DE1165478B - Device for sealing the inlet or outlet end of rotary tubes, rotary drums, drying drums and the like. like - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Abdichtung des Ein- oder Auslaßendes von Drehrohröfen, Drehtrommeln, Trockentrommeln u. dgl. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abdichtung des Ein- oder Auslaßendes von Drehrohröfen, Drehtrommeln, Trockentrommeln u. dgl. unter Verwendung einer am Abdichtungsspalt angeordneten Luftkammer, in die Lufteinblas- und Luftabsaugleitungen münden, wodurch in der Kammer über-und Unterdruckräume entstehen.Device for sealing the inlet or outlet end of rotary kilns, Rotary drums, drying drums, etc. The invention relates to a device for Sealing of the inlet or outlet end of rotary kilns, rotary drums, drying drums and the like using an air chamber arranged at the sealing gap into which Air injection and air suction lines open, creating overpressure and underpressure spaces in the chamber develop.

Es ist bekannt, am Ein- oder Auslaßende von Drehöfen, Drehtrommeln, Trockentrommeln u. dgl. eine Abdichtung zwischen dem drehenden und dem feststehenden Teil der Anlage vorzusehen, um z. B. den Austritt von Verbrennungsgasen, den Eintritt falscher Luft od. dgl. zu verhindern. Vielfach verwendet man zu diesem Zweck rein mechanisch wirkende Abdichtungen, bei denen jedoch durch die aufeinander reibenden Abdichtungselemente ein entsprechender Verschleiß dieser Abdichtungselemente in Kauf genommen werden muß, zumal Staubbestandteile sich zwischen diese Abdichtungselemente legen können, die eine den Verschleiß fördernde schmirgelnde Wirkung zur Folge haben.It is known that at the inlet or outlet end of rotary kilns, rotary drums, Drying drums and the like provide a seal between the rotating and the stationary Provide part of the system to z. B. the exit of combustion gases, the entry wrong air or the like. To prevent. In many cases, pure is used for this purpose mechanically acting seals, in which, however, by the rubbing against each other Sealing elements a corresponding wear of these sealing elements in Purchase must be made, especially since dust components are between these sealing elements which have an abrasive effect that promotes wear and tear.

Um diese Nachteile bei solchen mechanischen Abdichtungen zu vermeiden, ist es auch schon bekannt, eine Luftkammer im Abdichtungsspalt anzuordnen und diese Luftkammer mit einem Gebläse so zu verbinden, daß in der Luftkammer ein Unterdruck herrscht. Dieser Unterdruck wird so eingerichtet, daß zumindest das Eintreten von Falschluft z. B. in einem Drehrohrofen verhütet wird.To avoid these disadvantages with such mechanical seals, it is also already known to arrange an air chamber in the sealing gap and this To connect the air chamber with a fan so that a negative pressure in the air chamber prevails. This negative pressure is set up so that at least the occurrence of False air z. B. is prevented in a rotary kiln.

Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, eine solche Luftkammerabdichtung zu verbessern. Es soll hierbei erreicht werden, daß durch entsprechende Einregulierung des oder der verwendeten Gebläse nicht nur der Eintritt von Falschluft in das abzudichtende System verhütet, sondern auch der Austritt von Luft oder Gasen aus dem abzudichtenden System nach außen weitestgehend verhindert wird.The invention makes it its task to provide such an air chamber seal to improve. The aim here is to achieve that through appropriate adjustment of the blower or blowers used not only the entry of false air into the area to be sealed System, but also the leakage of air or gases from the area to be sealed System to the outside is largely prevented.

Demzufolge besteht die Erfindung in erster Linie darin, daß die den Drehrohrofen oder aber die abzudichtende Trommel am Abdichtungsspalt umgebende Luftkammer durch Zwischenwände in drei in Ofenlängsrichtung nebeneinanderliegende Kammern unterteilt ist, die Lufteinblasleitungen in die beiden äußeren, die Luftabsaugeleitung in die mittlere Kammer münden und daß in den Luftleitungen Vorrichtungen zur Einstellung des Luftdrucks in den Einzelkammern vorgesehen sind.Accordingly, the invention is primarily that the Rotary kiln or the air chamber surrounding the drum to be sealed at the sealing gap divided by partition walls into three chambers lying next to one another in the longitudinal direction of the furnace is, the air injection lines in the two outer, the air suction line in the open middle chamber and that in the air lines devices for adjustment the air pressure in the individual chambers are provided.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung spielt sich am Abdichtungsspalt einer solchen Luftabdichtung folgender Vorgang ab: Am Abdichtungsspalt wird von den beiden außenliegenden Einzelkammern Luft gegen die Abdichtungsfläche der sich drehenden Trommel gedrückt. über dieser Abdichtungsfläche muß dadurch ein Luftstau entstehen. Diesen Luftstau kann man sich auch so vorstellen, daß an der Austrittsöffnung der Druckluftkammern 7 a und 7 c, und zwar an der abzudichtenden, gegenüber diesen Eintrittsöffnungen liegenden Flächen Luftwirbel gebildet werden, die eine Art Eigensteifigkeit aufweisen und die für den angestrebten Abdichtungseffekt ausgenutzt werden. Aus diesem Luftstau wird alsdann durch die Saugwirkung in der mittleren Abdichtungskammer Luft wieder abgezogen.In this embodiment of the invention, the following process takes place at the sealing gap of such an air seal: At the sealing gap, air is pressed by the two outer individual chambers against the sealing surface of the rotating drum. This must create an air lock over this sealing surface. This air stagnation can also be imagined that at the outlet opening of the compressed air chambers 7 a and 7 c, namely on the surfaces to be sealed opposite these inlet openings, air vortices are formed which have a kind of inherent rigidity and which are used for the desired sealing effect. From this accumulation of air, air is then withdrawn again by the suction effect in the middle sealing chamber.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die freien Ränder der Zwischenwände zu den äuße= ren Einzelkammern zu abgewinkelt. Diese Winkelbleche an den freien Enden der Trennwände zwischen Saugkammern und Druckkammern dienen als Wirbelbleche. Sie begünstigen den Luftstau wegen des Luftwirbels, der sich an einer Prallringfläche ergibt. Durch dies Luftwirbel erhält der Luftstau eine besondere Eigensteifigkeit. Derart absichtlich herbeigeführte Luftwirbel können in erhöhtem Maße zu der gewollten Abdichtungswirkung beitragen.According to a development of the invention, the free edges are the Partitions to the outer single chambers too angled. These angle plates serve at the free ends of the partitions between suction chambers and pressure chambers as swirl plates. They favor the accumulation of air because of the air vortex that is attached results in a baffle ring surface. This air vortex gives the air congestion a special one Rigidity. Such intentionally induced air eddies can be increased Dimensions contribute to the intended sealing effect.

Die beiden äußeren Druckkammern können an die Druckseite des Gebläses und die mittlere Saugkammer an die Saugseite des gleichen Gebläses angeschlossen werden. Wenn sowohl die Druck- als auch die Saugleitungen dieses Gebläses je mit einer Regelvorrichtung, z. B. einer Drosselklappe, versehen sind, läßt sich dieses Luftabdichtungssystem so einregulieren, daß über das Gebläse praktisch ein Kreislauf ein und derselben Luftmenge herbeigeführt wird. Dieser Kreislauf könnte auch unter Anwendung mehrerer getrennter Gebläse durch entsprechende Regelvorrichtungen gebildet werden. In jedem Fall befinden sich am Abdichtungsspalt die Austrittsöffnungen der Druckkammern. Die aus ihnen austretende Luft wird unmittelbar anschließend von der Saugkammer übernommen.The two outer pressure chambers can be attached to the pressure side of the fan and the middle suction chamber is connected to the suction side of the same fan will. If both the pressure and suction lines of this blower are ever with a control device, e.g. B. a throttle valve, this can be Adjust the air sealing system so that there is practically a cycle through the fan one and the same amount of air is brought about. This cycle could also be under Use of several separate fans formed by appropriate control devices will. In any case, the outlet openings of the are located at the sealing gap Pressure chambers. The one emerging from them Air is immediately followed taken over by the suction chamber.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt; es zeigt F i g. 1 das Einlaufende eines Drehrohrofens in Längsansicht, teilweise im Schnitt, F i g. 2 die Abdichtungsvorrichtung gemäß F i g. 1 in vergrößertem Maßstab im Schnitt, F i g. 3 den Anschluß der Luftkammern nach F i g. 2 an das erwähnte Gebläse in schematischer Darstellung.An embodiment is shown in the drawing; it shows F i g. 1 the inlet end of a rotary kiln in a longitudinal view, partially in section, F i g. 2 the sealing device according to FIG. 1 on an enlarged scale in section, F i g. 3 the connection of the air chambers according to FIG. 2 to the mentioned fan in a schematic Depiction.

Der Ofenendschuß 1 des Drehrohrofens 2 ragt in die Öffnung 3 des Mauerwerkes 4 hinein. Dieser Ofenendschuß ist mit einem Ring 5 versehen, dessen äußere Mantelfläche 6 (F i g. 2 und 3) als Abdichtfläche bezeichnet sei.The furnace end section 1 of the rotary kiln 2 protrudes into the opening 3 of the masonry 4 . This furnace end section is provided with a ring 5, the outer jacket surface 6 of which (FIGS. 2 and 3) is referred to as the sealing surface.

Im Bereich dieser Abdichtfläche 6 befindet sich die sie umgebende Luftkammer 7. Zwischen dem Innendurchmesser dieser Luftkammer 7 und der Abdichtfläche 6 liegt der Luftspalt B.In the area of this sealing surface 6 is the one surrounding it Air chamber 7. Between the inner diameter of this air chamber 7 and the sealing surface 6 is the air gap B.

Die Luftkammer 7 ist mittels der Wände 9 und 9 a in drei Einzelkammern 7a, 7b und 7c unterteilt. Diese Kammern 7 a, 7 b, 7 c sind nach F i g. 3 an ein Gebläse 10 so angeschlossen, daß in der mittleren Kammer 7 b ein Luftunterdruck, in den beiden Außenkammern 7a und 7c ein Luftüberdruck herrscht. In F i g. 2 und 3 ist der Luftunterdruck durch ein Minuszeichen und der Luftüberdruck durch ein Pluszeichen angedeutet. Aus den beiden außenliegenden Luftkammern 7 a und 7 c wird also durch das Gebläse 10 Luft auf die Abdichtfläche 6 des Drehrohrofenrings 5 geblasen, während in die mittlere Luftkammer 7 b aus den an der Abdichtfläche 6 sich bildenden Luftwirbeln 20 und 21 Luft wieder abgesaugt wird. Die Luftbewegungsrichtungen sind in F i g. 2 durch Pfeile angedeutet.The air chamber 7 is divided into three individual chambers 7a, 7b and 7c by means of the walls 9 and 9a. These chambers 7 a, 7 b, 7 c are shown in FIG. 3 connected to a fan 10 so that there is an underpressure of air in the middle chamber 7b and an overpressure of air in the two outer chambers 7a and 7c. In Fig. 2 and 3, the negative air pressure is indicated by a minus sign and the excess air pressure by a plus sign. From the two outer air chambers 7 a and 7 c, air is blown onto the sealing surface 6 of the rotary kiln ring 5 by the fan 10 , while air is sucked out again into the middle air chamber 7 b from the air vortices 20 and 21 forming on the sealing surface 6. The directions of air movement are shown in FIG. 2 indicated by arrows.

Die Mündungen 11 a, 11 b und 11 c der Einzelluftkammern sind nach F i g. 2 zu ihren Luftaustrittsöffnungen hin konisch verjüngt, um damit das Ausmaß der »Luftstauzone« im Luftspalt 8 möglichst klein zu halten. In diesen Mündungen 11 a, 11 b, 11 c sind Wirbelbleche 12 a, 12 b, 12 c angeordnet, die in bezug auf die Luftbewegungsrichtung so gekrümmt ausgebildet sein können, daß sie im Luftspalt 8 eine die Luftstauwirkung unterstützende Luftwirbelung an den Mündungsöffnungen der Einzelkammern, sei es nach außen, sei es zum Innern des Ofensystems, unterstützen.The mouths 11 a, 11 b and 11 c of the individual air chambers are shown in FIG. 2 tapers conically towards their air outlet openings in order to keep the extent of the “air stagnation zone” in the air gap 8 as small as possible. In these mouths 11 a, 11 b, 11 c vortex plates 12 a, 12 b, 12 c are arranged, which can be curved with respect to the direction of air movement so that they in the air gap 8 a supporting the air congestion effect at the mouth openings of the individual chambers , be it on the outside or on the inside of the furnace system.

Die Luftkammeranordnung 7 a, 7 6 und 7 c ist an der Wandung 4 mit Hilfe einer Blech- oder Stahlkonstruktion befestigt.The air chamber arrangement 7 a, 7 6 and 7 c is attached to the wall 4 with the aid of a sheet metal or steel structure.

Die F i g. 3 zeigt schematisch, wie die Saugleitung 14 des Gebläses 10 mit der mittleren Luftkammer 7b verbunden ist, während das Druckrohr 15 dieses Gebläses 10 an die beiden Luftkammern 7a und 7c angeschlossen ist. Die Druckluftleitung 15 ist demzufolge in die beiden Anschlußleitungen 15 a und 15 b aufgeteilt. Die beiden Druckluftleitungen 15a und 15b sind je mit einer Regelvorrichtung 16a und 16b versehen, während das Saugrohr 14 eine Regelvorrichtung 17 aufweist. Der Druckzustand, also der Luftunterdruck bzw. der Luftüberdruck in den Einzelkammern 7a, 7b, 7c läßt sich mit diesen Regelvorrichtungen 16a, 16b und 17 einregulieren. Um eine weitere Einregulierungsmöglichkeit zu haben, ist das Saugrohr 14 noch durch einen besonderen Saugstutzen 18 mit einer zugehörigen Regelvorrichtung 19 versehen. In F i g. 3 ist noch schematisch angedeutet, wie die aus den Luftdruckkammern 7a und 7c austretenden Luftströme die erwähnten Luftwirbel 20 und 21 bilden, die sich mit gewisser Eigensteifigkeit auf der abzudichtenden Fläche, hier z. B. der Mantelfläche 6 des den Drehrohrofen-Endschuß umgebenden Rings 5, abstützen.The F i g. 3 shows schematically how the suction line 14 of the blower 10 is connected to the central air chamber 7b, while the pressure pipe 15 of this blower 10 is connected to the two air chambers 7a and 7c. The compressed air line 15 is accordingly divided into the two connection lines 15 a and 15 b . The two compressed air lines 15 a and 15 b are each provided with a control device 16 a and 16 b, while the suction pipe 14 has a control device 17. The pressure state, that is to say the negative air pressure or the positive air pressure in the individual chambers 7a, 7b, 7c can be regulated with these regulating devices 16a, 16b and 17. In order to have a further possibility of adjustment, the suction pipe 14 is also provided with an associated control device 19 through a special suction connection 18. In Fig. 3 is also indicated schematically how the air currents emerging from the air pressure chambers 7a and 7c form the air vortices 20 and 21 mentioned, which with a certain inherent rigidity form on the surface to be sealed, here e.g. B. the lateral surface 6 of the ring 5 surrounding the rotary kiln end section.

Die Pfeile 22 deuten die Luftabsaugung in die Luftkammer 7 b an.The arrows 22 indicate the suction of air into the air chamber 7 b.

Bei einer solchen Abdichtung bestehen nämlich zwei Spalte, an denen eine wirksame aerodynamische Abdichtung anzustreben ist, nämlich ein Abdichtungsspalt Sp 1 zwischen dem Inneren des Ofenkopfes, also dem in F i g. 3 mit I bezeichneten Raum, und dem Raum II im Bereich des Mündungsquerschnitts der Luftkammeranordnung 7 und der zugehörigen Prall ringfläche 6 einerseits und ein Spalt Sp 2 zwischen der Außenatmosphäre, deren Raum hier mit III bezeichnet ist, und dem erwähnten Luftraum 1I. Durch die Anordnung der beiden äußeren Druckkammern 7a und 7e, zwischen denen sich die Saugkammer 7 b befindet, ergeben sich an den Spalten Sp 1 und Sp 2 je eine Wirbelzone 20 und 21 und damit zwei Staubereiche. Dieser Doppelluftstau hat seine besonders vorteilhafte Wirkung dadurch, daß jeder dieser Staubereiche durch die Regelventile 16 a, 16 b und 17 den zugehörigen Druckverhältnissen angepaßt werden kann. Der Luftraum I, also der Innenraum z. B. des Drehofenkopfes, steht unter einem bestimmten Druck, der sich von dem außen auf den Spalt Sp 2 einwirkenden Atmosphärendruck unterscheidet. Durch die beschriebene Anordnung ist es möglich, den durch den Wirbel 21 hervorgerufenen Luftstau auf die Druckverhältnisse zwischen den Räumen I und II und andererseits den durch den Wirbel 20 hervorgerufenen Luftstau durch entsprechende Regulierung in den Luftleitungen auf den Druckzustand der Außenatmosphäre III einzustellen, wobei der Stau am Wirbel 21 praktisch unabhängig von der Außenatmosphäre und der Stau am Wirbel 20 praktisch unabhängig von den Verhältnissen z. B. im Drehofenkopf einstellbar ist. Der Luftraum II zwischen den beiden Luftstaubereichen ist gewissermaßen ein sie trennender neutraler Raum, der die beiden Bereiche voneinander unabhängig regelbar macht.With such a seal there are namely two gaps at which an effective aerodynamic seal is to be aimed for, namely a sealing gap Sp 1 between the interior of the furnace head, that is to say that in FIG. 3 with I designated space, and space II in the area of the mouth cross section of the air chamber arrangement 7 and the associated baffle ring surface 6 on the one hand and a gap Sp 2 between the outside atmosphere, the space of which is here designated with III, and the aforementioned air space 1I. The arrangement of the two outer pressure chambers 7a and 7e, between which the suction chamber 7b is located, results in a vortex zone 20 and 21 and thus two storage areas at the gaps Sp 1 and Sp 2. This double air accumulation has its particularly advantageous effect in that each of these accumulation areas can be adapted to the associated pressure conditions by the control valves 16 a, 16 b and 17. The air space I, so the interior z. B. the rotary kiln head, is under a certain pressure, which differs from the outside on the gap Sp 2 acting atmospheric pressure. The described arrangement makes it possible to adjust the air stagnation caused by the vortex 21 to the pressure conditions between the spaces I and II and, on the other hand, the air stagnation caused by the vortex 20 to the pressure state of the outside atmosphere III by means of appropriate regulation in the air lines, whereby the stagnation at the vortex 21 practically independent of the outside atmosphere and the jam at the vortex 20 practically independent of the conditions z. B. is adjustable in the rotary kiln head. The air space II between the two air hold-up areas is to a certain extent a neutral space separating them, which makes the two areas independently controllable.

Um in den Einzelluftkammern, gleichgültig, ob es sich um Druck- oder Saugkammern handelt, am gesamten Umfang des Abdichtungsspaltes den jeweils erforderlichen Luftzustand einregulieren zu können, kann man die Saug- oder Druckleitungen des oder der Gebläse am Umfang dieses Spaltes an mehreren Stellen verteilt anschließen.To in the individual air chambers, regardless of whether it is pressure or Suction chambers acts, on the entire circumference of the sealing gap the respectively required To be able to regulate the air condition, you can use the suction or pressure lines of the or connect the blower to the circumference of this gap in several places.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Abdichtung des Ein- oder Auslaßendes von Drehrohröfen, Drehtrommeln, Trockentrommeln u. dgl. unter Verwendung einer am Abdichtungsspalt angeordneten Luftkammer, in die Lufteinblas- und Luftabsaugleitungen münden, wodurch in der Kammer Über- und Unterdruckräume entstehen, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß die Kammer durch Zwischenwände in drei in Ofenlängsrichtung nebeneinanderliegende Kammern (A, B, C) unterteilt ist, die Lufteinblasleitungen (a, c) in die beiden äußeren (A, C), die Luftabsaugeleitung (b) in. die mittlere Kammer (B) münden und daß in den Luftleitungen Vorrichtungen (2, 3, 4) zur Einstellung des Luftdrucks in den Einzelkammern vorgesehen sind. Claims: 1. Device for sealing the inlet or outlet end of rotary kilns, rotary drums, drying drums and the like using an air chamber arranged at the sealing gap, into which the air injection and air suction lines open, which creates overpressure and underpressure spaces in the chamber, thereby ge - Indicates that the chamber is divided by partition walls into three chambers (A, B, C) lying next to one another in the longitudinal direction of the furnace, the air inlet ducts (a, c) into the two outer ones (A, C), the air suction duct (b) into the middle one Chamber (B) open and that devices (2, 3, 4) for adjusting the air pressure in the individual chambers are provided in the air lines. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Ränder der Zwischenwände zu den äußeren Einzelkammern (A, C) zu abgewinkelt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldungen L 93353 VI/40a, H 165736 VI / 80 c (bekanntgemacht am 1.11. 1948).2. Device according to claim 1, characterized in that the free edges of the partition walls are angled to the outer individual chambers (A, C). Considered publications: German patent applications L 93353 VI / 40a, H 165736 VI / 80 c (published on 1.11. 1948).