NL7906433A

NL7906433A - METHOD AND APPARATUS FOR HEATING ASPHALT-CONTAINING MATERIALS

Info

Publication number: NL7906433A
Application number: NL7906433A
Authority: NL
Original assignee: Harm Dinand Eshuis Cornelis Mo
Priority date: 1979-08-27
Filing date: 1979-08-27
Publication date: 1981-03-03
Also published as: EP0024755A3; EP0024755A2

Description

* t* t

* ' - X - 20916/CV/IU* '- X - 20916 / CV / IU

Aanvrager: Harm Dinand Eshuis, Cornells Mourik, Cornells MarMrms Alouisiue van Veldhoven, Ir. Jan Sjouke^én Egbert Geluk, handelende als toekomstige bestuurders van en namens de vennootschap onder firma Renofalt i.o. te Utrecht.Applicant: Harm Dinand Eshuis, Cornells Mourik, Cornells MarMrms Alouisiue van Veldhoven, Ir. Jan Sjouke and Egbert Geluk, acting as future directors of and on behalf of the company under the firm Renofalt i.o. in Utrecht.

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het verwannen van asfalthoudende materialen.Short designation: Method and device for the removal of asphalt-containing materials.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwar-The invention relates to a method for heating

VV

5 men van asfalthoudende materialen met behulp van verbrandingsgassen.5 of asphalt-containing materials using combustion gases.

Om asfalthoudende materialen, die bijvoorbeeld vrijkomen bij het opbreken van wegdekken en dergelijke opnieuw te kunnen benutten is het noodzakelijk deze asfaltmengsels te verhitten. Omdat dergelijke 10 asfaltmengsels bindmiddelen zoals bitumen bevatten, moet worden voorkomen, dat tijdens het verhitten deze bindmiddelen verdampen of verbranden. Dergelijke asfalthoudende materialen verhit men dan ook veelal in roterende trommels, waarin vlampijpen zijn opgesteld, zodanig, dat door deze vlampijpen verbrandingsgassen kunnen worden 15 gevoerd in een richting overeenkommend met de bewegingsrichting van de asfalthoudende materialen door de trommel. Om hierbij een redelijk effect te bereiken is een groot aantal vlampijpen en een trommel van grote afmeting nodig. Een verder nadeel van deze toepassing is, dat de pijpen een verhoudingsgewijs hoge temperatuur maien hebben, 20 hetgeen aankoeken van materialen op de pijpen tot gevolg heeft, waardoor de doorgang van de te verhitten materialen tussen de pijpen door in korte tijd wordt geblokkeerd. Een (hn noodzakelijk zijnde reiniging van het inwendige van de trommel met de daarin opgestelde pijpen is bijzonder lastig en duur, terwijl daarbij de inrichting tevens buiten 25 bedrijf moet worden gesteld.In order to be able to reuse asphalt-containing materials, which are released for example when road surfaces are broken up, it is necessary to heat these asphalt mixtures. Since such asphalt mixtures contain binders such as bitumen, it is to be prevented that these binders evaporate or burn during heating. Such asphalt-containing materials are therefore often heated in rotating drums in which fire tubes are arranged, such that combustion gases can be passed through these fire-tubes in a direction corresponding to the direction of movement of the asphalt-containing materials through the drum. In order to achieve a reasonable effect, a large number of fire tubes and a large-sized drum are required. A further drawback of this application is that the pipes have a relatively high temperature maize, which results in caking of materials on the pipes, whereby the passage of the materials to be heated between the pipes is blocked in a short time. A necessary cleaning of the interior of the drum with the pipes arranged therein is particularly difficult and expensive, while the device must also be taken out of operation.

Het de uitvinding wordt beoogd een werkwijze van bovengenoemde soort te verkrijgen, waarbij een effectievere verwarming van dergelijke asfalthoudende materialen kan worden bewerkstelligd.The object of the invention is to obtain a method of the above-mentioned type, in which a more effective heating of such asphalt-containing materials can be effected.

Volgens de uitvinding kan dit worden bereikt doordat men de asfalt-30 houdende materialen in rechtstreeks contact brengt met verbrandingsgassen waarvan de temperatuur niet hoger is dan - 450° C. Voor hetAccording to the invention, this can be achieved by bringing the asphalt-containing materials in direct contact with combustion gases, the temperature of which does not exceed - 450 ° C.

rechtstreekse contact van de verbrandingsgassen met het asfalthoudende materiaal wordt een gelijkmatige en effectieve verhitting van dit materiaal verkregen, terwijl doordat de temperatuur van de rechtstreeks met het 35 materiaal in aanraking komende verbrandingsgassen beneden de - 450° Cdirect contact of the combustion gases with the asphalt-containing material ensures uniform and effective heating of this material, while the temperature of the combustion gases coming into direct contact with the material is below - 450 ° C.

7906433 s, - 2 - 20916 /CV/IÜ wordt gehouden, voorkomen wordt, dat de eigenschappen van de asfalt-houdende materialen tengevolge van de verhitting nadelig worden beïnvloed.7906433 s - 2 - 20916 / CV / IÜ, it is prevented that the properties of the asphalt-containing materials are adversely affected as a result of the heating.

Een doelmatige inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding kan volgens de uitvinding worden verkregen 5 indien de inrichting is voorzien van een draaibare trommel met zich in de lengterichting van de trommel uitstrekkende kanalen waardoorheen de rookgassen worden gevoerd vanaf een uiteinde van de trommel naar het andere uiteinde van de trommel, terwijl middelen zijn aangebracht voor geleiding van dé uit de kanalen stromende rookgassen naar het 10 inwendige van de trommel. Daarbij kan met behulp van een verhoudingsgewijs hoge temperatuur bezittende rookgassen een indirecte verwarming van het materiaal worden bewerkstelligd, terwijl de dan in de kanalen afgekoelde rookgassen kunnen worden benut voor rechtstreekse verwarming van het materiaal.An effective device for carrying out the method according to the invention can be obtained according to the invention if the device is provided with a rotatable drum with channels extending in the longitudinal direction of the drum, through which the flue gases are passed from one end of the drum to the other end of the drum, while means are provided for guiding the flue gases flowing from the channels to the interior of the drum. An indirect heating of the material can be effected by means of flue gases having a relatively high temperature, while the flue gases cooled in the channels can then be used for direct heating of the material.

^ De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van enge in bijgaande figuren schematisch weergegeven uitvoeringsvoorbeelden van inrichtiigen volgens de uitvinding.The invention will be explained in more detail below with reference to narrow exemplary embodiments of devices according to the invention schematically shown in the accompanying figures.

Fig.l toont schematisch een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding.Fig. 1 schematically shows a first embodiment of a device according to the invention.

2Q Fig. 2 toont schematisch een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding.2Q Fig. 2 schematically shows a second embodiment of a device according to the invention.

Fig. 3 toont op grdere schaal een doorsnede over een deel van de bij dein fig. 2 weergegeven inrichting gebruikte trommel gezien volgens de lijn III-III in fig 2.Fig. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the drum used in the apparatus shown in FIG. 2, taken along line III-III in FIG. 2.

25 De in Fig. 1 schematisch weergegeven inrichting omvat een om zijn lengteas draaibare trommel 1, welke onder een kleine hoek ten opzichte van de horizontaal is opgesteld. Op het het hoogst liggende in Figtl linker einde van de trommel 1 is een branderkamer 2 aangesloten, waarin een brander 3 is opgesteld. In de trommel 1 is een 30 concentrisch ten opzichte van de trommel 1 gelegen trommel 4 aange-i bracht, die op niet nader weergegeven wijze met de trommel 1 is verbonden, zodat de beide trommels 1 en 4 samen om de hartlijn van de trommel· 1 draaibaar zijn. ' 7906433The one shown in FIG. 1 schematically shown, device comprises a drum 1 rotatable about its longitudinal axis, which is arranged at a small angle to the horizontal. A burner chamber 2, in which a burner 3 is arranged, is connected to the highest left end of the drum 1 in Figtl. A drum 4 located concentrically with respect to the drum 1 is arranged in the drum 1, which is connected to the drum 1 in a manner not shown in detail, so that the two drums 1 and 4 are joined together about the axis of the drum. 1 rotatable. 7906433

Sr ·Sr

- 3 - 20916/CV/IU- 3 - 20916 / CV / IU

Het linker einde van de trommel 4 is afgesloten door een eind-wand 5, waarin gaten zijn aangebracht waarop een aantal zich in de lengterichting van de trommel uitstrekkende pijpen 6 zijn aangesloten.The left end of the drum 4 is closed by an end wall 5, in which holes are provided to which a number of pipes 6 extending in the longitudinal direction of the drum are connected.

De rechter uiteinden van de binnentrommel 4oi van de pijpen 6 5 zijn op enige afstand van de rechter eindwand 7 van de *trommel 1 gelegen.The right ends of the inner drum 40 of the pipes 6 are spaced from the right end wall 7 of the drum 1.

Nabij het linker einde van de trommel 1 is een niet nader weergegeven toevoerorgaan voor het in het inwendige van de trommel 4 toevoeren van asfalthoudende materialen in de richting volgens pijl A aangebracht, 10 terwijl bij het rechter uiteinde van de trommel 1' niet nader weergegeven t afvoerorgaan voor de afvoer van het verwarmde materiaal in de richting volgens pijl B is aangebracht. Doordat tijdens bedrijf de trommels 1 en 4 draaien zal het materiaal, dat mede door de in de trommels aangebrachte pijpen^wordt meegenomen, min of meer langs een spiraalvormige 15 baan door de trommel bewegen, zoals aangeduid is door de verbindingslijn tussen de pijp A en B.Near the left end of the drum 1, a feeder (not shown in more detail) for feeding asphalt-containing materials into the interior of the drum 4 in the direction of arrow A is provided, while at the right end of the drum 1 'no detail is shown. discharge member for the discharge of the heated material is arranged in the direction according to arrow B. Because the drums 1 and 4 rotate during operation, the material, which is also carried along by the pipes arranged in the drums, will move more or less along a spiral path through the drum, as indicated by the connecting line between the pipe A and B.

De in de verbrandingskamer 2 verhitte lucht resp. de daar gevormde verbrandingsgassen zullen vanuit de verbrandingskamer 2 gedeeltelijk door de ruimte tussen de trommels 1 en 4 en gedeeltelijk door de 20 pijpen 6 stromen, zoals aangeduid met behulp van de pijlen C en D.The air resp. Heated in the combustion chamber 2. the combustion gases formed there will flow partly from the combustion chamber 2 through the space between the drums 1 and 4 and partly through the pipes 6, as indicated by means of arrows C and D.

Nabij het rechter uiteinde van de trommel 1 stromen deze verbrandingsgassen vrij uit in het inwendige van de trommel 1 en zullen vervolgens in rechtstreeks contact met het zich in de trommel bevindende asfalthoudende materiaal terugstromen in de richting volgens pijl E naar een ^ niet nader weergegeven afvoer via welke de verbrandingsgassen in de richting volgens pijl F worden afgevoerd. Eventueel kan althans een deel van deze verhitte lucht resp. verbrandingsgassen worden teruggevoerd naar de verbrandingskamer 2.Near the right end of the drum 1, these combustion gases flow freely into the interior of the drum 1 and will then flow back in direct contact with the asphalt-containing material contained in the drum in the direction according to arrow E to a discharge (not shown) via which exhaust the combustion gases in the direction of arrow F. Optionally, at least part of this heated air resp. combustion gases are returned to the combustion chamber 2.

Bij voorkeur wordt het asfalthoudende materiaal, dat bij voor-30 beeld is verkregen door het opbreken van een wegdek en het verkleinen t van de daarbij vrijkomende asfaltbrokken, voorverwarmd tot - 85° CPreferably, the asphalt-containing material, which is obtained, for example, by breaking up a road surface and reducing the resulting asphalt chunks, is preheated to -85 ° C.

door directe injectie van stoom in dit materiaal, waarna het vocht-percantage van het materiaal door al dan niet geforceerd uitlekken weer wordt verlaagd tot - 4%.by direct injection of steam into this material, after which the moisture percentage of the material is reduced again to - 4% by forced or non-forced leakage.

35 Het zo tot 85° C voorverwarmde materiaal wordt dan zoals hierboven beschreven in de richting volgens pijl A in de inrichting toegevoerd 7906433 % I* ~The material thus preheated to 85 ° C is then fed into the device as described above in the direction of arrow A 7906433% I * ~

. 4 - 20916/CV/ITJ. 4 - 20916 / CV / ITJ

en zal geleidelijk door de trommel stromen om in de richting volgens pijl B te worden afgevoerd. De uit de verbrandingskamer stromende hete gassen, die bij voorbeeld een temperatuur van- 600° kunnen hebben,zuller aanvankelijk hun warmte indirect via de wand van de trommel 4 en de 5 wanden van de pijpen 6 aan het asfalthoudende materiaal afgeven, waarbij door deze indirecte warmteoverdracht een oververhitting door de een hoge temperatuur bezittende verbrandingsgassen wordt voorkomen.and will gradually flow through the drum to be discharged in the direction of arrow B. The hot gases flowing out of the combustion chamber, which can for instance have a temperature of 600 °, will initially release their heat indirectly via the wall of the drum 4 and the 5 walls of the pipes 6 to the asphalt-containing material, whereby this indirect Heat transfer prevents overheating due to the high-temperature combustion gases.

Indien de verbrandingsgassen vrij in de trommel 1 uitstromen aan het rechter einde van de trommel, zal de temperatuur van de verbrandings-10 gassen tot onder 450 , bij voorkeur tot beneden - 400 C zijn verlaagd, zodat de verbrandingsgassen die dan in rechtstreeks contact met het materiaal komen, geen ongewenste omzettingen in het materiaal veroorzaken, maar wel zorg dragen voor een effectieve, gelijkmatige verwarming van dit materiaal.If the combustion gases flow freely into the drum 1 at the right end of the drum, the temperature of the combustion gases will be lowered below 450, preferably below - 400 ° C, so that the combustion gases which are in direct contact with the material, do not cause unwanted conversions in the material, but ensure effective, even heating of this material.

15 Door de voorverwarming van het materiaal op - 85 C wordt een aankoeking van het materiaal in het inwendige van de inrichting in vergaande mate verminderd. Daarbij zal ook het in tiet materiaal nog aanwezige vocht een hechting van het materiaal in het inwendige van de inrichting tegengaan. Ook de beschreven wijze van verwarming blijkt een 20 aankoeking van het materiaal tegen te gaan, zodat door toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding de inrichting lange tijd ongestoord in bedrijf kan worden gehouden, terwijl een bijzonder effectieve en gelijkmatige verwarming van het materiaal wordt bewerkstelligd.Preheating of the material to -85C reduces the build-up of material in the interior of the device to a great extent. The moisture still present in the material will also prevent adhesion of the material in the interior of the device. The manner of heating described also appears to prevent caking of the material, so that by applying the method according to the invention the device can be kept in operation undisturbed for a long time, while a particularly effective and uniform heating of the material is effected.

Doordat daar waar de verbrandingsgassen bij het rechtstreeks in 25 contact komen met het materiaal nog een verhoudingsgewijs hoge temperatuur hebben ,het materiaal slechts gedurende korte tijd aan de invloed van de verbrandingsgassen wordt blootgesteld, voordat het materiaal de inrichting verlaat zal een eventueel een weinig te hoge temperatuur nagenoeg geen nadelige invloeden op de eigenschappen van het materiaal 30 kunnen uitoefenen, terwijl dit wel bijdraagt tot het uitdrijven van de eventueel nog aanwezige ingesloten vochtresten.Because where the combustion gases have a relatively high temperature when they come into direct contact with the material, the material is only exposed to the influence of the combustion gases for a short time before the material leaves the device, a possibly too little temperature can practically not adversely affect the properties of the material 30, while this does contribute to the expulsion of any trapped moisture residues still present.

De in Fig. 2 weergegeven installatie omvat een draaibare trommel 8, in het inwendige waarvan min of meer driehoekvormige kanalen 9 35 (Fig. 3) zijn aangebracht, terwijl aan deze driehoekvormige kanalen 9 naar binnen uitstekende schoepen 10 zijn bevestigd. Ook deze trommel 8 7906433The one shown in FIG. 2, the installation comprises a rotatable drum 8, inside of which more or less triangular channels 9 (Fig. 3) are arranged, while inwardly projecting blades 10 are attached to these triangular channels 9. Also this drum 8 7906433

. 5 - 20916/CV/IU. 5 - 20916 / CV / IU

- « "* * ' is om zijn lengteas draaibaar en onder een kleine hoek met de horizontaal opgesteld. Een nabij de trommel opgestelde branderkaraer 11 is via een leiding 12 aangesloten op een in Fig. 2 rechter uiteinde van de trommel oragevende ringleiding 13, waarmede de kanalen 9 in 5 open verbinding staan. De linker uiteinden van de kanalen 9 monden uit in een de trommel 8 eveneens omgevende ringleiding 14, welke via een omloopleiding 5 is aangesLoten op een nabij het rechter boveneinde van de trommel 8 opgestelde branderkamer 16. De toevoer van materiaal kan op gebruiklijke wijze geschieden aan het rechter boveneinde van 1Q„ de trommel 8, zoals schematisch met een transportband 17 is aangeduid.- «" * * "is rotatable about its longitudinal axis and is arranged at a slight angle to the horizontal. A burner unit 11 arranged close to the drum is connected via a line 12 to a ring end 13, which is shown in Fig. 2, on the right-hand side of the drum, with which the channels 9 are in open connection. The left ends of the channels 9 open into a ring conduit 14 also surrounding the drum 8, which is connected via a bypass line 5 to a burner chamber 16 arranged near the top right-hand end of the drum 8. The supply of material can usually take place at the upper right-hand end of the drum 8, as indicated schematically with a conveyor belt 17.

'Het buiten de ringvormige leiding 14 uitstekende uiteinde van de trommel 8 staat in verbinding met een afvoerleiding 18 voor de rookgassen, in welke afvoerleiding eventueel nog een warmtewisselaar 19 kan zijn opgesteld, die bij voorbeeld kan worden benut voor het ver-15 . hitten van ketelwater of dergelijke. In de leiding 18 is verder een ventilator 20 opgesteld voor het afzuigen van de afvoergassen. De afvoergassen worden gevoerd door een wasinrichting 21 voor het verwijderen van stof, waarna de verbrandingsgassen kunnen wegstromen door een schoorsteen 22. Eventueel kan zoals met stippellijnen is aangeduid, een 20 deel van de gebruikte verbrandingsgassen weer worden teruggevoerd naar de branderkamers, zodat deze warmere gassen weer in het proces kunnen worden benut, hetgeen energiebesparend zal werken. Tijdens bedrijf zullen de uit de branderkamer 11 stromende verhoudingsgewijs hete verbrandingsgassen eerst door de kanalen 9 worden gevoerd en zo op indirecte wijze 25 zorg dagen voor een verwarming van de zich in de trommel bevindende asfalthoudende materialen. Vervolgens worden deze verbrandingsgassen toegevoerd aan de verbrandingskamers 16, waar de temperatuur van de verbrandingsgassen indiën nodig weer kan worden opgevoerd tot een zodanige temperatuur, dat deze vervolgens in de trommel 8 ingevoerde en daarbij in rechtstreeks contact met het materiaal komende verbrandingsgassen de eigenschappen van het te verwarmen materiaal niet nadelig beïnvloeden. Voor de beheersing van de temperaturen van de verbrandingsgassen kunnen op zichzelf bekende regelinrichtingen 24 zijn aange-35 bracht. De vanuit de verbrandingskamer 16 door de trommel 8 stromende 7906433 η 1 * * 'The end of the drum 8 protruding outside the annular pipe 14 communicates with a flue gas discharge pipe 18, in which discharge pipe a further heat exchanger 19 can optionally be arranged, which can for instance be used for heating. heating boiler water or the like. A fan 20 is further arranged in the line 18 for extracting the exhaust gases. The exhaust gases are passed through a washing device 21 for removing dust, after which the combustion gases can flow away through a chimney 22. Optionally, as indicated by dotted lines, part of the used combustion gases can be recycled to the combustion chambers, so that these warmer gases can be used again in the process, which will have an energy-saving effect. During operation, the relatively hot combustion gases flowing from the combustion chamber 11 will first be passed through the channels 9 and thus indirectly provide heating for the asphalts-containing materials contained in the drum for 25 days. Subsequently, these combustion gases are supplied to the combustion chambers 16, where the temperature of the combustion gases can be raised again, if necessary, to such a temperature that it is subsequently introduced into the drum 8 and thereby the combustion gases coming into direct contact with the material have the properties of the do not adversely affect heating material. Control devices 24 known per se can be provided for controlling the temperatures of the combustion gases. The 7906433 η 1 * * 'flowing from the combustion chamber 16 through the drum 8

" 6 - 20916/CV/IU"6 - 20916 / CV / IU

^·. verbrandingsgassen stromen in dezelfde richting als de verbrandingsgassen door de kanalen 9. De door het inwendige van de tommel stromende gassen zullen daarbij tevens nog indirect opgewarmd worden door de door de kanalen stromende gassen, hetgeen bijdraagt tot een effectieve, gelijk-5 matige verwarming van het materiaal, dat tevens in de trommel doel-^ matig in beweging wordt gehouden door de schoepen 10, waaraan het materiaal piet snel zal aankoeken.^ ·. combustion gases flow in the same direction as the combustion gases through the channels 9. The gases flowing through the interior of the rock will thereby also be indirectly heated by the gases flowing through the channels, which contributes to an effective, uniform heating of the material, which is also efficiently kept moving in the drum by the blades 10, to which the material will caked quickly.

f 7906433f 7906433

Claims

1. Method for heating asphalt-containing materials with the aid of combustion gases, resp. heated air, characterized in that the asphalt-containing materials are brought into direct contact with combustion gases or the like, the temperature of which does not exceed - 450 ° C.

2. Method according to claim 1, characterized in that the asphalt-containing materials are also heated indirectly, except directly with the aid of the combustion gases or the like.

3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the combustion gases or the like are first used for indirect heating of the material and then for direct heating of the material.

4. Device for carrying out the method according to any one of the preceding claims, characterized in that the device is provided with a rotatable drum with longitudinally extending channels, through which the flue gases are passed from one end of the drum to the other end of the drum, while means are provided for guiding the flue gases flowing from the channels to the interior of the drum.

5. Device as claimed in claim 4, characterized in that a combustion chamber is arranged near one end of the drum, which is in open communication with pipes extending through the drum, the ends of which face away from the combustion chamber are in open communication with the interior. of the drum, while a discharge for the combustion gases is connected to the interior of the drum at the end of the drum located near the combustion chamber.

6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the drum is double-walled and the space located between the two walls of the drum at one end of the drum is directly connected to a combustion chamber and at the other end of the drum. the drum communicates directly with the interior of the drum, while the drum near the combustion chamber is provided with a discharge for the combustion gases.

7. Device as claimed in claim 4, characterized in that the channels 35 extend along the circumference of the drum and are designed in such a way that the inner wall of the drum is irregularly arranged 7906433 / - ft - 20916 / CV / IU. tremble.

Device according to claim 7, characterized in that the channels have a more or less triangular cross section.

Device as claimed in claim 7-8, characterized in that blades are mounted on the 5 channels in the direction of the hole of the drum.

10. Device as claimed in any of the claims 7-9, characterized in that the channels near a first end of the drum communicate with a combustion chamber and near the other end of the drum 10 communicate with a bypass, which contains the combustion gases. near the first end of the drum into the interior of the drum.

11. Device as claimed in claim 10, characterized in that the bypass pipe is connected to a further combustion chamber, in which the combustion gases can be heated before they are fed into the interior of the drum.

12. Device according to any one of the preceding claims 4-12, characterized in that the combustion gases coming from a combustion chamber for indirect heating are passed in the same direction through the device 20 as the materials to be heated.

Method according to any one of the preceding claims 1-3, characterized in that the material for pre-supply to the device is preheated to - 80 I 85 ° C.

Method according to claim 13, characterized in that the material is preheated by passing steam through the material, after which the moisture content of the material is reduced to - 4%. f 1 'Ί. 7906433