DE2610239A1

DE2610239A1 - Planetenkuehler

Info

Publication number: DE2610239A1
Application number: DE19762610239
Authority: DE
Inventors: Karl Jens Sylvest
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1975-03-18
Filing date: 1976-03-11
Publication date: 1976-10-14
Also published as: US4021195A; GB1447349A; FR2304879B1; JPS51116822A; FR2304879A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühler zum Kühlen von pulvergranulatförmigem Gut, das in einer geneigten Drehtrommel, 'bei" spielsweisa einem Drehofen, hergestellt worden ist, v/elcher Kühler aus einer Anzahl von Kühlerrohren besteht, die an der Trommel nach Planetenart rund ur.i deren unteres Ende befestigt sind und. deren Achsen je parallel oder annähernd parallel zur Achse der Trommel verlaufen. Jedes Kühlerrohr steht mit der Trommel über' eine Rutsche zur Führung des heißen Gutes von der Trommel aus "zix dem Kühlerrohr im Gegenstrom zu vorerwärmter Kühlluft in Verbindung, die aus dem Kühlerrohr der Trommel zuströmt, um dort als Verbrennungsluft zu dienen.

In den letzten Jahren sind Drehofen mit immer größeren Ausstcßleistungen entwickelt worden. Diese öfen sind häufig mit Planetenkühlerrohren de-r beschriebenen Gattung ausgestattet worden, und infolge der vergrößerten Ausstoßleistung mußten die Planetenkühlerrohre in zunehmend größeren Einheiten nit der hieraus resultierenden Folge einer Gewichtszunahme entwickelt und gebaut werden. Diese Gewichtszunahme führt für die Ofenabschnitte en

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denjenigen Stellen, an denen die Kühlerrohre befestigt sind, zu sehr schweren mechanischen Belastungen. Anstelle der Verwendung großar Kühlerrohre kann die Zahl der Rohre vergrößert werden, womit große Durchmesser der Ofenanlage verbunden sind, jedoch die Belastung an den entsprechenden Ofenabschnitten nicht günstig verändert wird. Vielmehr besteht infolge der größeren Anzahl der Auslaßöffnungen in dem"Ofenmantel die Gefahr einer Schwächung der Ofenabschnitte. Sofern für eine verbesserte Kühlung, ganz besonders der Einlaßabschnitte der Kühlerrohre, die Kühlluftmenge vergrößert wird, führt dies zu einer vergrößerten Menge des aufgenommenen Staubes mit einer daraus resultierenden Zirkulation behandelten Gutes zwischen dem Ofen und dem Kühlergut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Planetenkühler für einen Drehofen zu schaffen, der mindestens teilweise diese Nachteile überwindet.

Erfindungsgeraäß wird dies erreicht mittels eines Planetenkühlers mit nach Planetenart rund um das freie Ende einer geneigten Drehtrommel angeordneten Kühlerrohren, wobei die Achsen dieser Rohre und die Drehachse der Kühlerrohre und der Trommel im wesentlichen parallel zur Achse der Trommel verlaufen und wobei die Kühlerrohre jeweils über eine Rutsche mit der Trommel in Verbindung stehen, dies derart, daß das zu kühlende Gut während des Betriebs über die Rutsche aus der Trommel in die Kühlerrohre strömt, bei welchem Planetenkühler vorgesehen ist, daß jedes Kühlerrohr über einen ersten Teil, der sich von der Rutsche ausgehend nach oben und rückwärts entlang der Trommel erstreckt, und über einen zweiten, der sich von der Rutsche ausgehend nach unten in einer Richtung von dem unteren Ende der Trommel wegerstreckt, verfügt, wobei jeder Teil an seinem freien Ende eine Öffnung zur Abführung des gekühlten Gutes und zur Einführung von Kühlluft besitzt, dies derart, daß das Gut während des Betriebs aus den Rutschen durch beide Teile der Kühlerrohre förderbar und die Abführungsöffnungen hindurch abführbar ist.

Der erfindungsgemäße Planetenkühler ist sodann insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlerrohr dort, wo die Rutsche

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in das. Rohr einmündet, in zwei Teile unterteilt ist, deren einer sich ncich oben und deren anderer sich nach unten erstreckt. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Strom des von dem Ofen aus durch die Rutsche hindurchgeführten Klinkers in zv/ei gleiche oder ungleiche Ströme unterteilt wird, deren einer unter der Einwirkung der Schwerkraft durch den nach unten geneigten Teil des Kühlerrohrs im Gegenstrom zu einem Kühlluftstrom geführt zu v/erden veranlaßt ist. In· diesem Teil des Kühlerrohrs ist die Förderrichtung des Klinkers somit die gleiche wie die des Klinkers im Inneren des geneigten Ofens. Der andere Klinkerstrora wird zu einer Bewegung in einer zur erstgenannten Strömung entgegengesetzten Richtung durch den nach oben geneigten Teil des Kühlerrohrs gleichfalls im Gegenstrom zu einem Kühlluftstrom veranlaßt. Damit dies ausführbar ist, können die ersten Teile der Kühlerrohre mit spiralförmigen Förderflügeln derart ausgestattet sein, daß das Gut nach oben zu den Abführungsöffnungen zu gelangen in der Lage ist, oder können die ersten Teile alternativ hierzu eine Querscnnittsfläche besitzen, die in Richtung auf ihr freies Ende zunimmt. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann der erste Teil jedes Kühlerrohrs beispielsweise kegelstumpfförmig anstelle der üblichen zylindrischen Gestaltung gestaltet sein, und dann, wenn dies der Fall ist und wenn der Spitzenwinkel des entsprechenden Kegels größer als das Zweifache des Neigungswinkels der Ofsnachse vergrößert um den Reibungswinkel ist, findet die Förderung des Gutes durch diesen Teil des Kühlerrohrs unter der Einwirkung der Schwerkraft statt, was der Förderung in dem nach unten gerichteten Teil des Kühlerrohrs entspricht. Somit ist die Vorsehung von Förde rf lüge In .oder dergleichen in Inneren des .sich nach oben erstreckenden Teils des Kühlerrohrs überflüssig. Die beiden Teile ; des Kühlerrohrs können gleiche oder ungleiche Längen besitzen.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Luftgaschwindigkeit in den Kühlerrohren auf etwa die Hälfte derjenigen Geschwindigkeit herabgesetzt werden kann, die bei bekannten Planetenkühlern mit der gleichen Ausstoßleistung und dem gleichen Rohrdurchmesser üblich ist. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß die Kühlerrohre mit Stützen beiderseits der Auslaß-Öffnungen des Ofens ausgestattet sind, die axial von den ^putschan

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zwischen dem Ofen und den Kühlerrohren geführt sind, wodurch die Scherbeanspruchungen reduziert werden, die von der Last an den Kühlerrohren in demjenigen Ofenabschnitt erzeugt werden, an dem die Auslaßöffnungen angeordnet sind.

Ein anderer erreichter Vorteil besteht darin, daß der unterste Teil des Drehofens um etwa die halbe Länge der Kühlerrohre verkürzt v/erden kann. Demzufolge kann der Ofen mit einem Träger weniger als bei bekannter Bauweise ausgestattet werden, was ein sehr wesentlicher Wirtschaftlichkeits-Gesichtspunkt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzt jedes Kühlerrohr eine Trennwand zur Unterteilung des Stroms des aus der Trommel stammenden heißen Gutes in einen nach oben und einen nach unten gerichteten Strom, wobei die Trennwand in dem PCühlerrohr der Rutsche gegenüberliegend angeordnet ist. Die Trennwand kann so gestaltet und angeordnet sein, daß sie den Gutstrom in einem gegebenen Verhältnis unterteilt, das nicht notwendigerweise bei 1 : 1 liegen nuß.

Die Trennwand kann sich in die Rutsche hineinerstrecken, um diese auf diese Weise in zwei separate Durchgänge aufzuteilen, deren einer in den ersten Teil und deren zweiter in den zweiten Teil eines Kühlerrohrs mündet. Dies bietet die Möglichkeit, daß jeder Teil des Rohrs einen eigenen Anschluß an dem Ofen besitzen kann, was insbesondere bei großen Kühlereinheiten von Vorteil ist.

Mindestens einige der Kühlerrohre oder Teile derselben können mit eingebauten Anhebe- und Fördereinrichtungen zur stufenveisen bzw. kaskadenformigen Weitergabe und Förderung des Guts ausgestattet sein. Als Folge hiervon werden eine verbesserte Kühlwirkung der zugeführten Kühlluft und eine wirkungsvolle Förderung des Guts erreicht.

Die öffnungen an den freien Enden des sich nach oben erstreckenden Teils der Kühlerrohre und die Öffnungen an den freien Enden des sich nach unten erstreckenden Teils der Kühlerrohre können von ihrem eigenen ortsfesten Gehäuse umgeben sein, das mit .Mitteln zur Zuführung von Kühlluft zu den Rohren und zum Sammeln des gekühlten Guts ausgestattet ist.

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Die beiden die freien Enden der Kühlerrohre umgebenden Gehäuse können in vorteilhafter Weise mit Mitteln zur Steuerung der den Kühlerrohren pro Zeiteinheit zügefährten Kühlluftmengen ausgestattet sein. Dies führt zur Möglichkeit der Regulierung der Abgabetemperatur des gekühlten Gutes sowohl für den aufwärts gerichteten als auch den abwärts gerichteten Kühlerbereich und gegebenenfalls unabhängig voneinander.

Zum besseren Verständnis der Erfindung v/erden im folgenden drei Beispiele eines.erfindungsgemäßen Kühlers unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter ins einzelne gehend beschrieben; in den Zeichnungen zeigt:

Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des unteren Bereichs eines Drehofens mit einem Planetenkühler,

Figur 2 einen Querschnitt durch den Kühler der Figur 1 entlang der Linie II-II,

Figur 3 einen Drehofen mit einem abgewandelten Kühler mit zylindrisch/konisch-gestalteten Kühlerrohren und

Figur 4 einen Vertikalschnitt durch einen Ofen und Kühlerrohre ähnlich der Darstellung in Figur 1.

Figur 1 und 2 zeigen den unteren Bereich eines Drehofens 1, dessen Achse von links nach rechts nach unten geneigt ist. Ein Gehäuse dreht sich mit dem Ofen 1 und umgibt einen ortsfesten Tunnel 3 und eine Brennerleitung 4 zur Befeuerung des Ofens 1. Der Ofen besitzt Laufringe 5 mit entsprechenden Tragrollen 6, die auf nicht dargestellten Fundamenten aufliegen, und ist mit sich nach oben und nach unten erstreckenden Planetenkühler-Rohrteilen 7¹ und 7' ' ausgestattet, die je mit dein Ofen 1 mittels einer Rutsche 8 in Verbindung stehen, die über Öffnungen 9 das zu kühlende Gut von dem Ofen 1 aus aufnehmen.

Die Kühlerrohre 7¹ und 7¹' sind an ihren Abgabeenden mit Rosten 10 ausgestattet, durch die das gekühlte Gut heraus in ortsfeste Auslaßgehäuse 11 austritt, die ihrerseits je über eine Abgabeschleuse 12 verfügen. Steuerungsmittel 14' und 14¹' messen die Klinkertemperatur und regeln Kaltluftklappen 13' und 13'' in

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einer solchen .ieise, daß die Klinkerteinperatur selbst dann konstant gehalten wird, wenn die Klinkermenge in den Rohren 7' und 7¹¹ eine Änderung erfährt. Die Kühlluft wird in die Gehäuse 11 gerichtet und von dort in die Kühlerrohre 7¹ und 7¹' und weiter in den Ofen 1, wo sie als sekundäre Verbrennungsluft dient.

Figur 3 zeigt einen entsprechenden Drehofen 1 und einen Planetenkühler, wie diese unter Bezugnahme auf Figur 1 und 2 beschrieben worden sind. In Figur 3 bestehen die Kühlerrohre jedoch je aus einem sich nach oben erstreckenden konischen Teil 7¹ und einem sich nach unten erstreckenden zylindrischen Teil 7¹'. Die Kühlerrohre sind mit einer Trennplatte oder Scheidewand 15 der Rutsche 8 gegenüberliegend und mit Mitnehmern bzw. Anhebeinrichtungen 16 zur Verbesserung dar Kühlwirkung ausgestattet.

Figur 4 zeigt einen Schnitt durch einen Drehofen 1 mit Planetenkühlerrohren entsprechend der vorstehenden Beschreibung zu den Figuren 1 und 2. Die Kühlerrohre verfügen in diesem Fall jedoch über Förderflügel 18, die in dem Teil 7¹ der Rohre vorgesehen sind. In diesem Fall sind keine Mitnehmer vorgesehen.

Bei der Ausfuhrungsform der Figur 4 ist die Rutsche 3 mit einer Trennplatte 17 ausgestattet, die die Rutsche 8 in zwei Bereiche derart unterteilt, daß das aus dem Ofen 1 komrrende Gute in zwei Ströme unterteilt wird, deren einer dem sich nach oben erstreckenden Kuhlerrohrteil 7¹ und deren anderer dem sich nach unten erstreckenden Kühlerrohrteil 7¹¹ zugeführt wird.

Die vorstehenden und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschriebenen und dort dargestellten Kühler arbeiten wie folgt:

Des in dem Drehofen 1 hergestellte Gut bewegt sich durch den Ofen 1 hindurch zu den Auslaßöffnungen 9 am unteren Ende des Ofens 1. Das heiße Gut wird durch die Rutschen 8 hindurch den beiden sich nach oben und nach unten erstreckenden Planetenkühler-Rohrteilen 7' und 7'¹ zugeführt. In den Rutschen 8 v/ird das heiße Gut in zwei Ströme mittels einer Scheide- oder Trennplatte 15 oder 17 unterteilt. Das gekühlte Gut v/ird durch die Auslaßroste 10 in die Auslaßgehäuse 11 abaegeben, aus denen das

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Gut durch die Auslaßschleusen 12 hindurch abgeführt wird. Die Kühlluft für den Planetenkühler wird durch Rohre hindurch, die ir.it Klappen 13' und 13' ' ausgestattet sind, den Auslaßgehäusen 11 zugeführt. Die Luft, die entsprechend der mit Hilfe von Pyrometern 14' und 14'' gemessenen Auslaßteraperatur des Klinkers reguliert wird, wird in die Kühlerrohre durch die Auslaßgitter 10 hindurch und weiter durch die Rohre im Gegenstrom zu den Gut geführt, um schließlich dem Ofen 1 durch die Rutschen 8 und die Öffnungen 9 hindurch als vorerwärmte sekundäre Verbrennungsluft zugeführt zu v/erden.

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Claims

Patentansprüche

1. Planetenkühler mit nach Planetenart rund um das untere Ende einer geneigten Drehtrommel angeordneten Kühlerrohren, wobei die Achsen der Rohre und die Drehachse der Kühlerrohre und der Trommel im wesentlichen parallel zur Achse der Trommel verlaufen und wobei die Kühlerrohre jeweils über eine Rutsche mit der Trommel in Verbindung stehen, dies Jerart, daß das zu kühlende Gute während des Betriebs über die Rutsche aus der Trommel in die Kühlerrohre strömt, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlerrohr über einen ersten Teil (7')_rder sich von der Rutsche (S) ausgehend nach oben und rückwärts entlang der Trommel (1) erstreckt, und über einen zweiten Teil (T ') , der sich von der Rutsche (8) ausgehend nach unten in einer Richtung von dem unteren Ende der Trommel (1) weg erstreckt, verfügt, wobei jeder Teil (T _r 7¹¹) an seinem freien Ende eine öffnung (10) zur Abführung des gekühlten Guts und zur Einführung von Kühlluft besitzt, dies alles derart, daß das Gut während des Betriebs aus den Rutschan (3) durch beide Teile (7' , T ' ) der Kühlerrohre förderbar uaa durch die Abführungsöffnungen (10) hindurch abführbar ist.

2. Planetenkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlerrohr (7¹, 7¹¹) eine Trennwand (15, 17) zur Aufteilung des Stroms des aus der Trommel (1) aufgenommenen heißen Gutes in zwei Ströme besitzt, deren einer durch den ersten Teil (7¹) und deren zweiter durch den zweiten Teil (7¹¹) strömt, wobei die Trennwand (15, 17) der Rutsche (3) gegenüberliegend in dem Kühlerrohr (T , T') angeordnet ist.

3. Planetenkühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Trennwand (17) in die Rutsche (8) derart hineinerstreckt, daß sie die Rutsche (8) in zwei separate Durchgänge unterteilt, deren einer in den ersten Teil (7¹) und deren zv/eiter in den zweiten Teil (7¹¹) des Kühlerrohrs (7¹ , 7'') mündet.

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4. Planetenkühler nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem Teil der Rohre (7¹ , 7¹') Anhebeeinrichtungen (IG) vorgesehen sind, urn das zu kühlende Gut anzuheben und anschließend stufen- oder kaskadenförmig freizugeben.

5. Planetenkühler nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (7¹) der Kühlerrohre (T , 7¹¹) mit spiralförmigen Förderflügeln (18) derart ausgestattet ist, daß das Gub nach oben zu den Abführungsöffnungen (10) zu gelangen in der Lage ist.

6. Planetenkühler nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (7¹) der Kühlerrohre (7¹, 7¹') jeweils eine Querschnittsfläche besitzt, die in Richtung auf das freie Ende hin zunimmt.

7. Planetenkühler nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführungsöffnungen (10) am freien Ende des ersten Teils (7¹) jedes Kühlerrohrs (7¹ , 7¹¹) und die öffnungen (10) am freien Ende des zweiten Teils (7¹¹) jedes Kühlerrohrs (7¹, 7¹¹) jeweils in einem ortsfesten Gehäuse (11) einmünden, das die freien Enden der Kühlerrohre (7', 7¹') umgibt und mit Mitteln zur Zuführung von Kühlluft zu den Rohren (7¹, 7¹¹) und zur Sammlung des gekühlten Guts ausgestattet ist.

8. Planetenkühler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes ein freies Ende der Kühlerrohre (7¹, 7*') umgebende Gehäuse (11) mit Mitteln (13¹, 13'·) zur Steuerung der den Kühlerrohren (7¹, T ') pro Zeiteinheit zugeführten Kühlluftmengen ausgestattet ist.

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