DE1542376C - Vorrichtung zum Warem und/oder Stoff austausch zwischen feinteiligen Feststoffen und einem gasformigen Medium - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wärme- und/oder Stoffaustauseli zwischen feinteiligen Feststoffen und einem gasförmigen Medium, insbesondere zum Vorwärmen, Brennen und/oder Kühlen der Feststoffe, bestehend aus einem mehrstufigen Schacht mit einer in den unteren Schachtbcreich tangential einmündenden Gaszuleitung sowie einer aus dem unteren Schachtbereich herausführenden Feststoffableitung, ferner mit einer tangentialen Gasableitung sowie einer Feststoffzüführung am oberen Schachtende, wobei am Schachtumfang einzelne Fesistoffsammelräume vorgesehen sind, die an ihrem oberen Ende über eine Eintrittsöffnung mit dem Schachtinnenraum und an ihrem unteren Ende über Austragrohre ' mit· einem tieferen Teil . des Schachlinnenraumes in Verbindung stehen.

Bei einer bekannten Vorrichtung der vorstehend genannten Art ist der untere Abschluß des Schachtes in Form eines Zyklons ausgebildet, in den das gasförmige Medium im oberen Teil tangential eintritt, wahrend die Feststoffe am unteren Ende zentral über ein Austragrohr abgezogen werden. Da hierbei die Feststoffe aus demjenigen Bereich des unteren Schachtbereiches abgezogen werden, in dem durch die Wirbelströmung des eintretenden Gases ein starker Unterdruck herrscht, muß im Feststoff-Austragrohr eine Materialschleuse, beispielsweise eine Pendelklappe, vorgesehen werden, um ein Ansaugen von Falschluft zu verhindern. Mit Rücksicht auf die hohe Temperatur, der bewegliche Absperrorgane an dieser Stelle der Anlage ausgesetzt sind, weisen die genannten Teile eine erhebliche Verschleiß- und Störungsanfälligkeit auf.

Mit demselben Nachteil ist auch eine weitere bekannte Vorrichtung zum Brennen von staubförmigem Gut behaftet, bei der zum Vorwärmen und Vorbrennen Zyklone vorgesehen sind, während das Fertigbrennen in einem schräg gelagerten Drehteller erfolgt, dessen Inhalt durch eine in den Tellerhohlraum gerichtete Flamme direkt beheizbar ist. Das Austragrohr des untersten Zyklons mündet, hier in den Drehteller, während die heißen Abgase der Flamme, aus dem von einer Haube umschlossenen Tellerhohlraum durch eine Gasleitung dem untersten Zyklon zugeführt werden. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung muß in den. einzelnen Gutaustragrohren, insbesondere in dem des untersten Zyklons eine Materialschleuse vorgesehen werden, die einem be-•rädillichen Verschleiß unterliegt und zu häufigen Betriebsstörungen Anlaß gibt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Nachteile eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auf eine Materialschleuse im untersten Austragrohr der Vorrichtung verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der untere Abschluß des Schachtes durch eine flache, nach oben offene Wirbelkammer gebildet wird, die gegenüber der Horizontalen eine Neigung zwischen 30 und 70° aufweist, wobei die vom Umfang der Wirbelkammer abwärts führende Feststoffableitung und die zum Umfang der Wirbelkammer aufwärts führende Gaszuleitung . nebeneinander liegen.

Bei einem in dieser Weise ausgebildeten unteren Schachtabschluß werden die Feststoffe aus einem Bereich der Wirbelkammer abgezogen, in dem sich durch die Wirbelströmung des Gases ein Überdruck einstellt. Infolgedessen erübrigen sieh Abspenorgane in der Feststoffableitung, ohne daß die Gefahr des Eintretens von Falschluft in die Wirbelkammer besteht.

Die gegenüber der Horizontalen geneigte Anordnung der Gaszuleitung und der Wirbelkammer bringt den Vorteil mit sich, daß das dem Schacht zugeführte Gas (beispielsweise die Abgase eines dem Vorwärmer vorgeschalteten Drehrohrofens) vor der in der ίο Wirbelkammer erfolgenden Wirbelbildung nur wenig umgelenkt werden müssen, was zu einer Verringerung der Strömungsverluste führt. Die durch die Schrägstellung der Wirbelkammer erforderliche, geringfügige Umlenkung des Gaswirbels beim Eintritt der Gase in den Hauptteil des Schachtes bereitet dagegen, wie Versuche zeigten, keine Schwierigkeiten und ist nur mit sehr geringen Strömungsverlusten verbunden.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des unteren Schachtabschlusses führt schließlich zu einer vergleichsweise geringen Bauhöhe des Schachtes.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform zur Vorwärmung von Feststoffen mit den Abgasen eines nachgeschalteten Drehrohrofens, dem die vorgewärmten Feststoffe zugeführt werden, vereinigen sich die Gaszuleitung und die Feststoffableitung auf der dem Drehrohrofen zugewandten Seite. Vorzugsweise entspricht ,der Durchmesser der im wesentlichen zylindrischen Wirbelkammer ungefähr dem Durchmesser des gleichfalls etwa zylindrischen Schachtes. . ■' '

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt (längs der Linie I-I der Fig. 2) durch den unteren Teil des Schachtes,

Fig. 2 einen Schnitt liings der Linie H-II in der Fig. 1.

Der dargestellte Schacht 21 dient beispielsweise

zum Vorwärmen von Zementrohmehl, das anschließend in einem Drehrohrofen 22 gebrannt wird.

Der Schacht 21 ist an seinem inneren Umfang mit einer spiralförmig verlaufenden Eintrittsöffnung 23 versehen, an die sich nach unten trichterförmige Feststoffsammeiräume 24 anschließen, die in je ein Austragrohr 26 münden, das in den Kern des Schachtinnenraumes hineinreicht.'

Der untere Abschluß des Schachtes 21 wird durch eine flache, nach oben offene Wirbelkammer 25 gebildet, an deren Umfang eine tangential einmündende Gaszuleitung 27 sowie eine Feststoffableitung 28 anschließen. Die Wirbelkammer 25 sowie die Gaszuleitung 27 und die Feststoffableitung 28 sind gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet. Die Gaszuleitung 27 und die Feststoffableitung 28 liegen nebeneinander, sind in dem an die Wirbelkammer 25 anschließenden Bereich durch eine Zwischenwand 29 voneinander getrennt und vereinigen sich auf der dem Drehrohrofen 22 zugewandten Seite.

Die Neigung der Feststoffableitung 28 (und demgemäß auch die Neigung der Gaszuleitung 27 und der Wirbelkammer 25) ist so groß gewählt, daß die Feststoffe durch ihr Eigengewicht und ihre Bewegungsenergie von der Wirbelkammer 25 zum Drehrohrofen 22 gefördert werden. Die Neigung liegt je nach Art der Feststoffe zwischen 30 und 70° vorzugsweise bei etwa 50°. Der Durchmesser der im wesentlichen zylindrischen Wirbelkammer 25 entspricht etwa dem

Durchmesser des gleichfalls zylindrischen Schachtes 21.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgendermaßen: Die Abgase des Drehrohrofens 21 strömen in Richtung der gestrichelten Bewegungsbahn durch die Gaszuleitung 27 in die Wirbelkammer 25 und werden hier in eine Wirbelbewegung versetzt. Der so gebildete Wirbel wird dann in Richtung der Achse des Schachtes 21 umgelenkt und durchströmt anschließend in einer schraubenlinienförmigen Bahn to den Schacht 21 von unten nach oben.

Die vorzuwärmenden Feststoffe, die den Schacht 21 von oben nach unten durchwandern, werden über die Austragrohre 26 jeweils in den zentralen Bereich der ,Gasströmung eingetragen, nach außen gewirbelt, gelangen damit durch die Öffnung 23 in einen Feststoffsammelraum 24 und werden über das an diesen Sammelraum anschließende Austragrohr 26 in einen tiefer gelegenen Teil des Schachtes eingeführt, wo sich der erläuterte Vorgang von neuem wiederholt. Die Feststoffe gelangen dann nach ihrem Austritt aus den untersten Austragrohren 26 in den zentralen Bereich der Wirbelkammer 25 (vgl. Fig. 2), werden hier längs der voll ausgezogenen Strömungsbahn nach außen an den Umfang der Wirbelkammer getragen und strömen über die Feststoffableitung 28 dem Drehrohrofen 22 zu. Da die Feststoffe somit vom Umfang der Wirbelkammer 25, d. h. aus einem Bereich mit hohem Druck abgezogen werden, ist in der Feststoffableitung 28 kein. Absperrorgan erforderlich, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Abgase des Drehrohrofens 22 ihren Weg teilweise durch die Feststoffableitung 28 anstatt durch die Gaszuleitung 27 nehmen.

Fig. 1 läßt im übrigen deutlich die durch die Schrägstellung der Wirbelkammer und der angeschlossenen Leitungen erzielte Verringerung der Bauhöhe erkennen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Wärme- und oder Slol'laustausch zwischen feinteiligen Feststoffen und einem gasförmigen Medium! insbesondere zum Vorwärmen, Brennen und-oder Kühlen d^r Feststoffe, bestehend aus einem mehrstufigen Schacht mit einer in den unteren Schachlbereich tangential einmündenden Gaszuleitung sowie einer aus dem unteren Schachtbcreich herausführenden Feststoffableitung, ferner mit einer tangentialen Gasableitung sowie einer Feststoffzuführung am oberen Schachtende, wobei am Schachtumfang einzelne Feststoffsammeiräume vorgesehen sind, die an ihrem oberen Ende über eine Eintrittsöffnung mit dem Schachtinnenraum und an ihrem unteren Ende über Austragrohre mit einem tieferen Teil des Sehachtinnenraumes in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschluß des Schachtes (21) durch eine flache, nach oben offene Wirbelkammer (25) gebildet wird, die gegenüber der Horizontalen eine Neigung zwischen 30 und 70" aufweist, wobei die vom Umfang der Wirbelkammer abwärts führende Feststoffableitung (28) und die zum Umfang der Wirbelkammer aufwärts führende Gaszuleitung (27) nebeneinander liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, zur Vorwärmung von Peststoffen mit den Abgasen eines nachgeschalteten Drehrohrofens, dem die vorgewärmten Feststoffe, zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gaszuleitung (27) und die Feststoffableitung (28) auf der dem Drehrohrofen (22) zugewandten Seite vereinigen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der im . wesentlichen zylindrischen Wirbelkammer (25) ungefähr dem Durchmesser des gleichfalls etwa zylindrischen Schachtes (21) entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen