DE3624735C2 - Verfahren zur Einleitung eines Brennerabgases aus einer ersten Trockentrommel als Tertiärluft in den Brenner einer zweiten Trommel, sowie eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Einleitung eines Brennerabgases aus einer ersten Trockentrommel als Tertiärluft in den Brenner einer zweiten Trommel, sowie eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ein­ leitung eines mit Luftüberschuß entstandenen Brennerabgases aus dem Brenner einer ersten Trockentrommel - die insbesondere für die Trock­ nung und Replastifizierung von Aufbruch- bzw. Alt­ asphalt vorgesehen ist -, in den Brenner einer zweiten Trockentrommel - die insbesondere für die Erhitzung und Trocknung frischer Zuschlagstoffe vorgesehen ist -, als sogenannte Tertiärluft gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6.
Durch eine werksinterne Entwicklung der Anmel­ derin wurde ein Verfahren zur emissionsarmen Aufbereitung eines bituminösen Mischgutes mit hohem Asphaltgranulatanteil als Recycling-Misch­ gut bekannt.
In diesem Zusammenhang ist u. a. vorgesehen, daß die Erhitzung des Aufbruchgranulates im Gleich­ strom mit Luftüberschuß in der Flamme des Brenners innerhalb eines ersten Trommeltrockners erfolgt, und die Abgase dieses ersten Trommeltrockners dem Brenner eines zweiten, im Gegenstrom befeuerten Trommeltrockners für die Erhitzung und Trocknung der Zuschlagstoffe als sogenannte Tertiärluft verwendet werden.
Durch die Einstellung der Neigung des ersten Trommeltrockners kann die Verweilzeit des Granu­ lates selbstverständlich bei ausreichender Be­ heizung und Aufschluß des Granulates, unter Einschluß eines Sicherheitsfaktors, auf eine ausreichende Zeitspanne einreguliert werden kann. Es läßt sich aber auch, bei Beachtung dieser Prä­ misse, nicht vermeiden, daß aus dem Bitumen weitere Kohlenwasserstoffe aus dem niedrig bis mittel siedenden Bereich ausgeschieden werden. Diese Kohlenwasserstoffe werden mit den Abgasen ver­ mischt und um deren Heizwert erhöht, so daß diese, bei Abgastemperaturen im unmittelbaren Entstehungs­ bereich mit etwa 700 bis 800°C, noch einen Heiz­ wert zwischen 800 und 900×4,1868 kJ aufweisen. Dies ist respektabel und macht trotz des hohen, nach Siegert und Gumz errechneten Wirkungsgrades von ca. 90% eine Restauswertung nicht nur sinnvoll, sondern nahezu zwingend.
Im Interesse der Erreichung und Aufrechterhaltung ausreichender Temperaturen wird, wie eingangs er­ wähnt, mit einem Luftüberschuß gefahren, den man nach vorliegenden Erfahrungen etwa mit 1,4 an­ setzen sollte. Die tatsächliche Rauchgasmenge bestimmt sich aus der Beziehung v=v0 + (λ -1) × l0, wobei λ die Luftüberschußzahl und l0 die theore­ tische Luftmenge ist.
Durch die DE-OS 33 33 673 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Brennerabgase aus einer ersten Trockentrommel in den Brenner einer zweiten Trockentrommel geleitet werden und die Zuführung des Brennerabgases aus dem Brenner der ersten Trockentrommel zum Brenner der zweiten Trockentrommel parallel zur Brennrichtung über ein Einführgehäuse eingeleitet wird. Nachteilig ist hier, daß keine Maßnahmen getroffen sind, diese sogenannte Tertiärluft optimal zu nutzen.
Diese Sachlage berücksichtigend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung nach der ein­ gangs beschriebenen Art zu nennen, mit der eine größt­ mögliche Nutzung der Eigenschaften der Abgase bei der Erhitzung und Trocknung der frischen Zuschlag­ stoffe geschaffen ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gegeben.
Durch die Luftvorwärmung, die im Bereich der Zu­ führung zum Brenner der zweiten Trockentrommel in der Regel immer noch eine Temperatur von 350 bis 450°C aufweist, wird eine wesentliche Brennstoffer­ sparnis erreicht. Überschlägig entspricht die Vorwärmung der Ver­ brennungsluft um 100°C etwa einer Brennstoffer­ sparnis von 5%.
Dies berücksichtigend, kann unter Einschluß des nicht exakt erfaßbaren Kohlenwasserstoffanteiles in dem Abgas, immerhin mit einer Brennstoffer­ sparnis von ca. 20 bis 25% gerechnet werden.
Eine solche Einsparung kann noch durch die er­ gänzende Oxidierung, d.h. Verbrennung des CO-An­ teiles und des H-Anteiles, erhöht werden, wobei, dies ist allerdings auch zu beachten, die übrigen Verluste des Abgases, z. B. durch Strahlung usw., ebenfalls mit ausgeglichen werden müssen.
Die Art der Zuführung dieser Gase über einen den Brenner der zweiten Trockentrommel umfassenden Ring­ kanal, sichert nicht nur deren intensiven Austausch mit der primär und sekundär zugegebenen Verbrennungs­ luft, sondern der sich einstellende Abgasmantel sta­ bilisiert über eine relativ lange Wegstrecke die Flamme, so daß diese erst im Bereich ihrer Höchst­ temperatur in einen sich erweiternden Kegel, der gleichzeitig als Ausbrandzone anzusprechen ist, überführt. Dies bedeutet, insbesondere in Verbindung mit dem Schlankheitsgrad der Trommel, eine Schonung der Trockentrommel in der heißesten Zone.
Im weiteren ist vorgesehen, daß das wieder zu ver­ wendende und über einen separaten Kanal dem Einführge­ häuse zugeleitete Abgas aus dem Brenner der ersten Trocken­ trommel fallweise mit Frischluft versetzt und, im An­ schluß an die eventuelle Einführung der Frisch­ luft, über einen Filter geführt wird.
Durch die direkte Überführung des wieder zu ver­ wendenden Abgases aus der ersten Trockentrommel über einen separaten Kanal mit dem Einführge­ häuse der zweiten Trockentrommel, die fallweise Zuführung von Frischluft zu den Abgasen und deren anschließende Filterung wird das Abgas optimal aufbereitet und gereinigt dem Einführgehäuse auf­ gegeben. Hierbei ist vorgesehen, daß das Verhältnis Frisch­ luft zu den wieder zu verwendenden Abgasen auf­ grund des Verhältnisses des Brennstoffverbrauches jedes Brenners der beiden parallel laufenden Trocken­ trommeln bestimmt ist.
Eine zur Ausübung des Verfahrens ausgebildete Vorrichtung sieht vor, daß der gemeinsam mit dem in der zweiten Trockentrommel angeordnete Brenner durch einen diesen Brenner konzentrisch umfassenden Zylindermantel gebildeten Ringkanal eine Ein­ heit mit dem Einführgehäuse bildet, wobei der einführende Schacht dem Zylindermantel senkrecht, achsparallel versetzt und tangential öffnend, angeschlossen ist.
Zur Weiterbildung ist vorgesehen, daß das parallel zu dem Brenner gerichtete Einführge­ häuse mit einer bauseits bedingten Neigung zur Achse des Brenners ausbildbar ist, wobei beide Achsen, in einer Ebene liegend, verbleiben.
Eine noch bessere Verwirbelung der Abgase wird dadurch erzielt, daß im Ringkanal zusätzlich drallvermittelnde Leitbleche angeordnet sind.
Eine nach diesem Verfahren hergestellte thermische Verbindung von zwei Trockentrommeln, von denen die erste für die Replastifizierung von Aufbruchasphalt und die zweite für die Erhitzung und Trocknung von frischen Zuschlagstoffen vorgesehen ist, erfüllt in vollem Umfang die Forderungen der Aufgabenstellung.
Die weiterhin zur Ausübung des Verfahrens bei­ spielsweise vorgeschlagene Vorrichtung ist eben­ falls für das Verfahrensergebnis als fördernd zu bezeichnen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine zu seiner Ausübung zweckmäßig erscheinende Vor­ richtung wird durch die beigefügten Zeichnungen in beispielsweiser Darstellung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung und die thermische Verbindung einer für die Trocknung und Replastifizierung von Asphalt­ aufbruch oder Altasphalt vor­ gesehenen Trockentrommel mit einer zweiten Trockentrommel, die für die Erhitzung und Trock­ nung von Zuschlagstoffen vorge­ sehen ist.
Fig. 2 zeigt die Frontansicht der zweiten Trockentrommel.
Fig. 3 zeigt die Seitenansicht von Fig. 2.
Die für die Trocknung und Replastifizierung von Aufbruch- bzw. Altasphalt vorgesehene Trocken­ trommel 1 ist mit einem Brenner 2 ausgerüstet, dessen insbesondere durch niedrig und mittel siedende Kohlenwasserstoffe angereicherten Ab­ gase einen, den Brenner 3 der zweiten Trocken­ trommel 4, über ein Einführgehäuse 5 dem Brenner 3 der zweiten Trockentrommel 4 über einen diesen konzentrisch umfassenden Ringkanal 6 zugeführt wird. Hierbei wird das wieder zu verwendende Abgas aus dem Brenner 2 der ersten Trockentrommel über einen Kanal 7 dem Einführgehäuse 5 zuge­ führt, wobei dieser Kanal in aller Regel gut isoliert ausgebildet ist. Dem Kanal 7 ist fallweise eine Einführung 8.1 für die kontrollierte Zugabe von Frischluft zu­ geordnet, wobei das gebildete Mischgas über einen Filter 8 geführt ist. Damit werden ver­ schleißende, d. h. mechanische Beanspruchungen des Einführgehäuses 5 und des Brenners 3 der zweiten Trockentrommel 4 auf ein Minimum reduziert.
In aller Regel wird das Verhältnis der Frisch­ luft zu den wieder zu verwendenden Abgasen aus der Trockentrommel 1 aufgrund des Verhältnisses des Brennstoffverbrauches jedes der beiden Brenner 2 und 3 der beiden thermisch parallel laufenden Trockentrommeln 1 und 4 bestimmt.
Die Ausführung nach diesem Prinzip sichert durch den entstehenden Tertiär-Gasmantel eine lange Stabilisierungsstrecke für die Flamme des Brenners 3, so daß diese erst im Bereich des Ausbrandes aus­ fächern kann.
Dadurch wird eine Überhitzung des Trocknerrohres im Brennerbereich vermieden.
Zur Ausübung des Verfahrens ist vorgesehen daß um den in der zweiten Trockentrommel 4 angeordneten Brenner 3 ein diesen konzentrisch umfassender Zylindermantel 6.1 ausgebildet ist, der in Verbindung mit dem Brennergehäuse bzw. dessen Muffe einen Ringkanal 6 bildet. Das bereits erwähnte Einführgehäuse 5 weist einen Schacht 6.2 auf, der senkrecht, achsparallel versetzt und tangential öffnend dem Zylindermantel 6.1 ange­ schlossen ist. Dadurch wird ein starker Drall erreicht, der durch den Einschluß von drallvermittelnden Leitblechen 9 gefördert wird, so daß sich ein Schutzmantel aus Tertiärluft um die eigentliche Flamme bildet. Das parallel zum Brenner 3 gerichtete Einführgehäuse 5 kann mit einer durch die örtlichen Gegebenheiten bestimmten Neigung der Achse zum Brenner ausbildbar sein, wobei beide Achsen, d. h. die Brennerachse und die Achse des Einführgehäuses in einer Ebene liegend verbleiben.

Claims (8)

1. Verfahren zur Einleitung eines mit Luftüber­ schuß entstandenen Brennerabgases aus dem Brenner einer ersten Trockentrommel, die ins­ besondere für die Trocknung und Replastifizierung von Aufbruch- bzw. Altasphalt vorgesehen ist, in den Brenner einer zweiten Trockentrommel, die insbesondere für die Erhitzung und Trocknung frischer Zuschlagstoffe vorgesehen ist, als sogenannte Tertiärluft, wobei die Zuführung des Abgases aus dem Brenner (2) der ersten Trockentrommel (1) zum Brenner (3) der zweiten Trockentrommel (4), parallel zur Brennrichtung, über ein Einführgehäuse (5) eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas im weiteren, vom Einführgehäuse ausgehend, in einen den Brenner (3) der zweiten Trockentrommel (4) konzentrisch umfassenden Ringkanal (6) tangential eingeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wieder zu verwendende Abgas aus dem Brenner (2) der ersten Trockentrommel (1) über einen separaten Kanal (7) dem Einführgehäuse (5) zugeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das wieder zu verwendende Abgas fallweise mit Frischluft versetzt und, im Anschluß an die eventuelle Einführung (8.1) der Frischluft, über einen Filter (8) geführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verhältnis Frischluft zu den wieder zu verwendenden Abgasen aufgrund des Verhältnisses des Brennstoffverbrauches jedes Brenners (2, 3) der beiden parallel laufenden Trockentrommeln (1, 4) bestimmt ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas aus dem Brenner (2) mit Frischluft ergänzt wird.
6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsam mit dem in der zweiten Trockentrommel (4) angeordnete Brenner (3) durch einen diesen Brenner konzentrisch um­ fassenden Zylindermantel (6.1) gebildeten Ringkanal (6) eine Einheit mit dem Einführ­ gehäuse (5) bildet, wobei der einführende Schacht (6.2) dem Zylindermantel (6.1) senkrecht, achs­ parallel versetzt und tangential öffnend, ange­ schlossen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das parallel zum Brenner (3) gerichtete Einführgehäuse (5) mit einer bauseits bedingten Neigung zur Achse des Brenners (3) ausgebildet ist, wobei beide Achsen in einer Ebene liegend verbleiben.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Ringkanal (6) zusätzlich drallver­ mittelnde Leitbleche (9) angeordnet sind.
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