DE9114967U1

DE9114967U1 - Verdampfereinrichtung zur Behandlung von Schlämmen

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Publication number: DE9114967U1
Application number: DE9114967U
Authority: DE
Original assignee: Buss AG
Current assignee: Buss AG
Priority date: 1991-12-02
Filing date: 1991-12-02
Publication date: 1993-04-01
Anticipated expiration: 2001-12-03
Also published as: US5375343A; WO1993011396A1; ATE133780T1; EP0569558B1; ES2085643T3; EP0569558A1; DE59205253D1; JPH06505433A

Description

Bezeichnung: Verdampfereinrichtung zur Behandlung von

Schlämmen

Beschreibung:

Erfindung betrifft eine Verdampfereinrichtung zur Wärmebehandlung, insbesondere zur Trocknung von Schlämmen, mit einem beheizbaren, hohlzylindrischen, in etwa horizontal ausgerichteten Verdampferkörper, der an einem Ende einen Produkteinlaß und am anderen Ende einen Produktauslaß aufweist und in dessen vom Produkt beaufschlagten Innenraum ein mit im wesentlichen radial ausgerichteten Flügeln versehener, von außen antreibbarer Rotor angeordnet ist.

Mit Hilfe einer derartigen Verdampfereinrichtung werden seit Jahren Feuchtgüter, insbesondere Schlämme aus Abwasseranlagen getrocknet. Durch die Flügel des innen umlaufenden Rotors werden die Schlämme in Form eines dünnen Produktfilms auf der beheizten Innenwandung des Verdampferkörpers aufgetragen, wobei durch die Flügel des Rotors das Produkt kontinuierlich ^ou durch den Verdampferkörper hindurchgefördert wird und am

Produktauslaß ein zumindest teilweise trockenes Granulat anfällt. Bei vielen derartiger Schlämme besteht bei der Trocknung jedoch das Problem, daß das als pumpfähiges Produkt in den Produkteinlaß eingeführte zu trocknende Gut mit abnehmendem Wassergehalt °° eine zähe Zwischenphase durchläuft, die zu Klumpenbildung führt. Diese groben Aglomerate werden in der weiterfolgenden Trocknungsphase von den schnellumlaufenden Flügeln

des Rotors zwar wertgehend wieder zerschlagen. Hierbei entsteht jedoch ein großer Feinkorn- bzw. Staubanteil. Des weiteren ist der Wärmeübergang auf das zu trocknende, in groben Klumpen vorhandene Produkt durch ihre geringe Kontaktoberfläehe zur beheizten Innenwandung erheblich reduziert. Die entstehenden groben Klumpen sind hierbei so aufgebaut, daß sie eine relativ dünne trockene Mantelfläche besitzen, die eine noch verhältnismäßig nasse Produktmenge umschließt. Gelangen derartige Klumpen in den Produktauslaß, können in den nachgeschalteten Einrichtungen beim Aufplatzen der Klumpen Verklebungen, Anbackungen etc. auftreten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Verdampfereinrichtung der eingangs bezeichneten Art so auszubilden, daß die Klumpenbildung in den kritischen Zonen unterbunden und ein möglichst uniformes Granulat als Endprodukt erhalten wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Wandung des Innenraumes zumindest im Bereich vor dem Produktauslaß mit wenigstens einer sich im wesentlichen in Innenraumlängsrichtung erstreckenden, die Kreiskontur des Innenraumquerschnxtts unterbrechenden Schneidzone versehen ist. überraschenderweise hat sich gezeigt, daß bereits die Entstehung grober Klumpen vermieden wird, wenn in etwa beginnend im Bereich der zähen Phase die glatte Kreis- bzw. Zylinderkontur der Innenwandung unterbrochen ist. Hierdurch werden sich bildende gröbere Klumpen, die in ihrer Dicke den schmalen Spalt zwischen den Kanten der Rotorflügel und der Innenwandung des Verdampferkörpers übersteigen, in ihrer Bewegung festgehalten und hierbei von den Flügelkanten aufgebrochen. Damit ist gewährleistet, daß nur Granulate in einer Korngröße entstehen können, wie sie durch den Spalt zwischen der Flügelkante und dem zylindrischen Teil der Innenwandung des Verdampferkörpers vorgegeben ist.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schneidzone durch wenigstens eine Vertiefung, insbesondere rinnenförmige Vertiefung, der Innenwandung gebildet ist. Die durch eine rinnenförmige Vertiefung der Innenwandung gebildete Schneidzone, die zu einer Vergrößerung des Abstandes zwischen der Flügelaußenkante und der Zylinderwandung führt, hat zur Folge, daß im Kantenbereich der Flügel abrollende Klumpen mit größerem Durchmesser als der normale Spaltabstand zwischen Flügelkante und zylindrischer Wandung eingeklemmt und hierbei aufgebrochen werden. Die Vertiefung kann hierbei in Form einer durchgehenden Rinne oder Rille oder aber in Form von mehreren, in Innenraumlängsrichtung aufeinanderfolgende abgesetzte Einzelvertiefungen gebildet werden.

in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schneidzone durch wenigstens einen Vorsprung, insbesondere einen stegförmigen Vorsprung, der Innenwand gebildet ist. Durch einen derartigen stegförmigen Vorsprung wird der normale Spalt zwischen der Flügelkante und der Innenwandung des Verdampferkörpers geringfügig verkleinert. Auch hier wird ein im Bereich der Flügelkante abrollender größerer Klumpen vom Vorsprung festgehalten, so daß die Flügelkante den Klumpen aufbrechen kann.

Sowohl für eine durch Vertiefungen als auch für eine durch Vorsprünge gebildete Schneidzone hat sich nun überraschenderweise herausgestellt, daß sich weder die die Schneidzone bildende Vertiefung noch der Bereich vor oder hinter einer stegförmig ausgebildeten Schneidzone mit Produkt zusetzt.

Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß außer den in Umfangsrichtung über die Flügel auf das Produkt wirkenden Kräfte zusätzlich auch in Durchlaufrichtung auf das Produkt einwirkende Kräfte vorhanden sind, die auch im Bereich der Schneidzone das Produkt in Längsrichtung weiterschieben, so daß hier Ablagerungen und/oder Anbackungen vermieden sind.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei vorgesehen, daß mehrere mit Abstand in etwa parallel zueinander verlaufende linienförmige Schneidzonen vorgesehen sind. Als besonders günstig hat sich hierbei eine weitere Ausgestaltung gezeigt, bei der die Schneidzonen, bezogen auf die Drehrichtung des Rotors, zumindest in dem von den aufwärtsdrehenden Flügeln überstrichenen Wandungsbereich angeordnet ist. Die "Höhe" der Schneidzonen beträgt hierbei nur wenige Millimeter um zu gewährleisten, daß das zu trock- IQ nende Produkt weiterhin in nur dünner Schicht auf der beheizten Innenwandung des Verdampferkörpers zum Produktauslaß gefördert wird.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines I&sfgr; Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Verdampfer

körper, jedoch ohne Rotor,

Fig. 2 einen Querschnitt gem. der Linie II-II

in Fig. 1, jedoch mit Darstellung des Rotors.

Der in Fig. 1 in einem Längsschnitt dargestellte Verdampferkörper 1 einer sogenannten als Dünnschichttrockner zu betreibenden Verdampfereinrichtung besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Rohr 2, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Rohrschüssen zusammengesetzt ist. Auf der Außenseite sind die beiden Rohrschüsse 2 jeweils mit Abstand von jeweils einem Mantelrohr 3 umgeben, durch das ein Heizraum 4 begrenzt wird, in den über jeweils eine Zuleitung 5 Heizdampf eingeleitet und über eine Ablaßleitung 6 das sich bildende Kondensat abgezogen werden kann.

Das zu trocknende Produkt wird in pumpfähiger, stichfester oder auch krümeliger Konsistenz über einen Produkteinlaß 7 in den Innenraum des Verdampferkörpers eingeführt. Durch den in Fig.2 dargestellten Rotor 9, dessen Flügel 10 in geringem Abstand von der Innenwandung

des Verdampferkörpers 1, beispielsweise in einem Abstand von etwa 6 mm enden, wird das Produkt in einer entsprechend dünnen Schicht auf die Innenwandung 11 aufgetragen und hierbei in Richtung auf das andere Ende des Verdampferkörpers gefördert. Der Rotor weist hierbei je nach Art des zu behandelnden Produktes zumindest im Einlaßbereich Flügelabschnitte auf, die unter einem Winkel zur Längsachse angestellt sind und damit als Förderflügel wirken.

Nach dem Durchlaufen von etwa einem Viertel bis einem Drittel der Gesamtlänge beginnt unter der Einwirkung des Heizmediums, wobei zur Verbesserung der Verdampfungsleistung der Innenraum des Verdampferkörpers geringfügig unter Unterdruck gehalten werden kann, die eingeführte Masse ihre söge-

nannte zähe Phase zu durchlaufen. Über den Kontakt mit der aufgeheizten Innenwandung 11 können sich größere Klumpen mit rasch abtrocknender Außenhaut und noch nasser Füllung bilden, die auf der glatten Innenwandung abrollen und so entweder als Klumpen mit zum Austrag gelangen oder aber im Endbereich durch die Rotorflügel zerschlagen werden, wobei sich unerwünschte Feinkorn- und Staubmengen bilden.

Um diese Klumpenbildung zu unterbinden, ist die Innenwandung des Verdampferkörpers 1, beginnend im Bereich der sogenannten zähen Phase, bis nahe zum Produktauslaß 12 als Schneidzone 13 ausgebildet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Schneidzone durch mehrere linienförmig ausgebildete stegförmige Vorsprünge 14 gebildet, die in einer Höhe von nur wenigen Millimetern in den Innenraum vorragen. Bei einem lichten Abstand zwischen der Außenkante des Flügels 10 einerseits und der Innenwandung 11 des Verdampferkörpers 1 andererseits von beispielsweise 6 mm kann die Höhe der Vorsprünge beispielsweise 3 mm betragen. Die im Abstand von beispielsweise 100 mm zueinander angeordneten Vorsprünge sind nun, wie die Schnittdarstellung in Fig. 2 erkennen läßt, bezogen auf die Drehrichtung des Rotor 9 (Pfeil 15) in dem in der Aufwärtsbewegung von den Flügeln überstrichenen Wandungsbereich angeordnet. Hierdurch wird gewährleistet, daß die auf der

jeweils obenliegenden Flügelfläche liegenden Klumpen sich jeweils an den entsprechenden Kanten der stegförmigen Vorsprünge 14 anlegen und hierbei auf der Innenwandung festgehalten und somit von den Kanten der Flügel 10 aufgebrochen werden

° können.

Anstelle von stegförmig nach innenragenden Vorsprüngen, wie dargestellt, können die Schneidzonen auch durch entsprechende nach außerjweisende, vorzugsweise rinnenförmige Vertiefungen ^ in der Innenwandung 11 gebildet werden. Auch durch derartige

Vertiefungen in der Wandung werden auf den Flügeln befindliche größere Klumpen, die im Durchmesser größer sind als der normale Spalt zwischen Flügelkante und Innenwandung von der Kante der rinnenförmigen Vertiefung festgehalten, so daß hier wieder- ^ um die Flügelkante die Klumpen aufbrechen kann.

Je nach Art des Produkte kann es genügen, wenn nur eine rinnenförmige Vertiefung bzw. ein stegförmiger Vorsprung als Schneidzone an der Innenwand angeordnet ist. Die Schneidzonen können ^zu hierbei, wie dargestellt, achsparallel ausgerichtet sein oder aber unter einem geringen Winkel, gemessen zur Längsachse, schraubenlinienförmig ausgerichtet sein. Weder bei einer rinnenförmigen Ausführung noch bei einer stegförmigen Ausführung ist es erforderlich, daß die Schneidzonen über die volle Länge durchgehen, sondern sie können hierbei in linienförmiger Anordnung, durch punktförmige Vertiefungen oder punktförmige oder stegförmige Vorsprünge kurzer Länge gebildet sein. In der Ausführungsform als Vorsprünge können diese beispielsweise durch Nocken, Kämme, Stifte oder auch durch Schweißraupen im Wege der Auftragschweißung aufgebracht werden. Hierbei ist es auch möglich, bei der Anordnung mehrerer paralleler Schneidzonen jeweils, in Umfangsrichtung gesehen, eine als Vertiefung ausgebildete und eine als stegförmigen Vorsprung ausgebildete Schneidzone aufeinanderfolgen zu lassen.

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Claims

. Ansprüche:

1. Verdampfereinrichtung zur Wärmebehandlung, insbesondere zur Trocknung von Schlämmen, mit einem beheizbaren hohlzylin-

C drischen in etwa horizontal ausgerichteten Verdampferkörper, der an einem Ende einen Produkteinlaß und am anderen Ende einen Produktauslaß aufweist und in dessen vom Produkt beaufschlagten Innenraum ein mit im wesentlichen radial ausgerichteten Flügeln versehener, von außen antreibbarer Rotor ange-

,Q ordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die Wandung (11) des Innenraumes zumindest im Bereich vor dem Produktauslaß (12) mit wenigstens einer sich im wesentlichen in Innenraumlängsrichtung erstreckenden, die Kreiskontur des Innenraumquerschnitts unterbrechenden Schneidzone

,&egr; (13) versehen ist.

2. Verdampfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidzone (13) durch wenigstens eine Vertiefung, insbesondere rinnenförmige Vertiefung der Innenwandung

(11) gebildet ist.

3. Verdampfereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidzone (13) durch wenigstens einen Vorsprung, insbesondere einen stegförmigen Vorsprung

(14) der Innenwandung (11) gebildet ist.

4. Verdampfereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere mit Abstand in etwa parallel zueinander verlaufende linienförmige Schneidzonen

eg (13) vorgesehen sind.

5. Verdampfereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidzone (13), bezogen auf die Drehrichtung (15) des Rotors (9), zumindest in dem

3g von den aufwärtsdrehenden Flügeln (10) überstrichenen Wandungsbereich angeordnet ist.

6. Verdampfereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Schneidzonen (13) nur wenige Millimeter beträgt.

lg-ks