CH639131A5 - Rotary kiln with outer and inner rotary drums - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehrohrofen mit Drehaussen- und Innentrommeln für die pyrolytische Zersetzung von Altbereifungen.

Zur Pyrolyse von Abfallstoffen sind auch bisher schon Drehrohröfen eingesetzt worden, beispielsweise zur Beseitigung von Müll. Diese Öfen weisen Rohrabschnitte auf, die aussen zylindrisch und innen hohlzylindrisch sind. Die Gesamtheit dieser Rohrabschnitte ist auf Rollen gelagert und über ein Rollenpaar oder deren mehrere derselben angetrieben. Müllverbrennungsanlagen für Grossstädte weisen darüber hinaus Entladehallen für in grösserer Zahl und mit kürzeren Zeitabständen ankommende Müllwagen auf, vorhanden sind demgemäss Müllbunker, Schüttelrinnen, Altölbrenner, Vortrocknungs-, Haupt- und Ausbrandroste, Schlackenkanäle und -bunker, Kessel, Elektrostaubfilter, Hochkamine und Speisewasserbehälter mit Entgasern.

Der Erfindung liegt die abweichende Aufgabe zugrunde, bei Drehöfen ähnlicher Art mit Drehaussen- und Innentrommeln für die pyrolytische Zersetzung von Altbereifungen in Fest-, Flüssigstoffe, sowie in Dämpfe und Gase, die Ablösung von Zersetzungsreststoffen an Wärmeübertragungsflächen vor jeweilig in Betracht zu ziehenden Inkrustierungs-möglichkeiten von festen und/oder zähflüssigen Zersetzungsprodukten zu erzwingen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch einen im Querschnitt zickzackförmig-periphergeschlossenen Verlauf der inneren Trommelwandung und durch längs innenliegender Wandungsstosskanten der Innentrommel ausgebildete Tropfspitzen. Das bedeutet also, dass, in der Richtung auf sie hin in der Vertikalen betrachtet, jeweils von unten nach oben ansteigende Flächen mit Punkten entstehen, die Tief- und Tiefstpunkte ihrer jeweiligen Nachbarumgebung gegenüber sind.

Tropfspitzen sind in einfachster Weise dadurch verwirklichbar, dass vorhandene Stosskanten auf deren Längsverlauf, mit gegenseitigen Abständen, etwa mittels an Kanten angesetzter, vorzugsweise dreieckiger Lappen, zu Tropfspitzen ausgezogen sind.

Die Erfindung wird in einem zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispiel näher erläutert, dessen Beschreibung noch vorauszuschicken ist, dass ein erfindungsgemäss ausgebildeter Drehofen gegenüber bisherigen Ausführungen desselben eine Reihe entscheidender Vorteile entwickelt, unter denen aufzuführen ist, dass sich an dem Behandlungsgut und dessen Zersetzungsprodukten zugewandten Kanten, Ecken, Spitzen, Wandungsschrägflächen in Verbindung mit dem Umlauf der dem Behandlungsgut und seinen Zersetzungsprodukten zugewandten Profilierung der Innentrommel Rückstände zwar vorübergehend absetzen, aber sich auf die Dauer eines möglichst kontinuierlich zu gestaltenden Betriebes nicht zu halten vermögen, was sich auf minimal einzustellende Wärmeverluste und damit optimale Energieverhältnisse günstig dahin auswirkt, dass infolge Wegfalles den Wärmefluss inhibierender Krusten und sonstiger Beläge die Wärmeübertragung vom Heizmittel auf das Gut unter Vermeidung unnötiger Wärmeverluste stattfindet, zumal sie mittels grösserer Wärmeübertragungsflächen gesteigert sind. Dazu kommt, dass die auf Betriebsdauer anhaltende, nahezu ständige Beaufschlagung der Flächen, Kanten, Ecken und Spitzen des Trommelwandprofiles durch Frischgut, letzteres andauernde Fallwege zurücklegt, womit eine sandstrahlgebläseähnliche Wirkung entsteht, die sich praktisch in einer gewissen Reinhaltung der Wärmeübertragungsfläche auswirkt. Verstärkt können diese Wirkungen auch noch dadurch werden, dass infolge Abfederung der Innentrommel in der Aussentrommel für das Auftreten von Oszillationsbewegungen der Trommeln im Verhältnis zueinander gesorgt werden kann, in einfachster Weise dadurch, dass die Innentrommel im Verhältnis zur Aussentrommel dezentriert ist. Das ist keineswegs die einzige Möglichkeit, es könnten auch durch einseitige Gewichtsbelastungen der Innentrommel im Verhältnis zur Aussenwandung Unwuchten erzeugt sein, die sich in gleicher Weise wie Oszillationen selbst bzw. in deren Verstärkung durch bewusst und planmässig hervorgerufene Resonanzen auswirken, sofern Massnahmen dieser Art nicht überhaupt gemeinsam Anwendung finden.

In der zeichnerischen Darstellung des Ausführungsbeispiels gibt:

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch einen der beiden Endbereiche eines erfindungsgemäss ausgebildeten Drehofens wieder, wobei der zweite, nicht dargestellte Endbereich in grundsätzlich gleicher Weise ausgebildet ist wie der zeichnerisch wiedergegebene Bereich;

•Fig. 2 stellt einen Querschnitt durch den Drehofen nach Linie II-II der Fig. 1 dar;

Fig. 3 veranschaulicht eine Draufsicht auf die Innentrommel, die teilweise aufgebrochen gezeichnet ist, um die Tropfspitzen erkenntlich zu machen, in welchen Längskanten der Wandinnentrommelbegrenzung stellenweise auslaufen;

Fig. 4 zeigt eine Vergrösserung der Teile, die innerhalb des Kreisausschnittes IV in Fig. 1 auftreten.

Der Zeichnung ist zu entnehmen, dass sich die neue Drehofenausbildung im wesentlichen durch fünf Hauptteile kennzeichnet, nämlich durch eine Aussentrommel 1, eine Innentrommel 2, einen Aussenmantel 3 der Aussentrommel 1, ein scheibenförmiges Zwischengehäuse 4 und durch Stutzen 5 des Drehofens, die mit einem Behandlungsraum 21 der Innentrommel 2 in Verbindung stehen, um das selbst nicht veranschaulichte Behandlungsgut in den Behandlungsraum 21 einführen und aus ihm fertig pyrolysiert wieder entnehmen zu können, soweit es sich um Feststoffe handelt; die bei der Pyrolyse gebildeten Gase und Flüssigstoffe werden

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über übliche Abzugsvorrichtungen abgeführt, die keiner zeichnerischen Darstellung als bekannt bedürfen.

Die Aussentrommel 1 ist, wie Fig. 1 zeigt, längsbereichs-weise von dem Heizmantel 3 umgeben, so dass ein Durchströmungsraum 31 vorhanden ist, der einen selbst nicht gezeichneten Anschluss an ein gas- oder dampfförmiges Heizmittel aufweist, das nach Übertragung seines Wärmeinhaltes auf die Innentrommel 2 und damit auf das Behandlungsgut, vorzugsweise im Kreislauf, wieder zurückgeführt wird, wobei ihrerseits nicht dargestellte Thermostaten vorhanden sind, um für das Auftreten der erforderlichen Behandlungstemperaturen in der Innentrommel 2 zu sorgen.

Die Innentrommel hat, wie die Fig. 2 und 3 veranschaulichen, einen Profilquerschnitt, der in peripherer Richtung zickzackförmig gemäss der Profillinie 23 verläuft. In der Längsrichtung entstehen daher ausweislich der Fig. 2 und 3 in den Behandlungsraum 21 eintauchende Längsstosskanten 23.

Ausserdem äussere Profilkanten 24, wobei beide Kanten-längserstreckungen jeweils durch als Schrägflächen 25 zu bezeichnende Wandungsbereiche untereinander verbunden sind. Fig. 3 lässt dabei anhand eines Ausschnittes aus dem Trommelumfang erkennen, dass sich an die Innenkanten 23 dreieckige, nach innen gerichtete Lappen 26 ansetzen, die jeweils in eine Tropfspitze 27 auslaufen. Da sich an einer Tropfspitze keine Flüssigkeitsansammlung längere Zeit hindurch halten kann, solange sie eine Lage einnimmt, in der sich an sie keine in Schwerkraftrichtung verlaufende Bil-dungs- und dadurch Adhäsionsflächen anschliessen, die selbst zähen Flüssigkeiten die Möglichkeit geben würden, an ihnen entlang weiterzufliessen, was praktisch nur im unteren Scheitelbereich der Umflaufbewegung der Fall sein würde, muss die Flüssigkeit unter Wirkung der Schwerkräfte abtropfen, so dass sich an den Kanten 23 keine Ansätze bilden können, die z.B. aus verkrusteten, schweren Kohlenwasserstoffen wie Teer entstehen würden und die den Nachteil hätten, den Wärmeübergang im Bereich der Schrägflächen 25 völlig auszuschliessen, abgesehen von der schwierigen Entfernbarkeit und der Gefahr der Verkleinerung sowie eines allmählichen Zusetzens des Behandlungsraum 21. Entsprechendes gilt für den Längsverlauf der Innenkanten 23 und für die Scheitel- und Eckräume, die in radialer Richtung auf den Behandlungsraumes 21 folgen. Dabei bewirkt auch das Behandlungsgut selbst und die gebildeten festen Zersetzungsprodukte vermöge ihrer ständigen Auftreff- und Stoss-kräfte reinigend, so dass der Durchsatz des Behandlungsgutes durch den Behandlungsraum 21 auch bei längerem Betrieb bzw. Dauerbetrieb einer erfindungsgemäss ausgebildeten Drehtrommel keine nennenswerte Beschränkung mehr erfährt.

Der geschilderte Aufbau des Drehofens macht es zweckmässig, die Innentrommel 2 im Verhältnis zur Aussentrommel 1 beweglich und mindestens axial abgefedert in letzterer aufzuhängen. Zu diesem Zwecke sind vorzugsweise innerhalb beider Endbereiche der Innentrommel 2 Einrichtungen vorhanden, die zusammenfassend mit 4 bezeichnet sind. Zu ihnen gehört zunächst je eine vorzugsweise aus dünnem Stahlblech bestehende Membranscheibe 41, wobei die Membranscheibe jeweils in der geeigneten Weise, beispielsweise mittels einer Schraubenverbindung, auf der Innentrommel 2 starr befestigt ist. Ein peripher gelegener Aussenbereich einer jeden Membranscheibe 41 ist dabei beidseitig von einem ringförmig verlaufenden Reibstoff berührt,

der beispielsweise aus Asbestschnürpaketen besteht, die in letztere ringförmig verlaufenden Fassungsschuhen 43 gehaltert sind. An die Schuhe 43 schliessen sich radial verlaufende Flanschen 44 an, deren gegenseitiger axialer Abstand mittels der Schraubenanker 45 veränderlich einstellbar ist. Auf jeweils eine Einrichtung 4 eines Trommellängsbereiches, innerhalb dessen bewegte Teile auftreten, die somit abgedichtet werden müssen, wenn nicht ein diese Teile ein kapselndes gesondertes Gehäuse in Kauf genommen werden soll, folgt die vorerwähnte von der Ummantelung 3 (Fig. 2) getragene, vorerwähnte Einrichtung 4 gemäss ihrer Darstellung in Fig. I, die ihrerseits einen durch strichpunktierte Linien 5 angedeuteten Zuführungsstutzen für zu behandelndes Gut zeigt, der in den zu versorgenden Raum frei vorkragt und der mittels einer zeichnerisch nicht veranschaulichten Blechmanschette bis auf Füll- und Entleerungszeitspannen in eine die Bewegungsvorgänge nicht beeinträchtigende Lage verlegbar ist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Drehofenausbildung ergibt sich aus dem Vorhergehenden dahin, dass die umlaufende Innentrommel 2 die Voraussetzungen zur Durchführung einer Pyrolyse des Behandlungsgutes liefert. Die Innentrommel 2 ist dabei im Verhältnis zur Aussentrommel 1 über die Membranscheiben 41 ohnehin axial abgefedert. Da die Aussentrommel 1 infolge ihres Zusammenhanges mit der Fördergut- und Heizmittelführung stationär ausgebildet ist, besteht die Möglichkeit, den Abdichtungsgrad zwischen Aussentrommel 1 und umlaufender Innentrommel 2 mittels der Schraubenanker 45 auf einen jeweils optimalen Wert einzustellen. In Verbindung mit einer entsprechenden Ausbildung der Stirngehäuse der Aussentrommel 1 ist auch dafür gesorgt, dass keine gesundheitsbe-einträchtigenden Gase und Dämpfe aus der gezeigten Drehofeneinrichtung auszutreten vermögen, so dass diese selbst in Innenräumen aufstellbar ist. Der Ofen 2 weist einen Antrieb auf, der aus einem Aussenzahnkranz besteht, in den ein motorgetriebenes Zahnritzel eingreift, soweit nicht zentrale Antriebsstummel vorhanden sind.

Der Durchsatz des zu behandelnden Gutes durch die Innentrommel 2 kann, wie bereits ausgeführt, noch dadurch begünstigt werden, dass der Rotationsbewegung der Innentrommel unter Aufrechterhaltung ihres axialen Federspieles Oszillationsbewegungen überlagert sind, etwa mittels bewusst herbeigeführter Unwuchten, durch exzentrische Lagerung der Innentrommel 2, abgesehen von der Möglichkeit der Anordnung zusätzlicher Schwingungserreger. Im ersten Fall sind die zur Unwucht führenden Massen zweckmässig nicht nur in peripherer, sondern auch in axialer Richtung einander gegenüber versetzt, so dass die Oszillationsbewegungen ausser peripher auch axialer verlaufende Komponenten aufweisen, welche die Förderung des Behandlungsgutes und der pyrolytischen Zersetzungsprodukte durch die Innentrommel 2 hindurch verbessern. Das gleiche ist dadurch erreichbar, dass mindestens die Achse der Innentrommel, wenn nicht überhaupt einen spitzen Winkel mit einer Horizontalebene einschliesst, wobei zweckmässig Einrichtungen vorhanden sind, um die Grösse des spitzen Winkels je nach Art des zu behandelnden Gutes veränderlich einstellen zu können. Das kann durch servomotorisch gegebenenfalls auch mittels ver-, ein- und feststellbare Keile geschehen, die unter der Einwirkung zweckmässig reversierbarer Gewindespindel stehen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Drehrohrofen mit Drehaussen- und Innentrommeln, mit einem dem Rohstoffrückgewinn dienenden thermischen Behandlungsraum der Innentrommel für die pyrolytische Zersetzung von Altbereifungen in Fest- und Flüssigstoffe sowie in Dämpfe und Gase, gekennzeichnet durch einen im Querschnitt zickzackförmig-periphergeschlossenen Verlauf (23,24,25) der Innentrommelumfangswandung (22) sowie durch längs innenliegender Wandungsstosskanten (23) der Innentrommel (2) ausgebildete Tropfspitzen (26,27).
2. 2. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Aussen- und Innentrommeln (1,2) im Verhältnis zueinander radial beweglich sind.
3. 3. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander radial beweglichen Aussen- und Innentrommeln mittels einer stählernen Membranscheibe (41) der Innentrommel (2) dadurch gegenseitig abgedichtet sind, dass die Membranscheibe an von der Aussentrommel (1) gehaltertem Reibstoff (42) anliegt.
4. 4. Drehrohrofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reibstoffhalterung (42) Fassungsschuhe

   (43) für zu ringförmigen Paketen vereinigte, graphitierte Asbestschnüre der Aussentrommel (1) vorgesehen sind.
5. 5. Drehrohrofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassungsschuhe (43) durch Flanschringe

   (44) getragen sind, deren gegenseitiger Abstand, etwa mittels Schraubenanker (45), verstellbar ausgebildet ist.