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Einrichtung zum Vorerhitzen von Zementrohmehl oder ähnlichen feinkörnigen
festen Stoffen, die anschließend in einem Brennofen gebrannt oder gesintert werden
Bekannte Anlagen dieser Art bestehen aus mehreren Zyklonen, die vorzugsweise übereinander
angeordnet und so miteinander verbunden sind, daß mittels eines Gebläses Ofenabgase
durch die einzelnen Zyklone gesaugt werden und die Staubaustragsrohre der jeweils
höher gelegenen Zyklone in den zum jeweils tiefer angeordneten Zyklon führenden
Gasstrom einmünden. Man, hat dabei für die Aufhängung der einzelnen Zyklone ein
entsprechend großes Gerüst benötigt und die Zyklone beispielsweise in zwei Reihen
angeordnet, wobei die Zyklone einer jeden Reihe derart versetzt zueinander sind,
daß ein Zyklon der einen Reihe in Höhe der Lücke angeordnet ist, die zwischen zwei
Zyklonen der Nachbarreihe bleibt. Dabei hat man das Abgasrohr eines jeden Zyklons
zunächst senkrecht hoch und dann etwa waagerecht zum nächstliegenden Zyklon geführt,
wobei die Staubaustragsrohre des jeweils höheren Zyklons in das Abgasrohr des jeweils
tieferen Zyklons einmünden. Einrichtungen dieser Art haben infolge der versetzten.
Anordnung der einzelnen Zyklone eine erhebliche Bauhöhe, insbesondere wenn zur Ausnutzung
eines vorhandenen Wärmegefälles der Abgase mehrere Zyklone übereinander angeordnet
werden müssen. Ein weiterer Mangel der bekannten Anlagen besteht in der Verwendung
der zahlreichen Rohrkrümmer, die sehr oft gereinigt werden müssen, wozu die gesamte
Anlage stillzusetzen ist.
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Durch die Erfindung werden die geschilderten Nachteile restlos beseitigt,
indem erfindungsgemäß sämtliche Zyklone an ein gemeinsames vertikales Hauptrohr
bzw. einen gemeinsamen vertikalen Hauptschacht angeschlossen sind, in dessen unteres
Ende der vom Ofen kommende Abgasstrom einmündet, wobei dieser Hauptschacht zweckmäßigerweise
oberhalb der nach dem jeweiligen Zyklon oder den Zyklonen führenden Abgasleitung
durch Trennwände unterteilt ist.
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Mit besonderem Vorteil kann der Hauptschacht den Träger für die gesamte
Anordnung bilden, so daß ein zusätzliches Gerüst in Wegfall kommen kann. Der Hauptschacht
bidet eine tragende Säule, an der die einzelnen Zyklone hängen. Das Staubaustragsrohr
eines jeweils höher liegenden Zyklons kann dabei in das vom Hauptschacht nach dem
jeweils tiefer gelegenen Zyklon führende Abgasrohr einmünden, oder es mündet oberhalb
der Stelle in den Hauptschacht ein, an der das vom jeweils tiefer gelegenen Zyklon
kommende Abgasrohr an den Hauptschacht angeschlossen ist.
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Der Wärmeaustausch zwischen dem zu erhitzenden staubförmigen Gut und
den vom Ofen kommenden Abgasen wird ganz wesentlich dadurch gefördert werden, daß
der gemeinsame Hauptschacht als Wirbelkammer ausgebildet ist, in der die einzelnen
Abgasrohre vorzugsweise tangential ein- und ausmünden.
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Je nach den gegebenen Verhältnissen wird man die Zyklone etagenweise
in gleichmäßigen Abständen voneinander oder versetzt um den Schacht herum anordnen,
wobei die Zyklone jeder Etage in gleicher Höhe liegen.
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Die Reinigung der Anlage kann ohne Unterbrechung des Betriebes erfolgen,
indem erfindungsgemäß die an den Hauptschacht angeschlossenen Zyklone einzeln oder
gruppenweise abschaltbar sind. Die Abgase und das Zementrohmehl werden dann durch
parallelliegende Zyklone hindurchgeführt, so daß man die Anlage ohne Unterbrechung
in Betrieb halten kann.
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Ein besonders zweckmäßiger Aufbau der Einrichtung wird dann erreicht,
wenn man den Hauptschacht aus einzelnen aufeinandergesetzten Rohrstücken zusammensetzt,
die jeweils die zugehörigen Zyklone trägen. Man kann die Anlage dann aus einzelnen
Baugruppen zusammensetzen, die entsprechend den jeweiligen Betriebsbedingungen durch
weitere Baugruppen ergänzt werden können. In bekannter Weise kann der Durchmesser
des Hauptschachtes sich nach oben hin stetig oder absatzweise verringern bzw. können
die höher gelegenen Zyklone einen geringeren Durchmesser haben als die tiefer liegenden
Zyklone. Durch diese Maßnahmen läßt sich die Gasgeschwindigkeit auf der ganzen Höhe
der Anlage den Temperaturverhältnissen anpassen bzw. läßt sich die Gasgeschwindigkeit
gering halten. Durch Schräganordnung der Zyklone läßt es sich auch erreichen, daß
die Abgasrohre und Staubaustragsrohre als gerade Rohr-
Leitungen
ausgeführt werd_'en können, so daß Krümmer, die oft zu Betriebsstörungen führen,
vermieden werden können.
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Der Erfindungsgedanke läßt verschiedene konstruktive Ausführungsmöglichkeiten
zu. Einige davon sind in der Zeichnung wiedergegeben; und zwar zeigt Fig. 1 eine
schematische Darstellung einer Ausführungsform der Einrichtung, Fig. 2 eine schematische
Darstellung einer anderen Ausführungsform und .
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Fig.3 bis 5 Schemadarstellungen über die verschiedenartige Anordnung.
der Zyklone im Verhältnis zum Hauptschacht.
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Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 schließt sich an den Drehrohrofen 1
der senkrecht stehende Hauptschacht 2 an, welcher die Zyklone 3, 3' und 4, 4' trägt.
Die Abgase des Ofens 1 gelangen in der gestrichelt eingezeichneten Weise in den
Schacht 2, in welchem sie nach oben steigen.
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In die Zyklone 3, 3' bzw. 4, 4' münden vorzugsweise tangential die
Abgasrohre 5, 5' bzw. 6, 6' ein. Die Staubaustragsrohre 7 und 7' der oberen Zyklone,
die je mit einem Absperrorgan 8 ausgerüstet sind, münden in den Hauptschacht 2 ein,
und zwar oberhalb der Stelle, an welcher die von den unteren Zyklonen 3 bzw. 3'
wegführenden Abgasrohre 9 bzw. 9' in den Hauptschacht 2 einmünden. Unterhalb der
letztgenannten Anschlußstelle sitzt im Schacht 2 ein Trichtereinsatz 10, der mit
einem Sperrglied versehen ist und eine Art Trennwand im Schacht 2 bildet, welche
die aus dem Ofen 1 hochsteigenden Abgase zwingt, zunächst in die Zyklone :3 und
3' einzutreten. Die Staubaustragsrohre 11 und 11' der unteren Zyklone, die wiederum
mit einem Absperrorgan 12 ausgerüstet sind, münden in eine zum Drehofen 1 führende
Schurre 13. Die Abgasrohre 14 und 14' der oberen Zyklone sind an das Gebläse 15
angeschlossen, welches die Abgase durch den Schacht und die Zyklone hindurchfördert
und gegebenenfalls durch einen nicht dargestellten Filter ins Freie entweichen läßt.
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Die Beschickung der Anlage mit Zementrohmehl erfolgt über die Leitung
16 entweder mechanisch oder pneumatisch. Der pneumatischen Einführung des staubförmigen
Brenngutes ist der Vorzug zu geben, da das Rohmehl hierbei mit erheblichem Druck
und erheblicher Geschwindigkeit von oben nach unten gerichtet in den Schacht eingeblasen
werden kann. Dadurch entsteht eine auf Gegenstrom beruhende Intensivierung des Wärmeaustausches
gleich an der Aufgabestelle. Gleichzeitig entsteht eine erhebliche Durchwirbelung
von Gas und Gut, die den Wärmeaustausch noch weiter begünstigt.
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Zweckmäßigerweise münden die Abgasrohre tangential in den Hauptschacht
2 ein, um den Abgasen auf diese Weise einen Drall zu erteilen und dieselben zusammen
mit dem Rohmehlgut durchzuwirbeln. Selbstverständlich können auch weitere Zyklone-an
den Hauptschacht angeschlossen sein; -die, -mit den gezeigten Zyklonen in
gleicher Höhe liegend, versetzt dazu angeordnet sind oder in einer noch höheren
Etage liegen.
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Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 ist die gesamte Anlage in einzelne
Baugruppen unterteilt, die übereinandergesetzt sind und wobei zu jeder Baugruppe
der Teil eines Hauptschachtes und mehrere in gleicher Höhe angeordnete Zyklone gehören.
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Die Anlage besteht aus den Schachtteilen 20, 21, 22 und 23, die aufeinandergesetzt
sind und je eine Plattform 24 tragen. Der untere Teil 20 schließt
sich in der üblichen Weise an den nicht mit dargestellten Drehofen an, während der
obere Teil 23 mit dem ebenfalls nicht dargestellten Gebläse in Verbindung steht
und Aufgabeschleusen 25 für das zu erhitzende Material trägt.
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Unterhalb einer jeden Plattform 24, die gleichzeitig die Trennwand
für den Hauptschacht bildet, sitzen in gleicher Höhe Zyklone 26, 26' usw. beziehungsweise
in der nächsthöheren Etage entsprechende Zyklone 27, 27' oder 28, 28'. Es können
dabei jeweils zwei oder mehrere Zyklone in gleicher Höhe zur Anwendung kommen, die
rund um den Hauptschacht herum angeordnet sind. Vom Hauptschacht 20 aus führt nach
den angeschlossenen Zyklonen ein Abgasrohr 29, welches von dem Abgas in der gestrichelt
eingezeichneten Pfeilrichtung durchströmt wird. Die aus den Zyklonen wegführenden
Abgasleitungen 30 sind von Zyklonenmitte aus zunächst senkrecht nach oben und dann
von der Seite her an den darauffolgenden Hauptschachtteil 21 herangeführt.
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Die aus jedem - Zyklon herausführenden Staubaustragsrohre 31 hingegen
münden in die jeweils tiefer liegenden Abgasrohre 29 ein. In entsprechender Weise
erfolgt auch die Gutaufgabe von den Schleusen 25 aus durch Rohrleitungen 32 in die
darunter befindlichen, zum höchsten Zyklon führenden Abgasrohre.
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Jede Etage des Schachtes ist in der gleichen Weise ausgebildet, wobei
sich wieder, wie vorher, der Schacht nach oben hin verjüngen und der Durchmesser
der Zyklone abnehmen kann. Durch nicht weiter dargestellte Absperrschieber od. dgl.
lassen sich einzelne Zyklone und Abgasleitungen absperren, so daß man Teile der
Anlage zum Zwecke einer Reparatur oder Reinigung stillegen kann, ohne daß der Betrieh
unterbrochen werden muß.
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Bei entsprechend stabiler Ausführung des Hauptschachtes können alle
Zyklone von ihm getragen werden, wobei ein besonderes Gerüst in Wegfall kommt. Der
Hauptschacht kann. nach Art eines Mastes verspannt werden, wobei die einzelnen Plattformen
Arbeitsbühnen für das Bedienungspersonal bilden.
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In den Fig. 3 bis 5 sind verschiedene weitere Anordnungsmöglichkeiten
von Zyklonen Z und Hauptschacht H wiedergegeben. Bei der Anordnung gemäß Fig. 3
sitzen die Zyklone 2 beiderseits des Hauptschachtes H in Richtung der Achsen I-II
übereinander, bei der Anordnung .gemäß Fig. 4 dagegen sind vier Zyklonenreihen Z
in Art von Schraubenlinien III, IV, V und -VI um das Hauptrohr H herum angeordnet,
während sie bei Fig. 5 versetzt angeordnet sind. In jedem Fall ist Zahl und Anordnung
der einzelnen Zyklone für die Erfindung ohne Bedeutung. Die Zyklone können auch
mit ihrer Achse geneigt gegenüber dem Hauptschacht angeordnet- sein, daß die Staubaustragsrohre
und AN gasrohre durch möglichst kurze, gerade Rohrleitungen gebildet werden
können.
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---Ebenso ist es auch möglich, den Schacht in zwei Teile, d. h. in
einen oberen und einen unteren Teil, zu unterteilen. Der untere Schachtteil kann
dabei mit zwei oder mehr Ausläufen in zwei oder mehr oder auch nur in einen einzigen
Zyklon einmünden, wobei der oder die Zyklone ihre Gase an den oberen Schachtteil
abgeben.