DE202019106009U1 - Cooling screw of a drying plant - Google Patents
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Abstract
Kühlschnecke (10) einer Trocknungsanlage zum Kühlen von Klärschlamm mit einer Schnecke (12) und einem diese zumindest teilweise umgebenden Schneckentrog (14), der mit einem Kühlmantel (40) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (40) mit einem Kühlbehälter (42) und mindestens einer darin angeordneten Kühlleitung (44) gestaltet ist, wobei der Kühlbehälter (42) drucklos gestaltet ist und die Kühlleitung (44) unter Druck gesetzt ist. Cooling screw (10) of a drying plant for cooling sewage sludge with a screw (12) and a screw trough (14) at least partially surrounding it, which is provided with a cooling jacket (40), characterized in that the cooling jacket (40) is provided with a cooling container ( 42) and at least one cooling line (44) arranged therein, the cooling container (42) being designed without pressure and the cooling line (44) being pressurized.
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Die Erfindung betrifft eine Kühlschnecke einer Trocknungsanlage zum Kühlen von Klärschlamm mit einer Schnecke und einem diese zumindest teilweise umgebenden Schneckentrog, der mit einem Kühlmantel versehen ist.The invention relates to a cooling screw of a drying plant for cooling sewage sludge with a screw and a screw trough at least partially surrounding it, which is provided with a cooling jacket.
Im Bereich der Fördertechnik für Trocknungsanlagen, insbesondere für Bandtrockner, sind ganz allgemein Förderschnecken bekannt, die zum Verteilen und Aufgeben eines Schüttguts in die Trocknungsanlage oder zum Aufnehmen und Sammeln eines Schüttguts aus der Trocknungsanlage verwendet werden. Die Förderschnecken werden dabei zugleich zur Kühlung oder Erwärmung des darin geförderten Schüttguts verwendet. Das Schüttgut ist insbesondere Klärschlamm, der zuvor getrocknet wurde und den es zur weiteren Verarbeitung zu kühlen gilt. Bei solchen Kühlschnecken sind auch solche bekannt, deren Schnecken zumindest teilweise von einem Schneckentrog umgeben sind. Der Schneckentrog ist dann mit einem Kühlmantel versehen, der von einem Kühlmedium durchströmt und auf diese Weise gekühlt wird. Alternativ zu einem Kühlen können solche Schneckenanordnungen auch zum Heizen bzw. Erwärmen eines Schüttguts verwendet werden.In the field of conveyor technology for drying systems, in particular for belt dryers, screw conveyors are generally known which are used for distributing and feeding a bulk material into the drying system or for picking up and collecting a bulk material from the drying system. The screw conveyors are also used for cooling or heating the bulk material conveyed therein. The bulk material is in particular sewage sludge that has been dried beforehand and that needs to be cooled for further processing. In the case of such cooling screws, those are also known whose screws are at least partially surrounded by a screw trough. The screw trough is then provided with a cooling jacket through which a cooling medium flows and is cooled in this way. As an alternative to cooling, such screw arrangements can also be used for heating or heating a bulk material.
Zugrundeliegende AufgabeUnderlying task
Die Kühlleistung solcher Kühlschnecken ist jedoch begrenzt und nicht zufriedenstellend. Ferner sind die Einsatzbereiche auf bestimmte Zuströmsituationen von Kühlmedium begrenzt. Es gilt daher solche Kühlschnecken vielfältiger einsetzbar zu gestalten.However, the cooling capacity of such cooling screws is limited and unsatisfactory. Furthermore, the areas of application are limited to certain inflow situations of cooling medium. It is therefore important to make such cooling screws more versatile.
Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit Kühlschnecke einer Trocknungsanlage zum Kühlen von Klärschlamm mit einer Schnecke und einem diese zumindest teilweise umgebenden Schneckentrog gelöst, der mit einem Kühlmantel versehen ist, wobei erfindungsgemäß der Kühlmantel mit einem Kühlbehälter und mindestens einer darin angeordneten Kühlleitung gestaltet ist. Dabei ist der Kühlbehälter drucklos gestaltet und die Kühlleitung ist unter Druck gesetzt gestaltet.This object is achieved according to the invention with a cooling screw of a drying plant for cooling sewage sludge with a screw and a screw trough which at least partially surrounds it and which is provided with a cooling jacket, the cooling jacket being designed according to the invention with a cooling container and at least one cooling line arranged therein. The cooling container is designed to be depressurized and the cooling line is designed to be pressurized.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich der gattungsgemäßen Kühlschnecke ein Medium unter Druck, insbesondere unter einem Druck von über 5 bar, bevorzugt von über 8 bar, zuzuführen. Mit einer derartigen Medienzufuhr vergrößert sich der Einsatzbereich einer solchen Kühlschnecke erheblich. Ferner hat eine solche Medienzufuhr weitere Vorteile hinsichtlich der pro Zeiteinheit zu fördernden Kühlleistung und deren zeitabhängiger Steuerung.With the solution according to the invention it is possible to supply the generic cooling screw with a medium under pressure, in particular under a pressure of over 5 bar, preferably over 8 bar. With such a media supply, the area of application of such a cooling screw increases considerably. Furthermore, such a media supply has further advantages with regard to the cooling capacity to be promoted per unit of time and its time-dependent control.
Zugleich ist bei der erfindungsgemäßen Lösung der Kühlbehälter drucklos bzw. druckbefreit gestaltet. Eine solche Art von Behälter kann besonders kostengünstig hergestellt werden und kann ferner auch besser an sonstige bauliche Anforderungen, wie etwa belastungsbedingte Steifigkeit und temperaturbedingte Verformung, angepasst werden. Der erfindungsgemäße Kühlbehälter ist daher vorzugsweise auch mit mindestens einer innen liegende Rippe ausgesteift. Auch dienen diese Rippen erfindungsgemäß dazu, die das Medium transportierende, druckbeaufschlagte Kühlleitung in Position zu halten und diese bei durch Temperaturänderung bedingten Verformungen zu führen. Die mindestens eine Rippe erstreckt sich dabei vorzugsweise weitgehend in vertikaler Richtung, wodurch eine vertikale Strömung von Kühlmedium im Kühlbehälter erleichtert ist.At the same time, the cooling container in the solution according to the invention is designed to be depressurized or depressurized. Such a type of container can be produced particularly inexpensively and can also be better adapted to other structural requirements, such as load-related rigidity and temperature-related deformation. The cooling container according to the invention is therefore preferably also stiffened with at least one rib located on the inside. According to the invention, these ribs also serve to hold the pressurized cooling line transporting the medium in position and to guide it in the event of deformations caused by temperature changes. The at least one rib preferably extends largely in the vertical direction, whereby a vertical flow of cooling medium in the cooling container is facilitated.
Der Kühlbehälter der erfindungsgemäßen Kühlschnecke ist vorzugsweise mit einem ersten flüssigen Kühlmedium gefüllt, das insbesondere als ein Wasser-Glykol-Gemisch gestaltet ist. Ein solches erstes Kühlmedium dient als ein Zwischenmedium, welches die zugeführte Kühlleistung weitgehend gleichmäßig an der inneren Trogfläche des Schneckentroges verteilt. Von dem sich dabei in dem Schneckentrog befindenden Schüttgut wird dabei Wärmeenergie in die innere Trogfläche und von dort in das erste Kühlmedium abgeführt.The cooling container of the cooling screw according to the invention is preferably filled with a first liquid cooling medium, which is designed in particular as a water-glycol mixture. Such a first cooling medium serves as an intermediate medium, which distributes the cooling power supplied largely uniformly on the inner trough surface of the screw trough. From the bulk material located in the screw trough, thermal energy is dissipated into the inner trough surface and from there into the first cooling medium.
In dem erfindungsgemäßen Kühlbehälter ist dabei vorzugsweise ein vertikaler Strömungsraum für eine freie Konvektion des ersten Kühlmediums vorgesehen. Die derart freie Konvektion ermöglicht einen Austausch des ersten Kühlmediums im Kühlbehälter allein aufgrund von örtlichen Temperaturunterschieden im Kühlmedium. Auf eine aktive Förderung des ersten Kühlmediums im Kühlbehälter, etwa mittels einer Pumpe, kann dadurch verzichtet werden.A vertical flow space for free convection of the first cooling medium is preferably provided in the cooling container according to the invention. The free convection in this way enables the first cooling medium in the cooling container to be replaced solely on the basis of local temperature differences in the cooling medium. An active delivery of the first cooling medium in the cooling container, for example by means of a pump, can thus be dispensed with.
Der Kühlbehälter der erfindungsgemäßen Kühlschnecke ist vorzugsweise mittels einer Siphon-Anordnung drucklos gestaltet. Alternativ oder zusätzlich ist vorteilhaft ein Ausdehnungsgefäß vorgesehen, das Volumenänderungen des ersten Kühlmediums mit zumindest nur sehr geringem Gegendruck kompensieren kann. Die Siphon-Anordnung umfasst einen Siphon, durch den hindurch Kühlmedium in den Kühlbehälter eintreten und aus diesem auch wieder austreten kann. Der Siphon ermöglicht so einen Druck im Kühlbehälter, der stets dem Umgebungsdruck entspricht.The cooling container of the cooling screw according to the invention is preferably designed to be depressurized by means of a siphon arrangement. As an alternative or in addition, an expansion vessel is advantageously provided which can compensate for changes in volume of the first cooling medium with at least only a very low back pressure. The siphon arrangement comprises a siphon through which cooling medium can enter the cooling container and can also exit from it. The siphon thus enables a pressure in the cooling tank that always corresponds to the ambient pressure.
Die genannte Kühlleitung ist vorzugsweise mit einem zweiten flüssigen Kühlmedium gefüllt, das insbesondere ebenfalls als ein Wasser-Glykol-Gemisch gestaltet ist. Die Kühlleitung kann dabei mit vergleichsweise hohem Druck beaufschlagt sein und zugleich kann ein gleiches oder ähnliches Medium als Kälteträger bzw. Wärmeträger verwendet werden, wie bei dem ersten Kühlmedium.The cooling line mentioned is preferably filled with a second liquid cooling medium, which in particular also as a water-glycol Mixture is designed. The cooling line can be subjected to a comparatively high pressure and at the same time an identical or similar medium can be used as the coolant or heat transfer medium as in the first coolant.
Die Kühlleitung ist ferner vorzugsweise mit mindestens einem den Kühltrog zumindest teilweise in dessen Umfangsrichtung umfassenden Kühlmittelverteiler gestaltet. Mittels des derartigen Kühlmittelverteilers kann so die zugeführte Kühlleistung auf den gesamten oder nahezu den gesamten Umfang des Schneckentrogs verteilt werden. Der Kühlmittelverteiler ist dabei vorzugsweise aus Stahl hergestellt. Stahl ist vorliegend besonders als Werkstoff geeignet, weil damit eine hohe Varianz an Formgestaltung bei geringen Fertigungskosten möglich ist. Die Kühlleitung kann vorteilhaft auch mäanderförmig innerhalb des Kühlbehälters geführt sein, wobei dabei dann vorteilhaft die Massenströme und die Pumpleistung einer zugehörigen Kühlmittelpumpe ausreichend groß dimensioniert sind.The cooling line is further preferably designed with at least one coolant distributor at least partially encompassing the cooling trough in its circumferential direction. By means of such a coolant distributor, the cooling power supplied can be distributed over the entire or almost the entire circumference of the screw trough. The coolant distributor is preferably made of steel. In the present case, steel is particularly suitable as a material because it enables a high degree of design variation with low manufacturing costs. The cooling line can advantageously also be guided in a meandering shape within the cooling container, in which case the mass flows and the pump output of an associated coolant pump are advantageously dimensioned sufficiently large.
Die Kühlleitung ist vorzugsweise mit mindesten einem sich in Axialrichtung des Kühltrogs erstreckenden Kühlrohr gestaltet, wobei das mindestens eine Kühlrohr insbesondere an einem Kühlmittelverteiler fluidleitend angekoppelt ist. Mittels des mindestens einen Kühlrohrs kann die zugeführte Kühlleistung vorzugsweise in Richtung der Längsachse des Schneckentrogs verteilt werden. Das Kühlrohr ist vorzugsweise aus Kupfer hergestellt, weil Kupfer eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufwe ist.The cooling line is preferably designed with at least one cooling tube extending in the axial direction of the cooling trough, the at least one cooling tube being coupled in a fluid-conducting manner, in particular to a coolant distributor. By means of the at least one cooling tube, the cooling power supplied can preferably be distributed in the direction of the longitudinal axis of the screw trough. The cooling tube is preferably made of copper because copper has a high thermal conductivity.
Das Kühlrohr ist dabei vorzugsweise aus einem Kupferwerkstoff hergestellt. Weil es sich mit dem derartigen Rohr nur um eine vergleichsweise einfache Formgestaltung handelt, kann dieses auch aus Kupfer kostengünstig bereitgestellt und verarbeitet werdenThe cooling tube is preferably made of a copper material. Because the tube of this type is only a comparatively simple shape, it can also be made and processed inexpensively from copper
Die Schnecke der erfindungsgemäßen Kühlschnecke ist vorzugsweise mit einer Schneckenwendel gestaltet, deren Außendurchmesser zu deren Innendurchmesser ein Verhältnis von kleiner zwei zu eins aufweist. Eine derartige Kühlschnecke weist eine besonders großvolumige Schneckennabe auf, was dazu führt, dass das geförderte Schüttgut zwingend radial weit außen und über eine große Fläche verteilt gefördert wird. So ist eine große Wärmeübergangsfläche und damit eine hohe Kühlleistung gewährleistet. Zudem ist die Schneckenwendel vorzugsweise in Axialrichtung in vorbestimmten Abständen unterbrochen gestaltet. Damit wird das geförderte Schüttgut vom nachfolgend neu eingreifenden Schneckenwendel-Flügel besser durchmischt und somit eine erhöhte Kühlwirkung erzielt.The screw of the cooling screw according to the invention is preferably designed with a screw helix whose outer diameter to the inner diameter has a ratio of less than two to one. Such a cooling screw has a particularly large-volume screw hub, which means that the conveyed bulk material is necessarily transported radially far outwards and distributed over a large area. This ensures a large heat transfer area and thus a high cooling capacity. In addition, the screw spiral is preferably designed to be interrupted at predetermined intervals in the axial direction. This means that the conveyed bulk material is better mixed by the subsequently intervening screw spiral blades, thus achieving an increased cooling effect.
FigurenlisteFigure list
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
-
1 einen Längsschnitt einer Kühlschnecke einer Trocknungsanlage gemäß der Erfindung, -
2 den SchnittII - II gemäß1 und -
3 eine aufgebrochene perspektivische Ansicht des DetailsIII gemäß1 .
-
1 2 shows a longitudinal section of a cooling screw of a drying installation according to the invention, -
2nd the cutII - II according to1 and -
3rd a broken perspective view of the detailIII according to1 .
Detaillierte Beschreibung des AusführungsbeispielsDetailed description of the embodiment
In den Fig. ist ein eine Kühlschnecke
Der Schneckentrog
Der Kühlbehälter
Der Kühlleitung-Einlass
Der Kühlbehälter
In den Kühlrohren
Abschließend sei angemerkt, dass sämtlichen Merkmalen, die in den Anmeldungsunterlagen und insbesondere in den abhängigen Ansprüchen genannt sind, trotz des vorgenommenen formalen Rückbezugs auf einen oder mehrere bestimmte Ansprüche, auch einzeln oder in beliebiger Kombination eigenständiger Schutz zukommen soll.In conclusion, it should be noted that, despite the formal reference to one or more specific claims, all the features mentioned in the application documents and in particular in the dependent claims should also be given independent protection, individually or in any combination.
BezugszeichenlisteReference list
- 1010th
- KühlschneckeCooling screw
- 1212th
- Schneckeslug
- 1414
- SchneckentrogSnail trough
- 1616
- SchneckenlagerScrew bearing
- 1818th
- SchneckenlagerScrew bearing
- 2020th
- SchneckenantriebWorm drive
- 2222
- SchneckennabeWorm hub
- 2424th
- SchneckenwendelHelix
- 2626
- Außendurchmesserouter diameter
- 2828
- InnendurchmesserInside diameter
- 3030th
- obere Seiteupper side
- 3232
- rechte Seiteright side
- 3434
- linke Seiteleft side
- 3636
- untere Seitelower side
- 3838
- TroginnenseiteInside of the trough
- 4040
- KühlmantelCooling jacket
- 4242
- KühlbehälterCooling tank
- 4444
- KühlleitungCooling pipe
- 4646
- Kühlbehälter-EinlassCooling tank inlet
- 4848
- Kühlbehälter-AuslassCooling tank outlet
- 5050
- Kühlleitung-EinlassCooling pipe inlet
- 5252
- Kühlleitung-AuslassCooling pipe outlet
- 5454
- KühlmittelverteilerCoolant distributor
- 5656
- KühlrohrCooling pipe
- 5858
- Stegweb
- 6060
- StrömungsraumFlow space
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202019106009.3U DE202019106009U1 (en) | 2019-02-05 | 2019-02-05 | Cooling screw of a drying plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202019106009.3U DE202019106009U1 (en) | 2019-02-05 | 2019-02-05 | Cooling screw of a drying plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202019106009U1 true DE202019106009U1 (en) | 2020-03-10 |
Family
ID=69955587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202019106009.3U Active DE202019106009U1 (en) | 2019-02-05 | 2019-02-05 | Cooling screw of a drying plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202019106009U1 (en) |
-
2019
- 2019-02-05 DE DE202019106009.3U patent/DE202019106009U1/en active Active
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |