DE887626C - Drehtrommel fuer Anlagen zum Brennen von Stoffen wie Zement oder Erdalkali-Karbonaten, wie Magnesit und Dolomit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehtrommel für Anlagen zum Brennen, von Stoffen wie Zement O'der Erdalkali-Karbonaten, wie Magnesit oder Dolomit.

Um die Wärmewirtschaft solcher Anlagen so günstig wie möglich zu gestalten, ist -es von Wichtigkeit, daß das gebrannte Gut mit möglichst tiefer Temperatur die Anlage verläßt. Um dieses Ziel mit Mitteln von !gedrängtem und daher billigem

ίο Aufbau zu erreichen, ist es notwendig, die Wärmeübertragung¹ durch Konvektion zwischen einem Wärme .aufnehmenden Mittel und dem Wärme abgebenden gebrannten: Gut möglichst innig zu gestalten. Es muß daher danach getrachtet werden, das Gut mit dem Mittel unmirtelbair in Berührung zu bringen utol eine große relative Geschwindigkeit zwischen Mittel 'und Gut zu schaffen, da ja dar Wärmeübergang bekanntlich proportional etwa der o,75ten Potenz der Ström'ungsgeschwinidighe'it ist. Mit Rücksicht auf diese Erfordernisse ist bereits vorgeschlagen worden, in einten als Drehtrommel ausgebildeten Klinkerkühler Hiubschaiufeln einzubauen, durch die das Gut hochgehoben und danach im freien EaIl in innige.¹ Berührung mit einem d&e Trommel durchquerenden Luftstrom kommt.

Zum¹ Zweck, Verluste durch fühlbare Wärme möglichst zu vermeiden, ist ferner schon vorgeschlagen worden, in Drehrohrofen neben leistenförmiigien Einbauten große dichte KJettenivorhänge, die schraubenförmig angeordnet sind, vorzusehen,

welche die durchströmenden Gase ablenken unc dadurch veranlassen, 'einen verhältnismäßig- langen Weg· zurückzulegen, damit sie ihre Wärme soweit wie möglich an 'das Brenngut abgeben.. Die bisher verwendeten Einbauten! bedingten jedoch meisten: eine heftig© Staubaufwirbelung biei verhältnismäßig großer axialer Geschwindigkeit der Luft- oder Gas strömung¹. Dies hängt damit zusammen, daß die betreffenden Einbauten die Luft oder Gasströmung to zu wenig zwangsmäßig leitern können, sondern weitgehend durchlassen und verwirbeln, also· die notwendige Gebläsieleistung- unerwünscht steigern..

Zweck der Erfindung· ist nun, einen Wärme austauscher für Anlagen der eingangs erwähnten, Art zu schaffen, in welchem sich der Wärmeiaustaiuseber bei kleinstem· Leistungsauf wand und kleinster Staubentwicklung· möglichst, innig gestaltet. Zui diesem¹ Zweck ist in einem als Drehtrommel ausgebildeten Wärmeaustauscher gemäß vorliegender Erfindung" mindestens eine Gruppe von Einbauten vorgesehen, die aus einem Satz von an der Trommelwandung angebrachten Hubschaufeln sowie aus einer aus verwundenen,. blechernen oder gegossenen Schaufeln gebildeten Leitvorrichtung·bestehen, die der hindurchgehenden Gasströmung einen Drall aufzwingen.

Dadurch, daß in einem Wärmeaustauscher nach der Erfindung gleichzeitig 'die zwei, an sich hebekannten Maßnahmen: 1. Hochheben des Gutes durch Hubschaufeln, um es nachher im freiem Fall in innige Berührung mit der Wärme abgebenden bzw. Wärme aufnehmenden Gasströmung zu bringen, und 2. Verlängerung- der Bahn der den Wärmeaustauscher durchquerenden Gasströmung, zur Anwendung kommen, wird ein Wärmeaustausch von bisher nicht erreichter Intensität erzielt. Dabei läßt sich in einem solchen Wärmeaustauscher mit einer verhältnismäßig kleinen axialen Strömungskomponente der Gase auskommen, wobei trotzdem. wegen der von den Leitschaufeln erzwungenen Drallbewegung im Innern der Trommel die Relativgeschwindigkeit der Gasströmung gegen das Gut hoch ist. Diese hohe Relatiivgeschwindigkeit besteht aber nicht in eimer regellosen Wirbelbewegung und verursacht deshalb auch nur verhältnismäßig wenig Staubverluste, weil allenfalls aufgewirbelter Staub infolge der großen Umfangsgeschwindigkeit der Gasströmung von dieser gegen die Wandung geschleudert und dort niedergeschlagen wird. Als Folge von all dem läßt sich bei Anwendung der Erfindung für den Austausch eimer bestimmten Wärmemenge mit einem Wärmeaustauscher "kleinerer Abmessung und daher von geringerem Herstellungspreis als bisher auskommen.

In der Zeichnung sind zwed beispielsweise Ausführungsfarmen des Erfmdungsgegenstandes veranschaulicht. Es zeigt

Fig. ι einen axialen Schnitt eines als Vorwärmer oder Kühler verwendbaren Wärmeaustauschers, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig· I₃

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der . 2,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. i;

F%. S zeigt eimern axialen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform,

Fijg. 6 einen. Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5 und

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig-. S-

In den Fig. 1 bis 4 bezeichnet 1 eine drehbar angeordnete und gegen Wärmeverluste isolierte Trommel eines Wärmeaustauschers. In dieser Trommel sind drei Einbautengruppen vorgesehen, die sich über den ganzen Innenumfang der Trommel 1 erstrecken:. Jede Einbautengruppe besteht aus einer Leitvorrichtung 2 und einem dieser machgeschalteten Satz von an der Wanidung der Trommel 1 angebrachten Hubschaufeln 4. Die Schaufeln 3 der Leitvorrichtung 2 bestehen aus Blech oder können gegossen, sein, und sie weisen eine solche Form auf, daß sie einer durchgehenden Gasströmung einen Drall aufzwingen, so daß die aufzuheizende oder abzukühlende Gasströmung gezwungen wird, eine schraubenförmige Bahn zu beschreiben. Die Hubs'chaufeln 4 heben das an der Innenfläche der Trommel 1 sich absetzende Gut hoch, damit es in innige und wiederholte Berührung mit der genannten Strömung kommt. Diese kann somit z. B. die gesamte Klinkerwärme bis zur Grenze ihrer Wärmeaufnahmefähigkeit aufnehmen, bzw. die Strömung wird möglichst viel Wärme .an das vorzuwärmende Gut abgeben.

Die in· den Fig. 5 bis 7 gezeigte¹ Ausführungsform unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen dadurch,.daß jede Leitvorrichtung einer Gruppe sechs um die Längsachse des Wärmeaustauschers angeordnete Einzelleitvorrichtungen 5 aufweist und daß die Hubschaufeln jeder Gruppe sechs Untersätze 6 bilden. Die sechs Untersätze 6 jeder Gruppe sind gleichfalls um die Längsachse des Wärmeaustauschers angeordnet, und die Schaufeln jedes Untersatzes· 6 sind ihrerseits um eine gemeinsame Achse angeordnet. Die Einbauten erstrecken sich nicht über den ganzen Querschnitt der Trommel.

Wärmeaus tauscher der beschriebenen Bauart können auch mehr oder weniger Gruppen von Einbauten aufweisen, als in den. Figuren veranschau- no licht ist.

Es hat.sich gezeigt, daß besonders gute Wärmeaustauschergebnisse erzielbar sind, wenn die Leitschaufeln, dieaius Blech bestehen oder eingegossen sind, der aufzuheizenden bzw. abzukühlenden Gasströmung eine Drehbewegung von etwa 6 bis 8 m/sec Umfangsgeschwindigkeit erteilen, indem sich dann eine axiale Strömungskompoinente von twa 2 m/sec erhalten läßt.

Hat einer der dargestellten Wärmeaustauscher als Vorwärmer für das zu behandelnde Gut zu dienen, so> kann er in. ain sich bekannter Weise getrennt von einem Drehrohrofen angeordnet werden, oder er kann eine unmittelbare Fortsetzung des Ofenrohres bilden·, wie -ebenfalls bekannt. Hat ein solcher Wärmeaustauscher dagegen als Klinkerkühler zu

dienen, so kann er z. B. in üblicher Weise 'unterhalb des Drehrohrofens ,aufgestellt oder gleichachsig um mindestens einen Teil des auslaufseitigen Endes des Ofens angeordnet werden.

Wärmeaustauscher sind meist für eine bestimmte Leistung·, z. B. 5 t/h, und eine bestimmte Drehzahl, z. B. 1,5 U/min;, .gebaut. Als Vorwärmer ausgebildete Wärmeaustauscher werden meist für eine axiale Gaseiintrittstemperatur, z. B. von 900" C, und einen

ίο maximalen Feuchtigkeitsgehalt des eintretenden Gutes, z. B. von 13%, gebaut bzw. berechnet, während ein als Klinkerkühler zu dienen bestimmter Wärmeaustauscher für eine höchste Eintrittstemperatur des Klinkers, z.B. von 1400⁰C, gebaut ist.

Zweckmäßig läßt man nun die Einbauten am eintrittseitigan Ende eines Vorwärmers erst dort anfangen, wo der Feuchtigkeitsgrad des Rohstoffes nicht mehr als 12 0/0 beträgt, und ferner läßt man sie sich bis dorthin erstrecken, wo sich die Temperatur der Einbauten noch unter 700⁰ C halten läßt. In. einem¹ Klinkerkühler läßt man die Einbauten am eintrittsseitigen Ende zweckmäßig erst dort anfangen, wo· sich deren Temperatur ebenfalls etwa unter 700° C halten läßt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Drehtrommel für Anlagen zum Brennen von Stoffen wie Zement oder Erdalkali-Karbonaten, wie Magnesit und Dolomit, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trommel mindestens eine Gruppe von Einbauten vorgesehen ist, die aus einem Satz von an, der Trommelwanduing angebrachten H'ubschaufeln (4, 6) sowie aus einer aus verwundenen, blechernen oder gegossenen Schaufeln, (3) gebildeten Leitvorrichtung bestehen, die der hindurchgehenden. Gasströmung einen Drall aufzwingen.

   Angezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 542946;
   USA.-Patentsehrift Nr. 1857785;
   britische Patentschriften Nr. 263 630, 475 509.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   1 5334 8. S3