DE3927579A1 - Vorrichtung zur kuehlung von heissem feststoffgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1) zur Kühlung von heißem Feststoffgut.

In der Mineral- und Kunststoffindustrie, insbesondere in der Zementindustrie, finden Kühlvorrichtungen Ver­ wendung, die teils nach dem Kreuzstromprinzip, nach dem Gegenstromprinzip oder nach einem kombinierten Kreuz- und Gegenstromprinzip arbeiten.

Beim kombinierten Kreuz- und Gegenstromprinzip wird die Kühlluft zweimal (jeweils im Kreuzstrom) durch das zu kühlende Gut geführt, wodurch sich ein hoher Rekuperationsgrad (Wärmerückgewinnungsgrad) erreichen läßt.

Ist zwischen den beiden Kühlstufen die Anordnung eines Gebläses erforderlich, so darf aus materialspezifischen Gründen die Zwischenlufttemperatur im allgemeinen ca. 150°C nicht überschreiten. Um den Gebläseverschleiß in Grenzen zu halten, ist ferner im allgemeinen eine Entstaubung der Zwischenluft erforderlich.

Eine Kühlvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist beispielsweise aus der DE-PS 17 58 803 bekannt. Sie enthält einen Wanderrost mit zwei Kühl­ zonen, wobei ein Kühlluftstrom die beiden Kühlzonen im Gegenstrom zum Gut durchsetzt und in jeder Kühl­ zone im Kreuzstrom durch das Gut hindurchtritt.

Außer den oben bereits genannten Nachteilen ist diese Kühlvorrichtung mit dem Mangel behaftet, daß die Luft­ führung von der ersten zur zweiten Kühlzone verhält­ nismäßig aufwendige konstruktive Einrichtungen bedingt. Außerdem sind Maß­ nahmen notwendig, um die Temperaturbelastung der För­ dereinrichtung der ersten Kühlzone in Grenzen zu hal­ ten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Vorrichtung unter Beibehaltung des hohen Rekuperationsgrades von Kreuz-Gegenstromkühlern die Bauweise zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die erste Kühlzone enthält gemäß der Erfindung wenig­ stens eine abwärts geneigte feststehende Transportflä­ che. Vorteilhaft ist hierbei die einfache widerstands­ fähige Ausgestaltung der Transportfläche bei Verwen­ dung von heißem Gut. Unterhalb der ersten Kühlzone ist eine zweite Kühlzone mit einer Fördereinrichtung angeordnet. Dadurch ergibt sich eine besonders ein­ fache, von unten nach oben gerichtete Luftführung von der zweiten zur ersten Kühlzone.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispieles,

Fig. 2 schematische Aufsicht des ersten Ausführungsbeispieles,

Fig. 3 schematische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles,

Fig. 4 schematische Aufsicht eines zweiten Ausführungsbeispieles,

Fig. 5 schematische Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispieles,

Fig. 6 schematische Aufsicht des dritten Ausführungsbeispieles,

Fig. 7 schematische Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispieles,

Fig. 8 schematische Aufsicht des vierten Ausführungsbeispieles,

Fig. 9 schematische Seitenansicht eines fünften Ausführungsbeispieles,

Fig. 10 schematische Aufsicht des fünften Ausführungsbeispieles.

In den Fig. 1 und Fig. 2 ist ein erstes Ausführungs­ beispiel einer Vorrichtung zur Kühlung von heißem Feststoffgut dargestellt. In einem Gehäuse 1 ist ein die erste Kühlzone bildender Kegel 2 angeordnet. Die darunter liegende zweite Kühlzone wird durch eine Fördereinrichtung gebildet, die zwei das Gut in ent­ gegengesetzen Richtungen zur Mitte bewegende Förder­ elemente 3 und 4 enthält. In der Mitte über dem Kegel 2 ist ein in der Höhe einstellbares Steuerorgan 5 vor­ gesehen, das gleichzeitig als Aufgabetrichter dient. Über dem Steuerorgan 5 ist der Auslauf des Ofens 6 angeordnet.

Unterhalb der zweiten Kühlzone sind Kühlgas-Zuführungs­ kammern 7 und 8 angeordnet, die vorzugsweise kreis­ ringförmig ausgebildet sind. Im oberen Bereich der ersten Kühlzone ist innerhalb des Kegels eine Ein­ richtung 9 zur Zuführung zusätzlicher Kühlluft vor­ gesehen.

Die Funktion der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 ist folgendermaßen:

Aus dem Ofen 6 fällt das heiße Feststoffgut durch das Steuerorgan 5 auf den oberen Bereich des Kegels 2. Die Kegelneigung soll etwa dem Schüttwinkel des zu kühlenden Gutes entsprechen, so daß sich eine gleich­ mäßige Schichthöhe auf der Kegelmantelfläche ergibt. Die Schichthöhe wird dabei durch das in der Höhe ver­ stellbare Steuerorgan 5 bestimmt. Das auf der Kegel­ mantelfläche abrutschende Gut gelangt auf die För­ derelemente 3 bzw. 4, die zu diesem Zweck zusammen­ genommen über den gesamten Bereich der Kegelgrundflä­ che hinausragen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Förderelemente 3 und 4 zur Mitte hin etwas ab­ wärts geneigt, wodurch die Transportbewegung unter­ stützt wird. Die Bewegungsrichtung des Gutes ist, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, durch durchgezogene Pfeile dargestellt.

Aus den Kühlgas-Zuführungskammern 7 und 8 werden die beiden Kühlzonen nacheinander mit Kühlgas, vorzugs­ weise Luft, durchsetzt. Die Bewegungsrichtung der Luft ist hier, wie auch in allen anderen Ausführungs­ beispielen, durch gestrichelte Pfeile dargestellt.

Das Kühlgas durchströmt zunächst im Kreuzstrom das Gut auf den beiden Förderelementen der zweiten Kühlstufe. Die die Förderelemente innerhalb der Kegelgrundfläche verlassende Kühlgasmenge wird durch Öffnungen im Kegelmantel durch die auf dem Kegelmantel liegende Feststoffschicht geführt. Dieser Teil der Kühlgas­ menge durchströmt also zweimal das Feststoffgut im Kreuzstrom. Außerhalb der Kegelgrundfläche durch­ strömt die Kühlgasmenge das Feststoffgut zumindest einmal. Danach können ggf. beide Kühlgasmengen ver­ einigt und direkt einer Verwertung zugeführt werden.

Mit der Einrichtung 9 kann eine zusätzliche Kühlgas­ menge in Form von kalter Luft, vorzugsweise bis zu 25% der übrigen Kühlgasmenge, unmittelbar - ohne vorheriges Durchsetzen der zweiten Kühlzone - dem oberen Bereich der ersten Kühlzone zugeführt werden.

Die Vorschubgeschwindigkeit der Förderelemente 3 und 4 bestimmt die Gutgeschwindigkeit und beeinflußt da­ durch den Rekuperationsgrad.

Die Gutbewegung erfolgt im wesentlichen von oben nach unten, während das Kühlgas die Vorrichtung in umge­ kehrter Richtung von unten nach oben durchströmt. Dadurch wird das Gut gleichzeitig im Kreuzstrom und im Gegenstrom durchströmt, wodurch sich der Rekuperationsgrad deutlich gegenüber den Vorrichtungen erhöht, die nur im Kreuz- oder Gegenstromprinzip ar­ beiten.

Im zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 werden, wie auch in allen folgenden Ausführungsbeispielen, für gleiche Elemente gleiche Bezugsziffern verwendet.

Als einzigen Unterschied zu Fig. 1 und 2 enthält die Fördereinrichtung des zweiten Ausführungsbeispieles nur ein einziges, das Gut in gleichbleibender Bewe­ gungsrichtung transportierendes Förderelement. Da­ durch ist eine einfache Nachkühlung des Gutes in der­ selben oder einer nachgeschalteten Kühlvorrichtung möglich.

Dieses Ausführungsbeispiel weist jedoch einen gerin­ geren Rekuperationsgrad als das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 auf.

In dem dritten Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 wird die Transportfläche der ersten Kühlzone durch einen Halbkegel gebildet. Die Fördereinrichtung der darunterliegenden zweiten Kühlzone enthält ein ein­ ziges, das Gut in gleichbleibender Bewegungsrichtung transportierendes Förderelement 10.

Im Betrieb wird der Halbkegel im Bereich seiner Spitze mit dem zu kühlenden Gut beschickt. Das Gut durchwandert dann die mit Luft beaufschlagten Kühlzo­ nen gemäß den vorigen Ausführungsbeispielen.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 enthält die erste Kühlzone zwei entgegengesetzt geneigte, einen First bildende, ebene Transportflächen 12 und 13. Die zweite Kühlzone enthält wiederum zwei, das Gut in entgegengesetzte Richtungen zur Mitte bewegende Förderelemente 3 und 4. Über der ersten Kühlzone ist das Steuerorgan 5 angeordnet, das sich über die ge­ samte Länge des durch die beiden Transportflächen 12 und 13 gebildeten Firstes erstreckt. Darüber ist eine das Gut über die gesamte Firstlänge zuführende Ver­ teilereinrichtung 14 vorgesehen.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der Aufsicht der Fig. 8 die Verteilereinrichtung 14 sowie der darüber angeordnete Ofen 6 nicht veranschaulicht.

Die Funktion dieses vierten Ausführungsbeispieles ist folgendermaßen:

Das Gut fällt aus dem Ofen 6 auf die Verteilerein­ richtung 14, die das Gut gleichmäßig auf die gesamte Länge des Firstes dem Steuerorgan 5 zuführt. Wie durch die gestrichelten Pfeile angedeutet, kann bereits im Bereich der Verteilereinrichtung 14 eine Vorkühlung erfolgen. Zusätzlich können im Steuerorgan 5 beispiels­ weise Luftkanonen vorgesehen werden, die gleichzeitig zur Kühlung und besseren Austragung des Gutes dienen.

Das Gut rutscht in der durch das Steuerorgan 5 begrenz­ ten Sichthöhe auf den beiden ebenen Transportflächen 12 und 13 ab und wird anschließend über die beiden Förderelemente 3 und 4 ausgetragen.

Die Belüftung erfolgt hierbei in ähnlicher Weise wie in Fig. 1 und 2 beschrieben. Durch die rechteckige Form der Transportflächen 12 und 13 sollten auch die nicht veranschaulichten Kühlgas-Zuführungskammern entsprechend rechteckig ausgebildet sein. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, nur eine oder eine Vielzahl von Kühlgas-Zuführungskammern vorzusehen.

In dem fünften Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 und 10 enthält die erste Kühlzone eine einzige ebene Trans­ portfläche 15. Die Zuführung des Gutes erfolgt in ana­ loger Weise zu den Fig. 7 und 8. In der zweiten Kühl­ zone wird das Gut in gleichbleibender Bewegungsrich­ tung auf einem einzigen Förderelement 10 transportiert.

Die Belüftung erfolgt in ähnlicher Weise wie in dem vierten Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 beschrie­ ben.

Bei allen erläuterten Ausführungsbeispielen kann der Gutaustrag aus der zweiten Kühlzone mit Mitteln zum Luftabschluß versehen sein. So ist es beispielsweise möglich - wie in Fig. 1 angedeutet -, als Mittel zum Luftabschluß eine Abdeckhaube 16 vorzusehen, die ober­ halb, unterhalb oder in Höhe der Förderelemente 3, 4 angeordnet ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, als Mittel zum Luftabschluß eine Schüttschicht des Kühlgutes selbst zu verwenden, wobei in diesem Falle der Abzug des Kühlgutes vorzugsweise regelbar ist.

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Kühlung von heißem Feststoffgut, enthaltend zumindest von einem Teil des Gutes nacheinander durchwanderte Kühlzonen, von denen die zweite Kühlzone eine das Gut in einer Schicht trans­ portierende Fördereinrichtung aufweist, wobei ein Kühlgasstrom die beiden Kühlzonen im Gegen­ strom zum Gut durchsetzt und in jeder Kühlzone im Kreuzstrom durch das Gut hindurchtritt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die erste Kühlzone enthält wenigstens eine von oben mit dem zu kühlenden Gut beschickte und von unten nach oben vom Kühlgas durchsetzte, abwärts geneigte feststehende Transportfläche,
• b) unterhalb dieser Transportfläche ist die Förder­ einrichtung der zweiten Kühlzone derart angeord­ net, daß das Gut in der zweiten Kühlzone eine horizontale Bewegungskomponente in entgegenge­ setzter Richtung zur horizontalen Bewegungskom­ ponente der ersten Kühlzone besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportfläche der ersten Kühlzone durch einen zentral von oben mit dem zu kühlenden Gut beschickten Kegel (2) gebildet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportfläche durch einen im Bereich sei­ ner Spitze mit dem zu kühlenden Gut beschickten Halbkegel (11) gebildet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste Kühlzone (2) entgegengesetzt geneigte, einen First bildende ebene Transportflä­ chen (12, 13) enthält, wobei diese Kühlzone im Bereich des Firstes mit dem zu kühlenden Gut be­ schickbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste Kühlzone eine einzige ebene Transportfläche (15) enthält.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fördereinrichtung der zweiten Kühl­ zone ein einziges das Gut in gleichbleibender Be­ wegungsrichtung transportierendes Förderelement (10) enthält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fördereinrichtung der zweiten Kühl­ zone (2) ein das Gut in entgegengesetzten Richtungen zur Mitte bewegendes Förderelement (3, 4) enthält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß unterhalb der zweiten Kühlzone wenigstens eine Kühlgas-Zuführungskammer (7, 8) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens eine Kühlgas-Zuführungskammer (7, 8) kreisringförmig ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß Einrichtungen (9) vorgesehen sind, durch die eine zusätzliche Kühlgasmenge in Form von kalter Luft, vorzugsweise bis zu 25% der übrigen Kühlgas­ menge, unmittelbar - ohne vorheriges Durchsetzen der zweiten Kühlzone - dem oberen Bereich der ersten Kühlzone zuführbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über dem oberen Bereich der ersten Kühlzone ein die Schichthöhe des Gutes auf der Transportfläche bestimmendes, einstellbares Steuerorgan (5) vorge­ sehen ist.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Gut dem gesamten oberen Bereich der ersten Kühlzone zuführende Verteiler­ einrichtung (14) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 oder 12, da­ durch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (5) und/ oder die Verteilereinrichtung (14) belüftbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gutaustrag aus der zweiten Kühlzone mit Mitteln zum Luftabschluß versehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mittel zum Luftabschluß durch eine oberhalb, unterhalb oder in Höhe der Förderelemente (3, 4) angeordnete Abdeckhaube (16) gebildet werden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mittel zum Luftabschluß durch eine Schüttschicht des Kühlgutes gebildet werden, wobei der Abzug des Kühlgutes vorzugsweise regelbar ist.