DE888524C

DE888524C - Sludge heater, consisting of a gas and sludge-permeable chamber built into a rotary tube

Info

Publication number: DE888524C
Application number: DER3512D
Authority: DE
Inventors: Einar Dipl-Ing Roenne
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1942-09-17
Filing date: 1942-09-17
Publication date: 1953-09-03

Description

Schlammerhitzer, bestehend aus einer in ein Drehrohr eingebauten gas- und schlammdurchlässigen Kammer Es :entspricht der modernen Technik der Bereitung von Mörtelmaterialien, besonders Zement und Kalk, behufs möglichst vorteilhafter Ausnutzung :des Wärmeinhalts von Heizgasen diics:en dien zu verarbe'ite:i,dm Rohstoff in Form lockerer Schichten von geringer Dicke darzub eten, :die zwischen bewegten Rostflächien eingeschlossen sind.Mud heater, consisting of a gas- and sludge-permeable chamber It: corresponds to the modern technology of preparation of mortar materials, especially cement and lime, are more advantageous for this purpose Utilization: of the heat content of heating gases diics: en dien to be processed: i, dm raw material presented in the form of loose layers of small thickness: those moving between Rust surfaces are included.

Bei der Verarbeitung von n;aß aufbereitetem Rohstoff ist dabei im besonderen vorgeschlagen worden, die von. den Heizgasen zu durchström:en;de Schicht aus mit Rohstoffschlamm bedeckten Wärmea:ustauschkörpern zu bilden, i'cidem man eine in ein Drehrohr eingebaute Kammer, welche an ihren beiden Stirnsaiten, :d. h. an den quer zur Strömungsrichtung .der Gase liegenden Sehen, mä gasdurchlässigen Wänden versehen Ist, teilweise mit Wärmeübertra;gungsk:örpern, z. B. laus Metall :oder Stein, füllt und den Robs:chlam'm durch das Drehrohr rund die darin befindliche Kammer laufen läßt, wobei die nur teilweise Füllung der Kammer mit Wärmeaustauschkörpern: in VerbinJurg mdt der Umlaufbewegung :dies Drehrohrs @e:re Ve.lage.urg der Kammerfüll:un!g ergibt, welche sich günstig ,auf dem Wärm@eaustaus:ch zwischen Schlamm und Heizgas auswirkt.When processing n; aß processed raw material, im special has been proposed by. the heating gases to flow through: en; de layer from heat exchange bodies covered with raw material sludge, i'cidem man a chamber built into a rotary tube, which on both of its front strings: d. H. at the points that are perpendicular to the direction of flow of the gases, make them permeable to gas Walls are provided, partially with heat transfer bodies, e.g. B. lousy metal : or stone, fills and the robs: chlam'm through the rotary tube around the inside Chamber runs, whereby the only partial filling of the chamber with heat exchange bodies: in connection with the orbital movement: this rotary tube @e: re Ve.lage.urg the chamber filling: un! g results, which is favorable on the heat exchange: ch between sludge and heating gas affects.

Zur Erzielung :e'-!nes hesoiiders großen Nutzeffekts des Wärmeinhalts Bier Heizgase wird düe Kammer oder jede Kammer :einer Kammergruppe als Flachgehäuse :ausgebildet und gemäß der Erfindung so: in das Drehrohr eingebaut, daß :ihre durchlässigen Wände sich in Richtung der Drehrohrachse :erstrecken.To achieve: e '-! Nes hesoiiders great efficiency of the heat content Beer heating gases are düe chamber or each chamber: a group of chambers as a flat housing : designed and according to the invention so: built into the rotary tube that: their permeable Walls extend in the direction of the rotary tube axis: extend.

Die erfindunIgsgemäße Anordnung der Kammer gestattet bei großer die Schaffung besonders günstiger Bedingungen, siowobl hinsichtlich des konstruktiven Aufwandes bei Herstellung der Apparatur Aals auch der Bedienung einschkeßliich der Beseitigung von Abnutzungsmängeln; fes bei sond@ers dann, wenn die buchförmige .Kammer mit schlämm- und gasdurchlässiger Deckel- und Bodenwand von größerer Höhe als dem Durchmesser _ des tragenden Drehrohrs entspricht zentral in das Drehrohr so o- eingewitzt ist, daß die Kammer sowohl oben als auch unten übler das Drehrohr hihausragt, während die Breitenabmessung der Kammer hinter ,der Länge des Drehrohrs zurückbleibt, so daß zu beiden Seiten Bier im Drehrohr sitzenden Kammer freie Drehrahrräume für die Schlammzuführung bzw. Schlammabführung verbleiben. Der ;am einem Ende dies Drehrohrs zugeführte Schlamm vermag bei ,einer soldrein Anordnning nur ,durch die Kammerfüllung hindurch zum anderen Ende des Drehrohrs und ;aus :dem D!rehro r hinaus zu gelangen und ebenso vermögen ;aiuch die Heizgase, welche gegenläufig zum Schlamm .durch. das Drehrohr strömen, nur ,durch die Kammerfüllung hindurch von .den einen Rohrende zum anderen zu, gelangen, wobei der Überstand der beiden kammerenden über das Drehrohr eine bequemte Möglichkeit bietet, die heißen Gase von ,dem Laerraum in der Kammer fernzihalten.The inventive arrangement of the chamber allows for large the creation particularly favorable conditions, siowobl in terms of the structural effort involved in manufacturing the equipment as well as the operation including the elimination of any defects in wear and tear; fes at sond @ ers if The book-shaped chamber with a top and bottom wall that is permeable to slurry and gas of greater height than the diameter _ of the supporting rotary tube corresponds to central is etched into the rotary tube so that the chamber is both above and below the rotary tube protrudes worse, while the width dimension of the chamber behind, the Length of the rotary tube remains so that beer sitting in the rotary tube on both sides Chamber free turning spaces for the sludge supply or sludge discharge remain. The sludge fed in at one end of this rotary kiln can, at one end, be pure Arrangement only through the chamber filling to the other end of the rotary tube and; to get out of the rotary valve and to be able to do the same; also the heating gases, which counter to the mud. the rotary tube flow, only, through the chamber filling through .den one end of the pipe to the other, the overhang of the both chamber ends via the rotary tube offers a convenient option, the hot Keep gases away from the garbage in the chamber.

Die parallel zueinander laufenden Breitseitenwände der Kammer können -sowohl ieben als auch gekrümmt sein, ,auch ist &e Anordnung einer Kammergruppe, bei der ,die das Drehrohr .dwametral durchsetzenden Kammern sternförmig verlaufen, möglich, wie dies später in Verbindung mit @üer Einzelbeschreibung im Anschluß an die zur besseren Erläuterung beigegebene Zeichnung ersichtlich werden wird. _ -Fig. i ist eiirr Längsschnitt durch einen Erhitzer gemäß der Erfindung; Fig. 2 ist ein, Querschnitt nach der LinmeAhA edier Fig. i ; Fig. 3 ist ein weiterer Querschnitt nach er LinlieA@-A, jedoch nachdem der- Erhitzer .um 9o°. um seine Achse gedreht worden ist; Fig.4 ist -ein Querschnitt eines abgeänderten, Erhitzen, dessen Längsschnitt der Fing. i völlig entspricht; Fig.5 zeigt den Erhitzer der Fig.4 nach 9o° Drehung um seine Längsachse; Fig.6 :und 7 zeigen weitere Abänderungen im Querschnitt; -Fig.8 ist ein Längsschnitt und teilweise Seitenansicht eines anf deinem Drehrohnofen zusammengebauten. Erhitzers gemäß Ader Erfindung.The broad side walls of the chamber running parallel to one another can -both be curved and curved, also is & e arrangement of a group of chambers, in the case of the chambers penetrating the rotary tube .dwametrally in a star shape, possible, as this later in connection with @ over the individual description afterwards the drawing attached for better explanation will become apparent. _ -Fig. i is a longitudinal section through a heater according to the invention; Fig. 2 is a Cross section according to the LinmeAhA edier Fig. I; Fig. 3 is another cross section after he LinlieA @ -A, but after the heater by 90 °. rotated around its axis has been; Fig.4 is a cross-section of a modified, heating, its longitudinal section the fing. i fully corresponds; Fig.5 shows the heater of Fig.4 after 90 ° rotation around its longitudinal axis; Figures 6 and 7 show further modifications in cross section; -Fig. 8 Fig. 3 is a longitudinal section and partial side view of an assembled drum tube furnace. Heater according to Ader's invention.

In: Fig. i ist die teilweise mit Wärmeübertragungskörpiern gefüllte Kammeroder K,ammergruppe mit i bezeichnet. Bei Iden. Ausführungen nach den Feig. i bis 5 ist der die Kammer bzw. Kammergruppe bildende Konstruktionstef mittels der Platten 2 und 3 irr zylindrischen Mantel 4 ,des Drehrohrs ,aufgehängt. Die genannten Platten füllen je die Hälfte dies Querschnitts des zyElndris 'chem Mantels und weiter noch ein Stück dntsprechen@d der halben Höhe der Kammer i aus. Der zylindrische Mantel 4 ist mit Laufringen, 5 versehen, die auf nicht gezeigten Rollen ruhen, dcie durch Lager die Belastung des Erhitzers auf die, Fundamente 6 übertragen. Der Mantel 4 wird durch eine nicht igezeigte .Antriebsanordnung in Umidrehumg gehalten. Die Kammer oder die K:ammergruppIe i. ist im Mantel 4 zentral angeordnet 'und füllt die ganze Ausdehnung desselben in der Längsrichtung nicht aus, so däß an jedem Ende !des Mainbeis ein Vorderraum 7 bzw. 8 freigelassen wird.. Der eine dieser Räume 7 steht mit dem Kanal g in Verbindumig, weil die Platte 3 dein ganzen Quer-. schnitt des Mantels nicht ausfüllt; in entsprechender Weise steht der zweite Vorderraum 8 mit dem _Kanal io in Verbindung. Der Erhitzer, dessen Achse schräg aufwärts nach rechts n eigt, ragt mit dem einen Fange :ein wenig m eine feststehende Kammer i i durch eine kreisrunde, mit Abdichtung verseherne öffn@ung hinein. Axn anderen Ende des Erhitzers befmidet sich eine .zweite Kammer 12, in welche der Erhitzer in ,ähnlicher We@iise durch eine kreisrunde Öffnung hineinragt. Heiße Gase werden von der Kammer i i in den Vorderraum 7, von dort in den Kalnalg" und weiter .durch die öffnungen 19 im; die Kammer !oder die Kammern i ;geführt, worin die Füllung von Körpern bestrichen wird. Die Gase verlassen wieder ,die Kammer durch die mit Rasten überdeckten öffnu g ien 18 und sind somit in: den-Kamal io gelangt. Von hier werden, sie durch den Vorderraum 8 zur feststehenden Kammer 12 weitergeführt. Wenn,die Gere sich wie beschrieben bewegen können, so wird dies dadurch ermöglicht, dia.ß die Kammer i z durch den Kanal 13 mit einem Ventilator ,oder einem natürlichen Abzug in Verbinidwnig_ steht.. Durch ein Rohr 14, das durch die Kammer 12 und die öffnung im einen Ende des Erhitzers in. den Vorder'naium 8 hineingeführt ist, wird der zu erhitzeinde Schlamm zugeleitet. Derselbe bildet .einen Sumpf 15 im Bioiden des Vorderraums 8, und der Sumpferstreckt sich, wenn ideir Kasnial i o wähnend edier Umdrehung des Erhitzers sich in. den unteren Stellungen. befindet, in diesen, Kanal hinein.In: Fig. I the chamber or K, ammergruppe partially filled with heat transfer bodies, is denoted by i. At Iden. Executions according to the fig. 1 to 5, the structural structure forming the chamber or group of chambers is suspended by means of plates 2 and 3 in the cylindrical casing 4, the rotary tube. The above-mentioned plates each fill half of the cross-section of the zyElndris' chem jacket and a further part corresponding to half the height of the chamber i. The cylindrical jacket 4 is provided with races 5, 5 which rest on rollers, not shown, which transfer the load of the heater to the foundations 6 through bearings. The jacket 4 is held in Umidrehumg by a not shown .Antriebsanordnung. The Chamber or the Chamber of Commerce i. is arranged centrally in the jacket 4 and does not fill the entire extent of the same in the longitudinal direction, so that a front space 7 or 8 is left free at each end of the Mainbeis. One of these spaces 7 communicates with the channel g, because the plate 3 your whole transverse. cut of the coat does not fill in; in a corresponding manner, the second front space 8 is connected to the channel io. The heater, the axis of which is inclined upwards to the right, protrudes with one catch: a little bit into a fixed chamber through a circular opening provided with a seal. At the other end of the heater there is a second chamber 12 into which the heater protrudes in a similar manner through a circular opening. Hot gases are ii from the chamber into the front chamber 7, from there into the Kalnalg "and further .by the openings 1 9 in;! The chamber or chambers i;. Guided, wherein the filling is coated bodies The gases leave , the chamber through the openings 18 covered with notches and have thus reached: den-Kamal io. From here, they are continued through the front space 8 to the fixed chamber 12. If the Gere can move as described, so will this is made possible by the fact that the chamber is connected to a ventilator or a natural vent through the duct 13. naium is led 8, is the fed to erhitzeinde mud. the same forms .a sump 1 5 in Bioiden of the front chamber 8, and the Sumpferstreckt when ideir Kasnial io imagining Edier revolution of the heater is in. the lower positions., in this , Channel in.

Die öffnungen 18 ,und i g, sind mit Rosten ,oder anderswie -;gedeckt, so- daß nur die Gase und der Schlamm, aber nicht die Wärmeübertragungskörper hindurchgehen können. Die Größe und Anbringungsstelle der öffnungen sind der Käm'merfüllung derart angepaßt, da:ß die heißen Gase durch keine Kammer, uniangesehen ihrer augenblicklichen Stellung, während der Umdrehung hindurchgehen, können, ohne durch .die Füllung von Wäxmeübertragningskörpern zu ,dringen, obgleich dieselben die Kammer nicht völlig ausfüllen und daher dauernd in der Kammer in Bewegung sind.The openings 18, and i g, are covered with grates, or otherwise -; covered, so that only the gases and the sludge, but not the heat transfer bodies, pass through can. The size and location of the openings are the same as the filling of the comb adapted, since: the hot gases do not pass through any chamber, considering their instantaneous values Position, during the rotation, can go through without .the filling of Heat transfer bodies penetrate the chamber, although they are not completely fill in and are therefore constantly in motion in the chamber.

Wenn an E.rhi:tzer mit nur eilner Kammer aufs der ein Fig. i gezeigten - Stellung heraus in Umdrehung versetzt wird, :ohne daß noch Schlamm sich in der Kammer i befindet, dann streichen die heißen, Gasse durch die Füllung von Wärme= üb:ertraqgum,gskörpem und erhitzen dieselben. Die, Kammer i gelangt allmählich in die in Fig. 3 gezeigte Stellung, in welcher .die Körper ii;in `uintere@a Teil der Kammer mit Schlamm übergossen werden,. der durch die Öffnungen 18 eintritt und der durch Berührung mit den heißen Körpern erhitzt wird. Wenn die Kammer sich weiter noch um fast i8o° gedreht hat, wird der S chlamm gegen dass jetzt am niedrigsten gelegene Kammerende herabsickern. Noch mehr Schlamm kommt hinzu, wenn letztgenanntes Ende der Kammer untertaucht, und wäh-. ren,d der fortgesetztem Umdrehung wird der. Schlamm sich über die ganze Kammer verteilen. Da die Körper die Kammer nicht ausfüllen, bewegen dieselben sich bei jeder halbem: Umdrehung, aufwärts bzw. abwärts in der Kammer, wodurch; vermieden wird, daß der Schlamm sich .an den Körpern ansetzt. Es entsteht bald ein Gleichgewichtszustand zwischen dem Schlamm, der dein, Erhitzer zugeführt wird, und der Schlammenge, dIe durch die Öffnungen i9 aus der Kammer zum Kanal 9 fließt. Der abfließende Schlamm wird immer wärmer ;sein als der im Sumpf 15 befindliche Schlamm, wenn auch der Inhalt desselben mit erhitztem Schlamm, der, wenn !der:: Kanal io sich unten befindet, durch die Öffnungen 18 wieder raus der Kammer in diesen Kanal hinausfließt, vermischt wird.When E.rhi: tzer is set in rotation with only one chamber in the position shown in Fig over: ertraqgum, gskkörem and heat the same. The chamber i gradually moves into the position shown in FIG. 3, in which the bodies ii in the inner part of the chamber are doused with mud. which enters through the openings 18 and which is heated by contact with the hot bodies. When the chamber has rotated further by almost 180 °, the sludge will trickle down towards the end of the chamber, which is now the lowest. Even more mud is added when the last-mentioned end of the chamber submerges, and select-. ren, the continued rotation becomes the. Mud spread over the whole chamber. Since the bodies do not fill the chamber, they move with every half of a: turn, upwards or downwards in the chamber, whereby; it is avoided that the mud attaches itself to the bodies. A state of equilibrium soon arises between the sludge that is fed to your heater and the amount of sludge that flows through the openings 19 from the chamber to the channel 9. The effluent sludge is getting warmer; be than that in the sump 1 5 mud located, even if the contents of the same with heated sludge which, if the :: channel io is at the bottom, through the openings 18 back out of the chamber in this channel! flows out, is mixed.

Infolge der Neigung des Erhitzers fliießt der erhitzte Schlamm ;als ein Strom 16 aus dem linken Ende des Erhitzers hinaus und vendort .in das Ablaufrohr 17 hinab; durch welches der Schlamm zurr Bedarfsstelle igelangt.As a result of the inclination of the heater, the heated sludge flows as a stream 16 out of the left end of the heater and from there down into the drain pipe 17; through which the sludge arrives at the point of need.

Inn den Fe. q. und 5 ist die Kammer i durch eine axiale Querwand 2 i in zwei separate Kammern geteilt. Die Fig. q. und 5 zeigen dieselben zwei Stellungen der Kammer, wie für die einfachere. Ausführungsform mit nur einer Kammer, clie! in dein Fig.2 und 3 gezeigt isst. Die Praxis hat ergeben, daß man bessere Betriebsverhältnisse erzilelt, wenn man die in den Fig. q. und 5 gezeigte Ausführungsform benutzt, die im Längsschnitt unverändert bleibt, wie in Fig. i gezeigt. Es macht keinen prinzipiellen Unterschied in der Wirkungsweise des Erhitzers, oh @er mit einer oder zwei" Kammern ;ausgestattet ist.Inn the Fe. q. and 5 is the chamber i through an axial transverse wall 2 i divided into two separate chambers. The Fig. Q. and Fig. 5 show the same two positions the chamber, as for the simpler. Version with only one chamber, clie! shown in your Fig.2 and 3 eats. Practice has shown that you can get better operating conditions obtained if one in the Fig. q. and 5 used the embodiment shown remains unchanged in longitudinal section, as shown in Fig. i. It doesn't make a principled one Difference in how the heater works, oh @er with one or two "chambers ;Is provided.

In Fig. 6 hat man mehrere Kammern zu einer Kammergruppe zusammengefaßt, die kreuzförmig zueinander angeordnet sind, wodurch vier Kanäle gebildet werden. Die Kanäle 9 sind an riniem Ende und :die Kanäle i o ;am ianderen Ende der Kammer geschlossen, so daß heiße Gase durch die Kanäle g und vorn da in die zwei: angrenzendeh Kammern dringen, wobei gleichzeitig diese Kanäle den erhitzten Schlamm abführen, wenn sie sich in den unteren Stellungen befinden. Ähnlicherweise werden die Gase der zwIcangrenzie(d@en Kammem von den Kanälen io aufgesammelt, die gleichzeitig in ihrer unteren Stellung als Zuführungskanäle für kalten Schlamm dienen.In Fig. 6 several chambers have been combined into a chamber group, which are arranged in a cross shape to one another, whereby four channels are formed. The channels 9 are at one end and: the channels 10; at the other end of the chamber closed, so that hot gases through the channels g and in front there into the two: adjoining Chambers penetrate, at the same time these channels discharge the heated sludge, when they are in the lower positions. The gases are similar the zwIcangrenzie (d @ en chambers of the channels io collected, which at the same time in their lower position serve as feed channels for cold sludge.

Fig.7 zeigt eine Ausführungsform, die sich von den anderen dadurch unterscheidet, daß die zwei größten der Begrenzungsflächen der Kammern nicht eben, sondern, krumm sind. Dies kann in ;gewissen Fällen :ein Vorteil :sein, falls ,eine zu gewaltsame Bewegung der Heizkörper während der Umdrehung :des Erhitzers zu befürchten wäre.Fig.7 shows an embodiment which differs from the others thereby distinguishes that the two largest of the boundary surfaces of the chambers are not even, rather, are crooked. In; certain cases: this can be an advantage: if, an Too violent movement of the radiators during the rotation: of the heater to be feared were.

Es geht aus den Fig.2 bis 7 hervor, daß die Kammer oder die Kammergruppe paus dem zylindrischen Mantel q. hervorsteht. Durch diese Ausführungsform ist man imstande, die Füllung in ,der Kammer oder der Kammergruppe kleiner zu machen und dadurch eine ;größere Beweglichkeit der Füllung zu erzielen und doch gesichert zu sein, diaß für eine willkürliche Stellung des Erhitzers wenigstens entweder die Öffnungen 18 Moder die öffnungen i9 von Wärmeübertragungskörpenn gedeckt sind. Be ,gewissen Stellungen sind ;alle Öffnungen gedeckt. Die Deckel 2o können entfernt werden, was die Möglichkeit bietet, die Füllung von Körpern oder einen Teil davon einzuführen oder herauszunehmen.It can be seen from FIGS. 2 to 7 that the chamber or the group of chambers p from the cylindrical shell q. protrudes. With this embodiment one is able to make the filling in, the chamber or the group of chambers smaller and thereby to achieve greater mobility of the filling and yet to be assured that at least either the openings 18 are the openings for an arbitrary position of the heater i9 are covered by heat transfer bodies. Be, certain positions are; all openings covered. The lids 2o can be removed, which offers the possibility of inserting or removing the filling of bodies or a part thereof.

In den bisher erwähnten Figuren ist der Er-. hitzer für selbständigen Betrieb vorgesehen. Fig.8 zeigt den Erhitzer mit einem Drehrohrofen zusammengebiaut, an dessen EIrntrittsenide für Schlamm der Erhitzer .eingebaut ist .und sich über den durch 22 bezeichneten Ofenabschnitt erstreckt. 2q. isst das Brennstoffzuführungsrohr des Ofens. ,Aus der Brennone dringaen die heißen Rauchgase durch den Drehrohrofen 23 gegen das ;andere Ende ;desdesselben hinauf rund passieren hier den Vorderraum des Erhitzers rund weiter Kanal, Kammer, Kanal und Vorderraum, wie -oben beschrieben. Die früher erwähnite Kammer 12 wird hier von ,der Rauchkammer des Drehrohrofens igebildet :und 13 ist der übliche Abzug desselben; wie i ¢ das übliche Zuführungsrohr für Schlamm zum Dreih,rohrofen bezeichnet.In the figures mentioned so far, the er-. heater for self employed Operation planned. Fig. 8 shows the heater assembled with a rotary kiln, The heater is installed on the sludge entry silk and is covered over extends the furnace section indicated by 22. 2q. eats the fuel feed pipe of the furnace. The hot flue gases poured out of the furnace through the rotary kiln 23 towards the; other end; of the same up around here pass the front room of the heater round, wide channel, chamber, channel and front space, as described above. The earlier mentioned chamber 12 is here of, the smoke chamber of the rotary kiln igeduced: and 13 is the usual print of the same; like i ¢ the usual feed tube for sludge to the Dreih, called tubular furnace.

Der Erhitzer ist derart bemessen, daß dez Wassergehalt des Schlammes nur um wenige Prozent herabgesetzt wird, da die Kammern sonst leicht mit Schlamm verstopft würden. Unter diesen Umständen wird man in der Vorrichtung, den Schliam@m von z. B. 20 ;auf 700° C erhitzen können.The heater is dimensioned so that the water content of the sludge is only reduced by a few percent, since the chambers are otherwise easily covered with mud would become clogged. Under these circumstances, in the device, the Schliam @ m from Z. B. 20; can be heated to 700 ° C.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Mud heater, consisting of one in a rotary tube built-in; on two opposite sides with gas and sludge permeable Walled chamber, which mixes heat transfer bodies partially; filled and is flat in the direction of flow, characterized in that the permeable Walls of the chamber or each of several chambers in the direction of the rotary tube a @ c! Hse get lost.

2. Mud heater according to claim i, characterized in that d @ ate the Direction of flow, through the chamber or chambers perpendicular to the direction of flow is through the rotary kiln.