EP0149798A2 - Rotierende Schweltrommel zum Verschwelen von Abfallstoffen - Google Patents

Rotierende Schweltrommel zum Verschwelen von Abfallstoffen Download PDF

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EP0149798A2
EP0149798A2 EP84115447A EP84115447A EP0149798A2 EP 0149798 A2 EP0149798 A2 EP 0149798A2 EP 84115447 A EP84115447 A EP 84115447A EP 84115447 A EP84115447 A EP 84115447A EP 0149798 A2 EP0149798 A2 EP 0149798A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drum
rotating
sealing
smoldering
heating gas
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP84115447A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0149798A3 (de
Inventor
Erich Ing.grad. Fähnle
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.)
PKA Pyrolyse Kraftanlagen GmbH
Original Assignee
PKA Pyrolyse Kraftanlagen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PKA Pyrolyse Kraftanlagen GmbH filed Critical PKA Pyrolyse Kraftanlagen GmbH
Publication of EP0149798A2 publication Critical patent/EP0149798A2/de
Publication of EP0149798A3 publication Critical patent/EP0149798A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B1/00—Retorts
    • C10B1/10—Rotary retorts
    • 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
    • F27B7/10—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined internally heated, e.g. by means of passages in the wall
    • 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
    • F27B7/22—Rotary drums; Supports therefor
    • F27B7/24—Seals between rotary and stationary parts
    • 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
    • F27B7/36—Arrangements of air or gas supply devices
    • F27B7/362—Introducing gas into the drum axially or through the wall
    • 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
    • F27B7/36—Arrangements of air or gas supply devices
    • F27B7/362—Introducing gas into the drum axially or through the wall
    • F27B2007/365—Introducing gas into the drum axially or through the wall longitudinally
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27M—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS OF THE CHARGES OR FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS
    • F27M2001/00—Composition, conformation or state of the charge
    • F27M2001/05—Waste materials, refuse

Definitions

  • the invention relates to a rotating smoldering drum for the smoldering of waste materials, such as domestic or industrial waste or the like. according to the features of the preamble of claim 1.
  • a smoldering drum of this type is e.g. described in DE-PS 27 13 031.
  • usable carbonization gas is obtained from the waste by pyrolysis.
  • the shredded waste preferably in granular form, is placed in the gas tightly sealed and indirectly heated smoldering drum introduced.
  • the carbonization gas is then generated and separated from the residues, such as ash and other small parts.
  • the smoldering gas is processed in subsequent processes to the extent that it can be used, for example, to drive gas turbines and gas engines. It can also be used in the chemical industry as synthesis gas for new products or for waste heat recovery, as a by-pass for boiler systems or for the operation of combined heat and power plants.
  • the carbonization gas is generally processed at a cracking temperature of 1100 to 1200 °.
  • the long-chain hydrocarbons are converted into methane and hydrogen and other simple hydrocarbons.
  • the drum is heated indirectly, for example via gas or oil burners, the heating gases being fed to a heating gas collecting chamber on one end of the drum and being introduced from there through bores in heating gas lines which extend through the interior of the drum.
  • the cooled and coming from the heating gas lines heating gases are again collected in a heating gas collecting chamber, from where they are discharged for reheating and then again to the heating gas collecting chamber at the other drum side are fed.
  • a problem with the rotating smoldering drum is its sealing against the atmosphere or the heating gas collecting chambers. Due to the relatively rough operation and tolerance inaccuracies, high demands are placed on the seals, or these seals have a relatively short service life. If heating gases or air enter the inside of the drum due to leaks, this leads to a considerable impairment of the process.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a rotating carbonization drum of the type mentioned at the outset in which the above-mentioned problems are solved, in particular in which a good seal is present and in which different material expansions are taken into account.
  • this object is achieved in that in each case on the peripheral wall of a hollow extension on the end wall Drum on the entry side or on the discharge side for solid smoldering residues and / or another rotating part of the drum, a sealing disc is arranged, on the two end faces with play over the neck and / or the other rotating part thrust rings abut sealingly, the thrust rings are each provided on their outer circumference with seals between them and the surrounding housing part.
  • a sealing arrangement on the hollow approach of each is used to seal the heating gas collecting chambers.
  • Drum and a further sealing arrangement may be required in the outer region of an end wall or the peripheral wall of the drum.
  • the seal according to the invention can be used both for the inner area on the hollow neck and for the outer area. It is only essential that the seals are arranged such that there is a mecanicngleitreibung, where, for example, if necessary, at a low rotational wobbling of the drum even better sealing at the two end sides of the sealing - is achieved disc. It is only necessary to ensure that the play between the thrust rings and the shoulder of the drum or another rotating part of the drum is chosen so large that no contact takes place even at high temperature differences.
  • the outer thrust ring is provided with an adjusting device in the direction of the sealing disk. To this way, the seal can be adjusted precisely and, if necessary, readjusted if worn during operation.
  • the adjusting device can have a threaded rod, which in a fixed housing part with an adjusting member, e.g. an adjusting ring, is arranged, wherein the front end of the Gewihdestange acts on the thrust ring.
  • the front end of the threaded rod can be pressed onto the thrust ring either directly or through an intermediate washer.
  • rotation locks are provided if necessary.
  • sealing washer is also provided with sealing rings on its inner peripheral wall. This also ensures that e.g. Due to temperature differences, different expansions, the sealing is guaranteed.
  • the thrust rings have inverted L-shapes, the L-legs being directed towards one another and the sealing washer under the L-legs.
  • sealing rings can be arranged next to one another, distributed over the width of the sealing washer on its inner peripheral wall and on the outer sides of the L-legs. At the same time, however, the surface sliding friction on the two end faces of the sealing washer is essentially retained.
  • the heating gas lines are designed as pipes. These tubes now extend through them, generally axially parallel to the longitudinal axis of the drum. If a sufficient number of pipelines are distributed over the circumference above and next to one another, one becomes very high heat transfer is achieved and, on the other hand, circulation blades can also be omitted, because the pipes thus take over the circulation function.
  • the tubes are arranged on one side in the bore of the end wall of the drum, while on the other side they are displaceable but gas-tight in or on sleeves firmly connected to the end wall of the drum.
  • the pipes can be either inside or outside the sleeves are pushed, for which the seals must be arranged accordingly.
  • the garbage is introduced into the smoldering drum in the form of granules with largely no air, a high degree of efficiency can be achieved.
  • the waste will be processed into briquettes, pellets or granules.
  • the processed garbage in a press in granular form except for e.g. 1 to 20 mm in size and then introduced into the smoldering drum via a rotary valve and an entry screw.
  • a dry matter content of 85 S can be maintained, which results in very good efficiency.
  • the amount of residual water still present in the waste is absorbed on the one hand by the gas phase and on the other hand also required for the subsequent treatment of the smoldering gas. This means that essentially no waste water and no nitrogen oxides occur in this treatment process.
  • the dry matter of the garbage can be higher than 85%.
  • a supply line for water or air is arranged in a metered amount in the entry area of the drum.
  • this supply line can also be used to supply air. It has been found that it can be advantageous to introduce small amounts of air into the smoldering drum. In this way, combustion processes occur inside the drum, as a result of which the desired operating temperature can be reached and maintained more quickly and easily. In this way, external heating energy can be saved.
  • Fig. 1 the smoldering drum 1 is shown schematically.
  • the pyrolysis coke discharge side there is a heating gas collection chamber 2 and on the other end side, namely the entry side, a further heating gas collection chamber 3 is arranged.
  • the drum is driven and supported by two races 4 and 5, which interact with rollers 6 and 7 driven in any way.
  • the garbage which has preferably been crushed and dewatered beforehand in a thermal screw press in the form of granules, is introduced in the direction of the arrow via an entry line 8 and a screw conveyor.
  • the resulting carbonization gas is discharged via a carbonization line 10 via a hollow attachment 9, while the solid carbonization residues are discharged into a water bath 12 via a discharge line with plug screws 11.
  • An air exclusion of the smoldering drum is ensured by the water bath 12.
  • the granulate can be introduced via an airtight rotary valve.
  • the two end faces of the drum 1 are provided with a large number of bores through which tubes 13 are inserted as heating gas lines.
  • the tubes 13 run axially parallel to the longitudinal axis of the drum 1 through the interior of the drum.
  • Heating gas generally cracked hot air, e.g. was heated to 600 to 700 ° C by a burner 32 only indicated in the drawing or with cracked gas, enters the heating gas collecting chamber 2 via an inlet line 14 and passes through the bores into the tubes 13, from where it is on the other end cooled in the heating gas collecting chamber 3 reaches.
  • the discharge of the cooled heating gases takes place via an outlet line 15 and is thus returned to the circuit by means of a fan 33 (see FIG. 1).
  • the excess air generated by the burner 32 is discharged via a by-pass flap 34.
  • the tubes 13 are arranged in the bores on the input side, for example by welding, while they are slidably inserted in a sleeve 16 on the opposite side.
  • This type of fastening is clearly evident from FIG. 4.
  • the sleeve 16 is fixed in a bore in the end wall 17 of the drum 1 and has a plurality of sealing rings 18 one behind the other for sealing.
  • the tube 16 can move in this way without the risk of leaks or tension bridges inside the sleeve. This is indicated by dashed lines in FIG. 4.
  • a supply line 31 is arranged in the area of the entry for the metered supply of water - if the dry content is too high - and / or of air to initiate a substoichiometric combustion process inside the drum 1.
  • a sealing arrangement which is shown enlarged in FIGS. 2 and 3, serves to seal the drum 1 from the atmosphere or the heating gas collecting chambers 2 and 3.
  • FIG. 2 shows the enlargement of the circle "X" in FIG. 1.
  • a sealing disk 19 made of gray cast iron is attached to the hollow extension 9.
  • a plurality of sealing rings 20 are arranged on the inner peripheral wall of the sealing disk 19, which are pressed onto the shoulder 9. Since the sealing disk rotates with the projection 9 and thus with the drum 1, these sealing rings 20 are not subjected to dynamic loads.
  • Thrust rings 21 and 22 which consist of steel, are pressed onto both sides of the sealing disk 19.
  • the thrust rings 21 and 22 have a plurality of seals 23 lying next to one another, which are likewise not subject to dynamic loads, because the thrust rings 21 and 22 are stationary.
  • the thrust ring 22 is for twisting fuse provided with a pin 24 which lies in a bore in the rear wall 25 of the heating gas collecting chamber 2 and in a bore in the thrust ring 23.
  • a screw head 28 serves as the setting member.
  • a plurality of such threaded rods 26 will generally be arranged distributed over the circumference.
  • the thrust rings 21 and 22 are arranged with play over the approach 9. As can be seen, a perfect seal of the heating gas collecting chamber from the inside of the drum is achieved in this way.
  • the dynamic sealing is achieved on the two end faces of the sealing disk 19 to the thrust rings 21 and 22, respectively.
  • the advantage according to the invention lies in a long-lasting and almost maintenance-free seal for drums with a low speed and a slight internal vacuum.
  • a seal arrangement is shown on a smaller scale, in which the sealing paths of the static seals are larger.
  • the thrust rings 210 and 220 each have an inverted L-shape.
  • the two horizontal legs 28 are directed towards one another and have the seals 23 on their outer circumference, with more sealing rings being able to be arranged next to one another due to the L-shape and ensuring a secure seal.
  • the sealing washer 19 is arranged under the two legs 28, as a result of which it can be made wider and thus can also accommodate more sealing rings 20 next to one another on their inner circumference.
  • the threaded rod 26 interacts with an intermediate disk 29 which is pressed onto the thrust ring 210.
  • the contact pressure of the two thrust rings 210 and 220 on the sealing disk 19 can also be regulated.
  • the sealing arrangement described in FIGS. 2 and 3 is also located on the opposite entry side for sealing the heating gas collecting chamber 3.
  • this sealing arrangement can also be used to seal the heating gas collecting chamber 2 or 3 from the atmosphere.
  • - as in FIG. 1 at "30" can be seen - the sealing washer attached to the outer peripheral wall of the drum 1.
  • the same sealing arrangement can be arranged on the opposite side. The seals can be precisely adjusted again using cap screws 28 as the setting element.

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Abstract

Eine rotierende Schweltrommel zum Verschwelen von Abfallstoffen, wie Haus- oder Industriemüll o.dgl., vorzugsweise in Granulatform ist mit jeweils einer Heizgassammelkammer (2,3) zur Zufuhr bzw. Abfuhr von Heizgasen auf jeder Stirnseite der Trommel versehen, die über Bohrungen in den Stirnwänden der Trommel (1) mit durch das Trommelinnere sich erstreckende Heizgasleitungen (13) miteinander verbunden sind, wobei zwischen feststehenden Heizgassammelkammern und der Trommel eine Dichtungsanordnung liegt. Jeweils auf der Umfangswand eines hohen Ansatzes ist an der Stirnseite der Trommel (1) auf der Eintragsseite bzw. auf der Austragsseite für feste Schwelrückstände und oder einem anderen rotierenden Teil der Trommel eine Abdichtscheibe (19) angeordnet, an deren beiden Stirnseiten mit Spiel über den Ansatz (9) und/oder dem anderen rotierenden Teil geschobene Anlaufringe (21, 22, 210, 220) dichtend anliegen, wobei die Anlaufringe jeweils auf ihrem Außenumfang mit Dichtungen (23) zwischen ihnen und dem sie umgebenden Gehäuseteil versehen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine rotierende Schweltrommel zum Verschwelen von Abfallstoffen, wie Haus- oder Industriemüll o.dgl. nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1. Eine Schweltrommel dieser Art ist z.B. in der DE-PS 27 13 031 beschrieben.
  • In einer Trommel dieser Art gewinnt man aus dem Müll verwertbares Schwelgas durch Pyrolyse. Hierzu wird der zerkleinerte Müll, vorzugsweise in Granulatform, in die gasdicht abgeschlossene und indirekt beheizte Schweltrommel eingebracht. Bei Temperaturen von ca. 450 bis 550° C unter Ausschluß von Sauerstoff wird dann das Schwelgas erzeugt und von den Reststoffen, wie Asche und anderen Kleinteilen, abgetrennt. Das Schwelgas wird in anschließenden Prozeßen soweit aufbereitet, daß es z.B. zum Antrieb von Gasturbinen und Gasmotoren verwendet werden kann. Ebenso ist auch eine Verwendung in der chemischen Industrie als Synthesegas zu neuen Produkten oder zur Abwärmenutzung, als By-Pass für Kesselanlagen oder für den Betrieb von Blockheizkraftwerken möglich. Die Aufbereitung des Schwelgases erfolgt im allgemeinen bei einer Crack-Temperatur von 1100 bis 1200°. Dabei werden die langkettigen Kohlenwasserstoffe zu Methan und Wasserstoff und anderen einfachen Kohlenwasserstoffen umgeformt.
  • Die Beheizung der Trommel erfolgt auf indirekteweise, z.B. über Gas- oder ölbrenner, wobei die Heizgase einer Heizgassammelkammer auf einer Stirnseite der Trommel zugeführt und von dort aus über Bohrungen in Heizgasleitungen eingeleitet werden, die sich durch das Trommelinnere erstrecken. Auf der anderen Seite werden die abgekühlten und aus den Heizgasleitungen kommenden Heizgase wiederum in einer Heizgassammelkammer gesammelt, von wo sie zur erneuten Aufheizung abgeführt und anschließend wieder der Heizgassammelkammer an der anderen Trommelseite zugeführt werden.
  • Ein Problem bei der rotierenden Schweltrommel liegt in deren Abdichtung gegenüber der Athmosphäre bzw. den Heizgassammelkammern. Aufgrund des relativ rauhen Betriebes und Toleranzungenauigkeiten werden hohe Anforderungen an die Dichtungen gestellt, bzw. besitzen diese Dichtungen eine relativ geringe Lebensdauer. Dringen durch Undichtigkeiten Heizgase oder Luft in das Innere der Trommel ein, so führt dies zu einer erheblichen Beeinträchtigung des Verfahrens.
  • . Zusätzlich ergeben die hohen Temperaturunterschiede Probleme bezüglich der Abdichtung und unterschiedlicher Materialdehnungen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine rotierende Schweltrommel der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der die vorstehend genannten Probleme gelöst sind, insbesondere bei der eine gute Abdichtung vorhanden ist und bei der unterschiedliche Materialausdehnungen berücksichtigt werden.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils auf der Umfangswand eines hohlen Ansatzes an der Stirnwand der Trommel auf der Eintragsseite bzw. auf der Austragsseite für feste Schwelrückstände und/oder einem anderen rotierenden Teil der Trommel eine Abdichtscheibe angeordnet ist, an deren beiden Stirnseiten mit Spiel über den Ansatz und/oder dem anderen rotierenden Teil geschobene Anlaufringe dichtend anliegen, wobei die Anlaufringe jeweils auf ihrem Außenumfang mit Dichtungen zwischen ihnen und dem sie umgebenden Gehäuseteil versehen sind.
  • Statt einer Abdichtung über einfache Dichtringe, Labyrinthdichtungen o.dgl., die empfindlich auf einen rauhen Betrieb, z.B. auf Schläge, Rundlaufungenauigkeiten u.dgl., reagieren, wird nun auf einfache und sichere Weise eine Abdichtung zwischen den Stirnseiten der Abdichtscheibe und der Anlaufringe erreicht. Die Abdichtscheibe wird mit der Trommel rotieren, während im allgemeinen die Anlaufringe feststehen, obwohl es auch zu keinen Problemen führen würde, wenn diese ebenfalls teilweise oder vollständig durch die Rotation der Abdichtscheibe sich mitdrehen würden.
  • Dadurch, daß die Dichtflächen erfindungsgemäß in die radiale Richtung verlegt wurden, beeinträchtigen insbesondere Schläge und Rundlaufungenauigkeiten die Abdichtung nicht. Die Dichtungen an den Außenumfängen der Anlaufringe werden durch derartige Schläge oder Rundlaufungenauigkeiten nicht belastet. Außerdem werden sie im allgemeinen statisch sein.
  • Im allgemeinen werden zur Abdichtung der Heizgassammelkammern jeweils eine Dichtungsanordnung auf dem hohlen-Ansatz der. Trommel und eine weitere Dichtungsanordnung jeweils im äußeren Bereich einer Stirnwand oder der Umfangswand der Trommel erforderlich sein. Die erfindungsgemäße Dichtung kann sowohl für den inneren Bereich am hohlen Ansatz als auch für den äußeren Bereich verwendet werden. Wesentlich ist lediglich, daß die Dichtungen so angeordnet werden, daß sich eine Flächengleitreibung ergibt, wobei z.B. bei einer geringen Drehtaumelbewegung der Trommel ggf. sogar noch eine bessere Abdichtung an den beiden Stirnseiten der Abdicht- scheibe erreicht wird. Es ist lediglich dafür zu sorgen, daß das Spiel zwischen den Anlaufringen und dem Ansatz der Trommel oder einem anderen rotierenden Teil der Trommel so groß gewählt ist, daß auch bei hohen Temperaturdifferenzen keine Berührung stattfindet.
  • In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß je- ,weils der äußere Anlaufring mit einer Einstellvorrichtung in Richtung auf die Abdichtscheibe hin versehen ist. Auf diese Weise läßt sich die Dichtung exakt einstellen und bei Verschleiß im Betrieb im Bedarfsfalle auch nachstellen.
  • Die Einstellvorrichtung kann eine Gewindestange aufweisen, die in einem feststehenden Gehäuseteil mit einem Einstellglied, z.B. einem Stellring, angeordnet ist, wobei das vordere Ende der Gewihdestange auf den Anlaufring wirkt. Das vordere Ende der Gewindestange kann dabei entweder direkt oder durch eine Zwischenscheibe an den Anlaufring gepreßt werden.
  • Damit die Anlaufringe sich nicht mitdrehen können, sind im Bedarfsfalle Drehsicherungen vorgesehen.
  • Aus Sicherheitsgründen kann es von Vorteil sein, wenn die Abdichtscheibe an ihrer inneren Umfangswand ebenfalls noch mit Dichtringen versehen ist. Auf diese Weise wird auch sichergestellt, daß,z.B. aufgrund von Temperaturunterschieden auftretende unterschiedliche Dehnungen,die Abdichtung sicher gewährleistet ist.
  • Zur Erhöhung der Dichtwirkung kann vorgesehen sein, daßdie Anlaufringe umgekehrte L-Formen aufweisen, wobei die L-Schenkel zueinander gerichtet sind und die Abdichtscheibe unter den L-Schenkeln liegt.
  • Auf diese Weise lassen sich sowohl über die Breite der Abdichtscheibe verteilt auf deren inneren Umfangswand als auch auf den Außenseiten der L-Schenkel mehrere Abdichtringe nebeneinander anordnen. Gleichzeitig bleibt jedoch die Flächengleitreibung an den beiden Stirnseiten der Abdichtscheibe im wesentlichen erhalten.
  • Ein weiteres Problem bezüglich der Abdichtung und unterschiedlicher Wärmeausdehnung liegt in den Heizgasleitungen selbst.
  • Bei der DE-PS 27 13 131 erfolgt die Beheizung der Schweltrommel durch hohle Umwälzschaufeln, durch die die Heizgase geleitet werden. Diese Ausgestaltung ist jedoch sehr aufwendig und auch der Wärmeübergang ist nicht in jedem Falle befriedigend.
  • Erfindungsgemäß wird in weiterer Ausgestaltung vorgeschlagen, daß die Heizgasleitungen als Rohre ausgebildet sind. Diese Rohre erstrecken sich nun, im allgemeinen achsparallel zur Längsachse der Trommel durch diese hindurch. Wenn eine genügende Anzahl von Rohrleitungen über den Umfang verteilt über und nebeneinander angeordnet sind, wird zum einen ein sehr hoher Wärmeübergang erreicht und zum anderen können damit auch Umwälzschaufeln entfallen, denn die Rohre übernehmen damit die Umwälzfunktion.
  • Es. hat sich jedoch im Betrieb gezeigt, daß aufgrund der hohen Temperaturunterschiede und der Länge der Trommel Spannungsrisse auftraten. So ergeben sich z.B. an den Rohren bei einer Trommel von 10 m Länge Längenänderungen von 5 bis 10 cm. Aus diesem Grunde kam es zu Rohrbrüchen in der Trommel.
  • In erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird nun vorgeschlagen, daß die Rohre jeweils auf einer Seite fest in der Bohrung der Stirnwand der Trommel angeordnet sind, während sie auf der anderen Seite verschiebbar, aber gasdicht in oder auf fest mit der Stirnwand der Trommel verbundenen Hülsen angeordnet sind.
  • Durch diese Ausgestaltung können Längenänderungen der Rohre problemlos aufgenommen werden, und zwar ohne daß es zu Brüchen oder zu Abdichtschwierigkeiten kommt.
  • Die Rohrleitungen können dabei entweder innen oder außen auf die Hülsen geschoben werden, wofür die Dichtungen entsprechend anzuordnen sind.
  • Wenn der Müll in Granulatform unter weitgehendem Luftabschluß in die Schweltrommel eingebracht wird, läßt sich ein hoher Wirkungsgrad erreichen. Hierzu wird man den Müll zu Briketts, Pellets oder Granulaten verarbeiten. So kann z.B. der aufbereitete Müll in einer Presse in Granulatform bis auf z.B. 1 bis 20 mm Größe zerkleinert und anschließend über eine Zellenradschleuse und eine Eintragschnecke in die Schweltrommel eingebrachtwerden. Dabei läßt sich ein Trockengehalt von 85 S einhalten, woraus sich ein sehr guter Wirkungsgrad ergibt. Die noch in dem Müll vorhandene Restwassermenge wird zum einen von der Gasphase aufgenommen und zum anderen auch für die nachfolgende Aufbereitung des Schwelgases benötigt. Dies bedeutet, daß bei diesem Aufbereitungsverfahren im wesentlichen kein Abwasser und auch keine Stickoxide auftreten.
  • Mitunter kann es sogar vorkommen, daß der Trockengehalt des Mülls höher als 85 % ist.
  • Für diesen Fall wird in erfindungsgemäßer Weise vorgesehen, daß im Eintragsbereich der Trommel eine Zuleitung für Wasser oder Luft in dosierter Menge angeordnet ist. Durch diese Maßnahme läßt sich der Feuchtigkeitsgehalt des Mülls entsprechend regeln. Gleichzeitig läßt sich diese Zuleitung auch zur Zufuhr von Luft verwenden. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß es von Vorteil sein kann, wenn man geringe Mengen Luft in die Schweltrommel einleitet. Auf diese Weise kommt es im Inneren der Trommel zu Verbrennungsvorgängen, wodurch sich die gewünschte Betriebstemperatur schneller und leichter erreichen und aufrechterhalten läßt. Auf diese Weise läßt sich externe Heizenergie einsparen.
  • Nachfolgend sind anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung, aus denen weitere erfindungsgemäße Merkmale und Vorteile hervorgehen, prinzipmäßig näher beschrieben.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1 eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Schweltrommel, teilweise im Schnitt,
    • Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer Dichtungsanordnung nach dem Ausschnitt X der Fig. 1,
    • Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtung,
    • Fig. 4 eine Ausschnittsvergrößerung der Befestigung einer Rohrleitung an einer Stirnwand der Trommel entsprechend dem Ausschnitt Y in der Fig. 1.
  • In Fig. 1 ist die Schweltrommel 1 schematisch dargestellt. Auf der Stirnseite, der Pyrolysekoksaustragsseite, ist eine Heizgassammelkammer 2 und auf der anderen Stirnseite, nämlich der Eintragsseite, ist eine weitere Heizgassammelkammer 3 angeordnet. Antrieb und Abstützung der Trommel erfolgen über zwei Laufringe 4 und 5, die mit auf beliebige Weise angetriebenen Laufrollen 6 und 7 zusammenwirken. Der Müll, welcher vorzugsweise vorher in einer Thermoschneckenpresse in Granulatform zerkleinertund entwässert worden ist, wird in Pfeilrichtung über eine Eintragsleitung 8 und eine Förderschnecke eingebracht. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite wird über einen hohlen Ansatz 9 das entstandene Schwelgas über eine Schwelgasleitung 10 abgeführt, während die festen Schwelrückstände über eine Austragsleitung mit Stopfschnekken 11 in ein Wasserbad 12 ausgetragen werden. Durch das Wasserbad 12 wird ein Luftabschluß der Schweltrommel sichergestellt. Der Eintrag des Granulates kann über eine luftdichte Zellenradschleuse erfolgen.
  • Die beiden Stirnseiten der Trommel 1 sind mit einer Vielzahl von Bohrungen versehen, durch die Rohre 13 als Heizgasleitungen gesteckt sind. Die Rohre 13 verlaufen achsparallel zur Längsachse der TromMel 1 durch das Innere der Trommel. Heizgas, im allgemeinen gecrackte Heißluft, die z.B. durch einen in der Zeichnung nur angedeuteten Brenner 32 oder mit gecracktem Gas auf 600 bis 700°C erwärmt wurde, tritt über eine Eintrittsleitung 14 in die Heizgassammelkammer 2 ein und gelangt über die Bohrungen in die Rohre 13, von wo aus es auf der anderen Stirnseite abgekühlt in die Heizgassammelkammer 3 gelangt. Die Ableitung der abgekühlten Heizgase erfolgt über eine Auslaßleitung 15 und wird so wieder mit Hilfe eines Ventilators 33 dem._Kreislauf zugeführt (siehe Fig. 1). Über eine By-pass-Klappe 34 wird die vom Brenner 32 erzeugte überschüßige Luft abgeleitet.
  • Zur Beherrschung der unterschiedlichen Wärmedehnungen sind die Rohre 13 auf der Eingangsseite fest in den Bohrungen, z.B. durch Schweißen, angeordnet, während sie auf der gegenüberliegenden Seite verschiebbar in einer Hülse 16 stecken. Diese Befestigungsart ist aus der Fig. 4 deutlich ersichtlich. Die Hülse 16 ist dabei fest in einer Bohrung der Stirnwand 17 der Trommel 1 befestigt und weist mehrere hintereinanderliegende Dichtringe 18 zur Abdichtung auf. Wie angedeutet, kann sich das Rohr 16 auf diese Weise ohne die Gefahr von Undichtigkeiten oder Spannungsbrücken im Inneren der Hülse verschieben. Dies ist in der Fig. 4 gestrichelt angedeutet. Zur dosierten Zufuhr von Wasser - bei einem zu hohen Trokkengehalt - und/oder von Luft zur Einleitung eines unterstöchiometrischen Verbrennungsvorganges im Inneren der Trommel 1 ist im Bereich des Eintrages eine Zuleitung 31angeordnet.
  • Zur Abdichtung der Trommel 1 gegenüber der Athmosphäre bzw. den Heizgassammelkammern 2 und 3 dient eine Dichtungsanordnung, die in den Fig. 2 und 3 vergrößert dargestellt ist.
  • Die Fig. 2 zeigt dabei die Ausschnittsvergrößerung des Kreises "X" der Fig. 1. Auf dem hohlen Ansatz 9 i-st eine Abdichtscheibe 19 aus Grauguß befestigt. Zusätzlich sind noch mehrere Dichtringe 20 an der inneren Umfangswand der Abdichtscheibe 19 angeordnet, welche auf den Ansatz 9 gepreßt sind. Da die Abdichtscheibe mit dem Ansatz 9 und damit mit der Trommel 1 rotiert, werden diese Dichtringe 20 nicht dynamisch belastet.
  • An beide Seiten der Abdichtscheibe 19 sind Anlaufringe 21 und 22 angepreßt, welche aus Stahl bestehen. Jeweils auf ihrem Außenumfang besitzen die Anlaufringe 21 bzw. 22 mehrere nebeneinander liegende Dichtungen 23, welche ebenfalls nicht dynamisch belastet sind, denn die Anlaufringe 21 bzw. 22 stehen still. Hierzu ist der Anlaufring 22 zur Verdrehsicherung mit einem Stift 24 versehen, der in einer Bohrung der Rückwand 25 der Heizgassammelkammer 2 und in einer Bohrung in dem Anlaufring 23 liegt.
  • In eine Ansenkbohrung des Anlaufringes 21 ragt eine Gewindestange 26, die in der Rückwand 27 der Trommel 1 eingeschraubt ist. Als Einstellglied dient ein Schraubenkopf 28. Zum gleichmäßigen Anpressen des Anlaufringes 21 an die Abdichtscheibe 19 wird man im allgemeinen mehrere derartige Gewindestangen 26 über den Umfang verteilt anordnen. Durch diese Gewindestangen 26 läßt sich die Stärke der Anpreßkraft des Anlaufringes 21 und damit auch des Anlaufringes 22 an die Abdichtscheibe 19 und damit die Abdichtung regeln. Die Anlaufringe 21 und 22 sind dabei mit Spiel über dem Ansatz 9 angeordnet. Wie ersichtlich, wird auf diese Weise eine einwandfreie Abdichtung der Heizgassammelkammer gegenüber dem Inneren der Trommel erreicht. Die dynamische Abdichtung wird an den beiden Stirnseiten der Abdichtscheibe 19 zu den Anlaufringen 21 bzw. 22 erreicht. Der erfindungsmässige Vorteil liegt in einer langlebigen und fast wartungsfreien Abdichtung bei Trommeln mit niedriger Drehzahl und leichtem Innenunterdruck.
  • In der Fig. 3 ist eine Dichtungsanordnung in verkleinertem Maßstab dargestellt, bei der die Dichtwege der statischen Dichtungen größer sind. Wie ersichtlich wird dies dadurch erreicht, daß die Anlaufringe 210 und 220 jeweils eine umgekehrte L-Form aufweisen. Die beiden horizontalen Schenkel 28 sind zueinander gerichtet und weisen an ihrem Außenumfang die Dichtungen 23 auf, wobei aufgrund der L-Form mehr Dichtringe nebeneinander angeordnet werden können und für eine sichere Abdichtung sorgen.
  • Unter den beiden Schenkeln 28 ist die Abdichtscheibe 19 angeordnet, wodurch diese breiter ausgebildet sein kann und damit ebenfalls mehr Dichtringe 20 nebeneinander auf ihrem Innenumfang aufnehmen kann.
  • Die Gewindestange 26 wirkt in diesem Falle mit einer Zwischenscheibe 29 zusammen, die an den Anlaufring 210 angepreßt ist. Auf diese Weise läßt sich ebenfalls die Anpreßkraft der beiden Anlaufringe 210 und 220 an die Abdichtscheibe 19 regulieren.
  • Die in den Fig. 2 und 3 beschriebene Dichtungsanordnung befindet sich auch auf der gegenüberliegenden Eintragsseite zur Abdichtung der Heizgassammelkammer 3. Zusätzlich kann diese Dichtungsanordnung auch zur Abdichtung der Heizgassammelkammer 2 bzw. 3 gegenüber der Atmosphäre vorgenommen werden. In diesem Falle ist - wie aus der Fig. 1 bei "30" ersichtlich - die Abdichtscheibe auf der äußeren Umfangswand der Trommel 1 befestigt. Auf der gegenüberliegenden Seite kann dabei die gleiche Dichtungsanordnung angeordnet sein. Über Kopfschrauben 28 als Einstellglied lassen sich dabei die Dichtungen wieder exakt einstellen.

Claims (10)

1. Rotierende Schweltrommel zum Verschwelen von Abfallstoffen, wie Haus- oder Industriemüll o.dgl., mit jeweils einer Heizgassammelkammer zur Zufuhr bzw. Abfuhr von Heizgasen auf jeder Stirnseite der Trommel, die über Bohrungen in den Stirnwänden der Trommel mit durch das Trommelinnere sich erstreckende Heizgasleitungen miteinander verbunden sind, wobei zwischen feststehenden Heizgassammelkammern und der Trommel eine Dichtungsanordnung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils auf der Umfangswand eines hohlen Ansatzes an der Stirnseite der Trommel (1) auf der Eintragsseite bzw. auf der Austragsseite für feste Schwelrückstände und/oder einem anderen rotierenden Teil der Trommel eine Abdichtscheibe (19) angeordnet ist, an deren beiden Stirnseiten mit Spiel über den Ansatz (9) und/oder dem anderen rotierenden Teil geschobene Anlaufringe (21,22,210,220) dichtend anliegen, wobei die Anlaufringe jeweils auf ihrem Außenumfang mit Dichtungen (23) zwischen ihnen und dem sie umgebenden Gehäuseteil versehen sind.
2. Rotierende Schweltrommel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß
der jeweils äußere Anlaufring (21,210) mit einer Einstellvorrichtung (26) in Richtung auf die Abdichtscheibe (19) hin versehen ist.
3. Rotierende Schweltrommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß
in einem feststehenden Gehäuseteil (27) eine Gewindestange (26) mit einem Einstellglied (28) angeordnet ist, wobei das vordere Ende der Gewindestange auf den Anlaufring (21,210) wirkt.
4. Rotierende Schweltrommel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtscheibe (19) an ihrer inneren Umfangswand mit Dichtringen (20) versehen ist.
5. Rotierende Schweltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtscheibe (19) aus Guß, insbesondere aus Grauguß und die Anlaufringe (21,210,22,220) aus Stahl bestehen.
6. Rotierende Schweltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufringe (22,220) Drehsicherungen (24) aufweisen.
7. Rotierende Schweltrommel nach einem der Ansprüche , 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufringe (210,220) umgekehrte L-Formen aufweisen, wobei die L-Schenkel (28) zueinander gerichtet sind und die Abdichtscheibe (19) unter den L-Schenkeln (28) liegt.
8. Rotierende Schweltrommel nach einem der-Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet , daß die Heizgasleitungen als Rohre (13) ausgebildet sind, die jeweils auf einer Seite fest in den Bohrungen der Stirnwand der Trommel (1) angeordnet sind, während sie auf der anderen Seite verschiebbar, aber gasdicht in oder auf fest mit der Stirnwand (17) der Trommel (1) verbundenen Hülsen (16) angeordnet sind.
9. Rotierende Schweltrommel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß
die Hülsen (16) an ihren inneren Umfangswänden mit mehreren hintereinander liegenden Dichtringen (18) versehen sind und die Rohre (13) im Inneren der Hülsen (16) liegen.
10. Rotierende Schweltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet , daß im Eintragsbereich der Trommel (1) eine Zuleitung (31) für Wasser und/oder Luft in dosierter Menge angeordnet ist.
EP84115447A 1983-12-22 1984-12-14 Rotierende Schweltrommel zum Verschwelen von Abfallstoffen Withdrawn EP0149798A3 (de)

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