DE3151164C2 - Vorrichtung zum Blähen von Perlit, Vermiculit und ähnlichem Blähgut - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Blähen von Perlit, Vermiculit und ähnlichem körnigen Blähgut. Zum grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung gehören ein Wirbelbettschacht, zumindest ein Brenner und eine Einrichtung für die Zuführung des Blähgutes. Der Brenner besitzt eine Brennstoffdüsenanordnung sowie eine Verbrennungsluftzuführungseinrichtung. Er arbeitet unterhalb des offenen Wirbelbettschachtes. Die Flamme des Brenners sowie die Verbrennungsgase sind in den Wirbelbettschacht eingeführt. Im Gleichstrom dazu wird das Blähgut eingeführt. Der Brenner besitzt z.B. ein zentrales Einführungsrohr für die Einführung eines Blähgut/Trägergas-Gemisches in den Kern der Flamme. Als Trägergas wird im allgemeinen Luft eingesetzt. Das Trägergas und die Verbrennungsluft sind vorgewärmt.

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zum Blähen von Perlit, Vermiculit und ähnlichem körnigen Blähgut, — mit Wirbelbettschacht, zumindest einem Brenner und Einrichtung für die Zuführung des Blähgutes, wobei der Brenner, der eine Brennstoffdüsenanordnung sowie eine Verbrennungsluftzuführungseinrichtung aufweist, unterhalb des unten offenen Wirbelbettschachtes angeordnet ist und die Flamme und/oder die Verbrennungsgase des Brenners in den Wirbelbettschacht einführbar sind. — Es versteht sich von selbst, daß der Wirbelbettschacht zum Zwecke der Abführung des geblähten Gutes mit einem oberen Abzug versehen ist. Im allgemeinen wird einem solchen Brenner die Verbrennungsluft als Gebläseluft zugeführt.

Bei einer aus der Praxis bekannten Vorrichtung der beschriebenen Gattung erfolgt die Einführung des Blähgutes in der unteren Hälfte des Wirbelbettschachtes, zumeist über ein geeignet ausgebildetes Fördermittel in Form eines Förderrohres od. dgl. Der Wirbelbettschacht ist ein Bauwerk von einigen Metern Höhe. Das gleichsam im freien Fall in den Wirbelbettschacht eintretende Blähgut wird auf diese Weise zunächst im Gegenstrom zur Strömung der Verbrennungsgasc, oberhalb der Flamme, aufgegeben. Es muß von dem gasförmigen Medium, welches das Wirbelbett bewirkt und trägt nämlich den Verbrennungsgasen und ggf. zusätzlich zugeführler, von dem Brenner aufgeheizter Luft aufgefangen und umgelenkt werden. Das verlangt eine erhebliche Gasmenge, was aus energetischen Gründen nachteilig ist Darüber hinaus folgt die Bewegung der einzelnen Körner des Blähgutes bei der Aufgabe nach aus der Aerodynamik bekannten statistischen Gesetzen

ίο mit dem Ergebnis, daß die einzelnen Körner sich nach einer häufig stark unterschiedlichen, zeitabhängigen Temperaturkurve erwärmen, stark unterschiedliche Aufenthaltszeiten im Wirbelbett erfahren und im Ergebnis wegen unterschiedlicher Behandlung im Wirbelbettschacht auch unterschiedliche Qualitäten, z. B. unterschiedliche Porenvolumen und unterschiedliche Dichte aufweisen. Auch kann eine sehr plötzliche Erwärmung bis auf Blähtemperatur im Sinne eines Temperatursprungs nicht für alle Körner sichergestellt werden.

Bei einer anderen gattungsgemäßen Vorrichtung (DE-OS 20 42 896) wird in einem Brenner durch entsprechende Zuführung der Verbrennungsluft eine Drallströmung dsr Verbrennungsgase erzeugt, die sich in einen unten konisch zulaufenden Wirbelbettschacht fortsetzt Das oben dem Wirbelbettschacht aufgegebene Blähgut gleitet längs der Wand des Wirbelbettschachtes bis in den konischen Bereich und wird dort von der Drallströmung aufgenommen. Man versucht durch die Drallstrümung eine gleichmäßigere Behandlung des Blähgutes zu erreichen. Tatsächlich stellt man jedoch auch hier fest, daß die einzelnen Körner sich nach einer stark unterschiedlichen, zeitabhängigen Temperaturkurve erwärmen und unterschiedliche Qualitäten aufweisen. Bei dieser bekannten Ausführungsform wirken nämlich der Wirbelbettschacht insgesamt und insbesondere sein konisch zulaufender Bereich gleichsam wie ein Zyklon, der schwere Körner aus der Drallströmung herausnimmt und anders behandelt als die leichten Körner. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei einer anderen Ausführungsfcrm (US-PS 24 35 927), wo zwar zunächst Verbrennungsgas und Blähgut gleichsam als Zylinder parallel zueinander und damit im Gleichstrom strömen, im übrigen aber ebenfalls mit einer Drallströmung gearbeitet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter auszubilden, daß die einzelnen Körner des Blähgutes eine wesentlich gleichmäßigere Behandlung erfahren unö gleichsam mit einem Temperatursprung auf Blähtemperatur gebracht werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Brenner zumindest ein Einführungsrohr für die Einführung eines Blähgut/Trägergas-Gemisches im Gleichstrom zur Flamme aufweist, an welches Einführungsrohr die Einrichtung für die Zuführung des Blähgutes angeschlossen ist. Besonders einfach, überschaubar und leicht steuerbar sind die Verhältnisse, wenn das Einführungsrohr von der Brennstoffdüsenanordnung und diese von einer Verbrennungsluftzuführungseinrichtung umgeben ist. In der Ausführungsform mit einem als Gasbrenner ausgeführten Brenner wird man im Rahmen der Erfindung die Brennstoffdüsenanordnung aus einem das zentrale Einführungsrohr umgebenden Ringspalt bilden, der seinerseits von der Mündung eines zum Einführungsrohr konzentrischen Brenngaszuführungsrohres gebildet ist. In der Ausführungsform mit einem als Ölbrenner ausgeführten Brenner lehrt die Erfindung, daß die Brennstoffdüsenanordnung aus einem Kranz von

Ölbrennerdüsen besteht, die das Einführungsrohr umgeben. Man kann aber auch umgekehrt eine Mehrzahl von Einführungsrohren für das Blähgut gleichsam außen anordnen, so daß sie die Brennstoffdüsenanordnung und die Brenngaszuführung umgeben.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei Zuführung des körnigen Blähgutes im Gleichstrom und unmittelbar in die Flamme des Brenners hinein, die einzelnen Körner des Blähgutes sich weitgehend nach gleicher Tempiraturkurve erwärmen. Zwar ist die Temperaturkurve selbstverständlich körnungsabhängig, sie hat jedoch stets eine einem Temperaturschock oder Temperatursprung entsprechende, steile Flanke. Aber auch die Aufenthaltszeit der einzelnen Körner im Wirbelbett des Wirbelbettschachtes wird beachtlich vergleichmäßigt, da eine Ausscheidung schwererer Teilchen über eine Zyklonwirkung nicht mehr stattfindet, so daß im Ergebnis die einzelnen Körner des Blähgutes eine wesentlich gleichmäßigere Behandlung erfanren und die Qualität des fertigen Produktes weniger schwankt bzw. streut. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß bei Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Blähen von Perlit, Vermiculit und ähnlichem körnigen Blähgut der Wirbelbettschacht, insbesondere in seiner Höhe reduziert werden kann. Auch erzielt man eine beachtliehe Energieeinsparung. Diese wird insbesondere dann wirksam, wenn als Trägergas Luft, vorzugsweise vorgewärmte Luft eingesetzt wird und auch die Verbrennungsluft vorgewärmt zugeführt wird. Die Vorwärmung des Trägergases bzw. der Verbrennungsluft kann z. B. bis 800⁰C betragen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fi g. 1 eine Anlage zum Blähen von Perlit. Vermiculit und ähnlichem körnigen Blähgut mit erfindungsgemäßer Vorrichtung,

F i g. 2 in gegenüber der F i g. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Vertikalschnitt durch den unleren Teil des Wirbelbettschachtes der F i g. 1.

Die in den Figuren dargestellte Anlage dient zum Blähen von Perlit, Vermiculit und ähnlichem körnigen Blähgut. Zu dieser Anlage gehört eine Vorrichtung mit Wirbelbettschacht 1, im Ausführungsbeispiel einem Brenner 2 und Einrichtung 3 für die Zuführung des Blähgutes.

Der Brenner 2 besitzt, wie man insbesondere aus der F i g. 2 entnimmt, eine Brennstoffdüsenanordnung 4 sowie eine Verbrennungsluftzuführungseinrichtung 5. Er ist unterhalb des unten offenen Wirbelbettschachtes 1 angeordnet. Die Flamme sowie die Verbrennungsgase des Brenners 2 sind in den Wirbelbettschacht 1 eingeführt und tragen im Wirbelbettschacht 1 das Wirbelbett. Zur Anlage gehört eine dem Austrag 6 des Wirbelbett-Schachtes 1 nachgeordnete Trennkammer 7, in der das geblähte Gut und das mitgeführte Gas voneinander getrennt werden. Das Gut läuft über einen Kühler 8 und kann bei 9 abgezogen werden. Das aus der Trennkammer 7 austretende Gas läuft ebenfalls über einen Kühler so 10 und eine Gasreinigungseinrichtung 11 mit Sauggebläse 12. Hinter dem Sauggebläse 12 kann sich ein Schlot befinden, der das gereinigte Gas in die Atmosphäre abgibt.

Das Blähgut wird im Gleichstrom zur Flamme einge- b5 führt. Insbesondere aus der F i g. 2 entnimmt man. daß dazu im Ausfiihriingsbeispiel der Brenner 2 ein zentrales Einführungsrohr 13 für die Einführung eines Blähgut-Trägergas-Gemisches in den Kern der Flamme und damit im Gleichstrom zur Flamme und den Verbrennungsgasen aufweist. An dieses Einführungarohr 13 ist die Einrichtung 3 für die Zuführung des Blähgutes angeschlossen. Das Einführungsrohr 13 ist von der Brennstoffdüsenanordnung 4 umgeben und diese ist ihrerseits von einem Verbrennungsluftzuführungsrohr 14 umgeben, welches der Verbrennungsluftzuiührungseinrichtung 5 angehört. Die Verbrennungsluft wird über ein Gebläse 15 angesaugt und über einen Wärmetauscher vorgewärmt, der mit der schon erwähnten Trennkammer 7 integriert ist Das gilt auch für die Trägerluft.

Die F i g. 2 zeigt die Ausführungsform der Erfindung mit Gasbrenner. Man erkennt, daß die Brennstoffdüsenanordnung 4 aus einem das zentrale Einführungsrohr 13 umgebenden Ringspalt 16 besteht, der von der Mündung eines zum Einführungsrohr 13 konzentrischen Brenngaszuführungsrohres 17 gebildet ist. Man könnte aber auch mit einem Kranz von Ölbrennerdüsen arbeiten. Wie bereits erwähnt sind das Trägergas einerseits sowie die Verbrennungsluft andererseits vorgewärmt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Blähen von Perlit, Vermiculit und ähnlichem Blähgut. — mit Wirbelbettschacht zumindest einem Brenner und Einrichtung für die Zuführung des Blähgutes, wobei der Brenner, der eine Brennstoffdüsenanordnung sowie eine Verbrennungsluftzuführungseinrichtung aufweist, unterhalb des unten offenen Wirbelbettschachtes angeordnet ist und die Ramme und/oder die Verbrennungsgase des Brenners in den Wirbelbettschacht eingeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (2) zumindest ein Einführungsrohr (13) für die Einführung eines Blähgut/Trägergas-Gemisches im Gleichstrom zur Flamme aufweist, an welches Einführungsrohr (13) die Einrichtung {3) für die.Zuführung des Blähgutes angeschlossen ist.

Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einführungsrohr (13) von der Brennstoffdüsenanordnung (4) und diese von einem Verbrennungsluftzuführungsrohr (14) der Verbrennungsluftzuführungseinrichtung (5) umgeben ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 in der Ausführungsform mit einem als Gasbrenner ausgeführten Brenner, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffdüsenanordnung aus einem das zentrale Einführungsrohr (13) umgebenden Ringspalt (16) besteht, der von der Mündung eines zum Einführungsrohr (13) konzentrischen Brenngaszuführungsrohres (17) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 in der Ausführungsform mit einem als Ölbrenner ausgeführten Brenner, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffdüsenanordnung (4) aus einem Kranz von Ölbrennerdüsen besteht, die das Einführungsrohr (13) umgeben.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägergas Luft, vorzugsweise vorgewärmte Luft, eingesetzt ist.