DE2208247A1

DE2208247A1 - Method and device for the transfer of heat between powdery material and gas

Info

Publication number: DE2208247A1
Application number: DE19722208247
Authority: DE
Inventors: K J Sylvest
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1971-02-25
Filing date: 1972-02-22
Publication date: 1972-09-07
Also published as: ES427855A1; DE2208247C2; FR2126388B1; IT947864B; AU3928872A; FR2126388A1; ES400120A1; JPS5520739B1; SE373204B; US3741715A; AU466799B2; BR7201031D0; ZA72769B; GB1367898A

Description

Dr. IsiS-^ vr.;-i ti ;Dr. IsiS- ^ vr.; - i ti;

Wilstorfar Strtiuo J« 6189-5 Wilstorfar Strtiuo J « 6189-5

F.L.Smidth ic Co. A/S.FLSmidth ic Co. A / S.

77
Vigerlev: Alle/, Kopenhagen-Valby/Dänemark77
Vigerlev: Alle /, Copenhagen-Valby / Denmark

Verfahren und Vorrichtung für die Übertragung von Wärme zwischen pulverförmigem Material und GasMethod and device for the transfer of heat between powdery material and gas

Priorität: 25.Februar 1971, Großbritannien, Nr. 05452/71Priority: February 25, 1971, Great Britain, No. 05452/71

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur Übertragung von Wärme zwischen pulverförmigem Material und Gas. Sie ist besonders anwendbar auf die Vorerwärmung von Zementrohmehl, welches zu Zementklinker gebrannt .werden soll, in einem Zementbrenndrehofen durch Austausch von Wärme mit den Abgasen aus dem drehofen. Sie kann aber auch angewendet werden auf das Erhitzen von anderem Material und auf das Abkühlen von pulverförmigem Material, z.B. aus einer Mühle entleertem Zement oder aus einem Drehofen entleerter Tonerde.The invention relates to methods and apparatus for the transfer of heat between powdery material and gas. It is particularly applicable to preheating of cement raw meal, which is burned to cement clinker should, in a cement burning rotary kiln by exchanging heat with the exhaust gases from the rotary kiln. But it can also be used are on the heating of other material and on the cooling of powdery material, e.g. from a Mill emptied cement or clay emptied from a rotary kiln.

Es ist bekannt, dass,wenn ein aufsteigendes Gas nach oben in eine Kammer durch eine relativ kleine Öffnung mit geeigneter hoher Geschwindigkeit hinein und hindurchgeht,in der Kammer nach dem Durchgang durch die Öffnung sich Wirbelströme bilden. Gemäss der Erfindung wird dieser Umstand ausgenutzt.It is known that when an ascending gas goes up in a chamber in and through a relatively small opening at a suitable high speed in the chamber eddy currents form after passing through the opening. According to the invention, this fact is exploited.

Gemäss der Erfindung wird in einem Verfahren zur Schaffung von Wärmeaustausch zwischen einem pulverförmigen Material und einem Gasstrom das Material in das Ende eine» in längsrichtigung schrägen Kanali^ingeS?^e/pwelcher eine längliche Öffnung in seinem Boden besitzt, wobei das Gas veranlasst wird, aufwärts durch die Bodenöffnung desKanals mit einer solchen Geschwindigkeit zu strömen, um das Gas zu veranlassenAccording to the invention, in a method for creating heat exchange between a powdery material and a gas flow, the material is inserted into the end of a "longitudinally inclined ^channel ? ^e / p which has an elongated opening in its bottom, causing the gas to flow upwardly through the bottom opening of the duct at such a rate as to cause the gas

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Wirbel oberhalb der öffnung zu bilden, wobei diese Wirbel einen grösseren Teil des Materials mit sich nehmen.und sich abwärts längs des schrägen Kanals bewegen. Ein Neigungswinkel des Kanals von 15° ist normalerweise ausreichend, um sicherzustellen, dass die Wirbel sich abwärts des Kanals bewegen. Der Wärmeaustausch in solchen Wirbelströmen ist intensiv,,Vortex above the opening to form, with this vortex take a larger part of the material with you. and yourself move down the sloping canal. An angle of inclination of the duct of 15 ° is usually sufficient, to make sure the vertebrae move down the canal. The heat exchange in such eddy currents is intensive,,

Unvermeidlicherweise werden einige Teilchen nicht durch die Wirbel mitgenommen und die Geschwindigkeit des aufsteigenden Gases sollte so hoch sein, dass diese Teilchen mit nach oben durch diese Gase getragen werden, aber nicht abwärts durch die Bodenöffnung des Kanals im Gegenstrom zu den Gasen, da es im allgemeinen erwünscht ist und sogar notwendig sein kann, dass alle Teilchen,ausser einer kleinen durch die Gase for&etragenen Menge, das untere Ende des Kanals erreichen sollten.Inevitably, some particles will not be entrained by the eddies and the velocity of the ascending gas should be so high that these particles are carried upwards by these gases, but not downwards through the bottom opening of the channel in countercurrent to the gases, as it is generally It is desirable and may even be necessary that all particles, except a small amount carried by the gases, should reach the lower end of the channel.

Beim Erreichen des unteren iindes des Kanals werden die Wirbel vernichtet und die Teilchen schlagen sich nieder. Die Vernichtung der Wirbelströme kann höchst einfach dadurch erzielt werden, dass sie veranlasst werden, auf eine senkrechte Wand zu stossen. Die weitere Bewegung der niedergeschlagenen Teilchen hängt davon ab, ob das Verfahren eine Erhitzung oder eine Kühlung ist,und von der Konstruktion der Vorrichtung, worin es ausgeführt wird.When the lower iind of the channel is reached, the eddies are destroyed and the particles precipitate. The annihilation of the eddy currents can be achieved most simply by causing them to hit a vertical wall. Further movement of the precipitated particles depends on whether the process is heating or cooling and the construction of the apparatus in which it is carried out.

Die Länge des Kanals kann dadurch verringert werden, dass zwei oder mehr Kanäle nebeneinander angeordnet werden. The length of the channel can be reduced by arranging two or more channels next to one another .

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Wiederholung des Verfahrens, wobei die Gase nach dem Durchgang durch die Bodenöffnung des Kanals (oder durch die Bodenöffnungen von einer Reihe nebeneinander angeordneter Kanäle) veranlasst werden, durch die Bodenöffnung eines anderen Kanals (oder einer Reihe von Kanälen) auf einem höheren Niveau als der erste Kanal hindurchzugehen, und wobei das von Wirbelströmen getragene Material in dem oberen Kanal aus diesen am unteren Kanalende niedergeschlagen und dann zu dem oberen Ende des niederen Kanals eingespeist wird. Dieses Einspeisen kann bewirkt werden, indem die Wirbelströme veranlasst An important feature of the invention is the repetition of the process, causing the gases, after passing through the bottom opening of the channel (or through the bottom openings of a series of juxtaposed channels) , to pass through the bottom opening of another channel (or series of channels). pass therethrough at a higher level than the first channel, and wherein the material carried by eddy currents deposited in the upper channel to the lower channel end thereof, and is then fed to the upper end of the lower channel. This feeding can be effected by causing the eddy currents

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ORlGtNAL iNSf-ECTED.ORlGtNAL iNSf-ECTED.

werden, aus dem unteren Ende des Kanals durch eine Kammer zu gehen, welche unmittelbar mit dem oberen itfide des nächste Kanals verbunden ist, und wobei die Wirbelströme in der Kammer im wesentlichen durch Aufschlagen auf eine ihrer Wände vernichtet werden. Das einspeisen am oberen Ende des unteren Kanals kann jedoch auch dadurch bewirkt werden, dass die Teilchen veranlasst werden, sich abwärts durch die Bodenöffnung an dem Ende des Kanals zu bewegen. Solche Abwärtsbewegung wird stattfinden, wenn der Kanal in einer senkrechten Wand endet, durch welche die Wirbelströme ver-be to go from the lower end of the canal through a chamber, which is immediately connected to the upper itfide of the next Channel is connected, and the eddy currents in the chamber essentially by hitting one of them Walls are destroyed. Feeding in at the upper end of the lower channel can, however, also be effected by that the particles are caused to move downward through the bottom opening at the end of the channel. Such downward movement will take place when the channel ends in a vertical wall through which the eddy currents

et
nicht werden, weil dann eine wolke aus Teilchen an dem Ende des Kanals gebildet wird und so dicht ist, dass sie imstande ist, sich abwärts gegen die aufwärts strömenden Gase zu bewegen. Gewünschtenfalls kann die Breite der Bodenöffnung über eine kurze otrecke am unteren Ende des Kanals vergrössert werden, sodass eine örtliche "verringerung in der Aufwärtsgeschwindigkeit dieser Gase vorhanden ist.et
not because then a cloud of particles is formed at the end of the channel and is so dense that it is able to move downwards against the gases flowing upwards. If desired, the width of the bottom opening can be increased over a short distance at the lower end of the duct so that there is a local reduction in the upward velocity of these gases.

Insbesondere in einem Vorwärmer für Zementrohmehl kann eine Reihe von Kanälen übereinander in einem senkrechten Schacht angeordnet sein, sodass das Rohmehl mehrere Male auf die Gase während des ganzen Wärmeaustauschverfahrens trifft, wobei die Gastemperatur jedoch höher bei jedem Auftreffen ist, wenn sich das hatefial abwärts in den Stufen bewegt. Im ganzen genommen umfasst das Verfahren somit stufenweisen Wärmeaustausch im Gegenstrom, während der Wärme austausch in jedem einzelnen Kanal als ein Kreuzstromwärmeaustausch angesehen werden kann. Der Gesamtwärmeaustausch ist ausgezeichnet.In a preheater for cement raw meal in particular, a series of channels can be arranged one above the other in a vertical Chute be arranged so that the raw meal several times on the gases during the whole heat exchange process hits, but the gas temperature is higher with each impact as the hatefial descends in the stages emotional. Taken as a whole, the process thus comprises gradual countercurrent heat exchange during the heat exchange in each individual channel can be viewed as a cross-flow heat exchange. The total heat exchange is excellent.

Die Kanäle können vorteilhafterweise übereinander in Zickzackform angeordnet sein, sodass die «irbelströme beim Erreichen des Endes des Kanals in den nächsten eintreten und in entgegengesetzter Richtigung in diesem abwärts strömen.The channels can advantageously be arranged one above the other in a zigzag shape, so that the eddy currents when they are reached at the end of the canal enter the next and flow downwards in the opposite direction.

In einer Zementbrennanlage hängt das Volumen und die Geschwindigkeit der den Brennofen verlassenden Gase im wesentlichen von dem Durchsatz ab und ein Vorwärmer muss in Kenntnis dieser Faktoren entworfen sein. Insbesondere erfordert dies das Herstellen der Bodenöffnung des Kanals in geeigne-In a cement burning plant, the volume and the speed depend on it of the gases leaving the kiln essentially depends on the throughput and a preheater must be aware of these factors. In particular, this requires the production of the bottom opening of the channel in a suitable

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ORIGINAL !NSPEGtEDORIGINAL! NSPEGtED

ter Breite. Als allgemeine Angabe kann die Geschwindigkeit der Gase beim Durchgang durch die Bodenöffnung von 3 bis 12 m pro Sekunde sein,in Abhängigkeit in erster Linie von der Art der Teilchen.the width. As a general indication, the speed of the gases when passing through the floor opening can range from 3 to 12 m per second, depending primarily on the type of particle.

Insbesondere wenn die Erfindung für die Kühlung von pulverförmigem Material angewendet wird,kann es vorteilhafter sein, zwei oder mehr Kanäle in Linie anzuordnen, wobei das untere Ende des ersten über dem oberen Ende des zweiten usw. ist. Teilweise hängt die beste Anordnung von der geeignetsten Ausnutzung des verfügbaren Raumes ab.Especially when the invention is used for the cooling of powdered Material is applied, it may be more advantageous to arrange two or more channels in line, whereby the bottom of the first is above the top of the second, and so on. In part, the best arrangement depends on the most suitable use of the available space.

Die Erfindung schliesst auch einen Wärmeaustauscher zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens ein, welcher umfasst: ein Gehäuse mit einem Einlass für eine Gasströmung und einem Auslass für das Gas, wobei das Gehäuse ferner in seinem Innern einen in Längsrichtung geneigten Kanal mit einer länglichen Bodenöffnung besitzt und so eingerichtet ist, dass die Gasströmung aus dem Einlass zu dem Auslass aufwärts durch die Öffnung strömen muss, und !wobei das Gehäuse mit Mitteln versehen ist, um pulverförmiges !Material dem schrägen Kanal zuzuführen, und mit Mitteln, pulverförmiges Material aus dem Kanal zu entfernen.The invention also includes a heat exchanger for carrying out the method according to the invention, which comprises: a housing having an inlet for a gas flow and an outlet for the gas, the housing also has in its interior a longitudinally inclined channel with an elongated bottom opening, and so on it is arranged that the gas flow from the inlet to the outlet must flow upwards through the opening, and ! The housing is provided with means to remove powdery ! Feed material into the inclined channel, and with means to remove powdery material from the channel.

g Beispiel eines erfindungsgemässen Wärmeaustauschers, h:\welcher insbesondere brauchbar ist, wenn er als Vorerhitzer ^C) r, für das Vorerwärmen von Zementrohmehl vor dem Brennen des Y f\Rohmehls in einem Ofen verwendet wird, umfasst einen C & senkrechten oder nahezu senkrechten Schacht nut einem Gas-g of an inventive heat exchanger, h: \ which is particularly useful when it is used as preheater ^C) r, for the preheating of cement raw meal before the burning of the Y f \ raw meal in an oven, includes a C vertical or near vertical shaft only a gas

O c einlass an seinem unteren Ende und einem Gasauslass an seinem oberen Ende und im InnerfrSiTerspannt durch einen" in Längsrichtung schrägen Kanal mit einer engen länglichen Bodenöffnung oder durch zwei oder mehr solcher Kanäle nebeneinander, sodass in dem Schacht aufwärts strömendes Gas durch die Öffnung bzw. Offnungen hindurchgehen muss. Zusätzlich hat der Schacht einen Einlass für Material am oberen Ende des Kanals bzw. der Kanäle und einen Auslass an dem unteren Ende, wobei jeder so ausgebildet ist, um zu verhindern^ dass das Gas den Kanal bzw. die Kanäle umgehen kann.O c inlet at its lower end and a gas outlet its upper end and inside it spanned by an "in Longitudinal inclined channel with a narrow elongated bottom opening or through two or more such channels side by side, so that gas flowing upwards in the shaft must pass through the opening or openings. In addition, the shaft has an inlet for material at the upper end of the channel or channels and an outlet at the lower end, each designed to prevent the gas from entering the channel (s) can handle.

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Ein anderes Beispiel eines Wärmeaustauschers, welcher als Kühler zum Kühlen von Zement in einer Zementvermahlungsanlage benutzt werden kann, umfasst ein in waagerechter dichtung verlängertes Gehäuse, im Innern durch einen in Längsrichtung schrägen Kanal mit einer engen länglichen Bodenöffnung oder durch zwei oder mehrere solcher Kanäle nebeneinander verspannt, sodass kühlende atmosphärische durch das Gehäuse strömende Luft durch die Öffnung bzw. Öffnungen hindurchgehen muss, wobei die Kühlluft in das Gehäuse durch einen oder mehrere Jüinlässö in dem Boden des Gehäuses eintritt und es durch einen Auslass an der Spitze verlässt.Another example of a heat exchanger that works as a cooler for cooling cement in a cement grinding plant can be used, comprises a housing extended in a horizontal seal, inside by an in Longitudinal inclined channel with a narrow elongated bottom opening or through two or more such channels next to each other braced, so that cooling atmospheric air flowing through the housing through the opening or openings must pass through, the cooling air entering the housing through one or more jüinlosö in the bottom of the housing enters and exits through an outlet at the top.

Einige erfindungsgemässe Vorrichtungen werden noch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, welche darstellen: Some devices according to the invention are still under Described with reference to the drawings which represent:

Fig. 1 Teil einer Anlage für das Vorerwärmen und Brennen von Zementrohmehl, wobei der Vorerhitzer in senkrechtem Schnitt gezeigt ist,Fig. 1 Part of a system for the preheating and burning of cement raw meal, the preheater in vertical Section is shown

Fig. 2 einen Schnitt durch den Vorerhitzer nach Linie II-II von Fig. 1,Fig. 2 is a section through the preheater along line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt in vergrössertem Maßstab nach Linie III-III in Fig. 1,3 shows a section on an enlarged scale along the line III-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt gleich *ig. 3 durch eine abgewandelte Form des Vorerhitzers,4 shows a section similarly. 3 by a modified Shape of the preheater,

Fig. 5 gleich- Fig. 1, jedoch mit mehreren Abwandlungen, Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI von Fig. 5,Fig. 5 is the same as Fig. 1, but with several modifications, 6 shows a section along line VI-VI of FIG. 5,

Fig. 7 einen seitlichen Aufriss,teilweise im Schnitt,eines Kühlers,7 is a side elevation, partly in section, of one Cooler,

Fig. 8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII von Fig. 5 in vergrössertem Maßstab,8 shows a section along line VIII-VIII of FIG. 5 on an enlarged scale,

Fig. 9 einen seitlichen Aufriss von nur einem Teil des Kühlers in gleichem Maßstab wie Fig. 6, undFig. 9 is a side elevation of only part of the Cooler on the same scale as Fig. 6, and

Fig.10 einen Teil einer Anlage einschliesslich zweier Kühler von der in Fig. 5 gezeigten hintereinander arbeitenden Art.Fig. 10 a part of a system including two Coolers of the type shown in Fig. 5 working in series.

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Figur 1 zeigt eine Vorrichtung für das Vorerhitzen von Zementrohmehl und sein Einspeisen zu dem oberen Ende eines etwas schrägen Drehofens 1. Die heissen Gase aus dem Ofen gehen durch eine Leitung 2 zu einem Vorerhitzer 3. In dem Vorerhitzer geben die Gase Wärme an das ^ohmehl ab, welches später zu Zementklinker in dem Ofen gebrannt wird, und werden selbst dabei abgekühlt.Die Gase verlassen den Vorerhitzer 3 an seinem oberen Ende durch eine Leitung 4» welche zu einem Zyklon 5 führt, worin von innen mitgenommenes Rohmehl niedergeschlagen wird. Eine Leitung 6 nimmt die Gase aus dem Zyklon 5 zur Saugseite des Gebläses 7, dessen Auslasseite durch eine Leitung 8 mit dem Einlassende eines elektrostatischen Staubabscheiders 9 verbunden ist. Eine Leitung 10 führt aus dem Auslassende des Staubabscheiders zu einem nichtgezeigten Schornstein, durchweichen die Gase A in die Atmosphäre entweichen.Figure 1 shows a device for preheating cement raw meal and feeding it to the upper end of a somewhat inclined rotary kiln 1. The hot gases from the kiln go through a line 2 to a preheater 3. In the preheater, the gases give heat to the ohmehl which is later burned into cement clinker in the kiln, and are themselves cooled in the process. The gases leave the preheater 3 at its upper end through a line 4 which leads to a cyclone 5, in which raw meal entrained from the inside is precipitated. A line 6 takes the gases from the cyclone 5 to the suction side of the fan 7, the outlet side of which is connected by a line 8 to the inlet end of an electrostatic dust separator 9. A line 10 leads from the outlet end of the dust separator to a chimney, not shown, through which the gases A escape into the atmosphere.

J* fDer Vorerhitzer besteht im wesentlichen aus einem schmalen ^ω^ Gehäuse von rechteckigem Querschnitt mit zwei parallelenJ * fThe preheater consists essentially of a narrow ^ω ^ housing of rectangular cross-section with two parallel ones

ag v4 Hauptwänden 23 und 24 und zwei verhältnismässig schmalenag v4 main walls 23 and 24 and two relatively narrow ones

P N CJv* PN CJv *

|J5 · Seitenwänden. Die Hauptwände 23 und 24 sinOierspannt durch ° vier Kanäle 16, 17, 18 und 19, jeder schräg nach unten φ ψ angeordnet und in Zickzackform,wie gezeigt, angebracht. C I Jeder Kanal ist gebildet von zwei nach innen und nach unten g E schrägen Seitenwänden 26 und 27, welche in senkrechte Ränder 28 und 29 übergehen. Diese begrenzen eine kontinuierliche Öffnung 30*. längs des Bodens eines jeden Kanals.| J5 sidewalls. The main walls 23 and 24 ° sinOierspannt by four channels 16, 17, 18 and 19, each obliquely arranged φ ψ down and, as shown, mounted in a zigzag shape. CI Each channel is formed by two inwardly sloping down to g E side walls 26 and 27, which pass in vertical edges 28 and 29th These limit a continuous opening 30 *. along the bottom of each channel.

oüen
Jeder Kanal ist sxxawicKKxxSpjcixK offen, sodass aufwärts durch die Öffnung 30 strömende Gase in einem Zuge weiteroüen
Each channel is sxxawicKKxxSpjcixK open, so that gases flowing upwards through the opening 30 continue in one go

durch
durch das Gehäuse gehen, um/die Öffnung 30 in den nächsten oder aus dem Kanal 16 zur Leitung 4 zu passieren.by
go through the housing to / the opening 30 in the next or out of the channel 16 to the line 4 to pass.

An jedem Ende eines jeden Kanals ist eine kleine Kammer 14 vorhanden, welche aus einer Seitenwand des Gehäuses herausragt· Jede Kammer 14 hat eine Auslassöffnung 25, gesteuert durch eine Verschlusseinrichtung 15, welche ermöglicht, dass das Rohmaterial,aber nicht die Gase,hindurchgehen können. Diese Verschlusseinrichtung 19 is* eine gewichtsbelastete schwenkbare Klappe, welche unter dem Gewicht desAt each end of each channel there is a small chamber 14 which protrudes from a side wall of the housing Each chamber 14 has an outlet opening 25, controlled by a closure device 15, which enables that the raw material but not the gases pass through can. This locking device 19 is a weight-loaded one swiveling flap, which is under the weight of the

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Rohmehls nachgibt, welche aber dann den Durchtritt des Gasstroms verhindert, da die ülappe sonst die Öffnung 25 verschliesst·Raw meal gives way, but which then prevents the Prevents gas flow, since the valve would otherwise open the opening 25 locks

Das vorzuerhitzende Zementrohmehl wird durch einen TrichterThe raw cement meal to be preheated is passed through a funnel

.»st. »St

11 eingespeist, welcher in die obere Kammer 14 mündet. Eine Leitung 13 gibt das in dem Zyklon 5 niedergeschlagene Mehl in die gleiche Kammer, aus welcher die vereinigten Mengen durch den Kanal 16 hindurchgehen. Beim Eintritt in den Kanal werden die Rohmehlteilehen unmittelbar durch die Gase mitgenommen, welche durch die Bodenöffnung 30 strömen, und werden in Wirbelströmen suspendiert, welchejsich oberhalb der Öffnung bilden, wie in Fig. 4 gezeigt. Infolge der Neigung des Kanals bewegen sich die Wirbel abwärts vom oberen zum unteren Ende des Kanals,und während dieser Bewegung findet ein intensiver Wärmeaustauch zwischen den heissen Gasen und dem kälteren Rohmehl statt. Wenifein Wirbel die nächste Kammer 14 erreicht, wird er vernichtet und das Rohmehl in der Kammer niedergeschlagen. Es tritt dann nacheinander in die Kanäle 17, 18 und 19 ein, wo der Vorgang wiederholt wird, bis es die Bodenkammer 14 erreicht, aus welcher es durch eine Leitung 20 in den Ofen 1 fliesst.11, which opens into the upper chamber 14. A line 13 gives the flour precipitated in the cyclone 5 into the same chamber from which the combined quantities pass through channel 16. When entering the canal the raw meal parts are immediately entrained by the gases flowing through the bottom opening 30, and are suspended in eddy currents which form above the opening as shown in FIG. As a result of the inclination of the canal, the vertebrae move downward from the top to the bottom of the canal, and during this movement there is an intensive heat exchange between the hot ones Gases and the colder raw meal. Little eddy the When it reaches the next chamber 14, it is destroyed and the raw meal in the chamber is knocked down. It then occurs one after the other into channels 17, 18 and 19, where the process is repeated until it reaches the bottom chamber 14 which it flows through a line 20 into the furnace 1.

Staub, welcher in dem elektrostatischen Staubabscheider niedergeschlagen wurde, tritt in einen Schneckenförderer 21 ein und wird durch entgegengesetzt gerichtete Gänge zu einer Leitung 22 gebracht, durch welche er zu dem Drehofen zurückgeführt oder sonst wohin abgegeben wird, beispielsweise zur Verwendung als Dünger.Dust deposited in the electrostatic dust collector enters a screw conveyor 21 a and is brought through oppositely directed corridors to a line 22, through which it is to the rotary kiln returned or otherwise given off, for example for use as fertilizer.

Eine gesteigerte Leistung kann erhalten werden durch -Erweiterung des Gehäuses und Verdoppelung jedes Kanals, wie in Fig. 4 gezeigt, worin es zweckmässig ist, die Wirbelströme bei 36 und 37 zu zeigen.Increased performance can be obtained through expansion of the housing and doubling of each channel, as shown in Fig. 4, wherein it is convenient to reduce the eddy currents at 36 and 37 to show.

Der in den Fig« 5 und 6 gezeigte Vorerhitzer ist dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten so ähnlich, dass die meisten Bezugszei chen das gleiche bedeuten. Die erste und wichtigste Abänderun besteht darin, dass die Kammern 14, welche die Kanäle 16 undThe preheater shown in FIGS. 5 and 6 is the same as in FIGS 1 and 2 are shown so similar that most of the reference characters mean the same thing. The first and most important change is that the chambers 14, which the channels 16 and

1 &)
17, 17 und 18^(UTm f9"verbinden, ausgelassen sind. Jeder der Kanäle 16, 17 und 16 endet jetzt in einer senkrechten1 &)
17, 17 and 18 ^ (UTm f9 "connect, are omitted. Each of the channels 16, 17 and 16 now ends in a vertical

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INSPECTEDINSPECTED

22082*722082 * 7

-8--8th-

Wand des Vorerhitzers 3. Das Ergebnis besteht darin, dass die durch die drei Kanäle abwärts gehenden Wirbelströme beim Aufschlagen auf die senkrechte Wand vernichtet werden, die dichten,oben erwähnten Wolken bilden und abwärts durch die Bodenöffnung in jedem der drei Kanäle hindurch in den unteren Kanal gehen. Die senkrechten Seitenwände des Vorerhitzers 3 sind ununterbrochen von der Spitze bis zum Boden mit Ausnahme der Öffnung 25 aus der Kammer 14, durch welche das Rohmaterial in den Kanal 16 eintritt, und der Öffnung, durch welche das vorerwärmte Material den Kanal 19 verlässt.Preheater wall 3. The result is that the eddy currents going down through the three channels are destroyed when they hit the vertical wall The dense clouds mentioned above form and descend through the floor opening in each of the three channels into the lower one Go channel. The vertical side walls of the preheater 3 are uninterrupted from the top to the bottom with the exception the opening 25 from the chamber 14, through which the raw material enters the channel 16, and the opening through which the preheated material leaves the channel 19.

Fig. 5 zeigt eine zweite Abänderung, nämlich dass das frische Rohmaterial durch den Trichter 11 und Leitung 12 in die Steigleitung 4 eingespeist wird, wo es durch die aufsteigenden Gase mitgenommen und in den Zyklon 5 getragen wird. Auf diese Weise empfängt das Rohmaterial Wärme aus den Gasen, welche durch die Leitung 4 hindurchgehen. Naturgemäss muss der Zyklon 5 dann ein solcher sein, dass soviel wie möglich von dem Rohmaterial ebenso wie von den durch die Gase mitgenommenen Teilchen in ihm abgeschieden wird und nur Staub übrig bleibt, welcher zu dem Staubabscheider 9 strömt. UmFig. 5 shows a second modification, namely that the fresh raw material is fed through the funnel 11 and line 12 into the riser 4, where it is fed through the ascending Gases taken and carried into the cyclone 5. In this way the raw material receives heat from the gases which go through the line 4. Naturally, the cyclone 5 must then be such that as much as possible from the raw material as well as from the particles entrained by the gases is separated in it and only dust remains, which flows to the dust separator 9. Around zu verhindern, dass die heissen Gase nach oben durch Leitungto prevent the hot gases from going up through conduit

eine rotierende Schleuse 12 gehen, ist wxsctaxtarttiXtvt/39 oder eine gleichwertigegoing to a rotating lock 12 is wxsctaxtarttiXtvt / 39 or an equivalent

Einrichtung in der Leitung vorgesehen.Facility provided in the line.

Eine dritte in Fig. 5 gezeigte Abwandlung ist eine Abänderung in der Gestalt des Anschlusses zwischen dem oberen Ende des Ofens 1 und dem unteren Ende des Vorerhitzers gegenüber der bei 38 gezeigten, wobei diese Gestalt vorteilhafter für die Führung der Ofengase in den Vorerhitzer ist.A third modification shown in FIG. 5 is a modification in the form of the connection between the upper end of the furnace 1 and the lower end of the preheater opposite to FIG shown at 38, this configuration being more advantageous for guiding the furnace gases into the preheater.

Selbstverständlich kann eine beliebige der drei Abwandlungen gemäss den Fig. 5 und 6 ohne die anderen benutzt werden.Of course, any of the three modifications according to FIGS. 5 and 6 can be used without the others.

Gemäss den Fig. 7 bis 9 ist ein einziger Kanal zwischen senkrechten Seitenwänden 40 und 41 ausgebildet, welche in schräge Wände 42 und 43 übergehen, welche ihrerseits in senkrechte Ränder 44 und 45 übergehen. t Jlejr. Kanals ist 3aandurch einen DeckeJVverschlossen. Unter dem Kanal ist ein Raum vorhanden, begrenzt durch nach unten und nach aussen schräge Wände 47 und 48 und eine Bodenplatte 49, und unterteilt inAccording to FIGS. 7 to 9, a single channel is formed between vertical side walls 40 and 41, which in FIG inclined walls 42 and 43 merge, which in turn merge into vertical edges 44 and 45. t Jlejr. Channel is 3aand closed by a cover. There is a room under the canal available, limited by downward and outward sloping Walls 47 and 48 and a bottom plate 49, and divided into

.2 09837/0807 original inspected.2 09837/0807 originally inspected

— -

—Q ——Q -

getrennte Abteile durch Trennwände 50. Jedes dieser Abteile..*, wird mit Luft durch eine Leitung 54 versorgt, wobei alle diese Leitungen 54 von einem Luftanschluss 55 abzwijggen,welcher mit der Abgabeseite eines Gebläses 56 verbunden ist. Dieses Gebläse saugt atmosphärische Luft an seiner Saugseite 57 ein.Luft wird so nach oben durch den Boden des Kanals geliefert, dessen Enden durch Platten 51 und 52 geschlossen sind. Die gesamte Luft geht durch einen Auslass 62 wieder fort.separated compartments by partitions 50. Each of these compartments .. *, is supplied with air through a line 54, all of these lines 54 being branched off from an air connection 55, which is connected to the discharge side of a fan 56. This fan sucks atmospheric air on its suction side 57 a.Luft is thus delivered upwards through the bottom of the duct, the ends of which are closed by plates 51 and 52. All of the air goes away again through an outlet 62.

Das zu kühlende Material wird durch eine Leitung 58 eingeführt, welche durch ein SrehschJäserventil 59 oder eine ähnliche Einrichtung gesteuert wird, und das gekühlte Material tritt durch einen Auslass 60 aus, welcher durch eineirotieren-The material to be cooled is introduced through a line 58, which by a SrehschJäserventil 59 or the like Device is controlled, and the cooled material exits through an outlet 60, which is through a rotating

tuert wird.is done.

Insbesondere bei der Kühlung von Tonerde ist es vorteilhaft, zwei solcher Kühler 63 und 64 in Reihe anzuordnen, wie in Fig» 10 gezeigte Der Auslass aus dem Kühler 63 ist durch eine Leitung 65 an den Einlass des Kühlers 64 angeschlossen. Ein Gebläse 66 gibt Luft zu dem Kühler 64, und die diesen Kühler verlassende Luft strömt durch eine Leitung 67 zu einem Zyklon 68, worin jegliches feste Material, welches in der Luft suspendiert worden sein kann, niedergeschlagen und gesammelt wird. Die den Zyklon 68 verlassende Luft strömt durch eine Leitung 69 zu der Saugseite des Gebläses 70 und wird in den Kühler 63 abgegeben, welchen die Luft durch eine Leitung 71 verlässt. Das zu kühlende Material wird naturgemäss in den Kühler 63 durch eine Leitung 58 eingespeist und verlässt die Vorrichtung aus dem Kühler 64 durch eine Leitung 60.In particular when cooling alumina, it is advantageous to arrange two such coolers 63 and 64 in series, as in FIG The outlet from the cooler 63 shown in FIG. 10 is through a Line 65 connected to the inlet of the cooler 64. A fan 66 is air to the cooler 64, and these Air exiting cooler flows through conduit 67 to cyclone 68, wherein any solid material present in the Air may have been suspended, precipitated, and collected. The air leaving the cyclone 68 flows through a line 69 to the suction side of the fan 70 and is discharged into the cooler 63, which the air through a Line 71 leaves. The material to be cooled is naturally fed into the cooler 63 through a line 58 and exits the device from the cooler 64 through a line 60.

209837/0807 ORIGINAL IN9PECTED209837/0807 ORIGINAL IN9PECTED

Claims

-10-Patentansprüche -10 claims

()J Verfahren zur Schaffung von Wärmeaustausch zwischen einem pulverförmigen Material und einem Gasstrom, dadurch gekennzeichnet , dass das Material an einem Ende eines in der Längsrichtung schrägen Kanals eingespeist wird, welcher eine längliche Öffnung in seinem Boden besitzt, während das Gas veranlasst wird, aufwärts durch die Bodenöffnung des Kanals mit einer solchen Geschwindigkeit zu strömen, dass es veranlasst wird, Wirbelströme oberhalb der Öffnung zu bilden, wobei diese Wirbelströme einen grösseren Anteil des Materials mitnehmen und sich abwärts längs des schrägen Kanals bewegen. () J A method of creating heat exchange between a powdery material and a gas stream, characterized in that the material is fed at one end of a longitudinally inclined channel which has an elongated opening in its bottom, while the gas is caused to go upwards to flow through the bottom opening of the channel at such a rate that it is caused to form eddy currents above the opening, which eddy currents carry with them a greater proportion of the material and move downwards along the inclined channel.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzei c h n e t , dass die Gasströmung veranlasst wird, aufwärts durch die Bodenöffnung von zwei oder mehr parallelen schräg nebeneinander angeordneten Kanälen zu fliessen.2. The method according to claim 1, characterized in that the gas flow is caused to pass upwards to flow through the bottom opening of two or more parallel channels arranged diagonally next to one another.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne t, dass die Gasströmung nach dem Fliessen durch die Bodenöffnung eines Kanals (oder durch die Bodenöffnungen einer Reihe nebeneinander angeordneter Kanäle) veranlasst wird, durch die Bodenöffnung (oder Öffnungen) eines anderen Kanals (oder einer Reihe von Kanälen), welche auf einem höheren Niveau als der erste Kanal (oder Reihe von Kanälen) gelegen sind, zu fliessen, wobei Material, welches nach unten durch die sich bewegenden Wirbelströme in dem oberen schrägen Kanal (oder Reihe von Kanälen) weitergetragen wird, an dem unteren Ende des oberen Kanals (oder ; Reihe von Kanälen) freigegeben und dann in das obere Ende ^; des unteren schrägen Kanals (oder Reihe von Kanälen) eingespeist wird·3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas flow after flowing through the bottom opening of a channel (or through the bottom openings of a row of adjacent channels) is caused, through the bottom opening (or openings) of another channel (or a series of channels) located at a higher level than the first channel (or series of channels) to flow, with material carried down by the moving eddy currents in the upper inclined channel (or series of channels) is released at the lower end of the upper channel (or; series of channels) and then into the upper end ^; of the lower inclined duct (or series of ducts) is fed

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der obere schräge Kanal(oder Reihe von Kanälen) in Längsrichtung geneigt ist in entgegengesetzter Richtung zu dem unteren schrägen Kanal (oder Reihe von Kanälen).4. The method according to claim 3, characterized in that that the upper sloping channel (or series of channels) is inclined longitudinally in the opposite direction to the lower sloping channel (or series of channels).

209837/0807 ORIGfNAL INSPECTED209837/0807 ORIGfNAL INSPECTED

5β Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das pulverförmige Material Zementrohmehl ist, welches zu Zementklinker in einem Zementbrennofen gebrannt werden soll, und dass der Grasstrom aus den Rauchgasen aus dem Ofen besteht, wodurch Wärmeaustausch in den Wirbelströmen zwischen den Gasen und dem Rohmehl stattfindet, wodurch das Rohmehl vor dem Brennen vorerhitzt und die Gase abgekühlt werden.5β Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the powdery material is cement raw meal, which is converted into cement clinker in a cement kiln is to be burned, and that the Grass stream is made up of the flue gases from the furnace, creating heat exchange in the eddy currents between the gases and the raw meal takes place, whereby the raw meal is preheated before burning and the gases are cooled.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass das pulverförmige Material ein pulverförmiges Endprodukt aus einem Drehofen ist und das Gas aus atmosphärischer Luft besteht, wobei das pulverförmige Material abgekühlt und die Luft erhitzt wird.6. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the powdery material is a powdery end product from a rotary kiln and that Gas consists of atmospheric air, whereby the powdery material is cooled and the air is heated.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass das pulverförmige Material fertiger Zement ist, weichet aus einer Zementmühle entleert ist, und das Gas atmosphärische Luft ist, wobei der pulverförmige Zement abgekühlt und die Luft erhitzt wird.7. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the powdery material finisher Cement is soft is emptied from a cement mill, and the gas is atmospheric air, the powdery being Cement is cooled and the air is heated.

8. Verfahren gemäss Anspruch 1, im wesentlichen wie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.8. The method according to claim 1, essentially as below Described with reference to the drawings.

9· Wärmeaustauscher zur Ausführung des Verfahrens gemäss den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeich net, dass er umfasst ein Gehäuse mit einem Einlass für eine Gasströmung und einen Auslass für das Gas, wobei das Gehäuse ferner in seinem Innern einen in Längsrichtung schrägen Kanal mit einer länglichen Bodenöffnung besitzt, und so angeordnet ist, dass die Gasströmung von dem Einlass zu dem Auslass aufwärts durch die Öffnung gehen muss, und wobei das Gehäuse mit Mitteln für die Zuführung von pulverförmigem Material zu dem schrägen Kanal und mit Mitteln zum Entfernen von pulverförmigem Material aus dem Kanal versehen ist.9 · Heat exchanger for carrying out the method according to the preceding claims, characterized in that it comprises a housing with an inlet for a gas flow and an outlet for the gas, wherein the housing further in its interior one in the longitudinal direction has inclined channel with an elongated bottom opening, and is arranged so that the gas flow from the inlet to the outlet must go up through the opening, and wherein the housing with means for the supply of powder Material to the inclined channel and provided with means for removing powdery material from the channel is.

10. Wärmeaustauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der schräge Kanal Seitenwände besitzt, welche nach unten zur Bodenöffnung hin zusammenlaufen.10. Heat exchanger according to claim 9, characterized in that the inclined channel has side walls, which converge down to the bottom opening.

209837/0807 «wnal «wbtcd209837/0807 "wnal" wbtcd

11. Wärmeaustauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Ränder der Bodenöffnung in dem schrägen Kanal sich nach unten erstrecken, wobei jeder eine getrennte senkrechte Klappe bildet«11. Heat exchanger according to claim 10, characterized in that the two edges of the bottom opening extend downward in the sloping channel, each forming a separate vertical flap "

12. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 9 bis 11 zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass das Gehäuse zwei oder mehr nebeneinander angeordnete und zueinander parallele Kanäle besitzt,,12. Heat exchanger according to one of claims 9 to 11 for performing the method according to claim 2, characterized in that the housing has two or has more channels arranged side by side and parallel to each other,

13. Wärmeaustauscher nach einem x±xem der Ansprüche 9-12 zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schacht zwei oder mehr Kanäle (oder Reihen von Kanälen nebeneinander) besitzt, welche übereinander angeordnet sind, wobei abwechselnd Kanäle (oder Reihen von Kanälen) in entgegengesetzten Richtungen so geneigt sind, dass pulverförmiges Material in zweckmässiger Weise von dem unteren Ende eines schrägen Kanals oder Reihe von Kanälen zu dem oberen Ende des Kanals (oder Reihe von Kanälen) darunter gelangen kann.13. Heat exchanger according to one x ± xem of claims 9-12 for performing the method according to claim 3, characterized in that the shaft has two or more channels (or rows of channels next to each other) which are arranged one above the other, with alternating channels (or Rows of channels) are inclined in opposite directions so that powdery material can conveniently pass from the lower end of an inclined channel or row of channels to the upper end of the channel (or row of channels) below.

14. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9-13, dadurch gekennzeichnet , dass Mittel vorhanden sind, um zu verhindern, dass die·Gasströmung um die Kanalöffnung herumgeht, welche Mittel aus schwenkbaren Klappen bestehen.14. Heat exchanger according to one of the preceding claims 9-13, characterized in that means are in place to prevent the · gas flow around goes around the duct opening, which means consist of hinged flaps.

15. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9-14, dadurch gekennzeichne t, dass das Gehäuse ein im wesentlichen senkrechter Schacht ist, der Gaseinlass an dem unteren Ende des Schachts und der Gasauslass an dem oberen Ende des Schachts sich befinden.15. Heat exchanger according to one of the preceding claims 9-14, characterized in that the housing is a substantially vertical shaft, the gas inlet at the lower end of the duct and the gas outlet at the upper end of the duct.

16o Anlage zum Brennen von Zementrohmehl zu Klinker, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: einen Wärmeaustauscher gemäss einem der Ansprüche 9-15, welcher als Rohmehlvorerhitzer benutzt wird, einen schrägen.Drehofen, worin das Brennen stattfindet, eine Rauchgasleitung, durch welche die Rauchgase aus dem Drehofen zu dem unteren Ende des Rohmehlvorerhitzers eingespeist werden können, eine16o plant for burning cement raw meal to clinker, thereby characterized in that it comprises: a heat exchanger according to any one of claims 9-15, which as Raw meal preheater is used, an inclined rotary kiln, wherein the burning takes place, a flue gas duct through which the flue gases from the rotary kiln to the lower end of the raw meal preheater can be fed, a

209837/0807 or.g>nal inspected209837/0807 or.g> nal inspected

Auslassleitung für den Durchgang der Gase aus dem Rohmehlvorerhitzer in die Atmosphäre, Mittel zur Aufrechterhaltung der Gasströmung durch den Ofen und den Rohmehlvorerhitzer, Mittel zur Lieferung kalten Rohmehls zu dem Rohmehlvorerhitzer und Mittel zum Einspeisen des vorerhitzten Rohmehls aus dem Rohmehlvorerhitzer zu dem oberen Ende des schrägen Drehofens.Outlet pipe for the passage of the gases from the raw meal preheater into the atmosphere, means for maintaining gas flow through the oven and raw meal preheater, Means for supplying cold raw meal to the raw meal preheater and means for feeding the preheated raw meal from the raw meal preheater to the top of the inclined Rotary kiln.

17. Wärmeaustauscher nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η -17. Heat exchanger according to claim 16, characterized in that g e k e η η -

ζ eichnet, dass die Auslassgase aus dem Rohmehlvorerfcttx hitzer durch einen Staubabscheider vor dem Eintreten in die Atmosphäre geleitet werden.ζ calibrates that the outlet gases from the raw meal pre-fcttx heater must be passed through a dust collector before entering the atmosphere.

18. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeickne t , dass das Gehäuse in waagerechter Richtung länglich ist und einen oder mehrere Einlasse für das Einleiten von Gas in den Boden des Gehäuses besitzt.18. Heat exchanger according to one of claims 9-12, characterized gekennzeickne t that the housing in the horizontal Direction is elongated and one or more inlets for the introduction of gas into the bottom of the housing owns.

19. Anlage zum Brennen von Zementrohmehl^zu Klinker, dadurch gekennzeichne t, dass sie umfasst: einen Wärmeaustauscher gemäss einem der Ansprüche 9-15 oder Anspruch 18, welcher als Klinkerkühler benutzt wird, einen Einlass für das Einspeisen atmosphärischer Luft als wärmeaustauschendes Gas in den Kühler, und einen Auslass zum Entfernen erhitzter Luft aus dem Kühler19. Plant for burning cement raw meal ^ to clinker, thereby characterized t that it comprises: a heat exchanger according to any one of claims 9-15 or Claim 18, which is used as a clinker cooler, has an inlet for feeding atmospheric air as a heat exchange Gas into the cooler, and an outlet for removing heated air from the cooler

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