DE4117630A1 - Thermischer reaktor, insbesondere duennschichttrockner - Google Patents
Thermischer reaktor, insbesondere duennschichttrocknerInfo
- Publication number
- DE4117630A1 DE4117630A1 DE4117630A DE4117630A DE4117630A1 DE 4117630 A1 DE4117630 A1 DE 4117630A1 DE 4117630 A DE4117630 A DE 4117630A DE 4117630 A DE4117630 A DE 4117630A DE 4117630 A1 DE4117630 A1 DE 4117630A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heat exchanger
- thermal reactor
- exchanger tube
- rotor
- rotor core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
- F26B17/18—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rotating helical blades or other rotary conveyors which may be heated moving materials in stationary chambers, e.g. troughs
- F26B17/20—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rotating helical blades or other rotary conveyors which may be heated moving materials in stationary chambers, e.g. troughs the axis of rotation being horizontal or slightly inclined
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
- B01J10/02—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor of the thin-film type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/1887—Stationary reactors having moving elements inside forming a thin film
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/13—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
- B01J2219/182—Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen thermischen Reaktor, insbe
sondere Dünnschichttrockner, mit wenigstens einem
Wärmetauscherrohr, welchem an einem Eintragsende
Wärmetauschermittel oder zu trocknendes Material zugeführt
und von welchem an einem Austragsende das
Wärmetauschermittel bzw. das zu trocknende Material wieder
abgeführt wird und mit jeweils einem langgestreckten
Flügelrotor innerhalb des jeweiligen Wärmetauscherrohrs,
welcher das Wärmetauschermittel bzw. das zu trocknende
Material an die Innenumfangsfläche des Wärmetauscherrohrs
befördert, wobei der Flügelrotor einen Rotorkern mit
Rotorflügeln sowie ggf. eine Spanneinrichtung für den
Rotorkern mit wenigstens drei zur Rotorachse parallelen
und zwischen zwei Befestigungsflanschen des Rotorkerns
verlaufenden Spannanker aufweist.
Bei einem thermischen Reaktor dieser Art (DE 37 27 042 A1)
sind die von den Rotorflügeln gebildeten Spannanker
ausschließlich an ihren beiden Enden mit dem Rotorkern
verbunden, nämlich über die am jeweiligen Befestigungs
flansch angreifenden Nachspann-Keilstifte (Fig. 1 und 2).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ther
mischen Reaktor der eingangs genannten Art bereitzustellen
mit verbesserter Nachspannmöglichkeit und erhöhter Biege
steifigkeit des jeweiligen Flügelrotors.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Rotorkern mit
mehreren, über die Rotorkernlänge zwischen den beiden
Befestigungsflanschen verteilt angeordneten Radialab
standshaltern für die Spannanker versehen ist.
Die über die Rotorkernlänge vorzugsweise gleichmäßig
verteilt angeordneten Radialabstandshalter sorgen zum
einen dafür, daß beim exakt geradlinigen Ausrichten des
Flügelrotors durch entsprechendes Einjustieren der Spann
anker der Rotorkern auch bei großer Gesamtlänge sich
weitgehend exakt linear ausrichten läßt. Zusätzlich zu der
zwischen den beiden Befestigungsflanschen wirkenden
Spannkraft der Spannanker zur Erzeugung entsprechender,
sich gegenseitig kompensierender Biegemomente zum Erhalt
der gewünschten Geradlinigkeit des Rotorkerns, üben die
Radialabstandshalter auf den entsprechenden Rotorkernab
schnitt eine radiale Nachstellkraft aus, da die Radialab
standshalter von den Spannankern derart ausgerichtet
werden, da sie weitgehend miteinander achsparallel
fluchten. Dementsprechend wird auch die Biegesteifigkeit
des eingebauten Flügelrotors erhöht. Biegt man den Flü
gelrotor einseitig durch, so erzwingen die Radialab
standshalter sowohl auf der Biegungsinnenseite als auch
auf der Biegungsaußenseite, daß die jeweiligen Spannanker
der Biegelinie folgen und somit nicht entlang der dement
sprechend kürzeren Verbindungsgeraden zwischen den Befe
stigungspunkten an den beiden Befestigungsflanschen
verlaufen. Die aus dieser Längung der Spannanker resul
tierende Zusatz-Zugspannung wirkt der Abbiegung des
Flügelrotors wirksam entgegen. Die Biegesteifigkeit des
Flügelrotors ist somit deutlich erhöht.
Für die Radialabstandshalter sind verschiedene Bauformen,
wie z. B. Radialstreben, denkbar. In einer besonders
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Radialabstandshalter jeweils von einer von sämt
lichen Spannankern sowie vom im wesentlichen zylindrischen
Rotorkern durchsetzten, zur Rotorachse im wesentlichen
senkrecht verlaufenden Platte gebildet sind. Da die Platte
gleichzeitig als Radialabstandshalter für sämtliche
Spannanker dient, ergibt sich hieraus einfacher Herstel
lungs- und Montageaufwand bei hoher mechanischer Festig
keit.
Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, daß die Platten mit
Aufnahmeschlitzen für die am Rotorkern starr befestigten
Rotorflügel versehen sind. Die Platten sind auf diese
Weise durch einfaches Aufschieben auf den Rotorkern leicht
zu montieren. Des weiteren legen die Rotorflügel die
Platten auch gegen Verdrehung in Umfangsrichtung fest, was
nicht nur die Stabilität des Flügelrotors weiter verbes
sert, sondern auch die Möglichkeit eröffnet, die Spannan
ker als Schwenklager für Zusatzflügel einzusetzen. Die
Zusatzflügel können hierbei die Platten in vorgegebenem
gegenseitigen Abstand voneinander halten, wobei die Platten
längs des Rotorkerns verschiebbar ausgebildet sind. Man
erhält auf diese Weise eine Art Baukastensystem, mit
welchem den jeweiligen Einsatzbedingungen entsprechend
wahlweise unterschiedliche Zusatzflügel montiert und ggf.
ausgetauscht werden können.
Bei den Zusatzflügeln kann es sich um Materialabtragele
mente zum Entfernen von Material von der Innenumfangsflä
che des Wärmetauscherrohrs handeln, insbesondere um
Abschabemesser. Die Zusatzflügel können jedoch auch als
Materialauftragelemente zum Aufstreichen von Material auf
die Innenumfangsfläche des Wärmetauscherrohrs ausgebildet
sein, vorzugsweise in Form gebogener Aufstreifbleche oder
in Form von Auftragwalzen.
Es sind Anwendungen denkbar, bei denen lediglich Material
aufstreichelemente oder lediglich Materialabtragelemente
eingesetzt werden. Beim Einsatz des thermischen Reaktors
als Dünnschichttrockner ist jedoch besonders bevorzugt
vorgesehen, daß die Materialabtragelemente sowie die
Materialauftragelemente derart gleichmäßig auf den Umfang
des Flügelrotors verteilt angeordnet sind, daß bei einer
vollen Umdrehung des Flügelrotors ein überwiegender Teil
der Innenumfangsfläche des Wärmetauscherrohrs sowohl von
wenigstens einem Materialauftragelement als auch von
wenigstens einem Materialabtragelement überstrichen wird.
Die Materialauftragelemente verhindern zuverlässig eine
dauerhafte Materialablagerung an der Innenumfangsfläche,
welche den Wärmeübergang zum zu trocknenden Material mehr
und mehr behindern würde. Das zu trocknende Material kommt
also stets in unmittelbaren Kontakt mit der Innenumfangs
fläche, wobei die Materialauftragelemente die Herstellung
dieses innigen Kontakts noch verbessern.
Die Zusatzflügel können über Federkraft oder aufgrund der
bei rotierendem Flügelrotor auftretenden Rotationskraft in
Betrieb ständig gegen die Innenumfangsfläche des
Wärmetauscherrohrs angedrückt werden. Hiervon abweichend
kann es unter Umständen von Vorteil sein, daß die Materi
alabtragelemente und/oder die Materialauftragelemente in
einem vorgegebenen Arbeitsbereich der Rotordrehzahl bei
jeder vollen Motordrehung jeweils einmal schwerkraftbe
dingt momentan von der Innenumfangsfläche des
Wärmetauscherrohrs abheben. Durch dieses schwerkraftbe
dingte momentane Abheben erhält man eine zusätzliche
Bewegung des jeweiligen Zusatzflügels innerhalb des
Wärmetauscherrohrs, was für eine wirksame Durchmischung
des zu trocknenden Materials von Vorteil sein kann.
Bei einer auch unabhängig von den vorstehenden Lösungs
vorschlägen einsetzbaren vorteilhaften Weitergestaltung
der Erfindung ist vorgesehen, daß der Rotor an wenigstens
einem seiner Enden lösbar mit einem Wellenzapfen verbunden
ist, welcher dieses Rotorende drehbar lagert, und daß der
Wellenzapfen über eine Dichtung, vorzugsweise Gleitring
dichtung, aus dem Wärmetauscherrohr herausgeführt ist und
vorzugsweise außerhalb des Wärmetauscherrohrs drehgelagert
ist. Aufgrund dieser Maßnahmen ergibt sich zum einen eine
leichte Demontierbarkeit des Flügelrotors durch entspre
chendes Lösen der Wellenzapfen vom Rotor. Zum anderen
benötigen die Drehlager für die Wellenzapfen außerhalb des
Wärmetauscherrohrs keinen wertvollen Einbauraum im Rohr
und müssen auch nicht vakuumgeeignet ausgebildet sein. Es
kann eine Gleitringdichtung zwischen Wellenzapfen und
Wärmetauscherrohr vorgesehen sein, die für ausreichende
Abdichtung sorgt.
Um die auftretenden Kräfte problemlos aufnehmen zu können,
wird vorgeschlagen, daß Wellenzapfen an zwei voneinander
beabstandeten Drehlagern außerhalb des Wärmetauscherrohrs
gelagert sind. Diese Maßnahme erleichtert den Anschluß
eines Drehantriebs, da dieser zwischen den beiden Drehla
gern an den Wellenzapfen angreifen kann, wobei der Wel
lenzapfen wiederum drehfest mit dem Flügelrotor verbindbar
ist.
Als leicht herstellbare und wieder lösbare Verbindung des
Wellenzapfens mit dem Flügelrotor wird eine Steckkupplung
vorgeschlagen.
Um die Zuführung und Verteilung des Wärmetauschermittels
bzw. des getrockneten Materials in das Wärmetauscherrohr
zu fördern, wird vorgeschlagen, daß der Flügelrotor mit
einer Verteilerschnecke im Bereich des Eintragsendes des
Wärmetauscherrohrs versehen ist.
Um im Bereich des Austragsendes für eine rasche Ableitung
des zugeführten Wärmetauschermittels bzw. getrockneten
Materials zu sorgen, wird vorgeschlagen, daß der Flügel
rotor mit einer Abförderschnecke im Bereich des Austrags
endes des Wärmetauscherrohrs versehen ist. Hierbei kann
vorgesehen sein, daß die Verteilerschnecke von zwei
entgegengesetzt gewundenen Schneckenabschnitten gebildet
ist.
Setzt man einen Dünnschichttrockner zum Trocknen von
dünnflüssigem Schlamm (Viskosität kleiner 1010
N·s/m2 (entsprechend Wasser)), insbesondere Klärschlamm,
ein, so erhält man auch bei horizontal gelagertem
Wärmetauscherrohr bereits eine brauchbare Material
durchsatzrate, da sich der an die Innenumfangsfläche des
Wärmetauscherrohrs geschleuderte Schlamm praktisch
sogleich über die gesamte Rohrlänge verteilt. Bei
dickflüssigerem Schlamm (Viskosität größer 1010 N·s/m2)
oder gar scherfestem Schlamm ist jedoch die Material
durchsatzrate stark reduziert. Um dem zu begegnen, wird
gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der
Erfindung, die auch unabhängig von den vorstehend be
schriebenen Merkmalen einsetzbar ist, das
Wärmetauscherrohr neigungsverstellbar ausgebildet. Ent
sprechend der Zähigkeit des zu trocknenden Schlammes wird
also das Zuführende des Dünnschichttrockners dementspre
chend relativ zum Abgabeende angehoben. Entsprechend dem
gewählten Neigungswinkel greift dann die Schwerkraft an
die Schlammpartikel an mit einer mit dem Neigungswinkel
wachsenden Kraftkomponente parallel zur Förderrichtung.
Bei dickflüssigem Schlamm hat sich ein Neigungswinkel von
10-30°, besser 15-25°, am besten etwa 20° als beson
ders günstig erwiesen.
Bei der Materialtrocknung, insbesondere Schlammtrocknung,
innerhalb des Wärmetauscherrohrs bildet die dabei ver
dampfende Flüssigkeit die sogenannten Brüden, die aus dem
Wärmetauscherrohr herausgeführt werden zur anschließenden
Kondensation, um Umweltbelästigungen auszuschließen. Um
bei dem gemäß der Erfindung neigungsverstellbar ausgebil
deten Wärmetauscherrohr längere und zudem flexibel auszu
gestaltende Verbindungsleitungen zwischen dem
Wärmetauscherrohr und dem Kondensator zu vermeiden, wird
erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß am Wärmetauscherrohr
ein Kondensator, vorzugsweise Röhrenkondensator, für vom
Dünnschichttrockner abgegebene Brüden befestigt ist. Der
Kondensator kann also unmittelbar an das Wärmetauscherrohr
angeflanscht werden mit dem Vorteil kompakten Aufbaus.
Um lange Standzeiten des Kondensators sicherzustellen,
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Kondensator
mit einem Wasserschloß versehen ist, durch das die aus dem
Dünnschichttrockner austretenden Brüden vor Einleitung in
den Kondensator geleitet werden. Das Wasserschloß sorgt
also für eine Brüdendampfreinigung vor Einleitung der
Brüden in den Kondensator. Es hat einfachen Aufbau und ist
einfach zu warten, insbesondere dann, wenn, wie vorge
schlagen, das Wasserschloß einen aus einem Kondensatorende
herausnehmbaren Wasserkasten umfaßt.
Gemäß einem weiteren Element der Erfindung, welches auch
unabhängig von den vorstehend beschriebenen Elementen
eingesetzt werden kann, ist der Innenraum des
Wärmetauscherrohrs unter Unterdruck setzbar, so daß also
eine Art "Vakuumtrocknung" vorgenommen werden kann. Deren
Vorteile sind: geringere Heiztemperatur (hierdurch unter
Umständen Nutzung von Abwärme möglich), weniger Verdamp
fung flüchtiger Substanzen und Verringerung des erforder
lichen Inertgasstromes durch das Wärmetauscherrohr.
Letzterer ersetzt bevorzugt Normal-Luft im
Wärmetauscherrohr, um unerwünschte chemische Reaktionen
bei der Trocknung, insbesondere Oxidations-Reaktionen, zu
vermeiden.
Es hat sich hierbei ein Unterdruck von vorzugsweise 0,1 -
0,3×105 Pa, besser 0,15-0,25×105 Pa, am besten etwa
0,2×105 Pa (jeweils Absolutdruck) als besonders vor
teilhaft herausgestellt, wobei im Falle von 0,2×105 Pa
bereits 60°C genügt, um Wasser verdampfen zu lassen.
Um auch bei diesen Unterdrücken einen kontinuierlichen
Austrag des getrockneten Materials zu ermöglichen, wird
vorgeschlagen, daß am Austragsende des Wärmetauscherrohrs
eine luftdicht abschließende Austragsschnecke vorgesehen
ist. Um den luftdichten Abschluß zu erhalten, wird vorge
schlagen, daß die Austragsschnecke eine Material-Stopf
strecke mit Konus oder eine Zellenradschleuse aufweist.
Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen
an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen vereinfachten Längsschnitt durch eine
erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen
thermischen Reaktors;
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 einen Detailschnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 in einer Abwicklung die Verteilung von
Zusatzflügeln auf den Flügelrotor; und
Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer
zweiten Ausführungsform.
Die im folgenden zu beschreibenden beiden Ausführungs
formen des thermischen Reaktors sind universell einsetz
bar, mobil oder stationär, und flexibel anpaßbar an jede
Art von Schlamm bzw. Suspension als zu trocknendes Mate
rial. Die Trocknung kann schonend unter Vakuum erfolgen in
einem einstufigen, kontinuierlichen und luftfreien Prozeß
mit Trocknung im vom Energieaufwand her günstigen Nieder
temperaturbereich und geringstmöglicher Belastung der
Umwelt durch Abgasemissionen. Kompakte Bauweise sowie
schneller Austausch von Zusatzflügeln bzw. des gesamten
Flügelrotors ist gewährleistet. Der Flügelrotor selbst
zeichnet sich durch hohe Biegesteifigkeit bei geringem
Eigengewicht und guter Nachjustierbarkeit aus, wie im
folgenden noch erläutert werden wird. Zum allgemeinen
Aufbau wird auf die DE 37 27 042 A1 verwiesen.
Wesentliches Teil des thermischen Reaktors ist das in den
Figuren mit 12 bezeichnete Wärmetauscherrohr, in welchem
der Flügelrotor 10 um seine Längsachse 14 drehbar gelagert
ist. Für den bevorzugten Einsatzzweck des Dünnschicht
trockners von Schlamm oder dergleichen ist das
Wärmetauscherrohr 12 in nicht dargestellter Weise beheizt;
hierzu kann es doppelwandig ausgebildet sein, wie in der
DE 37 27 042 A1 dargestellt ist. Es kommt aber auch eine
elektrische Heizung in Frage.
Das zu trocknende Material wird über einen Anschlußstutzen
22 an einem Eintragsende 24 des Wärmetauscherrohrs 12 in
das Rohrinnere 20 eingeführt (Pfeil A) und aus diesem über
einen Anschlußstutzen 16 am gegenüberliegenden Austrags
ende 18 wieder abgeführt (Pfeil B). Durch die beiden
Stirnwände 26 und 30 des Wärmetauscherrohrs 12 sind
entsprechende Lagerachsstummel des Flügelrotors 10 abge
dichtet herausgeführt, damit ggf. der Innenraum 20 zur
Unterstützung des Trocknungsvorgangs evakuiert werden
kann. Der Antrieb erfolgt dann über einen der beiden
Achsstummel.
Der jeweilige Achsstummel kann unmittelbar in der ent
sprechenden Stirnwand drehgelagert sein, wie in Fig. 1,
links mit Drehlager 32 und Achsstummel 33 angedeutet ist.
Alternativ hierzu kann zur Erleichterung von Montage und
Demontage jedoch auch am jeweiligen Rotorende ein geson
derter Wellenzapfen 34 vorgesehen sein, welcher mit seinem
inneren Ende über eine Steckkupplung 37 mit dem jeweiligen
Rotorende 38 lösbar verbunden ist und welcher außerhalb
des Wärmetauscherrohres 12 drehgelagert ist, am besten in
zwei axial voneinander beabstandeten, in Fig. 1 symbolisch
angedeuteten Drehlagern 36. Somit ist das
Wärmetauscherrohr 12 unabhängig von diesen relativ mas
siven Drehlagern, so daß auch ein Austausch des
Wärmetauscherrohrs 12 kostengünstig möglich ist. Die
erforderliche Abdichtung zwischen Wellenzapfen 34 und
Stirnwand 30 sichert eine in Fig. 1 vereinfacht darge
stellte Gleitringdichtung 40 mit einem oder mehreren
Gleitringen 42. Dieser ist in eine dementsprechende
Ausnehmung der Stirnwand 30 eingesetzt und wird in dieser
durch eine Stirnplatte 44 gehalten (Befestigungsschrauben
46). Für Abdichtung am Außenumfang des wenigstens einen
Gleitrings 42 sorgt jeweils ein O-Ring 48.
Einer der beiden Achsstummel (hier der Wellenzapfen 34)
ist mit einem Drehantrieb 50 verkoppelt, wie in Fig. 1
rechts angedeutet ist. Dieser kann mit seinem Abtriebs
element 52 an einen dementsprechend verzahnten Abschnitt
54 des Wellenzapfens 34 am besten zwischen den beiden
Drehlagern 36 angreifen. Zur Drehmomentübertragung vom
Wellenzapfen 54 auf den Flügelrotor 10 ist die Steckkupp
lung 37 dementsprechend drehmomentübertragend ausgebildet,
wie in Fig. 1 durch einen achsparallelen Radialvorsprung
55 des jeweils inneren Kupplungsteils angedeutet ist. Zum
Lösen der Steckkupplung 37 muß dann lediglich der Wellen
zapfen 34 nach außen gezogen werden bzw. der Flügelrotor
10 in die entgegengesetzte Richtung. Zum Zusammenbau
müssen die beiden Teile dementsprechend ineinander ge
schoben werden.
Der Flügelrotor 10 dient dazu, das Wärmetauschermittel
bzw. das zu trocknende Material, wie z. B. Klärschlamm oder
dergleichen, in guten thermischen Kontakt mit der Innen
umfangsfläche 56 des Wärmetauscherrohrs 12 zu bringen,
wobei die Bildung von thermisch isolierenden und daher
unerwünschten Materialbelägen an der Fläche 56 zu vermei
den ist. Hierzu besteht der Flügelrotor 10 aus einem
rohrförmigen Rotorkern 58, von welchem im dargestellten
Ausführungsbeispiel drei starre Rotorflügel 60, gleichmä
ßig auf den Umfang verteilt, radial nach außen abstehen.
Diese sind über ihre gesamte Länge mit dem Rotorkern 58
starr verbunden, insbesondere verschweißt oder verlötet.
Diese Rotorflügel 60 geben dem zu verteilenden Material
bei Drehung des Rotors (Pfeil F in Fig. 3) eine dement
sprechende Bewegungskomponente hin zur Fläche 56. Um
darüber hinaus das Material in innigen Kontakt mit der
Fläche 56 zu bringen, ist der Flügelrotor 10 mit einer
Vielzahl von Zusatzflügeln 82 versehen, die als Material
auftragelemente das Material auf die Fläche 56 aufstrei
chen. Diese können von gebogenen Aufstreichblechen 62
gebildet sein oder von Auftragwalzen 64. Diese Auftrag
elemente sind an Spannankern 66 des Flügelrotors 10
schwenkbar gelagert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
sind entsprechend der Anzahl der Rotorflügel 60 ebenfalls
drei Spannanker 66 vorgesehen, und zwar in Verlängerung
jeweils eines der Rotorflügel 60 radial nach außen. An
diesen Spannankern 66 sind ferner als Materialabtragele
mente ausgebildete Zusatzflügel 82 angebracht, hier in
Form von Abschabemessern 68.
Die z. B. aus Vollmaterial gebildeten, jedoch gemäß Fig. 4
bevorzugten rohrförmigen Spannanker 66 sind zwischen zwei
am Rotorkern 58 starr befestigten Befestigungsflanschen 70
jeweils aus einer relativ dicken Stahlplatte eingespannt.
Die erforderliche Spannkraft (in der Regel Zugspannung)
wird in nicht dargestellter Weise über dementsprechende
Schraubverbindungen an wenigstens einem Ende der Spannan
ker hergestellt.
Um die drei Spannanker 66 bei einer unerwünschten Durch
biegung des Flügelrotors 10 im wesentlichen in gleicher
Weise abzubiegen wie den Flügelrotor (bzw. den Rotorkern
58) und damit die Rückstellkraft dementsprechend zu
erhöhen, sind eine Reihe von Radialabstandshaltern vorge
sehen in Form von ebenen, im wesentlichen dreiecksförmigen
Platten 72, die im wesentlichen gleichmäßig über die
Rotorlänge zwischen den beiden Befestigungsflanschen 70
verteilt sind. Zur Erleichterung der Montage sind diese
Platten 72 über den Rotorkern 58 geschoben, wozu sie eine
entsprechende zentrale Kreisöffnung 74 aufweisen sowie in
diese Öffnung mündende Aufnahmeschlitze 76 für die drei
Rotorflügel 60. Im Bereich der Ecken der gleichseitigen,
zur Achse 14 zentrischen Dreiecksform der Platten 72, sind
Kreisöffnungen 78 zur Aufnahme der Spannanker 66 (in Fig.
2 und 3 als Vollmaterial dargestellt) vorgesehen. In der
bevorzugten Ausgestaltung gemäß Fig. 4 werden diese
Öffnungen 78 von zur Achse 14 parallelen kurzen Führungs
hülsen 80 gebildet, die in die jeweilige Platte 72 einge
setzt, insbesondere eingeschweißt oder eingelötet, sind.
Diese Hülsen erleichtern den Zusammenbau, ggf. den Umbau
des Flügelrotors (Ändern der Zusatzflügel-Konfiguration)
und schließen eine gegenseitige Beschädigung von Platten
72 und Spannankern 66 aus.
Die korbähnliche Konstruktion aus den drei Spannankern 66
zwischen den Befestigungsflanschen 70 und den dazwischen
liegenden Radialabstandshaltern in Form der Platten 72,
ermöglicht einen leichten, verwindungssteifen Rotoraufbau
mit guter Justiermöglichkeit. So wird bei einem konkret
ausgeführten Flügelrotor gemäß den Fig. 1-3 ohne
weiteres eine Rotorgesamtlänge von über 7 m erreicht
(Abstand zwischen den Befestigungsflanschen 70 etwa 6 1/2 m),
bei einem Rohrdurchmesser des Rotorkerns 58 von 14 cm
und einer Wandstärke von 5 mm.
Die bereits erwähnten Aufstreichbleche 62, Auftragswalzen
64 und Abschabemesser 68 werden auch als Zusatzflügel 82
bezeichnet, die am Flügelrotor 10 schwenkbeweglich ange
bracht sind. Da die Materialauftragelemente die Verteilung
des Materials auf der Fläche 56 unterstützen, können unter
Umständen die rotorfesten Rotorflügel 60 entfallen. Diese
Rotorflügel 60 tragen jedoch auch zur Erhöhung der Biege
steifigkeit der Korbkonstruktion als sog. Stegbleche bei,
wobei die Platten 72 auch als Knotenbleche bezeichnet
werden können.
Die Zusatzflügel 82 tragen ebenfalls zur Aussteifung der
Korbkonstruktion bei, da diese zwischen die Platten 72
eingepaßt sind und diese Platten in vorgegebenem Abstand
voneinander halten. Fig. 4 zeigt beispielsweise die
gemeinsame Montage sowohl eines Abschabemessers 68 als
auch eines Aufstreifblechs 62 am Spannanker 66 zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Platten 72. Das Abschabemesser
68 weist hierzu einen U-Bügel 84 auf, dessen Mittelschen
kel die eigentliche ebene Messerplatte 86 trägt (Verbin
dung insbesondere mittels Punktschweißung und Verwendung
eines Deckblechs 88); die beiden Seitenschenkel sind
jeweils mit einer Lageröffnung 90 für den Spannanker 66
versehen. Die Länge des Mittelschenkels des Bügels 84 ist
derart bemessen, daß die Seitenschenkel mit geringem Spiel
zwischen die Hülsen 80 der beiden benachbarten Platten 72
eingepaßt sind.
Dementsprechend ist auch das Aufstreifblech 62 zwischen
den beiden Hülsen 80 mit einem U-förmigen Bügel 92 gela
gert, wobei die Seitenschenkel dieses Bügels, beispiels
weise innerhalb der Seitenschenkel des Bügels 84, mit
geringem Spiel eingepaßt sind. Der Bügel 92 ist wiederum
mit dem Biegeblech 94 des Aufstreifblechs 62 starr ver
bunden, insbesondere verschweißt.
Die Abstands-Haltefunktion bleibt auch erhalten, wenn
einer der beiden Zusatzflügel, beispielsweise das
Abschabemesser 68, entfernt wird. Das axiale Bewegungs
spiel des übrigbleibenden Aufstreichblechs 62 ist dadurch
nur geringfügig vergrößert.
Anstelle eines gebogenen Aufstreifblechs kommt auch unter
Umständen ein ebenes Aufstreifblech in Frage, wobei im
Gegensatz zum in Fig. 3 dargestellten Abschabemesser die
Aufstreifbleche jeweils ihrem Schwenkgelenk am Spannanker
66 nachlaufen und aufgrund der Zentrifugalkraft, ggf.
unterstützt durch Federkraft, gegen die Fläche 56 an
drücken.
Falls erwünscht, kann auch relativ niedriger Rotordrehzahl
gearbeitet werden, so daß sich die Zusatzflügel gemäß Fig.
3 im Bereich ihrer obersten Position momentan von der
Fläche 56 lösen.
Aufgrund der angegebenen Konstruktion kann der Flügelrotor
10 in einfacher Weise zusammengebaut werden. Hierzu ist
als erstes einer der beiden Befestigungsflansche 70 auf
den Rotorkern 58 an seinem vorgesehenen Platz aufzuschie
ben und dort zu fixieren. Dann werden die Platten 72
aufgeschoben sowie der zweite Befestigungsflansch 70.
Letzterer ist am Rotorkern 58 zu fixieren. Sodann werden
die drei Spannanker 66 durch die entsprechenden Öffnungen
der Flansche 70 und Platten 72 sowie die Öffnungen der
Seitenschenkel der gewünschten Zusatzflügel zwischen den
Platten 72 gesteckt. Dann erfolgt die Festlegung und
Verspannung der Spannankerenden an den Flanschen 70. Zur
Änderung der Zusatzflügel-Konfiguration ist es lediglich
erforderlich, die Spannanker momentan dementsprechend weit
herauszuziehen und nach Wechsel der jeweiligen Zusatzflü
gel wieder einzuschieben und zu verspannen.
Die jeweilige Konfiguration wird dabei bevorzugt derart
gewählt, daß im wesentlichen sämtliche Flächenabschnitte
56 im Bereich zwischen den Flanschen 70 während einer
Rotordrehung sowohl von zumindest einem Materialauftrag
element als auch von zumindest einem Materialabtragelement
überstriffen werden. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 5
angegeben, wobei eine Art Abwicklung der Zusatzflügel des
Flügelrotors dargestellt ist. Mit einer Strich-Punkt-Linie
sind die jeweiligen Spannanker 66 angedeutet. Es sind
sowohl Aufstreifbleche 62 montiert als auch Abschabmesser
68. Einige mit 62′ bezeichnete Aufstreifbleche haben
doppelte Länge, überspannen also drei aufeinanderfolgende
Platten 72, um Montage- und Materialaufwand zu reduzieren.
Man erkennt, daß die Abschabmesser 68 längs einer Schrau
benlinie aufeinanderfolgend angeordnet sind im
wesentlichen ohne lichten Abstand in Axialrichtung, so daß
bei einer vollen Rotordrehung die gesamte Fläche 56 in
diesem Bereich von den Abschabmessern 68 bearbeitet wird.
Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abschabmessern 68 eines
Spannankers 66 ist jeweils ein doppelbreites Aufstreif
blech 62′ angeordnet, so daß sich für diese ebenfalls eine
spiralige Aufeinanderfolge ergibt mit Behandlung sämt
licher Flächenbereiche bei einer vollen Rotorumdrehung.
Zusätzlich sorgen die einfachbreiten Aufstreifbleche 62,
die gemäß Fig. 4 und 5 im Bereich der Abschabemesser 68
montiert sind, für einen innigen Kontakt des Materials mit
der Fläche 56 zur Verbesserung des Wärmeübergangs.
Um beim Materialeintrag in das Wärmetauscherrohr 12 für
einen schnellen Abtransport des eingeführten Materials zu
sorgen, ist im Bereich des entsprechenden Eintragsendes 24
eine Verteilerschnecke 102 am Flügelrotor 10 vorgesehen
mit einem streifenförmigen, sich eine entsprechende
Axiallänge erstreckenden Schneckenabschnitt 104, der
wiederum über Radialstege 106 starr mit dem Rotorkern 58
verbunden ist.
Zur Erleichterung des Abtransports des Materials ist
dementsprechend im Bereich des Anschlußstutzens 16 am
entgegengesetzten Förderrohrende eine Abförderschnecke 96
vorgesehen. Diese besteht im dargestellten Ausführungs
beispiel aus zwei zum Anschlußstutzen 16 symmetrisch
angeordneten, entgegengesetzt gewundenen, bandförmigen
Schneckenabschnitten 98, die sich jeweils über einen
Winkel von 180° erstrecken (Fig. 2) und über Radialstege
100 starr mit dem rohrförmigen Rotorkern 58 verbunden
sind.
Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform eines als Dünn
schichttrockner von Schlamm, insbesondere Klärschlamm,
eingesetzten thermischen Reaktors 200. Bauelemente, die
ihrer Funktion nach solchen in den Fig. 1-5 entsprechen,
tragen dieselbe Bezugsziffer, jeweils vermehrt um die Zahl
200. Auf die entsprechende vollständige Beschreibung wird
hiermit Bezug genommen.
Das demnach mit 212 bezeichnete Wärmetauscherrohr ist hier
doppelwandig ausgebildet, um Heizfluid, hier durch abwär
meerhitztes Wasser, durch den Ring-Hohlraum 400 in der
Rohrwand in üblicher Weise zu führen. Entsprechende
Anschlußstutzen sind in Fig. 6 angedeutet und mit 402 und
404 bezeichnet.
Das Eintragsende 224 befindet sich nunmehr am in Fig. 6
linken Ende und dementsprechend das Austragsende 218 am
rechten Ende. Die Pfeile A und B bezeichnen wiederum die
Zuführrichtung bzw. Abführrichtung des zu trocknenden
Gutes, hier Schlamm, insbesondere Klärschlamm. Der Dreh
antrieb 250 befindet sich am rechten Ende des Flügelrotors
210 und kann einen der Fig. 1, rechts entsprechenden
Aufbau aufweisen. An der rechten Stirnwand 230 des
Wärmetauscherrohrs 212 ist wiederum in nicht näher darge
stellter Weise eine Gleitringdichtung 240 vorgesehen, der
eine zweite Gleitringdichtung 240′ an der gegenüberlie
genden Stirnwand 226 entspricht. Jeweils zwei Gleitringe
242 sind ebenfalls angedeutet. Diese Gleitringdichtungen
240, 240′ ermöglichen bei einfachem Aufbau eine zuverläs
sige Abdichtung des Innenraums 220 nach außen hin, so daß
die Trocknung unter Luftabschluß bei einem Unterdruck von
vorzugsweise etwa 0,2×105 Pa (200 mbar) Absolutdruck
getrocknet werden kann. Bei diesen Druckverhältnissen
liegt die Siedetemperatur von Wasser bei lediglich 60°C,
so daß ohne weiteres anderweitig anfallende Abwärme zur
Heizung des Dünnschichttrockners unmittelbar eingesetzt
werden kann.
Der in das Wärmetauscherrohr 212 eingesetzte Flügelrotor
210 hat bevorzugt den im vorstehenden an Hand der Fig. 1 -
5 beschriebenen Aufbau, wenn auch unter Umständen ein
Aufbau gemäß DE 37 27 042 A1 in Frage kommen kann. In Fig.
6 sind Rotorflügel 260 angedeutet, die vom Rotorkern 258
radial nach außen abstehen. Diese Rotorflügel 260 können
unmittelbar zur Verteilung des zu trocknenden Materials
auf die Innenumfangsfläche 252 des Wärmetauscherrohrs 212
dienen; es können auch Zusatzflügel entsprechend der
vorstehend beschriebenen Ausführungsform eingesetzt sein.
Am Eintragsende 224 ist der Flügelrotor 210 mit der
Verteilerschnecke 302 ausgebildet und am Austragsende 218
mit der Abförderschnecke 296.
Um einen vakuumdichten Abschluß des Innenraums 220 beim
Materialaustrag sicherzustellen, ist dort eine quer
verlaufende Austragsschnecke 410 vorgesehen, deren zur
Zeichenebene der Fig. 6 senkrechte Achse mit 412 bezeich
net ist. Diese Austragsschnecke füllt den Innenraum eines
strichliert angedeuteten Anschlußstutzens 414 aus mit nach
außen hin sich geringfügig konisch verjüngendem Innen
querschnitt, um auf diese Weise eine gewisse Materialver
dichtung zu erhalten, die für zuverlässigen Luftabschluß
sorgt. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Zellen
radschleuse üblichen Aufbaus eingesetzt werden.
Die Neigung des Dünnschichttrockners 200 gegenüber der
Horizontalebene läßt sich wahlweise einstellen. Für
dünnflüssigen Schlamm (Viskosität bei der Trocknungstem
peratur von vorzugsweise 60° kleiner 1010 (N·s/m2
(entsprechend Wasser)) kann der Neigungswinkel α zwischen
der Rotorachse 214 und der Horizontalebene sehr klein sein
bis zu Null Grad, da sich der gegen die Fläche 252
geschleuderte Schlamm sogleich praktisch über die gesamte
Fläche 252 und damit bis zum Austragsende verteilt. Bei
dickflüssigem Schlamm dagegen ist dieser Effekt nicht
ausreichend, so daß die Durchsatzrate zu gering wird.
Erfindungsgemäß wird die Durchsatzrate durch Schwerkraft
unterstützung erhöht, indem nämlich der
Dünnschichttrockner 200 als Ganzes um den Winkel α
zwischen Rotorachse 214 und der Horizontalebene mit dem
Eintragsende 224 über dem Austragsende 218 liegt. Bei
dickflüssigem oder scherfestem Schlamm bei der
Arbeitstemperatur 60°C hat sich ein Neigungswinkel α von
etwa 20° als besonders vorteilhaft in bezug auf
ausreichenden Trocknungsgrad und hohen Materialdurchsatz
erwiesen. Der Absolutdruck beträgt dabei 0,2×105 Pa. Zur
Vermeidung von Geruchsbelästigung aufgrund unerwünschter
Oxidationen wird eine Schutzgasatmosphäre eingesetzt,
insbesondere Stickstoffatmosphäre.
Die Neigungsverstellung des Dünnschichttrockners 200 kann
dadurch realisiert sein, daß im Bereich einer der beiden
Gleitringdichtungen 240, beispielsweise der in Fig. 6
rechten Gleitringdichtung, ein horizontales Schwenklager
vorgesehen ist. Dieses ist in Fig. 6 vereinfacht durch
einen Lagerfuß 440 angedeutet, der an das nicht näher
dargestellte, die Gleitringdichtung 240 aufweisende rechte
Drehlager angreift mit horizontaler Kippachse 442. An das
entgegengesetzte Drehlager (mit Gleitringdichtung 240′)
kann eine hydraulische oder pneumatische Kolbenstange-
Zylindereinheit angreifen, von der lediglich eine Kolben
stange 444 abgebrochen dargestellt ist, und die über ein
Schwenkgelenk mit horizontaler Schwenkachse 446 an das
Drehlager angreift. Durch Betätigung der Kolbenstange-
Zylindereinheit mit dementsprechender Bewegung der Kol
benstange 444 (Doppelpfeil C) läßt sich der Winkel α in
gewünschter Weise an die Konsistenz des jeweils zu trock
nenden Schlammes anpassen.
Bei der Schlammtrocknung werden von der verdampfenden
Flüssigkeit die sog. Brüden gebildet, die aus dem Innen
raum 220 abzuführen sind. In der erfindungsgemäßen Aus
führungsform gemäß Fig. 6 werden diese Brüden in einem
Röhrenkondensator 450 kondensiert, um Umweltbelästigungen
weitgehend zu vermeiden unter gleichzeitiger Nutzung der
Brüdenwärme. Dabei ist der Röhrenkondensator 450 starr mit
dem Wärmetauscherrohr 212 verbunden, so daß die aufgrund
der Neigungsverstellmöglichkeit ansonsten erforderlichen
flexiblen Zwischenleitungen ganz entfallen und sich ein
äußerst kompakter, wartungsfreundlicher Aufbau ergibt. Das
in Fig. 6 linke Ende des Röhrenkondensators 450 ist über
ein radial verlaufendes, im Innenraum 220 oberhalb der
Verteilerschnecke 302 endendes Rohrstück 452 starr mit dem
Rotorgehäuse 212 verbunden. Im Bereich seines anderen
Endes ist der Röhrenkondensator 450 ebenfalls starr mit
dem Rotorgehäuse 212 verbunden, beispielsweise über eine
in Fig. 6 angedeutete Stütze 454.
Im Rohrstück 452 befindet sich ein sog. Wasserschloß, d. h.
eine Einrichtung, bei der die Brüden zwangsweise durch ein
Wasserbad geführt werden, um hierdurch die Brüden zu
reinigen. Das Wasserschloß kann aus einem nach oben
offenen Wasserkasten 456 bestehen, in den ein Labyrinth
blech 458 bis unter den Wasserpegel hineinreicht. Die sich
im Innenraum 220 entwickelnden Brüden müssen unter dem
unteren Rand des Blechs 558 vorbei durch das Wasserbad
hindurch in den anschließenden Röhrenkondensator 450
strömen. Am äußeren Ende des Rohrstücks 452 befindet sich
eine Revisionsklappe 460, die am Rohrstück 452 angelenkt
ist (Gelenkachse 462), und die im geschlossenen Zustand
abdichtend am Öffnungsrand des Rohrstücks 452 anliegt, so
daß der Dünnschichttrockner unter Unterdruck gesetzt
werden kann. Die Revisionsklappe 460 öffnet sich jedoch
augenblicklich, sobald sich im Rohrstück 252 ein oberhalb
des Atmosphärendrucks liegender Überdruck aufbaut. Ursache
eines derartigen Überdrucks kann eine plötzliche übermä
ßige Brüdendampfentwicklung sein. Die Revisionsklappe 460
dient daher als automatisches Überdruckventil. Im übrigen
gestattet sie den unmittelbaren Zugang zum darunterlie
genden Wasserschloß. Zu Reinigungszwecken kann sowohl das
Blech 458 als auch der Wasserkasten 465 aus dem Rohrstück
452 herausgenommen werden.
Der Röhrenkondensator 450 hat üblichen Aufbau mit parallel
nebeneinander angeordneten oder konzentrisch ineinander
geschachtelten Rohren. Das Kühlmittel, welches durch die
Brüden angewärmt wird, wird über entsprechende Anschluß
stutzen 466 zu- und abgeführt, wobei die Förderrichtung
durch die Pfeile D und E angedeutet sind.
Um zu Reinigungszwecken den Zugang zum Inneren des Röh
renkondensators 450 zu erleichtern, ist sein in Fig. 6
rechtes Ende mit einem Revisionsflansch 470 (am "kalten"
Ende des Kondensators) versehen. Dieser weist zum einen
einen Kondensat-Sammelhohlraum 472 auf, in den ein Kon
densat-Abführstutzen 474 einmündet; zum andern ist der
topfartige Revisionsflansch 470 leicht lösbar mit dem
übrigen Röhrenkondensator 450 verbunden (Flanschbefesti
gungsschrauben 476).
Die beschriebene kompakte Einheit aus Dünnschichttrockner
200 und Röhrenkondensator 450 hat kompakten Aufbau. Sie
ist aufgrund des unmittelbaren Kondensatoranschlusses
leicht evakuierbar. Der Brüdendampf wird unmittelbar von
der Quelle (Innenraum 220) zur Senke (Röhrenkondensator
450) geführt. Wärmeverluste sowie Druckschwankungen werden
weitgehend vermieden, ebenso wie ein flexibles Rohrsystem;
ein Zyklon ist nicht erforderlich. Lange Standzeiten
gewährleistet das Wasserschloß, da der Röhrenkondensator
nur geringfügig von den Brüden verschmutzt wird. Die
Revisionsklappe schließt selbsttätig bei Unterdruck und
dient gleichzeitig als Überdruckklappe, die als Sicher
heitsorgan bei Dampferzeugung gefordert wird. Der Revisi
onsflansch am kalten Ende des Glattrohr-Wärmetauschers
ermöglicht eine leichte Reinigung. Die Schlammtrocknung
erfolgt unter Vakuum, welches unkontrollierte
Brüdendampfentwicklung und damit Geruchsemissionen
vermeidet. Auch erlaubt das Vakuum die Erniedrigung der
Heiztemperatur, so daß anderweitig anfallende Abwärme
unmittelbar zur Beheizung des Dünnschichttrockners einge
setzt werden kann. Aufgrund der weitgehenden Auskondensa
tion der Brüden im Röhrenkondensator 450 erhält man eine
relativ geringe Menge an nicht kondensierbarem Restgas
(sog. Inertgas), welches hinter dem Röhrenkondensator 450
zur Herstellung des Unterdrucks von einer nicht darge
stellten Vakuumpumpe abgepumpt wird und dann durch einen
Adsorptionsfilter geführt wird, so daß entsprechende
Emissionen, insbesondere mit Geruchsbildung, vermieden
werden.
Claims (32)
1. Thermischer Reaktor, insbesondere Dünnschichttrock
ner, mit wenigstens einem Wärmetauscherrohr (12), welchem
an einem Eintragsende (24) Wärmetauschermittel oder zu
trocknendes Material zugeführt und von welchem an einem
Austragsende (18) das Wärmetauschermittel bzw. das zu
trocknende Material wieder abgeführt wird und mit jeweils
einem langgestreckten Flügelrotor (10) innerhalb des
jeweiligen Wärmetauscherrohrs (12), welcher das
Wärmetauschermittel bzw. das zu trocknende Material an die
Innenumfangsfläche (56) des Wärmetauscherrohrs (12)
befördert, wobei der Flügelrotor (10) einen Rotorkern (58)
mit Rotorflügel (60) sowie ggf. eine Spanneinrichtung für
den Rotorkern (58) mit wenigstens drei zur Rotorachse (14)
parallelen und zwischen zwei Befestigungsflanschen (70)
des Rotorkerns (58) verlaufenden Spannanker (66) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorkern (58) mit mehre
ren, über die Rotorkernlänge zwischen den beiden Befesti
gungsflanschen (70) verteilt angeordneten Radialabstands
haltern für die Spannanker (66) versehen ist.
2. Thermischer Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Radialabstandshalter jeweils von einer
von sämtlichen Spannankern (66) sowie vom im wesentlichen
zylindrischen Rotorkern (58) durchsetzten, zur Rotorachse
(14) im wesentlichen senkrecht verlaufenden Platte (72)
gebildet sind.
3. Thermischer Reaktor nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Platten (72) mit Aufnahmeschlitzen (76)
für die am Rotorkern (58) starr befestigten Rotorflügel
(60) versehen sind.
4. Thermischer Reaktor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Platten (72) längs des Rotorkerns
(58) verschiebbar ausgebildet sind.
5. Thermischer Reaktor nach wenigstens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spannanker (66) als Schwenklager für an die Innenumfangs
fläche (52) des Wärmetauscherrohrs heranführbare Zusatz
flügel (82) ausgebildet sind.
6. Thermischer Reaktor nach wenigstens einem der An
sprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzflü
gel (82) die Platten (72) in vorgegebenem gegenseitigen
Abstand voneinander halten.
7. Thermischer Reaktor nach wenigstens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenig
stens einige der Zusatzflügel (82) als Materialabtragele
mente zum Entfernen von Material von der Innenumfangsflä
che (56) des Wärmetauscherrohrs (12) ausgebildet sind.
8. Thermischer Reaktor nach wenigstens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Materialabtragelemente von Abschabe-Messern (68) gebildet
sind.
9. Thermischer Reaktor nach wenigstens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenig
stens ein Teil der Zusatzflügel (82) als Materialauftrag
elemente zum Aufstreichen von Material auf die Innenum
fangsfläche (56) des Wärmetauscherrohrs (12) ausgebildet
ist.
10. Thermischer Reaktor nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Materialauftragelemente von gebogenen
Aufstreichblechen (62) sind.
11. Thermischer Reaktor nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Materialauftragelemente von Auftragwal
zen (64) gebildet sind.
12. Thermischer Reaktor nach wenigstens einem der An
sprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Material
abtragelemente sowie die Materialauftragelemente derart
gleichmäßig auf den Umfang des Flügelrotors verteilt
angeordnet sind, daß bei einer vollen Umdrehung des
Flügelrotors ein überwiegender Teil der Innenumfangsfläche
des Wärmetauscherrohrs sowohl von wenigstens einem Mate
rialauftragelement als auch von wenigstens einem Materi
alabtragelement überstrichen wird.
13. Thermischer Reaktor nach wenigstens einem der An
sprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Material
abtragelemente und/oder die Materialauftragelemente in
einem vorgegebenen Arbeitsbereich der Rotordrehzahl bei
jeder vollen Motordrehung jeweils einmal schwerkraftbe
dingt momentan von der Innenumfangsfläche des
Wärmetauscherrohrs abheben.
14. Thermischer Reaktor nach wenigstens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spannanker (66) von Metall-Rohren gebildet sind.
15. Thermischer Reaktor nach wenigstens einem der An
sprüche 2-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten
(72) mit die Spannanker (66) umgreifenden Führungshülsen
(80) versehen sind.
16. Thermischer Reaktor, insbesondere Dünnschichttrock
ner, mit wenigstens einem Wärmetauscherrohr (12), welchem
an einem Eintragsende (24) Wärmetauschermittel oder zu
trocknendes Material zugeführt und von welchem an einem
Austragsende (18) das Wärmetauschermittel bzw. das zu
trocknende Material wieder abgeführt wird und mit jeweils
einem langgestreckten Flügelrotor (10) innerhalb des
jeweiligen Wärmetauscherrohrs, welcher das Wärmetauscher
mittel bzw. das zu trocknende Material an die Innen
umfangsfläche des Wärmetauscherrohrs befördert,
insbesondere nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügelrotor
(10) an wenigstens einem seiner Enden lösbar mit einem
Wellenzapfen (34) verbunden ist, welcher dieses Rotorende
(38) drehbar lagert, und daß der Wellenzapfen (34) über
eine Dichtung, vorzugsweise Gleitringdichtung (40), aus
dem Wärmetauscherrohr (12) herausgeführt ist und
vorzugsweise außerhalb des Wärmetauscherrohrs (12) dreh
gelagert ist.
17. Thermischer Reaktor nach Anspruch 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß Wellenzapfen (34) an zwei voneinander
beabstandeten Drehlagern (36) außerhalb des Wärmetauscher
rohrs (12) gelagert sind.
18. Thermischer Reaktor nach Anspruch 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen den beiden Drehlagern (36) ein
Drehantrieb (50) an den Wellenzapfen (34) angreift, der
wiederum drehfest mit dem Flügelrotor (10) verbindbar ist.
19. Thermischer Reaktor nach einem der Ansprüche 16-18,
gekennzeichnet durch eine Steckkupplung (37) zur Verbin
dung des Wellenzapfens (34) mit dem Flügelrotor (10).
20. Thermischer Reaktor nach wenigstens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Flügelrotor (10) mit einer Verteilerschnecke (102) im
Bereich des Eintragsendes (24) des Wärmetauscherrohrs (12)
versehen ist.
21. Thermischer Reaktor nach wenigstens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Flügelrotor (10) mit einer Abförderschnecke (96) im
Bereich des Austragsendes (18) des Wärmetauscherrohrs (12)
versehen ist.
22. Thermischer Reaktor nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abförderschnecke (96) von zwei
entgegengesetzt gewundenen Schneckenabschnitten (98)
gebildet ist.
23. Thermischer Reaktor, insbesondere Dünnschicht
trockner, nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem
Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Wärmetauscherrohr (212) neigungsverstellbar aus
gebildet ist.
24. Thermischer Reaktor, insbesondere Dünnschicht
trockner, nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß am
Wärmetauscherrohr (212) ein Kondensator, vorzugsweise
Röhrenkondensator (450), für vom Dünnschichttrockner (200)
abgegebene Brüden befestigt ist.
25. Thermischer Reaktor, insbesondere Dünnschicht
trockner, nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kondensator mit einem Wasserschloß versehen ist, durch
das die aus dem Dünnschichttrockner (200) austretenden
Brüden vor Einleitung in den Kondensator geleitet werden.
26. Thermischer Reaktor, insbesondere Dünnschicht
trockner, nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß
das Wasserschloß einen aus einem Kondensatorende heraus
nehmbaren Wasserkasten (456) umfaßt.
27. Thermischer Reaktor, insbesondere Dünnschicht
trockner, nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem
Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Innenraum (220) des Wärmetauscherrohrs (212) unter
Unterdruck setzbar ist.
28. Thermischer Reaktor, insbesondere Dünnschicht
trockner, nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem
Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch eine
durch Unterdruck im Dünnschichttrockner (200) ver
schließbare und durch Überdruck im Dünnschichttrockner
öffenbare Revisionsklappe (460) am Wärmetauscherrohr
und/oder am Kondensator.
29. Thermischer Reaktor, insbesondere Dünnschicht
trockner, nach Anspruch 28 und Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß am Austragsende des Wärmetauscherrohrs
eine luftdicht abschließende Austragsschnecke (410)
vorgesehen ist.
30. Thermischer Reaktor, insbesondere Dünnschicht
trockner, nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
die Austragsschnecke eine Material-Stopfstrecke mit Konus
oder eine Zellenradschleuse aufweist.
31. Verfahren zum Trocknen von Schlamm, insbesondere
Klärschlamm, mittels Dünnschichttrockner, insbesondere
nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß man die Achse des Dünnschichttrockners
gegenüber der Horizontalebene neigt mit über dem
Abgabeende liegendem Zuführende mit einem Neigungswinkel α
von 0,5-20° bei dünnflüssigem Schlamm und einem
Neigungswinkel von 10-30°, besser 15-25°, am besten
etwa 20° bei dickflüssigem Schlamm.
32. Verfahren zum Trocknen von Schlamm, insbesondere
Klärschlamm, mittels Dünnschichttrockner, insbesondere
nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß man bei Unterdruck im
Dünnschichttrockner trocknet, vorzugsweise bei 0,1-0,3×105 Pa,
besser 0,15-0,25×105 Pa, am besten etwa
0,2×105 Pa.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4117630A DE4117630A1 (de) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | Thermischer reaktor, insbesondere duennschichttrockner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4117630A DE4117630A1 (de) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | Thermischer reaktor, insbesondere duennschichttrockner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4117630A1 true DE4117630A1 (de) | 1992-12-03 |
Family
ID=6432740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4117630A Withdrawn DE4117630A1 (de) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | Thermischer reaktor, insbesondere duennschichttrockner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4117630A1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0945409A2 (de) * | 1998-03-25 | 1999-09-29 | Hans-Jörg Hepke | Anlage zum Trocknen von Schlämmen |
EP1236690A1 (de) * | 2001-03-01 | 2002-09-04 | Schaufler, Thomas | Vorrichtung zum Mischen und Trocknen von Schlickstoffen |
DE102007042006A1 (de) * | 2007-09-04 | 2009-03-05 | Reiflock Verwaltungs Gmbh | Trocknungs-Vorrichtung für Klärschlämme |
EP3318311A1 (de) | 2016-11-08 | 2018-05-09 | Buss-SMS-Canzler GmbH | Dünnschichtbehandlungsvorrichtung |
CN112080807A (zh) * | 2019-06-12 | 2020-12-15 | 奥若泰克股份有限公司 | 薄膜处理设备 |
CN112808202A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-18 | 湖州聚业孵化器有限公司 | 一种减少氢氧根离子沉淀的搅拌系统 |
RU2813823C2 (ru) * | 2019-06-12 | 2024-02-19 | Ауротек Гмбх | Устройство тонкопленочной обработки |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1197056B (de) * | 1958-08-15 | 1965-07-22 | Luwa Ag | Wischer zur Fluessigkeitsverteilung in Duennschicht-Verdampfern bzw. -Waermeaustauschern |
AT273656B (de) * | 1965-06-18 | 1969-08-25 | Combustion Eng | Vorrichtung zum Herstellen eines Flüssigkeits-Gas-Kontaktes |
DE1629105B1 (de) * | 1966-10-18 | 1970-09-24 | Handelsonderneming Ploum Fa Nv | Drehtrommeltrockner für Schlämme, insbesondere Teichschlämme |
CH523087A (de) * | 1969-03-21 | 1972-05-31 | Luwa Ag | Dünnschichtbehandlungsapparat |
US3684458A (en) * | 1970-01-08 | 1972-08-15 | Firestone Tire & Rubber Co | Propulsion and processing apparatus for flowable materials |
US3720004A (en) * | 1971-10-15 | 1973-03-13 | Okawara Mfg | Rotary drier for sludge |
DE2552427A1 (de) * | 1974-11-25 | 1976-05-26 | Electrolux Ab | Verfahren zur behandlung von abfaellen und abwasser auf schiffen sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
DE2926855A1 (de) * | 1978-07-05 | 1980-01-17 | Hitachi Ltd | Drehfluegelverdampfer |
DE2851005A1 (de) * | 1978-11-24 | 1980-05-29 | G E V A Ges Fuer Verbrennung V | Verfahren und vorrichtung zum trocknen von schlamm |
DE3336848A1 (de) * | 1982-10-11 | 1984-04-12 | Glaxo Group Ltd., London | Vorrichtung zum abdichten einer welle |
SU1450851A1 (ru) * | 1987-05-27 | 1989-01-15 | Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол | Реактор дл непрерывной полимеризации |
DE3727042A1 (de) * | 1987-08-13 | 1989-02-23 | Schmidt Burr Peter Dipl Ing | Thermischer reaktor, insbesondere duennschichttrockner |
DE3010965C2 (de) * | 1979-03-21 | 1990-02-22 | Richter Gedeon Vegyeszeti Gyar R.T., Budapest, Hu |
-
1991
- 1991-05-29 DE DE4117630A patent/DE4117630A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1197056B (de) * | 1958-08-15 | 1965-07-22 | Luwa Ag | Wischer zur Fluessigkeitsverteilung in Duennschicht-Verdampfern bzw. -Waermeaustauschern |
AT273656B (de) * | 1965-06-18 | 1969-08-25 | Combustion Eng | Vorrichtung zum Herstellen eines Flüssigkeits-Gas-Kontaktes |
DE1629105B1 (de) * | 1966-10-18 | 1970-09-24 | Handelsonderneming Ploum Fa Nv | Drehtrommeltrockner für Schlämme, insbesondere Teichschlämme |
CH523087A (de) * | 1969-03-21 | 1972-05-31 | Luwa Ag | Dünnschichtbehandlungsapparat |
US3684458A (en) * | 1970-01-08 | 1972-08-15 | Firestone Tire & Rubber Co | Propulsion and processing apparatus for flowable materials |
US3720004A (en) * | 1971-10-15 | 1973-03-13 | Okawara Mfg | Rotary drier for sludge |
DE2552427A1 (de) * | 1974-11-25 | 1976-05-26 | Electrolux Ab | Verfahren zur behandlung von abfaellen und abwasser auf schiffen sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
DE2926855A1 (de) * | 1978-07-05 | 1980-01-17 | Hitachi Ltd | Drehfluegelverdampfer |
DE2851005A1 (de) * | 1978-11-24 | 1980-05-29 | G E V A Ges Fuer Verbrennung V | Verfahren und vorrichtung zum trocknen von schlamm |
DE3010965C2 (de) * | 1979-03-21 | 1990-02-22 | Richter Gedeon Vegyeszeti Gyar R.T., Budapest, Hu | |
DE3336848A1 (de) * | 1982-10-11 | 1984-04-12 | Glaxo Group Ltd., London | Vorrichtung zum abdichten einer welle |
SU1450851A1 (ru) * | 1987-05-27 | 1989-01-15 | Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол | Реактор дл непрерывной полимеризации |
DE3727042A1 (de) * | 1987-08-13 | 1989-02-23 | Schmidt Burr Peter Dipl Ing | Thermischer reaktor, insbesondere duennschichttrockner |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JACOBI, Ernst: Wirkungsweise und Einsatzmöglich- keiten vonDünnschichtapparaten für Fett- und Öl- produkte. In: Seifen - Öle - Fette - Wachse, 97.Jg.,1971, Nr.20, S.709-711 * |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0945409A2 (de) * | 1998-03-25 | 1999-09-29 | Hans-Jörg Hepke | Anlage zum Trocknen von Schlämmen |
EP0945409A3 (de) * | 1998-03-25 | 2000-03-08 | Hans-Jörg Hepke | Anlage zum Trocknen von Schlämmen |
EP1236690A1 (de) * | 2001-03-01 | 2002-09-04 | Schaufler, Thomas | Vorrichtung zum Mischen und Trocknen von Schlickstoffen |
DE102007042006A1 (de) * | 2007-09-04 | 2009-03-05 | Reiflock Verwaltungs Gmbh | Trocknungs-Vorrichtung für Klärschlämme |
EP3318311A1 (de) | 2016-11-08 | 2018-05-09 | Buss-SMS-Canzler GmbH | Dünnschichtbehandlungsvorrichtung |
US10532292B2 (en) | 2016-11-08 | 2020-01-14 | Buss-Sms-Canzler Gmbh | Thin-film treatment apparatus |
CN112080807A (zh) * | 2019-06-12 | 2020-12-15 | 奥若泰克股份有限公司 | 薄膜处理设备 |
WO2020249705A1 (de) | 2019-06-12 | 2020-12-17 | Aurotec Gmbh | Dünnschichtbehandlungsvorrichtung |
KR20200143208A (ko) * | 2019-06-12 | 2020-12-23 | 아우로테크 게엠베하 | 박막 처리 장치 |
CN114025858A (zh) * | 2019-06-12 | 2022-02-08 | 奥若泰克股份有限公司 | 薄膜处理设备 |
CN112080807B (zh) * | 2019-06-12 | 2022-09-30 | 奥若泰克股份有限公司 | 薄膜处理设备 |
TWI793397B (zh) * | 2019-06-12 | 2023-02-21 | 奧地利商奧羅科技有限公司 | 薄膜處理裝置 |
CN114025858B (zh) * | 2019-06-12 | 2023-10-27 | 奥若泰克股份有限公司 | 薄膜处理设备 |
RU2813823C2 (ru) * | 2019-06-12 | 2024-02-19 | Ауротек Гмбх | Устройство тонкопленочной обработки |
CN112808202A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-18 | 湖州聚业孵化器有限公司 | 一种减少氢氧根离子沉淀的搅拌系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69312690T2 (de) | Verfahren, vorrichtung und anlage zur extraktion, durch verdampfung eines festen rückstandes aus einem fliessfähigen material | |
DE3010966C2 (de) | ||
DE2918762A1 (de) | Vorrichtung zum ueberziehen bzw. kandieren von koernigem gut | |
WO1994025670A1 (de) | Heizwalze | |
CH615702A5 (de) | ||
DE4117630A1 (de) | Thermischer reaktor, insbesondere duennschichttrockner | |
DE1511217B1 (de) | Trockenzylinder fuer Papiermaschinen | |
EP0125389B1 (de) | Vorrichtung zum Aufbereiten von fliessfähigen Materialien | |
EP0144596B1 (de) | Vorrichtung zum Flüssigkeitsentzug von strangförmig anfallenden faserigen, verfilzten Materialien | |
DE2212206C3 (de) | Druckdrehfilter | |
DE2634072B2 (de) | Trommeltrockner | |
DE2926855A1 (de) | Drehfluegelverdampfer | |
EP0537311A1 (de) | Dünnschichtverdampfer aus korrosionsbeständigem material. | |
DE3418982A1 (de) | Duennschichtverdampfer | |
CH695262A5 (de) | Kammerrakel. | |
DE2229905A1 (de) | Vorrichtung zur behandlung von bahnen aus stoff, papier od.dgl | |
EP0313553A1 (de) | Scheibenfilter | |
DE1444390A1 (de) | Molekular-Franktionier-Destillierapparat | |
DE1551502A1 (de) | Wischeranordnung fuer Waermetauscher | |
DE69722826T2 (de) | Kreisförmiges trocknungselement und diesen enthaltende trocknungsvorrichtung | |
CH659882A5 (de) | Schaufeltrockner. | |
DE2921449A1 (de) | Duennschicht-verdampfungsvorrichtung | |
DE2919015A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum sterilen abfuellen | |
DE3727042C2 (de) | ||
DE2807725C2 (de) | Vakuumtrockner, insbesondere zur Vortrocknung von Substanzen mit einem im Vergleich zur Flüssigkeit geringen Feststoffgehalt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |