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Trockenvorrichtung zur Behandlung pulverförmigen oder körnigen Gutes
Die Erfindung betrifft eine umlaufende Trockenvorrichtung oder einen Ofen zum Trocknen
oder zur sonstigen Wärmehehandlung von körnigem, pulverförmigem oder ähnlichem Gut
und besteht aus einer Trommel oder einem Zylinder, dessen Inneres mittels etwa radialer
Trennwände in im wesentlichen sektorförmige Längskanäle eingeteilt ist, durch die
das zu behaüdelnde Gut und ein wärmeabgebendes Gas in der gleichen Richtung oder
gegenläufig und in unmittelbarer Berührung miteinander hindurchgeführt werden. Die
Trockenvorrichtung oder der Ofen kann entweder als Ganzes umlaufen, oder die Trommel
kann ortsfest sein, während die Trennwände einen in der Trommel umlaufenden Käfig
bilden.
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Bei umlaufenden Trockenvorrichtungen oder Öfen dieser Art wird das
zu trocknende oder einer Wärmebehandlung zu unterwerfende Gut fortlaufend an dem
einen Ende der Trommel zugeführt und durch die Trennwände des Käfigs während der
Drehung gehalten und auf die verschiedenen sektorförmigen Kanäle verteilt, durch
die das Gut dann während der Drehung allmählich vorrückt. Während des Durchlaufens
dieser Trommelkanäle gleitet oder rollt das Gut auf den Trennwänden und den Innenflächen
des Trommelmantels und
bietet auf diese Weise dem trocknenden Gas,
das durch diese Kanäle fließt, ständig wechselnde Berührungsflächen dar.
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In vielen Fällen treten bei der Arbeit solcher Trockenvorrichtungen
Schwierigkeiten auf, da das Gut häufig die Neigung hat, an den Trennwänden und an
der Innenfläche der Trommel anzuhaften, besonders an der Zuführung und dort, wo
das zugeführte Material den höchsten Feuchtigkeitsgehalt besitzt. Die so entstehenden
Beläge vermindern die Trockenwirkung insofern, als sie eine unregelmäßige Verteilung
und Zuführung des Gutes durch die Trommelkanäle bewirken und die übertragung der
Wärme auf das Gut verringern, indem sie die Trennwandflächen und die innere Mantelfläche
isolieren. Güter dieser Art sind z. B. nasser Kalkschlamm aus den Zellulosefabriken
und Abfall vom Brennen von Zement in umlaufenden Zementöfen, die nach dem Naßverfahren
arbeiten.
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Hauptgegenstand der Erfindung ist die Beseitigung dieses Nachteiles
durch eine verbesserte Gehäuseform der Trockenvorrichtung oder des Ofens, deren
Kennzeichen darin besteht, daß das Gehäuse oder der Käfig in ihrer radialen Länge
wechselnde Trennwände aufweist, wobei in der Nähe der Mitte eine Verbindungswand
zwischen den einzelnen langen Trennwänden und der jeweils nächsten in der Drehrichtung
vor dieser liegenden kurzen Trennwand vorgesehen ist, so daß das zugeführte Gut
nur mit einer Seite der Trennwände in Berührung kommt, während die wärmeabgebenden
Gase in Berührung mit beiden Seiten der Trennwände durch die Kanäle gehen. Auf diese
Weise werden die Trennwände ständig mindestens auf der Seite, die mit dem behandelten
Gut nicht in Berührung steht, durch die Gase erwärmt, und. die durch die Trennwände
aus den Gasen aufgenommene Wärme wird durch Leitung dem ganzen Gut zugeführt, das
an den Trennwänden haftet, so daß dieses Gut schneller getrocknet und von den Trennwänden
gelöst wird.
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Nach einer besonderen Ausführungsform bilden die einzelnen langen
Trennwände und die jeweils nächste kurze Trennwand, die sich vor der betreffenden
langen Trennwand in der Drehrichtung erstreckt, und die Verbindungswand, die sich
zwischen diesen beiden Trennwänden Erstreckt, zusammen eine Rinne aus Metallblech,
wobei der Boden dieser Rinne, der der Mitte zugekehrt ist, vorzugsweise abgerundet
ist. Dadurch werden die Herstellungskosten des Käfigs vermindert, und Ecken oder
Winkel, in denen das zu trocknende Gut steckenbleiben kann, werden vermieden.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in dem erleichterten
Loslösen des an den Trennwänden oder an der Innenwand der Trommel haftenden Gutes
durch Anordnung eines Käfigs in der Trommel, der während der Arbeit der Trockenvorrichtung
eine drehende oder rollende Bewegung gegenüber der Trommel ausführen kann, so daß
der Käfig während der Drehung ständig gegen die Innenwand der Trommel schlägt oder
stößt und so das Lösen des anhaftenden Gutes sowohl von den Trennwänden als auch
von der Innenwand von der Trommel fördert. Diese Verbesserung ist besonders wertvoll,
wenn sowohl die Trommel als auch der Käfig drehbar gelagert sind.
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Die Zeichnung zeigt als Beispiel zwei Ausführungsformen der Erfindung,
und zwar ist Fig. i ein Längsschnitt durch die Mitte einer umlaufenden Trockenvorrichtung
oder eines Ofens mit zwei verschiedenen Ausführungsformen von Käfigen gemäß der
Erfindung. Der linke Teil von Fig. i ist ein Schnitt längs der Linie i-i von Fig.
2, und der rechte Teil ist ein Schnitt längs der Linie ja-ja von Fig. 3.
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Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. i.
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Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. i.
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Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch die Mitte einer anderen Trockenvorrichtung
oder eines Ofens mit drei verschiedenen, hintereinander in der Trommel angeordneten
Käfigen. Der linke Teil von Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4a-4a von Fig.
5, der Mittelteil ist ein Schnitt längs der Linie 4b-4? von Fig. 6 und der rechte
Teil ein Schnitt längs der Linie 4c-4c von Fig. 7.
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Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig. 4.
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Fig. 6 ist ein Schnitt längs der Linie 6-6 von Fig.4, und Fig. 7 ist
.ein Schnitt längs der Linie 7-7 von Fig. 4.
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In den Fig. i bis 3 ist der Mantel i der Trommel (Ofen) drehbar auf
Rollen 2 gelagert. An dem Einlaßende der Trommel ist diese mit einer ortsfesten
Kammer 3 versehen, die eine Zuführrinne 4 für das zu behandelnde Gut und einen Auslaß
5 für das entweichende Trockengas aufweist. An dem Auslaßende der Trommel ist eine
ortsfeste Kammer 6 vorhanden, die einen Auslaß 7 für das getrocknete Gut und einen
Einlaß 8 für das heiße Trockengas aufweist. Gemäß Fig. i bis 3 ist die Trommel mit
zwei Einsatzkörpern oder Käfigen C und D ausgerüstet, die radiale Trennwände
von etwas verschiedenen Formen aufweisen und die starr an der Trommel befestigt
sind, so daß sich die Trommel und die Käfige bei der Arbeit der Trockenvorrichtung
als Ganzes drehen.
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Fig. 2 erläutert die Ausbildung der Käfige C entsprechend der ersten
Ausführungs@fo@rm. Bei dieser Ausführungsform sind die radialen Trennwände io und
i i mit einem mittleren Kern 1:2 verbunden, der vorzugsweise hohl ist. Die Trennwände
io und i i haben abwechselnd verschiedene radiale Längen, so daß sich die Trennwand
io bis an die Innenwand der Trommel erstreckt, während die Trennwand i i in einem
gewissen Abstand von dieser Wand endet. Das Innere der Trommel wird durch die Trennwände
io in eine entsprechende Anzahl von sektorförmigen Längskanälen geteilt, die jeder
durch eine Trennwand i i in zwei Sektoren A und B aufgeteilt werden,
die am Mantel der Trommel miteinander in Verbindung stehen. -Bei der Arbeit dieser
Ausführungsform wird das der Trommel
zugeführte Gut, wenn sich die
Trommel in Richtung des Pfeiles in Fig. 2 dreht, durch die Trennwände io erfaßt
und führt dann während der weiteren Drehung der Trommel hauptsächlich in den Sektoren
A eine rollende Bewegung aus, wie in einigen Sektoren durch Pfeile angezeigt. Auf
diese Weise ist mindestens eine Seite der Trennwände io und i i ständig außer Berührung
mit dem Gut, so daß diese Seite unmittelbar durch das Trockengas erwärmt werden
und Wärme zur schnellen Trocknung irgendwelchen Gutes aufnehmen kann, das möglicherweise
an der gegenüberliegenden Seite haftet und so das Lösen dieses Gutes bewirkt.
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Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der
Fig. z insofern, als sich die Trennwände i i hier von der inneren Mantelfläche aus
erstrecken, jedoch nicht bis zum mittleren Kern 1z reichen. Die sektorförmigen Längskanäle,
die durch die Trennwände io gebildet werden, werden hier jeweils durch eine Trennwand
i i in zwei Abteilungen A und B getrennt, die nahe dem Kern 12 miteinander
in Verbindung stehen. Bei: der Arbeit dieser Ausführungsform wird das der Trockenvorrichtung
zugeführte Gut durch alle Trennwände io und ii erfaßt, jedoch sammelt sich, wie
leicht zu verstehen ist, das Gut nach einer Umdrehung hauptsächlich in den Sektoren
A all und vollführt darin während seiner Vorwärtsbewegung durch die Trommel eine
umlaufende Bewegung, wodurch die gleiche Wirkung wie bei der Ausführungsform gemäß
Fig. a erzielt wird.
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Auch gemäß Fig. q., 5, 6 und 7 ist die umlaufende Trommel (Ofen) i
an einem Ende mit einer ortsfesten Kammer 3 versehen, die eine Einlaßrinne q. für
das feuchte zu behandelnde Gut und einen Auslaß 5 für das Trockengas aufweist, und
am anderen Ende mit einer ortsfesten Kammer 6 mit einem Auslaß 7 für das getrocknete
Gut mit einem Einlaß 8, für das heiße Trockengas. In der Trommel i sind drei etwas
verschiedene Einsatzkörper oder Käfige E, F, G angeordnet, die lose in der Trommel
angebracht sind, so daß sie innerhalb der Trommel umlaufen oder rollen können, wenn
sich letztere dreht, während geeignete, nicht gezeigte Führungsmittel in der Trommel
diese an einer axialen Bewegung hindern.
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Der in Fig. 5 im Querschnitt gezeigte Käfig F_ besteht aus einem mittleren
Kern 12, der vorzugsweise als Rohr ausgebildet ist, und den radialen Trennwänden
ioa und Ija, die von diesem Kern ausgehen. Die Trennwände ioa sind in radialer Richtung
länger als die Trennwände i ia, aber kürzer als der Unterschied zwischen dem Radius
der Trommel und des Kernes. Der Käfig erhält so eine etwas exzentrische Lage in
der Trommel, wenn er z. B. mit zwei seiner Trennwände ioa auf dem unteren Teil des
Mantels ruht, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Trennwände ioa und i i,' teilen das Innere
der Trommel in etwa sektorförmige Längskanäle A und B, und die Trennwände
i ja sind so kurz, daß sie das zu trocknende Gut nicht auffangen, wenn die Trommel
bis zu der üblichen Höhe beschickt ist. Um den Käfig herum läuft schraubenförmig
mit einer geeigneten Steigung ein Band 13a aus dünnem Werkstoff oder Blech, das
eine Förderschraube zur Beschleunigung der Vorschubbewegung des Gutes durch die
Trommel in solchem Falle bildet, in dem die Neigung oder Drehgeschwindigkeit der
Trommel nicht ausreicht oder die Eigenschaften des zu trocknenden Gutes eine zusätzliche
Vorschubkraft erforderlich machen. Der in Fig. 6 im Ouerschnitt gezeigte Mittelkäfig
F besitzt Längsrinnen lob, I Ib aus gebogenem dünnen Werkstoff oder Blech, wobei
die beiden Wände lob und IIb der einzelnen Rinnen in verschiedenem Abstand vom Trommelmantel
enden und so den Trennwänden ioa und iia von Fig. 5 entsprechen. Die Rinnen sind
mittels strebenartiger Glieder lab so miteinander verbunden, daß sie ein einheitliches
Gebilde ergeben, ohne daß ein Mittelkern vorgesehen ist. Der dritte in Fig.7 im
Querschnitt gezeigte Käfig G ähnelt dem Käfig F und besitzt Rinnen io°, IIc, die
mittels der Glieder iac miteinander vereinigt sind, jedoch in Verbindung mit einer
Förderschraube I3c der gleichen Art wie in Fig. 5.
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Bei der Arbeit wirken die drei Käfige E, F und G in etwa der gleichen
Weise. Wenn die Trommel umläuft, wird das zugeführte Gut durch die Trennwände ioa,
iob bzw. ioc erfaßt und durch den Kanal A vorgeschoben, während es eine rollende
Bewegung vollführt, so daß es dabei durch die Trockengase, die durch die Trommel
fließen, getrocknet wird. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen wird in .der
Hauptsache lediglich eine Seite der Trennwände von dem Gut bedeckt, nämlich die
Seite der langen Trennwände, die in Richtung der Drehung nach vorn gerichtet ist,
und die Seite der kurzen Trennwände, die in der Richtung der Drehung nach rückwärts
gerichtet ist, wohingegen die gegenüberliegende Seite im wesentlichen von Gut frei
bleibt und die Wärme von den Trockengasen aufnehmen kann, die in unmittelbarer Berührung
mit dieser Seite fließen, so da8 die Trennwände wirksam erhitzt werden und ein schnelles
Trocknen und Ablösen allen an den Trennwänden haftenden Gutes bewirkt wird.
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Wenn der Käfig mit einer Förderschraube versehen ist wie die Käfige
E un,d G, dann sollte jede längere Trennwand joa oder ioc mit Vertiefungen 1q. für
die Windungen des Bandes 13a oder I3c versehen sein, das die Förderschraube bildet,
wobei sich die Vertiefungen in Richtung des Vorschubes durch die Trommel nach vorn
erstrecken und ihre axiale Ausdehnung entsprechend der Art des zu trocknenden Gutes
gewählt wird. So wird entsprechend der Größe dieser Vertiefung eine verschiedene
Menge des zu trocknenden Gutes durch die Förderschraube gefördert, während der restliche
Teil des Gutes durch die längeren Trennlände ergriffen wird. Unabhängig von dem
Verhältnis der Mengen, die durch die Schraube gefördert bzw. durch die Trennwände
ergriffen «erden, geschieht ein Mischen des Gutes offenbar, wenn dieses von den
Trennwänden auf den unteren Teil des Trommelmantels fällt, wodurch eine gleichmäßige
Trockenwirkung erreicht wird.
Die Käfige E, F und G drehen s:cli
zusammen mit der Trommel, und zwar durch ihre Reibung gegen die Innenflächen des
'Mantels oder mittels geeigneter, nicht dargestellter Mitnehmer und vollführen eine
langsame absatzweise Drehung in der Trommel, wodurch das Lösen allen an den Trennwänden
des Käfigs haftenden Gutes beschleunigt wird. Die längeren Trennwände stoßen gegen
die Innenfläche des 'Mantels und streifen diese Fläche längs axialer Berührungslinien,
wodurch ebenfalls alles an dem Mantel haftende Gut gelöst wird. Da die Käfige einen
kleineren Rolldurchmesser haben, als der Durchmesser des -Mantels beträgt, drehen
sich oder rollen die Käfige um etwas mehr als eine Umdrehung, wenn die Trommel eine
Umdrehung ausführt. Das Vorhandensein mehrerer verschiedener Käfige in der Trommel,
wie in den Zeichnungen gezeigt, ist für die Erfindung nicht wesentlich, vielmehr
kann die Trommel mit zwei oder mehreren Käfigen der gleichen Bauart oder mit nur
einem einzelnen Käfig versehen sein, der sich etwa über die ganze Länge der Trommel
erstreckt. Ferner können die baulichen Einzelheiten bei der 1@usführung der Erfindung
verändert werden, ohne aus dem Bereich der Erfindung zu kommen. Der Käfig nach Fig.
3 kann z. B. lose drehbar in der Trommel angeordnet sein, wobei die Trennwände io
etwas kürzer sein müssen, als in Fig. 3 gezeigt, und die Trennwand i i an dem mittleren
Kern 12 mittels Armen so befestigt werden, daß zwischen den inneren Enden dieser
Trennwände und dem Kern Öffnungen für das Gut gebildet werden. Bei allen Ausführungsformen
kann ein Teil des Trockengases durch den Kern 12 hindurchgehen zum leichteren Lösen
des möglicherweise an seiner Außenfläche haftenden Gutes durch Erwärmen des Kernes
von dessen Innenseite. Ferner können zur -rergrößerung der Ileizfläche Fächer in
bekannter Weise zwischen den radialen Trennwänden vorgesehen sein.
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Bei der Verwendung von Käfigen, die starr in der Trommel angebracht
sind, z. B. gemäß Fig. 2, können die Trennwände so angeordnet sein, daß das Gut
an bestimmten Punkten längs der Trommel von einem sektorförmigen Kanal zu dem nächsten
übergebt, wodurch das Trockengas, das durch einen Kanal fließt, abwechselnd mit
dem Gut und der nicht von Gut bedeckten Trennwand in Berührung kommt; es können
beispielsweise Öffnungen in den Außenkanten der längeren Trennwände vorgesehen sein,
und die kürzeren Trennwände können sich iilier eine entsprechende Länge erstrecken.
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Die Förderschraube kann an Käfigen jeder Bauart gemäß der Erfindung
vorgesehen werden. Wenn die Käfige Längsrinnen besitzen, so können diese innerhalb
bestimmter Grenzen hin und her beweglich sein, indem die Rinnen an drehbaren Längswellen
angebracht werden, die ihrerseits varzugsweise mit der Förderschraube verbunden
sind, so daß das Lösen des Gutes von der' Trennsänden weiterhin verbessert wird.
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Die Käfige gemäß der Erfindung können in alle vorhandenen Trockenvorrichtungen
oder drehbaren Ofen eingebaut werden, sie können auch an drehbaren üfen zum Brennen
von Zement oder Kalk angebracht werden, wobei ein Käfig gemäß der Erfindung dann
an dem Einlaßende des Ofenrohres vorgesehen und das S-ektorsystein vorzugsweise
aus feuerfestem 'Metallblech oder anderem wärmebeständigem Werkstcff hergestellt
wird.