EP2348269A1 - System zur Wärmerückgewinnung an einem Drehrohrofen - Google Patents

System zur Wärmerückgewinnung an einem Drehrohrofen Download PDF

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Publication number
EP2348269A1
EP2348269A1 EP11151121A EP11151121A EP2348269A1 EP 2348269 A1 EP2348269 A1 EP 2348269A1 EP 11151121 A EP11151121 A EP 11151121A EP 11151121 A EP11151121 A EP 11151121A EP 2348269 A1 EP2348269 A1 EP 2348269A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat
drive
rotary kiln
bearing
longitudinal axis
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11151121A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Wagner
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.)
Benninghoven GmbH and Co KG
Original Assignee
Benninghoven GmbH and Co KG
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 Benninghoven GmbH and Co KG filed Critical Benninghoven GmbH and Co KG
Publication of EP2348269A1 publication Critical patent/EP2348269A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F27B7/2206—Bearing rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/004—Systems for reclaiming waste heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00—Cooling of furnaces or of charges therein

Definitions

  • the invention relates to a system for heat recovery on a rotary kiln, a rotary kiln with such a system and a method for heat recovery on a rotary kiln.
  • Rotary kilns are used for continuous processes in process engineering and have long been known in the application.
  • rotary kilns are used in the production of asphalt for drying and / or heating of moist material.
  • Rotary kilns are generally drum-shaped and rotatable about a central longitudinal axis and are therefore also referred to as drying drums.
  • the process temperature inside the rotary kiln may vary, and the temperature on the side walls of the rotary kiln may be up to 300 ° C.
  • Rotary kilns are generally rotatably driven about a central longitudinal axis via a drive / bearing device, whereby thermal isolation of the rotary kiln in the area of the drive devices is not possible since the drive / bearing device is mounted directly on the drum body of the rotary kiln. In this area, heat energy of the rotary kiln is radiated unused to the environment. It is disadvantageous that the stored energy in the walls of the rotary kiln is radiated to the environment and thus lost.
  • the invention has for its object to provide a system and method for heat recovery on a rotary kiln to recover the thermal energy generated during operation of the rotary kiln in the field of drive / bearing devices and to provide a further use.
  • the essence of the invention is that at least one drive / bearing device for arrangement on a rotary kiln is completely covered by a drive / bearing cover, in particular with respect to a central longitudinal axis of the rotary kiln.
  • a drive / bearing cover has no heat insulation.
  • a heat-dissipation device is provided for discharging the heat collected by means of the drive / bearing cover.
  • the drive / bearing device and the drive / bearing cover are arranged in a drive / bearing section.
  • the rotary kiln In the other areas of the rotary kiln, so-called insulating sections, the rotary kiln has a thermal insulation.
  • the drive / bearing cover is connected to the heat insulation such that a continuous heat insulation of the rotary kiln is given. This means that the rotary kiln is thermally insulated on its lateral surface at insulating sections and has on uninsulated drive / bearing sections drive / bearing devices for receiving radiated heat of the rotary kiln.
  • FIG. 1 An in FIG. 1 The overall arrangement shown reveals a rotary kiln 1, a heating device 3 mounted on an end wall 2 of the rotary kiln 1 for heating the rotary kiln 1 and a silencer 4 connected to the heating device 3.
  • two drive / bearing devices 5 are provided for rotatably driving the rotary kiln 1 about a central longitudinal axis 6.
  • the drive / bearing devices 5 are each covered by a drive / bearing cover 7 for heat recovery of heat of the rotary kiln 1 discharged in the area of the drive / bearing devices 5 mounted on the rotary kiln 1.
  • a heat-dissipation device in the form of a heat exchanger 8 is integrated in each case.
  • the heat exchangers 8 are each in one upper, a substrate on which the rotary kiln 1 is mounted, opposing portion of the drive / bearing cover 7 is arranged. The heat exchangers 8 are thus arranged directly adjacent to the rotary kiln 1.
  • Heat radiated from the rotary kiln 1 is transferred to air stored in the drive / bearing covers 7, the heated air automatically rising in the drive / bearing cover 7. There, the heat can be done in the heat exchanger. Due to the adjacent arrangement of the heat exchanger 8 to the rotary kiln 1 heat losses are reduced for example by transferring the heated air. The adjacent arrangement of the heat exchanger 8 to the rotary kiln 1 increases the efficiency of the heat recovery.
  • the heat exchangers 8 are connected to one another by a heat transfer line 9 and connected by means of the heat transfer line 9 to a heat storage 10. Starting from the heat storage 10, a heat transfer medium such as water in a direction of circulation 11 can flow through the heat exchanger 8 in the drive / bearing covers 7 and is then returned along the cycle direction 11 in the heat storage 10.
  • the heat recovery system of the present invention includes the drive / bearing devices 5, the drive / bearing covers 7, and the heat-dissipating devices 8.
  • the rotary kiln 1 has a rotationally symmetrical to the central longitudinal axis 6 drum body 12.
  • the central longitudinal axis 6 of the drum body 12 has alternately insulating sections 13 and drive / bearing sections 14.
  • a first insulating portion 13 is arranged , in which the drum body 12 is not a having shown thermal insulation in the form of an insulating layer.
  • the drive / bearing cover 7 is provided in the drive / bearing portion 14 in which the drum body 12 of the rotary kiln 1 has no heat insulation.
  • the drive / bearing cover 7 is adjoined by a further, identical insulating section 13 and, at the same time, the second drive / bearing cover 7, the drum body 12 being surrounded by a further insulating Section 13 is completed.
  • the insulating layer in the insulating sections 13 is connected to the adjacent drive / bearing covers 7 of the drive / bearing sections 14 at an annular end face, respectively. Accordingly, no leaks occur between the insulating layers and the drive / bearing covers 7.
  • Through the insulating layers and the associated drive / bearing covers 7 of the drum body 12 of the rotary kiln 1 is completely isolated or housed. An uncontrolled, uninsulated or unused heat output of the rotary kiln 1 is prevented.
  • the heating device 3 has a main body 15 with a longitudinal axis 60 arranged parallel to the central longitudinal axis 6, with a main body inlet opening 16 and a main body outlet opening 17, a burner arranged in the main body 15 18 and arranged in the base body 15 burner fan 19 and a fixedly connected to the base body 15 undercarriage 20.
  • the undercarriage 20 has a plurality of rotatably mounted rotary rollers 21, by means of which the heating device 3 along the longitudinal axis 60 is displaceable.
  • a rail system 22 can be used for this purpose. in principle It is also possible to equip the undercarriage 20 with wheels for other types of underground.
  • the heating device 3 to a control device, not shown, which is connected to both the burner 18 and the burner fan 19 to regulate a temperature of the burner 18 emitted heat.
  • a temperature to be set in the rotary kiln 1 can be controlled.
  • a non-illustrated connection of the control device 23 is further provided with a mounted inside the rotary kiln 1 temperature-measuring device for detecting an actual temperature in the rotary kiln 1.
  • the connection to the temperature measuring device in the rotary kiln 1 can also be omitted, so that the control device 23 assumes the function of a control device and, for example, emits heat according to a predetermined temperature-time profile. It is also possible that the heat device 23 is connected to either the burner 18 or the burner fan 19 and not both components at the same time.
  • the burner 18 is a so-called dual-fuel burner, which can be operated both with liquid fuel such as oil and with gaseous fuel such as natural gas. Therefore, a gas supply unit 24 is provided, which has an open down to the lower carriage 20, open gas connection pipe 25. A gaseous fuel is supplied via a gas distributor ring 26, on whose end facing the rotary kiln 1 a gas outlet ring 62 having a plurality of small gas outlet holes 61 is provided. The supply of the liquid fuel takes place in the embodiment shown by a nozzle 27. The nozzle 27 and the gas distributor ring 26 are arranged concentrically to the longitudinal axis 60. It is also possible to use a burner which is operated with solid, liquid and / or gaseous media.
  • the main body 15 is constructed in several parts and comprises three tube sections arranged one behind the other, wherein a first tube section 28 faces the muffler 4, a second tube section 29 adjoins the first tube section 28 along the longitudinal axis 60 and in turn a third pipe section 30 also connects along the longitudinal axis 60 to the second pipe section 29 and the end wall 2 of the rotary kiln 1 faces.
  • the adjacent tube sections 28 and 29 or 29 and 30 are fixedly connected to each other by means of a flange connection 31 by screws, but releasably. It is also possible for the adjacent tube sections 28 and 29 or 29 and 30 to be welded to one another at the flange connections 31.
  • the three tube sections 28, 29 and 30 each have identical inner and outer diameters, so that the main body 15 has constant inner and outer diameters along the longitudinal axis 60.
  • the main body inlet opening 16 is arranged facing the silencer 4, wherein the first tube section 28 is attached to the silencer 4 with a further flange connection 31.
  • an air guide element 32 is provided, which is arranged concentrically to the longitudinal axis 60 and along this has a variable cross section, wherein an inlet cross section 33 and a Outlet cross-section 34 are essentially the same size and therefore maximum.
  • a transitional cross-section 35 is provided, which is provided along the longitudinal axis 60 at the flange connection 31, which connects the first tube portion 28 with the second tube portion 29.
  • the air guide element 32 has the smallest diameter. The air guide element 32 serves to improve the flow conditions within the main body 15th
  • the second tube section 29 of the main body 15 of the burner fan 19 is arranged, which has a plurality of identical, arranged along the circumference of a fan ring 36, not even trained paddle wheels 37.
  • the third tube section 30 of the burner 18 is arranged. Furthermore, the third tube section 30 has the main body outlet opening 17, which faces the end wall 2 of the rotary kiln 1.
  • an annular disc 39 is fixed on an outer circumferential surface 38 of the third tube portion 30 adjacent to the gas distributor ring 26 of the gas supply unit 24, an annular disc 39 is fixed.
  • the disc 39 serves as a flange for fastening the main body 15 to the end wall 2 and for fastening a funnel-shaped Feuerungs-section 40 which is disposed within the rotary kiln 1, on the base body 15.
  • the disc 39 is fixed to the end wall 2 of the rotary kiln. 1 connected and serves as a shielding insulation necessary for connecting the heating device 3 opening 41 in the end wall 2.
  • the end wall 2 is stationary and therefore not rotatably connected to the rotatable about the central longitudinal axis 6 rotary kiln 1. Furthermore, the end wall is firmly connected to the heating device 3. This ensures that a rotational movement of the rotary kiln 1 relative to the stationary heating device 3 is possible.
  • the funnel-shaped design of the firing section 40 of the heating device 3 improves the delivery of hot air into the rotary kiln 1.
  • a cross section of the firing section 40 is increased in comparison to the diameter of the main body 15.
  • the muffler 4 has a damper housing 42, which is arranged on an undercarriage 20 similar undercarriage 43. On the undercarriage 43 identical rotary rollers 21 are provided for displacing the muffler 4 along the longitudinal axis 60. Specifically, the muffler 4 rolls on the same rail system 22 as the heater 3.
  • the muffler housing 42 has a first damper inlet port 44 located below the longitudinal axis 60 adjacent to the undercarriage 43 and a longitudinal axis 60 of the first damper inlet port 44 oppositely disposed second damper inlet port 45 on.
  • the damper inlet openings 44, 45 are oriented perpendicular to the longitudinal axis 60 and thus parallel to the end wall 2 of the rotary kiln 1.
  • the damper inlet openings 44, 45 are arranged parallel to each other.
  • the damper inlet openings 44, 45 are arranged in a plane oriented perpendicular to the longitudinal axis 60 or at a small distance from each other.
  • the damper inlet openings 44, 45 are the end wall 2 of the rotary kiln 1 facing and rectangular.
  • the damper housing 42 has a damper outlet opening 46, via which the silencer 4 is arranged on the main body inlet opening 16 on the heating device 3.
  • the damper outlet opening 46 is formed round and arranged concentrically to the longitudinal axis 60.
  • the main body inlet port 16 and the main body outlet port 17 are arranged concentric with the longitudinal axis 60.
  • the damper outlet opening 46 and the damper inlet openings 44, 45 are arranged parallel to each other with respect to the longitudinal axis 60 such that the openings 44, 45, 46 are in a plane oriented perpendicular to the longitudinal axis 60 or spaced from one another are arranged.
  • Such a distance is small compared to a flow path that travels air from a damper inlet port 44, 45 to the damper outlet port 46.
  • the distance is at most 5% of the length of the flow path, in particular at most 2% of the flow path and in particular at most 1% of the flow path.
  • a protective grid 47 is mounted in each case to avoid contamination of the muffler 4 and the heating device 3 with the burner 18 and the burner fan 19 arranged therein. Furthermore, the protective grid 47 serve as intervention protection.
  • damper inlet openings 44, 45 and the damper outlet opening 46 in each case a parallel to the longitudinal axis 60 oriented flow baffle 48 is arranged, which - as well as all inner sides of outer walls of the damper housing 42 - with a sound insulation 49 are provided.
  • a U-shaped rear wall 50 of the damper housing 42 arranged opposite the end wall 2 is designed in such a way that ambient air sucked in through the damper inlet openings 44, 45 flows along arc directions 51, in particular along a 180 ° turn, and the silencer 4 can leave again via the damper outlet opening 46. That is, an airflow drawn via the damper inlet ports 44, 45 is oriented parallel and opposite to an airflow exiting via the damper outlet port 46.
  • the muffler 4 is designed such that the sucked air flow of the heated ambient air is deflected, in particular by 180 ° with respect to an original flow direction.
  • the muffler 4 is W-shaped, wherein the damper outlet opening 46 in the middle, so the middle of the three W-webs, and the damper inlet openings 44, 45 are each assigned to the outside, so the two outer W-webs , This design of the rear wall, the flow conditions within the muffler 4 are further improved.
  • the system comprises the two drive / bearing devices 5, which are each mounted in a drive / bearing section 14 of the rotary kiln 1, each having a drive / bearing cover 7 for covering the drive / bearing devices 5 and in each case a heat-dissipating device 8 in the form of a heat exchanger for discharging heat recovered by means of the drive / bearing covers 7.
  • the drive / bearing device 5 comprises a concentric with the rotary kiln 1 arranged and connected to the drum body 12 race 52, which is rotatably mounted on two rollers 53 about the central longitudinal axis 6.
  • another, not shown drive / bearing device 5 may be provided in the form of a chain drive for rotatably driving the drum body 12 of the rotary kiln 1 about the central longitudinal axis 6.
  • a chain drive for rotatably driving the drum body 12 of the rotary kiln 1 about the central longitudinal axis 6.
  • the races 52 and a sprocket of the chain drive are rotatably connected to the rotary kiln 1
  • no heat insulation can be mounted in the drive / bearing sections 14.
  • the drive / bearing sections 14 are thus not thermally insulated.
  • the drive / bearing cover 7 is provided in the form of a so-called air cleaner.
  • the air duct 7 is a heat-insulated enclosure of the rotary kiln 1 with the race 52 and the rollers 53 and the chain drive in the drive / bearing sections 14, wherein in an area of the air duct 7 an inlet opening 54 is provided for the air inlet of ambient air.
  • the drive / bearing device 5 is thus arranged inside the drive / bearing cover 7.
  • the air duct 7 In an upper region of the air duct 7 is funnel-shaped and has a tapered portion, within which the heat exchanger 8 is arranged.
  • the tapered region is covered by a cover 55, wherein between the cover 55 and the upper portion of the air duct 7 an outlet opening 56 is provided for air leakage to the environment.
  • a temperature sensor 57 for detecting the temperature in the heat exchanger 8 is also arranged.
  • the temperature sensor 57 is connected to a control device, not shown, which switches on or off depending on the detected actual temperature in the heat exchanger 8.
  • the air duct 7 has side walls 58 for enclosing an outer surface of the race 52 and the rollers 53 and moreover two end walls 59 connected to the side walls 58 which provide thermal shielding of the drive / bearing device 5 along the central longitudinal axis 6 ensure.
  • the air duct 7 is connected to the end walls 59 with the heat insulation of the adjacent insulating sections 13, so that a continuous heat insulation of the rotary kiln 1 is given.
  • the drive / bearing cover 7 is connected in the region of the heat exchanger 8 to the heat transfer line 9, which constitutes a circulation line and via which the drive / bearing covers 7 are connected to the heat accumulator 10.
  • the heat storage 10 is designed as a layer heat storage.
  • a heat exchanger 8 for example, a commercial cooler of a truck can be used.
  • the heat exchanger 8 is thus also disposed within the drive / bearing cover 7.
  • the heating device 3 is used with the burner 18.
  • oxygen is needed, which is supplied via the burner fan 19 from the ambient air.
  • the muffler 4 is used.
  • the heating device 3 with the burner 18 is mounted according to the embodiment shown concentrically to the central longitudinal axis 6 of the rotary kiln 1 at the end wall 2.
  • the central longitudinal axis 6 of the rotary kiln 1 and the longitudinal axis 60 of the heating device 3 are identical.
  • the end wall 2 can be heated to above 300 ° C.
  • the heat energy is radiated via the end wall 2 to the environment, so that in the region of the end wall 2, the air is heated by about 30 ° C relative to the other ambient air.
  • the radiated heat from the end wall 2 is used to the ambient air in the form that the heated ambient air in the area between the end wall 2 and the damper inlet openings 44, 45 is sucked in and fed to the burner 18 via the burner fan 19. Thereby, the heated air is returned via the heating device 3 in the rotary kiln 1.
  • an increase in the firing efficiency of the burner 18 is achieved and thus leads to a fuel saving of about 1.5%.
  • FIGS. 1 and 6 describe the inventive method for heat recovery at the rotary kiln.
  • the air scoop 7 By using the air scoop 7, it is possible to absorb the heat radiated in the area of the drive / bearing sections 14 of the rotary kiln 1. Within the air duct 7, the heated air rises to the top, where the heat exchanger 8 is arranged in an upper region.
  • the radiation temperature of the rotary kiln is within the so-called Brenner Nach Schemes, within which the in FIG. 1 Air duct 7 shown on the right is arranged, up to 300 ° C. In the Brenner-Fern area, where the in FIG. 1 Air duct 7 shown left is arranged, the radiation temperature of the rotary kiln is about 100 ° C.
  • the air duct 7 in the burner post area is arranged adjacent to the heating device 3, the other air duct 7 in the remote burner area is arranged at a distance from the heating device 3.
  • the actual temperature is detected in the heat exchanger 8 and compared with the actual temperature in the heat storage 10. If the temperature of the heat exchanger 8 is greater than the temperature in the heat accumulator 10, the heat exchanger 8 is activated and the recovered heat via the heat transfer line 9 to the heat accumulator 10 is supplied.
  • water is preferably used as the heat transfer medium. But there are also other heat transfer media, both liquid and gaseous conceivable.
  • FIG. 1 In the embodiment shown in FIG. 1 are two drive / bearing covers 7 provided with heat accumulators 8. It is also possible to use three drive / bearing covers 7, each with a heat accumulator 8, so that for the rotary kiln 1, a power of up to 50 kW can be achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)

Abstract

Ein System zur Wärmerückgewinnung an einem Drehrohrofen umfasst mindestens eine Antriebs-/Lager-Vorrichtung (5) zur Anordnung dem Drehrohrofen (1), jeweils eine Antriebs-/Lager-Abdeckung (7) zur Abdeckung der mindestens einen Antriebs-/Lager-Vorrichtung (5) und jeweils eine Wärme-Abführ-Vorrichtung (8) zum Abführen mittels der mindestens Antriebs-/Lager-Abdeckung (7) zurück gewonnener Wärme.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System zur Wärmerückgewinnung an einem Drehrohrofen, einen Drehrohrofen mit einem derartigen System sowie ein Verfahren zur Wärmerückgewinnung an einem Drehrohrofen.
  • Drehrohröfen werden für kontinuierliche Prozesse in der Verfahrenstechnik eingesetzt und sind in der Anwendung seit Langem bekannt. Beispielsweise werden Drehrohröfen bei der Herstellung von Asphalt zur Trocknung und/oder Erwärmung von feuchtem Material eingesetzt. Drehrohröfen sind im allgemeinem trommelförmig gestaltet und um eine Mittel-Längs-Achse drehbar und werden deshalb auch als Trockentrommeln bezeichnet. In Abhängigkeit des in dem Drehrohrofen durchzuführenden Trocknungsprozesses kann die Prozesstemperatur im Inneren des Drehrohrofens variieren, wobei die Temperatur an den Seitenwänden des Drehrohrofens bis zu 300 °C betragen kann. Drehrohröfen werden im Allgemeinen über eine Antriebs-/Lager-Vorrichtung um eine Mittel-Längs-Achse drehbar angetrieben, wobei eine Wärmeisolierung des Drehrohrofens im Bereich der Antriebsvorrichtungen nicht möglich ist, da die Antriebs-/LagerVorrichtung direkt auf dem Trommelkörper des Drehrohrofens angebracht ist. In diesem Bereich wird Wärmeenergie des Drehrohrofens an die Umgebung ungenutzt abgestrahlt. Es ist nachteilig, dass die in den Wänden des Drehrohrofens gespeicherte Energie an die Umgebung abgestrahlt wird und damit verloren ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren zur Wärmerückgewinnung an einem Drehrohrofen zu schaffen, um die während des Betriebes des Drehrohrofens erzeugte Wärmeenergie im Bereich der Antriebs-/Lager-Vorrichtungen zurückzugewinnen und einer weiteren Nutzung zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 12 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass mindestens eine Antriebs-/Lager-Vorrichtung zur Anordnung an einem Drehrohrofen durch eine Antriebs-/Lager-Abdeckung, insbesondere bezogen auf eine Mittel-Längs-Achse des Drehrohrofen vollumfänglich abgedeckt ist. Dadurch kann die in einem Antriebs-/Lager-Abschnitt abgestrahlte Wärme aufgefangen werden. Der Antriebs-/Lager-Abschnitt weist keine Wärmeisolationsshicht auf. Dadurch ist ein hoher Wärmeübertrag von dem Drehrohrofen in die Antriebs-/Lager-Abdeckung möglich. Weiterhin ist eine Wärme-Abführ-Vorrichtung zum Abführen der mittels der Antriebs-/Lager-Abdeckung aufgefangenen Wärme vorgesehen. Vorzugsweise sind die Antriebs-/Lager-Vorrichtung und die Antriebs-/Lager-Abdeckung in einem Antriebs-/Lager-Abschnitt angeordnet. In den übrigen Bereichen des Drehrohrofens, sogenannten Isolier-Abschnitten, weist der Drehrohrofen eine Wärmeisolierung auf. In einer bevorzugten Ausführungsform des Ofens ist die Antriebs-/Lager-Abdeckung mit der Wärmeisolierung derart verbunden, dass eine durchgängige Wärmeisolierung des Drehrohrofens gegeben ist. Das bedeutet, dass der Drehrohrofen an seiner Mantelfläche an Isolier-Abschnitten wärmeisoliert ist und an unisolierten Antriebs-/Lager-Abschnitten Antriebs-/Lager-Vorrichtungen zur Aufnahme abgestrahlter Wärme des Drehrohrofens aufweist.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Zusätzliche Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Systems zur Wärmerückgewinnung an einem Drehrohrofen,
    Fig. 2
    einen vergrößerten Ausschnitt einer Seitenansicht des an dem Drehrohofen angebrachten Systems,
    Fig. 3
    eine Figur 2 entsprechende Draufsicht,
    Fig. 4
    einen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV in Figur 3,
    Fig. 5
    einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie V-V in Figur 2 und
    Fig. 6
    eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie VI-VI in Figur 1.
  • Eine in Figur 1 dargestellte Gesamtanordnung zeigt einen Drehrohrofen 1, eine an einer Stirnwand 2 des Drehrohrofens 1 angebrachte Heiz-Vorrichtung 3 zur Erwärmung des Drehrohrofens 1 und einen mit der Heiz-Vorrichtung 3 verbundenen Schalldämpfer 4.
  • Weiterhin sind zwei Antriebs-/Lager-Vorrichtungen 5 zum drehbaren Antreiben des Drehrohrofens 1 um eine Mittel-Längs-Achse 6 vorgesehen. Die Antriebs-/Lager-Vorrichtungen 5 sind jeweils von einer Antriebs-/Lager-Abdeckung 7 zur Wärmegewinnung von in dem Bereich der auf dem Drehrohrofen 1 montierten Antriebs-/Lager-Vorrichtungen 5 abgegebener Wärme des Drehrohrofens 1 abgedeckt. In jeder Antriebs-/Lager-Abdeckung 7 ist jeweils eine Wärme-Abführ-Vorrichtung in Form eines Wärmetauschers 8 integriert. Die Wärmetauscher 8 sind jeweils in einem oberen, einem Untergrund, auf welchem der Drehrohrofen 1 gelagert ist, gegenüberliegenden Bereich der Antriebs-/Lager-Abdeckung 7 angeordnet. Die Wärmetauscher 8 sind somit dem Drehrohrofen 1 direkt benachbart angeordnet. Von dem Drehrohrofen 1 abgestrahlte Wärme wird auf in den Antriebs-/Lager-Abdeckungen 7 bevorratete Luft übertragen, wobei die erwärmte Luft selbsttätig in der Antriebs-/Lager-Abdeckung 7 nach oben steigt. Dort kann die Wärmeabgabe in dem Wärmetauscher erfolgen. Auf grund der benachbarten Anordnung des Wärmetauschers 8 zu dem Drehrohrofen 1 sind Wärmeverluste beispielsweise durch Übertragung der erwärmten Luft reduziert. Die benachbarte Anordnung des Wärmetauschers 8 zu dem Drehrohrofen 1 erhöht die Effektivität der Wärmerückgewinnung. Die Wärmetauscher 8 sind durch eine Wärmeträger-Leitung 9 miteinander verbunden und mittels der Wärmeträger-Leitung 9 an einen Wärmespeicher 10 angeschlossen. Ausgehend von dem Wärmespeicher 10 kann ein Wärmeträger-Medium wie beispielsweise Wasser in einer Kreislauf-Richtung 11 durch die Wärmetauscher 8 in den Antriebs-/Lager-Abdeckungen 7 strömen und wird anschließend entlang der Kreislauf-Richtung 11 in den Wärmespeicher 10 zurückgeführt.
  • Das erfindungsgemäße System zur Wärmerückgewinnung umfasst die Antriebs-/Lager-Vorrichtungen 5, die Antriebs-/Lager-Abdeckungen 7 sowie die Wärme-Abführ-Vorrichtungen 8.
  • Der Drehrohrofen 1 weist einen zur Mittel-Längs-Achse 6 rotationssymmetrischen Trommelkörper 12 auf. Entlang der Mittel-Längs-Achse 6 hat der Trommelkörper 12 abwechselnd Isolier-Abschnitte 13 und Antriebs-/Lager-Abschnitte 14. An einem vorderen, an die Stirnwand 2 des Drehrohrofens 1 anschließenden Bereich des Trommelkörpers 12 ist ein erster Isolier-Abschnitt 13 angeordnet, in dem der Trommelkörper 12 eine nicht dargestellte Wärmeisolierung in Form einer Isolierschicht aufweist. Die Antriebs-/Lager-Abdeckung 7 ist in dem Antriebs-/Lager-Abschnitt 14 vorgesehen, in welchem der Trommelkörper 12 des Drehrohrofens 1 keine Wärmeisolierung aufweist. Entlang der Mittel-Längs-Achse 6 schließt sich an die Antriebs-/Lager-Abdeckung 7 ein weiterer, identischer Isolier-Abschnitt 13 und an diesem anschießend die zweite Antriebs-/Lager-Abdeckung 7 an, wobei der Trommelkörper 12 von einem weiteren Isolier-Abschnitt 13 abgeschlossen ist. Die Isolierschicht in den Isolier-Abschnitten 13 ist jeweils an einer ringförmigen Stirnfläche mit den benachbarten Antriebs-/Lager-Abdeckungen 7 der Antriebs-/Lager-Abschnitte 14 verbunden. Entsprechend treten zwischen den Isolierschichten und den Antriebs-/Lager-Abdeckungen 7 keine Leckstellen auf. Durch die Isolierschichten und die damit verbundenen Antriebs-/Lager-Abdeckungen 7 ist der Trommelkörper 12 des Drehrohrofens 1 vollständig isoliert bzw. eingehaust. Eine unkontrollierte, unisolierte bzw. ungenutzte Wärmeabgabe des Drehrohrofens 1 ist verhindert.
  • Im Folgenden wird anhand der Figuren 2 bis 5 ein System zur Wärmerückgewinnung an dem Drehrohrofen 1 näher beschrieben. Die Heiz-Vorrichtung 3 weist einen Grundkörper 15 mit einer zu der Mittel-Längs-Achse 6 parallel angeordneten Längs-Achse 60, mit einer Grundkörper-Einlass-Öffnung 16 und einer Grundkörper-Auslass-Öffnung 17, einen in dem Grundkörper 15 angeordneten Brenner 18 und einen in dem Grundkörper 15 angeordneten Brenner-Ventilator 19 sowie einen fest mit dem Grundkörper 15 verbundenen Unterwagen 20 auf. Der Unterwagen 20 weist mehrere drehbar gelagerte Drehrollen 21 auf, mittels derer die Heiz-Vorrichtung 3 entlang der Längs-Achse 60 verschiebbar ist. Wie in Figur 5 dargestellt, kann dazu ein Schienensystem 22 verwendet werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, den Unterwagen 20 mit Rädern für andere Untergrundarten auszustatten.
  • Weiterhin weist die Heiz-Vorrichtung 3 eine nicht dargestellte Regeleinrichtung auf, die sowohl mit dem Brenner 18 als auch mit dem Brenner-Ventilator 19 verbunden ist, um eine Temperatur von dem Brenner 18 abgegebener Wärme zu regeln. Damit kann eine in dem Drehrohrofen 1 einzustellende Temperatur geregelt werden. Dazu ist weiterhin eine nicht dargestellte Verbindung der Regeleinrichtung 23 mit einer innerhalb des Drehrohrofens 1 angebrachten Temperatur-Messeinrichtung zur Erfassung einer Ist-Temperatur in dem Drehrohrofen 1 vorgesehen. Die Verbindung zu der Temperatur-Messeinrichtung im Drehrohrofen 1 kann auch entfallen, sodass die Regeleinrichtung 23 die Funktion einer Steuereinrichtung übernimmt und beispielsweise entsprechend einem vorgegebenen Temperatur-Zeit-Profil Wärme abgibt. Es ist außerdem möglich, dass die Wärme-Einrichtung 23 entweder mit dem Brenner 18 oder mit dem Brenner-Ventilator 19 und nicht mit beiden Komponenten gleichzeitig verbunden ist.
  • Der Brenner 18 gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein so genannter Zweistoff-Brenner, der sowohl mit flüssigem Brennstoff wie beispielsweise Öl als auch mit gasförmigem Brennstoff wie beispielsweise Erdgas betrieben werden kann. Deshalb ist eine Gas-Zuführ-Einheit 24 vorgesehen, die ein nach unten zum dem Unterwagen 20 gerichtetes, offenes Gas-Anschluss-Rohr 25 aufweist. Über einen Gas-Verteilerring 26, an dessen dem Drehrohrofen 1 zugewandter Stirnseite ein eine Vielzahl von kleinen Gas-Austrittslöchern 61 aufweisender Gas-Austrittsring 62 vorgesehen ist, wird der gasförmige Brennstoff zugeführt. Die Zuführung des flüssigen Brennstoffs erfolgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Düse 27. Die Düse 27 und der Gas-Verteilerring 26 sind konzentrisch zur Längs-Achse 60 angeordnet. Es ist auch möglich, einen Brenner zu verwenden, der mit festen, flüssigen und/oder gasförmigen Medien betrieben wird.
  • Der Grundkörper 15 ist mehrteilig aufgebaut und umfasst drei hintereinander angeordnete Rohr-Abschnitte, wobei ein erster Rohr-Abschnitt 28 dem Schalldämpfer 4 zugewandt ist, ein zweiter Rohr-Abschnitt 29 entlang der Längs-Achse 60 an den ersten Rohr-Abschnitt 28 anschließt und wiederum ein dritter Rohr-Abschnitt 30 ebenfalls entlang der Längs-Achse 60 an den zweiten Rohr-Abschnitt 29 anschließt und der Stirnwand 2 des Drehrohrofens 1 zugewandt ist. Die benachbarten Rohr-Abschnitte 28 und 29 bzw. 29 und 30 sind jeweils mittels einer Flansch-Verbindung 31 durch Schrauben fest, aber lösbar miteinander verbunden. Es ist auch möglich, dass die benachbarten Rohr-Abschnitte 28 und 29 bzw. 29 und 30 an den Flansch-Verbindungen 31 miteinander verschweißt sind. Die drei Rohr-Abschnitte 28, 29 und 30 weisen jeweils identische Innen- und Außen-Durchmesser auf, sodass der Grundkörper 15 konstante Innen- und Außen-Durchmesser entlang der Längs-Achse 60 aufweist.
  • An dem ersten Rohr-Abschnitt 28 ist die Grundkörper-Einlass-Öffnung 16 dem Schalldämpfer 4 zugewandt angeordnet, wobei der erste Rohr-Abschnitt 28 mit einer weiteren Flansch-Verbindung 31 an dem Schalldämpfer 4 befestigt ist. An dem Übergang von dem ersten Rohr-Abschnitt 28 zu dem zweiten Rohr-Abschnitt 29 ist ein Luftführungs-Element 32 vorgesehen, das konzentrisch zur Längs-Achse 60 angeordnet ist und entlang dieser einen veränderlichen Querschnitt aufweist, wobei ein Einlass-Querschnitt 33 und ein Auslass-Querschnitt 34 im Wesentlichem gleich groß und damit maximal sind. Zwischen dem Einlass-Querschnitt 33 und dem Auslass-Querschnitt 34 ist ein Übergangs-Querschnitt 35 angeordnet, der entlang der Längs-Achse 60 an der Flansch-Verbindung 31 vorgesehen ist, die den ersten Rohr-Abschnitt 28 mit dem zweiten Rohr-Abschnitt 29 verbindet. An dem Übergangs-Querschnitt 35 weist das Luftführungs-Element 32 den geringsten Durchmesser auf. Das Luftführungs-Element 32 dient der Verbesserung der Strömungsbedingungen innerhalb des Grundkörpers 15.
  • In dem zweiten Rohr-Abschnitt 29 des Grundkörpers 15 ist der Brenner-Ventilator 19 angeordnet, der mehrere identische, entlang des Umfangs eines Ventilatorrings 36 angeordnete, nicht eben ausgebildete Schaufelräder 37 aufweist.
  • In dem dritten Rohr-Abschnitt 30 ist der Brenner 18 angeordnet. Weiterhin weist der dritte Rohr-Abschnitt 30 die Grundkörper-Auslass-Öffnung 17 auf, die der Stirnwand 2 des Drehrohrofens 1 zugewandt ist. An einer äußeren Mantelfläche 38 des dritten Rohr-Abschnitts 30 ist benachbart zu dem Gas-Verteilerring 26 der Gas-Zuführ-Einheit 24 eine ringförmige Scheibe 39 befestigt. Die Scheibe 39 dient als Flansch zur Befestigung des Grundkörpers 15 an der Stirnwand 2 sowie zur Befestigung eines trichterförmigen Feuerungs-Abschnitts 40, der innerhalb des Drehrohrofens 1 angeordnet ist, an dem Grundkörper 15. Die Scheibe 39 ist fest mit der Stirnwand 2 des Drehrohrofens 1 verbunden und dient als abschirmende Isolierung einer zur Anbindung der Heiz-Vorrichtung 3 notwendigen Öffnung 41 in der Stirnwand 2. Die Stirnwand 2 ist ortsfest und deshalb nicht drehfest mit dem um die Mittel-Längs-Achse 6 drehbaren Drehrohrofen 1 verbunden. Weiterhin ist die Stirnwand fest mit der Heiz-Vorrichtung 3 verbunden. Dadurch wird gewährleistet, dass eine Rotationsbewegung des Drehrohrofens 1 gegenüber der ortsfesten Heiz-Vorrichtung 3 möglich ist.
  • Durch die trichterförmige Gestaltung des Feuerungs-Abschnitts 40 der Heiz-Vorrichtung 3 wird die Abgabe von Heißluft in den Drehrohrofen 1 verbessert. Dazu ist ein Querschnitt des Feuerungs-Abschnitts 40 im Vergleich zu dem Durchmesser des Grundkörpers 15 vergrößert.
  • Im Folgenden wird der Aufbau des Schalldämpfers 4 näher erläutert. Der Schalldämpfer 4 weist ein Dämpfer-Gehäuse 42 auf, das auf einen dem Unterwagen 20 ähnlichen Unterwagen 43 angeordnet ist. An dem Unterwagen 43 sind identische Drehrollen 21 zum Verlagern des Schalldämpfers 4 entlang der Längs-Achse 60 vorgesehen. Insbesondere rollt der Schalldämpfer 4 auf dem gleichen Schienensystem 22 wie die Heiz-Vorrichtung 3. Das Dämpfer-Gehäuse 42 weist eine unterhalb der Längs-Achse 60 benachbart zu dem Unterwagen 43 angeordnete erste Dämpfer-Einlass-Öffnung 44 und eine bezüglich der Längs-Achse 60 der ersten Dämpfer-Einlass-Öffnung 44 gegenüberliegend angeordnete zweite Dämpfer-Einlass-Öffnung 45 auf. Die Dämpfer-Einlass-Öffnungen 44, 45 sind senkrecht zur Längs-Achse 60 und damit parallel zur Stirnwand 2 des Drehrohrofens 1 orientiert. Die Dämpfer-Einlass-Öffnungen 44, 45 sind parallel zueinander angeordnet. Die Dämpfer-Einlass-Öffnungen 44, 45 sind in einer senkrecht zur Längs-Achse 60 orientierten Ebene oder mit einem geringen Abstand zueinander angeordnet. Die Dämpfer-Einlass-Öffnungen 44, 45 sind der Stirnwand 2 des Drehrohrofens 1 zugewandt und rechteckig ausgebildet.
  • Weiterhin weist das Dämpfer-Gehäuse 42 eine Dämpfer-Auslass-Öffnung 46 auf, über die der Schalldämpfer 4 an der Grundkörper-Einlass-Öffnung 16 an der Heiz-Vorrichtung 3 angeordnet ist. Die Dämpfer-Auslass-Öffnung 46 ist rund ausgebildet und konzentrisch zur Längs-Achse 60 angeordnet. Ebenfalls sind die Grundkörper-Einlass-Öffnung 16 und die Grundkörper-Auslass-Öffnung 17 konzentrisch zu der Längs-Achse 60 angeordnet. Die Dämpfer-Auslass-Öffnung 46 und die Dämpfer-Einlass-Öffnungen 44, 45 sind bezüglich der Längs-Achse 60 derart parallel zueinander angeordnet, dass die Öffnungen 44, 45, 46 in einer zur Längs-Achse 60 senkrecht orientierten Ebene oder beabstandet zueinander angeordnet sind. Ein derartiger Abstand ist gering im Vergleich zu einem Strömungsweg, den Luft von einer Dämpfer-Einlass-Öffnung 44, 45 zu der Dämpfer-Auslass-Öffnung 46 zurücklegt. Der Abstand beträgt höchstens 5% der Länge des Strömungswegs, insbesondere höchstens 2% des Strömungswegs und insbesondere höchstens 1% des Strömungswegs. An den Dämpfer-Einlass-Öffnungen 44, 45 ist jeweils ein Schutzgitter 47 angebracht, um eine Verschmutzung des Schalldämpfers 4 und der Heiz-Vorrichtung 3 mit den darin angeordneten Brenner 18 und Brenner-Ventilator 19 zu vermeiden. Weiterhin dienen die Schutzgitter 47 als Eingreifschutz. Zwischen den Dämpfer-Einlass-Öffnungen 44, 45 und der Dämpfer-Auslass-Öffnung 46 ist jeweils ein parallel zu der Längs-Achse 60 orientiertes Strömungs-Leitblech 48 angeordnet, das - ebenso wie alle Innenseiten von Außenwänden des Dämpfer-Gehäuses 42 - mit einer Schalldämmung 49 versehen sind. Eine der Stirnwand 2 gegenüberliegend angeordnete u-förmige Rückwand 50 des Dämpfer-Gehäuses 42 ist in der Art gestaltet, dass durch die Dämpfer-Einlass-Öffnungen 44, 45 eingesaugte Umgebungsluft entlang von Bogenrichtungen 51 insbesondere entlang einer 180°-Kehre strömen und den Schalldämpfer 4 über die Dämpfer-Auslass-Öffnung 46 wieder verlassen kann. Das bedeutet, dass ein über die Dämpfer-Einlass-Öffnungen 44, 45 eingesaugter Luftstrom parallel und entgegengesetzt zu einem über die Dämpfer-Auslass-Öffnung 46 austretenden Luftstrom orientiert ist. Der Schalldämpfer 4 ist derart ausgeführt, dass der eingesaugte Luftstrom der erwärmten Umgebungsluft umgelenkt wird, insbesondere um 180° bezüglich einer ursprünglichen Strömungsrichtung. Gemäß der Querschnittsdarstellung in Figur 4 ist der Schalldämpfer 4 W-förmig ausgeführt, wobei die Dämpfer-Auslass-Öffnung 46 mittig, also dem mittleren der drei W-Stege, und die Dämpfer-Einlass-Öffnungen 44, 45 jeweils außen, also den beiden äußeren W-Stegen zugeordnet sind. Durch diese Gestaltung der Rückwand sind die Strömungsbedingungen innerhalb des Schalldämpfers 4 weiter verbessert.
  • Im Folgenden wird anhand der Figuren 1 und 6 das erfindungsgemäße System zur Wärmerückgewinnung an dem Drehrohrofen 1 näher beschrieben. Das System umfasst die beiden Antriebs-/Lager-Vorrichtungen 5, die jeweils in einem Antriebs-/Lager-Abschnitt 14 des Drehrohrofens 1 gelagert angeordnet sind, jeweils eine Antriebs-/Lager-Abdeckung 7 zur Abdeckung der Antriebs-/Lager-Vorrichtungen 5 und jeweils eine Wärme-Abführ-Vorrichtung 8 in Form eines Wärmetauschers zum Abführen von mittels der Antriebs-/Lager-Abdeckungen 7 zurück gewonnenen Wärme. Die Antriebs-/Lager-Vorrichtung 5 umfasst einen konzentrisch zum Drehrohrofen 1 angeordneten und mit dem Trommelkörper 12 verbundenen Laufring 52, der auf zwei Laufrollen 53 um die Mittel-Längs-Achse 6 drehbar gelagert ist. Zusätzlich kann eine weitere, nicht dargestellte Antriebs-/Lager-Vorrichtung 5 in Form eines Kettenantriebs zum drehbaren Antreiben des Trommelkörpers 12 des Drehrohrofens 1 um die Mittel-Längs-Achse 6 vorgesehen sein. Dadurch, dass die Laufringe 52 bzw. ein Kettenrad des Kettenantriebs drehfest mit dem Drehrohrofen 1 verbunden sind, kann in den Antriebs-/Lager-Abschnitten 14 keine Wärmeisolierung angebracht werden. Die Antriebs-/Lager-Abschnitte 14 sind somit nicht wärmeisoliert.
  • Um die von dem Drehrohrofen 1 abgestrahlte Wärme nutzen zu können, ist die Antriebs-/Lager-Abdeckung 7 in Form eines sogenannten Lufthutzes vorgesehen. Der Lufthutz 7 ist eine wärmeisolierte Einhausung des Drehrohrofens 1 mit dem Laufring 52 und den Laufrollen 53 bzw. des Kettenantriebs in den Antriebs-/Lager-Abschnitten 14, wobei in einem unteren Bereich des Lufthutzes 7 eine Eintrittsöffnung 54 zum Lufteintritt von Umgebungsluft vorgesehen ist. Die Antriebs-/Lager-Vorrichtung 5 ist somit innerhalb der Antriebs-/Lager-Abdeckung 7 angeordnet.
  • In einem oberen Bereich ist der Lufthutz 7 trichterförmig ausgebildet und weist einen verjüngten Abschnitt auf, innerhalb dessen der Wärmetauscher 8 angeordnet ist. Der verjüngte Bereich ist durch einen Deckel 55 abgedeckt, wobei zwischen dem Deckel 55 und dem oberen Bereich des Lufthutzes 7 eine Austrittsöffnung 56 zum Luftaustritt an die Umgebung vorgesehen ist. Innerhalb des Wärmetauschers 8 ist zudem ein Temperaturfühler 57 zur Erfassung der Temperatur in dem Wärmetauscher 8 angeordnet. Der Temperaturfühler 57 ist mit einer nicht dargestellten Steuerungseinrichtung verbunden, die in Abhängigkeit der erfassten Ist-Temperatur im Wärmetauscher 8 diesen zu- oder abschaltet.
  • Der Lufthutz 7 weist Seitenwände 58 zur Einhausung einer äußeren Mantelfläche des Laufrings 52 und der Laufrollen 53 und darüber hinaus zwei mit den Seitenwänden 58 verbundene Stirnwände 59 auf, die eine thermische Abschirmung der Antriebs-/Lager-Vorrichtung 5 entlang der Mittel-Längs-Achse 6 gewährleisten. Der Lufthutz 7 ist an den Stirnwänden 59 mit der Wärmeisolierung der angrenzenden Isolier-Abschnitte 13 verbunden, sodass eine durchgängige Wärmeisolierung des Drehrohrofens 1 gegeben ist.
  • Die Antriebs-/Lager-Abdeckung 7 ist im Bereich des Wärmetauschers 8 mit der Wärmeträger-Leitung 9 verbunden, die eine Kreislaufleitung darstellt und über die die Antriebs-/Lager-Abdeckungen 7 an den Wärmespeicher 10 angebunden sind. Der Wärmespeicher 10 ist als Schichten-Wärmespeicher ausgeführt. Als Wärmetauscher 8 kann beispielsweise ein handelsüblicher Kühler eines Lastkraftwagens eingesetzt werden. Der Wärmetauscher 8 ist also ebenfalls innerhalb der Antriebs-/Lager-Abdeckung 7 angeordnet.
  • Durch die Verwendung des Lufthutzes 7 kann in dem Antriebs-/Lager-Abschnitt 14 auf den aus sicherheitstechnischen Gründen üblicherweise notwendigen, separaten Eingreifschutz für den Laufring 52 oder einen alternativen Kettenantrieb entfallen.
  • Im Folgenden wird anhand der Figuren 1 bis 5 das Verfahren zur Wärmerückgewinnung an der Stirnwand des Drehrohrofens 1 näher beschrieben. Zur Beheizung des Drehrohrofens 1 wird die Heiz-Vorrichtung 3 mit dem Brenner 18 eingesetzt. Zur Verbrennung in dem Brenner 18 wird Sauerstoff benötigt, welcher über den Brenner-Ventilator 19 aus der Umgebungsluft zugeführt wird. Zur Reduzierung von Ansauggeräuschen, die durch den Brenner-Ventilator 19 erzeugt werden und über 100 dB betragen können, wird der Schalldämpfer 4 eingesetzt.
  • Die Heiz-Vorrichtung 3 mit dem Brenner 18 ist gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse 6 des Drehrohrofens 1 an dessen Stirnwand 2 angebracht. In diesem Fall sind die Mittel-Längs-Achse 6 des Drehrohrofens 1 und die Längs-Achse 60 der Heiz-Vorrichtung 3 identisch. Es ist aber auch möglich, die Heiz-Vorrichtung 3 bezogen auf den Drehrohrofen 1 außermittig anzuordnen, wobei die Mittel-Längs-Achse 6 und die Längs-Achse 60 parallel zueinander angeordnet sind. Während des Betriebs des Drehrohrofens 1 kann die Stirnwand 2 auf über 300 °C erwärmt werden. Die Wärmeenergie wird über die Stirnwand 2 an die Umgebung abgestrahlt, sodass im Bereich der Stirnwand 2 die Luft gegenüber der anderen Umgebungsluft um etwa 30 °C erwärmt ist.
  • Durch die Gestaltung des Schalldämpfers 4, bei dem die Dämpfer-Einlass-Öffnungen 44, 45 der Stirnwand 2 des Drehrohrofens 1 zugewandt sind, wird die von der Stirnwand 2 abgestrahlte Wärme an die Umgebungsluft in der Form genutzt, dass die erwärmte Umgebungsluft im Bereich zwischen der Stirnwand 2 und den Dämpfer-Einlass-Öffnungen 44, 45 eingesaugt und über den Brenner-Ventilator 19 dem Brenner 18 zugeführt wird. Dadurch wird die erwärmte Luft über die Heiz-Vorrichtung 3 in den Drehrohrofen 1 zurückgeführt. Durch die Vorwärmung der Verbrennungsluft wird eine Steigerung des Feuerungswirkungsgrades des Brenners 18 erzielt und führt damit zu einer Brennstoffeinsparung von etwa 1,5 %. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass höhere Erwärmungen der Verbrennungsluft nicht unbegrenzt zu einer Steigerung der Brennstoffeinsparung führen, da mit zunehmender Temperatur der Verbrennungsluft deren Luftdichte abnimmt und dadurch das zur Verbrennung benötigte Luftvolumen ansteigt. Die Erwärmung der Verbrennungsluft auf etwa 30 °C hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
  • Im Folgenden wird anhand der Figuren 1 und 6 das erfindungsgemäße Verfahren zur Wärmerückgewinnung an dem Drehrohrofen beschrieben. Durch die Verwendung der Lufthutze 7 ist es möglich, die im Bereich der Antriebs-/Lager-Abschnitte 14 des Drehrohrofens 1 abgestrahlte Wärme aufzufangen. Innerhalb des Lufthutzes 7 steigt die erwärmte Luft nach oben, wo in einem oberen Bereich der Wärmetauscher 8 angeordnet ist. Dabei beträgt die Abstrahltemperatur des Drehrohrofens innerhalb des sogenannten Brenner-Nachbereichs, innerhalb dessen der in Figur 1 rechts dargestellte Lufthutz 7 angeordnet ist, bis zu 300 °C. Im Brenner-Fernbereich, wo der in Figur 1 links dargestellte Lufthutz 7 angeordnet ist, beträgt die Abstrahltemperatur des Drehrohrofens etwa 100 °C. Der Lufthutz 7 im Brenner-Nachbereich ist zu der Heiz-Vorrichtung 3 benachbart angeordnet, der andere Lufthutz 7 im Brenner-Fernbereich ist beabstandet zur Heiz-Vorrichtung 3 angeordnet. Durch den Temperaturfühler 57 wird die Ist-Temperatur im Wärmetauscher 8 erfasst und mit der Ist-Temperatur in dem Wärmespeicher 10 verglichen. Falls die Temperatur des Wärmetauschers 8 größer ist als die Temperatur in dem Wärmespeicher 10 wird der Wärmetauscher 8 aktiviert und die zurück gewonnene Wärme über die Wärmeträger-Leitung 9 dem Wärmespeicher 10 zugeführt. In der Wärmeträger-Leitung 9 wird als Wärmeträger-Medium bevorzugt Wasser eingesetzt. Es sind aber auch andere Wärmeträger-Medien, sowohl flüssig als auch gasförmig, denkbar.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Figur 1 sind zwei Antriebs-/Lager-Abdeckungen 7 mit Wärmespeichern 8 vorgesehen. Es ist auch möglich, drei Antriebs-/Lager-Abdeckungen 7 mit jeweils einem Wärmespeicher 8 einzusetzen, wobei damit für den Drehrohrofen 1 eine Leistung von bis zu 50 kW erzielt werden kann.
  • Durch die Verwendung des Wärmespeichers 10 ist es möglich die zurück gewonnene Wärme zu speichern und je nach Bedarf für verschiedene Zwecke weiterzuverwenden.

Claims (14)

  1. System zur Wärmerückgewinnung an einem Drehrohrofen umfassend
    a. mindestens eine Antriebs-/Lager-Vorrichtung (5) zur Anordnung an dem Drehrohrofen (1),
    b. jeweils eine Antriebs-/Lager-Abdeckung (7) zur Abdeckung der mindestens einen Antriebs-/Lager-Vorrichtung (5) und
    c. jeweils eine Wärme-Abführ-Vorrichtung (8) zum Abführen mittels der mindestens einen Antriebs-/Lager-Abdeckung (7) zurück gewonnener Wärme.
  2. System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antriebs-/Lager-Vorrichtung (5) einen Laufring (52) und zwei Laufrollen (53) zum Antreiben des Laufrings (52) umfasst.
  3. System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antriebs-/Lager-Vorrichtung (5) innerhalb der mindestens einen Antriebs-/Lager-Abdeckung (7) angeordnet ist.
  4. System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen über eine Wärmeträger-Leitung (9) mit der mindestens einen Wärme-Abführ-Vorrichtung (8) verbundenen Wärmespeicher (10), insbesondere einen Schichten-Wärmespeicher, zur Speicherung der zurück gewonnenen und abgeführten Wärme.
  5. System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Wärmetauscher (8) als Wärme-Abführ-Vorrichtung.
  6. System gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (8) innerhalb der Antriebs-/Lager-Abdeckung (7) angeordnet ist.
  7. Drehrohrofen mit einem eine Mittel-Längs-Achse (6) aufweisenden Trommelkörper (12) und mit einem System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
  8. Drehrohrofen gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch mindestens einen Isolier-Abschnitt (13) und mindestens einen Antriebs-/Lager-Abschnitt (14), die entlang der Mittel-Längs-Achse (6) angeordnet sind.
  9. Drehrohrofen gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antriebs-/Lager-Vorrichtung (5) in einem Antriebs-/Lager-Abschnitt (14) angeordnet ist.
  10. Drehrohrofen gemäß Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine an einer äußeren Mantelfläche des Isolier-Abschnitts (13) angebrachte Isolierschicht als Wärmeisolierung.
  11. Drehrohrofen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antriebs-/Lager-Abdeckung (7) mit der Wärmeisolierung verbunden ist.
  12. Verfahren zur Wärmerückgewinnung an einem Drehrohrofen umfassend die Verfahrensschritte
    a. Bereitstellen eines Drehrohrofens gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11,
    b. Auffangen von in einem Antriebs-/Lager-Abschnitt (14) abgegebener Wärme durch eine Antriebs-/Lager-Abdeckung (7),
    c. Aufnehmen der abgegebenen Wärme durch die mindestens eine Wärme-Abführ-Vorrichtung (8) und
    d. Abführen der aufgenommenen Wärme durch eine Wärmeträger-Leitung (9).
  13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Speichern der durch die Wärmeträger-Leitung (9) abgeführten Wärme in einem mit der Wärmeträger-Leitung (9) verbundenen Wärmespeicher (10).
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnehmen von dem Drehrohrofen (1) abgegebenen Wärme durch die mindestens eine Wärme-Abführ-Vorrichtung (8) benachbart zu dem Drehrohrofen (1), insbesondere innerhalb der Antriebs-/Lager-Abdeckung (7) erfolgt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3135996A1 (de) * 2015-08-26 2017-03-01 Benninghoven GmbH & Co.KG Mülheim Brenner-schutzvorrichtung, anlage zum erwärmen von material umfassend eine derartige brenner-schutzvorrichtung sowie verfahren zum schützen eines brenners an einer nachhitzenden einrichtung vor überhitzung
CN107388817A (zh) * 2017-08-02 2017-11-24 合肥四书电子商务有限公司 一种水泥生产用回转窑

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108007214B (zh) * 2018-01-02 2024-05-07 滕州市中联重工机械科技有限公司 一种步进式加热炉汽化冷却装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD157473A1 (de) * 1981-03-19 1982-11-10 Rolf Pfeifer Vorrichtung zur lagerung von drehrohren
DE4419543C1 (de) * 1994-06-03 1996-02-08 Noell Gmbh Drehrohr mit Mantelkühlung für Verbrennungsanlagen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2813133C2 (de) * 1978-03-25 1983-04-21 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Abwärme-Rückgewinnungsanlage
DE3128191C2 (de) * 1981-07-16 1986-09-04 INTERATOM GmbH, 5060 Bergisch Gladbach Abwärmenutzung für Drehrohröfen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD157473A1 (de) * 1981-03-19 1982-11-10 Rolf Pfeifer Vorrichtung zur lagerung von drehrohren
DE4419543C1 (de) * 1994-06-03 1996-02-08 Noell Gmbh Drehrohr mit Mantelkühlung für Verbrennungsanlagen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3135996A1 (de) * 2015-08-26 2017-03-01 Benninghoven GmbH & Co.KG Mülheim Brenner-schutzvorrichtung, anlage zum erwärmen von material umfassend eine derartige brenner-schutzvorrichtung sowie verfahren zum schützen eines brenners an einer nachhitzenden einrichtung vor überhitzung
CN107388817A (zh) * 2017-08-02 2017-11-24 合肥四书电子商务有限公司 一种水泥生产用回转窑
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