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Verfahren zum Entwrasen von Braunkohle Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren und die entsprechenden Vorrichtungen zum Entwrasen der Braunkohle
bei ihrer Förderung von den Trocknern zu -den Pressen.
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Von der Entwrasung der Kohle hängt die Beschaffenheit der zu erzeugenden
Briketts ab. Enthält die Kohle. beim Pressen noch eine gewisse Wassermenge in Form
von Wassertröpfchen, die bei nicht genügender Wrasenableitung durch Kondensation
entstehen, so wird durch die in der Kohle eingeschlossenen Wassertropfen beim Pressen
das Brikett auseinandergesprengt. Dadurch entstehen die sogenannten Spalterbriketts.
Diese Spalterbriketts stellen eine Ausschußware dar. Ihre Vermeidung ist daher von
einer-erheblichen wirtschaftlichen Bedeutung.
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Bisher wurde die Entwrasung der Kohle in sogenannten Kühlhäusern vorgenommen.
In diesen rutschen die Kohlekörnchen dicht zusammengelagert zwischen beiderseitig
jalousieartig angeordneten Blechen sehr langsam herunter. Eine Entwrasung der Kohle
aus dem Innern heraus ist durch eine solche Anlage nicht möglich. Lediglich die
zwischen den Jalousieblechen nach außen freiliegende Kohle kann durch Berührung
mit der Luft entwrasen.
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Im Innern der Kohlenschicht findet nur eine Abkühlung statt, wobei
immer noch Kondenswasser abgeschieden wird, das als Wassertropfen in die Kohle gelangt.
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Die Wirkung des Kühlhauses beruht also in erster Linie auf dem Abkühlen
der Kohle und nur zum kleinen Teile auf der l:Lntwrasung derselben.
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Man hat ferner versucht, die Entwrasung des Kühlhauses dadurch zu
verbessern, daß man quer durch die Jalousien Luft gesaugt hat. Es ist jedoch unmöglich,
auf eine so große Fläche die Luft so regelmäßig zu verteilen, daß überall je Quadratmeter
annähernd die gleiche Luftmenge durchtritt. Die Dichte der Kohlenschicht ist außerordentlich
verschieden. Die Luft wird also nur dort: durch die Kohlenschicht treten, wo die
Dicht: der Kohle am geringsten ist. Die dichteren Kohlenschichten lassen dagegen
die Luft nicht durch, so daß die Entwrasung nur auf einem kleinen Teil der Kohlenfläche
möglich ist und nicht wirksam wird.
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Zur Vergrößerung der Entwrasungswirkung hat man ferner versucht, die
Kohle bereits auf dem Transportwege zum Kühlhause dadurch zu entwrasen, daß man
die zwecks Abscheidung von zu großen Knorpeln eingebaute Siebtrommel belüftet und
die Luft absaugt. Da aber auch in der Siebtrommel die Kohle gehäuft liegt, so ist
ein Durchdringen der Kohle mit Luft auch hier nicht möglich, selbst wenn man zur
Verteilung der in der Siebtrommel angehäuften Kohle Schaufeln anbringt, welche die
dicke Kohlenschicht lohkern sollen., Die vorliegende Erfindung beschreitet nun zur
-Vermeidung dieses Nachteiles einen grundsätzlich anderen Lösungsweg, indem sie
die Luft mit der Kohle in Berührung bringt, wenn die Kohleteilchen durch einen
freien
Fall der Kohle voneinander getrennt sind. Die -Luft kann dann alle Kohleteilchen
umspülen und den' gebildeten Wrasen aufnehmen.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt nun im Rahmen dieser Erkenntnis
nach der Erfindung dadurch, daß die getrocknete heiße Braunkohle durch einFördermittel
(Schnecke) über ein Sieb verteilt und durch ein sich an dieses anschließendes geschlossenes
Gehäuse in freiem Fall auf so langer Strecke hindurchgeführt wird, daß im Gegenstrom
durch das Gehäuse hindurchgesaugte Luft, deren Menge zur Aufnahme der Feuchtigkeit
aus der Braunkohle ihrer jeweiligen Korngröße,Temperatur und Menge angepaßt ist,
mit dem aus der Kohle gebildeten Wrasen zusammen ein Gemisch bildet, dessen Temperatur
am Ausgang des Gehäuses oberhalb des Taupunktes des Gemisches liegt.
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Wird diese Regel befolgt, so spielt sich der Arbeitsvorgang bei der
Entwrasung der Kohle in der Weise ab, daß zunächst die kalte Luft unten in. dem
geschlossenen Gehäuse mit der Kohle zusammentrifft, die sich durch die Wrasenentziehung
schon stark abgekühlt hat. Die Luft nimmt aber auch aus dieser Kohle noch eine gewisse
Feuchtigkeit auf und wird erwärmt. Dadurch ist die Luft befähigt, weiteren Wrasen
aus der wärmeren Kohle aufzunehmen, in die sie nun aufsteigt. Eine weitere Erwärmung
der Luft ist die Folge, wodurch sie wieder in die Lage gesetzt ist, beim Aufsteigen
in noch heißere Teile des Kohlenstromes noch mehr Wrasen aufzunehmen. Schließlich
trifft sie am oberen Ende des Kohlefallraums mit der heißesten Kohle zusammen und
bleibt auch dort noch aufnahmefähig für den Wrasen, der in der Nähe des Abzugsrohres
noch entwickelt wird.
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Auf dem ganzen Wege bleibt somit die, Luft fähig, den jeweils entwickelten
Wrasen aufzunehmen, so daß sie schließlich noch ungesättigt aus dem Kohlefallrauin
abströmt. Auf diese Weise ist die Gewähr dafür gegeben, daß sich innerhalb des Braunkohlenstromes
nicht wieder Wasser aus dem Luftwrasengemisch abscheidet. _ Für den ordnungsmäßigen
Betrieb ist dabei wichtig, daß die heiße Kohle dem oder den Gehäusen, in welchen
sie frei herunterfällt, oben stets zugeführt und unten daraus wieder abgeführt wird.
Vorteilhaft schließt sich daher an das Gehäuse, in welchem die Braunkohle frei herunterfällt,
unten unmittelbar eine Förderschnecke o. dgl. an, welche für entsprechende Abführung
der - entwrasten Braunkohle sorgt.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Vorrichtung nach
der Erfindung dargestellt. Fig. i zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine
Ausführungsform der Vorrichtung; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie A-B der
Fig, i und Fig. 3 ein waagerechter Querschnitt nach der Linie C-D der Fig. 2. Fig.
q. zeigt den unteren Teil der Fig.2 bei einer anderen Ausführungsform; Fig. 5 zeigt
einen senkrechten Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform; Fig.6 ist ein
Querschnitt nach der Linie E-F der Fig. 5 und Fig.7 ein Querschnitt nach der Linie
G-H der Fig. 6.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. i bis 3 besteht die Vorrichtung
aus einem senkrechten Gehäuse a, das oben durch das Gehäuse b einer Zuführungsschnecke
c für die Braunkohle und unten durch das Gehäuse d einer Abführungsschnecke e abgeschlossen
ist. Die beiden Schnecken a und e sind so zueinander geneigt angeordnet, daß sowohl
die von den Trocknern kommende, in Fig. i links eintretende heiße Braunkohle als
auch die aus dem Gehäuse a austretende Braunkohle, welche in die Pressen gelangt,
aufwärts gefördert wird. Jedoch hat diese Aufwärtsförderung nichts mit dem Wesen
der Einrichtung zu tun. Der Boden des Gehäuses b der Zuführungsschnecke c ist als
ein Sieb f ausgebildet, dessen Maschenweite so groß ist, daß der feinste Staub der
Braunkohle hindurchfallen kann. Der abgesaugte Braunkohlenstaub fällt daher in Form
eines Stromes g frei durch das Gehäuse a nach unten, welches einen so großen Querschnitt
hat, daß der Strom g die seitlichen Gehäusewandungen nicht berührt (Fig. 2). Durch
eine Schurre lt
am Boden des Gehäuses a wird die Braunkohle der Schnecke e
zugeleitet.
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Seitlich von der Schnecke e ist das Gehäuse d mit einem Stutzen
i versehen, der sich über die ganze Länge der Schnecke erstreckt und durch
einen Rost k abgedeckt ist, durch den Außenluft in das Gehäuse eintreten kann. Die
in das Gehäuse a eintretende Luft wird auf der gegenüberliegenden Seite durch eine
Anzahl von über die Länge des Gehäuses verteilten Leitungen nz abgesaugt, die sich
mit trichterförmigen Hauben zz dicht unterhalb des Gehäuses b der Zuführungsschnecke
c an das Gehäuse a anschließen. Die Leitungen na . sind von einer gemeinsamen Saugleitung
o abgezweigt.
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Die durch den Rost k eingesaugte Luft muß, da sich zwischen der Stelle,
an welcher sie in das Gehäuse a eintritt, und den Saugstutzen n der Braunkohlenstrom
g aus dem abgesaugten feinen Kohlenstaub befindet, durch diesen Strom hindurchtreten.
Die Kohleteilchen sind auf ihrem Wege von den Siebböden f bis zum Eintreffen auf
die Schurre lt, den sie im freien Fall durchlaufen, in gewissem
Maße
voneinander getrennt, so daß die durchgesaugte Luft die einzelnen Kohleteilchen
gut umspülen kann. Die Luft kann daher den aus der Kohle entwickelten Wrasen gründlich
und schnell aufnehmen. Die Abluft wird durch die Hauben n und Saugleitungen m schnell
aus dem Bereich des Kohlenstromes g herausgebracht und kommt dabei nur in geringem
Maße mit den kühlen Wandungen des Gehäuses a in Berührung. Es ist hierdurch vermieden,
daß sich aus der Abluft wieder Wasser abscheidet und in die Kohle zurückfällt, was
ein Platzen der aus der Kohle hergestellten Briketts zur Folge haben könnte.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. q. wird die durch das Gehäuse a
hindurchgesaugte Luft mittels einer Leitung t unter einen doppelten Treppenrost
2c geleitet, der unten die Breite des Braunkohlenstromes g hat und sich über die
ganze Länge des Gehäuses a erstreckt. Der Rost zt ist dicht oberhalb der Schnecke
e angeordnet und läßt seitlich im Gehäuse a Kanäle frei, durch welche die Kohle
zur Ableitungsschnecke e gelangen kann.
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Die Luft wird durch den Rost u über den ganzen Querschnitt des IKohlenstromes
ä fein verteilt, wodurch die Wrasenaufnahme der Luft noch weiter begünstigt wird.
Auch werden die Kohleteilchen wirksam gebremst, wodurch die Berührungszeit verlängert
wird.
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An die Stelle des Rostes können auch Düsenrohre treten.
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Die Entwrasung der Braunkohle kann noch dadurch begünstigt werden,
daß die Berührungszeit zwischen der Luft und der Braunkohle vergrößert wird,'indem
man die Fallgeschwindigkeit der Braunkohle verkleinert. Zu diesem Zweck können in
dem Gehäuse wechselständig untereinander Schurren p eingebaut werden, wie dies bei
der Ausführungsform nach Fig. 6 dargestellt ist. Beim Auftreffen der Braunkohle
auf die Schurren p wird einerseits deren Fallgeschwindigkeit verringert und anderseits
der Weg zwischen der Zuführungsschnecke a und der Abführungsschnecke e vergrößert.
Die Berührungszeit zwischen der Luft und der Braunkohle ist daher ohne Vergrößerung
der Abmessungen des Gehäuses a verlängert und somit ein wirksamerer Wärmeaustausch
erzielt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 bis 7 ist auch der Boden des Gehäuses
b der Zuführungsschnecke c als Sieb ausgebildet; die Siebe haben aber verschiedene
Maschenweite. Die heiße Braunkohle wird hier durch die waagerecht liegende Schnecke
c in der Fig. 5 am rechten Ende von den Trocknern her zugeführt. Das Sieb f1 hat
eine .ebenso große Maschenweite wie die Siebe f bei der Ausführungsform nach Fig.
i bis 3, so daß nur der Staub hindurchfällt. Die sich in der Förderrichtung der
Kohle anschließenden Siebe f2, f3, f4 ... haben immer größere Maschenweite,
so daß Kohle von einem immer gröberen Korn hindurchfällt. An jedes Sieb schließt
sich unten ein besonderes Gehäuse a1, 0, a3, a4... .an, welches unten in
das Gehäuse d der Abführungsschnecke e mündet. Die Kohle fällt daher
im freien Fall in Korngrößen klassiert durch getrennte Gehäuse herunter, wobei-sie
über die in diesen Gehäusen angeordnete Schurren p geleitet wird (Fig. 5).
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In das Gehäuse d`.der Abführungsschnecke e wird an den Stellen, an
welchen die Gehäuse a1, a2, a3, a4. .. münden, Luft eingeführt, indem
vors einer gemeinsamen Luftzuführungsleitung r haubenartige Stutzen s1, 32, s3,
s4. . . abgezweigt sind; welche in das Gehäuse d münden und sich über die ganze
Länge der einzelnen Gehäuse d . . . erstrecken. Die Ab-,
saugung der Luft
erfolgt an der den Stutzen s1, s2... entgegengesetzten Seite des Gehäuses d, a2...
durch die Saugleitungen ml, m2..., indem beispielsweise zwei Saugstutzen n in jedes
Gehäuse a1, a2.. . münden. Der Durchgangsquerschnitt der Leitungen ml ist größer
als der der Leitungen m2 tisw.
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Beim. Betriebe dieser Vorrichtung wird dem durch das Gehäuse a1 im
freien Fall hindurchtretenden Strom g aus dem feinsten Korn infolge des großen Saugquerschnittes
der Leitungen W durch den Stutzen s1 eine Luftmenge zugeführt, welche entsprechend
der Kohlenmenge, der Korngröße und dem Wassergehalt die volle Sättigung der Luft
vermeidet. Durch das Sieb f2 fällt schon ein gröberes Korn nach unten. Entsprechend
dem kleineren Saugquerschnitt der Leitungen m2 wird z. B. eine dieser Korngröße
angepaßte kleinere Luftmenge durch den Saugstutzen s2 in das Gehäuse ä2 eingeführt.
Die durch das Sieb f3 fallende Kohle hat ein noch gröberes Korn und eine kleinere
Menge, so daß die in das Gehäuse a3 eingeleitete Luftmenge noch kleiner ist und
so fort. Durch diese Anpassung der Luftmenge an die Korngröße, die Kohlenmenge und
den Wassergehalt der Braunkohle ist insbesondere auch erzielt, daß keine zu großen
Luftmengen eingeführt werden, daß also an Luft und an Energie zur Bewegung derselben
gespart wird.
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Die geringere Luftströmung hat schließlich auch eine sehr wünschenswerte
geringere Staubabführung zur Folge.
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Die Regelung der den einzelnen Gehäusen a1, a2... zugeführten Luftmengen
kann in verschiedener Weise, z. B. mit Hilfe von Absperrorganen, erfolgen, welche
in die Luftzuleitungen eingeschaltet sind.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 bis 7
wird die
durch die Leitung r zugeführte Luft unter Berücksichtigung der Temperatur der Kohle,
der Kohlenmenge, ihres Wassergehaltes, der Luftmenge und der Größe der Wandungen
der Gehäuse so vorgewärmt, daß die Temperatur der Abluft, welche das Gehäuse a bzw.
die Gehäuse a1, ag.. . durch die Saugstutzen ia verläßt, noch oberhalb des Taupunktes
liegt, also keine Wasserabscheidung innerhalb der Gehäuse stattfinden kann. Dabei
wird noch die den einzelnen Gehäusen a1, d°. . . durch die Stutzen s1,
s2 ... zugeführte Luft verschieden vorgewärmt, und zwar unter Berücksichtigung
der Kohlentemperatur und der verschiedenen Korngrößen, welche durch die Siebe
f l, f 2. . . hindurchtreten. Hierdurch ist ebenfalls weiter verhütet,
daß eine frühzeitige Wasserabscheidung aus der Abluft eintritt.