EP0281629A1

EP0281629A1 - Anlage zur konduktiven trocknung von schüttbaren materialen

Info

Publication number: EP0281629A1
Application number: EP86907013A
Authority: EP
Inventors: Jury Evtikheevich Poroshin; Igor Mikhailovich Gorbachev; Vladimir Mikhailovich Potysiev; Vladimir Pavlovich Sorochkin; Vladimir Ivanovich Sivko
Original assignee: CHELYABINSKY KONSTRUKTORSKO-TEKHNOLOGICHESKY INSTITUT AVTOMATIZATSII I MEKHANIZATSII AVTOMOBILESTROENIA (KTIAM)
Current assignee: CHELYABINSKY KONSTRUKTORSKO-TEKHNOLOGICHESKY INSTITUT AVTOMATIZATSII I MEKHANIZATSII AVTOMOBILESTROENIA (KTIAM)
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1986-09-16
Publication date: 1988-09-14
Also published as: EP0281629A4; JPH01500924A; US4850861A; WO1988002090A1

Abstract

Die Anlage enthält ein Gehäuse 1, in welchem konzentrisch in bezug aufeinander angeordnete und untereinander verbundene Rohre- ein Innenrohr 2 und ein Außenrohr (4)-untergebracht sind. Die unteren Stirnseiten der Rohre 2 und 4 sind mittels eines Flansches 16 mit Tellerspeiser 14 verbunden, im weichem Flansch und Tellerspelser Bohrungen 13 und 21 vorgeshen sind, über welche der durch die Außenwand des Außenrohres 4 und die Innenwand des Gehäuses 1 begrenzte Hohlraum einer Anwärmkammer 9 mit dem Hohlraum 17 des Innenrohres 2 und mit dem durch die Außenwand des Innenrohres 2 und die Innenwand des Außenrohres 4 begrenzten Hohlraum einer Trockenkammer 6 zur Trocknung des Materials in Verbindung steht. Mit der Trockenhammer 6 stehen eine Aufgabeeinrichting 7 und eine Austrageinrichtung 8 in Verbindung, die im unteren Teil der Anlage montiert ist. In der Wand des Gehäuses 1 befindet sich zwischen dem Flansch 15 und der Schnecke 5 des Außenrohres 4 eine Feuerung 11, die mit einem Brenner 12 versehen ist und mit dem Hohlraum der Anwärmkammer 9 in Verbindung steht. Außerdem steht die Anwärmkammer 9 mit dem Stutzen 10 einer Absaugeinrichtung in Verbindung.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf die Technologie der Trocknung von schüttbaren Materialien, insbesondere auf Anlagen zur konduktiven Trocknung von schuttbaren Materialien.

Zugrundeliegender Stand der Technik

Bekannt ist eine Anlage (UdSSR-Urheberschein Nr. 918752, Kl. F 26 B 17/26, 1982) zur Trocknung von schüttbaren Materialien, darunter der Späne von Metallen, die brennbare Substanzen enthalten. Die Anlage enthält eine Trockenkammer, über welcher sich eine von der Trokkenkammer durch eine gelochte Zwischenwand getrennte Feuerung befindet, einen Wärmeaustauscher zur Erwärmung von Kugeln der Füllmasse, eine Magnettrommel zur Absonderung der Kugeln der Füllmasse von den Spänen beim Erwärmen der FÜllmasse auf den Curie-Punkt (für Eisen-Kohlenstoff-Legierungen T_Curie= +768°C), einen Schwingförderer der Trockenkammer und einen Höhenförderer für die Rückführung der Füllmasse zur Wiederverwendung.
Die Erwärmung und Trocknung des Materials erfolgen in der Trockenkammer beim Kontakt desselben mit den erwärmten Kugeln.
In der Anlage wird das aus dem Material verdampfte Öl nachverbrannt, das durch die gelochte Zwischenwand hindurch aus der Trockenkammer in die Feuerung gelangt, wobei es eine zusätzliche Wärme erzeugt, die zur Erwärmung der Kugeln der Füllmasse im Wärmeaustauscher ausgenutzt wird.
Die Anlage kann zur Trocknung der Späne von niedrigschmelzenden Legierungen, deren Schmelztemperatur unterhalb des Curie-Punktes liegt, nicht verwendet werden, denn die Erwärmung auf diesen Punkt ist zur Absonderung der Kugeln der Füllmasse von der Magnettrommel erforderlich.
Das Vorhandensein eines Höhenförderers zur Rückführung der Kugeln der Füllmasse, einer Magnettrommel und eines Schwingförderers in der Trockenkammer erfordert einen zusätzlichen Energieaufwand.
Die Anlage ermöglicht es nicht, einen hohen thermischen Wirkungsgrad zu erreichen, weil zur Entfernung von Feuchtigkeit und Öl das Material auf eine Temperatur von 200 bis 350°C erwärmt werden muß, während die Füllmasse aufgrund der Bedingungen ihrer Abtrennung von der Magnettrommel bis auf 768°C zu erhitzen ist.
Dieselbe hohe Temperatur weisen auch die aus der Anlage mit dem Material abziehenden Abgase auf was den Wärmeenergieverbrauch vergrößert. Außerdem verlieren die Kugeln der Füllmasse während des Transports an Wärme, indem sie den Höhenförderer und den Schwingförderer erwarmen.
Es ist bekannt eine Anlage zur Trocknung von schüttbaren Materialien, die von der Art einer Trommel mit indirekter Beheizung ausgebildet ist (DE-Patentschrift Nr. 2060027, NPK 82a 19/01, 1973). Sie enthält ein Gehäuse, in welchem konzentrisch in bezug aufeinander angeordnete Rohre - ein Innen- und ein Außenrohr - untergebracht sind. Die Rauchgasabführung erfolgt über das Innenrohr in einer Richtung, die zur Bewegungsrichtung des Materials in einer Trockenkammer entgegengesetzt ist, welche durch die Wände des Innen- und des Außenrohrs begrenzt ist, die starr verbunden und von einem äußeren Antrieb drehbar sind. Der Hohlraum der Anwärmkammer ist durch den Hohlraum zwischen den Wänden des Gehäuses und des Außenrohres begrenzt. An das Gehäuse ist eine mit der Anwärmkammer in Verbindung stehende Feuerung angeschlossen. Der verbreiterte Teil des Außenrohres der Trockenkammer ragt in eine Austrageinrichtung hinein und ist mit einer Einrichtung zur Absaugung der Dämpfe von Feuchtigkeit und Öl verbunden. Die Trockenkammer ist von der Anwärmkammer mit Hilfe von Dichtungen isoliert. Die Anwärmkammer steht mit dem Hohlraum des Innenrohres über eine Kammer in Verbindung, die mit der Austrageinrichtung Verbindung hat. Das Innenrohr der Trockenkammer ist mit einer Schnecke verbunden, die die Wände des Außenrohres berührt, das mit einer zweiten Schnecke verbunden ist.
Die Konstruktion der bekannten Anlage bringt keine Verwertung durch Nachverbrennung des aus dem Material verdampften Öles und keine Ausnutzung seiner Verbrennungswärme als zusätzliche Energiequelle zustande, was eine hohe Energieintensität der Anlage bedingt.
Der Prozeß der Erwärmung des Materials in der Anlage wird ohne Abführung von verdampftem Öl und Feuchtigkeit durchgeführt, was die Oxydation des Materials und die Koksbildung am Material zur Folge hat.
Überdies setzt die horizontale Anordnung der Trommel der Trockenkammer große Abmessungen der Anlage voraus.

Offenbarung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur konduktiven Trocknung von schüttbaren Materialien zu schaffen, bei der die konstruktive Ausführung der Trockenkammer zum Trocknen des Materials und der Anwarmkammer es gestatten wurde, durch Verwertung der Verbrennungswärme des verdampften Öles die Qualität der Trocknung des Materials und die Wirtschaftlichkeit der Anlage zu erhöhen.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Anlage zur konduktiven Trocknung von schüttbaren Materialien, die ein Gehäuse, in welchem konzentrisch in bezug aufeinander angeordnete und untereinander verbundene Rohre - ein Innen- und ein Außenrohr - mit an den Außenwanden derselben angebrachten Schnecken untergebracht sind, eine Aufgabe- und eine Austrageinrichtung, welche mit dem Hohlraum einer Trockenkammer zur Trocknung des Materials in Verbindung stehen, die durch die Außenwand des Innenrohres und die Innenwand des Außenrohres begrenzt ist, einen Stutzen einer Absaugeinrichtung und eine Feuerung mit Brenner enthält, welche mit dem Hohlraum einer Anwärmkammer in Verbindung stehen, die durch die Außenwand des Außenrohres und die Innenwand des Gehäuses begrenzt ist, erfindungsgemäß bei der vertikalen Anordnung der Anlage das Innenrohr drehbar gelagert ist, während die unteren Stirnseiten des Innen- und des Außenrohres mittels eines Flansches mit Tellerspeiser verbunden sind, in welchem Flansch und Tellerspeiser Bohrungen vorgesehen sind, wobei der Hohlraum der Trockenkammer zur Trocknung des Materials mit dem Hohlraum der Anwärmkammer über die im Tellerspeiser ausgeführten Bohrungen Verbindung hat, der Hohlraum des Innenrohres aber mit dem Hohlraum der Anwärmkammer über die im Flansch ausgeführten Bohrungen verbunden ist, wobei sich die Feuerung zwischen dem Flansch und der Schnecke des Außenrohres befindet, während die Austrageinrichtung im unteren Teil der Anlage angeordnet ist.
Zur Beseitigung eines lang andauernden Kontaktes des Materials mit den Dämpfen von Öl und Feuchtigkeit, der die Oxydation des Materials und die Koksablagerung an demselben hervorruft, ist es zweckmäßig, daß das Innenrohr durchfallfreie Öffnungen aufweist und mit einem in seinem Oberteil angebrachten Brenner versehen ist.
Die vorgeschlagene Erfindung gestattet es, die Qualität der Trocknung des Materials zu erhöhen und den Energieaufwand zu senken.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden wird die vorgeschlagene Erfindung an einem konkreten AusfÜhrungsbeispiel derselben und an Hand einer beigeschlossenen Zeichnung erläutert, in der die erfindungsgemäße Anlage zur konduktiven Trocknung von schüttbaren Materialien dargestellt ist.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Gemäß der Erfindung enthält die Anlage ein Gehäuse 1, in welchem konzentrisch in bezug aufeinander angeordnete und untereinander verbundene - ein Innenrohr 2 mit Schnekke 3 und ein Außenrohr 4 mit Schnecke 5 - untergebracht sind. Der durch die Außenwand des Innenrohres 2 und die Innenwand des Außenrohres 4 begrenzte Hohlraum einer Trockenkammer 6 zur Trocknung des Materials steht mit einer Aufgabeeinrichtung 7 und einer Austrageeinrichtung 8 in Verbindung. Der durch die Außenwand des Außenrohres 4 und die Innenwand des Gehäuses 1 begrenzte Hohlraum einer Anwärmkammer 9 steht mit dem Stutzen 10 einer Absaugeinrichtung in Verbindung. Eine Feuerung 11 ist mit einem Brenner 12 versehen und in. der Wand des Gehäuses 1 eingebaut. Der Hohlraum der Trockenkammer 6 steht mit dem Hohlraum der Anwärmkammer 9 mittels Bohrungen 13 in Verbindung, die in einem Tellerspeiser 14 eines Flansches 15 ausgeführt sind, welcher die unteren Stirnseiten des Innen- und des Außenrohres 2 bzw. 4 verbindet. Die Austrageinrichtung 8 ist mit einem regelbaren Plunger 16 ausgestattet.
Der Hohlraum 17 des Innenrohres 2 steht mit der Trockenkammer 6 mittels durchfallfreier Öffnungen 18 in Verbindung, die im Rohr 2 ausgeführt sind. Jede Öffnung 13 ist mit einem Schirm 19 versehen. Im oberen Teil des Hohlraumes 17 des Rohres 2 ist ein Brenner 20 angebracht.
Im Flansch 15 sind Bohrungen 21 ausgeführt, mit deren Hilfe der Hohlraum 17 des Rohres 2 und der Hohlraum der Anwärmkammer 9, in welcher ein Thermometer 22 angeordnet ist, in Verbindung stehen.
Das Innenrohr 2 und der Tellerspeiser 14 sind mit einem Drehantrieb 23 verbunden.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anlage zur konduktiven Trocknung von schüttbaren Materialien arbeitet folgendermaßen.
Der Aufgabeeinrichtung 7 führt man ein feuchtes Material zu, das in die Trockenkammer 6 gelangt, wonach man den Drehantrieb 23 zur Drehung des Innenrohres 2 mit der Schnecke 3 und des Tellerspeisers 14 einschaltet. baraufhin schaltet man die Absaugeinrichtung, welche für die Absaugung von Gasen über den Stutzen 10 sorgt, sowie die Brenner 12 und 20 hintereinander ein. Mit Hilfe der Absaugeinrichtung wird über den Stutzen 10 ein Unterdruck in der Anwärmkammer 9 und in dem mit ihr mit Hilfe der Bohrungen 21 verbundenen Hohlraum 17 des Innenrohres 2 erzeugt.
Die vom Brenner 20 herrührenden Verbrennungsprodukte des Brennstoffes bewegen sich im Hohlraum 17 des Rohres 2 nach unten, passieren die Bohrungen 21 und gelangen in die Anwärmkammer 9, wo sie sich mit den vom Brenner 12 herrührenden Verbrennungsprodukten vermischen, worauf sie beginnen, sich entlang der spiralförmigen Führung der Schnecke 5 zum Stutzen 10 hin aufwärts zu bewegen.
Während der Abwärtsbewegung der von dem Brenner 20 herrührenden Verbrennungsprodukte werden die Oberfläche des Innenrohres 2 und die Schnecke 3 intensiv erwärmt, und von ihnen wird die Wärme zum Material übertragen, welches mit Hilfe der Schnecke 3 nach unten befördert wird.
Bei der Bewegung der Verbrennungsprodukte von unten nach oben in der Anwärmkammer 9 werden die spiralförmige Führung der Schnecke 5 und das Außenrohr 1 intensiv erwärmt. Von ihnen wird die Warme zu dem zu trocknenden Material übertragen. Das Material wird im Prozeß seiner Bewegung in der Trockenkammer 6 von zwei Seiten her erwärmt, wobei aus ihm Feuchtigkeit und Öl verdampfen, deren Dämpfe über die durchfallfreien Öffnungen 18 im Verlaufe des gesamten Trocknungsvorgangs entfernt werden. Die Öldämpfe verbrennen teilweise in der Flamme des Brenners20. Der übriggebliebene Teil der Öldämpfe geht aus dem Hohlraum 17 über die Bohrungen 21 im Flansch 15 in die Anwärmkammer 9 über und verbrennt in der Flamme des Brenners 12. Ebenda verbrennen auch die aus der Trockenkammer 6 über die Bohrungen 13 ankommenden Öldämpfe.
Die Konstruktion der erfindungsgemäßen Anlage erlaubt es, die Öldämpfe vollständig zu verbrennen und die Warme ihrer Verbrennung für die zusätzliche Erwärmung des Materials auszunutzen.
Wahrend der Erwärmung steht das Material mit den Verbrennungsprodukten des Brennstoffes nicht in Berüh- r_ung, was die Oxydation des Materials ausschließt.
Die Drehung der Schnecke 3 trägt zur gleichmäßigen Durchwärmung und Trocknung des Materials bei.
Die Leistung der Anlage wird durch die Drehgeschwindigkeit des Tellerspeisers 14 in Abhängigkeit vom Ausgangszustand des Materials geregelt.
Die Anlage kann im automatischen Betrieb funktionieren, indem sie eine konstante Temperatur der Trocknung des Materials durch Änderung der Gaszufuhr in die Brenner 12 und 20 entsprechend den Anzeigen des Thermometers 22 aufrechterhält.
Der Unterdruck im Stutzen 10 wird solcherweise geregelt, daß die Entfernung von Öl- und Feuchtigkeitsdämpfen über die Bohrungen 13, 18 und 21 unter gleichzeitiger Ansaugung der Luft über die Austrageinrichtung stattfindet. Dies bietet die Möglichkeit, das Brennen von Gas und Öldämpfen in der Anwärmkammer aufrechtzuerhalten und das Material während des Austragens zu kühlen.
Die Erwärmung des Materials in der Anlage erfolgt im Gegenstrom der heißen Abgase ohne direkten Kontakt mit diesem Gegenstrom. Dies setzt die Temperatur der Abgase am Austritt der Anlage wesentlich herab und erhöht folglich den thermischen Wirkungsgrad.
Dadurch, daß das Material mit den Wasser- und Öldämpfen nicht lange Berührung hat, weil die letzteren an der Stelle ihrer Bildung aus dem Material über die durchfallfreien Öffnungen 18 in den Hohlraum 17 des Innenrohres 2 Ständigentfernt werden, gestattet die erfindungsgemäße Anlage es, die Qualität der Trocknung des Materials zu erhöhen. Das Fehlen eines lang andauernden Kontaktes des Materials mit den Wasserdämpfen vermindert die Oxydation des Materials, und das Fehlen eines lang andauernden Kontaktes mit den Oldämpfen mindert die Ablagerung von Koks herab.
Die Aufrechterhaltung eines konstanten Temperaturzustandes durch automatische Änderung der Gaszufuhr zu den Brennern 12 und 20 entsprechend den Anzeigen des Thermometers 22 schaltet die Möglichkeit einer Überhitzung oder einer Untererwärmung des Materials aus, welche zur Oxydation des Materials bzw. zum überschüssigen Gehalt des Materials an Feuchtigkeit und Öl führen.
Die Aufgabe einer Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Anlage ist durch die Verwertung der Verbrennungswärme der Öldämpfe gelöst, welche den Gasverbrauch herabzusetzen erlaubt.

Gewerbliche Verwertbarkeit

Die Erfindung kann in der Metallurgie und in anderen Industriezweigen beim Trocknen von dispersen Materialien, darunter der Späne von Gußeisen, Nichteisenmetallen und deren Legierungen, benutzt werden.

Claims

1. Anlage zur konduktiven Trocknung von schüttbaren Materialien, die ein Gehäuse (1), in welchem konzentrisch in bezug aufeinander angeordnete und untereinander verbundene Rohre - ein Innenrohr (2) und ein Außenrohr (4) - mit an den Außenwänden derselben angebrachten Schnecken (3,5), eine Aufgabeeinrichtung (7) und eine Austrageinrichtung (8), welche mit dem Hohlraum einer Trockenkammer (6) zur Trocknung des Materials in Verbindung stehen, die durch die Aussenwand des Innenrohres (2) und die Innenwand des Außenrohres (4) begrenzt ist, einen Stutzen (10) einer Absaugeinrichtung und eine Feuerung (11) mit Brenner (12) enthält, welche mit dem Hohlraum einer Anwärmkammer (9) in Verbindung stehen, die durch die Außenwand des Außenrohres (4) und die Innenwand des Gehäuses (1) begrenzt ist,dadurch gekennzeichnet, daß bei der vertikalen Anordnung der Anlage das Innenrohr (2) drehbar gelagert ist, während die unteren Stirnseiten des Innenrohres (2) und des Außenrohres (4) mittels eines Flansches (15) mit Tellerspeiser (14) verbunden sind, in welchem Flansch und Tellerspeiser Bohrungen (13,21) vorgesehen sind, wobei der Hohlraum der Trockenkammer (6) zur Trocknung des Materials mit dem Hohlraum der Anwärmkammer (9) mit Hilfe der im Tellerspeiser (14) ausgeführten Bohrungen (13) in Verbindung steht, der Hohlraum (17) des Innenrohres (2) aber mit dem Hohlraum der Anwärmkammer (9) über die im Flansch (15) ausgeführten Bohrungen (21) verbunden ist, wobei sich die Feuerung (11) zwischen dem Flansch (15) und der Schnecke (5) des Außenrohres (4) und die Austrageinrichtung (8) im unteren Teil der Anlage befindet.

2. Anlage zur konduktiven Trocknung von schüttbaren Materialien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-net, daß das Innenrohr (2) durchfallfreie Öffnungen (18) aufweist und mit einem in seinem Oberteil angebrachten Brenner (20) versehen ist.