CH163814A - Verfahren zur Wärmebehandlung von festen, halbflüssigen oder flüssigen Stoffen mittelst Gasen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Ilrärmebeliaii(llung    von festen, halbflüssigen oder flüssigen Stoffen  mittelst Gasen.    Die Erfindung betrifft ein Verfahren     und     eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von  festen, halbflüssigen oder flüssigen Stoffen       mittelst    Gasen, zum Beispiel mittelst     Ab-          ,gasen    oder Heizgasen. Die Erfindung     be-          steht,darin,        dass    das zu behandelnde Gut auf  in Bewegung gehaltene     Wärmeübertragungs-          organe    aufgebracht wird, mit welchen die  Gase in innige Berührung gebracht werden.  



  Die beiliegende Zeichnung stellt einige       Ausfthrungsformen    einer zur Durchführung  des Verfahrens gemäss vorliegender Erfin  dung geeigneten Vorrichtung     #dar.     



       Fig.   <B>1</B> veranschaulicht einen Schnitt  <B>e71</B>  durch den Abgaskanal eines     DrehrohrGfens,          der    als besonderer Schacht ausgebildet ist;       Fig.   <B>29</B> zeigt eine Detailvariante der     Fig.   <B>1,</B>  n  bei welcher die Drehachse der     Tra.,-#einric'h-          tun-    für die     Wärmeübertragungsorgane    in  einem Winkel zur Senkrechten angeordnet  ist;

           Fig.   <B>3</B> und 4 zeigen schematisch<B>je</B> eine  Variante der     Antriebsvorrielltuno-    der     Wärme-          übertragungsorgane,    bei welcher die Trag  arme     bezw.    das Tragkreuz     wagebalkenartig     aufgehängt sind;

   in       Fig.   <B>5</B> sind zur Aufnahme der     Wärme-          übertragungsorgane    Trommeln angeordnet,  die im Abgaskanal liegen, während gemäss       Fig.   <B>6</B> die Trommel senkrecht, hängt und  mit einer Tragachse in Verbindung steht, wo  bei die     Wärmeübertragungsorgane    strahlen  artig von der Tragachse nach der     Innenwan-          ,dung    der Trommel verlaufen.  



  Gemäss     Fig.   <B>1</B> sind die aus Ketten be  stehenden biegsamen     Wärmeübertragungs-          organe    im Abgaskanal a eines     Drehrohrofens     gelagert. Mittelst eines Schneckengetriebes     b,     <B>e,</B> kann der Abgaskanal a in     Drelluno-    ver  setzt werden. In dem obern Teil des Kanals  selbst sind Düsen<B>d</B> angeordnet, mittelst  welcher der beispielsweise zu trocknende      Schlamm gespritzt wird. Im Innern des  Kanals a sind     Tra-balken   <B>f</B> angeordnet, an       23        ZD     denen die Ketten<B>g</B> befestigt sind.  



  Die im Gaskanal herunterhängenden Ket  ten können hierbei zwecks engem     Zusammen-          schluss    durch quer verlaufende Ketten mit  einander verbunden sein.  



  Zur Erhöhung der Leistung können zwi  schen den an dem obern Balken<B>f</B> aufgehäng  ten rotierenden Ketten noch feststehende,  zum Beispiel aus Flacheisen i bestehende  Einbauten angeordnet sein, welche an den  beiden Querbalken<B>k</B> befestigt sind<B>*</B> Die  Querbalken<B>k</B> ruhen mittelst einer beliebigen  Stützkonstruktion auf einem Rost.  



  Die Tragbalken<B>f</B> dienen als     Aufhänge-          vorrielltung    für die     Wärmeübertragungs-          organe    und sind an einer senkrechten Welle       befestigt,,die    in beliebiger Weise angetrieben  wird. Das dem Gaskanal zum Beispiel     mit-          telst    Düsen oder     4ergleiellen    aufgegebene  Gut, zum Beispiel Schlamm, bleibt an den       Wärmeübertragungsorganen    haften.

   Es wird  alsdann durch die Wärme der Gase     o-ecebe-          nenfalls    getrocknet und ganz oder teilweise       vorgebrannt        und    kann dann einem Ofen     zu-          ,geführt    werden.

   Besonders vorteilhaft kann  ,das Verfahren auch so ausgeübt     werden"dass     ,das in dem Gaskanal getrocknete Gut gege  benenfalls nach vorheriger     Vermahlung    in an  sich     bekannt-er    Weise in     Drelitrommeln    oder  andern sieh bewegenden Vorrichtungen zu  kleinen Formlingen umgeformt wird, die als  dann auf einer     gasdurchlä##sieen        Transport-          vorrielltung,    wie     Kettenro#st,    Wanderrost,  Treppenrost     usw.        vorgebrannt    und in einem       Drehrohrofen    gesintert werden.

   Das Ein  spritzen des beispielsweise schlammigen  Gutes hat den Vorteil,     dass    das Gut in fein  zerstäubtem Zustande besonders gut von den       Wärmeübertragungsorganen    aufgenommen  und getrocknet     bezw.    ganz oder teilweise     vor-          gebrannt    wird.  



  Die     Wärmeübertragungsorgane    können  statt     in-dem    Abgaskanal eines     Drelirohrofens     auch. in einem diesem Ofen vorgelagerten  Schacht oder kastenartigen Behälter her-         unterhängen    und durch Querverbindungen  zu einer oder mehreren Bahnen     vereiniot    sein.

    C  Die Erfahrung hat nun gelehrt,     dass    die  Loslösung des getrockneten Schlammes von  ,den     Wärmeübertragungsorganen    noch wesent  lich beschleunigt werden kann     und,dass    ferner  auch der Austausch der Wärme besser vor  sieh geht, wenn die verschiedenen     Wärme-          übertragungsorgane    ihre Lage zueinander  während der Drehung ständig verändern.  Haben sieh beispielsweise zwischen zwei von  Tragorganen gebildeten Bahnen getrocknete  Schlammassen festgesetzt, so wird die Los  lösung dieser Massen erheblich erleichtert     wer-          ,den,    wenn diese Bahnen neben der Umdre  hung noch dauernd relativ zueinander ver  schoben werden.

   Damit wird eine     Leistunos-          steigerung    erzielt. Gemäss     Fig.    2 wird diese  Relativbewegung der Bahnen so     durclige-          führt,        dass    die     Dreliachse    des zur Aufnahme  der     Wärmeübertragungsorgane    dienenden  Tragkreuzes<B>f</B> schräg zur senkrechten Ebene  gestellt     und    mittelst Kegelräder oder in     ähn-          lieller    Weise     anaetrieben    wird, wobei dann  die     Wärmeübertragungsorgane,    zum Beispiel  Ketten,

   ihre Lage zueinander während einer  Umdrehung ständig wechseln. Die Ketten,  die zuerst an :der höchsten Stelle des Trag  kreuzes hängen, befinden sieh nach einer  Drehung um<B>180 '</B> an der tiefsten Stelle; die  Ketten verschieben sich also gegeneinander  und stossen dadurch getrocknete     Schlamm-          ZD     massen leichter ab.  



  Die     Wärmeübertragungsorgane,    zum Bei  spiel Ketten, könnten auch zu Zylindermän  teln vereinigt sein, die     konzentris,ch.    ineinan  der angeordnet sind. Die einzelnen Zylinder  mäntel könnten dabei auch in entgegengesetz  ter Richtung zueinander umlaufen. Der       cleiche    Effekt würde auch erreicht werden,  wenn zwischen :den einzelnen in gleicher  Richtung umlaufenden     Kettenmänteln    fest  stellende, Einbauten angeordnet sind. Das  Loslösen des getrockneten Schlammes kann  unter Umständen auch so erfolgen,     dass    der  Gaskanal selbst in Umdrehung versetzt wird.

         Stattdie    einzelnen     Kettenmäntel    in entgegen  gesetztem Sinne umlaufen zu lassen, können      sie in der gleichen Richtung aber mit ver  schiedener Winkelgeschwindigkeit gedreht  werden.  



  Gemäss     Fig.   <B>3</B> ist eine     wagebalkenartig     ausgebildete Trageinrichtung<B>c</B> vorgesehen,  ,die um einen Stützpunkt     p    schwingt. Das  freie Ende dieses Trägers     c    kann     beispiels-          weisedurch    eine     Exzenterantriebseinrichtung     bewegt werden. Derartige     wagebalkenartige          Trageinrichtunigen    können in beliebiger An  zahl nebeneinander angeordnet sein.  



  Bei ;der     Ausführungsfo#rm    gemäss     Fig.    4  sind die Träger     c    nicht     wagebalkenartig        aus-          ,gebildet,    sondern deren eines Ende ist     dreh-          D     bar gelagert.

   Auch hier können mehrere der  artige     Trä;ger        c    nebeneinander liegen.     Zweck-          mässi-    sind die Lager<B>je</B> zweier     nebeneinan-          t'        tD     der liegender Träger gegeneinander versetzt,  <B>kn</B> kn  um eine gewisse Bewegung zweier     benach-          harter    aus biegsamen Tragorganen gebildeten  Bahnen relativ zueinander zu ermöglichen.  Die einzelnen Ketten können auch zu Bün  deln vereinigt sein.

   Statt die     Trageinrichtun-          ,gen    in der Mitte oder einseitig zu lagern,  können auch mehrere, zweckmässig radial     ge-          el     stellte Tragarme in Anwendung kommen, die  um einen     uemeinsamen    Stützpunkt in     sahwin-          t'          ,gende    Bewegung versetzt werden.

   Um die  <B>D</B>  Arbeitsfläche der Vorrichtung zum     Auffa-n-          ,tren    des eingespritzten oder einfliessenden       D        t'     Gutes zu vergrössern, können die einzelnen  biegsamen Tragorgane auch an     kreisfürmigen     C  Tragarmen     befesti--t    sein. Diese Tragarme  werden dann zweckmässig in eine kreisende  hin- und rückläufige Bewegung versetzt oder  um einen Durchmesser geschwenkt.  



  Mittelst dieser schwingenden     Trageinrich-          tuncen    kann zum Austausch von Wärme der       gleiehe    Erfolg wie     mittelst    in Umdrehung       t'        C>     versetzter     Wärmeübertragungsorgane    erzielt  werden. Die ganze Trageinrichtung mit den       Wärmeübertragungsorganen    kann zum     Auf-          àn--en    des Schlammes schrittweise gedreht  werden, um überall ein gleichmässiges     Auf-          fliessen    oder Aufspritzen des Schlammes zu  gewährleisten.

   Die Trageinrichtung könnte  beispielsweise auch in der     wagrechten    Ebene  in schwingende Bewegungen versetzt werden,    wofür sich zum Beispiel ein     Exzenterantrieb     oder eine ähnliche Vorrichtung eignen würde.  



  Gemäss,     Fig.   <B>5</B> sind zwei rotierende Kör  per r untereinander drehbar gelagert. Diese  rotierenden Körper sind als Siebtrommel aus  gebildet.     'Jt#de    Siebtrommel besteht aus zwei  Stirnwänden s,     welelie    durch Stangen oder  ähnliche Vorrichtungen t miteinander verbun  den sind. In diesen     Siebtromrneln    sind auf die  Stangen t die     Wärmeübertragungsorgane,     beispielsweise Ketten, lose eingehängt.

   Der  auf die obere Trommel aufgespritzte oder       auffliessende    Schlamm wird bei deren Um  drehung von den Ketten aufgenommen und  allmählich auf die darunter liegende Trom  mel geleitet, von wo aus dieser nun zum Teil  stark eingedickte, Schlamm über eine       Schurre    n in den     Drehrohrofen        m    fällt, wo  er gebrannt wird.  



  Die innerhalb der Trommel angeordneten       Wärmeübertragungsorgane    bewirken auch in  diesem Falle eine,     Übertragung,der    Gaswärme  auf das zu     behandeln-de    Arbeitsgut. Sie     brei-          tendas    Gut bei der     Trommel#drehung    aus und       ermbo-lichen    dadurch einen leichteren Über  gang der Wärme auf das Gut.

   Werden     bieg-          Same    Organe, also zum Beispiel Ketten ver  wendet, so können diese Arbeitsmittel paral  lel zu den     Stirnwändeil    in die Trommel     ein-          ,uehäno,t    werden<B>.</B> Es können aber auch an  dere, :

  den     bieusamen    Organen entsprechende  ähnliche Arbeitsmittel Anwendung finden,  also zum Beispiel Eisenstücke,     Raschigringe          usw.,    die ebenfalls in erster Linie wie auch  die biegsamen Organe, den Zweck haben zur  Wärmeübertragung auf das Gut zu     dieneu.       Die rotierenden Körper, zum Beispiel  Trommeln, können in dem Gaskanal, zum  Beispiel Abgaskanal oder     schachtofenartigen     Behälter, statt horizontal auch geneigt liegen.  Die heissen Gase, zum Beispiel die Abgase,  werden quer durch die Trommel hindurch  geleitet. Es ist aber auch sehr wohl eine       achsiale    Hindurchleitung möglich.

   Die in den  rotierenden Körpern aufgehängten Organe  können dabei an den einzelnen die     Stirnwände     verbindenden Stäben befestigt sein, sie, kön-           nen    aber auch von einer Stirnwand zur an  dern laufen, und zwar in verschiedenen Rich  tungen, um eine möglichst innige Berührung  untereinander herbeizuführen. In gleicher  Weise ist es möglich, die Tragorgane inner  halb dieser rotierenden Körper in Form einer  Schraubenlinie anzuordnen, die für den  Transport des     Sehlammos    vorteilhaft ist. Da  bei können die Trommeln selbst senkrecht  untereinander oder auch nebeneinander     auge-          ordnet    sein.  



  Eine Trommel ist bei einer weiteren     Aus-          führun(rsform        wemäss        Fio-.   <B>6</B> senkrecht an  geordnet. Eine solche Trommel kann unmittel  bar am Gaskanal. angebaut sein und wird  von den Gasen zweckmässig in der Längs  richtung durchströmt. Im Innern der     Tro-m-          mel    ist eine Achse u gelagert, die aus mehre  ren Teilen besteht. Sie kann aber auch aus  nur einem einzigen Stück bestehen. Die ein  zelnen Teile sind ineinander gelagert. Auf  .der Zeichnung ist die innere, Achse mit v be  zeichnet.

   Diese Achsen können gemeinsam  oder einzeln, beispielsweise mittelst eines  kleinen<B>E</B>     xzenteralitriebes    beliebig bewegt,  beispielsweise gedreht oder auf- und     abwärts-          bewegt    werden. Die<U>Trommel</U> selbst nimmt  an der     Achsenbewegung    teil. Von diesen  Achsen u, und v     cehen    zum     Auffanuen    des  Gutes dienende Ketten     ra-dial    nach der     Tram-          melwandung.    Die Bewegung der gesamten  <B>C</B>     el   <B>in</B>  E     inrichiung    kann auch so erfolgen,     dass    die.

    Trommeln durch die Achsen u und v angeho  ben, gedreht und auf entsprechende im<B>Ab-</B>  gaskanal angeordnete Ansätze     fallengelassen     werden. Die Trommel würde dabei schritt  weise eine Drehbewegung ausführen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE: <B>1.</B> Verfahren zur Wärmebehandlung von festen. halbflüssicen oder flüssi--en Stof- zn ZD fen mittelst Gasen, dadurch gekennzeich net, dass das zu behandelnde Gut auf in Bewegung gehaltene Wärmeübertra- gungsorgane aufgebracht wird, mit wel- c.hen die Gase in innige Berührung ge- t2 bracht werden.

   II. Vorrichtung zur Ausübung des Verfah rens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass in Bewegung versetz bare, in dem Gaskanal eines Ofens ange ordnete Wärmeübertragungsorgane für das zu behandelnde Gut vor-,esehen sind. C UNTERANSPR-CCHE: <B>1.</B> Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das in einem Gaskanal getrocknete Gut zu Form- lingen umgeformt wird, die in diesem Zustande in einen nachgeschalteten Dreh- ZD rohrofen gelangen. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeich net, dass das in dem Gaskanal getrocknete Gut vor dem Umformen zu Formlingen vermahlen wird. <B>3.</B> Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeich net, dass das zu Formlingen umgeförmte Gut zunächst auf einen Wanderrost und dann in den Drehrohrofen gelangt. 4. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mehrere aus Wärmeübertragungsorganen gebildete C tD Bahnen durch Trageinrichtungen in Um- .drehung versetzt werden.

   <B>5.</B> Verfahren nach Patentanspruch, I und Unt-eranspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass die einzelnen Wärmeübertra- gungsorgane in einander entgegengesetz ter Richtung umlaufen.

   <B>6.</B> Verfahren nach Patentanspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Wärme- übertragungsorgane konzentrisch inein- eD 2n anderliegende zylindrische Bahnen bil- ,den, die mit verschiedenen Winkelge- schwindigkeiten um ihre gemeinsame Achse gedreht werden.

   <B>7.</B> Verfahren nach Patentanspruch, I, da- .durel-i gekennzeichnet, dass der die Wärmeübertragungsorgane umschlie- ssen,de Gaskanal in Umdrehung versetzt wird.

   <B>8.</B> Verfahren nach Patentanspruell <B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass eine Tragein- riclitun.o1- für die Wärmeübertragungs- or-une neben einer vertikal schwingen- ZD <B>en</B> den Bewegung gleichzeitig sieh schritt.- :21 2D weise dreht.

   <B>9.</B> Verfahren nach Patentanspruch i' da durch o-ekennzeichnet, dass eine die Wärmeübertra-un--sor-ane aufnehmende t# ZD tD Trommel in wippende auf- und nieder- g o ehende Bewegung versetzt wird. <B>10.</B> Verfahren nach Patentanspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet,

   dass eine die Wärmeübertragungsorgane aufnehmende Trommel in einer senkreehten Ebene auf- und abbewegt wird. <B>11.</B> Verfahren naeli Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass eine senkrecht. stehendü, die Wärmeübertragungsorgane aufnehmende Trommel auf- u' <B>i</B> nd abbe- wegt und gleichzeitig schrittweise ge- ,dreht wird. 12.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch<B>11,</B> dadurch gekennzeich net, dass die Aehse,d-er Trommel vertikal auf- und abbewegt wird. <B>13.</B> Verfahren nach Patentanspruch<B>1</B> und Unteranspruch<B>11,</B> dadurch gekennzeich net, dass Trommel und Achse vertikal auf- und abbewegt werden.

   14. Vorrichtun- nach Patentansprueli II, ge- Im el kennzeichnet,durch Düsen, durchdie das sehlammi--e Gut in den Gaskanal ein-e- spritzt wird. <B>15.</B> -Vorrichtung nach PatentanspruGli II, da durch gekennzeichnet, dass die Wärme- übertragungsorgane biegsam sind.

   <B>16.</B> Vorrichtung nach Patentansprueli II und Unteranspruc'h <B>15,</B> dadurch gekennzeich net, dass die biegsamen Wärmeübertra- gungsorgane aus Ketten bestehen. <B>1.7.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen<B>15</B> und 16"dadureh ge kennzeichnet, dass die im Gaskanal her- unterhäncenden Ketten durch quer ver laufende Ketten miteinander verbunden sind.

   <B>18.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch II, da- .durch gekennzeichnet, dass die Tragvor richtung für die Wä.rmeübertragungs- organe zur Aufnahme von Rohsehlamm in einem spitzen -Winkel zur Senkrech ten angeordnet ist. <B>19.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass zwischen ein zelnen drehbaren '#Värmeübertrao,unos- organen feststehende Einbauten angeord net sind. 20.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die zur Auf nahme von schlammigem Arbeitsgut die nenden Wärmeübertragungsorgane, an einer oder mehreren Trageinrichtungen befestigt sind, #die in schwingende Bewe gung versetzbar sind. 21.

   Vorrichtung nach Patentanspruch IT und Unteranspruch 20, da-durch gekennzeicli- net, dass die TrageinricUtungen der Wärmeübertragungsorgane so ausgebil det sind, dass sie in wippende Bewegun gen versetzt werden können.

   22. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 20, dadurch gekennzeich net, dass die Trageinrichtungen wage- balkenartig bewegbar sind, wobei beid- seits der Lagerstelle Wärmeübertra- gungsorgane für das Arbeitsgut an die Trageinrichtungen gehängt sind.

   <B>23.</B> Vorrichtung nach Patentanspruell II und Unteranspruch 20, dadurch gekennzeich net, dass die Wärmeübertragungsorgane in der wacrechten Ebene hin- und her- geschwenkt werden. 24.

   Vorrichtung nach Patentanspruch<B>11,</B> ge kennzeichnet durch wenigstens eine in einen Kanal eingebaut-- Trommel mit siebförmigem Mantel, der Idas zu behan- ;delnde Gut aufgegeben wird und in der es<B>Von</B> den Wärmeübertragungsorganen aufgefangen und ausgebreitet wird, wäh rend die Gase quer durch die Trommel strömen.<B>.</B> <B>2,5.</B> Vorrichtung nach Patentansprueh II und Unteranspruch 24, dadurch gehennzeich- net, dass die Trommel in den Abgaskanal eines Drehrohrofens eingebaut ist.

   <B>26.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch, I-1 und Unteranspruch 24, dadurch gekennzeieh- net, dass die Wärmeübertragungsorganü zum Auffangen des Gutes an den beiden Stirnwänden der Trommel befestigt sind. <B>27.</B> Vorrichtung nach Patentansprucb. II und Unteranspruch 24, dadurch gekennzeiell- net, dass die in der Trommel anoeordne- ten Wärmeübertragungsorgane zu Bün deln vereinied sind.

   kn <B>28.</B> Vorrichtung nach Patenta-nspruch II und Unteransprucb. 24, dadurch gekennzeich net, dass die Wärmeübertragungsorgane in verschiedener Richtung innerhalb'.der Trommel verlaufen und sich zwecks ge genseitiger Berührung -kreuzen. <B>29.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch<B>11</B> und Unteranspruch 24, dadurch gekennzeic-,Ii- net, dass die Wärmeübertragungsorgane parallel den beiden Stirnwänden der Trommel verlaufen.

   <B>30.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch. II und Unteranspruell 24, dadurch gekennzeioli- net, dass -die in der Trommel angeordne- ten Wärmeübertragungsorgane schrau benlinienförmig angeordnet sind.

   <B>31,</B> Vorrichtung nach Patentanspruell II und *gnteranspruc'h 24, mit mehreren Trom.- meln, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Trommeln senkrecht unterein ander angeordnet sind. <B>32.</B> Vorrichtung nach Patentansprueh II und Unteranspruch 24, dadurch gekennzeich net, dass die Achse der Trommel aus einem Stüak bestellt.

   <B>3,3,.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteran3pruch 24, dadurch gekennzeich net, dass die Achse der Trommel aus mehreren Teilen besteht. 34. Vorrichtung nach Pafentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass von der Mit telachse einer senkrecht hängenden Trommel die Wärmeübertragungsorgane zur Aufnahme des Arbeitsgates ra-dial zur Innenwandung der Trommel ver laufen.