DE19528018B4

DE19528018B4 - Anlage für die thermische Behandlung von organische Bestandteile aufweisenden Materialien zur thermischen Entsorgung von Abfallstoffen, Haus-, Industrie- und/oder Sondermüll, chemischen Rückständen und/oder dergleichen

Info

Publication number: DE19528018B4
Application number: DE19528018A
Authority: DE
Inventors: Karl Schmid; Friedrich Dr. Wilhelm
Original assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: EISENMANN ANLAGENBAU GMBH & CO. KG, 71032 BOEBLINGEN, DE
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2015-08-01
Also published as: DE19528018A1

Abstract

Anlage für die thermische Behandlung von organische Bestandteile aufweisenden Materialien zur thermischen Entsorgung von Abfallsstoffen, Haus-, Industrie- und/oder Sondermüll, chemischen Rückständen und/oder dergleichen in einer antreibbaren Drehtrommel (20), mit Zuführungen für das Material und das Heißgas sowie mit Abführungen für Abgase und Reststoffe, wobei
a) die Drehtrommel (20) innerhalb eines mit Heißgas (2) füllbaren Gehäuses (1), konzentrisch zu zwei getrennten, einander gegenüberliegenden Wellen (18, 19) und mit diesen verbunden, angeordnet ist;
b) die Lagerung der Drehtrommel (20) außerhalb des heißen Innenraumes (1c) an den beidseits herausgeführten Wellen (18, 19) erfolgt;
c) die den heißen Innenraum (1c) nach außen hin abschirmenden Dichtungen (12, 15) ebenfalls im äußeren Kaltbereich, auf den besagten Wellen (18, 19) jeweils zwischen dem Lager (11, 14) und der Stirnseite (1c, 1d) sitzend vorgesehen sind;
d) die antriebsseitige Welle (18) ein Kraftübertragungselement aufweist, die gegenüberliegende Welle (19) als gekürzte Hohlwelle ausgebildet ist und die...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage für die thermische Behandlung von organische Bestandteile aufweisenden Materialien zur thermischen Entsorgung von Abfallstoffen, Haus-, Industrie- und/oder Sondermüll, chemischen Rückständen und/oder dergleichen in einer antreibbaren Drehtrommel mit Zuführungen für das Material und das Heißgas sowie mit Abführungen für Abgase und Reststoffe.

Bei bekannten Anlagen für die thermische Behandlung von Materialien, bei denen das Drehtrommel-Prinzip angewendet wird, zum Beispiel eine Anlage nach der EP 0 326 817 B1 oder der DE 38 30 151 A1 , erfolgt die Lagerung der Drehtrommel am äußeren Trommelumfang auf Rollen oder dgl. Lager. Der Antrieb erfolgt durch Friktion auf eine oder mehrere Rollen oder über ein separates, auf einen an dem Drehtrommel-(Ofen)-Umfang befindlichen Zahnkranz einwirkendes Getriebe.

Die Abdichtung des durch die Drehtrommel gebildeten thermischen Behandlungsraumes erfolgt über am gesamten Drehtrommelumfang angeordnete Dichtelemente; bevorzugt sind Gleitringdichtungen.

Die Nachteile dieser bekannten Lösungen sind vor allem der technisch-ökonomische Aufwand und die großen teuren Dichtungen an sich sowie die erforderliche und ebenfalls aufwendige Lagerung nach kardanischer Art.

Zudem kommt bei derartigen Anlagen noch hinzu, dass bei größeren Drehtrommeln durch die zu bewegenden großen Massen schnell Undichtigkeiten auftreten, die bei Überdruck im Behandlungsraum einen ungewollten Gasaustritt und bei Unterdruck Falschluft bewirken können und somit vorsorglich zusätzliche Sperrsysteme erforderlich sind.

Drehbare Öfen sind auch aus anderen Gebieten der Technik bekannt. Zum Beispiel beschreibt die DE 615 033 A einen Ofen zum Glühen von Mineralfarben. Aus der GB 2 060 148 A geht ein drehbarer Retortenofen zur Wärmebehandlung von metallischen Werkstücken hervor. Dessen Trommel ist im Bereich ihres Einlassendes durch eine Dichtung gegen die äußere Stirnseite des Ofengehäuses abgedichtet; die Art der Dichtung wird nicht näher beschrieben. In welcher Weise die Welle am Auslassende gegen das Ofengehäuse abgedichtet ist, geht aus dieser Druckschrift nicht hervor. Auch die DE 615 033 A gibt keine Hinweise auf die Verwendung von Dichtungen.

Einen Abfallverbrennungsofen zeigt die US 38 08 988 , dessen Drehtrommel eine innere wassergekühlte Versteifungsanordnung umfasst. Auch aus dieser Druckschrift sind keine Hinweise für Dichtungen zu entnehmen.

Weitere Einrichtungen mit rotierenden Trommeln betreffen beispielsweise die Trocknung von Feststoffen, wie aus der DE 32 48 384 A1 hervorgeht; die Mikrowellenbehandlung von Lebensmitteln wie Teigwaren (WO 84/02 570 A1) oder ein pyrolithisches Konvertierungssystem zur Umwandlung von festen Kohlenwasserstoffen in Gase, flüssige Kohlenwasserstoffe und Teer.

Die Aufgabe der Erfindung besteht vor allem darin, eine vorgenannte Anlage mit Drehtrommel mit geringerem anlagentechnischen und ökonomischen Aufwand herzustellen, insbesondere die Dichtungsproblematik zu entschärfen, und nebenher die Anlage so zu gestalten, dass verschiedene thermische Behandlungsmethoden in der gleichen Anlage durchführbar sind.

Diese Aufgabe löst erfindungsgemäß eine Anlage für die thermische Behandlung von organische Bestandteile aufweisenden Materialien zur thermischen Entsorgung von Abfallstoffen, Haus-, Industrie- und/oder Sondermüll, chemischen Rückständen und/oder dergleichen gemäß dem Patentanspruch 1. Die nachgeordneten Ansprüche 2 bis 8 zeigen zudem Weiterbildungen der Erfindung auf.

Die vorstehend genannte, erfindungsgemäße Anlage wird nachstehend anhand eines schematisiert in Zeichnungen dargestellten, die wesentlichen sowie auch weiterbildende Merkmale aufzeigenden Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Dabei zeigt die
1 einen Längsschnitt durch die erfinderische Anlage;
2 eine mögliche Ausbildung einer Gleitringdichtung und
3 und 3a eine von zwei Wellen getragene Drehtrommel unter Verwendung spezieller Speichen.
Das in der 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Anlage A für die thermische Behandlung von Materialien mit organischen Bestandteilen zeigt ein Gehäuse 1 mit einer, durch eine erste Stirnseite 1c hindurch bis in eine Drehtrommel 20 hineinreichende Materialzufuhr 4, die hier vorzugsweise eine Stopfschnecke aufweist. Die gegenüberliegende Seite des Gehäuses 1 ist als sogenannte Austragseite 26 mit einem tiefliegenden Reststoffsammler 8 ausgebildet und wird von einer zweiten Stirnseite 1d begrenzt. Unterhalb des Reststoffsammlers 8 schließt sich eine Fördereinrichtung 9 an, die mittels einem elastischen Anschluß 9a an einen austauschbaren Transportbehälter 10 angekoppelt ist. Das Gehäuse 1 ist in Richtung seiner ersten Stirnseite 1c auf einer höhenverstellbaren Lagerung 1a und in Richtung seiner gegenüberliegenden zweiten Stirnseite 1d auf einer kippbaren Lagerung 1b aufliegend neigungsverstellbar gehaltert.
Wesentlich an der Anlage ist nun, daß die Drehtrommel 20 innerhalb 1c des mit Heißgas 2 füllbaren Gehäuses 1 im Wesentlichen konzentrisch um eine Welle 17, 18 und 19 liegend und mit letzterer 17, 18 und 19 verbunden angeordnet ist, daß die Lagerung der Drehtrommel 20 außerhalb des heißen Innenraumes 1e an der beidseits herausgeführten Welle 17, 18 und 19 erfolgt, und daß die den heißen Innenraum 1e nach außen hin abschirmenden Dichtungen 12, 15 ebenfalls im äußeren Kaltbereich auf der besagten Welle 17, 18 und 19 jeweils zwischen dem Lager 11 bzw. 14 und der Stirnseite 1c bzw. 1d sitzend vorgesehen sind.
In spezieller Ausbildung ist hier nun vorgesehen, daß mehrere von der Welle 17 ausgehende Speichen 22 von innen an Stützstellen 21a ... 21n des Trommelmantels 21 angreifen. Die Speichen 22 sind vorzugsweise, wie in der 3a dargestellt, zur Kompensation unterschiedlicher Wärmeausdehnung bogenförmig geformt.
Die Welle 17 ist als Hohlwelle mit im Trommelbereich vorgesehenen, radial gerichteten öffnungen 17a sowie mit einer Einströmöffnung 17c an einem Ende, und mit einem Verschluß 17b und einem Kraftübertragungselement 17d am anderen Ende ausgebildet.
Durch diese Ausbildung der Welle 17 als Hohlwelle ist eine Eindüsung von Sauerstoff O₂ bzw. Luft in die heiße Atmosphäre des Innenraumes 1e und insbesondere ins Innere der Drehtrommel 20 möglich. Die Anlage A ist somit auch für ein zweistufiges Verfahren gemäß der DE 35 18 725 C1 der gleichen Anmelderin einsetzbar oder für normale Trocknungsaufgaben.
Weitere spezielle Einzelheiten an der vorgestellten Anlage A bestehen nun noch darin, daß innerhalb der Drehtrommel 20 am Trommelmantel 21 bzw. an der Welle 17 befestigte, schaufelartige Elemente 23, 24 vorgesehen sind, um das Material zu verwirbeln, zu vermischen bzw. aufzulockern, um eine intensive Erwärmung zu erzielen bzw. beim Brennvorgang Luftsauerstoff an die Materialoberfläche zu bekommen.
Darüber hinaus ist bei der Anlage A nach der 1 noch vorgesehen, daß das auf der Seite der Antriebseinheit 13 vor der ersten Stirnseite 1c angeordnete, erste Lager 11 als Festlager und das gegenüberliegende, vor der zweiten Stirnseite 1d angeordnete, zweite Lager 14 als sogenanntes Loslager ausgebildet sind, und, daß die zwischen dem ersten 11, bzw. zweiten 14 Lager und der ersten 1c und der zweiten 1d Stirn seite auf der Welle 17, 18 und 19 angeordnete erste 12 bzw. zweite 15 Dichtung in Form einer Gleitringdichtung ausgebildet ist.
Eine derartige Gleitlagerdichtung ist in der 2 gezeigt. Die dort gezeigte, auf der Welle 17 zwischen der zweiten Stirnseite 1d und dem zweiten Lager 14 angeordnete, zweite Dichtung 15 besteht aus einer an der zweiten Stirnseite 1d befestigten ersten Scheibe 15a, einer mit ersterer 15a mittels einem Wärme-Kompensator 15e verbundenen zweiten Scheibe 15b, die durch eine zwischen der ersten 15a und der zweiten 15b Scheibe angeordneten Druckfeder 15d gegen eine auf der Welle 17 befestigte dritte Scheibe 15c gedrückt wird; die aneinander anliegenden Stirnflächen der zweiten 15b und der dritten 15c Scheibe bilden eine Dichtfläche 16.
Eine oder beide Dichtungen 12 und 15 können aus technisch-ökonomischen Erwägungen heraus auch als Stopfbuchsenpackung ausgeführt sein.
In der 3 ist nun noch die Halterung der Drehtrommel 20 durch zwei Wellen gezeigt. Diese Variante wird vor allem bei langen Drehtrommeln zur Gewichtsreduzierung verwendet. Die antriebsseitige (Voll-) Welle 18 ist mit dem bereits genannten Kraftüber tragungselement 17d versehen, die gegenüber befindliche Welle 19 ist sinngemäß als gekürzte Hohlwelle ausgebildet und die in die Drehtrommel 20 hineinragenden Enden der Wellen 18 und 19 sind mittels Speichen 22 jeweils an mindestens zwei Stützstellen 21a, 21b bzw. 21m, 21n mit dem Trommelmantel 21 verbunden.
Abschließend wird kurz und ergänzend auf den Arbeitsablauf an der Anlage A eingegangen.
Das über die Materialzufuhr 4 in die Drehtrommel 20 beförderte Material wird durch die Drehbewegung und Neigung der Drehtrommel 20 zur Austragseite 26 befördert M; die bereits genannten, schaufelartigen Elemente 23 und 24 unterstützen diesen Materialfluß M.
Die Drehbewegung der Drehtrommel wird von einer auf das Kraftübertragungselement 17d einwirkenden Antriebseinheit erzeugt und gesteuert; auf die Darstellung der an sich bekannten Steuerungs- und Regeltechnik wurde insgesamt verzichtet.
Ein stirnseitiger Bund 25 an der Materialaufgabeseite der Drehtrommel 20 verhindert ein Austritt des Materials entgegen dem vorgegebenen Materialfluß M. über eine Eintrittsöffnung 2 im oberen Teil des Gehäuses 1 strömt Heißgas von wahlweise 250 bis 650°C in den Innenraum 1e; die Abgase werden über eine Austrittsöffnung 3 abgeleitet. Ein vorzugsweise oberhalb der Drehtrommel 20 und vorzugsweise austragseitig angeordneter Ventilator 5 mit nachgeordneten Führungsflächen erzeugt bezüglich des Materialflusses M einen Gasgleichstrom R1 oder einen Gasgegenstrom R2, der hier zusätzlich zur Staubabscheidung über einen austragseitig vorzugsweise im heißen Innenraum 1e angeordneten Staubabscheider 6 geleitet wird. Der abgeschiedene Staub gelangt über eine Staubrutsche 7 vorzugsweise in den Reststoffsammler 8.
Entsprechend der jeweilig gegebenen technischen Aufgabenstellung kann der Ventilator auch an einem anderen Ort angeordnet sein, z.B. unter der Drehtrommel 20, mittig oder antriebsseitig.
Weitere bekannte Elemente wie öffnungen, Luken u. dgl. zur Wartung der Anlage A wurden ebenfalls nicht dargestellt.

A: Anlage zur thermischen Behandlung
1: Gehäuse
1a: höhenverstellbare Lagerung
1b: kippbare Lagerung
1c: erste Stirnseite
1d: zweite Stirnseite
1e: Innenraum
2: Eintrittsöffnung
3: Austrittsöffnung
4: Materialzufuhr
5: Ventilator
6: Staubabscheider
7: Staubrutsche
8: Reststoffsammler
9: Fördereinrichtung
9a: elastischer Anschluß
10: Transportbehälter
11: erstes Lager
12: erste Dichtung
13: Antriebseinheit
14: zweites Lager
15: zweite Dichtung
15a: erste Scheibe
15b: zweite Scheibe
15c: dritte Scheibe
15d: Feder
15e: Kompensator
16: Dichtfläche
16: Welle
17a: öffnungen
17b: Verschluß
17c: Einströmöffnung
17d: Kraftübertragungselement
18, 19: Welle
20: Drehtrommel
21: Trommelmantel
21a 21b ... 21n: Stützstellen
22: Speichen
23, 24: schaufelartige Elemente
25: Bund
26: Auslaß
R1: Gleichstrom
R2: Gegenstrom
M: Materialfluß

Claims

Anlage für die thermische Behandlung von organische Bestandteile aufweisenden Materialien zur thermischen Entsorgung von Abfallsstoffen, Haus-, Industrie- und/oder Sondermüll, chemischen Rückständen und/oder dergleichen in einer antreibbaren Drehtrommel (20), mit Zuführungen für das Material und das Heißgas sowie mit Abführungen für Abgase und Reststoffe, wobei a) die Drehtrommel (20) innerhalb eines mit Heißgas (2) füllbaren Gehäuses (1), konzentrisch zu zwei getrennten, einander gegenüberliegenden Wellen (18, 19) und mit diesen verbunden, angeordnet ist; b) die Lagerung der Drehtrommel (20) außerhalb des heißen Innenraumes (1c) an den beidseits herausgeführten Wellen (18, 19) erfolgt; c) die den heißen Innenraum (1c) nach außen hin abschirmenden Dichtungen (12, 15) ebenfalls im äußeren Kaltbereich, auf den besagten Wellen (18, 19) jeweils zwischen dem Lager (11, 14) und der Stirnseite (1c, 1d) sitzend vorgesehen sind; d) die antriebsseitige Welle (18) ein Kraftübertragungselement aufweist, die gegenüberliegende Welle (19) als gekürzte Hohlwelle ausgebildet ist und die in die Drehtrommel (20) hineinragenden Enden der Wellen (18, 19) mittels Speichen (22) jeweils an mindestens zwei Stützstellen (21a, 21b, 21m, 21n) mit dem Trommel mantel (21) verbunden sind.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichen (22) bogenförmig ausgebildet sind.
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Hohlwelle ausgebildete Welle (19) im Trommelbereich radial gerichtete Öffnungen (17a) sowie eine Einströmöffnung (17c) an einem Ende und einen Verschluss am anderen, inneren Ende aufweist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Drehtrommel (20) am Trommelmantel (21) und/oder an den Wellen (18, 19) befestigte, schaufelartige Elemente (23, 24) vorgesehen sind.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im heißen Innenraum (1c) des Gehäuses (1) ein Ventilator (5) mit nachgeordneten Führungsflächen und ein anschließender Staubabscheider (6) vorgesehen sind.
Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (5) und der Staubabscheider (6) oberhalb der Drehtrommel (20) und austragsseitig angeordnet sind.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Seite der antriebsseitigen Welle (18) vor der ersten Stirnseite (1c) angeordnete erste Lager (11) als Festlager und das gegenüberliegende, vor der zweiten Stirnseite (1d) angeordnete zweite Lager (14) als sogenanntes Loslager ausgebildet ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem ersten Lager (11) und der ersten Stirnseite (1c) auf der Welle (18) angeordnete erste Dichtung (12) und/oder die zwischen dem zweiten Lager (14) und der zweiten Stirnseite (1d) auf der Welle (19) angeordnete zweite Dichtung (15) in Form einer Gleitringdichtung ausgebildet ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die erste Dichtung (12) oder die zweite Dichtung (15) als Stopfbuchsenpackung ausgebildet ist.