DE1289067B

DE1289067B - Waermetauscher zur unmittelbaren UEbertragung von Waerme aus einem Gas an ein Mehl

Info

Publication number: DE1289067B
Application number: DEB80832A
Authority: DE
Original assignee: BOIE; JAN DIPL ING
Current assignee: BOIE; JAN DIPL ING
Priority date: 1965-03-05
Filing date: 1965-03-05
Publication date: 1969-02-13

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zur unmittelbaren Übertragung von Wärme aus einem Gas an ein Mehl, bestehend aus mehreren gleichachsig übereinander angeordneten Zyklonen oder Wirbelräumen, die von einem heißen Gas von unten nach oben durchströmt werden, während das mehlige Schüttgut unter dem Einfluß der Schwerkraft sich im Gegenstrom zum Gas von oben nach unten bewegt.
Es ist bekannt, feinkörnige oder mehlige Stoffe im heißen Abgasstrom unmittelbar zu erhitzen. Die Sinkgeschwindigkeit der einzelnen Mehlanteile - in Korngrößen zwischen 0 und etwa 50 R - ist außerordentlich gering und liegt in der Größenordnung von einigen Zentimeter pro Minute. Da die baulichen Abmessungen von gasführenden Apparaten, die für diese Geschwindigkeiten ausgelegt würden, viel zu umfangreich wären, werden Gasgeschwindigkeiten von etwa 4 bis 24 m pro Sekunde verwendet.
Bei diesen Gasgeschwindigkeiten wird das zu erwärmende mehlige Gut nach seinem Eintritt in den Gasstrom mitgerissen. Der Übergang von Wärme aus dem Gas an das Mehl findet dabei sehr rasch in Sekunden oder nur Bruchteilen von Sekunden statt.
In dieser kurzen Zeit ist es erfahrungsgemäß nicht möglich, den gesamten Wärmeinhalt des heißen Gases an das Mehl abzugeben. Bekannterweise wiederholt man deshalb in mehreren Stufen diesen Vorgang. Dabei scheidet man das immer wärmer werdende Mehl mehrfach aus dem heißen Abgasstrom aus und gibt es unmittelbar danach wieder auf.
Zum Ausscheiden des Mehles benutzt man die Zentrifugalkraft in Zyklonströmungen. Man verwendet neuerdings auch erweiterte Wirbelräume mit verengten Düsenquerschnitten, ähnlich Axialzyklonen.
Dabei strömt das Gas durch den verengten Düsenquerschnitt mit großer Geschwindigkeit hindurch. Das im Gegenstrom herabfallende Mehl wird hierbei wieder hochgerissen und erwärmt sich. Dieser Vorgang geschieht so lange, bis die getragene Mehlmenge größer und schwerer ist als die, die der Tragfähigkeit des Gasstromes entspricht. Nun beginnen einzelne Strähnen - Tropfen - Ballen des Mehles der Gasströmung entgegen durch den Düsenquerschnitt hindurchzufallen.
Unter diesem ersten Wirbelraum mit Düsenquerschnitt befindet sich ein zweiter Wirbelraum, in dem sich das Mehl schwebend so lange anreichert, bis es aus dem darunter befindlichen nächsten Düsenquerschnitt austritt. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis der technisch gewinnbare Wärmeinhalt aus dem Heißgas an das Mehl übergeführt wurde.-Bei den bisherigen Ausführungen hat-sich jedoch gezeigt, daß die gleichmäßige Bel-adühg des Gasquerschnittes sowohl in der Düse wie auch im Wirbelraum darüber schwierig zu beherrschen ist. Häufig kommt es vor, daß größere Agglomerationen (Mehltropfen und Mehlballen) aus Mehlteilchen unaufgelockert durch mehrere Stufen des Wärmetauschers hindurchfallen, ohne ausreichend erwärmt zu werden, während andere Kornfraktionen sehr lange im Gasstrom schweben.
Die Folgen sind ungleichmäßige Erwärmung bzw. Entsäuerung des Mehls.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Durchfallen größerer Mehltropfen oder -ballen zu verhindern und damit den Wärmeübergang vom Gas an das Mehl zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-19st, daß unter jedem Zyklonauslauf ein kegeliger Einbaukörper angebracht ist, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des zugehörigen Auslaufquerschnittes. Fallende Mehltropfen oder -ballen treffen nunmehr auf die Wände der Einbaukörper, zerfallen hier und gelangen wieder feinverteilt in den Gasstrom oder in den nächsttieferen Wirbelraum.
Zugleich wird eine klare Umlenkung des Gasstromes erreicht, so daß an dieser Stelle eine zum Gutstrom quergerichtete Gasströmung entsteht, die einen besseren Wärmeübergang zur Folge hat.
In den Figuren ist ein gemäß der Erfindung ausgeführter Wärmetauscher schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen lotrechten Schnitt durch mehrere gleichachsig übereinander angeordnete Zyklone, F i g. 2, 3 zwei Ausführungsmöglichkeiten für den jeweils unter dem Zyklonauslauf angeordneten kegeligen Einbaukörper.
In bekannter Weise sind drei Wirbelräume 1 vor einem Drehofen 2 selbsttragend übereinander angeordnet. Die vierte Stufe 3 schließt den Wärmetauscher ab. Über ein Zuführrohr 4 wird dem Wärmetauscher Mehl aufgegeben. Aus dem Drehofen 2 steigt das heiße Abgas durch die Wirbelräume 1 nach oben, erfaßt in dem vierten Wirbelraum 3 das Mehl und trägt es in die Abscheider 5, wo die Trennung des Gases vom Mehl erfolgt. Das vorgewärmte Mehl fällt nunmehr dem nächsttieferen Wirbelraum 3 zu, während das Gas hinter den Abscheidern 5 das System verläßt.
Unterhalb des engsten Düsenquerschnitts 11 ist erfindungsgemäß der Einbaukörper 6 angeordnet. Er wird von Armen 8 gehalten, die in einer Schrägstellung 9 angeordnet sind. Bei der trichterförmigen Ausbildung des Einbaukörpers gemäß F i g. 3 hat der kleinste Auslaufquerschnitt 10 des Einbaukörpers nur einen Bruchteil der Größe des kleinsten Düsenquerschnittes 11 des Wirbelraumes 1.
In F i g. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Einbaukörper als Doppelkegel 12 ausgebildet ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Wärmetauscher zur unmittelbaren übertragung von Wärme aus einem Gas an ein Mehl, bestehend aus mehreren axial übereinander angeordneten Zyklonen, die von dem Mehl von oben nach unten und von dem Gas von unten nach oben durchströmt werden, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß unter jedem Zyklonauslauf (11) ein kegeliger Einbaukörper (6) angebracht ist, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des zugehörigen Auslaufquerschnittes.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbaukörper (6) wie ein Trichter ausgebildet ist.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbaukörper (12) als doppelkegeliger Verdrängungskörper ausgebildet ist.
4. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaukörper (6,12) in Achsrichtung der Zyklone verschiebbar sind.
5. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaukörper (6,12) mittels schräggestellter Schaufeln (8, 9) gegen den Zyklonenmantel abgestützt sind.
6. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Austrittsquerschnitte (11, 10) von Zyklon (1) und Einbaukörper (6) mindestens 4: 1 beträgt.