DE2230489A1

DE2230489A1 - Waermetauscher

Info

Publication number: DE2230489A1
Application number: DE19722230489
Authority: DE
Inventors: Alfons Winterberg
Original assignee: Balcke AG
Current assignee: Balcke AG
Priority date: 1972-06-22
Filing date: 1972-06-22
Publication date: 1974-01-10

Description

Wärmet auscher Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher, der zum Energieaustausch zwischen heißem Gas und kalten, feingemahlenen Feststoffteilen oder zur Kühlung heißer, pulverf örmiger Fest stoffe durch kalte Iiuft eingesetzt werden kann.
Wärmeaustauscher zum Vorwärmen, Trocknen, Kühlen und zur Wärmebehandlung feinkörniger, pulverförmiger Materialien werden in großem Umfang bei der Zementherstellung, sowie in der Aluniniumindustrie und bei anderen ähnlichen Sinter- Brenn- und Röstanlagen zur Senkung der Abgastemperatur und zur Aufheizung des Aufgabematerials, verwendet.
Die bekannten Einrichtungen lassen sich in zwei Hauptgruppen unterteilen. Es werden einerseits Wärmeaustauscher benutzt, die nach einem Nehrstufenprinzip arbeiten, wobei mehrere im Gleichstrom arbeitende über- und nebeneinander angeordnete Austauschstufen hintereinander geschaltet werden. Das zweite Prinzip besteht darin, daß die Abgase im Gegenstrom zum Aufgabematerial durch sogenannte Schachtvorwärmer geführt werden, in denen der Wärmeaustausch im Gegenstrom stattfindet. Bei diesen Anlagen ist eine gesonderte Tragkonstruktion in Form eines Stahlbau- oder Betonturms, wie sie bei nach dem MehrstuSenprinzip arbeitenden Wärmeaustauschern für erforderlich gehalten werden, entbehrlich; diese Anlagen können vielmehr als freistehende selbsttragende Aggregate ausge führt werden.
Die Vorteile der nach dem Stufenprinzip arbeitenden Anlagen bestehen einerseits in dem guten Abscheidegrad der einzelnen Stufen und dem damit geringen Staubkreislauf und andererseits neben dem guten wärmetechnischen Wirkungsgrad in der elastischen Fahrweise über einen weiten Arbeitsbereich. Ein Nachteil der bekannten mehrstufigen Anlagen, die meist als Mehrfach-Zyklon-Wärmetauscher ausgeführt werden, ist die aufwendige Tragkonstruktion für die einzelnen Stufen, die aufgrund der Ausbildungsformen und der Anordnung notwendig ist.
Die nach dem Gegenstromprinzip arbeitenden Anlagen haben demgegenüber den Vorteil, daß sie einfacher ausgebildet sind, d.h. keine gesonderte Tragkonstruktion benötigen, andererseits aber die Nachteile ungunstiger Betriebsdaten, eines erhöhten Staubkreislaufes und eines geringeren wärmetechnischen Wirkungsgrades.
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt, besteht darin, einen Wärmetauscher so auszubilden, daß er die Vorteile der beiden vorstehend erwnten Typen von Warmetauschern vereinigt, d.h. daß die hintereinander geschalteten Stufen so angeordnet sind, daß ein möglichst geringer Raumbedarf benötigt wird und eine selbsttragende gonstruktion entsteht.
Bei einem Wärmetauscher zum Vorwärmen, Trocknen, Kühlen und zur Wärmebehandlung feinkörniger, pulverförmiger Materialien, insbesondere von Zementrohmehl, bei dem mehrere im Gleichstrom arbeitende hustauschstuien hintereinander geschaltet sind und das zu behandelnde Gut der obersten Stufe zugeführt uazii aus der untersten Stufe abgezogen wird. während das zas zunächst in die unterste Stufe eingeführt wird und die Anlagen über die oberste Stufe verlt, besteht die Erfindung darin, daß mehrere Drehströmungsentstauber mit einem Deckel und einem schrägen Boden koaxial übereinander in einem vorzugsweise zylindrischen Blech- oder Betonschacht angeordnet sind, die über ebenfalls koaxial zur Schachtachse angebrachte Verbindungsrohre miteinander verbunden sind, deren unteres Ende durch den Deckel in einen der Entstauber hineinragt, während die oberen Abschnitte der Verbindungsrohre durch die schrägen Böden in den darüber angeordneten Entstauber geführt sind, wobei sich an die schrägen Böden Austrittsleitungen für das zu behandelnde Gut anschließen, die aus dem Schacht nach außen geführt und unter Umgehung eines Entstaubers zwischen zwei Entstaubern an ein Ve-Dindungsrohr angeschlossen sind.
Auf diese Weise ergibt sich eine selbsttragende Konstruktion, in der die einzelnen Austauschstufen übereinander angeordnet sind.
Die Erfindung sieht ferner vor, daß das obere Ende der Verbindungsrohre mit einem Drallkörper versehen ist und daß innerhalb der Entstauber zwischen dem Eintritt und dem Austritt des Gases Strömungskörper angeordnet sind.
Auf der Zeichnung- ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Anlage dient zur Vorwärmung von Rohmehl, das einem Drehrohrofen 1 zugeführt wird. Die aus diesem Ofen austretenden heißen Gase werden zur Aufheizung des Rohmehls benutzt und verlassen die Anlage über eine Leitung 2 und einen Ventilator 3, von wo sie in eine nicht dargestellte Entstaubungsanlage gelangen. Der Wärmetauscher besteht aus drei Stufen, die durch die Drehströmungsentstauber 4, 5 und 6 gebildet werden. Diese sind übereinander in einem Blech- oder Betonschacht 7 angeordnet und haben einen oberen Deckel 8 und einen unteren schräg verlaufenden Boden 9. In die einzelnen Böden münden von unten koaxial zur Schachtachse liegende Verbindungsrohre 10, die als Tauchrohre durch die Deckel 8 in die jeweils darunterliegenden Entstauber hineinragen.
Das unterste Verbindungsrohr mündet über eine Verbindungsleitung 11 in den Einlaufkopf 12 des Drehrohrofens.
Zwischen den oberen Enden der Verbindungsrohre 10, die zweckmäßigerweise mit einem Drallkörper 13 versehen sind und dem unteren Ende des darüberliegenden Verbindungsrohres ist innerhalb des Entstaubers ein Strömungskörper 14 angeordnet, der zur Ablenkung des Gas- und Gutstromes und damit zur besseren Trennung dient. An die einseitig schräg angeschnittenen Böden schließt sich eine Austrittsleitung 15 für das in den einzelnen Stufen behandelte Gut an, die aus dem Schacht 7 herausgeführt ist, den darunterliegenden Entstauber umgeht und in das in diesen mündende Verbindungsrohr 10 in dem Abschnitt eingeführt wird, in dem dieses durch den zwischen zwei Entstaubern liegenden freien Raum tritt. Die Austrittsleitung der untersten Stufe mündet in den Xinlaufkopf 12 des Drehrohrofens.
Die Anlage arbeitet wie folgt: Das aus dem Drehrohrofen kommende heiße Gas wird über den Einlaufkopf 12 und die Verbindungsleitung 11 in das Verbindungsrohr 10 der ersten Stufe eingeführt, aus der es nach Durchgang durch den Drehströmungsentstauber 4 durch das darüberliegende Verbindungsrohr 10 in den Entstauber 5 und dann in den Entstauber 6 gelangt, von wo es über zwei kleinere Zyklon-Abscheider 16 die Anlage über die Leitung 2 verläßt. Das zu behandelnde Gut wird über einen Einlaufstutzen 17 oberhalb des Entstaubers 6 zugeführt.
Zum Anfahren der Anlage dient eine Klappe 18. Das Gut wird durch das aus dem Entstauber 6 kommende Gas mitgerissen und durchläuft zunächst die beiden Zyklone 16, deren Austrittsleitungen in dem freien Raum zwischen dem oberen und dem mittleren Entstauber in das obere Verbindungsrohr 10 münden. Durch das aufsteigende Gas wird das Gut dem Drehströmungsentstauber 6 zugeführt, den es über die Beitung 15 verläßt, die aus dem Schacht herausgeführt ist, den Entstauben 5 umgeht und dann in dem freien Raum zwischen den Entstaubern 4 und 5 in das mittlere Verbindungsrohr mündet, so daß das Gut in den Entstauber 5 und in der beschriebenen Weise über das untere Verbindungsrohr 10 in den Entstauber 4 und schließlich in den Drehrohrofen gelangt.
Der eigentliche Wärmeaustausch findet dabei in den Verbindungsrohren 10 statt, in denen das aufgegebene Rohmehl dispergiert und die einzelnen Teilchen des Rohgutes intensiv von Heißgas umspült werden. Die Verteilung des Rohmehls im Gasstrom kann durch an sich bekannte Einbauten und Schieber noch verbessert werden.
Patentansprüche

Claims

Patentansprüche X Wärmetauscher zum Vorwärmen, Trocknen, Kühlen und zur Wärmebehandlung feinkörniger, pulverförmiger Materialien, insbesondere von Zementrohmehl, bei dem mehrere im Gleichstrom arbeitende Austauschstufen hintereinander geschaltet sind und das zu behandelnde Gut der obersten Stufe zugeführt und aus der untersten Stufe abgezogen wird, während das Gas zunächst in die unterste Stufe eingeführt wird und die Anlagen über die oberste Stufe verläßt, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere Drehströmungsentstauber (4, 5, 6) mit einem Deckel (8) und einem schrägen Boden (9) koaxial übereinander in einem vorzugsweise zylindrischen Blech- oder Betonschacht (7) angeordnet sind, die über ebenfalls koaxial zur Schachtachse angebrachte Verbindungsrohre (10) miteinander verbunden sind, deren unteres Ende durch den Deckel in einen der Entstauber hineinragt, während die oberen Abschnitte der Verbindungsrohre (10) durch die schrägen Böden in den darüber angeordneten Entstauber geführt sind, wobei sich an die schrägen Böden Austrittsleitungen (15) für das zu behandelnde Gut anschließen, die aus dem Schacht (7) nach außen geführt und unter Umgehung eines Entstaubers zwischen zwei Entstaubern an ein Verbindungsrohr angeschlossen sind.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der Verbindungsrohre mit einem Drallkörper (13) versehen ist.
3. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Entstauber (4, 5, 6) zwischen dem Gaseintritt und dem Gasaustritt Strömungskörper (14) angeordnet sind.