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Einrichtung zum Vorwärmen von feinkörnigem Gut, insbesondere Zementrohmehl
Es sind bereits Einrichtungen zum Vorwärmen von feinkörnigem Gut bekannt. Solche
Einrichtungen bestehen im wesentlichen je aus einem vertikalen kreiszylinderförmigen
Schacht, der durch mit Gasdurchtrittsöffnungen versehene Querwände in untereinanderliegende
Schachtabschnitte unterteilt ist. Die Gasdurchtrittsöffnungen sind hierbei derart
ausgebildet, daß sie den Gasen eine schraubenlinienförmige Umlaufbewegung um die
Schachtachse erteilen.
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Bei diesen bekannten Einrichtungen liegt das Gut auf Bodenplatten
in einer Schicht auf, die durch die Abgase aufgelockert und in rotierende Bewegung
versetzt wird. Die Geschwindigkeit der Abgase, die durch die Gutschicht strömt,
muß bei diesen bekannten Anlagen klein _ gehalten werden, da möglichst wenig Gut
mit den Abgasen aus der Schicht herausgeführt werden soll. Nach der Erfindung wird
ein anderer Weg beschritten. Nach ihr wird das Gut nicht in einer Schicht auf Bodenplatten
oder Querwänden gelagert und durch die Abgase nur aufgelockert, sondern in den einzelnen
Schachtabschnitten bis in deren obere Bereiche hochgehoben, dort gegen die Schachtwand
gedrängt und durch Öffnungen in der Schachtwand in Gutsammler ausgetragen, die sich
außerhalb des Schachtes am Schachtumfang befinden. Aus den Gutsammlern gelangt dann
das Gut in den nächsttieferen Schachtabschnitt oder den Brennofen. Durch diese Betriebsweise
ergibt sich ein intensiverer Kontakt zwischen dem Gut und den Abgasen als bei der
bekannten Vorrichtung.
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Nach der Erfindung mündet das Abgaseintrittsrohr in den untersten
Schachtteil unten und das Abgasaustrittsrohr in den obersten Schachtteil oben.
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Im Rahmen der Erfindung können die Gutsammler aufeinanderfolgender
Schachtabschnitte versetzt zueinander angeordnet sein. Auch können als Durchtrittsöffnungen
zu den Gutsammlern tangential in den Schacht einmündende Verbindungsleitungen dienen.
Dicht über den Durchtrittsöffnungen können zu den Gutsammlern ringförmige, zum Schachtinnern
zu abwärts geneigte Abweisblenden vorgesehen sein. Die Gutsammler können aus ringförmigen,
um den Schachtumfang angeordneten Kammern bestehen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen wiedergegeben.
Es zeigt F i g. 1 schematisch eine Ausführungsform des senkrechten Vorwärmeschachtes
mit den am Schachtaußenumfang angeordneten Gutsammlern, F i g. 2 schematisch eine
abgeänderte Ausführungsform der Gutsammler und deren Austragsleitungen und F i g.
3 einen Schnitt A -A nach der F i g. 1 durch den Schacht und einen Gutsammler.
Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht aus einem vor dem Eintrittsende des Drehrohrofens
1 angebrachten Vorwärmeschacht -4. Der Vorwärmeschacht 4 besitzt einen kreisförmigen
Querschnitt, sein Unterteil geht in einen Schütttrichter 27 über. In vertikaler
Richtung ist rief Schacht 4 in mehrere Abschnitte unterteilt. F i g. L zeigt vier
solcher Abschnitte 11, 12, 13, 14, ihre Zahl kann jedoch auch eine andere
sein. In den untersten Abschnitt 11 mündet tangential das Abgaseintrittsiohr 2,
das den Vorwärmeschacht 4 mit dem Drehrohrofen 1 gasseitig verbindet. Durch die
tangentiale Ausmündung des Gaseintrittsrohres 2 in den Schacht
4 werden die durch diesen Schacht wandernden Abgase zur Schraubenbewegung
entlang der Innenwand des Schachtes 4 gezwungen. Die Abgase verlassen den Schacht
4 an dem oberen Schachtende durch,das Austrittsrohr 3, das an den Schacht
4,.ähnlich wie das Eintrittsrohr 2, tangential angeschlossen ist. Die aus dem Vorwärmeschacht
4 durch eine bekannte Absaugvorrichtung abgezogenen Abgase werden in eine
bekannte Entstaubungsvorrichtung
zur weiteren Entstaubung und schließlich
in den Schornstein abgeführt (in den Zeichnungen nicht veranschaulicht). Im Innenraum
des Vorwärmeschachtes 4 sind in Achsrichtung des Schachtes verlaufende Leitkörper
5, 6, 7 für das Staub-Gas-Gemisch vorgesehen, die eine eirunde oder eine andere
aerodynamische Oberfläche besitzen. Durch diese Leitkörper wird die Abscheidung
des Gutes und dessen Austrag begünstigt.
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Der oberste Schachtabschnitt 14 ist durch die Leitung 25 mit
dem Vorratsbehälter 19, aus dem der Zementrohstoff über eine bekannte Beschickungsvorrichtung
(in der Zeichnung nicht veranschaulicht) in den Schachtabschnitt gelangt, verbunden.
Die einzelnen Schachtabschnitte 11, 12, 13, 14 sind mit den Gutsammlern
15,16,17,18, die an dem Außenumfang des Schachtes 4 gegeneinander
versetzt angeordnet sind, über Durchtrittsöffnungen 20 verbunden, die sich in den
oberen Bereichen der Schachtabschnitte befinden. Die Durchtrittsöffnungen 20 können
tangential in die Schachtabschnitte münden, um die Abscheidung der Rohstoffpartikeln
von den in dem Schacht 4 umlaufenden Abgasen zu erleichtern. Jeder der Gutsammler
15, 16, 17, 18 ist durch Austragsleitungen 24, 23, 22 mit dem nächstunteren
Schachtabschnitt 13, 12, 11 verbunden, während der unterste Schachtabschnitt
11 durch die Leitung 21 in den Drehrohrofen 1 mündet. Der Schütttrichter27
mündet in die Leitung 21 über das Abfallrohr 28. Die Leitungen 21,
22, 23, 24, 25 und das Rohr 28 sind mit einem an sich bekannten Absperrorgan 29
versehen.
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In den einzelnen Schachtabschnitten 11 bis 14 sind dicht
über den Durchtrittsöffnungen 20 die nach innen geneigten Abweisblenden 26
angebracht, um eine gute Abscheidung der Rohstoffpartikeln von den Abgasen zu erreichen
und das Mitnehmen des Rohstoffes durch die Abgase zurück in die oberen Schachtabschnitte
möglichst zu verhindern.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet wie folgt: Der durch die
Leitung 25 aus dem Vorratsbehälter 19 in den obersten Schachtabschnitt 18 eingebrachte
feinkörnige und pulverförmige Zementrohstoff wird durch die in der entgegengesetzten
Richtung strömenden Abgase im Schweben vorgewärmt. Der aus den Abgasen abgeschiedene
Rohstoff wandert durch den Schacht 4 auf zweierlei Wegen: Die verhältnismäßig größten
Rohstoffpartikeln fallen fortschreitend durch die einzelnen Schachtabschnitte 14,
13, 12, 11 in den Schütttrichter 27, wobei sie fortwährend der Wärmewirkung
der Abgase ausgesetzt sind. Die Mehrheit des Rohstoffes dringt jedoch fortschreitend
unter der Wirbelwirkung der Gase in die einzelnen Gutsammler 18, 17, 16, 15
hinein. Der Zweck der Leitkörper 5,
6, 7 besteht einerseits darin, daß der
Abgasstrom im Laufe seiner Fortbewegung durch den Schacht sich verbreitet und verengt,
wodurch die Wirbelbildung der Gase verstärkt wird, andererseits begünstigen sie
den Austrag der feinen Rohstoffpartikeln in die Gutsammler 18, 17, 16, 15.
Es ist besonders hervorzuheben, daß die Rohstoffpartikeln der Größe nach gesichtet
werden und die größeren, in dem Schacht 4 bleibenden Partikeln einer intensiveren
Wärmewirkung unterzogen werden als die kleineren. Dadurch wird erreicht, daß das
ganze Gut gleichmäßig auf die gewünschte Temperatur erhitzt wird. Das Gut wird aus
dem Schachtvorwärmer über den Schütttrichter 27 durch das Abfallrohr 28, aus dem
Abscheidungsbehälter 15 durch die Leitung 21 in den Drehrohrofen 1
abgeführt.
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Die Leitkörper 5, 6, 7 können durch einen einzigen zentrisch in dem
Schacht 4 angeordneten Leitkörper 31 (F i g. 1) ersetzt werden. Zur Abscheidung
der Rohstoffpartikeln können anstatt der einzelnen Gutsammler 15, 16, 17, 18
ringförmig um den Schacht herum angeordnete Gutsammler 30 (F i g. 2) angeordnet
werden. Diese Gutsammler 30 sind mit den einzelnen benachbarten Schachtabschnitten
11 bis 14
durch Öffnungen 20 in vertikaler Richtung durch die
Leitungen 22, 23, 24 verbunden.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung in beiden beschriebenen Ausführungen
stellt einen Hochleistungstyp der Wärmeaustauscher dar. Ihr Vorteil besteht insbesondere
darin, daß der durch die Ausstrahlung verursachte Wärmeverlust im Vergleich mit
den bekannten Austauschertypen auf ein Minimum herabgesetzt wird, so daß der Wärmeinhalt
der Abgase für die Vorwärmung des Zementrohstoffes besser ausgenutzt werden kann.
In bezug auf die erhöhten Wärmewirkungen der erfindungsgemäßen Vonvärmeeinrichtung
kann das ganze Bauwerk eine beträchtlich kleinere Bauhöhe besitzen, wodurch die
Anschaffungskosten im Vergleich mit den bekannten Wärmeaustauschern vermindert und
die Zusammenbauarbeiten erleichtert werden.