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Bezeichnung "Vorrichtung" zum Brennen und anschließendem Kühlen von
Zementklinker, Kalk und ähnlichen Stoffen"
Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Brennen und Sintern und anschließendem Kühlen von Zementklinker,
Kalk, Magnesit, Dolomit oder ähnlichen Stoffen in granulierter, geschotteter oder
sonstiger körniger Form, riiit einem das Rohmaterial von oben zuführenden Füllscflacht,
an dessen untere Öffnung s,ch eine Brennkammer anschließt, von aer das auf einer
geneigt verlaufenden Rost gebrannte Material aurcü Schwerkraft in einen Kühler gelangt,
der von Kühlluft im Gegenstrom durchströmt wird, welche nach dabei erfolgender Vorwarmung
als Verbrennungsluft in der Brennkammer dient.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art (DE-OS 26 30 895) hat es sich
gezeigt, daß die den Kühler vorgewärmt verlassende Luft zu einem betrachtlicnen
eil nicht in den Bereich des Brenners gelangt, um in Verbindung mit dem Brennstoff
am Verbrennungsprozeß teilzunehmen, vielmehr gleich über den host abgezogen wird,
was neben der Beeinträchtigung einer optimalen Verbrennung in der Brennkammer auch
noch zu Explosionsgefahren im Bereich der durch den Rost abgeführten Verbrennungsgase
führen kann.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, welche einerseits
sicherstellt, daß die gesamte den Kühler passierende und dabei vorgewärmte Luft
in optimaler Weise für den Verbrennungsprozeß
ausgenutzt werden
kann unu andererselts verhindert, daß sauerstoffreiche Luft direkt, d.h. ohne am
Verbrennungsprozeß teilgenommen zu haben, durch den Rost in die Abgase gelangen
kann.
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bei einer Vorrichtung cer eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe
gemäß der Erfindung durch eine zwischen Brennkammer und Kühler vorgesehene Trennwand
gelöst, die einerseits einen Wandungsteil für einen mit gebranntem Material gefüllten
Zufuhrschacht und andererseits einen Wandungsteil eines Sammelraumes für die vorgewärmte
Kühlluft bildet, wobei am Ende des Sammelraumes mindestens ein in die Brennkammer
strahlender Brenner angeordnet ist, dem die vorgewärmte Künlluft aus dem Sammelraum
beigemischt wird.
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Aufgrund dieser Ausbildung wird sichergestellt, daß die gesamte den
Kühler passierende und in diesem vorgewärmte Luft am Verbrennungsprozeß in der Brennkammer
teilnimmt und jedenfalls kein wesentlicher Anteil an Frischluft direkt durch den
Rost in die Abgase gelangen kann.
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Zweckmäßig kann nan dem Brenner einen Ventilator vorschalten mittels
dessen das Verhältnis der in den Sammelraum und in den Zufuhrschacht gelangenden
vorgewärmten Künlluft steuerbar ist, um beispielsweise verhindern zu Können, daß
aoch Kühlluft vom Kühler durch den Zufuhrschacht airekt in die Brennkammer gelangt,
wenn dieser Zufuhrschacht nicht ausreichend mit gebranntem liaterial gefüllt ist.
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Ferner empfiehlt es sich, die Anordnung derart zu treffen, daß der
Brenner von dem zu brennenden Material einen nach den Abmessungen des Brennraume-s
maximal möglichen Abstand aufweist, um eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes
vor dem Eintreten der Verbrennungsgase in das Materialbett sicherzustellen.
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Eine besonders vorteilhafte und einfache Ausbildung ergibt sich, wenn
aer Brenner in Form eines in einer öffnung der Trennwand ane:eordneten Ringes mit
Brennstoffdüsen ausgebildet ist, innerhalb und/oder außerhalb dessen die vorgewärmte
Kühlluft zugeführt wird.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Brennstoffdüsen zur Axialrichtung
des Ringes geneigt verlaufen zu lassen, da/sich dann eine besonders intensive Durchmischung
von Brennstoff und Luft ergibt.
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Der Brenner kann aber auch als Injektorbrenner ausgebildet erden,
derart, daß der Brennstoff einen So auf die vom Kühler herkommende vorgewarrnte
Luft ausübt, wodurch ein zusätzlicher Ventilator entfallen kann.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeiciinuna beispielsweise
näher erläutert, diese zeigt in Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Gesar,lt-Vorrichtung
gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Ringbrenners gemäß
der Erfindung, Fig. 3 eine Stirnansicnt des Ringbrenners gemäß Fig. 2 in Richtung
des Pfeiles A derselben gesehen, Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht eines Injektorbrenners
und in Fig. 5 eine Stirnansicnt des Injektorbrenners gemäß Fig. 4 in Richtung des
Pfeiles B derselben gesehen.
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Bei der Darstellung gemäß Fig. 1 sind nur die für das Verständnis
der Erfindung wichtigen Teile wiedergegeben. So weist die Vorrichtung eine Brennkammer
1 mit einem schräg verlaufenden Rost 2, dem das zu brennende Material 3 über einen
Füllschacht 4 zugeführt wird. Von dem Rost 2 gelangt das gebrannte Material entweder
durch Schwerkraft aufgrund des entsprechend eingestellten Böschungswinkels des Rostes
oder durch im Bereich des Rostes vorgesehene Schieber oder dergl.
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in einen Zufuhrschacht 5 in einen Kühler 6, in den von unten, d.h.
im Gegenstrom, Kühlluft eingeblasen wird.
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In der Brennkammer 1 ist eine vertikale Trennwand 7 angeordnet, deren
unteres Ende eine Wandung des Zufuhrschachtes 5 bildet und die auf der anderen Seite
eine Wandung für einen Sammelraum 8 bildet, in dem sich die den Kühler 6 mit in
diesen befindlichen gebrannten Material passiert habende und sich dabei vorärmende
Kühlluft sammelt und einem am oberen Ende der Trennwand 7 angeordneten Brenner 9
zugeführt wird.
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Die Dimensionierung ist dabei derart, daß bei mit gebranntem Material
gefülltem Zufuhrschacht 5 praktisch die gesamte den Kühler 6 passierende Kühlluft
in den Sammelraum 8 gelangt.
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Für den Fall, daß der Zufuhrschacht 5 nicht vollständig mit gebranntem
Material, etwa wegen einer Unterbrechung der Materialzufuhr, gefüllt sein sollte,
kann dem Brenner 9 ein Ventilator vorgeschaltet sein, mittels dessen dann die Kühlluft
daran gehindert wird, durch den Zufuhrschacht 5 in die Brennlcammer 1 zu gelangen.
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Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 2 und 3 ist der Brenner
in Form eines einfachen Ringbrenners ausgebildet, wobei an eine Zufuhrleitung 10
für den Brennstoff ein einfacher Ring 11 angeschlossen ist, der mit Brennstoffdüsen
12 versehen ist, die geneigt zur Mittelachse 13 des Rings 11 verlaufen.
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Der Ring 11 ist dabei in einer Öffnung 14 der Trennwand 7 derart angeordnet,
daß sich ein Ringspalt 15 zwischen Ring und Öffnungswandung befindet.
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Aufgrund dieser Ausbildung wird erreicht, daß sämtliche den Kühler
6 passierende Luft im vorgewärmten Zustand über den Sammelraum 8 dem Brenner 9 zugeführt
wird, so daß aie gesamte vorgewärmte Kühlluft zur Bewirkung einer optimalen Verbrennung
in der Brennkammer genutzt werden kann. Außerdem ist erkennbar, daß aufgrund der
beschriebenen Ausbildung vermindert wird, daß Kühlluft vom Kühler unmittelbar durch
den Rost angesaugt werden kann, so daß Gefährdungen durcn £>eiriischung unverbrannter
Luft in die Abgase vermieden sind.
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Eei der Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 ist der brenner als
Injektorbrenner ausgebildet, wobei eine Drennstoffzuführungsleitung 16 in bekannter
Weise im Bereich einer Verengungsstelle 17 endet derart, daß der austretende Brennstoff
die vorgewärmte Kühlluft aus dem Sammelraum 8 in die Brennkammer 1 mitreißt.
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Im übrigen kann der Brenner dem jeweils verwendeten Brennstoff entsprechend
angepaßt werden, beispielsweise bei Verwendung von Schwerölen mit einem entsprechend
hohen Primärluftanteil gefahren werden, so wie dies allgemein bekannt ist.
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Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele in vielfacher
Weise abzuändern, ohne den Grundgedaken der Erfindung zu verlassen. So könnte sich
die Trennwand nur im unteren Bereich der Brennkammer befinden und die in dem hinter
der Trennwand gebildeten Sammelraum gesammelte vorgewärmte Kühlluft
könnte
über eine außerhalb der Brennkammer verlaufende Leitung einer in der oberen Ecke
der Brennkammer angeordneten Brenner zugeführt werden, da es grundsätzlich zweckmäßig
ist, den Brenner soweit wie möglich von dem auf dem Rost sefindlichen material entfernt
anzuordnen, um eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes vor dem Eintreten
der Verbrennungsgase in das raterialbett sicherzustellen. Wie üblich, soll der Brenner
nach Möglichkeit so konstruiert werden, daß die Geschwindigkeit der Verbrennungsgase
in Richtung auf das Materialbett möglichst gering ist, Anstelle eines Brenners können
natürlich auch mehrere Brenner vorgesehen sein und dergl. mehr.