DE70654C - Ofenanlage zum Rösten, Brennen oder Trocknen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 82: Trockenvorrichtungen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 16. Februar 1892 ab.

Die Ofeneinrichtungen zur Verarbeitung von Rohmaterial oder Halbproducten sind, wo immer sie zur Verwendung kommen, rücksichtlich ihrer Wirkung in hohem Grade abhängig von unausgesetzt sachverständiger Beachtung. Um die beabsichtigte Veränderung der physikalischen oder chemischen Eigenschaften bestimmter Körper ohne Verlust zu erreichen, werden eine Reihe von Vorgängen mafsgebend, die wohl niemals nur durch mechanische Hülfsmittel geregelt werden können. Zudem ist die Anwendbarkeit der Hülfsmittel meistens eine beschränkte und es herrschen besondere Schwierigkeiten, so oft es erforderlich wird, das Zeitmafs für Behandlung von Rohgut in Einklang zu halten mit den Temperaturen, unter welchen bestimmte Processe sich nutzbringend vollziehen. Dies ist in um so höherem Grade der Fall, wenn die Umwandlung eines Rohgutes nur durch Mitwirkung von Gasen oder Dämpfen vor sich geht, deren Menge und Beschaffenheit für den Erfolg eines Verfahrens mafsgebend bleibt. Ein continuirlicher Betrieb von Ofenanlagen ist unter solchen Voraussetzungen nur in Ausnahmefällen zu erreichen, und als noch schwieriger mufs es gelten, eine Ofenanlage zu schaffen, welche einen intensiven Betrieb der beschriebenen Art dauernd, ohne Reparaturen, zuläfst.

Den auf solche Weise gekennzeichneten Ansprüchen, nach Möglichkeit zu entsprechen, ist die nachstehend beschriebene Ofenanlage construirt. Die Ausführungsform, welche durch Zeichnungen dargestellt ist, umschliefst Einzelheiten, die nach ihrer Gestaltung veränderlich oder für Specialfälle entbehrlich werden. Insbesondere sind die Einrichtungen für die äufsere und die innere Beheizung keinem ausschliefslichen Zweck entsprechend geformt. Sie können einzeln oder gemeinsam in Anwendung kommen, wie auch für verschiedene Heizungsarten oder für Gemenge von Heizungsproducten mit Gasen oder Dämpfen dienen, zu deren Erzeugung besondere Generatoren angelegt werden.

Wesentlich ist aber die Anwendung von Anordnungen, welche geeignet sind, eine verläfsliche Trennung der inneren von den äufseren, zur Behandlung des Rohgutes gewählten Mitteln zu sichern; wesentlich sind die Einrichtungen, um die Zeit und die Art des Durchgangs des Gutes innerhalb des trommeiförmigen Theiles des Ofens und die Menge der benutzten Gase oder Dämpfe bei Ein- oder Abgang jederzeit regeln zu können, und wesentlich ist endlich für bestimmtes Rohgut oder für besondere Verfahren die Beschickungsund bezw. die Bewegungsweise in der Trommel.

Dieselben Buchstaben sind in allen Figuren für Bezeichnung derselben Einzeltheile verwendet.

Fig. ι ist ein senkrechter Längsschnitt einer Ofenanlage.

Fig. 2 ist ein in der Höhe der drehbaren Trommel A gewählter Schnitt,

Fig. 3 ein Querschnitt nach Z- Y, Fig. 2.

Die Fig. 4 bis 7 veranschaulichen Vorkehrungen zur Verstellung der Neigung der Trommel gegen die Waagrechte.

(2. Auflage, ausgegeben am 28. Dezember rSgS.J

Fig. 8 und 9 stellen eine Einrichtung dar, um den Abgang von Gasen an der Beschickungsstelle der Trommel zu regeln.

Die Fig. 10 bis 15 kennzeichnen einen besonderen Verschlufs gegen die Abströmung von Gasen, Dämpfen oder Luft, und

die Fig. 16 und 17 zeigen eine Schöpf- bezw. Mischvorrichtung im Innern der Trommel.

Der cylindrische Ofenkörper, das ist die Trommel A, Fig. 1, in welche das mittelst des Hebewerkes α oder auf andere Weise beförderte Rohgut bei B eingebracht wird, ist mit — am besten U-förmigen — Leisten e (s. auch Fig. 6), welche bei gewisser Ausführungsform der Länge nach die Trommel durchziehen, versehen. Diese Leisten bewirken eine beständige Bewegung, Mischung und Auflockerung der Guttheile, welche durch die geneigte Lage der Trommel in regulirbarer Zeit dem Ausgang und bezw. Abfuhrwagen d, Fig. 3, zugeleitet werden.

Die U - förmigeri Leisten stehen in der Regel parallel mit der Achse der Trommel, aber, um zu bewirken, dafs der dem Trommelinnern zugeführte Strom luftförmiger Medien das aus den Leisten in der ganzen Länge der Trommel abfallende Gut wirksamer berühre, ist es vorzuziehen, die Leisten nicht durchlaufend, sondern in kurzen Stücken gegen einander versetzt zu montiren, eine Fürsorge, welche auch bei der für Fig. 16 und 17 vorgesehenen Construction von besonderem Werth wird.

Soll die Trommel A von aufsen beheizt werden, so erstreckt sie sich, wie in Fig. 1, durch einen Raum z¹, in welchem sie den in einer Feuerungsanlage E, Fig. 2 und 3, entwickelten und auf dem Wege i herbeiziehenden Gasen ausgesetzt ist. Die Heizgase umspülen die Trommel hierbei allseitig und steigen in den Kanal i- herab, um in den meisten Fällen durch die Heizkörper h eines Lufterhitzers D geleitet zu werden und von da endlich in den Schornsteinkanal h^l einzutreten. Diese äufsere Beheizung ist nicht für alle Processe, welchen die Ofenanlage dienen kann, und bezw. bei einzelnen Verfahren nicht andauernd erforderlich. (Vergl. weiter unten.)

Den Abschlufs des Feuergaseraumes z¹ nach aufsen vermitteln an einer oder an beiden Seiten die Schieber t, welche der Form der Trommel sich anschliefsen und so gefügt sind, dafs sie bei einer Verstellung zum Zweck veränderter Neigung der Trommel selbstthätig folgen. Auch der Raum C am Ausgangsende der Trommel ist durch solchen Schieber t oder den gleichen Zweck erfüllende, z. B. verschiebbare, düsenförmige Verschlüsse abgedichtet.

Die Einwirkung auf den inneren Inhalt der Trommel geschieht durch die an der Austrittsstelle des Gutes eingeführte Gas- oder Luft menge, welche je nach dem Verfahren, das sich in der Trommel vollziehen soll, nach Qualität oder Quantität bemessen ist. Verhält sich das Gut gegen die directe Einwirkung der Heizgase indifferent, oder ist eine Einwirkung der gebräuchlichen Heizgase im Innern der Trommel erwünscht, so werden solche Heizgase unmittelbar durch den Raum C eingeführt. In allen den Fällen aber, wo es sich um innere Beheizung der Trommel mit warmer Luft handelt, z. B. beim Brennen von reinem Gyps, wird die Luft schon in den Seitenkanal f, Fig. 2 und 3, geleitet, wo sie abkühlend wirkt, sich dabei erwärmt und mit den eventuell von dem Röstgut entweichenden Gasen anreichert. Alsdann geht die Luft durch die Kanäle k, Fig. 2 und 3, und /, Fig. ι und 3, in den Lufterhitzer D, erhöht darin ihre Temperatur beträchtlich und zieht über den Seitenweg m, Fig. 1, 2 und 3, den Vorraum C, die Trommel A, endlich — sofern erforderlich — durch den Staubsammler s, Fig. i, von wo sie in den Schlot n, Fig. 1 und 4, entweicht. Da das Hebewerk α durch den Staubsammler s hindurchgeführt werden kann, ist eine gewisse Vorwärmung des Rohgutes vor dessen Eintritt in die Trommel möglich.

Handelt es sich andererseits darum, eine chemische Veränderung von Rohgut zu erwirken, so wird Luft, gemengt mit Gasen oder Dämpfen, oder Gase wie Dämpfe allein, aus besonderen Generatoren dem Kanal Ar, oder der Fortsetzung seines Weges zur Trommel zugeführt, sofern das Gas oder Gasgemenge erwärmt zu benutzen dienlich ist. Ist keine oder keine gröfsere Erwärmung erforderlich, so wird bei der Ofenanlage die Lufterhitzungseinrichtung erspart und der Generator für die im Innern der Trommel zu verwendenden Gase schickt in den als Vorraum C bezeichneten Theil der Ofenanlage die Gase direct.

Da die Einwirkung der Luft oder Gase auf das Gas im Innern der Trommel von der Art und Form des Gutes, und der Zeit der Berührung, also auch der Geschwindigkeit der Förderung des Gutes abhängig ist, und diese Vorbedingungen für das Gelingen der Processe auch wohl während des Betriebes veränderlich werden, so sind zwei Einrichtungen getroffen, um allen variirenden Erfordernissen genügen zu können.

Das sind Einrichtungen

a) um die Fördergeschwindigkeit erstens durch gröfsere oder geringere Neigung der Trommel zu modificiren, und zweitens die Fördergeschwindigkeit ohne Verstellung der Trommel partiell zu verlangsamen;

b) um die Menge der Luft oder Gase mittelst Verschlufsvorrichtungen an der Ausgangsstelle dieser Medien zu reguliren.

Zu a. Die Verstellbarkeit läfst sich u. a. durch die in den Fig. 4 bis 7 dargestellten Mittel erreichen. Danach ruht' die Trommel A an ihrem Eingangsende auf Rollen u w, deren j Lager auf einem starken Rahmen o² sitzen, welcher Rahmen mittelst unten abgerundeter Tragblöcke o^l o^l die Last derart auf entsprechend geformte Sattelstücke ο ο überträgt, dafs eine schwingende Bewegung der ganzen Trommel um die Achse ρ einer Antriebschnecke p^l ermöglicht -ist. Röllchen u¹ u¹ sichern die Trommel vor dem Abwärtsgleiten bei geneigter Achse. Am anderen Trommelende, und je nach Bedarf auch in der Mitte, erfolgt die Unterstützung durch ein Rollenpaar q q, Fig. 5 und 6. Ein Heben oder Senken der Trommel und damit eine Veränderung des Neigungswinkels derselben wird durch Verschieben der Rollen q q, Fig. 6, herbeigeführt.

In Fällen, wo zwei zerkleinerte Rohgutstoffe auf einander einzuwirken haben, aber gleichzeitig erwärmt oder von Gasen beeinflufst werden sollen, kann es wünschenswerth sein, die Reaction der beiden Körper auf einander zeitweise stärker eintreten zu lassen und zeitweise die Einwirkung der Wärme oder der Gase, oder beider, in stärkerem Mafse herbeizuführen.

Für diese Fälle ist die zweite Einrichtung unter a) vorgesehen, und die Fig. 16 und 17 mafsgebend. Die Schöpfvorrichtung im Innern der Trommel ist hier unterbrochen. Bei einer beispielsweise 12 m langen Trommel werden Schöpfeisen von etwa 60 cm Länge in Abständen von 60 bis 120 cm in der Regel versetzt zu einander, d. h. in nicht durchlaufender Reihe angebracht und dadurch gesichert, dafs jeweilig das Gut in die Höhe gehoben, gemischt, befördert und der innigen Berührung der Gase in allen Theilen ausgesetzt ist, während in den Trommellängen ohne Schöpfeisen das Gut langsam unter fortwährender gegenseitiger Berührung seiner Einzelteile unter einander, aber bei nur oberflächlicher Einwirkung der Gase, sich voranwälzt.

Zu b. Die Regulirung am Orte des Austritts der Gase geschieht mit Hülfe von Kniestutzen G (s. Fig. 8, 9 und 11). Die Ausmündungsenden dieser Kniestutzen sind der Umdrehungsrichtung ■der Trommel entgegengekehrt und vertical oder schräg zu deren Achslinie abgeschnitten. Da die Mündungen nahe an den Tromrnelmantel gelegt werden können, schon um zur Auflockerung des neu beschickten Gutes beizutragen, so ist zugleich eine Abförderung der Gase und Dämpfe, auch aus den zu unterst Hegenden Schichten der Trommel, bewerkstelligt, ohne dafs eine Verstopfung oder eine Theilentleerung durch die Ausgangsöffhungen •eintreten kann.

Um den Austritt der Gase aus den Kniestutzen regeln zu können, empfiehlt es sich, die Oeffhungen in der Wand H verschliefsbar, bezw. ihrer Gröfse nach veränderbar zu machen. Dies geschieht durch einen Ringschieber H¹, Fig. ίο und 13, welcher mit Löchern, den Ausmündungsstellen der Stutzen G entsprechend, ausgerüstet und gegen H so weit verstellbar ist, dafs sämmtliche Stutzenmündungen verdeckt werden können. Anstatt dieses Ringschiebers H¹ läfst sich auch eine am Verschlufskasten (Vorsatztrommel K, Fig. 10) angebrachte Platte H-, Fig. 14, verwenden, welche eine bestimmte Anzahl von Oeffhungen vollständig verschliefst.

Fig. 15 endlich zeigt, wie eine an der Vorsatztrommel K.(s. auch Fig. 15a) angebrachte Platte H³ dadurch, dafs sie mit einer geringeren Zahl von Löchern versehen Mst als die Wand H, eine wechselnde Abschliefsung oder Theilöffnung der Kniestutzen ermöglicht.

Von der Vorsatztrommel K, Fig. 10, bezw. dem Staubsammler s, Fig. 1, geht der Schlot η ins Freie; ordnet man in dem Schlot einen Schieber oder ein Ventil an, so ist mit bekannten Mitteln für manche Verwendungsarten der Ofenanlage genügend geschehen, um die Zeit der Einwirkung der Luft, Gase oder Dämpfe im Innern der Trommel zweckentsprechend zu ändern bezw. zu bestimmen.

Nach diesen Erläuterungen ist die vorliegende Ofenanlage ihrer Construction nach theils als schematisch dargestellt, theils als vervollkommnendes Detail anzusehen. Sie ermöglicht die Ausübung eines eigenthümlichen Arbeitsverfahrens, welches in umfassender Weise zur Anwendung kommt, wenn es sich darum handelt, insbesondere in continuirlichem Betrieb, ein oder mehrere Producte in ihren physikalischen oder chemischen Eigenschaften mittelst äufserer Wärmezufuhr, unter Berührung mit Luft, Gasen, Dämpfen, oder einem Gemisch dieser letzteren, zu neuen oder vollkommneren Producten umzugestalten dadurch, dafs das Rohgut mechanisch, in vollendeter Bewegung einem regulirbaren Strom von luftförmigen Medien entgegengeführt wird.

Danach sind die wesentlichsten Vortheile des Verfahrens und der Mittel zu dessen Ausübung:

Ersparung des unvollkommenen Mischens und kostspieligen Umrührens mit der Hand;

Beseitigung sich gegen einander bewegender Mechanismen, welche Verstopfung und Zerstörung des Apparates verursachen;

Wärmetransmission ohne Zufuhr von Verbrennungsproducten zu dem Rohgut, bei gleichzeitiger Einwirkung von physikalisch oder chemisch wirkenden Medien in veränderlichen Mengen;

Beliebige Regulirarbeit der Förderung des Gutes durch ä'ufserlich verstellbare Mittel;

Anwendbarkeit eines geschlossenen Transporteurs für das Rohgut an der Abführungsstelle für die luftförmigen Hülfsproducte und Theilnutzung der Wärme der letzteren bei unmittelbar beginnender Bewegung des Rohgutes innerhalb der Ofenanlage.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Eine Ofenanlage zum Rösten, Brennen oder Trocknen, bei welcher eine rotirende, von aufserhalb beheizbare Trommel in continuirlichem Betrieb verstellbar eingerichtet ist, während auf deren Inhalt mittelst eines Stromes von Luft, Gasen oder Dämpfen oder deren Gemisch regulirbar eingewirkt wird.
2. 2. Für die unter i. bezeichnete Ofenanlage die Ausführungsform, dafs schwingende Rahmen ο und Rollen q q die Trommel tragen und mittelst der Rollen q q die Neigung regulirt wird.
3. 3. Bei der unter 1. beschriebenen Ofenanlage die Anwendung eines Vorraumes C, welcher von dem äufseren Beheizungsraum für die Trommel durch Dichtungsmittel und einen freien Zwischenraum getrennt ist.
4. 4. Bei der unter 1. beschriebenen Ofenanlage die Regulirung der Menge der im Innern einwirkenden Luft, Gase oder Dämpfe oder deren Gemisch mittelst der in Fig. 11 dargestellten Knierohre G und in den Fig. 13, 14 und 15 gezeichneten Vorsatzplatten, um den theilweisen Verschlufs der Austrittsöffnungen für die Gase zu bewirken.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.