DE1558569A1

DE1558569A1 - Vorrichtung zur Vorerhitzung von Zementrohmehl mit Hilfe heisser Ofenabgase

Info

Publication number: DE1558569A1
Application number: DE19671558569
Authority: DE
Inventors: Hoppen Dipl-Ing Heinz; Deussner Dr Rer Techn Herbert
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1967-02-02
Filing date: 1967-02-02
Publication date: 1970-04-02
Also published as: CH457731A; FR1557177A

Description

Anlage zum Patentgesucn H 67/06

der Klöckner-Humboldt-Deutz

Aktiengeselischaft, Be/Dr

Köln-Deutz,

vom Jl. Januar I967

Vorrichtung zur Vorerhitzung von Zementrohmehl mit Hilfe heißer Ofenabgase

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Vorerhitzung von Zementrohmehl mit Hilfe heißer Ofenabgase oder zur sonstigen thermischen Behandlung feinkörniger fester Stoffe mit Hilfe von Gasen.

Bekannt ist eine solche Vorrichtung, die aus einer Kammer besteht, vor deren GasabzugsÖffnung ein Flügelrad koaxial zu dieser Öffnung derart angeordnet ist, daß die Gase das Flügelrad von außen nach innen durchströmen müssen. Die Gutzuführungsöffnungen sind in der Decke der Kammer außerhalb des vom Flügelrad umschlossenen Bereiches mit Abstand von der seitlichen Kammerwandung angeordnet. Unterhalb des Flügelrades befindet sich eine Leitplatte, die sich über den Bereich des Flügelrades und der GutzuführungsÖffnungen erstreckt und die den gewünschten Strömungsverlauf der Gase gewährleisten soll. Es hat sich gezeigt, daß Teile des oberhalb der Leitplatte zugeführten Gutes auf die Platte gelangen und sich dort absetzen. Nach einem Vorschlag, der nicht zum Stand der Technik gehört, ist deshalb das Flügelrad zusätzlich mit Armen zum Abschleudern der Feststoffe versehen, die über die Leitplatte streifen und die Feststoffe nach außen schleudern.

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Der Kammer werden die Gase tangential am Umfang zugeführt. Sie strömen auf einer spiralförmigen Bahn zur Gasabzugsöffnung und treten auf diesem Wege durch die Schaufeln des Flügelrades hindurch. Das Gut wird außerhalb des Flügelrades in den Gasstrom eingebracht. Die dann auf das Gut einwirkenden Zentrifugalkräfte sollen bewirken, daß die Teilchen quer durch den Heißgasstrom nach außen geschleudert werden. Sie erfahren hierbei die gewünschte Erhitzung. Für die feinsten Bestandteile des Gutes, die infolge ihrer geringen Masse auch nur geringen Zentrifugalkräften unterliegen und die deshalb infolge der überwiegenden Schleppkräfte des Gases mit den Gasen fortgeführt werden, soll das Flügelrad eine Sperre darstellen. Diese Wirkung ist abhängig von der Umlaufgeschwindigkeit des Flügelrades. Da es darauf ankommt, möglichst wenige Feststoffe mit den Gasen abzuziehen, ist es erforderlich, daß das Flügelrad möglichst schnell umläuft, und zwar ergibt sich hierbei die Alternative, entweder eine geringe Radialgeschwindigkeit der Gasströmung am Flügelradumfang bei verhältnismäßig kleiner Umfangsgeschwindigkeit des Flügelrades anzuwenden, womit aber der Nachteil großer Dimensionen des Flügelrades verbunden ist, oder eine hohe radiale Geschwindigkeit der Gasströmung und eine hohe Umfangsgeschwindigkeit des Flügelrades zu wählen. Hierbei erzielt man den Vorteil kleiner Dimensionen des Flügelrades. Die maximal zulässige Drehzahl des Flügelrades ist bei der bekannten Vorrichtung jedoch

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nicht sehr hoch, weil der Durchmesser der rotierenden Masse von Flügelrad mit Schleudervorrichtung verhältnismäßig groß ist. Es lassen sich deshalb nur verhältnismäßig geringe Umfangsgeschwindigkeiten des Flügelrades einstellen, wenn die erforderliche Betriebssicherheit gewährleistet sein soll. Infolgedessen kann auch die maximal zulässige Gasgeschwindigkeit und damit die Durchsatζleistung der Vorrichtung nur verhältnismäßig gering sein, oder es muß umgekehrt bei einer bestimmten hohen Leistung eine große Dimensionierung gewählt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu vermeiden. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Flügelrad und die Schleudervorrichtung unabhängig voneinander drehbar gehalten sind. Flügelrad und Schleudervorrichtung können also mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren, und die Drehzahl des Flügelrades ist nicht mehr an die durch die Schleudervorrichtung bedingte Grenze gebunden. Man kann das Flügelrad mit höherer Drehzahl als die Schleudervorrichtung rotieren lassen und somit wesentlieh kleiner auslegen, als wenn es unmittelbar mit der Schleudervorrichtung verbunden wäre.

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In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Antriebswelle des Flügelrades als Hohl-welle ausgebildet sein, in der die Antriebswelle der Schleudervorrichtung geführt ist.

Ist unterhalb der Schleudervorrichtung, wie eingangs erwähnt, eine feststehende Platte vorgesehen, so kann die
Schleudervorrichtung aus Schlägern bestehen, die speichenartig auf der Antriebswelle befestigt sind. Die Schleudervorrichtung kann aber auch als Scheibe ausgebildet sein
oder als Ringscheibe, die über Speichen auf der Antriebswelle befestigt ist, wobei sich die Eintrittsöffnung der
nach unten führenden Gasabzugsleitung im Bereich der Speichen befindet.

Die Antriebswelle der Schleudervorrichtung kann auch nach
unten in eine Antriebskammer hineinragen. Wenn die Vorrichtung zum Erhitzen von Feststoffen mit Hilfe von heißen
Gasen dient, ist die Antriebskammer vorteilhaft gegen Wärmeeinwirkung isoliert. Zur Erleichterung von Reparaturen kann sie von außen zugänglich sein.

Es kann auch vorteilhaft sein, die Antriebswelle des Flügelrades und/oder der Schleudervorrichtung zumindest teilweise mit einem Temperaturschutzmantel zu umgeben.

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Fig.	1
Fig.	2
Fig.
Fig.
Fig.	5

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen zu entnehmen, und zwar zeigt:

eine Vorrichtung gemäß der Erfindung im Schnitt

eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung im Schnitt

die Schleudervorrichtung in einer Ansicht gemäß dem Schnitt III - III in Fig. 2

eine andere Ausführungsform der Schleudervorrichtung

eine dritte Ausführungsform der Schleudervorrichtung

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einem zyklonartigen Gehäuse 1 mit kreisförmigem Grundriß, das nach unten in einer Spitze ausläuft, an der sich eine Feststoffaustragsöffnung 2 befindet. Tangential mündet in das Gehäuse 1 an dessen weitester Stelle eine Gaszuführungsleitung 3· Zentral in der Decke des Gehäuses 1 ist die ringförmige Gaseintrittsöffnung 4 eines sich erweiternden Gasabzugskanals 5 vorgesehen, von dem eine Gasabzugsleitung 6 abführt. Der Gasabzugskanal 5 besitzt eine konische Innenwand J. Im oberen Bereich des von dies.er Innenwand umschlossenen Raumes ist über Speichen 8 ein oberes Lager 9 und an der unteren Spitze des Raumes ein unteres Lager 10 vorgesehen. In diesen Lagern ist eine Antriebswelle 11 gehalten. Die Wandung 7 dient gleichzeitig

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als Temperaturschutzmantel für diese Antriebswelle. Die Welle trägt an ihrem in das Gehäuse 1 hineinragenden Ende ein Flügelrad, das aus einzelnen auf einer Scheibe 12 befestigten radialen Schaufeln 13 besteht. Diese Schaufeln sind so angeordnet, daß sie sich außerhalb des Bereiches der Öffnung 4 des Gasabzugskanals 5 befinden. Das Gas, das dieser Öffnung zuströmt, muß also durch den Bereich der Schaufeln 13 hindurchtreten.

Außerhalb des Bereiches der Schaufeln 13 sind Gutzuführungsöffnungen 14 in der Decke des Gehäuses 1 angeordnet»

Unterhalb des Flügelrades befindet sich eine feststehende Leitplatte 15, die den Strömungsraum der Gase nach unten begrenzt. Zum Entfernen von Feststoffen, die quer durch den Strom nach unten fallen und sich auf der Leitplatte 15 absetzen würden, ist oberhalb dieser Platte eine rotierende Schleudervorrichtung 16 in Form einer Scheibe oder dergleichen vorgesehen, auf deren Ausbildung weiter unten eingegangen wird. Die Antriebswelle 17 der Schleudervorrichtung ragt nach unten in eine Antriebskammer 18 hinein, in der ein Getriebemotor 19 für den Antrieb der Schleudervorrichtung angeordnet ist. Diese Kammer ist nach außen durch einen Steiggang 20 zugänglich. Der Steiggang 20 und die Kammer können, falls erforderlich, gegen Wärmeeinwirkung isoliert sein.

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Der Vorrichtung werden, wie erwähnt, die Gase tangential durch die Leitung 3 zugeführt. Es kann sich hierbei zum Beispiel um die heißen Abgase eines Zementdrehofens handeln. Sie bewegen sich auf einer spiralförmigen Bahn oberhalb der Leitplatte 15 zur Öffnung 4 und durchströmen dabei das im gleichen Drehsinn mit hoher Umfangsgeschwindigkeit rotierende Flügelrad 12, IJ. Die zu behandelnden Feststoffe, zum Beispiel Zementrohmehl, werden durch die Öffnungen 14 zugeführt. Sie gelangen in den Strömungsbereich der Gase und werden durch die auftretenden Zentrifugalkräfte nach außen geschleudert, so daß sie schließlich etwa die Anfangstemperatur der Gase annehmen. Gröbere Feststoffe, die nach unten sinken, gelangen in den Bereich der Schleudervorrichtung ΐβ, die mit einer solchen Geschwindigkeit rotiert, daß diese Feststoffe nach außen abgeschleudert werden. Die erhitzten Feststoffe rutschen schließlich auf der Innenseite des Gehäuses 1 der Austrittsöffnung 2 zu.

Da das Flügelrad 12, 13 und die Schleudervorrichtung 16 mit je einem Antrieb versehen sind, können sie mit unterschiedlicher Geschwindigkeit umlaufen, d. h. die Umlaufgeschwindigkeit und die Dimensionierung des Flügelrades 12, 13 können ohne Rücksicht auf die maximal zulässige Drehzahl der größeren Räumvorrichtung 16 so gewählt wer, den, wie es für die Durchführung des Verfahrens erforderlich ist.

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In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, die teilweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1 entspricht. Einander entsprechende Teile wurden daher mit den gleichen Bezugsζeichen, Jedoch mit einem Indexstrich versehen, gekennzeichnet. Lediglich die Abweichungen werden nachstehend beschrieben.

Im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 die Eintrittsöffnung 4' des Gasabzugskanals 5' unterhalb des Flügelrades 12^f, 13' vorgesehen, und zwar zentral in der Leitplatte 15'. Die Schleudervorrichtung 16' ist aus diesem Grunde, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, als Ringscheibe 21 ausgebildet, die mit Hilfe von Speichen 22 an der Antriebswelle 17' befestigt ist. Diese Antriebswelle der Schleudervorrichtung ist in der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 11^f des Flügelrades 12', 13' geführt. Die Scheibe 12', die die Schaufeln IJ¹ des Flügelrades mit der Antriebswelle II¹ verbindet, ist in diesem Fall am oberen Ende der Flügelradschaufeln vorgesehen. Die Gase können also durch die Schaufeln 13't den Innenraum des Flügelrades und die zentrale Öffnung in der Ringscheibe 21 dem Gasabzugskanal 5' zuströmen.

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Wie Pig. 3 zeigt, können auf der Ringscheibe 21 radial verlaufende Rippen 2j5 vorgesehen sein, die ein besseres Abschleudern der Peststoffe gewährleisten.

Pig. k und Fig. 5 zeigen weitere Ausführungsformen der Schleudervorrichtung 16 bzw. 16'. Gemäß Fig. 4 kann die Schleudervorrichtung aus einer geschlossenen Scheibe 24 bestehen, die ebenfalls auf ihrer oberen Seite mit Rippen 25 versehen sein kann. Diese Ausführungsform kommt nur dann in Betracht, wenn, wie in Fig. 1 dargestellt, der Gasabzug oberhalb des Flügelrades angeordnet ist. Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 kann dagegen sowohl bei einem oberen als auch bei einem unteren Gasabzug angewandt werden. Hier besteht die Schleudervorrichtung lediglich aus Speichen 26, die als Schleuderleisten dienen und auf der Antriebswelle befestigt sind.

Patentansprüche - 10 -

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Claims

- 10 - H 67/06 Patentansprüche

1. Vorrichtung.zur Vorerhitzung von Zementrohmehl mit Hilfe heißer Ofenabgase oder zur sonstigen thermischen Behandlung von feinkörnigen, festen Stoffen mit Hilfe von Gasen, bestehend aus einer Kammer, der die Gase tangential zugeführt werden, vor deren GasabzugsÖffnung ein Flügelrad derart angeordnet ist, daß die Gase das Flügelrad durchströmen müssen, und deren GutzuführungsÖffnungen außerhalb des vom Flügelrad umschlossenen Bereiches mit Abstand von der seitlichen Kammerwandung angeordnet sind, und wobei unterhalb des Flügelrades koaxial eine Vorrichtung zum Abschleudern von Feststoffen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad und die Schleudervorrichtung unabhängig voneinander drehbar gehalten sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne+· daß die Antriebswelle des Flügelrades als Hohlwelle c bildet und die Antriebswelle der Schleudervorrichtung in dieser Hohlwelle geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Schleudervorrichtung eine feststehende Platte vorgesehen ist, und daß die Schleudervorrichtung aus Schlägern besteht, die wie Speichen auf der Antriebswelle befestigt sind.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudervorrichtung als Scheibe ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudervorrichtung als Ringscheibe ausgebildet ist, die über Speichen auf der Antriebsv/elle befestigt ist, und daß sich die Eintrittsöffnung der nach unten führenden Gasabzugsleitung im Bereich der Speichen der Schleudervorrichtung befindet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle der Schleudervorrichtung nach unten in eine Antriebskammer hineinragt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskammer gegen Wärmeeinwirkung isoliert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder J_s dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskaramer von außen zugänglich ist.

9. 'Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle des Flügelrades und/ oder der Schleudervorrichtung zumindest teilweise von einem Temperaturschutzmantel umgeben ist.

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