DD220512A1

DD220512A1 - Vorrichtung zum aufbringen von kuehlwasser auf trommelkoepfe von calciumcarbidkuehltrommeln

Info

Publication number: DD220512A1
Application number: DD25566483A
Authority: DD
Inventors: Christian Halbauer; Eberhard Bonnes; Heinz-Walter Ladwig; Heinfried Lauer; Rolf Hornbogen; Ernst Michel
Original assignee: Buna Chem Werke Veb
Priority date: 1983-10-14
Filing date: 1983-10-14
Publication date: 1985-04-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Kuehlwasser auf Trommelkoepfe von Calciumcarbidkuehltrommeln. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Kuehlung des Trommelkopfes an Calciumcarbidkuehltrommeln zu verbessern, wobei gleichzeitig der Kuehlwasserverbrauch zu verringern ist. Erfindungsgemaess werden hierfuer auf Bohrungen in den Kuehlfingern Kanaele aufgesetzt, die einen sich verbreiternden ebenen Freistrahl erzeugen. Durch den festgelegten Anstellwinkel geht der Freistrahl auf der Trommelkopfoberflaeche in einen hochturbulenten Wandstrahl ueber, der eine intensive Kuehlung bewirkt.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

DieErfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Kühlwasser auf den Trommelkopf von Calciumcarbidkühltrommeln, in denen das schmelzflüssige Calciumcarbid von ca. 2 000°C auf ca. 150°C abgekühlt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösung

Es ist bekannt, daß zum Kühlen des aus dem Carbidofen austretenden schmelzflüssigen Calciumcarbids rotierende Trommeln eingesetzt werden, die mit Wasser gekühlt werden. Während der größere Teil der Trommellänge mitfrei aus Rinnen überlaufendem Wasser gekühlt wird, ist der Trommelbereich am Calciumcarbideinlauf (Trommelkopf) intensiv mit unter Druck stehendem Wasser zu kühlen, um die vom Gießstrahl eingetragene große Wärmemenge abführen zu können (Üllmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 3. Auflage 1954, Bd. 5, S. 35).

Die Kühlsysteme bestehen aus kühlwasserführenden Rohren und Kühlfingern, aus denen das Wasser über Öffnungen austritt und als geradliniger geschlossener Freistrahl den rotierenden Trommelkopf trifft. Insbesondere bei stark verschmutztem Kühlwasser werden die Wasseraustrittsquerschnitte sehr groß gehalten, so daß die radial oder tangential auftreffenden Freistrahlen reflektiert werden. .

Weiterhin ist bekannt, daß bei den bisher eingesetzten Systemen zum Aufbringen des Kühlwassers auf den Trommelkopf die Kühiwirkuhg Unzureichend ist, weil die Trommelkopfoberfläche nur teilweise intensiv gekühlt wird. Trotz großem Kühlwasserverbrauch ist der Trommelkopf thermisch hoch belastet, was zu einem erhöhten Verschleiß des Kopfes führt. ' Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Kühlung des Trommelkopfes an den Calciumcarbidkühltrommeln mit Wasser, welches auch verschmutzt sein kann, zu verbessern, um die Laufzeit des Trommelkopfes zu verlängern, wobei gleichzeitig der Kühlwasserverbrauch zu verringern ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die den obigen Anforderungen genügt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Oberflächen-und trommelachsenparallele Kühlfinger, die um den gesamten Trommelkopf angeordnet sind, Bohrungen in Richtung Trommeloberfläche erhalten, über denen jeweils ein trichterförmiger Kanal mit rechteckigem Querschnitt angeordnet ist. Der Kanal besteht aus 2 parallel übereinander angeordneten gleichschenkligen Trapezflächen, deren Abstand dem Bohrungsdurchmesser entspricht und die zur Trommelkopfoberfläche einen Anstellwinkel von 10° bis 20° haben, des weiteren aus 2 schmalen Begrenzungsflächen, die zueinander in einem Öffnungswinkel von 20° bis 40° angeordnet sind. Die kurze Seite der äußeren Trapezfläche schließt mit einer Krümmung über die Bohrung hinweg an den Bohrungsrand an. Die Länge der kurzen Seite der äußeren Trapezfläche entspricht dem Bohrungsdurchmesser.

Das Kühlwasser strömt mit hoher Geschwindigkeit aus der Bohrung im Kühlfinger und wird in den trichterförmigen Kanal , umgelenkt. Das Wasser verläßt den Kanal als ebener, sich verbreiternder Flächstrahl, der nach Aufschichten auf die

Trommelkopfwandung als sich verbreiternder Wandstrahl weiterläüft und die großflächige intensive Kühlung besorgt. Aiisführungsbeispiel

Im Oberflächen- und trommelachsenparallelen Kühlfinger 1, Abbildung 1, werden die trichterförmigen Kanäle 2 im Abstand von 150mm angeschweißt. Dabei ist, um den Umrundlauf der Trommel ausgleichen zu können, der lichte Abstand zwischen Kanal und zu kühlender Trommelkopfoberfläche 3 entsprechend zu wählen.

In den Abbildungen 2 und 3 sind 2 Ansichten der zweckmäßigen Realisierungsform eines trichterförmigen Kanäles dargestellt. An die Bohrung 4, die einen Durchmesser von 20mm hat, schließt der trichterförmige Kanal mit rechteckigem Querschnitt an. Die beiden gleichschenkligen Trapezflächen 5 und 6 des Kanaies sind zueinander im Abstand von 20mm angeordnet und haben zur Trommelkopfoberfläche einen Anstellwinkel von ß = 15°, Die beiden schmalen Begrenzungsflächen 7 und 8 des Kanaies 2 bilden einen Öffnungswinkel von a = 32°. Zur Fixierung des Kahales auf dem Kühlfinger werden die beiden Begrenzungsflächen 7 und 8 bis zum Kühlfinger verlängert. Die kurze Seite der äußeren Trapezfläche 5, die 20mm lang ist, schließt mit einer Krümmung von R = 20mm über die Bohrung 4 hinweg an den Bohrungsrand an.

Mit der Vorrichtung gemäß Abbildung 2 und 3 können bei einem Vordruck von beispielsweise 1 bar (Ü) 10m3/h verschmutztes Kühlwasser in Form eines hochturbulenten Wandstrahls auf die Trommelkopfoberfläche aufgeschichtet werden. Die erforderliche Wassermenge zur Kühlung des Trommelkopfes wird infolge höherer Kühlwasseraufwärmung um 20 bis 30% verringert. . . <

Claims

Erfindungsanspruch:

Vorrichtung zum Aufbringen von Kühlwasser auf den Trommelkopf von Calciumcarbidkühltrommeln mittels um den Trommelkopf angeordneter Kühlfinger, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächen- und trommelachsenparallelen Kühlfinger (1) Bohrungen in Richtung Trommelkopfoberfläche (3) aufweisen, über denen jeweils ein trichterförmiger Kanal (2) mit rechteckigem Querschnitt angeordnet ist, der von zwei parallel übereinander angeordneten gteichschenkligen Trapezflächen (5; 6), deren Abstand und Länge der kurzen Seite dem Bohrungsdurchmesser entsprechen, und die zur Trommelkopfoberfläche (3) einen Anstellwinkel β von 10° bis 20° haben, und des weiteren von 2 schmelen Begrenzungsflächen (7; 8), die zueinander in einem Öffnungswinkel α von 20° bis 40° angeordnet sind, gebildet ist, wobei die kurze Seite der äußeren Trapezfläche mit einer Krümmung über die Bohrung hinweg an den Bohrungsrand anschließt.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Kühlwasser auf den Trommelkopf von Calciumcarbidkühltrommeln, in denen das schmelzflüssige Calciumcarbid von ca. 2 OOO⁰C auf ca. 150°C abgekühlt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösung

Es ist bekannt, daß zum Kühlen des aus dem Carbidofen austretenden schmelzflüssigen Calciumcarbids rotierende Trommeln eingesetzt werden, die mit Wasser gekühlt werden. Während der größere Teil der Trommellänge mit.frei aus Rinnen überlaufendem Wasser gekühlt wird, ist der Trommelbereich am Calciumcarbideinlauf (Trommelkopf) intensiv mit unter Druck stehendem Wasser zu kühlen, um die vom Gießstrahl eingetragene große Wärmemenge abführen zu können (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 3. Auflage 1954, Bd. 5, S. 35).

Die Kühlsysteme bestehen aus kühlwasserführenden Rohren und Kühlfingern, aus denen das Wasser über Öffnungen austritt und als geradliniger geschlossener Freistrahl den rotierenden Trommelkopf trifft. Insbesondere bei stark verschmutztem Kühlwasser werden die Wasseraustrittsquerschnitte sehr groß gehalten, so daß die radial oder tangential auftreffenden Freistrahlen reflektiert werden. .

Weiterhin ist bekannt, daß bei den bisher eingesetzten Systemen zum Aufbringen des Kühlwassers auf den Trommelkopf die Kühiwirkuhg Unzureichend ist, weil die Trommelkopfoberfläche nur teilweise intensiv gekühlt wird. Trotz großem Kühlwasserverbrauch ist der Trommelkopf thermisch hoch belastet, was zu einem erhöhten Verschleiß des Kopfes führt.

Ziel der Erfindung '

Ziel der Erfindung ist es, die Kühlung des Trommelkopfes an den Calciumcarbidkühltrommeln mit Wasser, welches auch verschmutzt sein kann, zu verbessern, um die Laufzeit des Trommelkopfes zu verlängern, wobei gleichzeitig der Kühlwasserverbrauch zu verringern ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung ,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die den obigen Anforderungen genügt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß oberflächen- und trommelachsenparallele Kühlfinger, die um den gesamten Trommelkopf angeordnet sind, Bohrungen in Richtung Trommeloberfläche erhalten, über denen jeweils ein trichterförmiger Kanal mit rechteckigem Querschnitt angeordnet ist. Der Kanal besteht aus 2 parallel übereinander angeordneten gleichschenkligen Trapezflächen, deren Abstand dem Bohrungsdurchmesser entspricht und die zur Trommelkopfoberfläche einen Anstellwinkel von 10° bis 20° haben, des weiteren aus 2 schmalen Begrenzungsflächen, die zueinander in einem . Öffnungswinkel von 20° bis 40° angeordnet sind. Die kurze Seite der äußeren Trapezfläche schließt mit einer Krümmung über die Bohrung hinweg an den Bohrungsrand an. Die Länge der kurzen Seite der äußeren Trapezfläche entspricht dem Bohrungsdurchmesser.

Das Kühlwasser strömt mit hoher Geschwindigkeit aus der Bohrung im Kühlfinger und wird in den trichterförmigen Kanal umgelenkt. Das Wasser verläßt den Kanal als ebener, sich verbreiternder Flachstrahl, der nach Aufschichten auf die Trommelkopfwandung als sich verbreiternder Wandstrahl weiterläuft und die großflächige intensive Kühlung besorgt.

Ausführungsbeispiel

Im oberflächen- und trommelachsenparallelen Kühlfinger 1, Abbildung 1, werden die trichterförmigen Kanäle 2 im Abstand von 150mm angeschweißt. Dabei ist, um den Umrundlauf der Trommel ausgleichen zu können, der lichte Abstand zwischen Kanal und zu kühlender Trommelkopfoberfläche 3 entsprechend zu wählen.

In dan Abbildungen 2 und 3 sind 2 Ansichten der zweckmäßigen Realisierungsform eines trichterförmigen Kanales dargestellt. An die Bohrung 4, die einen Durchmesser von 20mm hat, schließt der trichterförmige Kanal mit rechteckigem Querschnitt an. Die beiden gleichschenkligen Trapezflächen 5 und 6 des Kanales sind zueinander im Abstand von 20mm angeordnet und haben zur Trommelkopfoberfläche einen Anstellwinkel von β = 15°, Die beiden schmalen Begrenzungsflächen 7 und 8 des Kanales 2 bilden einen Öffnungswinkel von a = 32°. Zur Fixierung des Kanales auf dem Kühlfinger werden die beiden Begrenzungsflächen 7 und 8 bis zum Kühlfinger verlängert. Die kurze Seite der äußeren Trapezfläche 5, die 20mm lang ist, schließt mit einer Krümmung von R = 20mm über die Bohrung 4 hinweg an den Bohrungsrand an. Mit der Vorrichtung gemäß Abbildung 2 und 3 können bei einem Vordruck von beispielsweise 1 bar (Cl) 10m³/h verschmutztes Kühlwasser in Form eines hochturbulenten Wandstrahls auf die Trommelkopfoberfläche aufgeschichtet werden. Die erforderliche Wassermenge zur Kühlung des Trommelkopfes wird infolge höherer Kühlwasseraufwärmung um 20 bis 30% verringert.