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Kalk- oder Zementschachtofen mit angeschlossener, mit Filterflächen
arbeitender Entstaubungsanlage Die Erfindung bezieht sich auf einen Kalk- oder Zementschachtofen
mit angeschlossener, mit Filterflächen arbeitender Entstaubungsanlage für die Abgase.
Solche Schachtöfen arbeiten so, daß dem im allgemeinen zylindrischen Brennschacht
das Rohmehl in Form von kleinen Kuchen oder Kugeln, die gleichzeitig die erforderliche
Menge an Verbrennungskohle enthalten, durch die Haube mittels Drehteller zugeführt
wird, während die Verbrennungsluft unten eingeführt und am Unterende auch das anfallende
Material abgenommen wird. Die Verbrennungsabgase treten am Oberende aus und werden
bisher im allgemeinen über einen Saugventilator und einen Zentrifugalabscheider
ins Freie geleitet. Die Verbrennungsgase durchstreichen die im Schachtofen gefüllte
Materialmenge, wobei in der oberen Zone unterhalb der Schachthaube eine Sinterung
stattfindet. Die Verbrennungsgase nehmen nun je nach dem Zustand des Ofens, ob gut
durchgebrannt oder durch feuchte Kuchen abgedeckt, mehr oder weniger große Staubmengen
mit, die bisher nur ungenügend im Zentrifugalabscheider abgeschieden wurden.
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Es hat sich herausgestellt, daß die Abgase der fraglichen Schachtöfen
neben verhältnismäßig geringen Staubmengen in der Rauchfahne größere Mengen stark
färbender Alkalien enthalten, die sich auf die Umgebung äußerst lästig auswirken,
da sie von Zentrifugalabscheidern nicht erfaßt und nicht aus den Abgasen ausgeschieden
werden.
Entstaubungsanlagen, die mit Filterflächen arbeiten und
einen erheblich größeren Abscheidungsgrad erreichen als Zentrifugalabscheider, konnten
bisher nicht in allen Fällen -für die fraglichen Schachtöfen angewendet werden,
da das zu brennende Material Feuchtigkeitsmengen enthält, die beim Brennen frei
werden und mit den Abgasen abziehen, so daß deren Temperaturen etwa zwischen 5o
bis aoo° schwanken. Die niedrigen Temperaturen der Abgase von etwa 50° treten auch
dadurch ein, daß die großen Bedienungstüren in der Haube häufig geöffnet werden
müssen und zeitweise ständig offen stehen, da im allgemeinen ein dauerndes Nachstochern
des Materials durch einen oder mehrere Bedienungsleute erforderlich ist, so daß
durch die Türöffnungen große Kalt- bzw. Falschluftmengen in die Haube eintreten
.und die Abgase dadurch auf eine Temperatur unter den Taupunkt der in den Abgasen
enthaltenden Feuchtigkeit bringen, so daß nachgeschaltete Filterflächen verschmieren
oder verkrusten können.
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Um beim Öffnen der Haubentüren das Abkühlen der-Abgase durch die großen
zutretenden Kaltluftmengen bis zum oder bis unter den Taupunkt zu verhindern und
dadurch die Möglichkeit zu schaffen, Filteranlagen zu verwenden, in denen die abzureinigenden
Abgase durch Filterflächen, ins- , besondere aus synthetischen oder Glas- oder anderen
Geweben, strömen, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß um den Ofenmantel,
insbesondere etwa im Bereich der Sinterzone, ein umlaufender Vorw ärmkanal angeordnet
ist, durch die die Außenluft mittels eines Ventilators gesaugt und vorgewärmt hinter
dem Ventilator in einen in der Haube des Ofens angeordneten Ringkanal od. dgl. gedrückt
wird, von wo aus sie sich schleierförmig vor die jeweils freie Türöffnung legt.
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Die normal verlorengehende Strahlungswärme des Schachtofens wird also
erfindungsgemäß zur Vorwärmung von mittels eines zusätzlichen Ventilators anzusaugender
Außenluft ausgenutzt, und diese vorgewärmte Außenluft legt sich durch entsprechende
Leitungen und Verteilerkanäle als Schleier oder Vorhang innerhalb der Ofenhaube
vor die -Türöffnungen, so daß -nur geringe kalte Außenluftmengen in die Haube gelangen
und mit den- Abgasen durch die Filteranlage-gesaugt werden können. Hierdurch ist
es möglich, die Abgase ständig auf einer Temperatur über dem Taupunkt zu halten
und damit zu vermeiden, daß sich die in den Abgasen enthaltenen Feuchtigkeitsmengen
an den Filterflächen niederschlagen und zu deren Verschmierung oder Verkrustung
führen. Die in den Abgasen enthaltenen Staub- und vor allen Dingen enthaltenen Alkalimengen
werden dann durch die Filterflächen ausgeschieden, und damit treten die unangenehmen
färbenden Alkalien in den Abgasen für die Umgebung nicht mehr in Erscheinung und
können auch zu anderen Zwecken wiederverwendet oder verarbeitet werden.
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Die Lösung nach der Erfindung hat auch den Vorteil, daB durch den
um den Schacht herumlaufenden Vorwärmkanal die durch die Strahlungshitze hervorgerufenen
Unzulänglichkeiten vermieden werden, insbesondere wird das Futter des Ofens gerade
in der Sinterzone, wo es besonders hoch beansprucht wird, durch Kühlung weitgehend
geschont, so daß eine größere Lebensdauer des Futters erreichbar ist. Die durch
die Anwendung eines zusätzlichen Ventilators notwendigen Energien erfordern dabei
nur verhältnismäßig geringe Aufwendungen und sind gegenüber den erreichbaren Vorteilen
zu vernachlässigen.
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Der erfindungsgemäß.anzuwendende Ringkanal ist in der Haube mit Verteilerkanälen
verbunden, die ein- oder beidseitig der Türöffnungen parallelzu den Begrenzungsflächen
verlaufen und die mit etwa parallel zu den geschlossenen Türen gerichteten Schlitzen
versehen sind. Dabei können die Schlitze bei geschlossener Tür abgedeckt sein oder
es können zwischen dem Ringkanal und den Verteilerkanälen Drosselklappen angeordnet
sein, die von Hand oder selbsttätig durch Öffnen der. Türen geöffnet und durch Schließen
der Türen geschlossen werden können. Diese Drosselklappen können aber auch dazu
dienen, die Menge der zuzuführenden vorgewärmten Luft-einzuregeln. Die Verteilerkanäle
werden erfindungsgemäß z. B. durch auf fier Innenseite der Haube fest angeordnete
zylindrische Rohrnlantelausschnitte gebildet, deren Achse in der Scharnierachse
der Türen liegt, und die Türen sind auf der Innenseite ebenfalls mit zylindrischen
-Rohrmantelausschnitten fest verbunden, deren Achse ebenfalls mit der Scharnierachse
der -Führung zusammenfällt und die bei geschlossener Tür die auf der Innenseite
der Haube angeordneten Rohrmantelausschnitte innen oder außen übergreifen, während
sie bei geöffneter Tür einen Schlitz mit den in der Haube fest angeordneten Rohrmantelausschnitten
ergeben, durch den die vorgewärmte T,uft etwa tangential zur Haube sich bei geöffneter
Tür als. Schleier oder Vorhang ausbildet und damit-die- direkte Zufuhr von Kaltluft
in die Haube verhindert oder weitgehend unterbindet.
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In der Zeichnung ist ein Kalk- bzw. Zementscha;chtofen mit angeschlossener
Entstaubungsanlage für die Abgase dargestellt, und zwar zeigt Fig. i den schematischen
Aufbau der Gesamtanlage, Fig. a -die Haube des Schachtofens in Seitenansicht in
vergrößerter Darstellung; Fig. 3 und q. zeigen zwei schematische Teilschnitte durch
eine Tür nach Linie III-III der Fig. s. Der Schachtofen zum Brennen von Kalk, Zement-od.
dgl. besteht im allgemeinen aus einem zylindrischen Ofenteil i, dem die Verbrennungsluft
von unten durch ein Gebläse :2 zugeführt wird. Das Unterende des Ofens ist mit Schleusen
3 zur Entnahme des gebrannten Materials versehen, und zu diesem Zweck werden beispielsweise
Kübelverschlüsse angewendet. An den zylindrischen Ofenteil i schließt sich eine
obere Erweiterung q. an, in der. sich die Sinterzone ausbildet, und diese Erweiterung
ist von einer Haube 5 abgedeckt, der das granulierte, die Verbrennungskohle enthaltende
Gut
in Form von Kuchen oder Kugeln durch einen Schacht 6 zugeführt wird, unter dem in
der Haube 5 ein nicht dargestellter Drehteller angeordnet ist, der das Beschickungsgut
verteilt. Die Haube 5 ist auf dem ganzen Umfang mit durch ein- oder zweiteilige
Türen, verschließbare Türöffnungen 7, versehen, die von der Bedienung des Ofens
häufig geöffnet werden müssen, um das zugeführte Brenngut nachzustochern.
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Die Abgase treten aus der Haube durch eine Rohrleitung 8 oder einen
Kamin aus. Durch die im zu brennenden Material enthaltenen Feuchtigkeitsmengen schwanken
die Temperaturen der Abgase in einem weiten Bereich zwischen 5o bis 2oo°, wobei
die niedrigen Temperaturen der Abgase vor allen Dingen dadurch eintreten, daß. die
großen Bedienungstüren häufig geöffnet werden müssen oder zeitweise auch offen stehen,
so daß kalte Außenluft in die Haube eintritt und mit den abgesaugten Abgasen austritt.
Diese Abgase enthalten große Mengen stark färbender Alkalien, die durch einen üblichen
angeschlossenen Zentrifugalabscheider nicht abgeschieden werden können und daher
zu einer starken Belästigung der Umgebung führen.
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Um nun bei den fraglichen Schachtöfen bekannte Filteranlagen anwenden
zu können, in denen die Abgase durch Filterflächen, insbesondere aus synthetischen
Geweben, Glasgeweben od. dgl., strömen, wird erfindungsgemäß dafür Sorge getragen,
daß die Abgase, die die Filteranlage durchströmen, ständig eine Temperatur aufweisen,
die über dem Taupunkt der in den Abgasen enthaltenen Feuchtigkeitsmengen liegen.
Dadurch soll ein Verschmieren und Verkrusten der Filterflächen vermieden werden,
während andererseits durch eine solche Filteranlage, deren Abscheidungsgrad wesentlich
höher ist als der eines Fliehkraftentstaubers, die in deh Abgasen en@t@h@ai'ltenen
Alkalien. in der Filteranlage ausgeschieden werden. Zu diesem Zweck ist der Schachtofen
vorteilhaft im Bereich oder in Nähe der Sinterzone 4 mit einem umlaufenden Kanal
9 versehen, dem Außenluft auf einer Seite des Ofens bei io zugeführt werden kann
und an den-äuf der gegenüberliegenden Seite ein Ventilator i i angeschlossen ist,
der die Außenluft durch den Kanal 9 hindurchsaugt. Diese Außenluft wird dabei durch
die Strahlungswärme aus der Sinterzone des Ofens, die sonst verlorengeht und zu
Unzuträglichkeiten der Umgebung führt, vorgewärmt und über den Ventilator i i und
eine Rohrleitung 12 einem Ringkanal 13 zugeführt, der innerhalb der Haube in Nähe
der Oberkante angeordnet ist. Von diesem Kanal 13 erstrecken sich Zweigleitungen
an der Innenwand der Haube nach unten, und zwar liegen diese Zweigleitungen 14 parallel
zu den Anlenkscharnieren 15 der Türen. Die Zweigkanäle 14 sind entsprechend Fig.
3 auf ihrer ganzen Höhe je mit einem Schlitz versehen, und diese Schlitze sind parallel
zu den geschlossenen Türen bzw. tangential zum Umfang der Haube 5 gerichtet, wie
Fig. 3 zeigt. Wird nun eine Tür in der Haube geöffnet, so. legt sich die zugeführte
Warmluft durch Austritt aus den Schlitzen der Zweigleitungen 14 als Schleier oder
Vorhang vor die freie Türöffnung 7, so daß nunmehr Kaltluft nicht mehr in die Haube
eintreten kann bzw. Kaltluft nur noch in geringen Mengen in die Haube strömt. Dadurch
besitzen die bei 8 aus dem Schachtofen austretenden Abgase eine Temperatur, die
es zuläßt, die Abgase durch eine Filteranlage 16 zu schicken, durch die sie mittels
eines Saugventilators bzw. Abgasventilators 17 gesaugt werden und dann gereinigt
ins Freie treten.
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Wenn die Filteranlage 16, die im allgemeinen aus mehreren Kammern
besteht, periodisch im Gegenstrom durch Spülluft abgereinigt werden muß, so muß
auch in diesem Fall verhindert werden, daß als Spülluft kalte Außenluft verwendet
wird, da diese wieder zu einer Kondensatbildung der Feuchtigkeit führt und damit'wieder
ein Verschmieren oder Verkrusten der Filterflächen bewirkt. Um dies zu vermeiden,
dient der Warmluftventilator i i gleichzeitig als Spüllüfter, indem bei geschlossenen
Haubentüren 7 die gesamte angesaugte und vorgewärmte Außenluft über eine Rohrleitung
18 der jeweils abzureinigenden Filterkammer im Gegenstrom zugeführt wird, so daß
die Filterflächen dieser Kammer ohne Schwierigkeiten und ohne Kondensatbildung abgereinigt
werden können. Wenn eine oder mehrere der Haubentüren geöffnet sind; wird durch
den Ventilator i i ein Teilstrom des Warmluftstromes zur Spülung der einzelnen Filterkammern
benutzt.
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Um bei geschlossenen Haubentüren die Zufuhr von Warmluft durch den
Ventilator i i zu vermeiden, können in den Anschlüssen der einzelnen Verteilerkanäle
14 Drosselklappen i9 angeordnet sein, die die Verteilerkanäle 14 absperren, so daß
nunmehr keine Falschluft durch den Abzug 8 in die-Filteranlage mit den Abgasen gelangt.
Die vorgewärmte Luft kann dann durch eine zusätzliche Rohrleitung gegebenenfalls
ins Freie geleitet werden. Die Drosselklappen i9 können von Handoder auch automatisch
betätigt werden, und zwar durch Öffnen und Schließen der entsprechenden Türen, so
daß, falls eine Tür geöffnet wird, auch die Drosselklappen i9 die Sperrung der zugehörigen
Verteilerkanäle freigeben und damit sofort ein Warmluftschleier oder Warmluftvorhang
vor der geöffneten Tür entsteht. Durch die Drosselklappen i9 kann im übrigen auch
die Menge der in die Haube einzuführenden Warmluft eingeregelt werden.
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Man kann aber auch so vorgehen, daß an Stelle der Drosselklappen i9
die Schlitze 14" in den Verteilerkanälen 14 durch Öffnen der zugehörigen Türen freigelegt
und durch Schließen der Türen abgedeckt werden. Dabei kann man z. B. entsprechend
Fig.4 so vorgehen, daß die Verteilerkanäle 14 durch einen zylindrischen Rohrmantelaussehnitt
a gebildet sind, deren Achse in der S'charnierachse der Tür liegt. Ein zweiter zylindrischer
Rohrmantelausschnitt b wird nun starr und fest mit der Tür verbunden, und dessen
Achse fällt ebenfalls mit der Drehachse der Tür zusammen
und ist
im Durchmesser etwas kleiner oder etwas größer als der Durchmesser des Rohrmantelausschnittes
a gewählt. Bei geschlossener Tür übergreift daher - der Rohrmantelausschnitt b den
Rorhmantelausschnitt a der Haube entweder innen oder außen, so daß durch die Verteilerkanäle
14 Warmluft nicht in die Haube eintreten kann. Wird die Tür geöffnet, wie sich aus
der rechten Seite der Fig, 4 ergibt, so verschwenkt der Rohrmantelausschnitt b mit
der Tür, und zwar so weit, daß nach völliger Öffnung der Tür zwischen den Kanten
der Rohrmantelausschnitte ca und b ein Schlitz 14" entsteht, durch den die vorgewärmte
Außenluft tangential zum Umfang der Haube 5 austreten kann und sich als Vorhang
vor die geöffnete Tür legt. Schließlich sei noch erwähnt, daß es selbstverständlich
möglich ist, sowohl eine automatische Abdeckung der Schlitze 14" der Verteilerkanäle
14 als auch zusätzlich die Anordnung von Drosselklappen 1g vorzusehen, falls dies
'erwünscht wird.