EP0075118B1 - Vorrichtung zur Einführung von Feingut in eine Brennzone - Google Patents

Vorrichtung zur Einführung von Feingut in eine Brennzone Download PDF

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EP0075118B1
EP0075118B1 EP82107649A EP82107649A EP0075118B1 EP 0075118 B1 EP0075118 B1 EP 0075118B1 EP 82107649 A EP82107649 A EP 82107649A EP 82107649 A EP82107649 A EP 82107649A EP 0075118 B1 EP0075118 B1 EP 0075118B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
duct
air duct
nozzle
air
section
Prior art date
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Expired
Application number
EP82107649A
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English (en)
French (fr)
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EP0075118A1 (de
Inventor
Otto Ing. Grad. Heinemann
Heinz-Dieter Ing. Grad. Baldus
Heinz-Herbert Ing. Grad. Schmits
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
Krupp Polysius AG
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Publication date
Application filed by Krupp Polysius AG filed Critical Krupp Polysius AG
Publication of EP0075118A1 publication Critical patent/EP0075118A1/de
Application granted granted Critical
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Expired legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • a device of this type is known from EP-A-0 002 054.
  • the downward sloping part of the air line is designed as a simple cylindrical tube.
  • the prior art also includes a device for introducing fine-grained solids into an air stream (US Pat. No. 3,245,725), in which a streamlined installation body is provided in the air line, narrowing the air passage cross section, through which the solid enters the air stream is introduced.
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned in the preamble of claim 1 so that the fines on the short distance available (between the confluence of the pipe and the combustion zone) is triggered properly and reliably introduced into the combustion zone.
  • the increased flow rate still prevailing at this point can also be used for the entry of the fuel.
  • the arrangement of the burner at this point also ensures that the entire length of the diffuser can be used to dissolve the fuel in the fine-air mixture.
  • a combustion zone 1 is formed by the exhaust pipe 2 of a rotary kiln (not shown).
  • the exhaust gas from this rotary kiln flows to the combustion zone 1 from below (arrow 3) and, after passing through the combustion zone 1, reaches the bottom stage of a (also not shown) multi-stage cyclone preheater (arrow 4).
  • Two lines 5, 5 ′ which are two partial lines of an air line and which are connected to a cooler connected downstream of the rotary kiln and feed the exhaust air of this cooler as so-called tertiary air to the combustion zone 1, open into the exhaust gas line 2 at approximately opposite circumferential locations.
  • the system described so far can be used in particular for the precalcination of preheated cement raw material, as is explained in detail in DE-OS 27 52 323.5.
  • the raw material preheated in the cyclone preheater is heated and largely calcined in the combustion zone 1 by the hot furnace exhaust gases and by the fuel additionally introduced via the burners 9, 9 'before it is discharged in the bottom stage of the cyclone preheater separated and fed to the rotary kiln for final firing.
  • the air lines 5, 5 'in the region of the confluence of the good line 6, 6' have a nozzle-like constriction which increases the flow velocity and which in this exemplary embodiment (FIG. 1) is in the form of a Venturi tube. Since both parts of the system arranged in mirror image are of the same design, the description of the Venturi pipe belonging to the line suffices below.
  • the venturi tube contains an inflow cone 10, a nozzle part 11 of a narrow cross section and a diffuser 12.
  • the burner 9 is arranged in the first region of the nozzle part 11 of a narrow cross section, for example in the zone of the wall of the venturi tube opposite the gutter line 6 .
  • the longitudinal axis 13 of the Venturi tube is inclined at an angle a of 20 to 70 ° with respect to the horizontal, while the pipe 6 forms an angle ⁇ of approximately 70 to 20 ° with the longitudinal axis 13 of the Venturi tube in the region of its junction.
  • the venturi tube is provided with a symmetrical inflow cone 10 and a symmetrical diffuser 12.
  • FIGS. 2 and 3 Two variants of the embodiment shown in FIG. 1 (with Venturi tube) are illustrated in FIGS. 2 and 3.
  • the Venturi tube has an asymmetrical inflow cone 10a (with a one-sided opening angle of 10 to 30 °) and a symmetrical diffuser 12a (with a half opening angle of 10 to 30 °).
  • the longitudinal axis 13a of the Venturi tube is here inclined at an angle of approximately 30 ° with respect to the horizontal.
  • the axis 14a of the burner (cf. burner 9 in FIG. 1) runs approximately horizontally.
  • the dimension b corresponds approximately to half the value of d m (diameter of the good line 6a), while the dimension d (cf. FIG. 2) is greater than 0.
  • the good line 6a forms an angle of approximately 60 ° with the longitudinal axis 13a of the venturi tube and thus runs approximately vertically.
  • the venturi tube is provided with an asymmetrical inflow cone 10b (with a one-sided opening angle from 10 to 30 °) and an asymmetrical diffuser 12b (with a one-sided opening angle from 0 to 30 °).
  • the longitudinal axis 13b of the venturi tube is inclined at an angle of 40 to 60 ° with respect to the horizontal in the area of the narrowest nozzle part.
  • the burner axis 14b also runs approximately horizontally here.
  • Gutgut 6b runs approximately vertically and thus opens into the Venturi tube at an angle of 30 to 50 °.
  • the minimum length I of the nozzle part 11 b of the narrowest cross section is approximately three times the value of the diameter d m of the good line 6b.
  • the dimension b corresponds to approximately 1/2 d m .
  • the dimension a is greater than 0.
  • the operating conditions during exemplary embodiment s D iel aezess Fia. 3 can be like folate:
  • the device can have essentially the same basic structure as was explained with reference to FIG. 1. Accordingly, the device contains a combustion zone 21, which is formed by the exhaust line 22 of a rotary kiln, not shown, the exhaust gas of which flows from below into the combustion zone 21 (arrow 23) and, after passing through this combustion zone 21, reaches the bottom stage of the multi-stage cyclone preheater, which is again not shown (Arrow 24). At opposite circumferential points of the exhaust gas line 22, two sub-lines 25, 25 ′ open, which are connected to a cooler connected downstream of the rotary kiln and whose exhaust air leads to the combustion zone 1 as tertiary air.
  • a good line 26, 26 ' (from the second lowest cyclone preheater stage) in turn opens into the lines 25, 25', the good flows through arrows 27, 27 'and the air flow into the Lines 25, 25 'are indicated by the arrows 28, 28'.
  • each air line 25, 25 ' provided in the region of the confluence of the good line 26, 26' is formed by a nozzle 30 with an adjustable double wing plate 31 .
  • the two nozzles 30 are of identical design and are arranged in mirror image to one another, so that the description of the nozzle 30 for the line 25 is sufficient in the following.
  • the nozzle 30 can have a substantially straight piece of pipe, the cross section of which can preferably be rectangular, but possibly also suitably round (circular or elliptical), but otherwise corresponds approximately to the cross-sectional size of the line 25.
  • the approximately vertical gutter 26 is connected to this straight pipe section of the nozzle 30 from above.
  • a diffuser 32 is provided between the end of the nozzle 30 adjacent to the exhaust line 22 and the combustion zone 21 or the exhaust line 22, and can be designed in the same way as is explained with reference to FIGS. 1 to 3; 8, the diffuser 32 is asymmetrical.
  • the flap wings 33 of the double-wing flap 31 lie in approximately vertical planes and can be pivoted about axes 34 which are in the same planes as the flap flaps 33 and run perpendicular to the longitudinal axis 35 of the line 25.
  • This flap wing 33 of the double wing flap 31 can be adjusted synchronously or asynchronously, depending on the need or application, either by hand or - as indicated in the drawing - with the aid of a servomotor 36 which enables automatic control or remote control.
  • the free wing end edges 33a pointing in the direction of air flow extend approximately to the area where the good line 26 opens into the nozzle 30. If one considers the plan projection according to FIG. 9, the free wing end edges 33a of the flap wings 33 are spaced apart A to the point of intersection of the longitudinal axis 26a of the good line with the longitudinal axis 35 of the air line 25, the distance A being a measure which lies between 0 and D, at most corresponding approximately to the clear diameter D of the air line 25.
  • each burner 29, 29 ' is mounted at a point slightly downwards compared to FIG. 1, in the region of the upper end of the diffuser 32 in such a way that the burner axis 29a or 29'a is the lower extension of the Longitudinal axis 35 or 35 'of the associated lines 25, 25' intersects at a point which lies at the junction of the associated air line 25, 25 'in the combustion zone 21 or exhaust gas line 22. It should be emphasized at this point that FIGS.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die EP-A-0 002 054 bekannt. Der nach unten geneigte Teil der Luftleitung ist hierbei als einfaches zylindrisches Rohr ausgebildet.
  • Im praktischen Betrieb einer derartigen Vorrichtung zeigt sich, dass die Einführung des vorgewärmten Feingutes in die die Brennzone bildende Abgasleitung Schwierigkeiten bereiten kann. Da man einerseits mit einer möglichst geringen Luftmenge und demgemäss mit einer hohen Gutbeladung des Luftstromes arbeitet und da andererseits das Feingut in Form eines verhältnismässig kompakten Materialstromes aus der Gutleitung austritt, besteht - insbesondere bei wechselnden Betriebsverhältnissen - die Gefahr, dass das Gut nicht einwandfrei vom Luftstrom erfasst wird und in einem nicht vollständig aufgelösten Zustand bzw. in ungleichmässiger Verteilung in die Brennzone gelangt. In extremen Fällen kann dies dazu führen, dass ein beträchtlicher Teil des Gutes die Brennzone nicht ordnungsgemäss durchsetzt (d.h. von den Abgasen des Drehrohrofens mit nach oben in die unterste Stufe des Zyklonvorwärmers geführt wird), sondern aus der Brennzone direkt in den Drehrohrofen fällt.
  • Zum Stand der Technik gehört weiterhin eine Vorrichtung zur Einführung von feinkörnigem Feststoff in einen Luftstrom (US-A-3 245 725), bei der in der Luftleitung ein den Luftdurchtritts-Querschnitt verengender, stromlinienförmiger Einbaukörper vorgesehen ist, durch den der Feststoff in den Luftstrom eingeführt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art so auszubilden, dass das Feingut auf der kurzen zur Verfügung stehenden Wegstrecke (zwischen der Einmündung der Gutleitung und der Brennzone) einwandfrei ausgelöst und zuverlässig in die Brennzone eingeführt wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Durch die Verengung des nach unten geneigten Teiles der Luftleitung wird eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft an der Einmündung der Gutleitung erzielt, was ein sicheres Erfassen und Auflösen des Gutstromes gewährleistet. Dadurch werden die Betriebsverhältnisse vor allem auch bei Teillastbetrieb der Anlage wesentlich verbessert. Hierbei wird nämlich die im allgemeinen niedrigere Gasgeschwindigkeit in der Luftleitung durch die Verengung an der Einmündung der Gutleitung jedenfalls so weit vergrössert, dass zumindest die bei Teillast geringere Gutmenge einwandfrei erfasst und in die Brennzone transportiert wird.
  • Die Ausbildung eines Diffusors zwischen der Verengung und der die Brennzone bildenden Abgasleitung ergibt unmittelbar nach dem Erfassen des Gutes durch den Luftstrom eine für die vollständige Auflösung des Gutes im Luftstrom sehr erwünschte Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit. Zugleich wird durch den Diffusor das Gut-Brennstoff-Luft-Gemisch auf einen vergrösserten Querschnitt verteilt, was die Zündverhältnisse beim unmittelbar nachfolgenden Eintritt des Gemisches in die Brennzone begünstigt.
  • Durch die Anordnung des Brenners in der Verengung oder am oberen (d.h. eintrittsseitigen) Ende des Diffusors wird die an dieser Stelle noch herrschende erhöhte Strömungsgeschwindigkeit auch für den Eintrag des Brennstoffes nutzbar gemacht. Da Anordnung des Brenners an dieser Stelle gewährleistet ferner, dass die ganze Länge des Diffusors für die Auflösung des Brennstoffes im Feingut-Luft-Gemisch nutzbar gemacht wird.
  • Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die für die Erfindung wesentlichen Teile einer Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Feingut;
    • Fig. 2 und 3 Schemadarstellung von zwei Varianten der als Venturi-Rohr ausgebildeten Verengung der Luftleitung;
    • Fig. 4a bis 7b Querschnittsformen unterschiedlicher Luftleitungen;
    • Fig. 8 einen Vertikalschnitt durch eine Brennzone gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die Verengung der Luftleitung durch eine Düse mit Doppelflügelklappe gebildet wird;
    • Fig. 9 eine Schnittansicht etwa entlang der Linie IX-IX in Fig. 8.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 wird eine Brennzone 1 durch die Abgasleitung 2 eines (nicht dargestellten) Drehrohrofens gebildet. Das Abgas dieses Drehrohrofens strömt der Brennzone 1 von unten her zu (Pfeil 3) und gelangt nach Durchsetzen der Brennzone 1 zur untersten Stufe eines (gleichfalls nicht dargestellten) mehrstufigen Zyklonvorwärmers (Pfeil 4).
  • In die Abgasleitung 2 münden an einander etwa gegenüberliegenden Umfangsstellen zwei Leitungen 5, 5' ein, die zwei Teilleitungen einer Luftleitung sind, die an einen dem Drehrohrofen nachgeschalteten Kühler angeschlossen sind und die Abluft dieses Kühlers als sog. Tertiärluft der Brennzone 1 zuführen.
  • In die Leitungen 5, 5' mündet von oben her je eine Gutleitung 6, 6' ein, über die das aus der zweituntersten Stufe des Zyklonvorwärmers ausgetragene, vorgewärmte Gut der Brennzone 1 zugeführt wird (die Gutströme sind durch die Pfeile 7, 7' und die Luftströmung in den Leitungen 5, 5' durch die Pfeile 8, 8' gekennzeichnet).
  • In den Leitungen 5, 5' befindet sich je ein Brenner 9, 9', durch den zusätzlicher Brennstoff, der in der Brennzone 1 verbrannt wird, eingeführt wird.
  • Die bisher beschriebene Anlage kann insbesondere zur Vorcalcination von vorgewärmtem Zementrohmaterial dienen, wie dies im einzelnen in der DE-OS 27 52 323.5 erläutert ist. Das im Zyklonvorwärmer vorgewärmte Rohmaterial wird in der Brennzone 1 durch die heissen Ofenabgase sowie durch den über die Brenner 9, 9' zusätzlich eingeführten Brennstoff hoch erhitzt und weitgehend calciniert, ehe es in der untersten Stufe des Zyklonvorwärmers abgeschieden und dem Drehrohrofen zum Fertigbrennen zugeführt wird.
  • Erfindungsgemäss weisen nun die Luftleitungen 5, 5' im Bereich der Einmündung der Gutleitung 6, 6' eine die Strömungsgeschwindigkeit erhöhende, düsenartige Verengung auf, die in diesem Ausführungsbeispiel (Fig. 1) jeweils in Form eines Venturi-Rohres ausgebildet ist. Da beide spiegelbildlich angeordneten Anlagenteile gleichartig ausgebildet sind, genügt im folgenden die Beschreibung des zur Leitung gehörenden Venturi-Rohres.
  • Das Venturi-Rohr enthält einen Einströmkegel 10, einen Düsenteil 11 von verengtem Querschnitt sowie einen Diffusor 12. Der Brenner 9 ist im ersten Bereich des Düsenteiles 11 von verengtem Querschnitt, etwa in der Einmündung der Gutleitung 6 gegenüberliegenden Zone der Wandung des Venturi-Rohres angeordnet. Die Längsachse 13 des Venturi-Rohres ist um einen Winkel a von 20 bis 70° gegenüber der Horizontalen geneigt, während die Gutleitung 6 im Bereich ihrer Einmündung einen Winkel β von etwa 70 bis 20° mit der Längsachse 13 des Venturi-Rohres bildet.
  • Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Venturi-Rohr mit einem symmetrischen Einströmkegel 10 und einem symmetrischen Diffusor 12 versehen.
  • Zwei Ausführungsvarianten des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles (mit Venturi-Rohr) sind in den Fig. 2 und 3 veranschaulicht.
  • Fig. 2 zeigt eine Variante, bei der das Venturi-Rohr einen asymmetrischen Einströmkegel 10a (mit einem einseitigen Öffnungswinkel von 10 bis 30 °) und einen symmetrischen Diffusor 12a (mit einem halben Öffnungswinkel von 10 bis 30°) aufweist. Die Längsachse 13a des Venturi-Rohres ist hier um einen Winkel von etwa 30° gegenüber der Horizontalen geneigt. Die Achse 14a des Brenners (vgl. Brenner 9 in Fig. 1) verläuft etwa horizontal.
  • Das Mass b (vgl. Fig. 2) entspricht etwa dem halben Wert von dm (Durchmesser der Gutleitung 6a), während das Mass d (vgl. Fig. 2) grösser als 0 ist. Die Gutleitung 6a bildet bei diesem Ausführungsbeispiel mit der Längsachse 13a des Venturi-Rohres einen Winkel von etwa 60° und verläuft damit annähernd vertikal.
  • Durch die erläuterte Dimensionierung erreicht man eine optimale Auflösung des Gutes in dem durch die düsenartige Verengung beschleunigten Gasstrom.
  • Bei der in Fig. 3 dargestellten weiteren Ausführungsvariante ist das Venturi-Rohr mit einem asymmetrischen Einströmkegel 10b (mit einem einseitigen Öffnungswinkel von 10 bis 30°) und einem asymmetrischen Diffusor 12b (mit einem einseitigen Öffnungswinkel von 0 bis 30°) versehen. Die Längsachse 13b des Venturi-Rohres ist im Bereich des engsten Düsenteiles um einen Winkel von 40 bis 60° gegenüber der Horizontalen geneigt. Die Brennerachse 14b verläuft auch hier etwa horizontal. Die Gutleitung 6b verläuft etwa vertikal und mündet damit unter einem Winkel von 30 bis 50° in das Venturi-Rohr ein.
  • Die minimale Länge I des Düsenteiles 11 b von engstem Querschnitt beträgt etwa den dreifachen Wert des Durchmessers dm der Gutleitung 6b. Das Mass b (vgl. Fig. 3) entspricht etwa 1/2 dm. Das Mass a ist grösser als 0.
  • Die Betriebsverhältnisse beim Ausführungsbei- sDiel aemäss Fia. 3 können etwa wie folat sein:
    Figure imgb0001
  • In den Fig. 4a bis 7b sind einige Ausführungsbeispiele von Querschnittsformen des Venturi-Rohres veranschaulicht.
    • Fig. 4a zeigt einen kreisförmigen Querschnitt, Fig. 4b einen kreisabschnittförmigen Querschnitt mit ebenem Boden. Diese Ausführung ergibt ein einfaches und stabiles Mauerwerk, wobei keine Verrippung der Blechrohrleitung erforderlich ist.
    • Fig. 5a zeigt einen elliptischen Querschnitt des Venturi-Rohres, Fig. 5b einen abgeschnitten-elliptischen Querschnitt mit ebenem Boden. Mit einer solchen Ausführung lassen sich Anschlüsse an schmale Gaskanäle durchführen, wobei auch hier keine Verrippung der Blechrohrleitung erforderlich ist.
    • Fig. 6a zeigt einen rechteckförmigen Querschnitt, Fig. 6b einen auf der Oberseite leicht gerundeten Rechteck-Querschnitt. Eine solche Ausführung eignet sich wegen ihrer Einfachheit vor allem für kleinere Anlagen.
    • Fig. 7a und 7b zeigen zwei Varianten von Venturi-Rohren mit prismatischem Querschnitt. Der ebene Boden begünstigt dabei das Auflösen von durchgefallenem Feingut, was vor allem für den Anfahrbetrieb wichtig ist, bei dem noch keine Tertiärluft durch das Venturi-Rohr strömt.
  • Anhand der Fig. 8 und 9 sei nun ein weiteres Ausführungsbeispiel erläutert, bei der die Vorrichtung im wesentlichen den gleichen Grundaufbau besitzen kann, wie er anhand der Fig. 1 erläutert worden ist. Demnach enthält die Vorrichtung eine Brennzone 21, die durch die Abgasleitung 22 eines nicht dargestellten Drehrohrofens gebildet wird, dessen Abgas von unten her in die Brennzone 21 strömt (Pfeil 23) und nach Durchsetzen dieser Brennzone 21 zur untersten Stufe des wiederum nicht dargestellten mehrstufigen Zyklonvorwärmers gelangt (Pfeil 24). An einander gegenüberliegenden Umfangsstellen der Abgasleitung 22 münden zwei Teilleitungen 25, 25' ein, die an einen dem Drehrohrofen nachgeschalteten Kühler angeschlossen sind und dessen Abluft als Tertiärluft der Brennzone 1 führen.
  • Von oben her mündet wiederum je eine Gutleitung 26, 26' (von der zweituntersten Zykionvorwärmerstufe) in die Leitungen 25, 25' ein, wobei die Gutströme durch Pfeile 27, 27' und die Luftströmung in den Leitungen 25, 25' durch die Pfeile 28, 28' angegeben sind.
  • Auch in den Leitungen 25, 25' befindet sich je ein Brenner 29, 29', durch den zusätzlicher Brennstoff eingeführt wird, der in der Brennzone 21 verbrannt wird.
  • Auch diese Anlage gemäss Fig. 8 dient insbesondere für die Vorcalcination von vorgewärmtem Zementrohmaterial, wie es weiter oben anhand der Fig. 1 erläutert worden ist.
  • Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäss Fig. 1 wird bei diesem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 8 und 9, die im Bereich der Einmündung der Gutleitung 26, 26' vorgesehene düsenartige Verengung jeder Luftleitung 25, 25' durch eine Düse 30 mit verstellbarer Doppelflügelplatte 31 gebildet. Die beiden Düsen 30 sind gleichartig ausgebildet und spiegelbildlich zueinander angeordnet, so dass im folgenden die Beschreibung der Düse 30 für die Leitung 25 genügt.
  • Die Düse 30 kann ein im wesentlichen gerades Rohrstück aufweisen, dessen Querschnitt vorzugsweise rechteckig, gegebenenfalls jedoch auch in geeigneter Weise rund (kreisförmig oder elliptisch) sein kann, ansonsten aber etwa der Querschnittsgrösse der Leitung 25 entspricht. An dieses gerade Rohrstück der Düse 30 ist die etwa vertikal verlaufende Gutleitung 26 von oben her angeschlossen. Zwischen dem der Abgasleitung 22 benachbarten Ende der Düse 30 und der Brennzone 21 bzw. der Abgasleitung 22 ist auch in diesem Falle ein Diffusor 32 vorgesehen, der in gleicher Weise ausgebildet sein kann, wie es anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert ist; in Fig. 8 ist der Diffusor 32 asymmetrisch ausgebildet.
  • Die Klappenflügel 33 der Doppelflügelklappe 31 liegen in etwa vertikalen Ebenen und können dabei um Achsen 34 geschwenkt werden, die in den gleichen Ebenen wie die Klappenflügel 33 liegen und senkrecht zur Längsachse 35 der Leitung 25 verlaufen. Diese Klappenflügel 33 der Doppelflügelklappe 31 können je nach Bedarf oder Einsatzfall synchron oder asynchron verstellt werden, und zwar entweder von Hand oder - wie in der Zeichnung angedeutet - mit Hilfe eines Stellmotors 36, der eine automatische Regelung bzw. Fernbedienung ermöglicht.
  • Die in Luftströmungsrichtung (vgl. Pfeil 28) weisenden freien Flügelendkanten 33a reichen bis etwa in den Bereich der Einmündung der Gutleitung 26 in die Düse 30. Betrachtet man dabei die Grundrissprojektion gemäss Fig. 9, dann weisen die freien Flügelendkanten 33a der Klappenflügel 33 einen Abstand A zu dem Schnittpunkt der Längsachse 26a der Gutleitung mit der Längsachse 35 der Luftleitung 25 auf, wobei der Abstand A ein Mass ist, das zwischen 0 und D liegt, als höchstens etwa dem lichten Durchmesser D der Luftleitung 25 entspricht.
  • Die sonstige Anordnung der Teilleitungen 25, 25' sowie deren Zusammenordnung mit der Abgasleitung 22 und den zugehörigen Gutleitungen 26, 26' können den obigen Beispielen gemäss Fig. 1 bis 3 entsprechen. Dies gilt im Prinzip auch für die Anordnung der Brenner 29, 29' an den Leitungen 25, 25'. In Fig. 8 ist jedoch jeder Brenner 29, 29' an einer gegenüber Fig. 1 leicht nach unten versetzten Stelle, und zwar im Bereich des oberen Endes des Diffusors 32 so angebracht, dass die Brennerachse 29a bzw. 29'a die untere Verlängerung der Längsachse 35 bzw. 35' der zugehörigen Leitungen 25, 25' an einem Punkt schneidet, der an der Einmündungsstelle der zugehörigen Luftleitung 25, 25' in die Brennzone 21 bzw. Abgasleitung 22 liegt. Es sei an dieser Stelle betont, dass die Fig. 1 und 8 Anordnungen für die Einmündungen der Brenner 9, 9' bzw. 29, 29' in die zugehörigen Leitungen 5, 5' bzw. 25, 25' Bereiche zeigen, zwischen denen die günstigsten Anordnungsmöglichkeiten für die genannten Brenner liegen, um den Brennstoff für die Vorcalcinierung - zusammen mit dem vorgewärmten Gut - in die Brennzone 21 einzubringen.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Feingut, insbesondere von Zementrohmaterail, enthaltend
a) einen mehrstufigen Zyklonvorwärmer,
b) einen Drehrohrofen,
c) eine vom Drehrohrofen zur untersten Stufe des ZyklonerwärmersführendeAbgasleitung (2,22), die eine zur Vorcalcination des vorgewärmten Feingutes dienende Brennzone (1, 21) bildet,
d) einen dem Drehrohrofen nachgeschalteten Kühler,
e) eine vom Kühler zur Brennzone (1,21) führende Luftleitung (5, 5', 25, 25'), deren in die Abgasleitung (2, 22) einmündender Teil in Strömungsrichtung gegenüber der Horizontalen nach unten geneigt ist,
f) eine von der zweituntersten Stufe des Zyklonvorwärmers kommende Gutleitung (6, 6', 26, 26'), die in den nach unten geneigten Teil der Luftleitung (5, 5', 25, 25') am Umfang dieser Luftleitung einmündet,
g) einen in dem nach unten geneigten Teil der Luftleitung (5, 5', 25, 25') angeordneten Brenner (9, 9', 29, 29') für die Zuführung von festem, flüssigem oder gasförmigen Brennstoff, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
h) der nach unten geneigte Teil der Luftleitung (5, 5', 25, 25') ist mit einer die Strömungsgeschwindigkeit der Luft an der Einmündung der Gutleitung (6,6', 26,26') erhöhenden Verengung (11, 30) versehen,
i) zwischen der Verengung (11, 30) und der die Brennzone (1, 21) bildenden Abgasleitung (2, 22) ist die Luftleitung (5, 5', 25, 25') als Diffusor (12a, 12b, 32) ausgebildet,
j) der Brenner (9, 9', 29, 29') ist in der Verengung (11) oder am oberen Ende des Diffusors (32) angeordnet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nach unten geneigte Teil der Luftleitung (5) ein Venturi-Rohr mit einem Einströmkegel (10), einem die Verengung (11) bildenden Düsenteil und einem Diffusor (12) enthält.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Venturi-Rohr einen symmetrischen Einströmkegel (10) mit einem halben Öffnungswinkel von 10 bis 30° aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Venturi-Rohr einen asymmetrischen Einströmkegel (1 Oa, 1 0b) mit einem einseitigen Öffnungswinkel von 10 bis 30° aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verengung der Luftleitung (25) durch eine Düse (30) mit einstellbarer Doppelflügelklappe (31) gebildet wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen symmetrischen Diffusor (12a) mit einem halben Öffnungswinkel von 10 bis 30°.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen asymmetrischen Diffusor (12b) mit einem einseitigen Öffnungswinkel von 0 bis 30°.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Venturi-Rohr einen kreisförmigen Querschnitt, einen kreisabschnittförmigen Querschnitt mit ebenem Boden, einen elliptischen Querschnitt, einen abgeschnitten-elliptischen Querschnitt mit ebenem Boden, einen rechteckförmigen Querschnitt oder einen prismatischen Querschnitt aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse der Verengung um einen Winkel von 20 bis 70° gegenüber der Horizontalen geneigt ist und die Gutleitung an ihrer Einmündung einen Winkel von 70 bis 20° mit der Längsachse der Verengung bildet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die die Verengung (30) bildende Düse ein im wesentlichen gerades Rohrstück mit rechteckigem oder rundem Querschnitt aufweist und die in Luftströmungsrichtung (28) weisenden freien Flügelendkanten (33a) der Doppelflügelklappe (31) bis zur Einmündung der Gutleitung (26) in die Düse reichen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass - in Grundrissprojektion gesehen - der Abstand A zwischen dem Schnittpunkt der Längsachse (26a) der Gutleitung und der Längsachse (35) der Luftleitung und den in Luftströmungsrichtung (28), weisenden freien Flügelendkanten (33a) der Doppelflügelklappe (31) höchstens etwa dem Durchmesser D der Luftleitung (25) entspricht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (9) im ersten Bereich des die Verengung (11) bildenden Düsenteiles und vorzugsweise in der der Einmündung der Gutleitung (6) gegenüberliegenden Zone der Wandung des Venturi-Rohres angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung der Luftleitung (5), dass sich im Bereich der düsenartigen Verengung eine Strömungsgeschwindigkeit der Luft von 20 bis 40 m/s ergibt.
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