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Trocknen und Schwelen von Brennstoffen. Das Patent 425316 beschreibt
ein Verfahren zum Trocknen und Schwelen von feinkörnigen Brennstoffen in einem Schacht,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß in dem Schacht sich in einer zweckmäßigen Anordnung
wagerechte, mit ihrem Scheitel nach oben gerichtete Winkel befinden; unter den Winkeln
bilden sich Kanäle, die quer durch den Brennstoff hindurchführen; durch diese Kanäle
wird das heiße Gas, das zum Beheizen des Brennstoffes dient, hindurchgeführt.
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Die Wärmeabgabe von Heizgasen, die parallel zu den beheizten Flächen
an diesen vorbeigeführt werden, leidet bekanntlich darunter, daß der Heizgasstrom
sich nur an seinem äußeren Umfange, an dem er mit dem Brennstoff in Berührung kommt,
abkühlt, während der Kern des Heizgasstromes heiß bleibt. Der Wärmeübergang läßt
also zu wünschen übrig. Diese Verhältnisse werden noch besonders dadurch ungünstig
beeinflußt, daß bei der großen Geschwindigkeit der Heizgase und der durch die Bauart
bedingten verhältnismäßig kurzen Länge der Kanäle die Zeit zur Wärmeabgabe gering
ist.
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Die neue Erfindung bezweckt eine Verbesserung des Wärmeübergangs zunächst
dadurch, daß in den freien Querschnitten der Kanäle Einbauten vorgesehen werden.
Dadurch wird zunächst verhindert, daß ein heißer Kern erhalten bleibt; weiterhin
wird durch die Wirbelbewegung die Wärmeübertragung an das zu beheizende Gut besser,
und außerdem sind die Einbauten zusätzliche Heizflächen, die aus den Heizgasen durch
Berührung Wärme aufnehmen und
sie durch Strahlung an das zu beheizende
Gut abgeben. Die einfachste Form solcher Einbauten ist in der Abb. i dargestellt;
auf einer Stange a sitzen Blechscheiben b mit zweckmäßigen Abmessungen und Abständen.
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Der gleiche Zweck kann auch erreicht werden durch Einbauten, wie sie
die Abb. 2 beispielsweise darstellt. In diesem Fall ist der größte Teil des Querschnitts
durch den prismenförmigen Füllkörper c ausgefüllt. Die Heizgase streichen in verhältnismäßig
dünner Schicht außen um diesen Füllkörper herum; es kann sich also ein heißer Kern
nicht bilden. Der Füllkörper wird von den Heizgasen mitbeheizt und gibt seine Wärme
durch Strahlung an das zu beheizende Gut ab.
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Darüber hinaus können diese Einbauten so gestaltet werden, daß sie
die für die Wärmeabgabe verfügbare Zeit verlängern. Zu diesem Zweck werden die Heizgase
nicht auf dem kürzesten geraden Wege durch die Kanäle geführt, sondern beispielsweise
durch schraubenförmige Leitkanäle in Spiralen hindurchgeführt. Eine Ausführungsform
dieser Art zeigt die Abb.3. Die dachförmigen Stege werden hier zweckmäßig halbkreisförmig
ausgebildet. Die Schnecke d wird so bemessen, daß sie unten in das Gut eintaucht
und oben gegen die Einbaustücke dicht abschließt. Ein besonderer Vorzug dieser Anordnung
ist, daß infolge der Fliehkraft der kreisenden Heizgase etwa mitgerissener Staub
an die äußeren Begrenzungswände der Schneckengänge geschleudert wird.
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Eine weitere Anordnung, die dazu dient, den Wärmeübergang zwischen
Heizgas und Brennstoff zu beschleunigen, ist in Abb. q. dargestellt. Bei dieser
Anordnung werden die Heizgase in den Raum e geführt, der von den Winkeln
f
und einer Abschlußplatte g gebildet wird. Aus diesem Raum strömt das Heizgas
durch die Düsen oder Schlitze h mit zweckmäßig gewählter Geschwindigkeit senkrecht
auf den Brennstoff. Der auftreffende Heizgasstrahl wird umgebogen; dadurch kommt
jedes Gasteilchen mit dem Brennstoff in Berührung, der Wärmeübergang ist bei einer
solchen Einrichtung bekanntlich sehr groß. Die Heizgase streichen dann entlang dem
Brennstoff nach einem oder beiden Enden des Kanals hin ab.
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Eine andere Anordnung dieser Art ist in Abb. 5 dargestellt. In dem
Kanalquerschnitt ist ein Hohlkörper i vorgesehen, in den von der einen Seite her
die Heizgase eintreten. Der Hohlkörper ist, zweckmäßig nur auf den dem Brennstoff
zugekehrten Seiten, mit Düsenlöchern k versehen, durch die die Heizgase mit entsprechender
Geschwindigkeit austreten und senkrecht auf das zu behandelnde Gut auftreffen, so
daß ein schneller Wärmeübergang erzielt wird. Auch hier ziehen dann die Heizgase
unter weiterer Wärmeabgabe entlang dem Brennstoff ab.
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Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei dem Verfahren des Patents 425316
bei feuchten oder stark ölhaltigen Brennstoffen dadurch Schwierigkeiten auftreten
können, daß das Gut beim Beginn der Behandlung teigig wird. Dieses Teigigwerden
ist darauf zurückzuführen, daß Wasser-oder Öldämpfe, die durch Berührung mit den
Heizgasen entstanden sind, in noch nicht genügend durchwärmten Schichten des frischen
Gutes sich niederschlagen, weil dort keine Strömung vorhanden ist, die diese Dämpfe
mitnehmen könnte. Um diesem Übelstande vorzubeugen und gleichzeitig eine schnellere
und gleichmäßigere Durchwärmung des Gutes zu bewirken, wird vorgeschlagen, einen
geringen Teil der zugeführten Heizgase quer durch das zu beheizende Gut hindurchzuführen.
Die Menge der quer durchgeführten Heizgase darf nur gering sein, damit keine Staubentwicklung
entsteht. Die eigentliche Beheizung erfolgt nach wie vor durch die Heizgase, die
den Brennstoff nicht durchdringen, sondern in.den Kanälen an ihm entlang geführt
werden.
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Um diese Durchdringung des Brennstoffes mit einem Teil der Heizgase
zu bewirken, kann beispielsweise so verfahren werden, wie es die Abb. 6 erkennen
läßt. Jede zweite Reihe der Kanäle bekommt große Eintrittsöffnungen und kleinere
Austrittsöffnungen; die dazwischen liegenden Reihen bekommen kleine Eintritts- und
große Austrittsquerschnitte. Infolgedessen wird in den Reihen mit großen Eintrittsquerschnitten
immer ein etwas höherer Druck herrschen als in den darüberliegenden Reihen mit kleinen
Eintrittsquerschnitten. Durch diesen Druckunterschied wird ein bestimmter Teil der
Heizgase durch das Gut hindurchgeführt und nimmt so die entstehenden Dämpfe mit.