DE6603276U

DE6603276U - Waermeaustauscher fuer die erwaermung oder kuehlung rieselfaehiger gueter.

Info

Publication number: DE6603276U
Application number: DE6603276U
Authority: DE
Original assignee: Maschinenfabrik Buckau R Wolf AG
Current assignee: BWS Technologie GmbH
Priority date: 1966-09-16
Filing date: 1966-09-16
Publication date: 1969-09-11

Description

BUCKAU-WOLF

Wärmeaustauscher für die Erwärmung oder Kühlung rieselfähiger Güter

Die Neuerung betrifft einen Wärmeaustauscher für die Erwärmung oder Kühlung rieselfähiger Güter, bestehend aus einer stirnseitig geschlossenen^rotierenden Trommel mit eine Verteil- und eine Sammelkammer bildenden Rohr boden, in denen die freien Enden der das Austauschermedium führenden Austauscherrohre eingesetzt sind, und ■nit an den Troinmelstirnseiten gegenüberliegenden, getrennten axialen Ein- und Austrittsöffnungen für das zu behandelnde Gut und dens Austauschenaediuis, wobei die einen oder mehrere Rohrkränze bildenden Austauscherrohre nur im Bereich des rotierenden Troramelmantels angeordnet und zu mehreren parallel geschalteten Rohrgruppen zusammengefaßt sind·

Bei derartigen Wärmeaustauschern ist es erforderlich, daß das za behandelnde Gut und das die Erwärmung oder Kühlung bewirkende Äustauschermedium streng voneinander getrennt durch den Austauscher geführt werden, weil sich die rieselfähigen Güter und die flüssigen bzw« gasförmigen Austauschermedien nicht miteinander vertragen.

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Bei rotierende« suafc&usgherR füar £ Gut, das mitteis flüssiger oder gasförmiger Aust&uschermedien behandelt wird, ist besonders die Zu- uhd Abführung des Austauschermediums schwierig, wenn gleichzeitig das Rieselgut mit einfachen Kitteln su- und abgeführt werden soll· Es ist bekannt, daß die axiale Zu» und Abführung des Austauschermediums am besten abgedichtet werden kann.

Derartige Wärmeaustauscher sind bekannt. Hierbei wird das Austauschermedium axial zugeführt und in einer stirnseitig angeordneten Vertailkamnier auf die einzelner. Äustsuschsrrchrs verteilt und am gegenüberliegenden Austauscherende aus einer Sammelkammer axial abgeführt. Das zu behandelnde Gut wird dagegen radial ein- und auch radial abgeführt. Radiale GutZuführungen sind jedoch bei rotierenden Trommeln sehr nachteilig, weil die Trommel Über den gesamten Umfang verteilt öffnungen für den Guteinfall aufweisen muß, die sich nur schlecht abdichten lassen. Bei rotierenden Wärmeaustauschern ist.es weiterhin bekannt, das Gut axial zuzuführen, wobei das flüssige Austauschermedium an der einen TrommelStirnseite axial zugeführt und an der gegenüberliegenden Stirnseite axial abgeführt wird. Dies hat den Nachteil, daß an beiden

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Stirnseiten eine komplizierte Dichtung für das Austauschermedium erforderlich ist. Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde» bei einem Wärmeaustauscher für die Erwärmung oder Kühlung rieselfähiger Güter eine einfache und vorteilhafte Dichtung für das Austauschernedium zu verwenden, örtliche überhitzungen des Austauschermediums sowie unterschiedliche Wärmeübergänge In den einzelnen Austauscherrohren zu vermeiden und dabei einen wärmeäüsfcaüsehet zu schaffen, der diese Aufgabe In wirtschaftlicher und konstruktiver Weise bei einem optimalen Wärmeaustausch zufriedenstellend

Diese Aufgabe wird erflndungsgenäß dadurch gelöst, daß jeder Rohrgruppe ein oder mehrere parallel zu den
Rohrgruppen verlaufende Rücklaufrohre zugeordnet sind, wobei die Rohrgruppen und die Rücklaufrohre so aufge« teilt sind, daß für jede Gruppe als auch für jedes einzelne Austauscher- und Rücklaufrohr gleichlange Strönuhgswege und gleiche Druckverhältnisse auftreten·

Damit das aus den einzelnen Rohrgruppen, austretende Austauschermedium gleichmäßig auf die Rücklaufrohre aufgeteilt wird, schlägt die Neuerung weiterhin vor,

daß j «le Verteilkammer mit einer Rohrgruppe veriehen ist* die jeweils zur Hälfte in zwei gegenüberliegende Samiaelkammern mündet· Außerdem wird neuerungsgemäß vorgeschlagen, daß die Verteil- und Sanwielkammern im Bereich des Trommelurafanges rings«ktor£örmig ausgebildet und um eine halbe KajMaerläntte gegeneinander versetzt sind, wobei Jeweils zwischen zwei Verteilkammern eine mit den Rücklaufrohren verbundene RücklaufkaiRmer angeordnet ist und das gegenüberliegende Ende der Rücklaufrohre mittig in öef Sammelkammer mündet.

Heierung kann das

an eine£ Stirnseite der rotierenden

Trommel ein- und abgeführt werden. Hierzu schlägt die Neuerung weiterhin vor, daß Ein- und Austrittsstutzen für das Austaus -hermedium koaxial an einer Trommelstirnseite angebracht sind.

Die mit der Neuerung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der an einer Stirnseite des Wärme

austauschers angeordnete kombinierte Ein- und Austrittsstutzen für das Austauschermedium nur eine einzige mit einfachen Mitteln herzustellende Dichtung erfordert. Sowohl bei der Verwendung des Wärmeaustauschers als Kühler, Vorwärmer oder Trockner unterliegt die rotierende

Trommel einer gewissen Wärmeausdehnung, die mit der Neuerung dadurch vorteilhaft aufgenommen werden kann, daß der Festpunkt des Wärmeaustauschers im Bereich der einzigen Dichtung an eine Stirnseite gelegt wird, so daß sich die Trommel nur nach einer Seite frei ausdehnt. Dabei werden zweckmäßigerweise die Austauscherrohre in den Verteil- und den Sammelkammern längsbeweglich eingebaut oder mit Kondensatoren versehen, damit die zufolge der Wärmeeinwirkungen auftretenden Längenänderungen ohne Beschädigung der Rohre aufgenommen werden können.

Einen weiteren Vorteil sieht die Neuerung bei der ein- |

sei tigen Anordnung von Zu- und Abführung des Austauscher- I mediums darin, daß die koaxialen Ein- und Austrittsstutzen ohne Behinderung der ?u- und Abführung des

Austauschermediums an der dem Guteinfall gegenüber- j

liegenden Trommeleeite angebracht und damit das Aus- |

tauschermedium und das zu kühlende bzw· zu erwärmende j

ί Gut im Gegenstrom geführt werden.· Weitere Vorteile der Neuerung sind in der Beschreibung des Ausführungsbeispieles $ angeführt. §

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben·

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Es seigern

Fig.l einen Längsschnitt durch den

Wärmeaustauscher Fie*2 einen Schnitt gemäß Linie A-A

in Pig.l
Fig«3 einen Schnitt gemäß Linie B-B

in Fig.l und Fig. 4 ein Schaltscheifia.

Die rotierende Trommel 1, deren Achslager nicht dargestellt sind, -weist an der einen Stirnseite eine ringförmige VerteilJcammer 2 und an der gegenüberliegenden Stirnseite.eine ringförmige Verteilkammer 3 auf. Die Verteilkammer 2 ist mittels mehrerer Rücklaufkammern 4a - 4d in ringisektorförmige Kammern 2a - 2<l und die Stimmelkammer 3 mittels mehrerer Trennwände 23 in Kammern 3a » 3d unterteilt. Nach außen hin sind die Kammern 2 und 3 von ringförmigen Kammerdeckeln 5 und 6 verschlossen. Zwischen den Kammern 2 und 3 befinden sich die Austauscherrohre 7, die mit ihren Enden 24 und 25 in den Böden 6a und 5& uf;r KaiKüsrn Z und 3 eingesetzt sind* Um die Längendehnungen innerhalb des Wärmeaustauschers ausgleichen zu können, sind die Rohre 7 an einem Ende, vorzugsweise im Bereich der Kammer 3« verschiebbar gelagert oder mit nicht dargestellten Kondensatoren versehen«

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Parallel au den Austauscherrohren 7 sind Rücklaufrohre vorgesehen, die mit ihren Enden 22 in dan Böden 6ä der SammeIkammerη 3 mittig zwischen den Wänden 23 angeordnet sind und mit ihren Enden 21 in den Rück lauf kammern ·· 4 münden. An den Stirnseiten ist die Trojvtmel jeweils mit einer Scheibe 8 und 8a abgedeckt. Nur bsi stark staubendem Rieselgut sind dichte Stirm/ände erforderlich. Zm Bereich der Verteilkammern 2a - 2d und der Rücklaufkammern 4 1st die Zuführungsleitung Io und die Abführungsleitung 13 für das Ausiauschermedium vorgesehen, die koaxial ineinandergesetzt sind und mit der Trommel 1 rotleren· Zwischen der Zuführungsleitung Io und den Verteilkammern 2 sind Eintrittsrohre 11 und zwischen der Abführleitung 13 und den Rücklaufkammern 4 sind Austrittsrohre 12 angeordnet. Am gegenüberliegenden Stirnende der Trommel 1 befindet eich der fest angeordnete Guteinfallstutzen 14, der gegenüber der drehenden Trommel 1 •ine Abdeckung 15 aufweist. Der Gutausfallstutzen 16 mit der Austragsschnecke *⁷ «»3 der 5tauwand 18 befindet •ich im Bereich der Stutzen Io, 13.

Die Kammerdeckel 5 und 6 sind 30 angeordnet, daß die Rohre 7 und 9 nach Entfernen der Deckel von außen frei zugänglich sind· Die Reinigung und Reparatur dieser Rohre wird daher wesentlich vereinfacht·

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Mit 19 ist das rieselfähige Gut bezeichnet·

j Die Wirkungsweise der Neuerung ist folgende:

j Das Austausehermedium, 2>spw. ein Kühlmittel, wird durch

die Zuführungsleitung Io de™ Wärmeaustauscher zugeführt« Von hier aus verteilt es sich gleichmäßig auf die vier Eintrittsrohre 11a bis Hd und tritt in die einzelnen Verteilkammern 2a bis 2d ein. Di- in der Kammer 2a mit 7d bis 7i bezeichneten Austauscherrohre *t bilden eine Rohrgruppe 2o_r in die das aus dem Rohr 11a austretende Medium gleichmäßig verteilt wird· Nich dem Durchströmen der Rohre 7 tritt daß Medium an. den Rohrenden 24 in die Verteilkammer 3 eiLn. und zwar wie folgt?

Das Medium aus den Rohren 7d, 7e und 7f gelangt in die gegenüberliegende Sammelkammer 3d und vereinigt sich mit den Strömen aus den Rohren 7a_t 7b_f 7c der Verteilkammer 2d. Diese beiden Ströme werden nun gemeinsam durch das Rücklaufrohr 9a zurückgeführt und über die Rücklaufkammer 4a und dem Austritterohr 12a der Abführleitung 13 ssugiiführt.

Zufolge dieser Anordnung haben alle TedLlströme genau gleich lange Strömungswege durch den Wärmeaustauscher. So muß bspw. das aus dem Rohr 11a austretende Medium bis zum Rohr 7f einen kurzen Weg und bis zum Rohr 7d einen langen Weg in der Kammer 2a ausführen. Auf der gegen-

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überliegenden Seite muß das aus dem Rohr 7f austretende Medium bis zum Rohr 9a einen langen Weg und das aus dem Rohr 7d austretende Medium einen kurzen Weg ausführen, um in das Rohr 9a zu gelangen. Damit gleichen sich hier bereits die Strömungswege aus. Innerhalb der Rücklaufrohre 9 und der Austrittsrohre 12 bis zur Abführleitung 13 ist an allen Stellen ebenfalls ein gleich langer !steg vorhanden* Zufolge der gleich langer. Ströisungswege und der gleichen Querschnittsverhältnisse sind überall die gleichen Druckverhältnisse, so daß bei nur einer nich% dargestellten Sichtung ein optimaler wärmeaustausch bei einem gleichmäßigen Wärmeübergang erzielt wird·

Die nicht dargestellte an sich bekannte Dichtung befindet sich am Ende der kombinierten Ein- und Austrittsstutzen für die Leitung Io, 13, wo der Anschluß mit den feststehenden Leitungen vorgenommen werden muß»

Ein besonderer Vorteil der Anordnung von Austauscher- und Rücklaufrohre wird darin gesehen, da2 die Rücklaufrohre 9 nur kurzzeitig innerhalb der Gutsfüllung 19 liegen und somit bei einem als Kühler arbeitenden Wärmeaustauscher die aufgenommene Wärme nicht mehr an das Gut abgeben können. Wenn bspw« das in den Rohren 7 der Kammer 3b (Pig·2) strömende Medium die Sammelkammer er-

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reicht hat und das aufgewärmte Medium in die Rohre 9c eintritt, dann hat sich dieses Rohr 9c zufolge der Trommeldrehung entsprechend dem Pfeil A soweit fortbewegt, daß es außerhalb der Gutsfüllung 19 liegt und somit das aufgewärmte Medium außerhalb der Gutfüllung zurückströmt· Demzufolge ist mit einer geringen Kühlmittelmenge ein optimaler Wärmeaustausch möglich. Ein weiterer Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß die außerhalb der Gutsfüllung 19 liegenden Rohre 7 bei einem als Kühler arbeitenden Wärmeaustauscher aus-

eintreten bzw· bei einem als Trockner arbeitenden Wärmeaustauscher ausreichend vorgewärmt werden·

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Claims

- ti - Schutzansprüche

1. Wärmeaustauscher für die Erwärmung oder Kühlung rieselfähiger Güter, bestehend aus einer stirnseitig geschlossenen, rotierenden Trommel mit eine Verteil- und eine Sammelkanimer bildenden Rohrböden, in denen die freien Enden der das Austauschermedium führenden Austauscherrohre eingesetzt sind, und mit an den Trommelstirnseitcm gegenüberliegenden, axialer Ein« und Austrittsöffnungen für das zu be^v handelnde Gut und dem Aus-tauschermedium, wobei die einen oder mehrere Rohrkränze bildenden Austauscherrohre nur im Bereich des rotierenden Trommelmantels angeordnet und zu mehreren parallel geschalteten Rohrgruppen zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rohrgruppe (2o) ein oder mehrere parallel zu den Rohrgruppen (2o) verlaufende Rücklaufrohre (9) zugeordnet sind, wobei die Rohrgruppen (2o) und die Rücklaufrohre (9) so aufgeteilt sind, daß für jede Gruppe als auch für jedes einzelne Austauscher- 17) und Rücklaufrohr <2o> gleich lange Strömungswege und gleiche Druckverhältnisse auftreten.

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2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verteilkammer (2) mit einer F.ohrgruppe (2o) versehen ist, die jeweils zur Hälfte in zwei gegenüberliegende S&nuftelk£3:raafcrn (3) mündet.

3· WSrmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet» daß die Verteil- und Semmel« kammern (2, 3) im Bereich des Trommelunifanges der Trommel (1) ringsektorförmig ausgebildet und um eine halbe Karamerlänge gegeneinander versetzt sind, wobei jeweils zwischen zwei Verteilkamm«rn <2) eine mit den Rücklaufrohrenden (21) verbundene Rücklaufkammer (4) ungeordnet ist und das gegenüberliegende Ende ()>2) der Rücklauf rohre (9) mittig in der zugehörigen Sammelkammer (3) mündet*

4. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß Ein- und Austrittsstutzen (lo, 13) für das Austauschermedium koaxial an einer Trommelstirnseite angebracht sind*

5. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die koaxialen Ein- und Austrittsstutzen (lo, 13) an der dem Guteinfall (14) cfegenüberliegenden Trommelstirnseite angebracht sind.

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