DE1920945A1

DE1920945A1 - Vorrichtung zum Kuehlen von Gut aller Art

Info

Publication number: DE1920945A1
Application number: DE19691920945
Authority: DE
Inventors: Hartmut Linnemann
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1969-04-24
Filing date: 1969-04-24
Publication date: 1970-11-12
Also published as: DE1920945C3; DE1920945B2

Description

P 1255

Polysius AG, Neubeckum

Vorrichtung zum Kühlen von Gut aller Art

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen von Gut aller Art, insbesondere von Peingut, mit einer im Inneren Einbauten aufweisenden, rotierenden Trommel, die von dem mittels eines Kühlmediums gekühlten Gut durchsetzt wird.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art weist die Trommel in Transportrichtung des Gutes eine die Förderung bewirkende Neigung auf. In der Trommel können zusätzlich Einbauten in Form von Stau- oder Leitorganen vorgesehen sein. Zur direkten Kühlung des Gutes wird Luft im Gegenstrom zum Gut durch die Trommel hindurchgeführt. Nachteilig ist bei dieser Vorrichtung, daß das Gut aufgrund seines unkontrollierten Transportes durch die Trommel eine ungleichmäßige Kühlung erfährt. Ferner wird von dem mit dem Gut in Berührung kommenden Luftstrom ständig ein Teil des feineren Gutes mitgerissen, der anschließend abgeschieden werden muß, wodurch eine anschließende Entstaubung der Kühlluft erforderlich ist. Nachteilig ist schließlich bei diesen bekannten Vorrichtungen, daß nur eine verhältnismäßig geringe Oberfläche des Gutes mit dem die Kühltrommel

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rasch durchsetzenden Luftstrom in Berührung kommt; der Kühlwirkungsgrad ist also verhältnismäßig schlecht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei gleichmäßiger Förderung des Gutes eine besonders wirksame Kühlung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mit mindestens kritischer Drehzahl rotierende Trommeljan der Außenseite des Trommelmantels vom Kühlmedium umspült ist und im Inneren ein in exzentrischer Lage zur Trommelachse befindliches, um seine eigene Achse rotierendes Förderorgan aufweist, das in die an der Innenseite des Trommelmantels anliegende Gutschicht eintaucht.

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Unter der kritischen Drehzahl einer Trommel versteht man diejenige Drehzahl, bei der sich in der Trommel befindliches Material während der ganzen Trommelumdrehung unter der Wirkung der Fliehkraft an die Trommelinnenseite anlegt. Die kritische Drehzahl n, .. (U/Mi-:) ist mit dem Innendurchmesser (D in "m") der Trommel durch die Formel

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verknüpft η,.. = . Das zu kühlende Gut legt sich

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infolgedessen in gleichmäßiger Schichtdicke an die Trommelinnenseite an." Bei einer entsprechenden Drehzahl der Trommel wird dies zu einer gewissen Verdichtung und somit zu einer guten Wärmeleitfähigkeit des Gutes führen. .Hierdurch wird die Kühlwirkung des die Außenseite des Trommelmantels umspülenden Kühlmediums in günstigster Weise ausgenutzt.

Um einerseits eine Förderung des zu kühlenden Gutes durch die Trommel und andererseits eine Umwälzung des Gutes

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in seiner Schicht zu erreichen, ist das Förderorgan vorgesehen, das nur in einem bestimmten Bereich an der Innenseite des Trommelmantels in die Gutschicht eintaucht. Durch die gelegentliche, bei jeder Umdrehung einmal vorkommende Umwälzung des Gutes wird ein besonders guter Wärmeübergang vom Gut auf den Trommelmantel und damit eine intensive Kühlung gewährleistet.

Das in der Trommel rotierende Förderorgan sorgt gleichzeitig für eine gute Reinigung des Trommelinneren beim Leerfahren der Trommel bzw. verhindert Ansatzbildungen an der Innenseite des Trommelmantels.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Förderorgan freibeweglich und ungelagert' in der Trommel angeordnet und durch die Innenseite des Trommelmantels reibschlüssig angetrieben ist. Auf diese Weise können sowohl eine besondere Lagerung als auch ein gesonderter Antrieb des in der Trommel rotierenden Förderorgans entfallen.

Weiterhin ist es günstig, wenn das Förderorgan durch ein schraubenförmig verlaufendes Band gebildet wird, dessen Bandfläche etwa senkrecht zur Schraubenachse liegt, da hierdurch die Umwälzwirkung des Förderorgans erhöht wird. Außerdem wird gegenüber einem üblichen Schneckenförderorgan mit vollen Böden ein erheblicher Materialanteil eingespart.

Um den Kühlprozess vor allem im Hinblick auf wechselndes Kühlgut besser steuern zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Trommel einen drehzahlveränderlichen Antrieb besitzt.

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Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles hervor. Es zeigen

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II - II der Fig. 1.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung dient beispielsweise zum Kühlen von Zement. Sie enthält eine rotierende Trommel 1, ein schraubenförmiges, in exzentrischer Lage zur Trommelachse befindliches Förderorgan 2 und ein äußeres Gehäuse 3.

Die Trommel 1 ist durch einen drehzahlveränderlichen Antrieb '4 angetrieben. An der einen Stirnseite der Trommel ist ein Guteinlaufrohr 5 angeordnet, das in das Trom-. melinnere mündet. Die andere Stirnseite weist ein Auslaufrohr 6 für das gekühlte Gut auf, dessen in der Trommel befindlicher Teil als ein die Gutschicht 7 von der f Innenseite des Trommelmantels la abschälendes Ende 6a ausgebildet ist. Die Trommel 1 wird von Laufrollen 8 abgestützt und geführt.

Das Förderorgan 2 besteht aus einem schraubenförmigen Band, dessen Bandfläche 2a etwa senkrecht zur Schrauben achse 2b liegt. Dieses Förderorgan 2 ist freibeweglich und ungelagert in der Trommel 1 angeordnet. Es rotiert um seine eigene Achse 2b und wird durch die Innenseite des Trommelmantels la reibschlüssig angetrieben.

Um den Trommelmantel 1 herum ist das äußere Gehäuse

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angeordnet, dessen unterer Teil Wasser 9 enthält, in das der jeweils untere Teil des Trommelmantels la eintaucht. Zur Sauberhaltung des äußeren Trommeimantels la steht eine Reinigungsbürste 10 innerhalb des Gehäuses 3 mit der Außenseite des Trommelmantels in Berührung. Die Reinigungsbürste, liegt parallel zur Trommel 1 . Der obere Teil des Gehäuses 3 dient als Luftströmungsraum 3a. Am auslaufseitigen Stirnende der Vorrichtung ist der Luftströmungsraum 3a mit einer Luftzuführleitung 11 verbunden, in der ein Ventilator 12 angeordnet ist. Vor dem Lufteintritfrstutzen 11a der Leitung 11 befindet sich ein Luftfilter 13. Die Luftzuführleitung 11 weist eine Abzweigleitung 14 auf, die in das Innere der Trommel 1 mündet. Ferner ist im oberen Bereich des Gehäuses 3 ein mit dem Strömungsraum 3a verbundener Luftaustrittsstutzen 3b vorgesehen.

An den Boden des Gehäuses 3 ist eine Wasserzulaufleitung 15 und eine Wasserablaufleitung 16 angeschlossen, wobei sich die Zulaufleitung 15 im Bereich des Trommelauslaufendes und die Ablaufleitung 16 im Bereich des Trommeleinlaufendes befindet. Beide Leitungen 15 und 16 sind über einen Wasserfilter 17, einen Kühler 18 und eine Pumpe 19 miteinander verbunden. An die Leitung 15 schließt sich außerdem noch eine Prischwasser-Zuführleitung 20 an.

Die Punktion der in den Fig. 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgendermaßen:

Der Trommel 1 wird das zu kühlende Gut (Pfeil 21) über das Guteinlaufrohr 5 zugeführt. Da die Trommel 1 mindestens mit kritischer Drehzahl rotiert, legt sich das zugeführte Gut aufgrund der Fliehkraftwirkung als eine Schicht 7 an die Innenseite des Trommelmantels la an, wodurch sich eine gewisse Verdichtung des Gutes ergibt, was

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wiederum zu einer günstigen Wärmeleitung des Gutes führt. Es ist jedoch notwendig, das Gut zwecks einer besseren Wärmeabgabe periodisch umzuschichten bzw. umzuwälzen. Diese Aufgabe erfüllt das Förderorgan 2, während es gleichzeitig das Gut etwas mehr zum Trommelauslaufende führt. Da das Förderorgan 2 die Innenseite des Trommelmantels nur in einem kleinen Bereich berührt und daher auch nur in einem verhältnismäßig kleinen Bereich in die Gutschicht 7 eintaucht, wird das Gut auf dem größten Teil des inneren Trommelumfangs an die Innenseite des. Trommelmantels la angedrückt. Das gekühlte Gut wird von dem in der Trommel 1 befindlichen Ende 6a des Auslaufrohres 6 von der Innenseite des Trommelmantels la abgeschält und ausgetragen (Pfeil 21).

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung (mit freibeweglichem, ungelagertem Förderorgan) wird die Drehzahl der Trommel 1 so gewählt, daß sie unterhalb eines oberen Grenzwertes liegt, bei dem das Förderorgan 2 infolge der Fliehkraft die gesamte Trommelumdrehung mitmacht. Die Achse 2b des Förderorganes 2 ' behält also ihre räumliche Lage im wesentlichen bei.

Während das Gut (Pfeil 21) die Trommel 1 durchsetzt, werden an die Außenseite des Trommelmantels la Kühlmedien herangeführt. Bei ihrer Rotation taucht jeweils der unten befindliche Teil der Trommel 1 in das Wasser 9 ein, so daß der jeweils außerhalb des unteren, mit Wasser 9 gefüllten Teiles des Gehäuses 3 befindliche äußere Trommelmantel stets mit einer dünnen Wasserschicht überzogen ist. Im nicht mit Wasser gefüllten Teil 3a des Gehäuses 3 wird die Trommel 1 von einem Luftstrom (PfeilJ22) umspült, der vom Ventilator 12 über die Leitung 11 eingeführt wird. Auf diese Weise wird also eine Verdunstungskühlung erzeugt, die auf den größten Teil des äußreren Trommelmantels la

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wirkt. Diese Wirkung wird noch durch die verhältnismäßig hohe Drehzahl der Trommel und durch die gute Wärmeleitung der verdichteten Gutschicht begünstigt, so daß eine besonders intensive Kühlung gewährleistet ist. Die Luft durchsetzt dabei im indirekten Gegenstrom zum Gut den Gehäuseteil 3a (Pfeil 22) und strömt als feuchte Luft durch den Luftaustrittsstutzen 3b ab. Um den Feuchtigkeitsgehalt im Trommelinneren auf einem möglichst kleinen Wert zu halten, wird ein Teil der vom Ventilator 9 geförderten Luft über die Leitung 14 durch das Trommelinnere geführt. Das Kühlwasser 9 fließt ebenso wie die Luft im indirekten Gegenstrom zum Gut (siehe Pfeil 23)·

Es ist vielfach - besonders in wasserarmen Gebieten vorteilhaft, wenn das Wasser 9 umläuft. In diesem Falle strömt das Wasser zweckmäßig durch den Filter 17 sowie durch den Kühler 18 und wird dann von der Pumpe 19 erneut in das Gehäuse 3 gefördert, so daß ständig kühles Wasser über die Leitung 15 zu- und erwärmtes Wasser über die Leitung 16 abgeführt wird. Durch die Leitung 20 kann bei Bedarf, insbesondere als Ersatz des verdunsteten Wassers, frisches Wasser in den Kreislauf eingeführt werden.

In Betrieben, in denen entsprechendes Kühlwasser in ausreichender Menge zur Verfügung steht, können der Filter 17 und der Kühler 18 und gegebenenfalls auch die Pumpe entfallen.

Eine andere vorteilhafte Befeuchtung der rotierenden Trommel 1 erhält man, wenn vorzugsweise im unteren Teil des Gehäuses 3 ein parallel zur Trommel 1 liegendes, mit Sprühdüsen versehenes Rohr angeordnet ist, das auf die Außenseite des Trommelmantels la als Kühlmedium dienendes Wasser aufsprüht.

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Außer diesen Abwandlungen gegenüber der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäß-; η Vorrichtung ist es gelegentlich vorteilhaft, wenn das
Förderorgan drehbeweglich, jedoch festgelagert in der
Trommel angeordnet ist. Dabei kann das Förderorgan einen gesonderten Antrieb aufweisen.

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Claims

Patentansprüche

orrichtung zum Kühlen von Gut aller Art, insbesondere Peingut, mit einer im Inneren Einbauten aufweisenden, rotierenden Trommel, die von dem mittels eines Kühlmediums gekühlten Gut durchsetzt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die mit mindestens kritischer Drehzahl rotierende Trommel (1) an der Außenseite des Trommelmantels (la) vom Kühlmedium umspült ist und im Inneren ein in exzentrischer Lage zur Trommelachse befindliches, um seine eigene Achse (2b) rotierendes Pörderorgan (2) aufweist, das in die an der Innenseite des Trommelmantels (la) anliegende Gutschicht (7) eintaucht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderorgan (2) freibeweglich und ungelagert in der Trommel (1) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pörderorgan(2) drehbeweglich, jedoch festgelagert in der Trommel (1) angeordnet ist.
^. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderorgan (2) durch die Innenseite des Trommelmantels (la) reibschlüssig angetrieben ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderorgan (2) einen gesonderten Antrieb aufweist.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderorgan (2) durch ein schraubenförmig verlaufendes Band gebildet wird, dessen Bandfläche (2a) etwa senkrecht zur Schraubenachse (2b) liegt.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeldrehzahl unterhalb eines oberen Grenzwertes liegt, bei dem das Förderorgan (2) infolge der Fliehkraft die gesamte Trommelumdrehung mit-

ψ macht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1) einen drehzahlveränderlichen An- , trieb (4) besitzt. -
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem an einer Stirnseite angeordneten Auslaufrohr für das gekühlte Gut, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Trommel (1) befindliche Teil des Auslaufrohres (6) als ein die Gutschicht (7) von der Innenseite des Trommelmantels (la) abschälendes Ende (6a) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1) von einem äußeren Gehäuse (3) umgeben ist, dessen unterer Teil als Kühlmedium dienendes Wasser (9) enthält, in das der jeweils untere Umfangsteil der rotierenden Trommel eintaucht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1) von einem äußeren Gehäuse (3) umgeben ist, das vorzugsweise in seinem unteren Teil ein parallel zur Trommel (1) liegendes, mit Sprühdüsen versehenes Rohr aufweist, das auf die Außenseite des Trom- melmantels als Kühlmedium dienendes Wasser aufsprüht.

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- li -
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil (3a) des Gehäuses (3) von einem als weiteres Kühlmedium dienenden, die Trommel (1) umspülenden Luftstrom(Pfeil 22) durchsetzt ist.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführleitung (11) des Gehäuses (3) eine in das Trommelinnere mündende Abzweigleitung (I¹I) aufweist .

Ik. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet , daß mit der Außenseite des Trommelmantels (la) wenigstens eine parallel zur Trommel (1) angeordnete Reinigungsbürste (10) in Berührung steht.

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