DK169362B1 - Roterende tromlekøler - Google Patents

Description

DK 169362 B1

Opfindelsen angår en roterende tromlekøler til afkøling af klinker eller lignende produkter ved hjælp af kold luft, med en rørformet roterende tromle, som i det mindste over en del af sin aksiale længde har langs omkredsen for-5 delte gennemgående huller og med en kappe, som omgiver den aksiale del af tromlen, som har gennemgående huller, til optagelse af produkt, som trænger ud igennem de gennemgående huller.

En sådan roterende tromlekøler er kendt fra 10 DE 35 41 677 Al. Ved den kendte køler når de varme cementklinker via en faldskakt ind i det indre af rørkøleren. Ved den modsat liggende ende (udløbssiden for det afkølede produkt) trænger en køleluft ind. Køleluften og køleproduktet gennemløber den roterende tromlekøler i modstrøm. I det 15 midterste område af køleren er tilvejebragt et finmateriale-udløb, via hvilket såvel fint materiale som en del af den opvarmede køleluft, som er indført ved udløbsinden, strømmer ud. Den i rørkøleren indstrømmende friske køleluft afkøler først det grove produkt, som forlader rørkøleren ved dennes 20 udløbsende. I området ved finproduktudløbet forlader en del af den allerede opvarmede køleluft rørkøleren. Den største del gennemstrømmer imidlertid rørkøleren over hele dens længde og afkøler de varme cementklinker fra den roterende rørovn. I området ved finproduktudløbet er rørkøleren om-25 givet af en faststående, rørkøleren gastæt omgivende kappe.

I denne kappe samler det fine produkt, som falder ned, og køleluften sig. Ved udløbet for det fine produkt bliver støv revet med af køleluften. Af denne grund er kappen ved sin øvre omkreds via en rørledning forbundet med et elektro-30 filter, hvori køleluften renses for støv. Ved Foden af kappen samler det grovere finprodukt sig, som via et udløbsorgan med tilsluttet transportindretning udtages. Ved den kendte køler er varmeovergangen mellem køleluften og køleproduktet ikke optimal. Dette følger af, at køleluften strømmer ind 35 ved udløbsenden af køleren og overvejende strømmer i aksial-retningen gennem rørkøleren (bortset fra den via finprodukt- DK 169362 B1 2 udløbet borttrukne delluftstrøm). Luften strømmer således for en stor del hen over massen af køleproduktet og kommer ikke i indvendig kontakt med dette. Kun ved den af rotationen betingede omrøring af køleproduktet finder der en gennemblan-5 ding med køleluften sted. Denne er dog ikke særlig intensiv, eftersom kun det øvre køleproduktlag kommer i berøring med den forbistrygende køleluft. Køleprocessen er følgelig langsom, dvs. ved forudbestemt ydelse skal den roterende tromlekøler have en tilsvarende stor længde.

10 Fra DE 35 22 839 Al kendes en roterende rørkøler til afkøling og behandling af varme hvidcementklinker. Det roterende rør i køleren er underopdelt i et medstrøms-forkøle-trin med indløbsåbningen for de vandbesprøjtede klinker og en efterfølgende modstrøms-slutkøletrin/tørrezone med udløbs-15 kammer for de afkølede, tørrede klinker. Det keglestubformede medstrøms-forkøletrin i det roterende rør har på den indvendige væg elementer, såsom spiralformede røreværktøjer, til omrøring og blanding af klinkerne med hinanden og med dampene samt i givet fald forhåndenværende restvand.

20 Fra FR-PS 22 79 689 kendes en roterende rør køler, i hvis kappe der er anbragt i aksialretningen forløbende kølerør. Ved hjælp af en spiralformet skinne bliver de klinker, som skal køles, bevæget imod hældningen af den roterende rørovn.

25 Det er hensigten med opfindelsen at tilvejebringe en køler til afkøling af klinker eller lignende produkter af den i indledningen nævnte art, som kræver ringe plads, arbejder med ringe driftseffekt, har en høj termisk virkningsgrad og muliggør en hurtig afkøling af produktet.

30 Dette opnås i forbindelse med en roterende tromlekøler af den indledningsvis nævnte art ved, at kappen består af overtrykskamre, at der under den roterende tromle er anbragt tætnings- og køleluftføringsplader, at køleluften, ført af tætnings- og køleluftføringspladerne, blæses fra undersiden 35 af den roterende tromle igennem køleproduktbeden i den roterende tromle og ind i det indre af den roterende tromle.

DK 169362 B1 3

Ifølge opfindelsen er der tilvejebragt en simpel, stabil og effektiv roterende tromlekøler til kontinuerlig og hurtig afkøling af klinker eller lignende produkter, der kommer fra brændingsovne, hvor de er fremstillet ved som 5 følge af fremstillingsprocessen temmelig høje temperaturer.

Betegnelsen "klinker" benyttes om cementen i dens rå tilstand, hvor den består af makroskopiske partikler med en temmelig heterogen granulometri og farve, som kan variere fra lysegrå til mørkegrå, og betegnelsen dækker derfor en 10 bestemt tilstand, som ikke må forveksles, indtil det tidspunkt, hvor materialet formales sammen med andre aggregater og omdannes til pulver med en tykkelse, der er passende til dets anvendelse.

På den til denne beskrivelse hørende tegning viser 15 fig. 1 et længdesnit gennem en udførelsesform for køleren ifølge opfindelsen med de forskellige dele, hvoraf den består, medens fig. 2, 3, 4 og 5 viser henholdsvis køleren set fra venstre side i fig. 1 og snit efter linierne AB, CD, EF, i fig. 1 med henblik på at vise andre detaljer i 20 køleren ifølge opfindelsen for at lette forståelsen af denne.

Ved hjælp af tegningens figurer, hvor alle kølerens komponenter er forsynet med henvisningstal, kan man let følge nedenstående beskrivelse af de enkelte deles funktion.

En fødekanal 1 er fremstillet af svejst plade af 25 kulstofstål og er indvendigt belagt med ildfaste mursten, og den tjener til ved hjælp af tyngdekraften at transportere de varme klinker, som indføres i kanalens øvérste del, ned til køleplader 8a, og til at transportere varmluft (sekundærluft) fra indersiden af den roterende ristkøler til forbræn-30 dingszonen i brændingsovnen (se fig. 1 og 2).

Et indre tætningssystem 2 er fremstillet af plade af kulstofstål og støbejernsplader og fungerer som mekanisk tætning ved hjælp af fjedre eller ved luftstempelvirkning for at hindre indtrængning af falsk kold luft fra omgivel-35 serne ind i det indre af det roterende tromle, som holdes under konstant lavtryk af brændingsovnens udsugningsanlæg DK 169362 Bl 4 (se fig. 1 og 2).

En roterende tromle 3 er fremstillet af svejst plade af kulstofstål og er den største og vigtigste del af køleren og har til hovedopgave at tilvejebringe den turbulente ro-5 terende bevægelse af klinkerne eller et tilsvarende produkt på kølepladerne 8, der er fastgjort til dens inderside for at fremme dens kølevirkning.

Lejesko 4, der er fremstillet af plade af kulstofstål, og som ved hjælp af svejsning eller skruer er fastgjort til 10 ydersiden af den roterende tromle 3 har til hovedformål at forstærke og forbedre tromlens understøtning på indersiderne af rulleringe 5 og tjener også til at holde dem fast mod aksiale forskydninger (se fig. 1 og 2).

Rulleringene 5 er af støbestål og er helt maskinbe-15 arbejdede. De tjener til at understøtte den roterende tromle 3 ved hjælp af lejeskoene 4 og til at muliggøre den frie rotationsbevægelse af hele enheden på bæreruller 22 (se fig. 1 og 2).

Et ydre tætningssystem 6 er fremstillet af plade af 20 kulstofstål og støbejernsplader og tjener som mekanisk tætning ved hjælp af fjeder- eller luftstempelvirkning, som hindrer indtrængning af falsk luft udefra til det indre af den roterende tromle, som holdes under konstant lavtryk, og tætningen tjener også til at undgå udslip af kold luft fra 25 trykluftkamre 27 til omgivelserne (se fig. 1).

Et hus 7 af svejste og sammenskruede plader af kulstofstål udgør den statiske del af kølerens ydre konstruktion og tjener til at holde al varm luft indespærret i den roterende tromle og sikrer derved en god termisk virknings-30 grad af apparatet (se fig. 1 og 3).

Bøjede køleplader 8 med slidser er fremstillet af ildfast støbestål og er ved hjælp af skruer fastgjort til indersiden af den roterende tromle 3. Pladerne tjener til at danne adskillelse mellem de indførte varme klinker og tryk-35 kamrene, og samtidig sender de kold luft gennem slidserne op til massen af varme klinker i konstant turbulent bevægelse DK 169362 B1 5 for at afkøle massen (se fig. l og 3).

Glatte bøjede plader 9 er fremstillet af ildfast støbestål og er ved hjælp af skruer fastgjort til indersiden af den roterende tromle 3. De tjener til at beskytte inder-5 siden mod varmen og sliddet fra klinkerne (se fig. 1 og 4).

En tandkranskappe 10 af svejste plader af kulstofstål beskytter en tandkrans 11 mod indtrængning af støv og hindrer endvidere tab af smøremidlet fra tandhjulsparret (se fig. 1 og 4) .

10 En tandkrans 11 af støbestål, maskinbearbejdet og fastgjort til den roterende tromle 3 med skruer, tappe og fjedre driver den roterende rist rundt (se fig. 1).

Bøjede plader 12 med løfteorganer er fremstillet af ildfast støbestål og er med skruer fastgjort til tromlen 3.

15 De tjener til at beskytte tromlen mod varme og kraftigt slid fra klinkerne og endvidere til at løfte større partikler af klinkerne op for at bryde dem ved slagpåvirkning og medvirker derved til at opnå en bedre afkøling af deres kerne (se fig. 1 og 4).

20 Et endetætningssystem 13 er fremstillet af kulstofstål og støbejernsplader og er fastgjort til den roterende tromle 3 og til en støvbortledningskanal 14 ved hjælp af skruer, tappe og svejsesømme, og tætningssystemet tjener til at hindre indstrømning af falsk luft i støvbortledningskanalen 25 14 (se fig. 1).

Støvbortledningskanalen 14 er dannet af svejste plader af kulstofstål og har til formål at transportere overskydende køleluft forurenet med klinkerstøv til et filtreringssystem med henblik på at genvinde den brugelige fraktion af produk-30 tet (se fig. 1 og 5).

Bøjede sorteringsstænger 15 af kulstofstål er ved hjælp af skruer og svejsesømme fastgjort til den sidste del af den roterende tromle 3. De tjener til at fraskille de store klinkerpartikler, som ikke er egnede til at indgå i 35 transportsystemet, idet disse klinker derefter formales ved at føres til en klinker-knuser 18, som knuser dem til en pas- DK 169362 Bl 6 sende størrelse (se fig. 1 og 5).

En øverste inspektionsdør 16 af svejst kulstofstål er fastgjort til den bageste del af støvbortledningskanalen 14 og muliggør inspektion og vedligeholdelsesarbejder inde 5 i den roterende tromle 3 (se fig. 1 og 5).

En gangbro 17 af vinkel jern og plader af kulstofstål giver adgang til den øverste inspektionsdør 16 (se fig. 1 og 5).

Klinkerknuseren 18 er et apparat af den type som 10 også kaldes en hammermølle og tjener til at reducere størrelsen af klinkepartiklerne til passende dimensioner (se fig. 1 og 5) .

En klinkeropfangningstragt 19 af svejste plader af kulstofstål tjener til at transportere de via sorterings-15 stængerne 15 udskildte kolde klinker og de knuste klinker til en celletransportør 20 under køleren (se fig. 1 og 5).

Celletransportøren 20 er en bægerelevator eller lignende indretning til at transportere løst materiale og tjener til at føre de kolde klinker op til oplagringsrummene (se 20 fig. 1, 2, 3, 4 og 5).

Bærerullernes lejer 21 er i regelen glidelejer med bøsningen af bronze eller lejemetal, og de understøtter bærerullerne 22 ved hjælp af deres akseler (fig. 1 og 2).

Bærerullerne 22 er fremstillet af støbestål og svej-25 sestål og bærer rulleringene under deres roterende bevægelse sammen med hele den roterende tromlenhed 3 (fig. 1 og 2).

Et tanddrev 23 af bearbejdet støbestål overfører roterende bevægelse fra et reduktionsgear 24 til tandkransen 11 (se fig. 1).

30 Reduktionsgearet 24 tjener, som navnet angiver, ude lukkende til at omsætte drivmotorens rotationshastighed til en lavere hastighed af tanddrevet 23 til opnåelse af en passende rotation af den roterende tromle 3 (se fig. 1 og 4).

En nederste inspektionsdør 25 af svejst plade af 35 kulstofstål giver adgang til det indre af trykkamrene 27 for inspektion og vedligeholdelsesarbejder (se fig. 1).

DK 169362 B1 7

Dobbelte skifteventiler 26 drives af elektromotorer eller luftstempler og er indrettede til at tillade udstrømning af kolde, fine klinker, der har samlet sig i den ne-derste del af trykkamrene, uden at falsk luft kan trænge 5 ind udefra (se fig. 1, 2 og 3).

Trykkamrene 27 er fremstillet af svejst plade af kulstofstål og har til formål at holde al luft, der transporteres af blæsere 30 på et tryk under et forud fastlagt konstant tryk, så luften tvinges til at passere gennem slid-10 serne i kølepladerne 8 til afkøling af de varme klinker, som er udsat for kontinuerlig bevægelse af luften, og kamrene muliggør endvidere opsamling af alle kolde klinkerpartikler, som under tyngdekraftens påvirkning passerer gennem slidserne og aflejres i den nederste del af hvert trykkammer, hvor de 15 dobbelte skifteventiler 26 kan overføre klinkerne til celletransportøren 20 (se fig. 1, 2 og 3).

En bærekonstruktion 28 for køleren er fremstillet af sammensvejste og sammenskruede laminerede plader af kulstofstål og bærer alle de hovedkomponenter i køleren, som skal 20 være fast forbundne med jorden, f.eks: fødekanalen 1, trykkamrene 27, huset 7, tanddrevet 23, knuseren 18 osv. (se fig. 1, 2, 3, 4 og 5) .

Bøjede tætnings- og ledeplader 29 til føring af kold luft er fremstillet af svejste plader af kulstofstål 25 og er med skruer, tappe og fjedre fastgjort inde i trykkamrene. De tjener til at lede strømmen af kold luft fra blæserne 30 gennem slidserne i de bøjede køleplader 8 direkte til midten af den varme klinkermasse for at fremkalde hurtig afkøling af denne og derved opnå en høj termisk virkningsgrad 30 af køleren (se fig. 3).

Blæserne 30 er centrifugalblæsere af kendt type, som tjener til at blæse luft ind i trykkamrene til køling af klinkerne (se fig. 3).

Den roterende tromles tromleformede konstruktion 31 35 består af langsgående og rundtgående stænger af kulstofstål, som er svejst til ydersiden af den roterende tromle 3 i en DK 169362 B1 8 aksial udstrækning svarende til længden af trykkamrene 27, og konstruktionen tjener til at forstærke det område af den roterende tromle 3, som er svækket af gennemgående huller under kølepladerne 8 (se fig. 1 og 3).

5 Drivmotoren er en elektromotor 32, der trækker den roterende rist 3 og er indrettet til at arbejde med kontrolleret variabel hastighed (se fig. 4).

Efter at funktionerne af alle dele i den omhandlede køler er forklaret, beskrives i det følgende hele kølerens 10 arbej dsmåde.

Klinker eller et lignende produkt, som netop er fremstillet ved meget høj temperatur føres kontinuerligt ind i fødekanalen 1, hvorfra materialet af tyngdekraften føres ind langs indersiden af køleren over en første række køle-15 plader 8. Brændingsovnens afgangsende hviler i praksis direkte på mundingen af kanalen. Den samtidige virkning af ristens rotation, hældningen af dens symmetriakse og tyngdekraften fremmer ikke alene ensartet fordeling af de varme klinker i bedform over en langsgående strækning over den 20 nederste del af tromlens 3 indre, men holder også massen i kontinuerlig turbulent roterende bevægelse under samtidig aksial forskydning i retning hen mod enden af køleren, hvor sorteringsstængerne 15 er anbragt.

Under hele bevægelsen i længderetningen hen over 25 kølepladerne 8 gennemstrømmes den varme klinkerbed kontinuerligt nedefra og op gennem klinkerne af kold luft, der kommer fra trykkamrene 27 og hurtigt afkøler klinkerne.

Alle klinkerpartikler, som er mindre end slidserne i kølepladerne 8 falder ved tyngdepåvirkningen gennem slid-30 serne, medens den varme klinkerbed langsomt bevæger sig fremad i horisontal retning, og partiklerne falder vertikalt i modstrøm mod den indblæste kolde luft og lejrer sig helt afkølet i den nederste del af trykkamrene, hvor de dobbelte skifteventiler 26 leder dem videre til celletransportøren 35 20.

Klinkerpartikler, der er større end slidserne i køle- DK 169362 B1 9 pladerne 8 eller de gennemgående huller 8a og derfor ikke kan passere gennem disse, bevæger sig i kølerens længderetning, indtil de når hen til sorteringsstængerne 15 ved enden af den roterende tromle 3. De partikler, som er mindre end 5 de åbninger, som dannes af selve sorteringsstængerne 15, vil her på grund af tyngdekraften og allerede i afkølet tilstand falde ned i opfangningstragten 19 og derfra blive ført ind på celletransportøren 20.

Hvis partiklerne er større end de nævnte åbninger, 10 vil de først falde ned i klinkerknuseren 18, hvor deres størrelse reduceres ved slagpåvirkning, der igen kaster dem ind i den roterende tromle 3 for at de skal søge at følge den foran beskrevne cyklus, indtil de når celletransportøren 20, som til sidst transporterer dem til lageret.

15 Den kolde luftstrøm fra trykkamrene medtager det meste af varmen fra den varme klinkerbed, når den passerer nedefra opad gennem beden og afkøler den hurtigt samtidig med, at den vedvarende opvarmes, og luften når derefter hen til indersiden af risten, hvor en del (den varmeste del 20 svarende til luften fra det første og andet set kamre) suges tilbage mod brændingsovenen og anvendes som sekundær forbrændingsluft, medens den anden del af luften vil blive ført til et sandfilter og støvbortledningskanalen 14 som luftoverskud indeholdende klinkerpulver.

25 Efter denne beskrivelse af kølerens virkemåde skal her nævnes nogle af de fordele, der opnås ved anvendelse af køleren: a) lille indbygningsplads, b) simpel betjening i hovedsagen bestående i en pas-30 sende justering af den variable rotationshastighed af tromlen 3 til opnåelse af de nødvendige parametre til enhver ønsket produktion, c) der findes ingen bevægelige køleplader, hvorved slid mellem pladerne er elimineret og langvarige driftsstop 35 og deraf følgende store vedligeholdelsesudgifter undgås, d) køleren drives med lav rotationshastighed, hvilket DK 169362 B1 10 resulterer i større holdbarhed, e) den nødvendige drivkraft er lille, og der spares derfor elektrisk energi, f) den termiske virkningsgrad er høj, idet brændstof-5 forbruget i brændingsovnen er reduceret væsentligt ved anvendelse af den sekundære luft, der kommer fra den meget varme køler, g) brat afkøling af klinkerne, hvorved deres fysiskkemiske egenskaber forbedres væsentligt, og klinkernes tem- 10 peratur, når de kommer ud af køleren, er faldet kraftigt.

Claims (9)

1. Roterende tromlekøler til afkøling af klinker eller lignende køleprodukt ved hjælp af kold luft, med en rørformet roterende tromle, som i det mindste over en del 5 af sin aksiale længde har langs omkredsen fordelte gennemgående huller, og med en kappe, som omgiver den aksiale del af den roterende tromle, som har gennemgående huller, til optagelse af køleprodukt, som trænger ud igennem de gennemgående huller, kendetegnet ved, at kappen består 10 af overtrykskamre (27), at der under den roterende tromle (3) er anbragt tætnings- og køleluftføringsplader (29), således at køleluften, ført af tætnings- og køleluf tføringspladerne (29), indblæses gennem de gennemgående huller (8a) fra undersiden af den roterende tromle (3) gennem kølepro-15 duktbedden i den roterende tromle (3) og ind i det indre af den roterende tromle (3).

2. Roterende tromlekøler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den omfatter bøjede køleplader (8) med slidser og/eller gennemgående huller (8a), som langs omkred- 20 sen, ved hjælp af skruer, er fastgjort til den indvendige overflade af den roterende tromle (3), således at disse dækker ét eller flere gennemgående huller mellem den udvendige overflade og den indvendige overflade på den roterende tromle (3).

3. Roterende tromlekøler ifølge krav 1 og 2, k e n- detegnet ved, at bøjede glatte plader (9) , med eller uden løfteorganer, ved hjælp af skruer er fastgjort langs omkredsen på indersiden af den roterende tromle (3) over et afsnit, som er beliggende mellem den sidste række køleplader 30 (8) og et antal sorteringsstænger (15).

4. Roterende tromlekøler ifølge krav 1, 2 og 3, kendetegnet ved, at sorteringsstængerne (15) ved hjælp af skruer og/eller ved svejsning er fastgjort langs omkredsen af tromlens (3) nærmest afgangsenden liggende del.

5. Roterende tromlekøler ifølge krav 1, 2, 3 og 4, kendetegnet ved, at et indre tætningssystem (2) DK 169362 B1 12 af mekanisk tætningstype, der påvirkes af fjedre og/eller luftstempler, er fastgjort på den centrale forreste del af tromlen (3) og på den nederste munding ved udløbet af en fødekanal (1) ved hjælp af skruer og/eller ved svejsning.

6. Roterende tromlekøler ifølge krav l, 2, 3, 4 og 5, kendetegnet ved, at et udvendigt tætningssystem (6,13) af mekanisk tætningstype er anbragt ved tromlens af-gangsende og er påvirket af fjedre eller luftstempler, hvilket system er fastgjort udvendigt på tromlens (3) omkreds-10 flade og til et udvendigt hus (7) samt til en støvbortledningskanal (14) ved hjælp af skruer og/eller svejsesømme.

7. Roterende tromlekøler ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5 og 6, kendetegnet ved, at en forstærkende tromlekonstruktion (31) bestående af langsgående og rundtgående stæn- 15 ger ved svejsning er fastgjort til den ydre omkredsflade af den roterende tromle (3) over hele det afsnit, hvor de gennemgående huller er anbragt.

8. Roterende tromlekøler ifølge krav 1-7, kendetegnet ved, at bøjede tætnings- og ledeplader (29) 20 for kold luft ved hjælp af skruer, tappe og fjedre er fastgjort indvendigt til den øverste del af trykkamrene (27) i et område tæt ved forstærkningskonstruktionen (31) på tromlen.

9. Roterende tromlekøler ifølge krav 1-8, kende-25 tegnet ved, at den roterende tromle bæres af rulleringe (5) ved hjælp af udvendige, rundtgående sko, som er fast-svejst eller påskruet på tromlen, og som hviler frit på indersiden af rulleringene (5), således at tromlens langsgående akse skråner lidt i forhold til horisontalplanet, og 30 at den roterende tromle (3) er indrettet til at drives med variabel rotationshastighed omkring den langsgående symmetriakse ved hjælp af en tandkrans anbragt rundt om ydersiden.