DE1501382A1 - Waermeaustauschvorrichtung - Google Patents

Description

• Wärmeaustauschvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärineaustauschvorrichtung, bei der die Wärmeaustauschmittel, z.B. staubförmiges Gut oder zerstäubte Flüssigkeit einerseits und Gas andererseits, in unmittelbare Berührung treten.
• Es sind bereits Wärmeaustauschvori@ic:htungen der vorgenannten Art in verschiedenen Bauausführungen, beispielsweise nach dem Wirbelschicht-, Zyklon- sowie dem Staubkammerprinzip, bekannt. Diese Anlagen bedingen jedoch bei einem großen Gasanfall ein sehr großes Bauvolumen, wodurch auch erhebliche Kosten entstehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine im wesentlichen aus einer Wirbelschichtkammer bestehen- de Wärmeaustauschvorrichtung zu schaffen, die infolge ihrer Gestaltung und Anordnung in ihrem Aufbau einfach und deren Platzbedarf gering ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einer wi rbelschichtkammer ein Zyklonabscheider vor-und ein zweiter Zyklonabscheider nachgeschaltet ist und daß diese drei Bauteile in kreislaufartiger Verbin- dung miteinander stehen. Somit ergibt sich eine kompakte Bauweise der ganzen'W$rmeaustauschvörrichtung. In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes zwei4 von einer in den einen Zyklonabscheider einmundenden Heißgaszufuhrleitung eine Rohrleitung ab, die ebenfalls in den gleichen Zyklonabscheider einmündet und in der eine Drosselklappe angeordnet ist. Das eine 'erde der Rohr- -leitung mündet vertikal zu der Heißgaszufuhrleitung in den Zyklonabacheider- ein, während das andere Ende der Rohrleitung nach der Anschlußstelle der Gutaustrittsleitung des zweiten Zyklonabschelders von der Heiiigaszufuhrleitung abzweigt. Mit Hilfe dieser Verbindungsrohrleitung ist es möglich, die Abscheideleistung des einen Zyklonabscheiders zu drosseln und damit die Verweilzeit des Gutes im Wirbelbett und folglich die Intensität des Wärmeaustausches zu regeln. Nachfolgend ist an Hand der ahematischen Zeichnung eine Wärmeaustauschvorrichtung nach der, Erfindung näher erläutert. Die Wärmeaustauschvorrichtung besteht in ihren.H9uptgliedern aus einer WirbelachichtkaLimer 1 und zwei Zyk_1onabacheidern 2, 3. Zur Zuführung des ataubf'örmig,en odgr; körnigen Gutes, z.B. Zementrohmehl, in die,Wirbelechichtkammer 1 ist oberhalb derselben eine Aufgabevorrichtung 4, deren Fallrohr 5 in die Wirbelachichtkammer 1 hineinragt, angeordnet. ._ y- Bei einem Wärmeaustausch zwischen einem Gas und einer Flüssigkeit ist an Stelle dieser Aufgabevorrichtung 4 eine Sprühvorrichtung zur Zugabe der Flüssigkeit in zerstäubtem Zustand einzubauen. Am oberen Ende der Wirbelschichtkammer 1 ist seitlich eine Zufuhrleitung 6 zum Zyklonabscheider 2 angebracht. Die Wi_belschichtkammer 2 ist am unteren Ende durch einen Trichter 7 mit einem sich daran anschließenden Heißgaszuströmrohr 8 begrenzt. In dem Heißgaszuströmrohr 8 ist ein Strömungsgleichric ter 9 eingebaut, um eine drallfreie Gaszuströmung in die Wirbelschichtkammer 1 sicherzutellen. Die Gasaustrittsleitung 10 des Zyklonabscheiders 2 führt zu einem Gebläse, das nicht dargestellt ists während die Gutaustrittsleitung 11 in die Heißgaszufuhrleitung 12 des Zyklonabscheiders 3 einmündet. #" Sowohl in der Gutaustrittsleitung 11 des Zyklonabscheiders 2 als auch in der ist Gutaustritteleitung 13 des Zyklonabscheiders 3/ jeweils eine Schleuse 14, 15 zum gasdichten Austrag des Gutes eingebaut. Oberhalb der Schleusen 14, 15 ist jeweils ein Sammeltrichter 16, 17 vorgesehen.
• Von der in den Zyklonabscheider 3 einmündenden Heißgaszufuhrleitung 12 zweigt eine Rohrleitung 18 ab, die in den gleichen Zyklonabscheider einmündet und in der eine Drosselklappe 19 angeordnet ist. Das eine Ende der Rohrleitung 18 mündet vertikal zu der Heißgaszufuhrleitung 12 in den Zyklonabscheider 3 ein,-während das andere Ende der Rohrleitung 18 vor oder nach der Anschlußstelle der Gutaustrittsleitung 11 aus dem zweiten Zyklonabscheider 2 von der Heißgaszufuhrleitung 12 abzweigt. Während des Betriebs der Wärmeaustauschvorrichtung fließt das staubförmige Gut durch die Aufgabevorrichtung 4 in die Wirbelschicht!- mmer 1 hinein. Aus entgegengesetzter Richtung, d.h. von unten, strömt das Heißgas aus dem Zyklonabscheider 3 durch die Wirbelschichtkammer 1. Auf Grund der in der Kammer herrschenden geringen Geschwindigkeit des Heißgases gela-,3,t das Gut in den Trichter 7 oberhalb des Heißgaszustr ömi-ohi-es B. Ein weiteres Absinken des Gutes ist nicht möglich, da im vergleichsweise engen Zuströmx-ohr 8 eine so hohe Heißgasgeschwindigkeit herrscht, daß das Gut in der Kammer aufgewirbelt und nach oben mitgeführt wird. Nach Ablauf einer bestimriten Zeit füllt sich durch die kontinuierliche Gutaufgabe die Wirbelschichtkammer mit einem Gas-Feststoffgemisch. Infolgedessen entsteht eine Wirbelschicht, die eine große Verweilzeit des Gutes im Gas und damit einen guten Wärmeaustausch gewährleistet. Das Gas-Feststoff-Gemisch gelangt anschließend durch die Zufuhrleitung 6 in den Zyklonabscheider 2, in dem das Gas vom Fest>Dff getrennt wird. Das abgekühlte Gas gelangt durch die Austrittsleitung 10 des Zyklonabscheiders 2 zum Gebläse, während das bereits weitgehend erhitzte Gut aus dem Zyklonabscheider 2 in die Heißgaszufuhrlei.-tung 12 des Zyklonabscheiders 3 fällt, dort beschleunigt wi -0 und mit dem Heißgasstrom in den Zyklonabscheider 3 tangential eingeführt wird. In diesem Bereich setzt sich der Wärmeaustausch fort. Mit Hilfe der Schleuse 15 wird das abgeschiedene Gut ausgetragen. Das Heißgas str:5mt durch das Rohr 8 der Wirbelschichtkammer 1 zu. Die Verweilzeit des Gutes im Wirbelbett kann durch die Rohrleitung 18 in gewissen Grenzen geregelt werden, da das Gas aus dem Rohr 18 senkrecht nach unten in den Zyklonabscheider 3 einströmt und damit den im Zyklonabscheider herrschenden Drall zerstört. Somit wird die Abscheideleistung dieses Zyklonabscheiders künstlich verschlechtert, so daß ein Teil des Gutes nicht abgeschieden wird, sondern mit dem Gasstrom von neuem in die Wirbelkammer 1 gelangt (doppelter Kreislauf). Die Regelung der Abscheideleistung erfolgt mitbels der in die Rohrleitung 18 eingebauten Drosselklappe 19.

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1 .) Wärmeaustauschvorrichtung, bei der die '.-"äz@meaustauschmittel, z.B. staubförmiges Gut oder zerstäubte Flüssigkeit einerseits und Gas andererseitq in unmittelbare Berührung treten, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß einer Wirbelschichtkammer (1) ein Zyklonabscheider (3) vor- und ein zweiter Zyklonabscheider (2) nachgeschaltet ist und daß diese drei Bauteile in kreislaufartiger Verbindung miteinander stehen. 2.) Wärmesustauschvorrichtung nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß von einer in den einen Zyklonabscheider (3) einmündenden Heißgaszufuhrleitung (12) eine Rohrleitung (18) abzweigt, die in den gleichen Zyklonabscheider einmündet und in der eine Drosselklappe (19) angeordnet ist. 3.) Yärmeaustauschvorrichtung nach Anspruch 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das eine Ende der Rohrleitung (18) vertikal zu der Heißgaszufuhrleitung (12) in den Zyklonabacheider (3) einmündet. 4.) Wärmeaustauschvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das andere Ende der Rohrleitung (18) nach der Anschlußstelle der Gutaustrittsleitung (11) des zweiten Zyklonabscheiders (2) von der Heißgaszufuhrleitung (12) abzweigt. 5.) Wärmeaustauschvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r- c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das andere Bnde der Rohrleitung (18) vor der Anschlußstelle der Gutaustrittsleitung (11) des zweiten Zyklonabsche'ders (2) von der Heißgaszufuhrleitung (12) abzweigt.