DE3743397C2 - Vorrichtung zum Kühlen von heißem teilchenförmigem Material - Google Patents
Vorrichtung zum Kühlen von heißem teilchenförmigem MaterialInfo
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- DE3743397C2 DE3743397C2 DE19873743397 DE3743397A DE3743397C2 DE 3743397 C2 DE3743397 C2 DE 3743397C2 DE 19873743397 DE19873743397 DE 19873743397 DE 3743397 A DE3743397 A DE 3743397A DE 3743397 C2 DE3743397 C2 DE 3743397C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Kühlen von heißem teilchenförmigem Material mit einem dem
Ofen (10) zugeordneten Kühlschacht (12) zur kontinuierlichen Aufnahme
eines Betts (13) des heißen teilchenförmigen Materials, einem unter
dem Kühlschacht (12) angeordneten von dem teilchenförmigen Material des
Betts (13) durchströmten Trichter (17; 57), wobei der Trichter zwei
Trichterabschnitte und eine Strömungsleiteinrichtung im oberen
Trichterabschnitt aufweist, die zu einer unteren Austragsöffnung (20; 60) des
Trichters (17; 57) führt, und mit einer Luftzufuhreinrichtung (23, 25, 25a, 30-34),
von der Kühlluft unter Druck dem Trichter (17; 57) zuführbar und damit
im Bett (13) in einer Menge aufwärts drückbar ist, die ausreicht, um die
Teilchen auf eine akzeptable Handhabungstemperatur beim Verlassen der
Austragsöffnung (20; 60) zu bringen.
Bei dem teilchenförmigen Material handelt es sich z. B. um
wärmebehandeltes Material wie Kalk, tot
gebrannter Dolomit, Zuschlagstoff, Kaolin und Zementklinker
oder anderen Guts, für das hier beispielhaft calcinierte
Kalkkörner genannt seien, wie sie aus in einem Rohrofen
wärmebehandelten Kalkstein erzeugt werden. Die in der
erfindungsgemäßen Vorrichtung behandelten Teilchen können
im Bereich von Staub mit einer Teilchengröße von weniger als
60 bis mehr als 50 mm liegen; es kann sich
aber auch um noch größere Brocken oder Klumpen handeln.
Die in einer bekannten Kühlvorrichtung benutzten Trichter
der eingangs erwähnten Art DE-OS 20 30 435 (US-PS 35 78 297) sind in der
Draufsicht im Querschnitt quadratisch oder rechteckig aus
gebildet, um einen Übergang zu der Feuerfest-Wandung des
über den Trichtern zur Feuerhaube am Austragsende des Ofens
verlaufenden Schachts zu schaffen. Die quadratischen Trichter
sind mit Schrägen in den Ecken ausgeführt, die erheblich
flacher als die unmittelbar zum Auslaß verlaufenden Wand
flächen liegen. In einem solchen Trichter fließt das
Teilchenmaterial abhängig vom Trichterbereich, in dem es
sich befindet, unterschiedlich schnell abwärts.
Gemäß der Erfindung wird eine Trichterkonstruktion angestrebt,
bei der alle Seiten auf allen Querschnittniveaus mit der
gleichen Neigung verlaufen und der Trichterinhalt auf eine
so weit wie möglich gleichmäßige Kühlluftmenge trifft, um
die Unterschiede der Einzuggeschwindigkeit über den Quer
schnitt auf jedem Niveau der Kühlvorrichtung so gering wie
möglich zu halten, wenn nicht zu beseitigen.
Durchläuft eine wesentliche Produktmenge mit einem Luft/
Produkt-Verhältnis (L/P-Verhältnis) von weniger als 1
durch den Kühler, wird dieser Anteil mit einer vom L/P-
Verhältnis abhängigen überhöhten Temperatur von beispiels
weise 650°C ausgetragen, obgleich der Rest des Produkts
eine akzeptable Temperatur (beispielsweise innerhalb 28°C
von der Umgebungstemperatur) hat.
Tests an bekannten Kühlvorrichtungen haben gezeigt, daß
innerhalb eines Bereiches von 25% des gesamten Kühler
querschnitts der Einzug im Durchschnitt mindestens doppelt
so hoch wie in den verbleibenden 75% ist. Das resultierende
Ungleichgewicht des L/P-Verhältnisses ist derart, daß, wenn
das Gesamt-L/P-Verhältnis niedriger als 1,75 : 1 ist, die
schneller eingezogenen 25% ein L/P-Verhältnis < 1 : 1 auf
weisen müssen. Hierdurch treten hohe Austragstemperaturen und
ein verringerter Erholungswirkungsgrad auf, sofern zum
Ausgleich keine Luftströmungen eingesetzt werden können. Dies
hat sich jedoch als sehr schwierig oder unmöglich herausgestellt.
Je steiler die Seitenflächen des Trichters, desto höher die
Sicherheit, daß die Teilchen auf jedem Niveau über den Quer
schnitt gleichmäßig verteilt durchfließen. Der vertikal
verfügbare Raum und die Kosten begrenzen jedoch die Bauhöhe
und damit die Steilheit der Seitenwandung.
Eine Steilheit von mehr als 75° ± 5° im oberen Teil des
Trichters könnte in Betracht gezogen werden. Die Verbesserung
der Gleichmäßigkeit des Einzugs nimmt aber über 75° hinaus
mit jedem Winkelgrad wieder ab. Oberhalb des Bereiches von
75° ± 5° erhöht jeder zusätzliche Winkelgrad die Bauhöhen
anforderung bis ins praktisch nicht mehr Machbare.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zum Kühlen von heißem teilchen
förmigem Material gemäß der eingangs erwähnten Art derart
weiterzuentwickeln, daß auf einfache kostensparende Weise
eine gleichmäßige Durchflußverteilung des teilchenförmigen
Materials auf jedem Niveau über den Querschnitt des Trichters
bei gleichzeitiger Einhaltung einer mäßigen Bauhöhe des
letzteren gewährleistet ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Trichter
(17; 57) einen oberen, im Querschnitt kreisrunden Wandabschnitt (18; 58) mit
einer gleichmäßigen Steilheit von 75° ± 5° sowie einen sich anschließenden
unteren, im Querschnitt kreisrunden Wandabschnitt (19; 59) mit einer
gleichmäßigen Steilheit von 55° ± 5° aufweist, der zur Austragsöffnung (20; 60)
führt, und daß eine an sich bekannte Strömungsleiteinrichtung (38; 44) mittig
innerhalb des Trichters (17; 57) vom oberen steilen Wandabschnitt (18; 58)
abwärts verläuft und unmittelbar über dem weniger steilen Wandabschnitt (19;
59) zusammen mit dem Wandabschnitt (18; 58) einen ringförmigen
Durchlaßkanal bildet, der das Material zur Vermeidung einer Strömung in
Trichtermitte beim Übergang zum weniger steilen Wandabschnitt (19; 59) an
der Wandung des steilen Wandabschnitts (18; 58) entlangführt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrich
tungen gehen aus den Patentansprüchen 2 bis 18 hervor.
Ein gleichmäßigerer Einzug bei mäßigen Bauhöhen wird durch
die Ausführung der Trichter mit den zwei aufeinanderfolgenden
Wandabschnitten unterschiedlicher Steilheit erzielt, und zwar
vorzugsweise mit einem Wandabschnitt mit einer Steilheit von
75° ± 5° in der oberen aktiven Kühlzone und mit einem zweiten
Wandabschnitt mit einer flacheren Steilheit von 55° ± 5° im
unteren Austragsbereich.
Zur Anpassung an den mit zwei unterschiedlich steilen Wand
abschnitten ausgeführten Trichter und zum Erreichen angenähert
gleicher Flächen in jedem 90°-, 45°-, 22,5°- oder sonstigen
Winkelsegment des Trichters ist die obere (nach außen hin
quadratische oder rechteckige) Feuerfest-Schachtkonstruktion
bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung innen achteckig gestaltet. Wird eine Trichter
gruppe verwendet, ist im vertikalen Kühlschacht über und an
jedem Trichter ein Teil eines Achteck-Querschnitts vorge
sehen. Enthält der Kühlschacht einen einzelnen Trichter oder
eine Trichtergruppe, geht jeder Trichter entlang einer ge
krümmten Schnittlinie oder über muschelförmige Segmente in
die darüberliegende vollständig oder teilweise achteckige
Feuerfestkonstruktion über. Im Fall einer Trichtergruppe
grenzt weiterhin jeder Trichter über einen entsprechenden
gekrümmten, vertikal muschelförmig gestalteten Bereich an
den angrenzenden Trichter an. Auf diese Weise ist ein gleich
mäßiger und ununterbrochener Übergang der Teilchenströmung
aus dem oberen vertikalen Bereich der Feuerfestwandung des
Kühlerschachts in den darunterliegenden Metall-Kegelbereich
gewährleistet.
Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, für die die Beibehaltung einer quadratischen
oder rechteckigen Innenwandkonfiguration des Kühlschachts
erforderlich ist - wenn beispielsweise für gegebene Außen
abmessungen und Dicke der Feuerfestwandung die größtmögliche
Innenfläche erreicht werden soll - läßt sich der obere Rand
der Vorrichtung mit nur einem Trichter mit Vorsprüngen aus
führen, die aufwärts in die Eckbereiche der Feuerfestwandung
des Kühlschachts verlaufen und in die Eckbereiche unter dem
gleichen Winkel wie der steilere Abschnitt des darunterlie
genden Trichters übergehen. Diese Vorsprünge bilden sozusagen
Leit- oder Verdrängungselemente, die die gewünschte gleich
mäßige Übergangsströmung der Teilchen vom quadratischen oder
rechteckigen Kühlschacht in die achteckige Zutrittsöffnung
zu den darunterliegenden konischen Trichtern erzeugen. Enthält
die Vorrichtung eine Gruppe von vier solchen Trichtern, sind
aufwärts verlaufende Verlängerungen bzw. Verdrängungs- oder
Leitelemente von jedem Trichter aus vorgesehen, und zwar
jeweils eines zum Übergang in eine angrenzende Ecke des
Feuerfestschachts sowie zwei zum Übergang zur Feuerfest-
Innenwandfläche in der Mitte zwischen den Schachtecken, wo
diese Verlängerung jeweils an eine entsprechende Verlängerung
eines danebenliegenden Trichters angrenzt. Weiterhin ist auf
jedem Trichter eine weitere Aufwärts-Verlängerung vorgesehen,
die zu Verlängerungen angrenzender Trichter führt, wo diese
sich in der Mitte der Trichtergruppe treffen.
Erfindungsgemäß können Verdrängungs- bzw. Leitelemente ein
gesetzt werden, die in den Feuerfest-Schachtwandungen in
Form von Feuerfest- oder Metallsegmenten mit dreieckiger
Oberfläche von einem muschelförmigen Segment am Trichter
unter dem gleichen Winkel schräg aufwärts verlaufen wie der
obere steile Wandabschnitt des Trichters. Jedes Verdrängungs
element verläuft aufwärts bis zu einem Scheitelpunkt entweder
in einer Ecke des Kühlschachts oder in der Mitte zwischen
Ecken, so daß sich eine gleichmäßige Übergangsströmung vom
rechteckigen Kühlschacht zu den unter ihm befindlichen
konischen Trichtern ergibt.
Fig. 1 zeigt in einem Seitenriß und teilweise weggebrochen den
Endteil eines Drehrohrofens in der Zuordnung zu einer
erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung mit Kühlschacht;
Fig. 2 zeigt in einer teilgeschnittenen Draufsicht aus der
Ebene 2-2 der Fig. 1 die Kühleinrichtung und die Luft
zufuhrkanäle für die Trichter;
Fig. 3 ist eine teilweise weggebrochene und teilgeschnitte Per
spektivdarstellung der Kühlvorrichtung nach Fig. 1 mit
zwei erfindungsgemäßen Trichtern unter dem Feuerfestteil
der Kühlkammer, die das Bett des zu kühlenden Teilchen
materials enthalten;
Fig. 4 ist eine weggebrochene Schnittdarstellung des Trichters
der Fig. 1 und zeigt den Verteilerkegel, den zugehörigen
kegelstumpfförmigen Abschnitt sowie die Luftzufuhr
schlitze;
Fig. 5 ist eine Perspektivdarstellung zweier Trichter aus einer
Kühlvorrichtung mit Trichtergruppe nach einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung, bei der die Trichter in
den rechteckigen Feuerfestbereich über ihnen übergehen,
indem der steilwinklige Teil des konischen Trichters
nach oben verlängert ist und entlang gekrümmter Schnitt
linien in die rechtwinkligen Ecken und ebenen Seitenflä
chen der Feuerfestwandungen übergehen;
Fig. 6 ist eine vergrößerte Draufsichtdarstellung einer Luftzu
fuhranordnung für die Kühlvorrichtung der Fig. 2 und
zeigt Lufteinlaßkanäle, deren Speiseleitungen und Trenn
schieber sowie die Achteckgestalt des Trichters;
Fig. 7 zeigt als vergrößerten Schnitt einen Teil der Luftlei
tung nach Fig. 6 aus der Ebene 7-7 sowie zwei unabhängig
voneinander stellbare Schieber;
Fig. 8 ist eine teilweise weggebrochene und teilgeschnittene
Darstellung eines Trichters nach Fig. 1 und zeigt die
Schieber, Luftleitungen, den Verteilerkegel, den kegel
stumpfförmigen Abschnitt, den Trichter, die Leitplatten
und den verstellbaren zylindrischen Strömungsregler.
Was nun die Einzelheiten der Zeichnungen anbetrifft, zeigt die
Fig. 1 die allgemeine Anordnung der Bestandteile eines Kühlers
am Ende des Drehrohrofens 10, in dem Kalkstein oder ein anderes
Material calciniert oder sonstwie behandelt worden ist. Der
Brenner 11 ist als repräsentativ für einen oder mehrere Brenner
gezeigt, die am Austragende des Ofens angeordnet die für das
Calcinieren oder die sonstige Wärmebehandlung der Ofencharge
erforderliche Wärme liefern. Der Ofen 10 ist aus der Horizon
talen geringfügig abwärts geneigt, um das Austragen des behan
delten Ofeninhalts durch Schwerkraft in den Kühlerschacht 12 zu
unterstützten. Vor dem Einbringen des Ofeninhalts in das Kühl
bett 13 durchläuft er einen Rost 14, der größeren Abbruch der
Ofenauskleidung oder Fremdstoffe vom Produkt abtrennt, das im
Kühler behandelt werden soll. Das Material im Bett 13 bewegt
sich allgemein abwärts und stetig in eine Gruppe von vier all
gemein konisch geformten Trichtern 17, die nebeneinander um die
Bettmitte herum angeordnet sind, wie es die Fig. 2 in der
Draufsicht zeigt. Das durch die Trichter 17 fließende Material
wird mit Luft gekühlt, die unter Druck dem Bett 13 über eine
Sammelkammer 33 zugeführt wird, die über eine Leitung 32 mit
einem Gebläse 30 verbunden ist, dessen Hauptdosiereinlaßleitung
31 zur Umluft offen ist. Das gekühlte Material im Bett wird aus
den Trichtern 17 durch Austritts-Luftschleusen-Standrohre 35
auf eine oder mehrere Transportvorrichtungen wie bspw. elek
trisch betriebene Rüttler 24 gegeben, die es Förderbändern oder
anderen Verarbeitungsstufen zuführen.
Die Fig. 2 zeigt die Gestaltung der aus Feuerfestwerkstoff be
stehenden vertikalen Wandungen des Kühlerschachts bzw. der
Kühlerkammer 12 zu einem im Querschnitt teilweise achteckigen
Wandungsteil, der um den Oberrand jedes Trichters herum ver
läuft. Jedes Teil-Achteck geht in einen angrenzenden entspre
chenden Wandungsteil über; die Gesamtanordnung dieser Wandungen
ist zur Aufnahme einer Gruppe von vier nebeneinanderliegenden
konischen Trichtern angeordnet, die in Fig. 1 gezeigt ist. Im
Gegensatz zu einer quadratischen Kühlkammer weist die Kammer 12
vertikale, diagonal gegenüberliegende Ecksegmente 27 und Mit
tensegmente 28 auf, die im Querschnitt jeweils ein gleichschenkli
ges Dreieck darstellen, wobei letztere zur Mitte der Kammer
vorspringen, um über jedem konischen Trichter 17 und um dessen
Oberrand herum einen achteckigen Bereich auszubilden. Ein dia
gonal gerichtetes mittiges Körpersegment 29 mit quadratischem
Querschnitt unterstützt die Ausbildung des Achteckquerschnitts
für jeden Trichter. Das Segment 29 füllt weiterhin den Mittel
bereich des entsprechenden Querschnitts in der Mitte der
Trichtergruppe auf. Das Segment 29 verläuft aufwärts zu einer
Spitze 39 aus geeigneten (metallischem oder Feuerfest-) Werk
stoff unmittelbar unter der obersten Mittelfläche des Betts und
richtet die Teilchen in die über den vier Trichtern 17 liegen
den Bereiche der Kammer.
In das Bett 13 in den teilweise achteckig ausgestalteten Kühl
schachtbereichen wird Luft durch eine Anordnung von Luftleitun
gen 25 eingeleitet, die zu Öffnungen bzw. Kanälen führen, die
in Form von jalousieartige Schlitze bildenden achteckigen Rin
gen 34 (oder anderen schlitzbildenden Anordnungen) innerhalb
des Betts allgemein konzentrisch mit den Kühlerkammerteilen und
Trichterauslaß-Standrohren 35 vorgesehen sind. Die Luftzufuhr
anordnungen liegen jeweils in einer Höhe etwa im Oberbereich
des jeweiligen Trichters 17, wo sie eine Kühlluftströmung im
Gegenstrom aufwärts durch die abwärts durch das Bett 13 flie
ßenden heilen Teilchen bewirken.
Die Trichter 17, die hier als konisch bezeichnet sind, sind je
doch insbesondere aus zwei unterschiedlich stark geneigen ke
gelstumpfförmigen Abschnitten aufgebaut, die zusammengefügt und
am unteren Ende mit einem Auslaß versehen sind. Die Kante des
Oberteils ist als Reihe vertikaler ebener muschelförmiger Seg
mente ausgebildet, deren gradlinige Oberkanten eine achteckige
Einrittsöffnung umfassen. Die Fig. 3 zeigt zwei erfindungsge
mäße, in zwei Winkelstufen ausgebildete konische Trichter 17
mit jeweils einem gleichmäßig steil gewinkelten oberen kegel
stupfförmigen Abschnitt (75° ± 5°) mit vertikalen Segmenten
22, die die achteckige Eintrittsöffnung bilden, und den Über
gang zu einem gleichmäßig flacher gewinkelten Abschnitt 19 (55°
± 5°), der zum jeweiligen Austritts-Standrohr 20 führt.
Schlitzförmige Öffnungen 23 sind im Mantel des oberen Ab
schnitts 18 belassen und nehmen Luftleitungen 25 auf, durch die
Luft unter Druck von einem Gebläse 30 den mit den Kanalringen
34 ausgebildeten Luftschlitzen zugeführt wird.
Wo der steilwandige Abschnitt 18 jedes Trichters 17 winklig
aufwärts verläuft, geht er in die flachen Innenflächen 26a,
27a, 28a der vertikalwandigen Kühlerkammer über, die aus vier
teilweise achteckigen Abschnitten gebildet ist. Der Schnitt des
oberen Randes der schrägen gekrümmten Trichtermantels mit den
ebenen Flächen des Schachts 12 hat die Form einer Serie von
ebenen Flächenteilen, die als muschelförmige Segmente 22 in den
oberen Randbereich des Trichters eingepaßt sind. Diese mu
schelförmigen Segmente 22 bestehen aus Metallwerkstoff und sind
in den oberen Randbereich des Trichters eingeschweißt oder dort
sonstwie auf geeignete Weise festgelegt und gehen jeweils, wie
dargestellt, in einen Seitenflächenteil der achteckigen Kühl
kammer 12 über. Da bei Trichtern die Tendenz besteht, daß der
Trichterinhalt in der Mitte schneller abgezogen wird, erhält
man, wie sich herausgestellt hat, mit einem nach oben spitz
zulaufenden und wie in Fig. 4 gezeigt mittig im Trichter an
geordneten Verteilerkegel 38 einen gleichmäßigeren Material
einzug. Die konvergierenden Wände 18 des Trichters und der
divergierende Mantel des Verteilerkegels 38 bilden sozusagen
für den Trichterinhalt einen Ringtrichter, wobei das Material
von der Innenwand einwärts gezogen und vom Verteilerkegel 38
nach außen gedrückt wird. Der Winkel der Außenfläche des Ver
teilerkegels entspricht dem des oberen Trichterabschnitts und
beträgt typischerweise 75° ± 5. Die Höhe des Verteilerkegels hängt
vom größten Durchmesser des Trichters ab. Der Durchmesser an
der Unterkante des Verteilerkegels beträgt typischerweise 50%
des dortigen Trichterdurchmessers. Der Abstand zwischen der
Unterkante des Verteilerkegels und der angrenzenden Trichter
innenwand ist grob genug, daß die größten Materialstücke, die
die Einheit durchlaufen sollen, hindurchpassen. Ein Abstand von
etwa 254 mm hat sich auch für sporadisch auftretende
Ziegel- oder Zuschlagstoffklumpen als ausreichend erwiesen.
Dieser 50%-Durchmesser und die 254-mm-Abmessung dienen auch zur
Bestimmung der Höhe der Anordnung im Trichter. Ein angepaßter
kegelstumpfförmiger Abschnitt (44), der unten an den Verteilerkegel
38 angesetzt ist, führt den Einzug weiter entlang der Trichter
wand 18 bzw. auch entlang der Trichterwand 19, wenn er gering
fügig in den unteren Abschnitt 19 hinein vorsteht. Die Wandung
des unteren kegelstumpfförmigen Abschnitts 44 verläuft allge
mein parallel zum Trichtermantel und bildet für die Teilchen
einen schräg verlaufenden ringförmigen Durchlaßkanal, der die
Strömung, die er führt, gleichmäßig hält.
Die Fig. 3 zeigt, wie vertikale ebene, die Strömung leitende
Ecksegmente 27 sowie vorspringende Seitenwandsegmente 28 allgemein
dreieckiger Gestalt in den Wandungen 26 des Kühlerschachts über
jedem Trichter in dem Kühlerschacht 12 im Umriß einen Teil eines acht
eckigen Querschnitts darstellen, der ohne diese Segmente qua
dratisch oder rechteckig wäre. Diese Seitenwandsegmente aus Feuer
festmaterial werden von einer Anordnung aus breitflanschigen
Trägern 40 getragen, die die Trichter 17 zum Teil abstützen und
stabilisieren. Die muschelförmigen Segmente 22 (außer denen,
die unmittelbar in solche der angrenzenden Trichter übergehen)
sind mit einem Überhang wie bspw. bei 43 versehen, der an die
Oberkante eines Segments 22 angeformt oder dort geeignet befe
stigt (bspw. angeschweißt) ist.
Alternativ zu den in Fig. 3 gezeigten Seitenwand
segmenten 27, 28 können schrägverlaufende dreieckige Verdrän
gungselemente 77, 78 aus Metall- oder Feuerfestwerk
stoff verwendet werden, die wie in Fig. 3 gezeigt, von der
Oberkante der Muschelsegmente zu einem Scheitelpunkt an der
Wand eines rechteckigen oder quadratischen Schachts verlaufen.
Wie insbesondere die Fig. 3 zeigt, verläuft das Verdrängungs
segment 77 von seiner Unterkante am Muschelsegment aufwärts bis
zu den Eckenwandteilen des Feuerfestschachts, in die es über
geht, wobei die Neigung unter dem gleichen Winkel zur Hori
zontalen wie der steilere Mantelteil des Trichters 17 verläuft.
Im Mittelbereich zwischen den Ecken hat das Verdränger- bzw.
Leitsegment 78 zwei Flächen, die jeweils unter dem gleichen
Winkel wie der Trichtermantel von der gradlinigen Oberkante
jedes muschelförmigen Segments jedes eines Paar aneinander
grenzender Trichter zu einem Scheitelpunkt an der flachen Wand
des Kühlerschachts verlaufen. Der Massenfluß des Materials er
folgt also im vertikalen Teil des Schachts 12 abwärts bis zur
Höhe der Leit- bzw. Verdrängersegmente, die ihn zu den Trich
tern zusammenführen, wo die Achteckgestalt an der Oberkante des
Trichters in dessen Kreiskonusgestalt übergeht. Das Material
durchläuft also den allmählichen Übergang von der Rechteck- zur
Kreiskonfiguration mit minimalen Wegabweichungen.
Die Fig. 5 zeigt eine Form der doppelt winklig verlaufenden
Trichter nach der vorliegenden Erfindung ohne die Feuerfest-
Ecksegmente oder die Mittensegmente des in der Außengestalt
rechteckigen Kühlschachts. Statt dessen haben die
Trichter 57 nach oben verlaufende Verlängerungen 67 des stei
leren oberen Mantelteils 58 des Trichters 57, die die steilere
Wandfläche aus dem Bereich zwischen Muschelsegmenten 62 bis in
die Ecken der Wandungen 56 der Kühlkammer oder zu einer ent
sprechenden Verlängerung 67 eines angrenzenden Trichters fort
setzen, so daß sich eine zusammengesetzte Verlängerung 68 er
gibt, die ihrerseits in den flachen Mittelteil der Wandung 56
der in entsprechende Verlängerungen von vier aneinandergren
zenden Trichtern in der Mitte des Kühlers übergehen.
Zusätzlich zu seinem steileren Wandteil 58 hat jeder der Trich
ter 58 einen flacher verlaufenden Wandteil 59, der zu einem
Austrag-Standrohr 60 führt. Vier Schlitze 63 in der Wand 58
nehmen Luftleitungen (nicht gezeigt) entsprechend der in Fig. 2
gezeigten Anordnung auf. Diese Anordnung erleichtert eine
gleichmäßige Übergangsströmung der Teilchen zum Trichter hinab.
Wie die Fig. 8 zeigt, ist ein Verteilerkegel 38 mittig in bzw.
der dem steilwandigen Teil 18 des Trichters 17 vorgesehen, um
den Materialeinzug seitlich, nicht mittig abwärts zu führen.
Dieser Verteilerkegel geht unten in einen angepaßten kegel
stumpfförmigen Abschnitt 44 über, dessen Durchmesser in Ab
wärtsrichtung mit dem Winkel der Trichterwandung abnimmt und
den Materialeinzug weiter an den Trichterwänden entlang und zum
Trichterauslaß führt.
Jeder Trichter ist nach oben durch einen bzw. mehrere Luftein
laß-Ringkanalanordnungen 34 abgeschlossen, die so angeordnet
sind, daß sie in der Zone des stärksten Materialeinzugs Luft in
das Teilchenbett 13 einbringen können. Indem man Lufteinlässe
vorsieht, deren Kapazität ausreicht, 85% oder mehr der Luft in
diese Zone einzubringen, wo der Materialeinzug am stärksten
ist, läßt sich ein ausgeglicheneres L/P-Verhältnis erreichen als
bisher mit Konstruktionen möglich war, bei denen die Kühlluft
weniger innerhalb des Betts, sondern größtenteils entlang des
Umfangs eingebracht wurde. Die Lufteinlaßkanäle sind deutlicher
in den Fig. 6 und 8 zu erkennen, in denen die Luftzufuhrringanordnung
34 über vier schmale Leitungen 25 mit Luft gespeist
werden. Die Luftringe der Anordnung 34 können aus Abschnitten
aus Längsmaterial wie bspw. 60°-Winkelprofilen mit der Schei
telkante nach oben gewandt hergestellt werden, so daß unter
ihnen eine Luftkammer entsteht. Diese Abschnitte werden Ende an
Ende zu den achteckigen Ringen zusammengefügt.
Die Luftkanalringe werden dicht beieinander zusammengesetzt, um
die erwünschte konzentrierte Luftzufuhr zu erreichen. Der Ab
stand zwischen den Kanälen reicht aus, daß das an beiden Seiten
des Kanals vorbeifließende teilchenförmige Material mit seinem
natürlichen Ruhewinkel nahe der Spitze des
nächstniedrigeren Kanals zusammenfließt; sie liegen aber nicht
so nahe beieinander, daß die Scheitelkante eines Kanals den
Hohlraum in dem Material stört, der sich auf natürliche Weise
unter jedem Kanal bildet. Dies läßt sich erreichen, indem man
die Scheitelkanten der Kanäle in die Nähe der Übergänge zwi
schen den Ruhewinkeln des von den nächsthöheren Kanälen jeweils
abfließenden Materials legt.
Die Luftzufuhr-Ringanordnung 34 ist von der Wandung des Trich
ters und des Kegelabschnitts so weit beabstandet, daß regellos
auftretende Feuerfest- oder Auskleidungsbrocken hindurchpassen.
Der oberste Ring 75 wird in den Kreuzungsbereichen von vertika
len Stützelementen 80 über der Oberkante der Leitungen gehal
ten, während die Ringe 76, 79 an den Leitungen 25 befestigt -
bspw. angeschweißt - sind. Luft wird in den Ring 75 in den
Kreuzungsbereichen 71a, 71b, 71c, 71d (Fig. 6) eingespeist und
von dort im Luftring herumgeführt. Wie in Fig. 8 ersichtlich,
gilt der Ring 75 der Fig. 6 stellvertretend für den Satz ent
sprechender Ringe 75, 76, 79 der Anordnung 34, wobei der Ring
75 am weitesten oben liegt.
Die Luftring- und Leitungsanordnung ist auf einfache Weise sehr
gedrängt ausführbar, erlaubt aber trotzdem, den größten Teil
der erforderlichen Kühlluft in den Kühler einzuführen. Damit
erreicht man weiterhin ein wirksames Mittel zur Steuerung der
Luftströmung insgesamt zu den verschiedenen Quadranten jedes
Trichters, und zwar im Gegensatz zu bekannten Kühlern, denen
die Kühlluft über Schlitze zugeführt wird, die über die Innen- und
Außenseite der Trichter auch in der Vertikalen weiträumig
verteilt liegen. Diese weiträumige Verteilung der Lufteinlässe
macht es zu einer sehr schwierigen Aufgabe, die Luftströmung zu
den verschiedenen Quadraten jedes Trichters wirkungsvoll zu
steuern. Die hier vorgeschlagene Konstruktion erlaubt es; 85%
und mehr der Lufteinlaßkapazität innerhalb einer geringen ver
tikalen Ausdehnung (bspw. etwa 0,3 m) und, was wesent
lich ist, in die Zone des maximalen Einzugs des Kühlers einzu
bringen.
Die Steuerung der Luftzufuhr zu den verschiedenen Trichterbe
reichen erlaubt eine bereichs- und mengenselektive Luftzufuhr
abhängig von Forderungen, wie sie von der Betthöhe und -durch
lässigkeit sowie von den relativen Einzugraten bestimmt sind.
Die Fig. 7 zeigt die Leitung 25 in der Ebene 7-7 der Fig. 6
geschnitten und weist die Schieberanordnung für die Leitungen
aus, die eine solche Steuerung ermöglichen. Zwei separate
Schieber 81, 81a auf gegenüberliegenden Seiten des Zugangs zu
den Ringen 75, 76, 79 lassen über Öffnungen in den oberen
Seitenteilen der Leitung schieben und sind mit den Schieber
stangen 82 bzw. 82a bewegbar. Die Schieberplatten 81, 81a sind
in Auflagern 84, 84a verschiebbar, die an den Seitenwänden der
Leitungen befestigt sind. Die Schieber 81, 81a sind jeweils mit
Verlängerungen ausgeführt, die um ein Stützelement 83, 83a
herum aufwärts zu einer Spitze und dann wieder abwärts verlau
fen. Die Steuerstangen 82, 82a sind an den Schiebern 81, 81a
befestigt, indem sie bspw. fluchtend entlang des oberen Teils
unmittelbar unter den Stützelementen 83, 83a an sie ange
schweißt sind.
Die Steuerstangen 82, 82a verlaufen von der Verlängerungen 25a
jeder der Leitungen 25 nach außen und sind dort zur Einstellung
der Schieberplatten 81, 81a von außerhalb der Leitungen zugäng
lich. Jede Stange ist mit einer Luftdichtung 87 und einer Ver
stelleinrichtung ausgerüstet, mit der die Schieber 81, 81a un
abhängig voneinander verstellt werden können, um die von bei
derseits der Einlaßleitung in die Kanalringe 75, 76, 79 strö
mende Luftmenge einstellen zu können. Teilchenförmiges Material
im Bett 13 strömt über die Lufteinlaßringe 75, 76, 79 abwärts.
Jeder der Ringe bildet infolge des Ruhewinkels, den die Teil
chen beim Durchlauf durch den Kühler einnehmen, einen jalousie
artigen Schlitz. Aus dem Raum unter jedem Ring strömt Luft in
die Teilchenmaterie in den unmittelbar darunterliegenden Be
reichen. Da die Luft den Ringen durch die von den Schieber ge
steuerten Öffnungen zuströmt, wird die in jedem Ring vorliegen
de Luftmenge von der Lage der Schieber 81, 81a über diesen Öff
nungen bestimmt. An den Kreuzungsbereichen 71a, 71b, 71c, 71d
können so vier Schieber verwendet werden; die für die meisten
Anlagen typische Permeabilität und Bettiefe erfordern aber
Schieber nur in den bei 71a, 71d gespeisten Außenquadranten.
Zusätzlich können Platten 73, die eine Luftströmung unter den
Ringen von 71b, 71c nach 71a, 71d sperren, so angeordnet wer
den, wie es die Fig. 6 gestrichelt zeigt. Auf diese Weise ist
verhindert, daß wesentliche Luftmengen unter dem Ring von einem
nicht schiebergesteuerten zu einem schiebergesteuerten Qua
dranten strömen.
Ein Leitring 85, der eine die Teilchenströmung leitende bzw.
ablenkende Oberfläche bildet, ist unter dem Stapel der Luft
einlaßringe 75, 76, 79 zwischen dem Trichtermantel und dem
Kegel oder alternativ über dem obersten Ring 75 angeordnet, wie
bei 85a strichpunktiert gezeigt. Er ist allgemein bezüglich der
Trichtermündung symmetrisch - bspw. achteckig - gestaltet. Die
Orientierung und die Abmessungen der Platte lassen sich kon
struktiv und empirisch ermitteln. Sie kann bspw. 100 mm
breit sein und unter einem Winkel von 75° ± 5° zur Horizontalen
liegen. Eine bspw. unter 75° liegende und 150 mm breite
Platte bewirkt einen Ablenkbereich von 41 mm, während
eine 229 mm breite Platte einen Einflußbereich von 58 mm
Breite hat. Der Ablenkring vergrößert den Einzug
bereich auf einer Seite des Ringes gegenüber einem bereits be
stehenden Bereich unter dem Ring, so daß die Einzugrate über
dem Ring proportional abnimmt, da die unter dem Ring herrschen
de Einzugrate nun über eine größere Fläche wirken muß als vor
dem Einsetzen des Ringes. Wie die Fig. 6 zeigt, ist der Abstand
zwischen der Unterkante der schrägen Platte und dem Verteiler
kegel angenähert gleich der Entfernung zwischen der Oberkante
der Leitplatte und dem äußeren vertikalen Wandteils des
Trichters. Der Winkel und die Plattenbreite werden jedoch
empirisch und aus vorhandenen Erfahrungen hinsichtlich der
Strömungseigenschaften ermittelt, um die Einzugraten innerhalb
des Trichters auszugleichen und so die erwünschte gleichmäßige
Temperatur zu erreichen.
Der Leit- bzw. Ablenkring 85 ist an einem Tragring 86 befe
stigt, der im Querschnitt vertikal unter dem Ablenkring 85 an
geordnet ist, wo er die Strömung auf der dem Trichtermantel zu
gewandten Seite des Leitelements 86 gradlinig abwärts führt.
Der Leitring 85 kann als einzelner Ring aus einer Reihe von
Plattenabschnitten vorliegen und dann unter einigen oder allen
Luftzufuhrringanordnung 34 angeordnet sein,
um die Sinkgeschwindigkeit des Trichterguts so zu beeinflussen,
daß man quer über den Trichter eine ausgeglichene Temperatur
erhält. Das Ablenk- bzw. Leitelement kann wahlweise gelüftet
werden, um ihm gegenüber erhöhten Temperaturen, die unter Über
gangsbedingungen auftreten können, Festigkeit zu erteilen.
Hierzu kann man Luft aus den Leitungen an den Kreuzungsberei
chen 71a, 71b, 71c, 71d abnehmen und entsprechend Art und Weise
der Speisung der Ringe der Anordnung 34 zuführen. Der Ring kann
weiterhin, wie dargestellt, kreisrund oder auch oval oder asym
metrisch sein, wie es sich für bestimmte Trichterkonstruktionen
als vorteilhaft erwiesen hat.
Die Fig. 8 zeigt die Gesamtanordnung der Bestandteile im er
findungsgemäßen Kühlertrichter, wobei der Trichter 17 einen
oberen steilwandigen kegelstumpfförmigen Abschnitt 18 hat, der
für das Teilchengut mit gleichmäßiger Schräge abwärts zu einem
flacher gewinkelten kegelstumpfförmigen Abschnitt 19 führt, der
in ein Standrohr 20 mündet. Das im Trichter abwärtsfließende
Material erfährt also in jeder Querschnittshöhe der Anordnung
bis hinab zur Austrittsöffnung eine gleichmäßig gewinkelte
Außenwand und tritt dann durch die Öffnung 21 auf die darunter
befindlichen Rüttel-Transporteinrichtungen 24 aus.
Die konvergierende Wandung 18 des Trichters und die divergie
rende Wandung des Verteilerkegels 38, 44 bilden in einem gewissen
Sinn einen Ringtrichter für den Trichterinhalt. Dabei wird der
Trichterinhalt von der Wand 18 einwärts gezogen und vom Ver
teilerkegel 38 nach außen gedrückt. Der Mantelwinkel des Ver
teilerkegels entspricht dem Winkel im Oberteil des Trichters
und beträgt typischerweise 75° ± 5. Die Höhe des Verteilerkegels
hängt vom größten Trichterdurchmesser ab. Der Durchmesser an
der untersten Kante des Verteilerkegels beträgt typischerweise
50% des maximalen Trichterdurchmessers. Der Abstand zwischen
der Unterkante des Verteilerkegels und der angrenzenden Trich
terwandung ist groß genug, um den Durchgang von Materialstücken
der größten erlaubten Abmessungen zuzulassen. Dieser Abstand
ist etwa 510 mm, ein Wert, der sich auch für spora
disch vorkommende Ziegelbrocken oder grobe Klumpen von Aus
kleidungsmaterial als geeignet erwiesen hat, die der Rost unter
Umständen nicht zurückhält. Dieser 50%-Durchmesser und die 250-mm-
Abmessung dienen auch zur Bestimmung der Höhe der Anordnung
im Trichter.
Der unten an den Verteilerkegel 38 anschließende kegelstumpf
förmige Abschnitt 44 führt das eingezogene Material weiter
entlang der flacheren unteren Trichterwandung. Der Mantel des
unteren kegelstumpfförmigen Abschnitts 44 verläuft allgemein
parallel zur angrenzenden Trichterinnenwand und bildet einen
schräg verlaufenden ringförmigen Strömungskanal, der die
Teilchenströmung über die Trichterinnenwandfläche führt.
Der kegelstumpfförmige Abschnitt 44 hat eine innere Öffnung 47,
die entlang der Unterkante 46 zugänglich ist, die, wie in Fig.
3 gezeigt, über dem flachwinklig verlaufenden Trichterabschnitt
19 endet, aber in einigen Fällen in diesen hinein vorstehen
kann. Der Verteilerkegel 38 und der unten an ihn anschließende
Abschnitt 44 sind hohl und erhalten Kühlluft über Schlitze 48,
die mit den Luftleitungen 25 verbunden sind. Das hohle Innere
47 liefert einen Teil der dem Bett 13 zugeführten Luft, nimmt
aber auch im Bereich der Unterkante des kegelstumpfförmigen
Abschnitts 44 einen Strömungsregler in Form eines Drehkörpers
auf, der abwärts bis über die Öffnung zum Standrohr 20 vor
steht. Indem man die Lage des Strömungsreglers in einer im
wesentlichen horizontalen Ebene einstellbar macht, läßt das
Einzugprofil in jedem Quadranten oder Segment um die Trichter
mittelachse herum sich beliebig beeinflussen, um die L/P-Ver
hältnisse auszugleichen.
Der Körper des Reglers kann in einer Vielzahl von Ausgestal
tungen vorliegen, von denen in der Fig. 8 ein Strömungsregler 150
in Form eines Rotationskörpers, Zylinders, gezeigt ist, der etwa im Bereich
der unteren Umfangskante 46 des Abschnitts 44 angeordnet ist,
die den Zugang zur Öffnung 47 umfaßt. Der Rotationskörper ist im Bereich
unter dem Abschnitt 44 in der Horizontalen an eine beliebige
Stelle bringbar, die die für eine gleichmäßige Kühlung der aus
dem Trichter austretenden Teilchen erforderliche Strömungsver
teilung erbringt. Der Durchmesser des Rotationskörpers ist in
nerhalb der von der Kante 46 des kegelstumpfförmigen Abschnitts
bestimmten Grenzen so groß wie möglich, wobei aber genug Raum
für eine ausreichende Bewegung des Reglers (typischerweise 100 mm
nach beiden Seiten in allen Richtungen) verbleiben
muß. Um die erwünschte Verstellbarkeit zu erreichen, wird der
Rotationskörper in der gewählten Höhe an einer Stange 154 abgehängt,
die in einem Lagerungspunkt am oberen Ende einer Stützsäule 153
mit einer Scheibe 155 sowie den Muttern 156, 157 festgelegt
ist. Der Lagerungspunkt liegt dabei so hoch wie möglich, um
Höhenschwankungen des Strömungsreglers auszugleichen, die seine Länge
und sein Bewegungsbogen verursachen können. Nachdem die Höhen
lage des Strömungsreglers wahlweise bestimmt und festgelegt worden ist,
braucht nur noch seine horizontale Lage eingestellt zu werden.
Der dargestellte abgehängte Strömungsregler 150 läßt sich
seitlich aus der vertikalen Mittellinie des Trichters innerhalb
der Grenzen heraus verschieben, die innerhalb des Abschnitts 44
durch zwei unter einem Winkel von 90° zueinander verlaufende
und längenverstellbare Stangen 158 bestimmt werden,
deren Verstellenden extern zugänglich sind und die an den ein
ander zugewandten Innenenden 160, 160a mit Augen versehen sind,
durch die die Stange 154 über dem Strömungsregler 150 etwa in der Höhe
der Oberkante des kegelstumpfförmigen Abschnitts 44 verläuft.
M. a. W.: zwei Stangen verlaufen rechtwinklig zueinander zur
tragenden Stange 154 und erlauben, den Regler in der Horizonta
len innerhalb des Randes der Öffnung, die die Unterkante 46 des
Abschnitts 44 bildet, beliebig zu positionieren. Jede Einstell
stange hat eine Kupplung 159, die eine Verlängerung zur Außen
seite der Sammelkammer 33 erlaubt. Die Fig. 8 zeigt die zuein
ander rechtwinklig angeordneten Stangen 158. Die Stange
158 verläuft zum Auge 160, das die Stange 154, an der der Reg
ler aufgehängt ist, frei umgreift. Das Auge 160 liegt über
einem entsprechenden Auge 160a am Ende der Stange 158. Beide
Stangen verlaufen durch die Abdeckplatten 162 der Sammel
kammer und lassen sich an den Tragplatten 165 durch die
Verstell- und Sicherungsmuttern 163, 164 fest
legen.
Der Strömungsregler 150 steht unter die Kante 46 des Ab
schnitts 44 bis zu einer Höhe über der Öffnung des Austrag
abschnitts in einer Strecke vor, die allgemein gleich dem
Durchmesser am oberen Ende des Standrohrs 20 ist, wo er den
Materialeinzug in einem beliebigen Teil des Trichterquer
schnitts an der Unterkante des Reglers 150 beeinflussen kann.
Ist der Materialfluß auf einer Seite des Reglers gegenüber dem
auf seiner anderen Seite zu hoch, wie sich durch eine Tempera
turmessung der Trichterwand oder des Austrittskonus 21 ermit
teln läßt, kann der Regler von der Seite der schwächeren Strö
mung entfernt werden, um die Strömungen beidseitig auszuglei
chen.
Der Durchmesser des Strömungsreglers 150 muß hinreichend groß für eine
Strömungssteuerung und hinreichend klein sein, um innerhalb der
Öffnung 46 des kegelstumpfförmigen Abschnitts verstellt werden
zu können. Ist er zu groß, reicht die Verstellbarkeit in der
Öffnung nicht mehr aus, um die erwünschte Einstellbarkeit der
Strömung zu erreichen. Als Beispiel für eine praktikable Größe
diene für einen Durchmesser der Öffnung im kegelstumpfförmigen
Abschnitt von 610 mm ein zylindrischer Reglerkörper
mit einem Durchmesser von 432 mm bzw. 70% der Öffnung.
Was bei der Festlegung der Reglergröße erreicht werden soll,
ist dessen Fähigkeit, in einem beliebigen Quadranten des Trich
terquerschnitts relativ zu einem gegenüberliegenden Quadranten
eine wesentliche Änderung der Einzugrate (bspw. von 40%)
herbeizuführen.
Der Boden des Reglerkörpers ist vorzugsweise nahe der, aber
in einer Entfernung über der Öffnung angeordnet, die etwa
gleich dem Durchmesser der Austrittsöffnung ist.
Durch Benutzung des Strömungsreglers 150 lassen die L/P-Ver
hältnisse sich genauer ausgleichen, und zwar unabhängig vom
negativen Einfluß der Teilchengrößenverteilung auf die Ein
zugraten und die Bettpermeabilität und der ungleichmäßigen
Luftströmungen, die unterschiedliche Bettiefen und eine
falsche Trichterkonstruktion verursachen können.
Claims (18)
1. Vorrichtung zum Kühlen von heißem teilchenförmigem Material mit
einem dem Ofen (10) zugeordneten Kühlschacht (12) zur kontinuierlichen
Aufnahme eines Betts (13) des heißen teilchenförmigen Materials, einem unter
dem Kühlschacht (12) angeordneten von dem teilchenförmigen Material des
Betts (13) durchströmten Trichter (17; 57), wobei der Trichter zwei
Trichterabschnitte und eine Strömungsleiteinrichtung im oberen
Trichterabschnitt aufweist, die zu einer unteren Austragsöffnung (20; 60) des
Trichters (17; 57) führt, und mit einer Luftzufuhreinrichtung (23, 25, 25a, 30-34),
von der Kühlluft unter Druck dem Trichter (17; 57) zuführbar und damit
im Bett (13) in einer Menge aufwärts drückbar ist, die ausreicht, um die
Teilchen auf eine akzeptable Handhabungstemperatur beim Verlassen der
Austragsöffnung (20; 60) zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter
(17; 57) einen oberen, im Querschnitt kreisrunden Wandabschnitt (18; 58) mit
einer gleichmäßigen Steilheit von 75° ± 5° sowie einen sich anschließenden
unteren, im Querschnitt kreisrunden Wandabschnitt (19; 59) mit einer
gleichmäßigen Steilheit von 55° ± 5° aufweist, der zur Austragsöffnung (20; 60)
führt, und daß eine an sich bekannte Strömungsleiteinrichtung (38; 44) mittig
innerhalb des Trichters (17; 57) vom oberen steilen Wandabschnitt (18; 58)
abwärts verläuft und unmittelbar über dem weniger steilen Wandabschnitt (19;
59) zusammen mit dem Wandabschnitt (18; 58) einen ringförmigen
Durchlaßkanal bildet, der das Material zur Vermeidung einer Strömung in
Trichtermitte beim Übergang zum weniger steilen Wandabschnitt (19; 59) an
der Wandung des steilen Wandabschnitts (18; 58) entlangführt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Strömungsleiteinrichtung (38; 44) innerhalb des steilwandigen Trichterteils
unten in einen angesetzten kegelstumpfförmigen Abschnitt (44) übergeht,
dessen kleinster Durchmesser zur Austragsöffnung (20; 60) am nächsten liegt,
wobei die Wandung des kegelstumpfförmigen Abschnitts (44) parallel zum
steilen Wandabschnitt (18; 58) des Trichters (17; 57) verläuft.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Strömungsleiteinrichtung (38; 44) einen strömungsverteilenden divigierenden
Mantel aufweist, der an der Stelle seiner breitesten Abmessung an das obere
Ende des kegelstumpfförmigen Abschnitts (44) angepaßt ist und der zusammen
mit den konvergierenden Wänden des Wandabschnitts (18) des Trichters (17)
für den Trichterinhalt einen Ringtrichter bildet, so daß die Abwärtsströmung
des Materials im Trichter (17; 57) radial auswärts zum ringförmigen
Durchlaßkanal lenkbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem in der
Außengestalt im Querschnitt quadratischen und aus flachen vertikalen
Seitenwandungen (56) aufgebauten Kühlschacht (12) im Trichterteil mit
steilem Wandabschnitt (58) Verlängerungen (67) des steilen Wandabschnitts
vorgesehen sind, die die steile Wandfläche bis in die Ecken der Wandung (56)
der Kühlkammer (12) oder zu einer entsprechenden Verlängerung (67) eines
daneben angrenzenden Trichters fortsetzen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Gruppe von vier Trichtern (17; 57) vorgesehen ist, in der jeder Trichter eine
Verlängerung (67) besitzt, die unter dem gleichen steilen Winkel wie der obere
Abschnitt (58) der Trichterwand zu einer entsprechenden Verlängerung (67)
eines unmittelbar angrenzenden Trichters (17; 57) sowie zu einer angrenzenden
Seitenwand des Kühlschachts (12) in der Mitte zwischen zwei einsprechenden
Schachtecken verläuft.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlschacht
(12) zur Aufnahme des Betts aus Teilchenmaterial ebene vertikale
Seitenwandsegmente (26, 27, 28) hat, die zusammen im Querschnitt ein Achteck bilden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (17)
entlang des oberen Randbereichs muschelförmige Segmente (22) aufweist, die
jeweils einen ebenen vertikalen Teil im oberen Randbereich des steilen oberen
Wandabschnitts (18) bilden, der in eine der ebenen vertikalen Seitenwände (26,
27, 28) des im Querschnitt achteckigen Kühlschachts (12) übergeht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl
identischer nebeneinander angeordneter Trichter (17) vorgesehen ist, und daß
die ebenen vertikalen Seitenwandsegmente (26, 27, 28) des Kühlschachts (12) an
und über den Einfüllöffnungen der Trichter (17) im horizontalen Schnitt
jeweils Seiten eines Achtecks bilden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (17)
entlang des oberen Randbereichs muschelförmig gestaltet ist und daß eine
Reihe von acht vertikalen muschelförmigen Segmenten (22) vorgesehen ist,
deren Oberkante gradlinig ist und die eine achteckige Einfüllöffnung des
Trichters (17) bilden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kühlschacht (12) im Querschnitt quadratisch ist, daß der obere Randbereich des
Trichters (17) muschelförmig ausgestaltet ist und acht vertikale
muschelförmige Segmente (22) mit geradlinigen Oberkanten bilden, die die
achteckige Einfüllöffnung des Trichters (17) umfassen, und daß im Querschnitt
dreieckige Verdrändungselemente (77) in den Eckenwandteilen (27) des
Kühlschachts (12) vorgesehen sind, die jeweils von der Oberkante eines
zugehörigen angrenzenden muschelförmigen Segments (22) aus unter dem
gleichen Winkel wie die Wand (18) des Trichters (17) aufwärts verlaufen und
sich zu seinem dreieckigen Scheitelpunkt in der zugehörigen Ecke erstrecken.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichter
(17) jeweils zu einer Gruppe von vier identischen Trichtern zusammengefaßt
sind, die mit angrenzenden muschelförmigen Segmenten (22) der Gruppe
aneinandergepaßt sind, und daß der im Querschnitt quadratische Kühlschacht
(12) in jeder Ecke und in den Bereichen zwischen den Ecken jeweils mittig
schrägflächige Verdrängungselemente (77, 78) aufweist, wobei jede schräge
Fläche der Verdrängungselemente (77, 78) von der geradlinigen Oberkante
eines der muschelförmigen Segmente (22) unter dem gleichen Winkel verläuft
wie der obere Wandabschnitt (18) des Trichters (17) aufwärts zu einem
Scheitelpunkt an der Innenfläche des Kühlschachtes (12).
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Luftzufuhreinrichtung (23, 25, 25a, 30-34) eine Luftzufuhrringanordnung (34) auf
mindestens einer angeschlossenen Luftzufuhrleitung (25) aufweist, und daß die
Luftzufuhrringanordnung (34) konzentrisch um die Mittelachse des konischen
Abschnittes etwa in der Mitte des Strömungswegs des teilchenförmigen
Materials zwischen den konischen Abschnitt und der Wand des Kühlschachts
(12) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Luftzufuhrringanordnung (34) eine Vielzahl Luftzufuhrringe (75, 76, 79)
aufweist, die konzentrisch derart angeordnet sind, daß die Luft für das Bett (13)
des teilchenförmigen Materials im Kühlschacht (12) störungsfrei zuführbar ist,
ein Materialstrom zwischen den Luftzufuhrringen jedoch vermeidbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
eine enge Leitung (25a), deren größte Querschnittsausdehnung in der
Lotrechten liegt, und die sich bis zum Mittelbereich des Trichters erstreckt, dort
an die gestapelten Luftzufuhrringe (75, 76, 79) angeschlossen ist, und daß die
Leitung (25a) an ihren gegenüberliegenden Seiten Luftöffnungen aufweist, die
direkt zum Hohlraum jedes der gestapelten Luftzufuhrringe (75, 76, 79) führen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine
Luftzufuhrleitung (25) mit seitlichen Luftöffnungen, die an ihren
gegenüberliegenden Seiten direkt zu einem Lufthohlraum unter jedem
Luftzufuhrring (75) führen, und daß jede der Seitenöffnungen zu den
Luftzufuhrringen (75, 76, 79) mit einem verstellbaren Schieber (81, 81a)
versehen ist, der wahlweise zur gesteuerten Begrenzung der durchströmenden
Luftmenge schließbar ist, und durch eine jedem Schieber (81, 81a) zugeordnete
Verstelleinrichtung (82, 82a), die für einen ausgewogenen Luftstrom zu allen
Quadranten des Trichters (17) sorgt und außerhalb des Trichters zugänglich ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine ringförmige
Strömungsleitplatte (85) in einem Bereich unterhalb der gestapelten
Luftzufuhrringe, die von einer solchen Größe und im Strömungsweg des
teilchenförmigen Materials im Kegel so angeordnet ist, daß die
Volumenströme um die ringförmige Strömungsleitplatte (85) herum und an
ihren gegenüberliegenden Seiten im wesentlichen egalisiert werden und somit
das der Austragsöffnung (20, 60) zufließende teilchenförmige Material auf eine
akzeptable Temperatur gekühlt wird.
17. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Strömungsregler
(150) für die Strömungsverteilung der Teilchen, der in einem von der
Unterkante (46) des kegelstumpfförmigen Abschnitts (44) umrissenen und sich
bis unterhalb der Unterkante (46) erstreckenden Raum angeordnet ist und allseitig
von dem abwärts und um die Unterkante (46) strömenden teilchenförmigen
Material kontaktiert wird, und daß der Strömungsregler (150) als
Rotationskörper mit vertikaler Achse ausgebildet ist, durch eine Einrichtung
(158-165) zum seitlichen Positionieren des Rotationskörpers, von der
letzterer innerhalb des Raumes in eine Lage bringbar ist, in der die
Teilchenströmung im Trichter (17) um den Strömungsregler (150) herum
ausgeglichen verläuft, so daß innerhalb des Querschnitts auf jeder Höhe des
Trichters (17) ein minimales Temperaturgefälle im teilchenförmigen Material
erzielbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Einrichtung
(154-157) zum Abhängen des Strömungsreglers (150) in Form eines Rotationskörpers,
deren Lagerpunkt sich über der Strömungsleiteinrichtung (38, 44) befindet.
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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