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DE102009014786A1 - Processing plant for bulk material - Google Patents

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DE102009014786A1
DE102009014786A1 DE102009014786A DE102009014786A DE102009014786A1 DE 102009014786 A1 DE102009014786 A1 DE 102009014786A1 DE 102009014786 A DE102009014786 A DE 102009014786A DE 102009014786 A DE102009014786 A DE 102009014786A DE 102009014786 A1 DE102009014786 A1 DE 102009014786A1
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DE
Germany
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heat exchanger
bulk material
section
processing plant
exchanger tubes
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102009014786A
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German (de)
Inventor
Bernhard Dr. Stark
Olaf Hustert
Christoph Schumacher
Michael Dipl.-Ing. Dürr
Gero Weber
Günther Dehm
Jörg SCHULTE
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Coperion GmbH
Original Assignee
Coperion GmbH
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Publication date
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Priority to EP09008717.2A priority patent/EP2159526A3/en
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Abstract

Eine Bearbeitungsanlage (1) für Schüttgut hat eine Schüttgut-Fördervorrichtung (2) und eine Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung (3). Ein Aufgabepunkt (13), an dem das Schüttgut mit Fördergas zusammengeführt ist, ist im Strömungsweg des Schüttguts vor einem Eintritt in einen Wärmetauscherabschnitt (20) der Wärmetauschervorrichtung (3) angeordnet. Zwischen dem Aufgabepunkt (13) und Eintrittsöffnungen (22) von Wärmetauscherrohren (21) der Wärmetauschervorrichtung (3) ist ein Sammelraum (16) eines Wärmetauschergehäuses (17) angeordnet, in den alle Eintrittsöffnungen (23) einmünden. Die Zuführeinrichtungen (4, 9) für das Schüttgut und das Fördergas sind so aufeinander und auf das zu bearbeitende Schüttgut abgestimmt, dass zumindest in den Wärmetauscherrohren (21) eine pneumatische Förderung des Schüttguts vorliegt. Es resultiert eine Bearbeitungsanlage, bei der unter Einsatz eines Schüttgut-Wärmetauschers eine effiziente Bearbeitung des Schüttguts erfolgt.A processing plant (1) for bulk material has a bulk material conveying device (2) and a bulk material heat exchanger device (3). A delivery point (13), at which the bulk material is combined with conveying gas, is arranged in the flow path of the bulk material before entering a heat exchanger section (20) of the heat exchanger device (3). Between the delivery point (13) and inlet openings (22) of heat exchanger tubes (21) of the heat exchanger device (3) a collecting space (16) of a heat exchanger housing (17) is arranged, in which all inlet openings (23) open. The feed devices (4, 9) for the bulk material and the conveying gas are matched to one another and to the bulk material to be processed, so that pneumatic conveying of the bulk material is present at least in the heat exchanger tubes (21). The result is a processing plant in which an efficient processing of the bulk material takes place with the use of a bulk material heat exchanger.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsanlage für Schüttgut mit einer Schüttgut-Fördervorrichtung und einer Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung.The The invention relates to a processing plant for bulk material with a bulk material conveyor and a Bulk heat exchange apparatus.

Schüttgut-Wärmetauscher sind bekannt aus der DE 10 2004 044 586 A1 und der DE 10 2004 041 375 A1 .Bulk heat exchangers are known from the DE 10 2004 044 586 A1 and the DE 10 2004 041 375 A1 ,

Fließbett- bzw. Wirbelschicht-Wärmetauscher sind bekannt aus der DE 198 51 997 A1 , der EP 0 973 716 B1 , der DE 601 19 659 T2 , der DE 39 39 029 C2 , der DE 38 31 385 C2 und der DE 600 113 05 T2 . Der zusammen mit einem gasförmigen Medium das Fließbett bildende Feststoff wird dabei im Wärmetauscher entweder in fluidisiertem Zustand gehalten oder stellt ein Hilfsmedium zur Wärmeübertragung bzw. zur Entfernung von Belägen an Wärmeübertragungsflächen, jedoch nicht das zu bearbeitende Prozessmedium dar. Bei bestimmten vorbekannten dieser Wärmetauscher wird Wärmeträger-Fluid in Wärmetauscherrohren geführt.Fluidized bed or fluidized bed heat exchangers are known from the DE 198 51 997 A1 , of the EP 0 973 716 B1 , of the DE 601 19 659 T2 , of the DE 39 39 029 C2 , of the DE 38 31 385 C2 and the DE 600 113 05 T2 , The solid which forms the fluidized bed together with a gaseous medium is either kept in a fluidized state in the heat exchanger or is an auxiliary medium for heat transfer or removal of deposits on heat transfer surfaces, but not the process medium to be processed. In certain previously known heat exchangers, heat transfer medium is used. Fluid guided in heat exchanger tubes.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bearbeitungsanlage unter Einsatz eines Schüttgut-Wärmetauschers so weiterzubilden, dass eine effiziente Bearbeitung des Schüttguts erfolgt.It is an object of the present invention, a processing plant using a bulk material heat exchanger so educate that efficient processing of the bulk material he follows.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Bearbeitungsanlage mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.These The object is achieved by a processing plant with the features specified in claim 1.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sich das Konzept des eine Mehrzahl von Wärmetauscherrohren, die vom zu kühlenden oder zu heizenden Schüttgut durchströmt werden, aufweisenden Schüttgut-Wärmetauschers mit dem Konzept einer pneumatischen Förderung des Schüttguts durch die Wärmetauscherrohre verbinden lässt. Die pneumatische Förderung ist je nach Anwendung als Pfropfenförderung, als Strähnenförderung oder als Flugförderung ausgeführt. Überraschend lässt sich auch in der Mehrzahl der Wärmetauscherrohre eine solche pneumatische Förderung realisieren, ohne dass die Förderung bei einzelnen der Wärmetauscherrohre zusammenbricht. Zudem ergibt sich eine überraschend hohe Wärmeübertragungseffizienz im vom Schüttgut mittels pneumatischer Förderung durchföderten Wärmetauscherabschnitt. Die erfindungsgemäße Bearbeitungsanlage stellt daher eine Abkehr von den im Stand der Technik bekannten Fließbett- oder Wirbelschicht-Wärmetauscherkonzepten dar. Die Leerrohrgasgeschwindigkeit ist bei der erfindungsgemäßen pneumatischen Förderung in der Regel größer als die zehnfache Fluidisiergeschwindigkeit, die bei den Fließbett- oder Wirbelschicht-Wärmetauschern üblicherweise zum Einsatz kommt. Im Vergleich zu den Fließbett- oder Wirbelschicht-Wärmetauschern kommt es zu einer sehr viel geringeren Verweilzeit des Schüttguts zwischen den Eintritts- und den Austrittsöffnungen der Wärmetauscherrohre und gleichzeitig zu einem engen Verweilzeitspektrum des Schüttguts im Wärmetauscherabschnitt. Weiterhin ergibt sich eine deutlich messbare Temperaturdifferenz (ΔT in der Regel größer als 1 K) zwischen der Schüttguteintrittstemperatur in die Wärmetauscherrohre und der Schüttgutaustrittstemperatur aus den Wärmetauscherrohren, was bei den Fließbett- oder Wirbelschicht-Wärmetauschern nicht der Fall ist. Die pneumatische Förderung kann als Druck- oder als Saugförderung durch die Wärmetauschervorrichtung betrieben werden. Prinzipiell können in der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage auch mehrere Wärmetauschervorrichtungen in Reihe hintereinander geschaltet sein.According to the invention was recognized that the concept of a plurality of heat exchanger tubes, the bulk material to be cooled or heated flowed through, having bulk material heat exchanger with the concept of a pneumatic conveying of the bulk material connect through the heat exchanger tubes. The pneumatic conveying is depending on the application as a plug conveying, designed as strands promotion or as flight promotion. Surprised can also be found in the majority of heat exchanger tubes to realize such pneumatic conveying without the promotion breaks down in individual of the heat exchanger tubes. In addition, there is a surprisingly high heat transfer efficiency im from the bulk material by means of pneumatic conveying durchföderten heat exchanger section. The inventive Processing plant therefore represents a departure from the state of the art Technik known fluidized bed or fluidized bed heat exchanger concepts dar. The Leerrohrgasgeschwindigkeit is in the inventive pneumatic conveying usually larger than the tenfold fluidization rate found in the fluidized bed or fluidized bed heat exchangers usually is used. Compared to the fluid bed or Fluidized bed heat exchangers come to a great deal lower residence time of the bulk material between the entrance and the outlet openings of the heat exchanger tubes and at the same time to a narrow residence time spectrum of the bulk material in the heat exchanger section. Furthermore, there is a clear measurable temperature difference (ΔT usually larger as 1 K) between the bulk material inlet temperature in the Heat exchanger tubes and the bulk material outlet temperature from the heat exchanger tubes, which in the fluidized bed or fluidized bed heat exchangers is not the case. The pneumatic Promotion can be used as pressure or suction conveying be operated by the heat exchanger device. in principle can in the processing plant according to the invention also several heat exchanger devices in series one behind the other be switched.

Eine vertikale Anordnung der Wärmetauscherrohre nach Anspruch 2 hat sich als besonders geeignet herausgestellt. Prinzipiell können die Wärmetauscherrohre jedoch auch anders orientiert und insbesondere horizontal, also liegend, angeordnet sein. Die pneumatische Förderung kann von unten nach oben, wahlweise auch von oben nach unten erfolgen.A vertical arrangement of the heat exchanger tubes according to claim 2 has been found to be particularly suitable. In principle, you can However, the heat exchanger tubes also differently oriented and in particular horizontal, ie lying, be arranged. The pneumatic conveying can be from bottom to top, or from top to bottom.

Strukturierungen der Wärmetauscherrohre nach Anspruch 3 können zum Beispiel als von außen angebrachte Eindellungen und/oder Erhebungen mit typischen Dimensionen einerseits ihres Durchmessers und andererseits ihrer Abweichung von einer umgebenden Mantelwand des Wärmetauscherrohrs im Bereich von 1 mm bis zu einem oder mehreren cm ausgebildet sein. Derartige Strukturen können auch als zusätzliche Querschnitts-Profilelemente, wie beispielsweise Rippen, zur Vergrößerung der inneren Oberfläche der Wärmetauscherrohre ausgebildet sein.structuring the heat exchanger tubes according to claim 3 can for example, as externally applied dents and / or Elevations with typical dimensions on the one hand of their diameter and on the other hand, its deviation from a surrounding jacket wall of the heat exchanger tube in the range of 1 mm to one or several cm be formed. Such structures can as additional cross-sectional profile elements, such as Ribs, to enlarge the inner surface be formed of the heat exchanger tubes.

Eine Anordnung nach Anspruch 4 führt zu einer pneumatischen Förderung des Schüttguts von unten nach oben. Hierbei können Konzepte einer pneumatischen Senkrechtförderung zum Einsatz kommen, die beispielsweise aus der DE 39 01 110 A1 und der DE 33 32 764 A1 bekannt sind. Grundsätzlich kann die pneumatische Förderung auch von oben nach unten oder auch in horizontaler Richtung erfolgen.An arrangement according to claim 4 leads to a pneumatic conveying of the bulk material from bottom to top. Here, concepts of a pneumatic vertical conveying can be used, for example, from the DE 39 01 110 A1 and the DE 33 32 764 A1 are known. Basically, the pneumatic conveying can also be done from top to bottom or in the horizontal direction.

Ein Rohrbogen nach Anspruch 5 führt zu einer Umlenkung des Schüttgut-Strömungswegs mit einer insbesondere bei verschleißendem Schüttgut geringen mechanischen Belastung von Komponenten der Bearbeitungsanlage. Bei im Hinblick auf kornbruchempfindlichem Schüttgut reduziert ein Rohrbogen die Gefahr eines Kornbruchs bei der Umlenkung.One Pipe bend according to claim 5 leads to a deflection of the Bulk flow path with a particular with low-wear bulk material low mechanical Loading of components of the processing plant. In terms of on grain break-sensitive bulk material reduces a pipe bend the risk of a grain break during the diversion.

Dimensionsverhältnisse einer dem Rohrbogen nachgeordneten Förderleitung nach Anspruch 6 führen zu einer guten und gleichmäßigen Verteilung des Schüttguts im Erweiterungsabschnitt, sodass alle Wärmetauscherrohre des Wärmetauscherabschnitts gleichmäßig mit Schüttgut beaufschlagt sind. Das Dimensionsverhältnis LF/DF kann auch größer sein als 10 und kann bevorzugt größer sein als 20.Dimensional ratios of a downstream of the pipe bend delivery line according to claim 6 lead to a good and uniform distribution of the bulk material in the extension section, so that all heat exchanger tubes of the heat exchanger section are uniformly loaded with bulk material. The aspect ratio LF / DF can also be greater than 10 and can preferably be greater than 20.

Ein Dimensionsverhältnis R/DF nach Anspruch 7 hat sich ebenfalls zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Beschickung aller Wärmetauscherrohre als besonders geeignet herausgestellt. Das Dimensionsverhältnis R/DF liegt insbesondere im Bereich zwischen 3 und 10.One Dimension ratio R / DF according to claim 7 has also to ensure a uniform Charging all heat exchanger tubes as particularly suitable exposed. The aspect ratio R / DF is in particular in the range between 3 and 10.

Eine Prallplatte nach Anspruch 8 hat neben der Umlenkfunktion und einer guten Dispergierung des Schüttguts im Förderleitungsquerschnitt auch die Funktion einer Auflösung von ggf. vor der Prallplatte noch vorliegenden Schüttgut-Agglomeraten.A Baffle plate according to claim 8 has in addition to the deflection function and a Good dispersion of the bulk material in the delivery line cross-section also the function of a resolution of possibly before the baffle plate yet present bulk agglomerates.

Ein Verjüngungsabschnitt nach Anspruch 9 gewährleistet eine gute Zusammenführung des Schüttguts nach dessen Austritt aus den Wärmetauscherrohren. Der Verjüngungsabschnitt und auch der Erweiterungsabschnitt des Wärmetauschergehäuses können konisch ausgeführt sein und einen Öffnungswinkel insbesondere im Bereich von 60° haben.One Rejuvenation section ensures according to claim 9 a good combination of the bulk material after its exit from the heat exchanger tubes. The rejuvenation section and also the extension portion of the heat exchanger housing can be conical and an opening angle especially in the range of 60 °.

Mindestens ein Sieb nach Anspruch 10 kann eine Zurückhaltung oder eine Auflösung von Schüttgut-Agglomeraten vor der Wärmetauschervorrichtung gewährleisten. Es kann ein einzelnes Sieb oder es können auch zwei Siebe mit insbesondere unterschiedlicher Maschenweite zwischen dem Aufgabepunkt und den Eintrittsöffnungen vorgesehen sein.At least a sieve according to claim 10, a restraint or a dissolution of bulk agglomerates ensure the heat exchanger device. It can be a single sieve or it can also be two sieves in particular with different mesh size between the task point and the inlet openings may be provided.

Ein Verdrängungselement nach Anspruch 11 kann ebenfalls zu einer Vergleichmäßigung der Beaufschlagung der Wärmetauscherrohre mit Schüttgut führen.One Displacement element according to claim 11 can also zu a homogenization of the admission of the Lead heat exchanger tubes with bulk material.

Eine Unterteilung des Erweiterungsabschnitts in eine Erweiterungszone und eine Beruhigungszone nach Anspruch 12 gewährleistet ebenfalls eine Vergleichmäßigung der Beaufschlagung der Wärmetauscherrohre mit Schüttgut. Beim Innenquerschnitt des Wärmetauscherabschnitts handelt es sich um die gesamte lichte Weite des Wärmetauscherabschnitts, die natürlich immer größer ist als die Summe der Querschnitte der im Wärmetauscherabschnitt verlaufenden Wärmetauscherrohre. Ein Dimensionsverhältnis LBZ/DBZ größer als 0,1 hat sich als besonders geeignet herausgestellt. Dieses Dimensionsverhältnis LBZ/DBZ ist bevorzugt größer als 0,5 und mehr bevorzugt größer als 1.A Subdivision of the extension section into an extension zone and a calming zone according to claim 12 guaranteed likewise an equalization of the admission of the Heat exchanger tubes with bulk material. At the inner cross section the heat exchanger section is the entire clear width of the heat exchanger section, the natural always greater than the sum of the cross sections the heat exchanger tubes extending in the heat exchanger section. An aspect ratio LBZ / DBZ larger as 0.1 has been found to be particularly suitable. This aspect ratio LBZ / DBZ is preferably greater than 0.5 and more preferably greater than 1.

Querschnitts-Dimensionsverhältnisse QF/QWTR nach Anspruch 13 haben sich zur Erzielung einer hohen Wärmetauschereffizienz als besonders geeignet herausgestellt. Überraschend kann dabei auch eine Geometrie vorliegen, bei der das Wärmetauschergehäuse insgesamt einen kleineren Durchmesser hat als die Förderleitung zwischen dem Aufgabepunkt und dem Wärmetauschergehäuse. Bevorzugt beträgt das Dimensionsverhältnis QF/QWTR zwischen 0,5 und 50 und noch mehr bevorzugt zwischen 1 und 30.Cross-section dimensional ratios QF / QWTR according to claim 13 have to achieve a high heat exchange efficiency proved to be particularly suitable. Surprisingly In this case also present a geometry in which the heat exchanger housing Overall, a smaller diameter than the delivery line between the delivery point and the heat exchanger housing. Prefers is the aspect ratio QF / QWTR between 0.5 and 50, and more preferably between 1 and 30.

Beim Einsatz einer Mahlvorrichtung in einer Bearbeitungsanlage nach Anspruch 14 kommen die Vorteile in Verbindung mit der nachgeschalteten Wärmetauschervorrichtung besonders gut zum Tragen. Die Bearbeitungsanlage kann mit verschiedenen Schüttgütern im Bereich der Pulverlacke, im Bereich der chemischen Industrie, im Bereich der Lebensmittelindust rie, der Pharmaindustrie, der kosmetischen Industrie, im Bereich faseriger Naturprodukte und Futtermittel sowie mit Mineralien als Schüttgütern betrieben werden. Insbesondere beim Einsatz der Bearbeitungsanlage zum Herstellen von Pulverlacken kann auf eine aufwändige Stickstoffkühlung nach der Mahlvorrichtung verzichtet werden.At the Use of a grinding device in a processing plant according to claim 14, the advantages come in connection with the downstream heat exchanger device especially good for carrying. The processing plant can handle different bulk materials in the field of powder coatings, in the field of the chemical industry, in the food industry, the pharmaceutical industry, the cosmetics industry, in the field of fibrous natural products and animal feed as well as with minerals be operated as bulk materials. Especially when using the processing plant for producing powder coatings can on a complex nitrogen cooling after the grinding device be waived.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:embodiments The invention will be described below with reference to the drawing explained. In this show:

1 eine Bearbeitungsanlage für Schüttgut mit einer pneumatischen Fördervorrichtung und einer Wärmetauschervorrichtung; 1 a processing plant for bulk material with a pneumatic conveying device and a heat exchanger device;

2 stärker im Detail einen Ausschnitt der Bearbeitungsanlage im Bereich eines Einlaufs des Schüttguts in die Wärmetauschervorrichtung; 2 more detail in a detail of the processing plant in the region of an inlet of the bulk material in the heat exchanger device;

3 stark schematisch im Querschnitt einen Erweiterungsabschnitt eines Gehäuses des Wärmetauschers; 3 very schematically in cross-section an extension portion of a housing of the heat exchanger;

4 stark schematisch im Querschnitt einen Verjüngungsabschnitt des Wärmetauschergehäuses; 4 very schematically in cross section a tapering portion of the heat exchanger housing;

5 einen Querschnitt durch einen Wärmetauscherabschnitt des Wärmetauschergehäuses; 5 a cross section through a heat exchanger portion of the heat exchanger housing;

6 eine weitere Ausführung einer Schüttgut-Bearbeitungsanlage mit einer pneumatischen Fördervorrichtung und einer Wär metauschervorrichtung, und 6 a further embodiment of a bulk material processing plant with a pneumatic conveying device and a Wär metauschervorrichtung, and

7 eine weitere Ausführung einer Schüttgut-Bearbeitungsanlage mit einer pneumatischen Fördervorrichtung, einer Mahlvorrichtung und einer Wärmetauschervorrichtung. 7 a further embodiment of a bulk material processing plant with a pneumatic conveying device, a grinding device and a heat exchanger device.

Eine Bearbeitungsanlage 1 für Schüttgut, die insgesamt schematisch in der 1 dargestellt ist, hat eine Fördervorrichtung 2 für das Schüttgut und eine Wärmetauschervorrichtung 3 zum Kühlen und/oder Heizen des Schüttguts.A processing plant 1 for bulk material, the total schematic in the 1 is shown has a conveyor 2 for the bulk and a heat exchanger device 3 for cooling and / or heating the bulk material.

Die Fördervorrichtung 2 hat eine Schüttgut-Zuführeinrichtung 4 mit einem Aufgabebehälter 5. Aus dem Aufgabebehälter 5 wird über ein Einspeiseorgan 6, bei der dargestellten Ausführung mit einer Zellenradschleuse, das Schüttgut 7 in eine pneumatische Druck-Förderleitung 8 aufgegeben. Bei der Zellenradschleuse 6 kann es sich um eine Durchblas- oder um eine Austragsschleuse handeln. Alternativ kann als Einspeiseorgan 6 auch ein Drucksendegefäß, eine Schneckenschleuse oder eine Doppelklappenschleuse zum Einsatz kommen.The conveyor 2 has a bulk material feeder 4 with a task container 5 , From the task container 5 is about a feed 6 , in the illustrated embodiment with a rotary valve, the bulk material 7 in a pneumatic pressure conveying line 8th given up. At the rotary valve 6 it can be a blow-through or a discharge lock. Alternatively, as a feed 6 also a pressure-transmitting vessel, a sluice gate or a double flap lock are used.

Die Fördervorrichtung 2 hat weiterhin eine Zuführeinrichtung 9 für ein Fördergas. Die Zuführeinrichtung 9 hat ein Druckgasnetz 10, aus dem das Fördergas entnommen wird. Alternativ zur Entnahme über das Druckgasnetz 10 kann das Fördergas auch von einem Druckgaserzeuger wie beispielsweise einem Drehkolbengebläse, einem Ventilator oder einem Schraubenverdichter erzeugt werden. Bei dem Fördergas handelt es sich um Luft. Alternativ kann auch Stickstoff, der mit Kohlenwasserstoffen verunreinigt sein kann, zum Einsatz kommen. Das Fördergas kann auch vollständig aus einem oder mehreren Kohlenwasserstoffen bestehen. Hier können beispielsweise kurzkettige gasförmige Kohlenwasserstoffe wie Ethan, Ethen, Ethylen, Propan, Propen, Butan oder Buten zum Einsatz kommen. Das Fördergas strömt vom Druckgasnetz 10 in einer Reingasleitung 11 zu einer Gasmengenregelung 12. Mit Hilfe der Gasmengenregelung 12, die einen Luft- bzw. Gasmengensensor oder einen Drucksensor sowie ein ansteuerbares Drosselventil beinhaltet, wird eine Fördergasmenge zur pneumatischen Förderung des Schüttguts 7 geregelt vorgegeben. Im Strömungsweg des Fördergases nach der Gasmengenregelung 12 strömt das Fördergas in der Reingasleitung 11 hin zu einem Aufgabepunkt 13. An diesem vermischt sich das Fördergas mit dem über das Einspeiseorgan 6 zugegebenen Schüttgut 7.The conveyor 2 also has a feeder 9 for a conveying gas. The feeder 9 has a compressed gas network 10 from which the delivery gas is removed. Alternatively to removal via the compressed gas network 10 The delivery gas can also be generated by a compressed gas generator such as a positive displacement blower, a fan or a screw compressor. The conveying gas is air. Alternatively, nitrogen, which may be contaminated with hydrocarbons, are used. The delivery gas may also consist entirely of one or more hydrocarbons. Here, for example, short-chain gaseous hydrocarbons such as ethane, ethene, ethylene, propane, propene, butane or butene can be used. The delivery gas flows from the compressed gas network 10 in a clean gas line 11 to a gas flow regulation 12 , With the help of gas flow control 12 , which includes an air or gas flow sensor or a pressure sensor and a controllable throttle valve, is a conveying gas amount for pneumatic conveying of the bulk material 7 regulated. In the flow path of the conveying gas after the gas flow control 12 the delivery gas flows in the clean gas line 11 towards a task point 13 , At this the carrier gas mixes with the via the feed 6 added bulk material 7 ,

Nach dem Aufgabepunkt 13 wird ein Gemisch aus dem Schüttgut und dem Fördergas in der Förderleitung 8 über einen Rohrbogen 14 und einen Förderleitungsabschnitt 15 einem Erweiterungsabschnitt 16 eines Wärmetauschergehäuses 17 der Wärmetauschervorrichtung 3 zugeführt. Der Förderleitungsabschnitt 15 kann zwischen dem Rohrbogen 14 und dem Erweiterungsabschnitt 16 im Vergleich zur sonstigen Förderleitung 8 im Querschnitt erweitert ausgeführt sein. Dies kann eine Dispergierung des Schüttguts 7 vor dem Erweiterungsabschnitt 16 verbessern.After the delivery point 13 is a mixture of the bulk material and the conveying gas in the delivery line 8th over a pipe bend 14 and a delivery line section 15 an extension section 16 a heat exchanger housing 17 the heat exchanger device 3 fed. The conveyor line section 15 can between the pipe bend 14 and the extension section 16 in comparison to the other support line 8th be executed extended in cross-section. This can be a dispersion of the bulk material 7 before the extension section 16 improve.

Ein Dimensionsverhältnis R/DF zwischen einem Biegeradius R des Rohrbogens 14 und einem Durchmesser DF der Förderleitung 8 zwischen dem Rohrbogen 14 und dem Erweiterungsabschnitt 16 beträgt bei der dargestellten Ausführung (vgl. 2) etwa 3. Auch andere Dimensionsverhältnisse R/DF in einem Bereich zwischen 1,5 und 20, insbesondere in einem Bereich zwischen 3 und 10, sind möglich.An aspect ratio R / DF between a bend radius R of the pipe bend 14 and a diameter DF of the delivery line 8th between the pipe bend 14 and the extension section 16 is in the illustrated embodiment (see. 2 Also other dimensional ratios R / DF in a range between 1.5 and 20, in particular in a range between 3 and 10, are possible.

Ein Dimensionsverhältnis LF/DF zwischen einer Länge LF des Förderleitungsabschnitts 15 zwischen dem Rohrbogen 14 und dem Erweiterungsabschnitt 16 und einem Durchmesser DF dieses Förderleitungsabschnitts 15 beträgt bei der dargestellten Ausführung (vgl. 2) etwa 6. Auch andere Dimensionsverhältnisse LF/DF, die größer oder gleich 5, 10 oder 20 sind, sind möglich.An aspect ratio LF / DF between a length LF of the delivery pipe section 15 between the pipe bend 14 and the extension section 16 and a diameter DF of this delivery line section 15 is in the illustrated embodiment (see. 2 ). Also other dimensional ratios LF / DF greater than or equal to 5, 10 or 20 are possible.

Der Erweiterungsabschnitt 16 hat im Schüttgutströmungsweg zunächst eine konische Erweiterungszone 18 mit sich entsprechend einem Konusöffnungswinkel αE (vgl. 3) stetig vergrößerndem Förderquerschnitt und anschließend eine Beruhigungszone 19 mit konstantem Förderquerschnitt DBZ. Der Förderquerschnitt DBZ der Beruhigungszone 19 entspricht im Beispiel der 2 dem Innenquerschnitt eines dem Erweiterungsabschnitt 16 nachfolgenden Wärmetauscherabschnitts 20 des Wärmetauschergehäuses 17. Bei nicht dargestellten Ausführungsvarianten kann der Förderquerschnitt DBZ der Beruhigungszone 19 auch größer sein als der Innenquerschnitt des nachfolgenden Wärmetauscherabschnitts 20. Die Beruhigungszone 19 kann als sich in Förderrichtung konisch verjüngende Zone zwischen der Erweiterungszone 18 und dem Wärmetauscherabschnitt 20 ausgeführt sein.The extension section 16 initially has a conical expansion zone in the bulk material flow path 18 with itself corresponding to a cone opening angle αE (cf. 3 ) steadily increasing conveyor cross section and then a calming zone 19 with constant delivery cross section DBZ. The conveying cross section DBZ of the calming zone 19 corresponds in the example of 2 the inner cross section of the extension section 16 subsequent heat exchanger section 20 the heat exchanger housing 17 , In embodiments not shown, the conveying cross section DBZ the calming zone 19 also be larger than the inner cross section of the subsequent heat exchanger section 20 , The calming zone 19 can be as in the conveying direction tapered zone between the extension zone 18 and the heat exchanger section 20 be executed.

Der Konuswinkel αE beträgt bei der dargestellten Ausführung 60°. Der Konuswinkel αE kann zwischen 30° und 90° betragen.Of the Cone angle αE is in the illustrated embodiment 60 °. The cone angle αE can be between 30 ° and 90 °.

Ein Dimensionsverhältnis LBZ/DBZ zwischen einer Länge LBZ (vgl. 2) der Beruhigungszone 19 und dem Förderquerschnitt, also dem Durchmesser DBZ, der Beruhigungszone 19 beträgt bei der dargestellten Ausführung etwa 0,7. Auch andere Dimensionsverhältnisse LBZ/DBZ sind möglich, insbesondere ein Verhältnis LBZ/DBZ, das größer ist als 0,1, größer ist als 0,5 oder auch größer ist als 1.An aspect ratio LBZ / DBZ between a length LBZ (cf. 2 ) of the calming zone 19 and the conveying cross section, ie the diameter DBZ, the calming zone 19 is about 0.7 in the illustrated embodiment. Other dimensional ratios LBZ / DBZ are also possible, in particular a ratio LBZ / DBZ which is greater than 0.1, greater than 0.5 or greater than 1.

Im Wärmetauscherabschnitt 20 der Wärmetauschervorrichtung 3 ist eine Mehrzahl von Wärmetauscherrohren 21 angeordnet. Eines dieser Wärmetauscherrohre 21 ist gestrichelt in der 2 angedeutet. Eine mögliche Anordnung der Wärmetauscherrohre 21 im Wärmetauscherabschnitt 20 des Wärmetauschergehäuses 17 ist der Querschnittsdarstellung der 5 zu entnehmen. Jedes der Wärmetauscherrohre 21 hat eine Eintrittsöffnung 22 für das Schüttgut 7 und eine Austrittsöffnung 23 für das Schüttgut 7. Der Erweiterungsabschnitt 16 ist unterhalb der Eintrittsöffnungen 22 angeordnet.In the heat exchanger section 20 the heat exchanger device 3 is a plurality of heat exchanger tubes 21 arranged. One of these heat exchanger tubes 21 is dashed in the 2 indicated. A possible arrangement of the heat exchanger tubes 21 in the heat exchanger section 20 the heat exchanger housing 17 is the cross-sectional view of 5 refer to. Each of the heat exchanger tubes 21 has an entrance opening 22 for the bulk material 7 and an exit opening 23 for the bulk material 7 , The extension section 16 is below the inlet openings 22 arranged.

Der Erweiterungsabschnitt 16 gibt einen Sammelraum vor, in den alle Eintrittsöffnungen 22 der Wärmetauscherrohre 21 einmünden.The extension section 16 specifies a collection space in which all the inlet openings 22 the heat exchanger tubes 21 open out.

In den Wärmetauscherabschnitt 20 mündet ein Zuführ-Stutzen einer Zuführung 24 für ein Wärmeträger-Fluid ein. Aus dem Wärmetauscherabschnitt 20 mündet ein Abführ-Stutzen einer Abführung 25 für das Wärmeträger-Fluid aus. Bei dem Wärmeträger-Fluid kann es sich um Wasser, um Dampf, um ein Wärmeträgeröl oder auch um ein Gas, beispielsweise um Luft, handeln. Das Wärmeträger-Fluid ist im Innenraum des Wärmetauscherabschnitts 20 des Wärmetauschergehäuses 17 im Strömungsweg von der Zuführung 24 hin zur Abführung 25 zwischen den Wärmetauscherrohren 21 geführt. Im Innenraum des Wärmetauscherabschnitts 20 können Umlenkplatten quer zur Längsrichtung der Wärmetauscherrohre 21 im Abstand voneinander so angebracht sein, dass das Wärmeträger-Fluid zwischen der Zuführung 24 und der Abführung 25 mäanderförmig durch den Innenraum des Wärmetauscherabschnitts 20 jeweils quer zur Längsrich tung der Wärmetauscherrohre 21 schrittweise von oben nach unten strömt. Der Wärmetauscherabschnitt 20 ist also für einen Kreuzgegenstrom des Wärmeträgerfluids relativ zum durch die Wärmetauscherrohre 21 transportierten Schüttgut 7 ausgelegt. Der Innenraum des Wärmetauscherabschnitts 20 zwischen den Wärmetauscherrohren 21 kann mit einer die Wärmetauscherrohre 21 umhüllenden Schüttung aus Glaskugeln, Stahlkugeln oder Kunststoffgranulat gefüllt sein, die zur Verbesserung eines Wärmeübergangs zwischen dem Wärmeträger-Fluid und den Wärmetauscherrohren 21 beiträgt.In the heat exchanger section 20 opens a feed-neck of a feeder 24 for a heat transfer fluid. From the heat exchanger section 20 opens a discharge nozzle of a discharge 25 for the heat transfer fluid out. The heat transfer fluid can be water, steam, a heat transfer oil or even a gas, for example air. The heat transfer fluid is in the interior of the heat exchanger section 20 the heat exchanger housing 17 in the flow path from the feeder 24 towards exhaustion 25 between the heat exchanger tubes 21 guided. In the interior of the heat exchanger section 20 can baffles transverse to the longitudinal direction of the heat exchanger tubes 21 be spaced apart so that the heat transfer fluid between the supply 24 and the exhaustion 25 meandering through the interior of the heat exchanger section 20 each transverse to the longitudinal direction of the heat exchanger tubes 21 gradually flows from top to bottom. The heat exchanger section 20 So is for a cross countercurrent of the heat transfer fluid relative to the heat exchanger tubes 21 transported bulk goods 7 designed. The interior of the heat exchanger section 20 between the heat exchanger tubes 21 can with a the heat exchanger tubes 21 enveloping bed of glass balls, steel balls or plastic granules are filled, which improve the heat transfer between the heat transfer fluid and the heat exchanger tubes 21 contributes.

Bei einer alternativen Ausführung des Wärmetauscherabschnitts 20 münden in diesen mehrere Zuführungen ein und aus diesem mehrere Abführungen für das Wärmeträger-Fluid aus. Zwischen diesen Zu- und Abführungen können dann voneinander getrennte Wege für das Wärmeträger-Fluid vorgesehen sein. Der Wärmetauscherabschnitt kann bei dieser Variante längs des Förderweges in Unterabschnitte unterteilt sein, wobei jedem Unterabschnitt eine Zuführung und eine Abführung für das Wärmeträger-Fluid zugeordnet ist.In an alternative embodiment of the heat exchanger section 20 open in this multiple feeds and from this several discharges for the heat transfer fluid. Between these inlets and outlets can then be provided separate paths for the heat transfer fluid. In this variant, the heat exchanger section can be subdivided into subsections along the conveying path, with each subsection being assigned a feed and an outlet for the heat carrier fluid.

Ein Teilungsabstand der Wärmetauscherrohre 21 beträgt 1,05 D ≤ b ≤ 3 D und bevorzugt 1,10 D ≤ b ≤ 1,25 D. Hierbei ist D der Durchmesser eines der Wärmetauscherrohre 21 und b der Abstand der Mittelachsen zweier benachbarter Wärmetauscherrohre 21 (vgl. 5).A pitch of the heat exchanger tubes 21 is 1.05 D ≦ b ≦ 3 D, and preferably 1.10 D ≦ b ≦ 1.25 D. Here, D is the diameter of one of the heat exchanger tubes 21 and b is the distance of the center axes of two adjacent heat exchanger tubes 21 (see. 5 ).

Die Wärmetauscherrohre 21 sind einerseits im Bereich der Eintrittsöffnungen 22 und andererseits im Bereich der Austrittsöffnungen 23 über nicht näher dargestellte Rohrböden mit dem Wärmetauschergehäuse 17 verbunden. Die Eintrittsöffnungen 22 und die Austrittsöffnungen 23 können trichterförmig ausgebildet sein. Die Eintrittsöffnungen 22 und die Austrittsöff nungen 23 können im jeweiligen Rohrboden versenkt ausgeformt sein. Endabschnitte der Wärmetauscherrohre 21 mit den Eintrittsöffnungen 22 einerseits und den Austrittsöffnungen 23 andererseits stehen dann nicht über die zugeordneten Rohrböden über.The heat exchanger tubes 21 are on the one hand in the area of the inlet openings 22 and on the other hand in the area of the outlet openings 23 not shown tube sheets with the heat exchanger housing 17 connected. The entrance openings 22 and the outlet openings 23 may be funnel-shaped. The entrance openings 22 and the Austrittsöff openings 23 can be formed recessed in the respective tube sheet. End sections of the heat exchanger tubes 21 with the inlet openings 22 on the one hand and the outlet openings 23 On the other hand, then not over the associated tube sheets over.

Im Bereich des Wärmetauscherabschnitts 20 kann mindestens ein Vibrator am Wärmetauschergehäuse 17 angeordnet sein. Die durch den Vibrator erzeugte Vibration des Wärmetauscherabschnitts 20 kann einen Wärmeübergang zwischen dem Wärmeträger-Fluid und dem Schüttgut 7 weiter verbessern.In the area of the heat exchanger section 20 can at least one vibrator on the heat exchanger housing 17 be arranged. The vibration generated by the vibrator of the heat exchanger section 20 can heat transfer between the heat transfer fluid and the bulk material 7 improve further.

Die Wärmetauscherrohre 21 haben bei der dargestellten Ausführung eine Länge von 4 m. Auch andere Längen zwischen 0,5 m und 50 m, bevorzugt zwischen 0,5 m und 24 m, mehr bevorzugt zwischen 1 m und 12 m und noch mehr bevorzugt zwischen 2 m und 6 m sind möglich.The heat exchanger tubes 21 have a length of 4 m in the illustrated embodiment. Other lengths between 0.5 m and 50 m, preferably between 0.5 m and 24 m, more preferably between 1 m and 12 m and even more preferably between 2 m and 6 m are possible.

Die Wärmetauscherrohre 21 sind vertikal angeordnet. Zur Vergrößerung einer äußeren und/oder einer inneren Oberfläche können die Wärmetauscherrohre 21 strukturiert sein. Dies ist in der 5 schematisch bei einem der Wärmetauscherrohre 21 dargestellt. Die oberflächenvergrößernden Strukturen können als Eindellungen 26 oder als Erhebungen 27 im Rohrmantel der Wärmetauscherrohre 21 ausgeführt sein. Eine typische Dimension E der Eindellungen 26 bzw. der Erhebungen 27 sowie eine typische Abweichung A der Eindellungen 26 bzw. der Erhebungen 27 von der sie umgebenden Mantelwand der Wärmetauscherrohre 21 kann im Bereich zwischen 1 mm und 1 cm liegen. Alternativ oder zusätzlich zu den Eindellungen 26 bzw. den Erhebungen 27 können die Wärmetauscherrohre 21 zusätzliche Querschnitts-Profilelemente 28 zur Vergrößerung einer inneren Oberfläche der Wärmetauscherrohre 21 aufweisen. Diese Querschnitts- Profilelemente 28 sind in der 5 als radial in einem der Wärmetauscherrohre 21 verlaufende Rippen dargestellt. Die Querschnitts-Profilelemente 28 können zusammen mit den Wärmetauscherrohren 21 extrudierte Profilabschnitte sein. Alternativ ist es möglich, die Querschnitts-Profilelemente 28 als vom sonstigen Wärmetauscherrohr 21 separate und insbesondere metallische Einbauten zu realisieren.The heat exchanger tubes 21 are arranged vertically. To increase an outer and / or an inner surface, the heat exchanger tubes 21 be structured. This is in the 5 schematically at one of the heat exchanger tubes 21 shown. The surface enlarging structures can be called dents 26 or as surveys 27 in the tube jacket of the heat exchanger tubes 21 be executed. A typical dimension E of the dents 26 or the surveys 27 and a typical deviation A of the dents 26 or the surveys 27 from the surrounding shell wall of the heat exchanger tubes 21 can range between 1 mm and 1 cm. Alternatively or in addition to the dents 26 or the surveys 27 can the heat exchanger tubes 21 additional cross-sectional profile elements 28 for enlarging an inner surface of the heat exchanger tubes 21 exhibit. These cross-sectional profile elements 28 are in the 5 as radially in one of the heat exchanger tubes 21 running ribs shown. The cross-section profile elements 28 can be used together with the heat exchanger tubes 21 be extruded profile sections. Alternatively, it is possible the cross-sectional profile elements 28 as from the other heat exchanger tube 21 to realize separate and in particular metallic internals.

Im Schüttgutströmungsweg innerhalb des Erweiterungsabschnitts 16 kann, wie in der 2 schematisch angedeutet ist, ein Verdrängungselement 29 angeordnet sein. Dieses hat bei der in der 2 dargestellten Ausführung die Form eines zum Förderleitungsabschnitt 15 ausgerichteten, spitz zulaufenden Konus. Bei einer alternativen, nicht dargestellten Variante kann das Verdrängungselement auch zwei an der Basis miteinander verbundene Konen aufweisen, wobei die beiden Konen gleiche Basisflächen haben und zusätzlich zum Konus entsprechend dem des in der 2 dargestellten Verdrängungselements 29 noch ein hiervon abgewandter, also zum Wärmetauscherabschnitt 20 hin ausgerichteter weiterer Konus, vorhanden ist. Bei dieser alternativen Ausrichtung des Verdrängungselements können die beiden Konen unterschiedliche Konuswinkel haben. Der zum Wärmetauscherabschnitt 20 ausgerichtete Konus kann hierbei den größeren Konuswinkel aufweisen. Mit Hilfe von Haltestreben 30 ist das Verdrängungselement 29 in der Erweiterungszone 18 des Erweiterungsabschnitts 16 festgelegt. Das Verdrängungselement 29 dient aufgrund der umlenkenden Wirkung der Konuswand zur Verbesserung einer Verteilung des aus dem Förderleitungsabschnitt 15 in die Wärmetauschervorrichtung 3 einströmenden Schüttguts 7 auf die einzelnen Wärmetauscherrohre 21. Bei einer weiteren Ausführung können anstelle eines einzigen Verdrängungselements im Erweiterungsabschnitt 16 auch ein oder mehrere zentrisch angeordnete trichterförmige Leitbleche angeordnet sein. Diese können ebenfalls eine Ver gleichmäßigung der Beaufschlagung der Wärmetauscherrohre 21 mit dem Schüttgut 7 bewirken.In the bulk material flow path within the extension section 16 can, as in the 2 is indicated schematically, a displacement element 29 be arranged. This has at the in the 2 illustrated embodiment, the shape of a conveyor line section 15 aligned tapered cone. In an alternative variant, not shown, the displacement element can also be two Ko connected to one another at the base NEN, wherein the two cones have the same base surfaces and in addition to the cone according to that in the 2 shown displacement element 29 one further away from it, ie to the heat exchanger section 20 aligned further cone, is present. In this alternative orientation of the displacement element, the two cones may have different cone angles. The to the heat exchanger section 20 Aligned cone can have the larger cone angle. With the help of holding struts 30 is the displacement element 29 in the extension zone 18 of the extension section 16 established. The displacement element 29 is due to the deflecting effect of the cone wall to improve a distribution of the from the delivery line section 15 in the heat exchanger device 3 inflowing bulk material 7 on the individual heat exchanger tubes 21 , In another embodiment, instead of a single displacement element in the extension section 16 also be arranged one or more centrally arranged funnel-shaped baffles. These can also be a United uniformity of the loading of the heat exchanger tubes 21 with the bulk material 7 cause.

Ein Dimensionsverhältnis QF/QWTR zwischen einer Querschnittsfläche QF der Förderleitung 8 zwischen dem Aufgabepunkt 13 und dem Erweiterungsabschnitt 16 und einer Querschnittsfläche QWTR, die die Summe aller Querschnittsflächen QW aller Wärmetauscherrohre 21 darstellt, liegt bei 0,25 ≤ QF/QWTR ≤ 100. Das Dimensionsverhältnis QF/QWTR kann auch zwischen 0,5 und 50, insbesondere zwischen 1 und 30 liegen.An aspect ratio QF / QWTR between a cross-sectional area QF of the delivery line 8th between the task point 13 and the extension section 16 and a cross-sectional area QWTR, which is the sum of all cross-sectional areas QW of all heat exchanger tubes 21 is 0.25 ≦ QF / QWTR ≦ 100. The aspect ratio QF / QWTR may also be between 0.5 and 50, in particular between 1 and 30.

Zwischen dem Aufgabepunkt 13 und den Eintrittsöffnungen 22 der Wärmetauscherrohre 21 kann mindestens ein Sieb 31 angeordnet sein. Eine Maschenweite des Siebs kann größer sein als eine Korngröße des Schüttguts 7. Anstelle eines einzelnen Siebs können auch zwei Siebe mit insbesondere unterschiedlichen Maschenweiten vorgesehen sein. Bei der Ausführung nah 1 ist das Sieb 31 in der Erweiterungszone 18 des Erweiterungsabschnitts 16 angeordnet.Between the task point 13 and the inlet openings 22 the heat exchanger tubes 21 can at least one sieve 31 be arranged. A mesh size of the sieve may be greater than a grain size of the bulk material 7 , Instead of a single sieve and two sieves can be provided in particular with different mesh sizes. Close to the execution 1 is the sieve 31 in the extension zone 18 of the extension section 16 arranged.

Dem Wärmetauscherabschnitt 20 ist im Wärmetauschergehäuse 17 ein Verjüngungsabschnitt 32 nachgeordnet. Der Verjüngungsabschnitt 32 ist als sich mit einem Konuswinkel αV (vgl. 4) verjüngender Konusabschnitt ausgeführt. Der Konusöffnungswinkel αV des Verjüngungsabschnitts 32 beträgt bei der dargestellten Ausführung 60°. Der Konusöffnungswinkel αV kann Werte zwischen 50° und 120° haben.The heat exchanger section 20 is in the heat exchanger housing 17 a rejuvenation section 32 downstream. The rejuvenation section 32 is regarded as having a cone angle αV (cf. 4 ) tapered cone section executed. The cone opening angle αV of the taper portion 32 is 60 ° in the illustrated embodiment. The cone opening angle αV can have values between 50 ° and 120 °.

Querschnittsflächen des Erweiterungsabschnitts 16, des Wärmetauscherabschnitts 20 und des Verjüngungsabschnitts 32 sind bei der dargestellten Ausführung rund ausgeführt. Alternativ können diese Querschnittsflächen auch dreieckig, quadratisch oder mehreckig ausgeführt sein.Cross-sectional areas of the extension section 16 , the heat exchanger section 20 and the rejuvenation section 32 are executed in the illustrated embodiment around. Alternatively, these cross-sectional areas may also be triangular, square or polygonal.

Der Verjüngungsabschnitt 32 gibt einen Sammelraum vor, in den alle Austrittsöffnungen 23 der Wärmetauscherrohre 21 ausmünden.The rejuvenation section 32 specifies a collection space in which all the outlet openings 23 the heat exchanger tubes 21 open out.

Über den Verjüngungsabschnitt 32 wird das Gemisch aus Fördergas und Schüttgut 7 einer Auslauf-Förderleitung 33 zugeführt. Der Auslauf-Förderleitung 33 nachgeordnet ist ein Abscheider 34. Dieser ist in der 1 als Zyklonabscheider dargestellt. Alternativ kann es sich beim Abscheider 34 auch um einen Filter handeln. Das gereinigte Fördergas wird über eine Abgasleitung 35 abgeführt. Das im Abscheider 34 abgeschiedene Schüttgut 7 wird über ein Austragsorgan 36 ausgetragen, bei dem es sich wiederum um eine Zellenradschleuse handeln kann.About the rejuvenation section 32 is the mixture of conveying gas and bulk material 7 an outlet conveyor line 33 fed. The spill conveyor 33 downstream is a separator 34 , This one is in the 1 shown as a cyclone separator. Alternatively, it may be at the separator 34 also act around a filter. The purified conveying gas is via an exhaust pipe 35 dissipated. That in the separator 34 separated bulk material 7 becomes via a discharge organ 36 discharged, which in turn may be a rotary valve.

Dargestellt ist in der 1 die Fördervorrichtung 2 ausgebildet als Druckförderung. Alternativ ist es möglich, die Fördervorrichtung 2 als Saugförderung auszugestalten. Anstelle des Druckgasnetzes 10 ist dann in der Förderleitung 8 ein Ansaugfilter für das Fördergas angeordnet. An die Abgasleitung 35 ist dann ein Sauggebläse angeschlossen.Shown in the 1 the conveyor 2 designed as pressure boosting. Alternatively, it is possible to use the conveyor 2 to design as suction conveyor. Instead of the compressed gas network 10 is then in the promotion line 8th arranged a suction filter for the conveying gas. To the exhaust pipe 35 then a suction fan is connected.

Im Förderleitungsabschnitt 15 und in der Auslauf-Förderleitung 33 ist jeweils eine Weiche 37, 38 vorgesehen, die über eine Bypassleitung 39 miteinander verbunden sind. Hierdurch können der Erweiterungsabschnitt 16, der Wärmetauscherabschnitt 20 und der Verjüngungsabschnitt 32, also die gesamte Wärmetauschervorrichtung 3, zum Beispiel zu Reinigungszwecken im Betrieb der Bearbeitungsanlage 1 umfahren werden. Um das im Bereich des Erweiterungsabschnitts 16, des Wärmetauscherabschnitts 17 und des Verjüngungsabschnitts 32 befindliche Schüttgut 7 entfernen zu können, ist eine Schüttgutauslassöffnung 40 oberhalb der Weiche 37 im Förderleitungsabschnitt 15 vorgesehen. Zu Reinigungszwecken können weiterhin in den Abschnitten 16, 20, 32 Inspektionsöffnungen vorgesehen sein, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.In the conveyor line section 15 and in the spill-over support line 33 each is a switch 37 . 38 provided, via a bypass line 39 connected to each other. This allows the extension section 16 , the heat exchanger section 20 and the rejuvenation section 32 , So the entire heat exchanger device 3 , for example, for cleaning purposes in the operation of the processing plant 1 be driven around. In the area of the extension section 16 , the heat exchanger section 17 and the rejuvenation section 32 Bulk goods located 7 To be able to remove is a bulk material outlet opening 40 above the switch 37 in the conveyor line section 15 intended. For cleaning purposes can continue in the sections 16 . 20 . 32 Inspection openings may be provided which are not shown in the drawing.

In den Wärmetauscherrohren 21 findet eine pneumatische Förderung des Schüttguts 7 statt. Die Zuführeinrichtungen 4, 9 für das Schüttgut 7 einerseits und das Fördergas andererseits sind dabei so aufeinander und auf das zu bearbeitende Schüttgut 7 abgestimmt, dass zumindest in den Wärmetauscherrohren 21 die pneumatische Förderung des Schuttguts 7 vorliegt. Eine Leerrohrgasgeschwindigkeit in den Wärmetauscherrohren 21 ist mindestens 10 mal so groß wie eine minimale Fluidisiergeschwindigkeit im entsprechenden Innenrohrdurchmesser des Wärmetauscherrohres 21. Die Fördergas-Zuführeinrichtung 9 kann auch so ausgelegt sein, dass die Leerrohrgasgeschwindigkeit in den Wärmetauscherrohren 21 50 mal oder 100 mal so groß ist wie diese minimale Fluidisiergeschwindigkeit. Diese Auslegung ist so, dass die Fluidisiergeschwindigkeit auf hohen Wärmeübergang bei niedrigem Fördergas-Druckverlust optimiert ist.In the heat exchanger tubes 21 finds a pneumatic conveying of the bulk material 7 instead of. The feeders 4 . 9 for the bulk material 7 on the one hand and the conveying gas on the other hand are so on each other and on the bulk material to be processed 7 matched that at least in the heat exchanger tubes 21 the pneumatic conveyance of the rubble 7 is present. An empty tube gas velocity in the heat exchanger tubes 21 is at least 10 times as large as a minimum Fluidisiergeschwindigkeit in the corresponding inner tube diameter of the heat exchanger tube 21 , The conveying gas supply device 9 may also be designed so that the Leerrohrgasgeschwindigkeit in the Wärmetauscherroh reindeer 21 50 times or 100 times the minimum fluidizing speed. This design is such that the fluidization speed is optimized for high heat transfer with low delivery gas pressure loss.

Eine Verweilzeit des Schüttguts 7 liegt im Betrieb der Bearbeitungsanlage 1 zwischen der Eintrittsöffnung 22 und der Austrittsöffnung 23 eines individuellen Wärmetauscherrohrs 21 bei weniger als 30 s, bevorzugt bei weniger als 20 s oder weniger als 5 s. Je kleiner die Temperaturdifferenz zwischen einer Temperatur des Schüttguts beim Austritt aus den Wärmetauscherrohren 21 einerseits und einer Temperatur des Wärmeträger-Fluids beim Eintritt in den Wärmetauscherabschnitt 20 andererseits ist bzw. je mehr Wärme zwischen dem Schüttgut und dem Wärmeträger-Fluid übertragen werden muss, desto größer ist die Verweilzeit in den Wärmetauscherrohren 21.A residence time of the bulk material 7 is in operation of the processing plant 1 between the inlet 22 and the exit opening 23 an individual heat exchanger tube 21 less than 30 seconds, preferably less than 20 seconds or less than 5 seconds. The smaller the temperature difference between a temperature of the bulk material at the exit from the heat exchanger tubes 21 on the one hand and a temperature of the heat transfer fluid entering the heat exchanger section 20 on the other hand, or the more heat must be transferred between the bulk material and the heat transfer fluid, the greater the residence time in the heat exchanger tubes 21 ,

Bei der pneumatischen Förderung liegt eine Beladung μ vor, die definiert ist als Verhältnis des Schüttgutmassenstroms zum Fördergasmassenstrom (Einheit: [kg/kg]), die größer ist als 1, und die größer sein kann als 5, größer als 10, größer als 15, größer als 20 und auch größer als 35.at the pneumatic conveying has a loading μ, which is defined as the ratio of the bulk material mass flow to the conveying gas mass flow (unit: [kg / kg]), the larger is greater than 1, and greater than 5, larger than 10, greater than 15, larger than 20 and also greater than 35.

Eine Temperaturdifferenz des Schüttguts 7 zwischen der Temperatur des Schüttguts 7 im Bereich der Eintrittsöffnung 22 und der Temperatur des Schüttguts 7 im Bereich der Austrittsöffnung 23 eines individuellen Wärmetauscherrohrs 21 ist größer als 10 K.A temperature difference of the bulk material 7 between the temperature of the bulk material 7 in the area of the entrance opening 22 and the temperature of the bulk material 7 in the area of the outlet opening 23 an individual heat exchanger tube 21 is greater than 10 K.

Anstelle des Rohrbogens 14 kann im Strömungsweg des Schüttguts 7 zwischen dem Aufgabepunkt 13 und dem Erweiterungsabschnitt 16 auch ein Umlenkabschnitt in Form einer Prallplatte vorgesehen sein.Instead of the pipe bend 14 can be in the flow path of the bulk material 7 between the task point 13 and the extension section 16 also be provided a deflection in the form of a baffle plate.

Die Bearbeitung des Schüttguts 7 in der Bearbeitungsanlage 1 geschieht folgendermaßen: Über die Gasmengenregelung 12 sind die Zuführeinrichtungen 4, 9 so aufeinander und auf das zu bearbeitende Schüttgut abgestimmt, dass in der Förderleitung 8, in den Wärmetauscherrohren 21 und in der Auslauf-Förderleitung 33 eine pneumatische Förderung des Schüttguts 7 vorliegt. Im Erweiterungsabschnitt 16 und im Verjüngungsabschnitt 32 muss nicht zwangsläufig eine pneumatische Förderung des Schüttguts 7 vorliegen. Hier kann das Schüttgut-/Förderluftgemisch auch im fluidisierten Zustand vorliegen. Der Förderquerschnitt des Erweiterungsabschnitts 16 kann größer sein als der nachfolgende Querschnitt des Wärmetauscherabschnitts 20, der mit dem Querschnitt des die Wärmetauscherrohre 21 halternden Rohrbodens übereinstimmen kann. Dieser größere Förderquerschnitt im Erweiterungsabschnitt 16 kann zur Reduzierung der Fördergasgeschwindigkeit und dadurch begünstigten Vergleichmäßigung des Schütt gut/Fördergasgemisches vor dem Eintritt in die Wärmetauscherrohre 21 gewählt werden.The processing of the bulk material 7 in the processing plant 1 happens as follows: About the gas flow control 12 are the feeders 4 . 9 so matched to each other and to the bulk material to be processed, that in the delivery line 8th , in the heat exchanger tubes 21 and in the spill-over support line 33 a pneumatic conveying of the bulk material 7 is present. In the extension section 16 and in the rejuvenation section 32 does not necessarily have a pneumatic conveying of the bulk material 7 available. Here, the bulk material / conveying air mixture can also be present in the fluidized state. The conveyor cross-section of the extension section 16 may be greater than the following cross section of the heat exchanger section 20 that with the cross section of the heat exchanger tubes 21 retaining tube bottom can match. This larger conveyor cross section in the extension section 16 can to reduce the conveying gas velocity and thereby favored homogenization of the bulk good / conveying gas mixture before entering the heat exchanger tubes 21 to get voted.

Beim Förderdurchgang durch die Wärmetauscherrohre 21 erfolgt ein Wärmeaustausch zwischen dem Schüttgut 7 und dem die Wärmetauscherrohre 21 umgebenden Wärmeträger-Fluid. Dabei nähert sich die Temperatur des Schüttguts 7 beim Durchgang durch die Wärmetauscherrohre 21 an die Temperatur des Wärmeträger-Fluids an. Eine Temperaturdifferenz des Schüttguts 7 zwischen der Temperatur an den Eintrittsöffnungen 22 und der Temperatur an den Austrittsöffnungen 23 der Wärmetauscherrohre 21 hängt vom Temperaturunterschied zwischen dem eintrittsseitigen Schüttgut 7 und dem Wärmeträger-Fluid sowie von den pneumatischen Förderbedingungen und von der Wärmeübergangseffizienz ab. Diese Temperaturdifferenz liegt in der Regel bei mindestens einem Kelvin und ist in jedem Fall messbar. Die Fördergasgeschwindigkeit in den Wärmetauscherrohren 21 ist größer als die Sinkgeschwindigkeit eines Schüttgut-Partikelkollektivs bzw. größer als die Sinkgeschwindigkeit eines Schüttgut-Einzelkorns mit mittlerem Korndurchmesser d50.When conveying through the heat exchanger tubes 21 a heat exchange takes place between the bulk material 7 and the heat exchanger tubes 21 surrounding heat transfer fluid. The temperature of the bulk material is approaching 7 when passing through the heat exchanger tubes 21 to the temperature of the heat transfer fluid. A temperature difference of the bulk material 7 between the temperature at the inlet openings 22 and the temperature at the outlet openings 23 the heat exchanger tubes 21 depends on the temperature difference between the incoming bulk material 7 and the heat transfer fluid, as well as the pneumatic delivery conditions and the heat transfer efficiency. This temperature difference is usually at least one Kelvin and is measurable in any case. The conveying gas velocity in the heat exchanger tubes 21 is greater than the rate of descent of a bulk particle collective or greater than the rate of descent of a bulk individual grain with average grain diameter d 50 .

Bei der Bearbeitungsanlage 1 nach 1 kommt bei einem Anwendungsbeispiel als Schüttgut 7 ein Pulver mit einer mittleren Korngröße von 100 μm zum Einsatz. Die Bearbeitungsanlage hat einen Durchsatz von 5840 kg/h des Schüttguts 7. Die Eintrittstemperatur des Schüttguts 7 in den Eintrittsöffnungen 22 der Wärmetauscherrohre 21 beträgt 66,8°C. Die Austrittstemperatur des Schüttguts 7 im Bereich der Austrittsöffnungen 23 der Wärmetauscherrohre 21 beträgt 53,7°C. Als Wärmeträger-Fluid kommt Kühlwasser mit einer durch die Zuführung 24 und die Abführung 25 geleiteten Menge von 3700 kg/h zum Einsatz mit einer mittleren Kühlwassertemperatur zwischen der Zuführung 24 und der Abführung 25 von etwa 34°C. Eine mittlere Leerrohrgasgeschwindigkeit des Fördergases in der Förderleitung 8 beträgt im Bereich des Aufgabepunkts 13 12,4 m/s und im Bereich der Auslauf-Förderleitung 33 19,0 m/s. Eine Beladung μ in der Förderleitung 8 beträgt 42 kg Schüttgut 7 pro kg des Fördergases. Bei hoher Beladung kann die Förderleitung 8 mit einem innen- oder außenliegenden Bypass zur pneumatischen Förderung versehen sein. Dies gewährleistet eine stabile Förderung bei hoher Beladung und verringert die Gefahr einer Verstopfung der Förderleitung 8 durch das Schüttgut 7.At the processing plant 1 to 1 comes in an application example as bulk material 7 a powder with an average particle size of 100 microns for use. The processing plant has a throughput of 5840 kg / h of bulk material 7 , The inlet temperature of the bulk material 7 in the entrance openings 22 the heat exchanger tubes 21 is 66.8 ° C. The outlet temperature of the bulk material 7 in the area of the outlet openings 23 the heat exchanger tubes 21 is 53.7 ° C. As a heat transfer fluid cooling water comes with a through the feed 24 and the exhaustion 25 directed amount of 3700 kg / h for use with an average cooling water temperature between the feed 24 and the exhaustion 25 from about 34 ° C. An average empty-tube gas velocity of the delivery gas in the delivery line 8th is in the area of the feed point 13 12.4 m / s and in the area of the outlet conveyor line 33 19.0 m / s. A loading μ in the delivery line 8th is 42 kg of bulk material 7 per kg of the conveying gas. At high load, the delivery line 8th be provided with an internal or external bypass for pneumatic conveying. This ensures a stable delivery at high load and reduces the risk of clogging of the delivery line 8th through the bulk material 7 ,

Anhand der 6 wird eine weitere Ausführung einer Bearbeitungsanlage 41 für das Schüttgut 7 beschrieben. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.Based on 6 is another embodiment of a processing plant 41 for the bulk material 7 described. Components which correspond to those described above with reference to 1 to 5 have already been explained, bear the same reference numbers and will not be repeated discussed in detail.

Als Schüttgut-Zuführeinrichtung 42 dient bei der Bearbeitungsanlage 41 eine Zellenradschleuse 43 als Einspeiseorgan mit einem nachfolgend schräg bis zum Aufgabepunkt 13 abfallenden Fallrohr 44. Fördergas wird im Aufgabepunkt 13 in der 6 von unten her zugeleitet, sodass sich ab dann im Förderleitungsabschnitt 15 wiederum das Schüttgut/Fördergas-Gemisch zur pneumatischen Förderung bildet. Die nachfolgende Wärmetauschervorrichtung 3 entspricht derjenigen, die vorstehend im Zusammenhang mit den 1 bis 5 erläutert wurde.As a bulk material feeder 42 serves at the processing plant 41 a rotary valve 43 as feeder with a following obliquely up to the delivery point 13 sloping downpipe 44 , Delivery gas is in the delivery point 13 in the 6 fed from below, so from then on in the delivery line section 15 in turn forms the bulk / conveying gas mixture for pneumatic conveying. The following heat exchanger device 3 corresponds to those mentioned above in connection with the 1 to 5 was explained.

Als Schüttgut 7 kann innerhalb der Bearbeitungsanlage 1 ein pulverförmiges Schüttgut, insbesondere ein gut fluidisierbares Schüttgut, zum Einsatz kommen. Mittlere Korndurchmesser d50 des Schüttguts 7 liegen im Bereich zwischen 1 μm bis 6.000 μm, insbesondere zwischen 5 μm bis 1.000, bevorzugt zwischen 10 μm und 500 μm und mehr bevorzugt zwischen 10 μm uns 200 μm. Als Schüttgut kann PTA (Terephthalsäure), Kunststoffpulver, ein Superabsorber, Zucker, beispielsweise in Form von Puder- oder Kristallzucker, Alumina-Pulver, Zementmehl, Melaminpulver oder ein Katalysatorpulver zum Einsatz kommen. Auch ein Lebensmittelpulver wie z. B. Milchpulver kann als Schüttgut 7 zum Einsatz kommen. Das Schüttgut 7 wird in der Wärmetauschervorrichtung 3 insbesondere nach einer Wirbelschicht oder nach einer Sprühagglomeration, beispielsweise in einem Sprühturm, gekühlt. Auch ein Vorwärmen des Schüttguts 7, insbesondere im Falle der Verwendung eines Kunststoffpulvers oder eines Superabsorbers als Schüttgut, ist möglich.As bulk material 7 can within the processing plant 1 a powdery bulk material, in particular a good fluidisierbares bulk material, are used. Average grain diameter d 50 of the bulk material 7 are in the range between 1 .mu.m to 6,000 .mu.m, in particular between 5 .mu.m to 1,000, preferably between 10 .mu.m and 500 .mu.m, and more preferably between 10 .mu.m and 200 .mu.m. As bulk material, PTA (terephthalic acid), plastic powder, a superabsorber, sugar, for example in the form of powder or granulated sugar, alumina powder, cement flour, melamine powder or a catalyst powder can be used. Also a food powder such. B. Milk powder can be used as bulk material 7 be used. The bulk material 7 is in the heat exchanger device 3 in particular after a fluidized bed or after a spray agglomeration, for example in a spray tower, cooled. Also a preheating of the bulk material 7 , Especially in the case of using a plastic powder or a superabsorbent bulk material is possible.

Anhand der 7 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Bearbeitungsanlage 45 für das Schüttgut 7 beschrieben. Komponenten, die denjenigen entsprechend, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 bereits erläutert wurden, tragen gleiche Bezugsziffern und werden nicht noch mal im Einzelnen diskutiert.Based on 7 Below is another embodiment of a processing plant 45 for the bulk material 7 described. Components corresponding to those described above with reference to the 1 to 6 have already been explained, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.

Bei der Bearbeitungsanlage 45 ist zwischen dem Aufgabepunkt 13 und der Wärmetauschervorrichtung 3 eine Mahlvorrichtung 46 angeordnet, die in der 7 lediglich schematisch angedeutet ist. Die Mahlvorrichtung 46 mahlt das einlaufende Schüttgut 7, das eine erste durchschnittliche Partikelgröße aufweist, in auslaufendes Schüttgut mit einer zweiten, kleineren durchschnittlichen Partikelgröße. Bei der Mahlvorrichtung kann es sich um eine Mühle handeln, wie beispielsweise in der DE 42 00 517 A1 und der DE 41 24 855 A beschrieben. Alternativ kann auch ein Typ einer Mahlvorrichtung zum Einsatz kommen, der in der DE 694 08 267 T2 beschrieben ist. Es kann mindestens eine der folgenden Typen von Mahlvorrichtungen zum Einsatz kommen: Schroter, Strahlmühle, Hammermühle, Windsichtermühle.At the processing plant 45 is between the pickup point 13 and the heat exchanger device 3 a grinding device 46 arranged in the 7 is indicated only schematically. The grinding device 46 grinds the incoming bulk material 7 having a first average particle size in outgoing bulk material having a second, smaller average particle size. The grinding device may be a mill, such as in the DE 42 00 517 A1 and the DE 41 24 855 A described. Alternatively, a type of grinding device can be used, which in the DE 694 08 267 T2 is described. At least one of the following types of grinders may be used: shredder, jet mill, hammer mill, wind sifter mill.

Ein Einlauf der Mahlvorrichtung 46 steht über die Förderleitung 8 mit dem Aufgabepunkt 13 in pneumatischer Förderverbindung für das einlaufende Schüttgut. Ein Auslauf der Mahlvorrichtung 46 steht mit der Wärmetauschervorrichtung 3 in pneumatischer Förderverbindung für das auslaufende, gemahlene Schüttgut.An inlet of the grinding device 46 is about the support line 8th with the delivery point 13 in pneumatic conveying connection for the incoming bulk material. An outlet of the grinding device 46 stands with the heat exchanger device 3 in pneumatic conveying connection for the outgoing, ground bulk material.

Zum Antrieb der Mahlvorrichtung 46 dient ein in der 7 ebenfalls schematisch dargestellter Antriebsmotor 47 beispielsweise in Form eines Elektromotors.To drive the grinding device 46 serves one in the 7 also schematically illustrated drive motor 47 for example in the form of an electric motor.

In der Mahlvorrichtung 46 kann gleichzeitig ein Sichten des gemahlenen Schüttgutes stattfinden, wie dies von Sichtermühlen her bekannt ist.In the grinding device 46 At the same time, a screening of the ground bulk material can take place, as is known from classifier mills.

Als Fördergas kann bei der Bearbeitungsanlage 45 insbesondere Stickstoff zum Einsatz kommen. Dem Abscheider 34, der im Fall der Bearbeitungsanlage 45 als Zyklon ausgebildet ist, kann in der Abgasleitung 35 ein weiterer Feinstaubfilter 48 nachgeordnet sein.As conveying gas can in the processing plant 45 in particular nitrogen are used. The separator 34 in the case of the processing plant 45 is designed as a cyclone, in the exhaust pipe 35 another fine dust filter 48 be subordinate.

Bei dem in die Mahlvorrichtung 46 einlaufenden Schüttgut kann es sich um Pulverlack-Plättchen handeln, die ein Zwischenprodukt bei der Pulverlackherstellung darstellen. Zur Herstellung der Pulverlack-Plättchen wird zunächst mit einem nicht dargestellten Extruder ein Pulverlack-Extrudat hergestellt. Dieses Extrudat wird anschließend in einer ebenfalls nicht dargestellten Kühl- und Formeinrichtung gekühlt und zu einem Flächengebilde in Form eines breiten dünnen Bandes geformt. Das so ausgeformte Extrudat wird anschließend zu den Pulverlack-Plättchen zerkleinert. Diese Plättchen stellen dann das in die Mahlvorrichtung 46 einlaufende Schüttgut 7 dar.When in the grinding device 46 Incoming bulk material can be powder coating platelets, which are an intermediate in powder coating production. To prepare the powder coating platelets, a powder coating extrudate is first produced by means of an extruder, not shown. This extrudate is then cooled in a cooling and forming device, also not shown, and formed into a sheet in the form of a wide thin strip. The thus formed extrudate is then comminuted to the powder coating platelets. These plates then put that into the grinder 46 incoming bulk material 7 represents.

Alternativ zur in 7 dargestellten Zugabe über eine Zellenradschleuse 6 und nachfolgender Druckförderung kann die pneumatische Förderung des Schüttgutes in der Bearbeitungsanlage 45 auch über eine Saugförderung geschehen.Alternatively to in 7 illustrated addition via a rotary valve 6 and subsequent pressure promotion, the pneumatic conveying of the bulk material in the processing plant 45 also happen via a suction conveyor.

Eine typische Feinheit des gemahlenen Pulvers beträgt d97 ≤ 10 μm. Der Index „97” bedeutet hier, dass 97% des Pulvers eine Korngröße haben, die kleiner ist als 10 μm.A typical fineness of the ground powder is d 97 ≦ 10 μm. The index "97" here means that 97% of the powder has a particle size smaller than 10 microns.

Das in der Mahlvorrichtung 46 beim Mahlen erwärmte, auslaufende zerkleinerte Schüttgut wird in der Wärmetauschervorrichtung 3 abgekühlt.That in the grinding device 46 When grinding heated, leaking crushed bulk material is in the heat exchanger device 3 cooled.

In der Wärmetauschervorrichtung 3 der Bearbeitungsanlage 45 liegen insgesamt 40 Wärmetauscherrohre mit einem Innendurchmesser von 26 mm vor. Die Leerrohrgasgeschwindigkeit beträgt in den Wärmetauscherrohren des Wärmetauschers 3 der Bearbeitungsanlage 45 10 m/s bis 100 m/s, bevorzugt 20 m/s bis 70 m/s und noch mehr bevorzugt 30 m/s bis 40 m/s. Die Nennweite der Förderleitung 8 ist im Falle der Bearbeitungsanlage 45 genau so groß wie die Nennweite des Wärmetauschergehäuses 17. Dies ist der nicht maßstäblichen 7, in der die Leitungen als Linien lediglich angedeutet sind, nicht zu entnehmen. Bei der Bearbeitungsanlage 45 liegt also kein Erweiterungsabschnitt vor dem Wärmetauscherabschnitt 20 vor und auch kein Verjüngungsabschnitt nach dem Wärmetauscherabschnitt 20. Auch bei der Bearbeitungsanlage 45 ist zwischen dem Aufgabepunkt 13 und den Eintrittsöffnungen der Wärmetauscherrohre ein Sammelraum des Wärmetauschergehäuses angeordnet, in den alle Eintrittsöffnungen der Wärmetauscherrohre einmünden und der in der 7 ebenfalls mit der Bezugsziffer 16 versehen ist. Anstelle der in der 7 gezeigten vertikalen Anordnung der Wärmetauschervorrichtung 3 mit entsprechend vertikal angeordneten Wärmetauscherrohren kann die Wärmetauschervorrichtung 3 alternativ auch horizontal mit horizontal verlaufenden Wärmerauscherrohren angeordnet sein. Die Wärmetauschervorrichtung 3 ist hinsichtlich der Auslegung des Wärmetauschergehäuses 17 mit einer Druckstoßfestigkeit von 10 bar ausgeführt.In the heat exchanger device 3 the processing plant 45 lie overall 40 Heat exchanger tubes with an internal diameter of 26 mm. The empty tube gas velocity is in the heat exchanger tubes of the heat exchanger 3 the processing plant 45 10 m / s to 100 m / s, preferably 20 m / s to 70 m / s and even more preferably 30 m / s to 40 m / s. The nominal diameter of the delivery line 8th is in the case of the processing plant 45 exactly the same size as the nominal diameter of the heat exchanger housing 17 , This is not to scale 7 , in which the lines are only indicated as lines, not to be seen. At the processing plant 45 So there is no extension section in front of the heat exchanger section 20 before and no rejuvenation section after the heat exchanger section 20 , Also with the processing plant 45 is between the pickup point 13 and the inlet openings of the heat exchanger tubes arranged a collecting space of the heat exchanger housing into which all the inlet openings of the heat exchanger tubes open and in the 7 also with the reference number 16 is provided. Instead of in the 7 shown vertical arrangement of the heat exchanger device 3 with correspondingly vertically arranged heat exchanger tubes, the heat exchanger device 3 alternatively be arranged horizontally with horizontally extending heat exchanger tubes. The heat exchanger device 3 is in terms of the design of the heat exchanger housing 17 designed with a pressure shock resistance of 10 bar.

Die Bearbeitungsanlage 45 wird mit einem Pulverlackdurchsatz von 500 bis 1.500 kg/h betrieben. Beim Betrieb der Bearbeitungsanlage 45 wird eine Gasmenge von ca. 45 bis 60 m3/min durch die Mahlvorrichtung 46 hindurchgeführt.The processing plant 45 is operated with a powder coating throughput of 500 to 1,500 kg / h. During operation of the processing plant 45 is a gas amount of about 45 to 60 m 3 / min through the grinder 46 passed.

Bei einer Gasdichte von etwa 1,2 kg/m3 ergibt sich ein Gasmassenstrom von 3690 bis 4320 kg/h. Die Beladung μ beträgt in diesem Fall 0,1 bis 0,4 kg Feststoff/kg Gas.At a gas density of about 1.2 kg / m 3 results in a gas mass flow of 3690 to 4320 kg / h. The loading μ in this case is 0.1 to 0.4 kg solids / kg gas.

Bei dem zu vermahlenden Schüttgut kann es sich um Pulverlack, beispielsweise um Acrylat-Klarlack, Epoxy/Polyester, Polyamid oder um UV-härtende Pulverlacke handeln. Anstelle einer Pulverlack-Anwendung kann die Bearbeitungsanlage 45 auch für eine chemische Anwendung betrieben werden. Als zu vermahlendes Schüttgut kommt beispielsweise Bisphenol A, E-PVC, ein Fungizid, ein Herbizid, Melamin, ein Pflanzenschutzmittel, ein Polyesterharz, Ruß oder ein Stearat zum Einsatz. Auch im Bereich der Lebensmitteltechnik, der Pharmaindustrie oder der kosmetischen Industrie kann die Bearbeitungsanlage 45 zum Einsatz kommen. Als zu mahlendes Schüttgut können Algen, Ascorbinsäure, getrocknete Erbsen, Gesichtspuder, Kakao, Kakaopresskuchen, Laktose, Paracetamol, Puderzucker, Reisstärke, Verdickungsmittel, Weinsäure oder Zucker zum Einsatz kommen. Auch faserige Naturprodukte und Futtermittel, insbesondere Getreide und Holz, Mais, Schilf sowie Wood Plastic Composites (WPC, Holz/Kunststoff-Verbundstoffe), können mit der Bearbeitungsanlage 45 bearbeitet werden. Auch Mineralien wie Bauxit, Kalkstein, Kaolin, Kalziumsulfat, Natriumbicarbonat, Talkum und Uranoxid können als Schüttgut in der Bearbeitungsanlage 45 bearbeitet werden.The bulk material to be ground may be powder coating, for example acrylate clearcoat, epoxy / polyester, polyamide or UV-curing powder coatings. Instead of a powder coating application, the processing plant 45 also be operated for a chemical application. For example, bisphenol A, E-PVC, a fungicide, a herbicide, melamine, a pesticide, a polyester resin, carbon black or a stearate are used as the bulk material to be ground. Also in the field of food technology, the pharmaceutical industry or the cosmetic industry, the processing plant 45 be used. As bulk material to be ground, algae, ascorbic acid, dried peas, face powder, cocoa, cacao cake, lactose, paracetamol, powdered sugar, rice starch, thickener, tartaric acid or sugar can be used. Also fibrous natural products and animal feed, in particular grain and wood, corn, reeds as well as Wood Plastic Composites (WPC, wood / plastic composites), can with the processing plant 45 to be edited. Even minerals such as bauxite, limestone, kaolin, calcium sulfate, sodium bicarbonate, talc and uranium oxide can be used as bulk material in the processing plant 45 to be edited.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - DE 102004041375 A1 [0002] DE 102004041375 A1 [0002]
  • - DE 19851997 A1 [0003] - DE 19851997 A1 [0003]
  • - EP 0973716 B1 [0003] - EP 0973716 B1 [0003]
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  • - DE 3939029 C2 [0003] - DE 3939029 C2 [0003]
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  • - DE 60011305 T2 [0003] - DE 60011305 T2 [0003]
  • - DE 3901110 A1 [0009] - DE 3901110 A1 [0009]
  • - DE 3332764 A1 [0009] - DE 3332764 A1 [0009]
  • - DE 4200517 A1 [0067] - DE 4200517 A1 [0067]
  • - DE 4124855 A [0067] - DE 4124855 A [0067]
  • - DE 69408267 T2 [0067] - DE 69408267 T2 [0067]

Claims (14)

Bearbeitungsanlage (1; 41, 45) für Schüttgut (7) – mit einer Fördervorrichtung (2) für das Schüttgut (7), -- mit einer Zuführeinrichtung (4; 42) für das Schüttgut (7), -- mit einer Zuführeinrichtung (9) für ein Fördergas, – mit mindestens einer Wärmetauschervorrichtung (3) zum Kühlen und/oder Heizen des Schüttguts (7), -- mit einer Mehrzahl von Wärmetauscherrohren (21) mit Eintrittsöffnungen (22) und Austrittsöffnungen (23), die in einem Wärmetauscherabschnitt (20) eines Wärmetauschergehäuses (17) angeordnet sind, -- mit mindestens einer in den Wärmetauscherabschnitt (20) einmündenden Zuführung (24) und mindestens einer aus dem Wärmetauscherabschnitt (20) ausmündenden Abführung (25) für Wärmeträger-Fluid, -- wobei das Wärmeträger-Fluid im Strömungsweg von der Zuführung (24) hin zur Abführung (25) um die Wärmetauscherrohre (21) geführt ist, – wobei ein Aufgabepunkt (13), an dem das Schüttgut (7) mit dem Fördergas zusammengeführt ist, im Strömungsweg des Schüttguts (7) vor einem Eintritt des Schüttguts (7) in den Wärmetauscherabschnitt (20) angeordnet ist, – wobei zwischen dem Aufgabepunkt (13) und den Eintrittsöffnungen (22) der Wärmetauscherrohre (21) ein Sammelraum (16) des Wärmetauschergehäuses (17) angeordnet ist, in den alle Eintrittsöffnungen (22) einmünden, – wobei die Zuführeinrichtungen (4, 9; 42, 9) für das Schüttgut (7) und das Fördergas so aufeinander und auf das zu bearbeitende Schüttgut (7) abgestimmt sind, dass zumindest in den Wärmetauscherrohren (21) eine pneumatische Förderung des Schüttguts (7) vorliegt.Processing plant ( 1 ; 41 . 45 ) for bulk goods ( 7 ) - with a conveying device ( 2 ) for the bulk material ( 7 ), - with a feeder ( 4 ; 42 ) for the bulk material ( 7 ), - with a feeder ( 9 ) for a conveying gas, - with at least one heat exchanger device ( 3 ) for cooling and / or heating the bulk material ( 7 ), - with a plurality of heat exchanger tubes ( 21 ) with inlet openings ( 22 ) and outlet openings ( 23 ), which are in a heat exchanger section ( 20 ) of a heat exchanger housing ( 17 ) are arranged, with at least one in the heat exchanger section ( 20 ) opening feeder ( 24 ) and at least one of the heat exchanger section ( 20 ) discharging discharge ( 25 ) for heat transfer fluid, - wherein the heat transfer fluid in the flow path from the feed ( 24 ) to exhaustion ( 25 ) around the heat exchanger tubes ( 21 ), whereby a task point ( 13 ) on which the bulk material ( 7 ) is combined with the conveying gas, in the flow path of the bulk material ( 7 ) before entry of the bulk material ( 7 ) in the heat exchanger section ( 20 ), wherein between the delivery point ( 13 ) and the inlet openings ( 22 ) of the heat exchanger tubes ( 21 ) a collection room ( 16 ) of the heat exchanger housing ( 17 ) is arranged, in which all the inlet openings ( 22 ), the feeders ( 4 . 9 ; 42 . 9 ) for the bulk material ( 7 ) and the conveying gas to one another and to the bulk material to be processed ( 7 ) are matched, that at least in the heat exchanger tubes ( 21 ) a pneumatic conveying of the bulk material ( 7 ) is present. Bearbeitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherrohre (21) vertikal angeordnet sind.Processing plant according to claim 1, characterized in that the heat exchanger tubes ( 21 ) are arranged vertically. Bearbeitungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherrohre (21) zur Vergrößerung ihrer äußeren und/oder ihrer inneren Oberfläche strukturiert (26, 27, 28) sind.Machining plant according to claim 1 or 2, characterized in that the heat exchanger tubes ( 21 ) structured to increase its outer and / or inner surface ( 26 . 27 . 28 ) are. Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum (16) als Erweiterungsabschnitt ausgebildet ist, der insbesondere unterhalb der Eintrittsöffnungen (22) angeordnet ist.Processing plant according to one of claims 1 to 3, characterized in that the collecting space ( 16 ) is designed as an extension section, in particular below the inlet openings ( 22 ) is arranged. Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungsweg des Schüttguts (7) zwischen dem Aufgabepunkt (13) und dem Sammelraum (16) ein Umlenkabschnitt in Form eines Rohrbogens (14) vorgesehen ist.Processing plant according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the flow path of the bulk material ( 7 ) between the task point ( 13 ) and the collection room ( 16 ) a deflection section in the form of a pipe bend ( 14 ) is provided. Bearbeitungsanlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Dimensionsverhältnis LF/DF zwischen der Länge LF eines Förderleitungsabschnitts (15) zwischen dem Rohrbogen (14) und dem Sammelraum (16) und einem Durchmesser DF dieses Förderleitungsabschnitts (15), wobei LF/DF größer ist als 5.Processing plant according to claim 5, characterized by an aspect ratio LF / DF between the length LF of a conveyor line section (FIG. 15 ) between the pipe bend ( 14 ) and the collection room ( 16 ) and a diameter DF of this delivery line section ( 15 ), where LF / DF is greater than 5. Bearbeitungsanlage nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch ein Dimensionsverhältnis R/DF zwischen einem Biegeradius R des Rohrbogens (14) und einem Durchmesser DF eines Förderleitungsabschnitts (15) zwischen dem Rohrbogen (14) und dem Sammelraum (16), wobei R/DF im Bereich zwischen 1,5 und 20 liegt.Machining plant according to claim 5 or 6, characterized by an aspect ratio R / DF between a bending radius R of the pipe bend ( 14 ) and a diameter DF of a delivery line section (FIG. 15 ) between the pipe bend ( 14 ) and the collection room ( 16 ), where R / DF is in the range between 1.5 and 20. Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungsweg des Schüttguts (7) zwischen dem Aufgabepunkt (13) und dem Sammelraum (16) ein Umlenkabschnitt in Form einer Prallplatte vorgesehen ist.Processing plant according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the flow path of the bulk material ( 7 ) between the task point ( 13 ) and the collection room ( 16 ) A deflection section is provided in the form of a baffle plate. Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wärmetauscherabschnitt (20) und im Strömungsweg des Schüttguts (7) ein Verjüngungsabschnitt (32) des Wärmetauschergehäuses (17) nachgeordnet ist.Processing plant according to one of claims 1 to 8, characterized in that the heat exchanger section ( 20 ) and in the flow path of the bulk material ( 7 ) a rejuvenation section ( 32 ) of the heat exchanger housing ( 17 ) is subordinate. Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Aufgabepunkt (13) und den Eintrittsöffnungen (22) der Wärmetauscherrohre (21) mindestens ein Sieb (31) angeordnet ist, dessen Maschenweite größer ist als die Korngröße des Schüttguts (7).Processing plant according to one of claims 1 to 9, characterized in that between the delivery point ( 13 ) and the inlet openings ( 22 ) of the heat exchanger tubes ( 21 ) at least one sieve ( 31 ) is arranged, whose mesh size is greater than the grain size of the bulk material ( 7 ). Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein Verdrängungselement (29) im Schüttgutströmungsweg innerhalb des Erweiterungsabschnitts (16).Processing plant according to one of claims 1 to 10, characterized by a displacement element ( 29 ) in the bulk material flow path within the extension section ( 16 ). Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Erweiterungsabschnitt (16) im Schüttgutströmungsweg zunächst eine Erweiterungszone (18) mit sich stetig vergrößerndem Förderquerschnitt und anschließend eine Beruhigungszone (19) mit konstantem Förderquerschnitt (DBZ) aufweist, der insbeson dere dem Innenquerschnitt des Wärmetauscherabschnitts (20) entspricht, wobei insbesondere ein Dimensionsverhältnis LBZ/DBZ zwischen einer Länge LBZ der Beruhigungszone (19) und einem Durchmesser DBZ der Beruhigungszone (19), wobei LBZ/DBZ größer ist als 0,1, vorliegtProcessing plant according to one of claims 4 to 11, characterized in that the extension section ( 16 ) in the bulk material flow path first an extension zone ( 18 ) with continuously increasing delivery cross section and then a calming zone ( 19 ) having a constant delivery cross section (DBZ), in particular the inner cross section of the heat exchanger section ( 20 In particular, an aspect ratio LBZ / DBZ between a length LBZ of the settling zone (FIG. 19 ) and a diameter DBZ of the calming zone ( 19 ), where LBZ / DBZ is greater than 0.1, is present Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch ein Dimensionsverhältnis QF/QWTR zwischen einer Querschnittsfläche QF einer Förderleitung (8) zwischen dem Aufgabepunkt (13) und dem Sammelraum (16) und einer Querschnittsfläche QWTR, die die Summe der Querschnittsflächen QW aller Wärmetauscherrohre (21) im Wärmetauscherabschnitt (20) darstellt, wobei QF/QWTR im Bereich liegt zwischen 0,25 und 100.Processing plant according to one of claims 1 to 12, characterized by an aspect ratio QF / QWTR between a cross-sectional area QF of a conveying line ( 8th ) between the Aufga spot ( 13 ) and the collection room ( 16 ) and a cross-sectional area QWTR, which is the sum of the cross-sectional areas QW of all heat exchanger tubes ( 21 ) in the heat exchanger section ( 20 ), where QF / QWTR ranges between 0.25 and 100. Bearbeitungsanlage (45) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Aufgabepunkt (13) und der Wärmetauschervorrichtung (3) eine Mahlvorrichtung (46) angeordnet ist, die einlaufendes Schüttgut (7) mit einer ersten durchschnittlichen Partikelgröße in auslaufendes Schüttgut mit einer zweiten, kleineren durchschnittlichen Partikelgröße mahlt, wobei ein Auslauf der Mahlvorrichtung (46) mit der Wärmetauschervorrichtung (3) in pneumatischer Förderverbindung (8) für das Schüttgut (7) steht.Processing plant ( 45 ) according to one of claims 1 to 13, characterized in that between the delivery point ( 13 ) and the heat exchanger device ( 3 ) a grinding device ( 46 ), the incoming bulk material ( 7 ) with a first average particle size in outgoing bulk material with a second, smaller average particle size, wherein an outlet of the grinding device ( 46 ) with the heat exchanger device ( 3 ) in pneumatic conveying connection ( 8th ) for the bulk material ( 7 ) stands.
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