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Die Erfindung betrifft einen Anströmboden für Wirbelschichtapparate, insbesondere Wirbel- schichttrockner, auf dem vorzugsweise körnige Substanzen mit fluiden Medien in einer Wirbelschicht behandelt werden. Die Erfindung liegt also auf dem Gebiet der Wirbelschichttechnik und kann zur Behandlung körniger Substanzen mit fluiden Medien in einer Wirbelschicht angewendet wer- den. Die dabei ablaufenden Prozesse können Trocknung, Granulierung oder chemische Reaktionen sein.
Es sind Wirbelschichtapparate mit homogener Durchmischung des zu wirbelndes Gutes bekannt :
SU-PS Nr. 303488
GB-PS Nr. l, 106, 194
US-PS Nr. 3, 890, 935
US-PS Nr. 3, 565, 022
US-PS Nr. 3, 814, 176
US-PS Nr. 3, 817, 872
Ferner sind Wirbelschichtapparate, in denen sich das Gut durch bestimmte Strömungsbedin- gungen auf kreis- oder ellipsenförmigen Bahnen bewegt, bekannt :
DE-OS 2326792
GB-PS Nr. l, 144, 320
DD-PS Nr. 63611
DE-AS 1442813
DD-PS Nr. 119304
Desweiteren werden Wirbelschichtrinnen, über die das Gut in fluidisiertem Zustand wandert, in der Technik angewendet :
DE-PS Nr. 1729279
DE-AS 2426714
DE-AS 2218034
DE-AS 2320614
DD-PS Nr. 101747
DD-PS Nr. 104720
DD-PS Nr. 56478
Bei den ersten beiden genannten Apparatetypen kommt es durch die völlige Durchmischung der Schicht dazu, dass auch Teilchen, die gerade erst in den Apparat gelangt sind, sofort aus diesem wieder ausgetragen werden oder andere Teilchen überdurchschnittlich lange im Apparat verweilen.
Bei den Wirbelschichtrinnen wandert das Gut zwar definiert über die Länge der Rinne, aber die Luftverteilung unter der Rinne sowie die Randeinflüsse werden ungünstiger mit zunehmender Länge der Rinne.
Ziel der Erfindung ist es, ein Feststoffteilchengemisch, das aus Feststoffteilchen unterschiedlicher Durchmesser besteht, so mit einem fluiden Medium zu behandeln, dass die Verweilzeit für die grossen Teilchen gleich ist und eine Qualitätsverbesserung des Produktes erreicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Apparat zu schaffen, der so ausgebildet ist, dass er die kleinen Teilchen von den grossen Teilchen eines Teilchengemisches trennt, wobei die kleinen Teilchen kürzere Zeit und die grossen Teilchen längere Zeit mit einem fluiden Medium in Kontakt gebracht werden. Dieser Vorgang soll möglichst in einem kompakten Apparat durchgeführt werden.
Bei den bereits bekannten Lösungen (homogene Durchmischung der Schicht bzw. kreis- oder ellipsenförmigen Bahn der Feststoffteilchen) kommt es durch das Spektrum der Verweilzeit dazu, dass sowohl einzelne Feststoffteilchen den Apparat sofort nach Eintritt in denselben wieder verlassen und somit noch nicht genügend lange mit dem fluiden Medium in Kontakt standen, als auch andere Teilchen zu lange im Apparat verbleiben. Dies geschieht unabhängig von der Grösse der Teilchen. Bei den Wirbelschichtrinnen wird zwar eine annähernd gleichmässige Verweilzeit aller Teilchen erzielt, wobei aber die Apparate durch ihre rinnenförmige Bauart eine ungünstige Form für die Luftverteilung sowie erhöhte Randeinflüsse aufweisen.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Anströmboden aus einzelnen
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Segmenten in Streckmetallausführung besteht, bei denen sowohl die Richtung der Schlitzöffnungen als auch die Öffnungsverhältnisse unterschiedlich sind und zwischen den Fördersegmenten gasundurchlässige Trennwände und zwischen den Trennwänden quer zur Strömungsrichtung des
Feststoffes Prallbleche angeordnet sind.
Durch die genannte Anordnung verschiedener Streckmetallsegmente auf dem Anströmboden wird auf das mit einem fluiden Medium zu behandelnde Gut ein Transporteffekt in waagrechter Richtung übertragen. Überraschend dabei ist, dass der Transporteffekt stärker auf die grossen Teilchen eines Teilchengemisches wirkt und somit einerseits eine gerichtete Feststoffströmung in einer oder mehrere gewünschte Richtungen erzielt wird und anderseits das Feststoffteilchengemisch teilweise entmischt wird, wobei die kleinen Feststoffteilchen nach oben ausgetragen werden, während die grossen Teilchen auf einer definierten Bahn, die durch die Anordnung der Streckmetallsegmente und der zwischen ihnen angeordneten Trennwände festgelegt werden kann, den Apparat durchlaufen.
Somit haben die grossen Feststoffteilchen eine längere und definierte Verweilzeit im Apparat, während die kleinen Teilchen nur kurz mit dem fluiden Medium in Kontakt kommen und dann sofort den Apparat über Kopf verlassen.
Überraschend dabei ist ebenfalls, dass die gewünschte Art der Strömungsführung durch senkrecht zur Strömungsrichtung stehende Prallbleche aus Streckmetall verbessert wird, wenn die Höhe der Prallbleche 200 mm beträgt und in einem Abstand von 100 mm vom Boden angebracht sind.
Ausführungsbeispiel : Die Erfindung ist nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Das 1. Ausführungsbeispiel wird durch die Fig. l bis 4 dargestellt.
Fig. l zeigt eine mögliche Anordnung von Streckmetallsegmenten als Anströmboden in einem Wirbelschichtapparat., Fig. 2 zeigt als Längsschnitt durch einen Wirbelschichtapparat den eingebauten Anströmboden und die Anordnung der Trennbleche bzw. der Prallbleche sowie die Anordnung des Austrages, Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch Fig. 2. Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch Fig. 3, an dem die Anordnung des Guteintrages in die Wirbelschicht zu erkennen ist.
Als Beispiel wird ein Wirbelschichtapparat für die Kühlung einer körnigen Substanz gewählt.
In einem rechteckigen Wirbelschichtapparat --1-- befindet sich ein Anströmboden --2--, der aus mehreren Streckmetallsegmenten --5, 6, 7-- besteht. Diese Segmente --5, 6, 7-- haben unterschiedliche Öffnungsverhältnisse und unterschiedliche Schlitzrichtungen und sind wie folgt angeordnet.
In der Draufsicht (Fig. l) ist im Anströmboden --2-- ein Aufgabesegment --6-- mit einem Öffnungsverhältnis von 15% angeordnet, dessen Schlitzrichtung parallel zum unteren Bodenrand zum Zentrum zeigt.
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hältnis von 10% besitzt und dessen Schlitzrichtung in Richtung der Winkelhalbierenden zur Mitte des Apparates-l-zeigt.
Spiegelbildlich dazu ist ein weiteres gleichartiges Umlenksegment-5-angeordnet, an das sich weitere Fördersegmente --7-- anschliessen, deren Schlitzrichtung entgegengesetzt der der ersten Fördersegmente --7-- ist und ein Öffnungsverhältnis von 5% besitzen. Diese Förderseg- mente --7-- enden analog in einem Umlenksegment-5-mit 10% Öffnungsverhältnis, dessen Schlitzrichtung wieder auf den Apparatemittelpunkt 1 zeigt.
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Zwischen den einzelnen Fördersegmenten --7-- sind senkrecht stehende Trennwände --3-- in der aus Fig. l ersichtlichen Art angeordnet, die eine Höhe von 1/8 der Bodenlänge haben.
Senkrecht zu diesen Trennwänden --3-- sind des weiteren Prallbleche --4-- aus Streckmetall mit einem Öffnungsverhältnis von 25% so angeordnet, dass zwischen Unterkante Prallblech --4-- und Boden ein Abstand von 100 mm bleibt. Die Schlitzrichtung des Streckmetalls zeigt dabei nach unten.
Die Erfindung soll an Hand eines zweiten Ausführungsbeispieles weiter erläutert werden.
Zum 2. Ausführungsbeispiel gehören die Fig. 5 und 6.
Fig. 5 zeigt eine weitere Möglichkeit der Anordnung von Streckmetallsegmenten als Anström- boden Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch Fig. 5.
Im 2. Ausführungsbeispiel sind die Streckmetallsegmente so angeordnet, dass am rechten und linken äusseren Rand des Bodens die Streckmetalle in eine Richtung parallel zur Peripherie des Bodens zeigen. Dabei ist am Anfang jeder Seite ein Aufgabesegment --6-- mit einem Öffnungsverhältnis von 15% angeordnet. Die Breite beider Aufgabesegmente --6-- beträgt jeweils 1/3 der Bodenbreite, ihre Länge 0, 5 der Bodenbreite.
An diese Aufgabesegmente --6-- schliessen sich Fördersegmente --7-- an, die ein Öffnungsverhältnis von 0, 5% besitzen. Die Fördersegmente --7-- laufen am Ende unter einem Winkel von 450 aus und gehen in Umlenksegmente --5-- über, die in den jeweiligen Ecken untergebracht sind und deren Schlitzrichtung unter einem Winkel von 45 aus der Apparateecke heraus zeigt.
Die Umlenksegmente --5-- haben ein Öffnungsverhältnis von 10%. Spiegelbildlich zu den äusseren Umlenksegmenten --5-- sind zwei innere Umlenksegmente --5-- angebracht, deren Schlitzrichtung senkrecht auf der Schlitzrichtung der äusseren Umlenksegmente --5-- steht und deren Öffnungsverhältnis wieder 10% beträgt.
An die inneren Umlenksegmente --5-- schliessen sich weitere Fördersegmente --7-- an, deren Schlitzrichtung entgegengesetzt zur Schlitzrichtung der äusseren Fördersegmente --7-- angeordnet sind. Die Breite dieser Fördersegmente --7-- beträgt 1/3 der Bodenbreite, ihr Öffnungsverhältnis beträgt 5%.
Die mittleren Fördersegmente --7-- enden in einem Ablaufschacht --8--.
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Senkrecht auf diesen Trennwänden --3-- sind Prallbleche --4-- aus Streckmetall mit einem Öffnungsverhältnis von 25% angebracht. Dabei zeigt die Schlitzrichtung des Streckmetalls nach unten. Zwischen Unterkante Prallblech --4-- und Boden verbleibt eine freie Höhe von 100 mm.
Die Höhe der Prallbleche beträgt 200 mm, ihre Breite 1/3 der Bodenbreite.
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