DD237708A1

DD237708A1 - MULTIBAY ROTARY CONNECTION

Info

Publication number: DD237708A1
Application number: DD27662285A
Authority: DD
Inventors: Guenther Duerschmied; Manfred Herklotz
Original assignee: Leipzig Chemieanlagen
Priority date: 1985-05-23
Filing date: 1985-05-23
Publication date: 1986-07-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine axiale Kuehlwasserzu- und -abfuehrung zu einem mit einer rotierenden Kuehltrommel in fester Verbindung stehenden Waermetauscher, vorzugsweise fuer Carbidkuehltrommeln. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung zu schaffen, die eine kurze Baulaenge aufweist und zwei oder mehr Medienstroeme gleichzeitig uebertragen kann. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass ein in seiner gesamten Laenge in zwei oder mehr Kammern geteiltes und an den Stirnseiten geschlossenes zylindrisches Gehaeuse mit der Kuehltrommel in gleicher Drehachse in Wirkverbindung steht, dass in jede der Kammern je eine Kuehlwasserzu- und -ableitung muendet und jede der Kammern einen Durchbruch aufweist, die axial versetzt gegenueber je einer Ringkammer einer abgedichteten Huelse angeordnet sind. Die Erfindung ist fuer die Waermerueckgewinnung an Kuehltrommeln einsetzbar. FigurThe invention relates to an axial Kuehlwasserzu- and removal to a stationary with a rotating cooling drum heat exchanger, preferably for Carbidkuehltrommeln. The invention has for its object to provide such a device which has a short Baulaenge and two or more media streams can transfer simultaneously. According to the invention, this object is achieved in that a cylindrical housing, which is divided into two or more chambers in its entire length and closed at the end faces, is in operative connection with the cooling drum in the same axis of rotation in that each of the chambers has a cooling water inlet and outlet each of the chambers has an opening, which are arranged axially offset relative to each one annular chamber of a sealed Huelse. The invention can be used for heat recovery on cooling drums. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

•Anwendungsgebiet der Erfindung• Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Doppelrohr-Drehverbindung in axialer Anordnung zur Übertragung gasförmiger oder flüssiger Medien von stationären Rohrleitungen auf solche, die mit einem sich drehenden Körper verbunden sind, vorzugsweise zur Zu- und Abführung von Kühlwasser zu einem mit dem Mantel einer Garbid-Kühltrommel verbundenen Wärmetauscher.The invention relates to a double-tube rotary joint in an axial arrangement for the transfer of gaseous or liquid media from stationary piping to those which are connected to a rotating body, preferably for supply and removal of cooling water to a heat exchanger connected to the jacket of a carbide cooling drum ,

Characteristic of the known technical solutions

Bei der Herstellung von Calciumcarbid wird das mit etwa 2000⁰C den Carbidofen verlassende schmelzflüssige Carbid in rotierenden Trommeln abgekühlt. Zur schnelleren Abkühlung derselben, insbesondere aber um ein Durchbrennen der Trommelwandung zu vermeiden, werden diese Trommeln in einem Bereich, der von der Carbidaustragsseite abgetrennt ist, mit Kühlwasser besprüht bzw. beregnet. Eine Rückgewinnung der vom Kühlwasser aufgenommenen Wärmeenergie erfolgt dabei nicht. Der Anordnung von Wärmetauschern auf der Kühltrommel bzw. die Ausbildung der Trommelwandung als Wärmetauscher, dereine Wärmerückgewinnung gewährleisten würde, stand bisher entgegen, da das Ab- und Zuführen des Kühlmediums zweckmäßig in der Nähe des Carbidaüstrages aus der Trommel erfolgen müßte, daß Undichtigkeiten zur Entstehung von Äthylengas führen würde.In the production of calcium carbide which is cooled in rotating drums with about 2000 ⁰ C the carbide furnace leaving molten carbide. For faster cooling of the same, but in particular to avoid burning through the drum wall, these drums are sprayed or sprinkled with cooling water in a region which is separated from the Carbidaustragsseite. A recovery of the heat energy absorbed by the cooling water does not take place. The arrangement of heat exchangers on the cooling drum or the formation of the drum wall as a heat exchanger, which would ensure heat recovery, stood contrary to date, since the removal and feeding of the cooling medium would be appropriate in the vicinity of Carbidaüstrages from the drum should be that leaks to the emergence of Ethylene gas would lead.

Es ist gemäß DD-PS 152179 eine solche axial anzuordnende Drehverbindung für das Zuführen von zwei verschiedenen Gasströmen bekannt, bei der um ein Zentralrohr, weiches den Hauptstrom überträgt, beiderseits der gemeinsamen Trennstelle das Zentralrohr umgebenden Kammern zur Übertragung des Nebenstromes angeordnet sind. Die Trennstelle dieser Drehverbindung für zwei unterschiedliche Gasströme ist in einer Ebene angeordnet und so ausgebildet, daß die Schnittflächen der Wandung der Ringkammer an die Ringe einer Kugeldrehve'rbindung angeschlossen sind, während über der gesamten Stoßstelle eine Dichtung angeordnet ist, welche im Bereich der Ringkammer Durchbrüche besitzt, durch die der Gasstrom aus dem stationären Teil in den sich drehenden Teil eintritt. Diese Doppelrohr-Drehverbindung besitzt für den Einsatz bei Carbid-Kühltrommeln, welche starken thermischen Verformungen unterliegen und bei denen ein Austreten von unter Druck stehenden Kühlwasser in Verbindung mit dem nicht zu vermeidenden Vorhandensein von Calcium-Carbidstäuben zur Gasbildung führt 21 Nachteilen dadurch, daß die aus der Verformung derCarbidkühltrommel hervorgerufenen Biegespannungen und auch Axialkräfte durch die Drehverbindung zu übertragen sind, was eine stabile Ausbildung erfordert und sich auf die Lebensdauer derselben, insbesondere aber auf deren Dichtheit negativ auswirkt.It is known according to DD-PS 152179 such axially arranged rotary joint for supplying two different gas streams, in which a central tube, soft transfers the main stream, both sides of the common separation point surrounding the central tube chambers are arranged for the transmission of the secondary stream. The separation point of this rotary joint for two different gas streams is arranged in a plane and formed so that the cut surfaces of the wall of the annular chamber are connected to the rings of a Kugeldrehve'rbindung, while over the entire joint a seal is arranged, which in the region of the annular chamber openings possesses, through which the gas flow from the stationary part enters the rotating part. This double-tube rotary joint has for use in carbide cooling drums, which are subject to severe thermal deformations and in which a leakage of pressurized cooling water in conjunction with the unavoidable presence of calcium carbide dusts gas formation 21 disadvantages in that the the deflection of the carbide cooling drum caused bending stresses and axial forces are transmitted through the rotary joint, which requires a stable training and has a negative impact on the life of the same, but especially on their tightness.

In der DE-AS 1558031 ist eine weitere solche für das Zu- bzw. Abführen eines flüssigen Heizmediums zu einem Röhrendrehrohrofen dargelegt. Diese Doppelrohr-Drehverbindung besteht dabei aus einem an einem Ende verschlossenen Rohrstück, welches zwei Ringkammern trägt, an denen die stationären Rohre angeschlossen sind. In diesem Rohrstück ist ein aus zwei ineinander angeordneten Rohren bestehendes Doppelkammerrohr drehbar und abdichtend so gelagert, daß eine der Ringkammern mit dem zentrischen Rohr und die andere Ringkammer mit dem Mantelrohr desselben in Verbindung steht. An dem aus dem Rohrstück herausragenden Teil des Doppelkammerrohres sind die zum mitdrehenden Wärmetauscherführenden Rohre angeschlossen. Nachteilig für diese Lösung ist, daß der Mediendurchtritt aus der jeweiligen Ringkammer in die Kammei für das zentrische Rohr bzw. das Mantelrohr jeweils über eine Vielzahl von Öffnungen im Rohrmantel erfolgt, was zwangsläufu Strömungswiderstände bewirkt. Ein weiterer Nachteil, der dort deutlich wird, wo bei vorhandenen Carbidkühltrommeln ein Wärmetauscher nachgerüstet werden soll, besteht in der Baulänge der bekannten Drehverbindungen, die dort deren Einsatz verhindert, wo keine ausreichenden Platzverhältnisse vorliegen.In DE-AS 1558031 a further such for the supply and removal of a liquid heating medium to a tube rotary kiln is set forth. This double-tube rotary joint consists of a closed at one end pipe section, which carries two annular chambers to which the stationary pipes are connected. In this pipe section consisting of two nested tubes existing double-chamber tube is rotatably and sealingly mounted so that one of the annular chambers with the central tube and the other annular chamber with the jacket tube of the same is in communication. At the protruding from the pipe section of the double chamber tube leading to the co-rotating heat exchanger tubes are connected. A disadvantage of this solution is that the media passage from the respective annular chamber in the Kammei for the centric pipe or the jacket tube in each case via a plurality of openings in the pipe jacket, which causes zwangsläufu flow resistance. Another disadvantage, which is there clear where a heat exchanger is to be retrofitted with existing carbide cooling drums, consists in the length of the known rotary joints, which prevents their use where there is insufficient space available.

Ziel der Erfindung 'Object of the invention

Zielder Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur axialen Zu- und Abführung von Kühlwasserzu einem mit einer rotierenden Kühltrommel in fester Verbindung stehenden Wärmetauscher, die den Austritt von Kühlwasser mit den Folgen de Bildung explosionsfähiger Gase mit Sicherheit vermeidet und mittels deren Anwendung Wärmeverluste gesenkt werden können.The object of the invention is to provide a device for the axial supply and discharge of cooling water to a fixed with a rotating cooling drum heat exchanger, which avoids the escape of cooling water with the consequences de formation of explosive gases with certainty and heat losses can be reduced by their application.

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Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Zuführung von Kühlwasser yon einem stationären Teil der Rohrleitungen in den rotierenden Teil des Wärmetauschers zu schaffen, die eine kurze Baulänge aufweist und die das Kühlwasser kontinuierlich zu und das erhitzte Kühlwasser oder Dampf abführt, ohne daß ein Austreten von Dampf oder Wasser aus der Vorrichtung eine Berührung mit Carbid möglich ist. Es sollen auch mehrfache Kühlmedienkreisläufe realisierbar sein. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein in seiner gesamten Länge durch eine Querwand in zwei oder mehr Kammern geteiltes und an den Stirnseiten geschlossenes zylindrisches. Gehäuse mit der Kühltrommel in gleicher Drehachse in Wirkverbindung steht. In jede der Kammern mündet je eine Kühlmediumzu- und -ableitung des Wärmetauschers der Kühltrommel und jede der Kammern weist mindestens einen Durchbruch in der Gehäusewänd auf. Diese Durchbrüche sind axial versetzt angeordnet. Das Gehäuse ist in einer mit zwei Ringspaltkammern über den Durchbrüchen der Gehäusewand versehenen Hülse drehbar gelagert. In die Ringnuten münden jeweils die stationären Kühlmediumszu- und-abflußrohre. Die Hülse ist gegenüber dem drehbaren Gehäuse abgedichtet. Zweekmäßigerweise ist die Hülse an dem über das Gehäuse ragende Ende, verschlossen. Zwischen den sich zueinander bewegenden Gehäuse und der Hülse im Bereich der Dichtung ist eine Leckleitüng angeordnet. Es ist weiterhin zweckmäßig, an dem sich drehenden Teil des Gehäuses einen ringförmigen Abweiser vorzusehen, der in Verbindung mit einer Trennwand den Bereich der Kühlwasserzu- und -ableitung von dem Produktaustragsbereich abtrennt. Das Kühlwasser wird durch die feststehende Kühlwasserzuleitung durch die Hülse in eine der beiden Ringkammern geleitet. Durch die in dieser Ringkammer mündende Öffnung in dem Gehäuse tritt das Kühlwasser in eine der beiden Kammern des Gehäuses. Von dort fließt das Kühlwasser in das Kühlwasser-Zuleitungsrohr des Wärmetauschers. Nach Durchströmen des Wärmetauschers fließt das erwärmte Kühlwasser durch die in die zweite Kammer des Gehäuses mündende Kühlwasserableitung in diese zweite Kammer. Durch eine Öffnung in dieser zweiten Kammer im Bereich der zweiten Ringkammer in der Hülse kann das erwärmte Kühlwasser ständig in diese überströmen und durch die dort fest angebrachte Kühlwasserrückleitung zum Verbraucher geleitet werden. Etwa durch die Dichtung hindurchtretendes Kühlwasser wird mittels Leckleitung abgeführt. Da die Anordnung noch weiterer Kammern durchaus möglich ist, können auch mehr als zwei Medienströme gleichzeitig von einem feststehenden Teil auf einen sich drehenden übertragen werden. Die Anwendung der Erfindung ist nicht nur auf Garbidkühltrommeln beschränkt. Bei dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mehrfache Durchbrüche für jedes übertragene Medium nicht erforderlich.The invention has for its object to provide a device for supplying cooling water yon of a stationary part of the pipes in the rotating part of the heat exchanger, which has a short length and which dissipates the cooling water continuously and the heated cooling water or steam without a Leakage of steam or water from the device contact with carbide is possible. It should also be possible to realize multiple cooling medium cycles. According to the invention the object is achieved in that a divided in its entire length by a transverse wall in two or more chambers and closed at the end faces cylindrical. Housing with the cooling drum in the same axis of rotation is in operative connection. In each of the chambers opens each a Kühlmediumzu- and discharge of the heat exchanger of the cooling drum and each of the chambers has at least one breakthrough in the housing walls. These openings are arranged axially offset. The housing is rotatably mounted in a provided with two annular gap chambers on the openings of the housing wall sleeve. In each of the annular grooves open the stationary Kühlmediumszu- and drain pipes. The sleeve is sealed against the rotatable housing. Zweekmäßigerweise the sleeve is closed at the projecting beyond the housing end. Between the mutually moving housing and the sleeve in the region of the seal Leckleitüng is arranged. It is also expedient to provide on the rotating part of the housing an annular deflector which, in conjunction with a partition, separates the area of the cooling water supply and discharge from the product discharge area. The cooling water is passed through the fixed cooling water supply line through the sleeve in one of the two annular chambers. By opening into the housing in this annular opening in the housing, the cooling water enters one of the two chambers of the housing. From there, the cooling water flows into the cooling water supply pipe of the heat exchanger. After flowing through the heat exchanger, the heated cooling water flows through the opening into the second chamber of the housing cooling water discharge into this second chamber. Through an opening in this second chamber in the region of the second annular chamber in the sleeve, the heated cooling water can constantly flow into it and be routed through the permanently attached there cooling water return line to the consumer. About passing through the seal cooling water is removed by means of leakage line. Since the arrangement of even more chambers is quite possible, more than two media streams can be transmitted simultaneously from a fixed part to a rotating. The application of the invention is not limited only to Garbidkühltrommeln. In this device according to the invention multiple breakthroughs for each transmitted medium are not required.

Ausführungsbeispie!Ausführungsbeispie!

Der Erfindungsgegenstand soll an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Mit der Kühitrommel 1 ist ein durch eine Querwand 3.3 längs in zwei Kammern 3.1 und 3.2 geteiltes Gehäuse 3 axial in Wirkverbindung angeordnet. In diese Kammern 3.1 und 3.2 münden die Kühlwasserzu- und »abieitüngen 4 des nicht dargestellten Wärmetauschers, der die Kühitrommel umgibt.The subject invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. With the cooling drum 1 a through a transverse wall 3.3 longitudinally divided into two chambers 3.1 and 3.2 housing 3 is arranged axially in operative connection. In these chambers 3.1 and 3.2 open the Kühlwasserzu- and »Abieitüngen 4 of the heat exchanger, not shown, which surrounds the cooling drum.

Über diesem Gehäuse 3 drehbar und abgedichtet angeordnet ist eine mit zwei Ringkammern 5.1 und 5.2 versehene Hülse 5. Mit der Hülse 5. fest verbunden und in die Ringkammern 5.1 und 5.2 mündend befinden sich die stationären Kühlwasserzu- und -ablaufleitungen 10. Jede Kammer 3.1 und 3.2 des Gehäuses 3 weist eine Öffnung 2 im Bereich einer der Ringkammern 5.1 und 5.2 der Hülse 5 auf. Die der Kühltrommel 1 abgewandte Seite der Hülse 5 ist fest verschlossen. Die andere Seite ist mittels Dichtungen gegenüber dem Gehäuse 3 abgedichtet. Etwa im Bereich der Dichtungen 6 austretendes Kühlwasser wird durch eine Leckieitung 7 abgeführt. Zwischen dem Dichtungsbereich und der Kühltrommel 1 ist auf dem Gehäuse 5 ein ringförmiger Abweiser 8 und eine Trennwand 9 angeordnet.Arranged rotatably and sealed over this housing 3 is a sleeve 5 provided with two annular chambers 5.1 and 5.2. With the sleeve 5 firmly connected and opening into the annular chambers 5.1 and 5.2, the stationary cooling water supply and drainage conduits 10 are located 3.2 of the housing 3 has an opening 2 in the region of one of the annular chambers 5.1 and 5.2 of the sleeve 5. The cooling drum 1 side facing away from the sleeve 5 is firmly closed. The other side is sealed by means of seals relative to the housing 3. Approximately in the region of the seals 6 leaking cooling water is discharged through a Leckieitung 7. Between the sealing area and the cooling drum 1, an annular deflector 8 and a partition wall 9 is arranged on the housing 5.

Das Kühlwasser wird durch die feststehende Kühlwasserzuleitung 10 durch den ein Durchbruch 2 in die eine Kammer 3.2 des sich mit der Kühltrommel 1 drehenden Gehäuses 3 geführt. Mit dieser Kammer 3.2 fest verbunden ist der Kühlwasserzulauf 4 des nicht dargestellten Wärmetauschers auf der Kühltrommel 1, durch den nun das Kühlwasser strömt. Durch die Kühlwasserrückleitung 4 des Wärmetauschers, die in die andere Kammer 3.1 des Gehäuses mündet, fließt das erwärmte Kühlwasser durch diese Kammer 3.1 und von dort durch eine weitere Öffnung 2 im Bereich der zweiten Ringkammer 5.1 in der Hülse 5. Aus dieser Ringkammer 5.1 wird das erwärmte Kühlwasser über die stationäre Kühlwasserableitung 10 zum Verbraucher geleitet. Etwa durch die Dichtung 6 hindurchtretendes Kühlwasser wird mittels der Leckleitung 7 abgeführt. .The cooling water is passed through the fixed cooling water supply line 10 through the opening 2 in the one chamber 3.2 of rotating with the cooling drum 1 housing 3. Firmly connected to this chamber 3.2 is the cooling water inlet 4 of the heat exchanger, not shown on the cooling drum 1, through which now flows the cooling water. By the cooling water return line 4 of the heat exchanger, which opens into the other chamber 3.1 of the housing, the heated cooling water flows through this chamber 3.1 and from there through a further opening 2 in the region of the second annular chamber 5.1 in the sleeve 5. From this annular chamber 5.1 is the heated cooling water passed over the stationary cooling water discharge 10 to the consumer. About passing through the seal 6 cooling water is removed by means of the leakage line 7. ,

Claims

claims:

1. Multi-chamber rotary joint for axial Kühlwasserzu- and discharge to a fixed with a rotating cooling drum heat exchanger, characterized in that a in its entire length by a transverse wall (3.3) in at least two chambers (3.1, 3.2) divided and at the end faces closed cylindrical housing (3) with the cooling drum (T) in the same axis of rotation is in operative connection, that in each of the chambers (3.1, 3.2) each a Kühiwasserzu- and discharge line (10) opens and each of the chambers (3.1, 3.2) a breakthrough (2) axially offset with respect to each of an annular chamber (5.1; 5.2) of a over the housing (3) pushed and sealed sleeve (5) are arranged.

2. multi-chamber rotary joint according to item 1, characterized in that the sleeve (5) is closed at the over the housing (3) projecting end.

3. multi-chamber rotary joint according to item 1 and 2, characterized in that between the opposite to the sleeve. (5) movable housing (3) in the region of the seal (6) a leakage line (7) is arranged.

4. multi-chamber rotary joint according to item 1-3, characterized in that on the housing (3) between the seal (6) and the end face of the cooling drum (1) a deflector (8) and between the deflector (8) and the end face of Cooling drum a partition (9) is arranged.