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Verfahren und Vorrichtung zur Beschickung eines Röhrentrockners mit
feinkörnigem Aufgabegut Die bekannten Füllvorrichtungen, die zur Beschickung der
einzelnen Trocknerrohre der um eine geneigte Achse umlaufenden Röhrentrockner dienen,
bestehen im wesentlichen aus Füllrümpfen und. schräg gestellten Schurrenblechen.
Die Unterkante dieser Schnurrenbleche endet dicht vor der vorderen Stirnwand des
Röhrentrockners. Füllblech und Trocknerstirnwand bilden somit einen sich nach oben
keilförmig erweiternden Raum, der mit dem Aufgabegut, z. B. mit in Hammermühlen
zerkleinerter Rohbraunkohle gefüllt wird. An diesem Aufgabegut läuft der sich nach
oben drehende Teil der Trocknerstirnwand vorbei und nimmt hierbei das Aufgabegut
mit, das unter einem Böschungswinkel in den Innenraum der vorbeilaufendenTrocknerrohre
eingetreten ist. Die Menge des in das einzelne Rohr eintretenden Gutes hängt außer
von der Beschaffenheit des Schüttgutes selbst von der Trocknerdrehzahl und von der
Neigung der Trocknerstirnwand ab. Erwünscht wäre eine möglichst starke Neigung der
Trocknerachse, um den Füllvorgang zu unterstützen. Eine starke Trocknerneigung ist
aber andererseits für die Dauer des Aufenthaltes des Gutes im Innern des Trockners
ungünstig, da bei starker Neigung des Röhrentrockners die Durchlaufgeschwindigkeit
des Gutes durch, die Rohre ansteigt. Trocknungstechnisch günstig ist somit ein Trockner
mit geringer
Neigung oder, soweit dies nicht möglich ist, ein Trockner
mit geringer Drehzahl.
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Diese Überlegungen zeigen, daß für einen Trockner hoher Leistung andere
Mittel als Neigung und Drehzahl des Trockners zur Steigerung und Regelung der Füllung
der Trocknerrohre gefunden werden müssen. Die Erfindung weist einen Weg zur Lösung
dieser Aufgabe durch ein Verfahren zur Beschickung eines Röhrentrockners, und zwar
wird erfindungsgemäß das Aufgabegut innerhalb eines an der Trocknerstirnwand anliegenden,
an sich bekannten Füllkastens durch Wirbelschichtbildung mit Hilfe eines gasförmigen
Druckmittels so weit fließfähig gemacht, daß es in die Trocknerrohre hineinfließt.
Als gasförmiges Druckmittel wird z. B. Druckluft zur Wirbelschichtbildung in das
im Füllkasten befindliche Aufgabegut hineingepreßt. Bisher ist eine Auflockerung
des Gutes in Füllkasten nur durch mechanische Mittel bekannt. Um eine möglichst
feine Verteilung der in den Füllkasten eintretenden Luft auf eine größere Fläche
zu gewährleisten, werden vorzugsweise zur Erzeugung von Wirbelschichten bekannte
poröse Platten, z. B. Filtersteinplatten, als Eintrittsflächen für die Luft vorgesehen.
Die porösen Platten, unter denen sich mit der Luftzuleitung verbundene Luftkästen
befinden, können in Schurrenbleche eingesetzt werden, die in bekannter Weise als
Leitflächen zum Zuführen des Aufgabegutes zu den Trocknerrohren vor der Trocknerstirnwand
schräg gegen diese abfallend angeordnet sind.
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Nach einer anderen Ausführung des Erfindungsgegenstandes sind die
porösen Platten in den Füllkastenboden eingesetzt, der waagerecht oder in radialer
Richtung über die Trocknerstirnfläche hinweg nach außen etwas abfallend angeordnet
ist. Diese Anordnung ergibt den Vorteil, daß etwaige Klumpen oder Krusten, die sich
z. B. durch Zusammenbacken feuchter Braunkohle gebildet haben, sich auf Grund ihres
größeren Gewichtes innerhalb der Wirbelschicht nach unten bewegen und auf dem Füllkastenboden
liegenbleiben, also nicht in die Trocknerrohre gelangen und somit diese nicht verstopfen
können. Man kann dann von Zeit zu Zeit derartige Klumpen oder Krustenteile einfach
während des Betriebes durch verschließbare Füllkastenwandöffnungen hindurch mit
der Hand aus dem Füllkasten herausnehmen.
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Die Lage des Füllkastenbodens in bezug auf die Waagerechte beeinflußt
auch die Rohrfüllung. Da nämlich die Trocknerrohre je nach ihrem Abstand von der
Trocknerachse mit unterschiedlicher Geschwindigkeit an dem feststehenden, in seiner
Größe beschränkten Füllkasten vorbeistreichen, nimmt die Füllzeit der konzentrischen
Rohrreihen nach außen mehr und mehr ab, wodurch die Füllung der äußeren Rohre beeinträchtigt
wird. Diese Verkürzung der Füllzeit der äußeren Trocknerrohre kann zum Teil dadurch
ausgeglichen werden, daß der Füllkastenboden nicht waagerecht, sondern derart geneigt
angeordnet wird, daß die an dem Außenrand der Trocknerstirnwand anliegende Außenkante
des Bodens tiefer liegt als seine dem Drehzapfen des Trockners benachbarte Innenkante.
Die im Füllkasten aus dem Aufgabegut gebildete, eine sich ungefähr waagerecht einstellende
obere Abschlußfläche aufweisende Wirbelschicht ist somit am Außenrand der Trocknerstirnwand
höher als in der Nähe des Drehzapfens.
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Es läßt sich aber auch bei einer Beschickungsvorrichtung für Röhrentrockner
nach der Erfindung der Grad der Fließfähigkeit des Aufgabegutes durch Verändern
des Druckes und der Menge der in den Füllkasten eintretenden Druckluft beeinflussen.
Wenn man den Luftzusatz durch entsprechende Unterteilung der an je eine besondere
Zweigleitung angeschlossenen Luftzufuhrkästen in radialer Richtung über die Trocknerstirnfläche
hin--,veg derart abstuft, daß der Grad der Fließfähigkeit des Aufgabegutes außen
höher ist als innen, dann fließt trotz unterschiedlicher Füllzeit in die äußeren
Trocknerrohre die gleiche Menge des Aufgabegutes hinein wie in die weiter innen
angeordneten.
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Durch Einstellung der Neigung des mit den Lufteintrittsplatten versehenen
Füllkastenbodens sowie durch Verändern des Druckes und der Menge des zur Wirbelschichtbildung
in den Füllkasten eingepreßten gasförmigen Druckmittels ist demnach der Füllungsgrad
der Trocknerrohre unabhängig von der Drehzahl und Neigung des Trock ners regelbar.
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Zwischen den bekannten pneumatischen Beschickungsvorrichtungen für
Röhrentrockner und dem Erfindungsgegenstand besteht insofern ein wesentlicher Unterschied,
als bei den bekannten Beschickungsvorrichtungen das Aufgabegut mittels Druckluft
nur in das Innere derTrocknerrohre hineingeblasen wird, während beim Erfindungsgegenstand
.das Aufgabegut innerhalb eines an .der Trocknerstirnwand anliegenden Füllkastens
durch Wirbelschichtbildung mit Hilfe eines. gasförmigen Druckmittels so weit fließfähig
gemacht wird, daßes in die Trocknerrohre hineinfließt. Dieser Aufschwemmungsvorgang
spielt sich vor dem Eintritt des Aufgabegutes in die Trocknerrohre ab. Er kann noch
durch eine weitere Ausbildung der Beschickungsvorrichtung ergänzt werden, indem
ein in Trocknerdrehrichtung sich unmittelbar an die Füllstelle anschließender Sektor
der Trocknerstirnwand durch eine von porösen Platten gebildete Wand abgedeckt wird,
durch welche zur Aufrechterhaltung des fließfähigen Zustandes d-es Gutes nach dem
Einfließen in die 'rrocknerrohre ein gasförmiges Druckmittel in diese hineingepreßt
wird. Es handelt sich hierbei nicht um eine einfache Einblasewirkung, wie sie mit
den Einblasedüsen oder -schlitzen der bekannten pneumatischen Beschickungsvorrichtungen
erzielt wird, sondern beim Erfindungsgegenstand bewirkt die durch die poröse Wand
über den gesamten Eintrittsquerschnitt der Trocknerrohre gleichmäßig verteilt hindurchtretende
Luft, daß die in die Rohranfänge hineingeflossene Gut-Luft-Emulsion sich nicht entmischt.
Auf diese Weise wird ein gutes Abfließen des Gutes von der Einfüllstelle erreicht.
Damit ist
eine gleichmäßigere Füllung der Trocknerrohre auf ihrer
ganzen Länge verbunden, wodurch die Trocknerleistung wesentlich erhöht wird.
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Die Erfindung ermöglicht, künftig Röhrentrockner mit sehr kleiner
Drehzahl zu betreiben. Dies bedeutet, daß die Durchlaufzeit für das Gut verdoppelt
und noch weiter vergrößert werden kann. Damit steigt aber auch der Füllungsgrad
im einzelnen Trocknerrohr und damit die vom Gut berührte Heizfläche. Letztere ist
aber maßgebend für die Größe der Wärmeaufnahme und damit auch für die Wasserverdampfung
im einzelnen Trocknerrohr. Es dürfte dank der Erfindung in Zukunft möglich sein,
die heute üblichen Verdampfungsleistungen bei Röhrentrocknern erheblich zu steigern,
denn es ist ein Nachteil aller bekannten Röhrentrockner, daß der Füllungsgrad der
einzelnen Rohre nur wenige Prozent des Rohrquerschnitts beträgt.
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In den Zeichnungen sina zwei Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen
zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung schematisch dargestellt, und
zwar zeigt Abb. i eine Beschickungsvorrichtung und den angrenzenden Teil eines Röhrentrockners
im Schnitt nach Linie 1-I der Abb. 2, Abb. 2 eine Ansicht der Beschickungsvorrichtung
und derTrocknerstirnwand inPfeilrichtungA der Abb. i, wobei die Eintrittsöffnungen
der Trocknerrohre nicht eingezeichnet sind, Abb.3 eine andere Ausführung einer Beschickungsvorrichtung
und den angrenzenden Teil eines Röhrentrockners im Schnitt nachLinieIII-III der
Abb. .4 und Abb. 4 eine Ansicht der Beschickungsvorrichtung und der Trocknerstirnwand
in Pfeilrichtung D der Abb. 3, wobei ebenfalls die Eintrittsöffnungen der Trocknerrohre
nicht eingezeichnet sind.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i und 2 wird feuchte Rohbraunkohle
durch den Trichter i zugeführt und fällt in den Füllkasten 2, der mit seinem unteren
Teil an der Stirnwand 3 des Röhrentrockners 4 anliegt. Da das schräg gestellte Schurrenblech
6 des Füllkastens 2 keinen dichten Abschluß mit der Stirnwand 3 bildet, was durch
Temperaturänderungen des langen Trockners und durch ständige Abnutzung bedingt ist,
sind unter dem Schurrenblech 6 noch weitere Schurrenbleche 7 und 8 untereinander
angeordnet, die die hindurchgefallene Braunkohle auffangen. Der Stirnwand 3 ist
der Trocknerdrehzapfen 5 zugeordnet. In die schräg gestellten Schurrenbleche 6,
7 und 8 sind aus Filterstein bestehende poröse Platten 9 eingesetzt, unter denen
Luftkästen io, ii und 12 angeordnet sind. Diese Luftkästen sind durch Zweigleitungen
13, 14 und 15, in denen Absperr- und Drosselventile 16 liegen, mit der Hauptdruckluftleitung
17 verbunden.
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Wenn die Druckluftventile 16 vollkommen geschlossen sind, also keine
Luft in den Füllkasten 2 hineingepreßt wird, verläuft die Böschung der aus dem Trichter
i in den Füllkasten 2 geführten Kohle innerhalb des Füllkastens etwa nach der in
Abb. i gestrichelt eingezeichneten Linie B. Sobald jedoch die Ventile 16 geöffnet
werden und Druckluft durch die porösen Platten 9 in feiner Verteilung in den Füllkasten2eintritt,
wirddernatürlicheBöschungswinkel der Kohle aufgehoben und die Kohle durch Wirbelschichtbildung
so weit fließfähig gemacht, daß sie im Füllkasten 2 etwa bis zur Niveaulinie C steigt
und in die Trocknerrohne 18 hineinfließt. Durch Verändern des Druckes und der Menge
der durch die porösen Platten 9 eingeführten Luft ist der Grad der Fließfähigkeit
der Kohle und damit auch der Füllungsgrad der Trocknerrohre 18 unabhängig von der
Drehzahl und Neigung des Trockners 4 einstellbar.
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Dadurch, daß die Platten 9 und die zugehörigen Luftkästen io, i i
und 12, wie aus Abb. 2 ersichtlich ist, zum Außenrand der Trocknerstirnfläche hin
fächerartig verbreitert sind, ist dafür gesörgt, daß auch den einen größeren Abstand
von der Achse des Trockners aufweisenden und demgemäß mit größerer Geschwindigkeit
am Füllkasten 2 vor= beistreichendenTrocknerrohren i8eine ausreichende Füllzeit
zur Verfügung steht.
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Damit die im Füllkasten gebildeten Kohle-Luft-Emulsion sich nach dem
Einfließen in die Trocknerrohre 18 nicht zu schnell entmischt, sondern darin möglichst
lange erhalten bleibt, kann zusätzlich Luft durch eine aus Filtersteinplatten bestehende
Wand i9 in die Trocknerrohre i8 hineingepreßt werden. Die Wand i9, durch die ein
in Trocknerdrehrichtung sich unmittelbar an die Füllstelle anschließender Sektor
der Trocknerstirnwand 3 abgedeckt ist, liegt innerhalb eines Luftkastens 2o, dem
durch die Leitung 2 i Druckluft zugeführt wird.
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Bei der Beschickungsvorrichtung nach Abb. 3 und 4 sind zur Gesamteinstellung
der aufgegebenen Kohlenmenge in bekannter Weise zwischen dem Kohlezuführungstrichter
22 und dem Füllkasten 23 ein Schieber 24 und eine Aufgabewalze 25 angeordnet. Die
porösen Platten 26, 26" und 26b, durch welche Luft zur Wirbelschichtbildung in den
Füllkasten 23 gepreßt wird, sind in den Boden 27 des Füllkastens eingesetzt. Der
Füllkastenboden 27 kann waagerecht liegen oder, wie Abb. 4 zeigt, z. B. um einen
kleinen Winkel a aus der waagerechten Ebene heraus nach unten geneigt sein. Vorzugsweise
ist das Bodenblech 27 um eine waagerechte Achse 28 schwenkbar, so daß man den Neigungswinkel
a den gegebenen ' Verhältnissen entsprechend einstellen und das Bodenblech 27 dann
in die günstigste Lage feststellen kann. Während die Schurrenbleche 6, 7 und 8 beim
Ausführungsbeispiel nach Abb. i ziemlich steil gegen die Trocknerstirnwand 3 abfallen,
fällt das Bodenblech 27 bei der Ausführungsform nach Abb. 3 und 4 überhaupt nicht
gegen die Trocknerstirnwand 3, sondern nur in radialer Richtung nach , außen ab,
und überdies ist die Neigung des Bodenbleches gegenüber der Waagerechten nur gering.
Dadurch wird erreicht, daß größere Kohleklumpen oder Krustenteile oder etwaige Fremdkörper
sich auf dem Füllkastenboden 27 ablagern und nicht in die
Trocknerrohre
18 gelangen. Diese Klumpen od. dgl. können dann während des Betriebes aus dem Füllkasten
23 herausgenommen werden.
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Infolge der Neigung des Füllkastenbodens 27 ist die aus Kohle und
Luft gebildete Wirbelschicht, deren Oberfläche E sich ungefähr waagerecht einstellt,
am Außenrand der Trocknerstirnfläche 3 höher als in der Nähe des Drehzapfens 5 des
Trockners. Hierdurch wird die durch die größere Geschwindigkeit der äußeren Trocknerrohre
bedingte Füllzentverkürzung wenigstens teilweise ausgeglichen. Zusätzlich und wirksamer
geschieht dies jedoch dadurch, daß durch entsprechende Einstellung der Luftventile
29 der Druck und die Menge der durch die Luftkästen 30, 30a und 30b und die porösen
Platten 26, 26" und 26b in die Barüberliegenden Teilräume des Füllkastens
23 eintretende Luft so eingestellt wird, daß der Grad der Fließfähigkeit der Kohle-Luft-Emulsion
in radialer Richtung über die Trocknerstirnfläche 3 hinweg nach außen zunimmt. Es
muß also durch die Platte 26" mehr Luft als durch die Platte 26 und durch die Platte
26b wiederum mehr Luft als durch die Platte 26" in den Füllkasten 23 gepreßt werden.
Dadurch ist eine gleichmäßige Füllung aller Trocknerrohre mit der gleichen Kohlenmenge
gewährleistet.
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Statt durch Filtersteinplatten kann die Luft z. B. auch durch eine
größere Anzahl von Düsen oder Wandschlitzen, durch feine Drahtsiebe, durch mit kleinen
Löchern versehene Metallplatten oder durch andere eine gute Luftverteilung gewährleistende
Eintrittsflächen in den Füllkasten eingeblasen werden.