DE2633075A1 - Planetenkuehler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühler zum Kühlen des in einem Drehofen behandelten Gutes, beispielsweise zum Kühlen von Zementklinker. Diese Kühler, die in drei Hauptgruppen, nämlich Dreh- bzw. Rotationskühler, Rostkühler und Turmkühler, unterteilt werden können, dienen entsprechend der Art ihrer Anordnung an dem oder in der Nähe des Auslaßendes eines Drehofens, von dem her sie das Ofenprodukt aufnehmen, das dann auf 1200 bis 1400° C aufgeheizt sein kann, dazu, das Produkt auf eine Temperatur abzukühlen, bei der es für die Weiterförderung und Behandlung in der betreffenden Ofenanlage geeignet ist. Entsprechend den gegebenen Umständen kann es sich bei dieser Kühlung um eine solche auf Temperaturen von mehreren 100° C bis zu etwa 50° C handeln. Zur Erreichung einer solchen wesentlichen Kühlung ist es bekannt, entweder Kühler zu verwenden, die sehr groß sind im Vergleich zu der Gesamtanlage, oder eine Kombination von Kühlern zu verwenden, beispielsweise einen Planetenkühler, der einem Rostkühler, einem Dreh- bzw. Rotationstrommelkühler oder einem Turmkühler vorgeschaltet ist. Wenn sehr große Kühler verwendet werden, er-

reicht die zur Erzielung der gewünschten Kühlung erforderliche Kühlfläche früher oder später eine physikalische Grenze hinsichtlich der Größe des Kühlers _f mit dem es möglich oder zweckmäßig ist, die Anlage auszustatten. Wenn die andere, von mehreren Kühlera Gebrauch machende Lösung gewählt wird, muß eine häufig unerwünschte Forderung nach erheblich mehr Raum für die Anlage und/oder nach einer technisch komplizierteren und kostspieligeren Vorrichtung in Kauf genommen werden, die beispielsweise Förderer zur Förderung des heißen Klinkers von einem Kühler zum anderen umfaßt. Bei modernen Ofenanlagen, bei denen der gesamte oder fast der gesamte Prozeß der Vorerwärmung und Kalzinierung von dem eigentlichen Drehofen zu besonderen Einrichtungen verlagert ist, und der Ofenprozeß dann auf den Sinterungsprozeß beschränkt ist, so daß eine erheblich höhere Wirtschaftlichkeitder Gesamtanlage ohne Vergrößerung der Ofengröße erreicht ist, ist es wünschenswert, gleichzeitig anzustreben die Erreichung einer der Anlage entsprechenden beschränkten Kühlergröße und die Aufrechterhaltung dar erforderlichen Kühlwirkung. Dies ist insbesondere von Bedeutung bei Anlagen, bei denen der Kühler ein Planetenkühler ist, der mit dem Ofen in Rotation steht und bei dem die einzelnen Kühlerrohre an dem Ofenmantel unter gleichmäßiger Verteilung entlang des ümfangs an dem oder in der Nähe des Auslaßendes des Ofens angeordnet sind, wobei hier die Größe des Ofens eine natürliche, absolute Grenze für die Größe und die Anzahl der Kühlerrohre bildet, die an der Außenseite des Ofenmantels angebracht werden können. Jedoch ist es ebenfalls wünschenswert, eine entsprechende Beschränkung der Kühlergröße zu erreichen, wenn der Planetenkühler separat angeordnet ist und mit einer zur Drehgeschwindigkeit des Ofens unterschiedlichen Geschwindigkeit drehbar ist.

Unter einem Planetenkühler wird eine Einheit aus Kühlerrohren verstanden, die planetenartig um die Achse des Ofens an dem oder in der Nähe des Auslaßendes angeordnet oder zur Anordnung ausgebildet sind, wobei die Rohrachsen und die Drehachse der Kühlerrohre im wesentlichen parallel zur Ofenachse verlaufen, wodurch

bei der Verwendung in Verbindung von nach der in dem Ofen stattfindenden Behandlung zu kühlendem Gut dieses aus dem Ofen in das eine Ende der Kühlerrohre eintritt und axial in den Kühlerrohren weitergeführt wird, wobei es von im Gegenstrom durch die Kühlerrohre hindurchströmender Luft gekühlt wird.

Es ist daher wünschenswert, für einen Drehofen einen Kühler nach Art eines Planetenkühlers zu entwickeln, bei dem jedes einzelne Kühlerrohr eine optimale Größe entsprechend der Ofengröße besitzt und bei dem die gewünschte Kühlwirkung innerhalb des Gesamtgebildes des Kühlers erreicht wird.

Hierzu besitzt in erfindungsgemäßer Weise ein Planetenkühler ein Auslaßgehäuse zur Aufnahme teilweise gekühlten Gutes aus den Planetenkühlerrohren, wenn diese sich während ihrer Drehung in einer oberen Stellung befinden, wobei das Auslaßgehäuse als Turmkühler dient und mindestens einen Turm besitzt/ der mit mindestens einer Belüftungseinrichtung zum Einblasen oder Einsaugen von Kühlluft aufwärts durch den Turm zur v/eiteren Kühlung des Gutes im Gegenstrom zu dessen abwärts gerichteten Durchtritt durch den Turm ausgestattet ist.

Der Turm oder die Türme können am oberen Ende einen trichterförmigen Kanal zur Sammlung des teilweise gekühlten Ofengutes aus dem Auslaß der Kühlerrohre und zur Weiter förderung des Gutes in das Auslaßgehäuse aufweisen. Die zugeführte Kühlluft kann vom oberen Teil des Auslaßgehäuses aus ganz oder teilweise im Bypaß zu den Planetenkühlerrohren zur anderweitigen Verwendung in der Anlage führbar sein, beispielsweise zu einem Kalzinator und/ oder Vorerwärmer, der vor einem Ofen angeschlossen ist, an dem der Kühler angesetzt ist, oder direkt zu dem Ofen als Verbrennungsluft. Alternativ hierzu kann die Luft im Gegenstrom zu dem Ofengut ausschließlich durch die Planetenkühlerrohre hindurch und weiter zum Ofen als Verbrennungsluft führbar sein.

Das Auslaßgehäuse kann mit Mitteln zur derartigen Steuerung der Menge der zugeführten Luft in der Nähe des Bodens des Turms oder der Türme ausgestattet sein, daß in dem Turm oder den Türmen ein bestimmter atmosphärischer Unterdruck aufrechterhaltbar ist,

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wodurch Falschlufteintritt in den Turm bzw. dia Türme verhinderbar ist. Des weiteren kann der Turm bzw. die Türire mit bekannten Mitteln zur Verbesserung der Kühlkapazität ausgestattet sein, beispielsweise mit Jalousielatten , über die das Ofengut während der Gegenstroitikühlung kaskadenförmig nach unten gelangen kann, mit einer Flash-Gegenstromkühleinrichtung für die feinere Fraktion des Ofengutes, mit einer Gegenstromkühleinrichtung in der Form einer Charge des Ofengutes an dem unteren Ende des Turms oder der Türme, wobei dann Luft durch die Charge hindurchströitit, mit einer Fluidbett-Kühleinrichiung für die feinere Fraktion oder mit Mitteln zur indirekten Kühlung des Ofangutes.

Das besondere Merkmal der Erfindung besteht somit darin, daß ein verhältnismäßig großer Verbleib in dem von dem Auslaßgehäuse gebildeten Kühlerbereich für das Ofengut erreicht wird, indem das Ofengut in dem Auslaßgehäuse eines Planetenkühlers im Gegenstrom gekühlt wird und indem von einer Abführung aus jedem Kühlerrohr in dessen oberer Stellung Gebrauch gemacht wird, wobei gleichzeitig Kühlluft durch das Auslaßgehäuse nach oben geblasen bzw. gezogen xtfird. Auf diese Weise wird eine bisher nicht beachtete Kühlmöglichkeit bei der Konstruktion eines Planetenkühlers ausgenutzt. Dies ermöglicht eine Änderung der Luftmenge in dem Ofen und in den Kühlerrohren im Vergleich zu bekannten Planetenkühlerarten, da die Menge der Kühlluft in den Rohren reduziert werden kann; im übrigen ist eine bessere Abstimmung zwisehen Ofen- und Kühlerrohrabmessungen bei gleichzeitig verbesserter Kühlkapazität insgesamt erreicht» Diese vorgesehene Lösung ermöglicht die Verkürzung der Planetenkuhlerrohre mit einer daraus resultierenden Abnahme der Last am Ofen, in Konsolen und Trägern. Auch kann eine verbesserte Geräusch- bzw. Lärmdämpfung erreicht werden, da die reduzierten Kühlerrohre auf ihrer gesamten Länge mit einer schallabsorbiarenden Keramikauskleidung ohne negative Beeinträchtigung dar gesamten Kühlungswirkung des kombinierten Kühlers ausgestattet werden können. Des v/eiteren ist es möglich, eine zufriedenstellende Kühlwirkung mittels eines derartigen Planetenkühlers bei Ofenanlagen zu erreichen,die für eine teilweise separate Kalzinierung bestimmt oder umgebaut sind und bei denen es zuvor schwierig gewesen ist, diese Kühlwirkung mit Planetenkühlern allein zu er-

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reichen. Darüber hinaus bedarf infolge, des hochgelegenen Abgabepunktes aus den Kühlerrohren in das als Turmkühler dienende Auslaßgehäuse im Gegensatz zu üblichen Turmkühlern keiner sehr wesentlichen abwärts gerichteten Erstreckung in Hinblick auf den Ofenauslaß, beispielsweise in eine Grube.

Beispiele einer Ofenanlage unter Einbau eines erfindungsgemäß gestalteten integralen Kühlers, sind in den Zeichnungen dargestellt; in diesen zeigt:

Figur 1 eine teilweise geschnittene schematische Seitenansicht eines Beispiels, bei dem ein Teil der in dem Auslaßgehäuse verwendeten Kühlluft im By-paß zu den Kühlerrohren strömt,

Figur 2 eine schematische Seitenansicht eines Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem die gesamte in dem Auslaßgehäuse verwendete Kühlluft durch die Kühlerrohre strömt, und

Figur 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Figur 2.

Die in den Zeichnungen dargestellte Anlage verfügt über einen Drehofen 1, Kühlerrohre 2 eines Planetenkühlers, der am Aulaßende des Ofens vorgesehen ist und mit demselben in Umdrehung steht, wobei die Rohre in einer ständigen Verbindung mit dem Ofen 1 über Einlasse 10 stehen, und über ein Auslaßgehäuse 3 für das in dem Ofen 1 und den Kühlerrohren 2 behandelte Gut.

Das Aulaßgehäuse 3 besteht unter anderem aus zv/ei Türmen 3a, öle an ihren oberen Enden zur Bildung einer gemeinsamen Verbindung 3b miteinander vereinigt sind. An ihren unteren Enden münden die Türme 3a in Auslässen6. Direkt oberhalb der Turmauslässe 6 wird Kühlluft in der Form atmosphärischer Luft in jeden Turm mittels eines Gebläses 5 eingeblasen. Die Kühlluft strömt aufwärts durch die Turmteile 3a und 3b und somit insgesamt (Figur 2) oder teilweise (Figur 1) durch die Kühlerrohre 2 dem Ofen 1 als Verbrennungsluft zu.

Im Fall einer teilweisen Zuführung zu den Kühlerrohren 2 wird der übrige Teil der Kühlluft von dem Auslaßgehäuse 3 aus durch eine Leitung 12 zu anderer bekannter Verwendung in der Anlage weitergeführt. In diesem Fall wird atmosphärische Luft des weiteren als Kühlluft in die Kühlerrohre 2 durch in den Rohren 2 vorgesehene Gitter bzw. Roste 11 angesaugt.

Das Ofengut, das sich gemäß Darstellung in den Figuren 1 und von rechts nach links bewegt, strömt durch die Einlasse 10 in die Kühlerrohe 2 ein. Wenn die Kühlerrohre 2 sich in ihrer unteren Stellung befinden, tritt das teilweise gekühlte Gut aus dem einzelnen Rohr in den Auslaß 4 aus. Der Auslaß 4 besitzt eine Endwand 7 mit einer Öffnung 7a und ist derart gestaltet, daß das Ofengut in dem Auslaß 4 gesammelt wird, wobei es an der Drehung in die obere Stellung des Rohres teilnimmt. In dieser Stellung wird das Rohr vom Ofengut entleert, das über die Öffnung 7a heraus und in einen trichterförmigen Kanal 8 strömt, wenn der Auslaß 4 über dem Kanal 8 vorbeiläuft. Als Folge hiervon wird das Ofenprodukt in dem Kanal 3 verteilt, wonach es sich durch die Türme 3a zu beiden Seiten des Ofens 1 abwärtsbewegt. Infolge der von dem Gebläse 5 gelieferten Kühlluft findet weiterhin eine Kühlung des Ofengutes während seines abwärts gerichteten Durchgangs durch die Türme 3a statt.

Die Türme können mit bekannten Mitteln zur Steuerung der Menge des Luftstroms in einer derartigen Weise ausgestattet sein, daß in den Türmen ein solcher niedriger Luftdruck herrscht, daß keine Falschluft in den Turm bzw. in die Türme an Dichtungen 9 zwischen cam Auslaßgehäuse 3 und dem Ofen 1 (Figur 2) eingesaugt wird. Des v/eiteren können die Türme mit bekannten Mitteln wie Jalousielatten , Flash-Gegenstromkühleinrichtungen, Gutchargen zur Geganstromkühlung, Fluidbett-Kühleinrichtungan oder Einrichtungen zur indirekten Kühlung des Ofengutes ausgestattet sein, um die Zählkapazität in dan Türmen zu verbessern. Da die Steuerungsnachanik zur Regelung des Luftdrucks und die vorstehend angegebenen besonderen Kühleinrichtungen hinsichtlich ihrer Konstruktion bekannt sind, sind diesa Einrichtungen der Türme 3a in den Zeichnungan nicht dargestellt.

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Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere die Verbesserung der Kühlkapazität eines Planetenkühlers als solchem bezweckt, ist die Erfindung nicht beschränkt auf einen allein in solcher .■leise arbeitenden Kühler, da der Kühler, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, auch zur Zusammenarbeit mit anderen Kühlertypen zur Arbeit bestimmt sein kann, beispielsweise durch Anordnung vor oder in Verbindung mit regulären Turmkühlern, Dreh- bzw. Rotationskühlern oder Rostkühlern.

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Claims (7)

P atentansprüche

1. Planetenkühler, gekannzeichnet durch ein Auslaßgehäuse (3) zur Aufnahme teilweise- gekühlten Gutes aus dan Planatenkühlerrohren (2) , wenn diese sich während ihrer Drehung in ihrer oberen Stellung befinden, wobei das Auslaßgehäuse (3) als Turnikühler dient und mindestens einen Turm (3a) besitzt, der mit mindestens einer Belüftungseinrichtung (5) zum Einblasen oder Einsaugen von Kühlluft aufwärts durch den Turm (3a) zur weiteren Kühlung des Gutes im Gegenstrom zu dessen abwärtsgerichteten Durchtritt durch den Turm (3a) ausgestattet ist.

2. Kühler nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß der Turm (3a) oder die Türme am oberen Ende einen trichterförmigen Kanal (8) zur Sammlung des teilweise gekühlten Ofengutes aus dem Auslaß der Kühlerrohre (2) und zur Weiterförderung des Gutes in das AuslaQgehäuse (3) aufweist.

3. Kühler nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung, daß die Kühlluft ganz oder teilweise im By-paß zu den Planetenkühlerrohren (2) zur anderweitigen Verwendung in der Anlage führbar ist.

4. Kühler nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung, daß die Kühlluft im Gegenstrom zu dem Ofengut ausschließlich durch die Planetenkühlerrohre (2) und weiter zu dem Ofen (1) als Verbrennungsluft führbar ist.

5. Kühler nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßgehäusa (3) mit Mitteln zur derartigen Steuerung der Menge der zugeführten Luft in der Nähe des Bodens des Turms (3a) oder der Türme ausgestattet ist, daß in dem Turm (3a) oder den Türmen ein bestimmter atmosphärischer Unterdruck aufrechterhaltbar ist, wodurch ein Falschlufteintritt in den Turm (3a) bzw. die Türme verhinderbar ist.

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6. Drehofenanlage mit einem Planetenkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenkühler an den Drehofen (1) angeschlossen ist.

7. Anlage nach Anspruch 6 bei Abhängigkeit von Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Gehäuse (3) und dia Kühlerrohre (2) hindurchgeführte Luft dem Ofen (1) als Verbrennungsluft zuführbar ist.

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