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DE2101143B2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen thermischen Behandeln körnigen Gutes mittels eines Gases - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen thermischen Behandeln körnigen Gutes mittels eines Gases

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DE2101143B2
DE2101143B2 DE2101143A DE2101143A DE2101143B2 DE 2101143 B2 DE2101143 B2 DE 2101143B2 DE 2101143 A DE2101143 A DE 2101143A DE 2101143 A DE2101143 A DE 2101143A DE 2101143 B2 DE2101143 B2 DE 2101143B2
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Germany
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gas
fluidized bed
chambers
air
granulate
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DE2101143A
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Hans Winterthur Schnitzer (Schweiz)
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Buehler AG
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Buehler AG
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Publication date
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Description

Die Anmeldung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen thermischen Behandeln körnigen Gutes mittels eines Gases in einem geneigten, mit mehreren Beaufschlagungskammern versehenen Wirbelbett mit ein«.r einlaufseitigen Gutleitklappe und einer auslaufseitigen höhenvcstellbc-jn Stauwand sowie mit Stellmitteln für die Regelung des Gaszustromes.
Es ist bekannt, körniges Gu! nit unterschiedlicher Wichte und Korngröße zum Trocknen oder /um Kühlen über eine schräg abwärts geneigte luftdurchlässige Gutauflage zu bewegen. Dabei wird aus zur Wanderrichtung des Gutes senkrecht orientierten ßeaufschlagungskanimern das Behandlungsgas durch die Gutablage im Sinne einer Wirbelschichtbildung hindurchgeblasen. Weiter ist ein über die gesamte Fläche der Gutauflage reichender Luftstrom zwischen je zwei benachbarten Beaufschlagungskammern vorgesehen, der von unten nach oben durch die Gutschicht geblasen wird, um die in der Wirbelschicht auftretende Trennung des Gutes nach seiner Wichte zu vermeiden.
Daneben sind bei Wirbclschichtreaktoren l.eitklappen bzw. Stauwände zur Einstellung des Niveaus der Wirbelschicht sowie Stellmittel für die Regelung des Gaszustromes allgemein bekannt.
Besteht das körnige Gut aus angenähert gleichmäßigen Körnern mit Bezug auf Korngröße, Kornform, Wichte, Wärmeleitfähigkeit und spezifische Wärme und ist dieses körnige Gut gleichmäßig auf eine gewünschte Temperatur herunterzukühlen oder zu erwärmen, so kann dies, je nach der Eintrittstemperatur des Gutes, bei der Vorrichtung bekannter Art dadurch geschehen, daß das Gut mehrmals durch diese hindurchgeschickt oder die Gastemperatur verändert wird. Im ersten Fall sinkt die Leistung (kg/Zeit) der Vorrichtung, und die Endtemperatur kann lediglich in großen Grenzen variiert werden. Im zweiten Fall kann eine gewünschte Endtemperatur bei gleichbleibender Leistung durch einen entsprechenden apparativen und energetischen Aufwand erkauft werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von angenähert gleichmäßigem körnigen Gut zu schaffen, bei der unter Einsatz der an sich bekannten Leit- und Stellmittel mit gleichbleibender Leistung und gleichbleibender Gastemperatur eine konstante Austrittstemperatur der Körner erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Gaseintrittsöffnungen jeder Beaufschlagungskammer aus einem Lochblech und einem diesem zugeordneten Lochschieber querschnittsvuränderbar gebildet sind und daß in den Strömungsweg des Gases
ίο zwischen Durckerzeuger und Beaufschlagungskammern ein Pulsator eingefügt ist. Hieraus ergibt sich eine einfache und zweckmäßige Möglichkeit zur zuverlässigen und individueller. Regulierung des lichten Querschnittes der Gaseintrittsöffnungen und damit der durch
is die Beaufschlagungskammern hindurchströmenden Luftmenge zwecks Einflußnahme auf die für die angestrebte Leistungs- und Temperaturkonstanz wichtige homogene Ausbildung der Wirbelschicht. Von besonderem Vorteil ist auch hinsichtlich der Bedienung, daß ein einziger Handgriff zur Querschnittsänderung sämtlicher Gaseintrittsöffnungen einer Beaufschlagungskammer und damit zur Erreichung einer gleichmäßigen Luftmengenverteilung ausreicht. Der Pulsator bewirkt eine sehr gute Auflockerung des Produktes und vermeidet eine bei zahlreichen Gütern unerwünschte Kompressionswirkung, wie diese bei rein mechanischer Einwirkung, z. B. durch Vibratoren, eintritt. Ferner ergibt sich eine recht vollständige Umspülung insbesondere auch feinkörniger Produkte mit dem Behandlungs-
JO medium.
Gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken sind die Beaufschlagungskammern in bezug auf die Gaszufuhr durch mindestens eine Trennwand in zwei Gruppen aufgeteilt und gruppenweise abwechselnd von dem
)5 Pulsator beaufschlagt. Diese Ausgestaltung bewirkt neben einer zur Aufgabenlösung unterläßlichen guten Homogenität der Wirbelschicht vor allem eine Reduzierung des insgesamt erforderlichen Behandlungsgasvolumens, da jeweils nur ein Teil des Wirbelbettes zur Zeit beaufschlagt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines zeichnerisch dargestellten Atisführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt
F i g. I einen vertikalen Längsschnitt längs der Linie
•r> Il nach F i g. 2 durch ein Ausführiingsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles Il nach Fig. I und
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie lll-lll nach
so F i g. I.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zeigt einen Kühler für ein Kiinststoffgranulat, der einem nicht dargestellten Plastifikator nachgeschaltet ist. Aus dem Plastifikator gelangt das Granulat durch einen Einlauf I auf eine Gutauflage 2, welche aus einem Siebboden besteht. Unter der Gutauflage 2 sind Kammern J angeordnet, welche durch luftundurchlässige zur Förderrichtung des Granulats auf der Gutaufinge 2queroricnliertc Wände 4
f>Q gegeneinander iibgcgren/l sind, Die Kümmern ) ?ind oben durch die Gtitauflage 2 begrenzt. Auf der der Gutauflage 2 gegenüberliegenden Seile der Kammern ist ein Lochblech 5 angeordnet, das längs seiner Ränder mit einem Gehäuse 6 fest verbunden ist. Das Gehäuse 6
t>5 begrenzt seitlich die Gtitauflage 2. Das Lochblech 5 weist eine Vielzahl gleichmäßig verteilt angeordneter GaseintrittsöffiHingen 7 auf. durch welche die Luft aus einer Druckausgleichskammer 8 b/.w. H' in die Kammern
21 Ol
3 strömt Die Druckausgleichskammer 8 bzw. 8' ist durch ein weiteres Lochblech 9 begrenzt, welches dem Lochblech 5 im Strömungsweg der Luft (Pfeil) vorgeschaltet ist. Die Druckausgleichskammern 8 bzw. 8' sind seitlich durch das Gehäuse 6 und durch eine Trennwand 10 begrenzL Die Luft wird der Gutauflage 2 von unten aus einem Ventilator U zugeführt, dessen Luftfördermenge durch eine nicht dargestellte Drosselklappe regulierbar ist. Der Luftstrom aus dem Ventilator 11 gelangt in einen Verteilerkasten 12 mit rotierenden Klappen 13 und 13'. Aus dem Verteilerkasten gelangt die Luft durch einen trichterförmigen Kanal 14 zum Lochblech 9. Die Trennwand 10 reicht von der Gutauflage 2 bis in den Verteilerkasten 12 und lenkt den aus dem Ventilator 11 kommenden Luftstrom in zwei getrennte Luftzuführsysteme.
Nach einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist es möglich, den Verteilerkasten 12 und die Trennwand 10 um 90° versetzt anzuordnen, so daß sie den Luftstrom parallel zur Förderrichtung des Granulates trennt. Es ist auch möglich, an Stelle von z'vei getrennten Luftzuführsystemen ein ganzzahliges Vielfaches davon zu wählen, wobei die Luftverteilung im Verteilerkasten 12 entsprechend zu erfolgen hat, derart, daß höchstens die Hälfte der Flächenteile gleichzeitig das Gas pulsierend zugeführt wird.
Die Klappen 13 und 13' sind an einer im Verteilerkasten 12 drehbar gelagerten Welle 15 um 90° gegeneinander versetzt befestigt. Auf der Weile 15 ist drehfest ein Keilriemenrad 16 befestigt, welches über jo einen Keilriemen 17 von einem Motor 18 angetrieben ist. Bei einer Drehung der Welle 15 schließen die Klappen 13 und 13'wechselsweise die Luftkanale 19 und 19', wodurch der Gutauflage 2 pulsierende Luftströme zugeführt werden. Das Gehäuse 6 ist nach oben durch eine Deckplatte 20 abgeschlossen, durch welche der Einlauf 1 auf die Gutauflage 2 mündet. In der Deckplatte
2 ist weiter eine Luftaustrittöffnung 21 vorgesehen, durch welche die durch die Gutauflage 2 hindurchströmende Luft austreten kann.
Um die durch die Gutauflage 2 hindurchströmende Luftmenge längs des Förderweges des Granulates wahlweise regulieren zu können, sind in jeder Kammer
3 auf dem Lochblech 5 weitere Lochbleche 22 verschiebbar gelagert. Die Lochb'eche 22 sind mit .es Löchern 23 versehen, welche nach Größe und Form gleich ausgebildet sind wie die Gaseintrittöffnungen 7 und die gleiche Anordnung und Verteilung aufweisen, leder Gaseintrittöffnung 7 ist somit ein entsprechendes Loch 23 zugeordnet. Die Lochbleche 22 sind zwischen den Begrenzungswänden der Kammern 3 geführt. Weiter ist ihre Länge kleiner als die Entfernung der beiden gegenüberliegenden Wände des Gehäuses 6 (Fig. J) so daß bei einer Längsverschiebung der Lochbleche 22 der lichte Querschnitt der Gaseintrittnffniingen 7 verändert wird. Um den lichten Querschnitt der Gaseintrittöffnungen in den einzelnen Kammern 3 von außen wahlweise regulieren zu können, ist an jedem Lochblech 22 ein Winkelstück 24 befestigt, welches eine Gcwiniiebohrung aufweist, In die Gewindebohrung ist <,o z. B. eine Inbusschraube 25 eingeschraubt, welche drehbar in der Wand des Gehäuses 6 gelagert ist. Dadurch, daß in jeder Kammer 3 der lichte Querschnitt der Gaseintrittöffnungen 7 reguliert werden kann, ist es möglich, die dure!. die Gutauflage 2 längs des b·-, Förderweges des Granulats hindurchtretende l.uftmenge wahlweise /u steuern.
An dem vom Einlauf I entfernten Fnde der Gutauflage 2 ist ein Auslauf 26 angeordnet in den das Granulat fließt und der es über eine nicht dargestellte Zellenradschleuse einem nicht dargestellten pneumatischen Fördersystem zuführt. Der Auslauf 26 ist durch einen Überlauf 27 von der Gutauflage 2 getrennt. Der Überlauf 27 weist eine Platte 28 auf, welche die Gutauflage 2 über deren ganzen Breite vom Auslauf 26 trennt Die Platte 28 ist fest mit einer Achse 29 verbunden, welche mit ihren Enden drehbar in der Wand des Gehäuses 6 gelagert isL An einem Ende der Achse 29 ist ein Hebel 30 befestigt, womit die Platte 28 in eine geneigte (in Fig. 1 strichpunktiert gezeichnete Stellung) verschwenkt werden kann, um die Gutauflage nach einer Kühlperiode zu entleeren.
An der Platte 28 sind zwei Schraubenbolzen 31 und 32 befestigt. Die Schraubenbolzen 31 und 32 greifen durch Schlitze 33 und 34 in eine Platte 35 von gleicher Länge wie die Platte 28. Die Platte 35 ist relativ zur Platte 28 höhenver jchiebbar und kann durch auf die Schraubenbolzen 31 und 32 aufgeschraubte F^elniuttern 36 und 37 in jeder, durch die Schlitze 33 und 34 begrenzten Verschiebelage feststellbar sein. Durch die Höhenverstellbarkeit des Überlaufes 27 kann die Niveauüp;e »N« der homogenen lockeren Wirbelschicht auf der Gutablage 2 variiert werden.
Anschließend an dem Einlaul 1 ist eine Pia'te 38 angeordnet, welche den Hohlraum 39 über der homogenen lockeren Wirbelschicht unterteilt. Die Platte 38 erstreckt sich über die ganz? Breite der Gutauflage 2 und ist an einer Achse 40 befestigt, weiche drehbar in der Wandung des Gehäuses 6 gelagert ist. An einem Ende ist die Achse 40 fest mit einem Hebel 41 verbunden mit welchem sie von außerhalb des Gehäuses, wie Fig. 1 strichpunktiert zeigt, verschwenkt werden kann. Die Platte 38 wird jeweils in eine derartige Schräglage verschwenkt, in der ihre untere Kante bündig mit der durch den Überlauf 27 bestimmten Niveaulinie »N« ist. Die Platte 38 bewirkt den vorteil. daß der sich vom Einlauf I weg kegelförmig verbreiternde Strom des Granulats rasch und gleichmäßig auf das Niveau »N« ausrichtet. Ein weiterer Vorteil, besteht darin, daß von den uns dem Einlauf 1 austretenden Granulatkörnem nicht einzelne durch den Luftstrom in die Luftaustrittsoffnung hineingerissen werden.
Die Vorrichtung funktioniert wie folgt. Durch den Einlauf I wird auf die Gutauflage 2 das Granulat kontinuierlich aufgegeben. Gleichzeitig wird vom Ventilator 11 die Luft pulsierend durch das Lochblech 9. das Lochblech 5 und die Lochbleche 22 durch die Gutauflage 2 hindurchgeblasen und durch eine Luftai'strittöffnung 21 weggeführt. Die Luftmc-nge ist dabei c'era t zu dosieren, daß sich auf der Gutaufl.ige 2 eine homogene lockere Wirbelschicht bildet. Die homogene lockere Wirbelschicht Wi1J sich dabei au! Jas Niveau »N« einstellen, das durch den Überlauf 27 bestimmt wird. Das Granulat, das sich auf der Gutauflage 2 wie eine Flüssigkeit verhält, strömt kontinuierlich über den Überlauf 27 in den Auslauf 26. Eine Soll-Leistung des Kühlers und eine ,Soll-Temperalur der uuMrciendtri Granulatkörner kann bei der Kühlung eines Granulats größerer oder kleinerer Korngröße, eines Granulats höherer oder niederer Eintrittstemperatur. eines Granulats kleinerer oder größerer Wärmeleitfähigkeit oiler eines Granulats größerer oder kleinerer Warme-Speicherkapazität dadurch erreicht werden, el.ill li.is Niveau »Λ/« erhöh ι oiler erniedrigt wird. Eine- I rhi'hiing des Nifvaus »/V« hai cine Erhöhung der Verwi \*--\\ des
21 Ol 143
einzelnen Kornes im Kühler zur Folge und umgekehrt, wobei diese Regel nur dann gilt, wenn unabhängig von der Höhe des Niveaus »/V«stets eine homogene lockere Wirbelschicht gewährleistet ist. Zu diesem Zweck kann der lichte Querschnitt der Gaseintrittsöffnungen 7 längs des Förderweges des Granulates auf der Gutauflage 2 verändert werden. Vorzugsweise wird eine der Seitenwände des Gehäuses 6 durch eine Glasscheibe gebildet, so daß leicht überprüft werden kann, ob sich das Granulat längs seines Förderweges auf der Gutauflage 2 im Zustand der homogenen lockeren Wirbelschicht befindet. Sollte sich nur örtlich an einer Stelle der Gutauflage 2 diese lockere homogene Wirbelschicht nicht ausbilden, so kann durch eine Drehung an der das darunterliegende Lochblech 22 steuernden Inbusschraube 25 der lichte Querschnitt der Gaseintrittöffnungen unter dieser Wirbelschichtstelle verändert und die Wirbelschicht örtlich korrigiert werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: 21 Ol 143
1. Vorrichtung zum kontinuierlichen thermischen Behandeln körnigen Gutes mittels eines Gases in einem geneigten, mit mehreren Beaufschlagungskammern versehenen Wirbelbett mit einer einlaufseitigen Gutleitklappe und einer auslaufseitigen höhenverstellbaren Stauwand sowie mit Stellmitteln für die Regelung des Gaszustroms, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaseintrittsöffnungen (7) jeder Beaufschlagungskammer (3) aus einem Lochblech (5) und einem diesem zugeordneten Lochschieber (22) querschnittsveränderbar gebildet sind und daß in den Strömungsweg des Gases zwischen Druckerzeuger (11) und Beaufschlagungskammern (3) ein Pulsator (13 bis 18) eingefügt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagungskammern (3) in bezug auf die Gaszufuhr durch mindestens eine Trennwand in zwei Gruppen aufgeteilt und gruppenweise abwechselnd von dem Pulsator (13 bis 18) beaufschlagt sind.
DE2101143A 1970-01-14 1971-01-12 Vorrichtung zum kontinuierlichen thermischen Behandeln körnigen Gutes mittels eines Gases Expired DE2101143C3 (de)

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