[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Abgastemperatur in für
die Aufbereitung von Mischgut bei der Asphaltherstellung vorgesehenen Trommelvorrichtungen,
weiche in ihrem Innenraum an den Innenwänden angeordnete Einbauten aufweisen, von
wel chen das aufzubereitende Mischgut erfaßt und entweder vollständig oder begrenzt
über den freien Querschnitt des Innenraumes der Trommelvorrichtungen gefördert wird.
[0002] Bei solchen bekannten Trommelvorrichtungen ist grundsätzlich zwischen zwei unterschiedlich
arbeitenden Verfahren zu unterscheiden, nämlich einerseits zwischen einer im Gegenstrom
und andererseits einer im Gleichstrom arbeitenden Trommelvorrichtung.
[0003] Bei einer im Gegenstrom arbeitenden Trommelvorrichtung, im folgenden kurz Trommel
genannt, wandert das zu erwärmende Material im Gegenstrom zu den Heizgasen durch
die Trommel hindurch. Dabei wird zunächst das Material an dem dem Brenner der Trommel
gegenüberliegenden Ende in den Innenraum eingebracht und durch auf der Innenwandung
der Trommel angeordneten und als Rieselschaufeln ausgebildeten Einbauten zum Austausch
der Wärme mit den Heizgasen fein verteilt in Richtung des Brenners gefördert. Im Bereich
der stärksten Flammenstrahlung wird es von Einbauten gefördert, die einerseits den
Ausbrand der Flamme möglichst wenig hindern und andererseits das Material aus dem
unmittelbaren Ausbrandbereich der Flamme heraushalten und an den Trommelwandungen
entlang fördern.
[0004] Solche bisher bekannten Trommeln sind mit einem an dem dem Brenner gegenüberliegenden
Ende vorgesehenen Absauggehäuse ausgerüstet. Die Abgastemperatur in diesem Absauggehäuse
wird beeinflußt durch einerseits die Materialmenge in der Trommel und andererseits
durch die Intensität des Materialschleiers, hervorgerufen durch die Einbauten. Je
nach Durchsatzleistung und Materialqualität kann die Temperatur von 50°C bis weit
über 400°C schwanken. Im Regelfall ist es durch Anpassung der Trommeleinbauten möglich,
den Schwankungsbereich auf eine Abgastemperatur von ca. 90°C +/- 30°C einzustellen.
[0005] Die Trommelabgase einer solchen Vorrichtung werden in nachgeschalteten Filterentstaubungen
gereinigt, wobei regelmäßig zwischen der Trommel einerseits und dem nachgeschalteten
Filter ein Vorabscheider zur Trennung der Sandanteile vom Fülleranteil vorgesehen
ist, wobei die Trenngrenze im Idealfalle bei 0,09 mm Korngröße liegt.
[0006] Die in den Filterentstaubungen vorgesehenen Filter sind äußerst empfindlich gegen
Taupunktunterschreitungen und Übertemperaturen. Taupunktunterschreitungen können
auch bei Temperaturen bis 100°C im Abgas eintreten. Die heutzutage eingesetzten Filtertücher
sind kostengünstig, bis 140°C temperaturbeständig und handelsüblich. Gegen höhere
Temperaturen beständige Filtertücher sind teurer, annähernd doppelt so teuer. Solche
höher temperaturbeständigen Tücher sind allerdings sehr empfindlich gegen Taupunktunterschreitungen.
Seit langem bemühen sich die Fachkreise,die Trommelabgastemperatur bei ca. 90°C konstant
einzustellen. Wegen der vorerwähnten Schwankungen in der Durchsatzleistung und in
der Materialqualität bzw. Beschaffenheit gelingt dies im Regelfall nicht. Zur Beeinflussung
der Abgastemperatur wurden deshalb beispielsweise bereits in das Innere der Trommel
einstehende Beschickungsbänder vorge schlagen, die das aufzubereitende Material unterschiedlich
weit in die Trommel einwerfen. Durch die verminderte Länge der Wäremaustauschzone
sollte dabei eine Regelung der Abgastemperatur erreicht werden. Die Erfolge durch
eine Änderung im Materialstrom sind jedoch bisher unbefriedigend.
[0007] Die eingangs beschriebene Trommel findet aber auch bei Asphaltaufbereitungsanlagen
Verwendung, die mit zwei parallel arbeitenden Trommelvorrichtungen arbeiten, bei
welchen die zweite Trommelvorrichtung eine im Gleichstrom arbeitende Trommel ist.
In dieser Trommel wird entweder aufgebrochenes Altasphaltmaterial, auch Asphaltgranulat
genannt, schonend aufbereitet und in einer nachgeschalteten dritten, beispielsweise
als Zwangsmischer ausgebildeten Mischvorrichtung, mit dem in der ersten Trommelvorrichtung
erwärmten Neu-Material vermischt und zu dem endgültigen Asphaltmischgut aufbereitet
oder das aus der Trommel übergeleitete erwärmte Neu-Material mit Frischbitumen zum
Asphaltmischgut aufbereitet.
[0008] Eine solche Vorrichtung ist aus der US-PS 4,477,250 bekannt. Bei einer solchen Vorrichtung
kann durch die Regelung der Abgastemperatur von der ersten Trommelvorrichtung die
Wärmekapazität der zweiten Trommelvorrichtung erhöht und erniedrigt werden. Die Abgastemperaturregelung
ist damit eine Regelung der Heizleistung für die nachgeschaltete zweite Trommel. Dies
ist beispielsweise immer dann wichtig, wenn die zweite Trommel zur Erwärmung von beispielsweise
temperaturempfindlichem Material wie eben Asphaltgranulat eingesetzt wird, wie dies
beim Recycling von Asphaltgranulat erfolgt. Hierbei wird das Neumaterial in der ersten
Trommel stark erhitzt. Die hierbei durch das Fehlen von Feinanteilen bereits stark
erhöhten Abgastemperaturen werden zur Erwärmung von Granulat in der zweiten Trommel
genutzt. Dieses Verfahren ist jedoch nach bisherigen Erkenntnissen wenig kontrollierbar,
da keine Regeleinrichtung für die Abgastemperatur existiert.
[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zur Regelung
der Abgastemperatur in einer im Gegenstrom arbeitenden Trommel zu schaffen, welche
nicht den Materialdurchfluß, sondern die Abgasabsaugung beeinflußt und dadurch weiterhin
gestattet, daß bei einer mit zwei parallel arbeitenden Trommeln ausgestatteten Aufbereitungsanlage
die Temperatur des Asphaltgranulats in der nachgeschalteten Trommel gezielt kontrolliert
bzw. gesteuert werden kann, wobei dann die Anordnung eines obenerwähnten Vorabscheiders
zur Trennung der Sandanteile vom Fülleranteil entfallen kann.
[0010] Die nachstehend beschriebene Lösung dieser Aufgabe geht dabei von dem aus der DE-PS
29 14 286 bekannten Verfahren zur Aufbereitung von bituminösem Mischgut in einer im
Gleichstrom befeuerten Tommelvorrichtung aus, welche mit einer im Endbereich der
Trommel angeschlossenen Absauganlage ausgerüstet ist und bei welcher die Heizgase
auch im Bereich des Übergangs von der Trocknungszone in die Misch- und Umwälzzone
teilweise aus der Trommel abgesaugt werden, wobei durch entsprechende Aufteilung der
abzusaugenden Heizgas menge zwischen der Mittelabsaugung und dem Endabsaugekopf die
Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt des Mischgutes in der Misch- und Umwälzzone
regelbar sind.
Mit diesem bekannten Verfahren soll die Aufgabe gelöst werden, ein gutes Aufbereitungsergebnis,
d. h. eine staubarme einwandfreie Umhüllung der Feststoffe mit bituminösem Bindemittel
bei dessen minimaler thermischer Beanspruchung zu ermöglichen. D. h., innerhalb einer
solchen für das bekannte Verfahren geeigneten Trommelvorrichtung wird bereits das
fertige Asphaltmischgut durch Einbringung flüssigen (Neu-) Bitumens hergestellt.
Dazu ist die Regelung der Abgasverhältnisse für die temperaturmäßige Bestimmung des
aufbereiteten Materials notwendig, nicht etwa um, wie bei der dieser Anmeldung gestellten
Aufgabe, die Einstellung der Abgastemperatur wegen der nachgeordneten Filtervorrichtung
und/oder einer weiteren Trommelvorrichtung zu regulieren bzw. zu steuern.
[0011] Diese, der vorliegenden Anmeldung gestellte Aufgabe wird nun dadurch gelöst, daß
bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Trommelvorrichtung eine im Gegenstrom
arbeitende Trommel ist, welche an ihrem dem Brenner gegenüberliegenden Ende eine erste
Abgasabsaugleitung sowie eine in ihrem Innenraum angeordnete rohrförmige zweite
Abgasabsaugleitung aufweist, welche mit ihrer Einlaßöffnung in einem Abstand von
dem Brenner angeordnet ist. Durch die Anordnung von zwei Absaugstellen in der Trommel
können die Temperaturverhältnisse in dem der Einlaßöffnung der zweiten Abgasabsaugvorrichtung
nachfolgenden Trommelbereich bis zur Einlaßöffnung der ersten Abgasabsaugleitung individuell
geregelt werden, ohne daß der Materialfluß durch Öffnungen im Mittelbereich der Trommel
beeinträchtigt wird.
[0012] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die zweite Abgasabsaugleitung konzentrisch
in der Trommel angeordnet und liegt deren Eintritt in den Innenraum der Trommel an
der dem Brenner gegenüber angeordneten Stirnwand.
Durch diese Ausbildung der zweiten Abgasabsaugleitung bzw. deren Einbau in der Trommel
ergibt sich eine einheitliche Innenraumgestaltung der Trommel, beginnend von der
Einlaßöffnung der zweiten Abgasabsaugleitung bis hin zu dem dem Brenner gegenüberliegenden
Stirnwand der Trommel. Entsprechend können in diesem Bereich auch die Einbauten zur
Förderung des aufzubereitenden Gutes an den Trommelinnenwänden ausgebildet werden,
so daß beispielsweise das zu fördernde und abzuwerfende Material nicht auf der Außenwandung
der zweiten Abgasabsaugleitung liegen bleibt bzw. dort anbackt.
[0013] Erfindungsgemäß ist die zweite Abgasabsaugleitung in ihrer Länge bzw. mit ihrer Einlaßöffnung
in ihrem Abstand von dem Brenner veränderbar. Durch diese Anordnung kann eine Abstimmung
zwischen der Brennerflamme einerseits und der Aufnahmewirkung der Einlaßöffnung andererseits
erfolgen.
[0014] Vorteilhaft sind erste und zweite Abgasabsaugleitungen nach ihrem Austritt aus dem
Brenner gegenüberliegenden Stirnwand der Trommel zusammengeführt und im Bereich ihrer
Zusammenführung jeweils mit Drosselklappen ausgerüstet.
Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die Abgasanteile aus den jeweiligen Abgasabsaugleitungen
gegeneinander geregelt und dosiert werden können.
[0015] Schließlich können erste und zweite Abgasabsaugleitung zusammen in eine zweite Trommelvorrichtung
einmünden und wodurch eine Regelung der Filtereingangstemperatur ermöglicht wird.
Diese Ausbildung gewährleistet weiterhin, daß zum einen die temperaturmäßig einstellbaren
Abgase aus der ersten Trommelvorrichtung in einer nachgeschalteten weiteren Trommelvorrichtung
energiesparend verwertet werden können und zum anderen, daß die weitere, vorteilhaft
im Gleichstrom arbeitende Trommelvorrichtung gleichzeitig als Vorabscheider für den
Sandanteil im Füllermaterial arbeitet und dieser Anteil am Ende dieser Trommel abgeschieden
und separat dem Mischprozeß wieder zugeführt werden kann. Dadurch ersetzt diese Trommel
den üblicherweise vor dem Filter eingebauten Vorabscheider.
[0016] Ein die Erfindung nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand
der einzigen Zeichnung beschrieben.
[0017] Die Vorrichtung zur Regelung der Abgastemperatur ist in einer für die Aufbereitung
von Mischgut bei der Asphaltherstellung vorgesehenen Trommelvorrichtung angeordnet,
welche als im Gegenstrom arbeitende Trommel 2 ausgebildet ist. Das für die Asphaltherstellung
benötigte Material, beispielsweise Neumaterial ohne Anteile von Bitumen etc., wird
über in der Trommel 2 vorgesehene Einlaßöffnungen 3 in den Innenraum 4 der Trommel
2 eingebracht und in Folge der Drehung der Trommel 2 mittels an der Innenwandung 5
der Trommel 2 vorgesehene schaufelförmige Einbauten 6 in Richtung auf die am Trommel
ende in Nähe des dort angeordneten Brenners 7 vorgesehenen Auslaßöffnungen 8 hingefördert,
wobei die schaufelförmigen Einbauten 6, je nach ihrer Ausgestaltung, das aufzubereitende
Material entweder über den gesamten Querschnitt des Innenraumes 4 der Trommel 2 oder
über einen Teilbereich derselben verteilen.
[0018] In der der den Brenner 7 enthaltenden Stirnwand 9 gegenüberliegenden Stirnwand 10
ist ein Abgasauslaß 11 vorgesehen, an welchen sich eine erste Abgasabsaugleitung 12
anschließt und welche über Drosselklappen 13 mit einem Abgasabzug 14 verbunden ist,
welcher die Abgase beispielsweise über einen Absaugventilator 15 an nicht dargestellte
Filteranlagen weiterleitet.
[0019] Konzentrisch im Innenraum 4 der Trommel 2 ist eine zweite Abgasabsaugleitung 16 mittels
entsprechender Haltevorrichtungen 17 befestigt, deren Einlaßöffnung 18 in einem Abstand
A von dem Austritt der Brennerflamme 19 aus dem Brenner 7 angeordnet ist. Diese zweite
Abgasabsaugleitung 16 ist ebenfalls konzentrisch durch den in der Stirnwand 10 angeordneten
Abgasauslaß 11 hindurchgeführt und endet in der Nähe der Drosselklappen 13 der ersten
Abgasabsaugleitung 12 über eine weitere Drosselklappe 20 in den Abgasab zug 14.
[0020] Hierbei können die Drosselklappen 13 bzw. 20 in Abhängigkeit voneinander verstellbar
sein, weiters kann vorgesehen werden, daß der Abstand A zwischen Austritt der Brennerflamme
19 aus dem Brenner 7 einerseits und der Einlaßöffnung 18 der zweiten Abgasabsaugleitung
16 variabel ist, wobei entweder der Brenner 7 in axialer Längsrichtung in der Stirnwand
9 der Trommel 2 verschieblich ausgebildet ist oder die zweite Abgasabsaugleitung
16 in ihrer in den Innenraum 4 der Trommel 2 hineinragenden Länge variierbar ist,
beispielsweise nach Art eines Teleskopes.
[0021] Eine vorteilhafte Positionierung der Einlaßöffnung 18 der zweiten Abgasabsaugleitung
16 liegt am Ende der Ausbrandzone der Brennerflamme 19, ausgehend von einer vorteilhaften
Einstellung des Brenners 7 bzw. der Brennerflamme 19. An dieser Stelle sind die Flammengase
noch besonders heiß, d. h. mit einer Temperatur vom ca. 600 - 1.000°C. Durch die Absaugung
dieser heißen Gase durch die zweite Abgasabsaugleitung 16 wird ermöglicht, sowohl
im Bereich des Innenraumes 4 der Trommel 2, wo die zweite Abgasabsaugleitung 16 angeordnet
ist, als auch im Abgasabzug 14 eine Temperatur zu erreichen, welche jeweils als nach
Bedarf regelbare Mischtemperatur bezeichnet werden kann. Bei Normalbetrieb bleiben
die Drosselklappen 13 der ersten Abgasabsaugleitung 12 voll geöffnet. Die zweite
(innere) Abgasabsaugleitung 16 wird über ihre Drosselklappe 20 nur teilweise geöffnet.
Die gewünschte Trommelabgastemperatur kann durch die schaufelförmigen Einbauten 6
für eine bestimmte Betriebssituation gezielt eingestellt werden. Bei einem Material,
welches feinkörniger ist, würde sich nun, ausgehend von gleichen Durchsatzleistungen,
die Abgastemperatur reduzieren. Da dies nun den Betriebsablauf stören würde, kann
zum Ausgleich die Absaugleistung durch die zweite Abgasabsaugleitung 16 erhöht werden.
Alternativ dazu kann bei sehr grobem Gestein die Temperatur im Abgas ansteigen. Bei
gleicher Durchsatzleistung würde dann zur Reduzierung der Trommelabgastemperatur
die durch die zweite Abgasabsaugleitung 16 abgesaugte Luftmenge reduziert. Hierdurch
würde die maximal mögliche Wärmeaustauschleistung bei vollständig geschlossener Klappe
erreicht werden. Durch diese Reserve in der Wärmeaustauschkapazität der Vorrichtung
kann in Verbindung mit der regelbaren Luftmenge die Abgastemperatur konstant gehalten
werden, was insbesondere für die nachgeschalteten Filter von Bedeutung ist.
[0022] Nach der eingangs geschilderten zweiten Aufgabenstellung kann durch diese Vorrichtung
auch die Temperatur des in einer parallel arbeitenden Trommel aufzubereitenden Materials,
z. B. Asphaltgranulat, kontrolliert werden.
[0023] Ein wesentlicher Vorteil der vorbeschriebenen Vorrichtung liegt darin, daß keine
Öffnungen in der Wandung in der Trommel 2 im Mittelbereich anzuordnen sind. Solche
Abgas-Austrittsöffnungen beeinflussen den Materialfluß des aufzubereitenden Materials,
an diesen Stellen kann sich das Material stauen, anbacken etc. Diese Nachteile werden
durch die vorbeschriebene Anordnung einer konzentrisch angeordneten zweiten Abgasabsaugleitung
16 im Innenraum 4 der Trommel vermieden.
1.) Vorrichtung zur Regelung der Abgastemperatur in für die Aufbereitung von Mischgut
bei der Asphaltherstellung vorgesehenen Trommelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelvorrichtung (1) eine im Gegenstrom arbeitende Trommel (2) ist, welche
an ihrem dem Brenner (7) gegenüberliegenden Stirnwand (10) eine erste Abgasabsaugleitung
(12) sowie eine in ihrem Innenraum (4) angeordnete rohrförmige zweite Abgasabsaugleitung
(16) aufweist, welche mit ihrer Einlaßöffnung (18) in einem Abstand (A) von dem Brenner
(7) angeordnet ist.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abgasabsaugleitung (16) konzentrisch in der Trommel( 2 )angeordnet
ist.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt der zweiten Abgasabsaugleitung (16) in den Innenraum (4) der Trommel
(2) an der dem Brenner (7) gegenüber angeordneten Stirnwand (10) liegt.
4.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abgasabsaugleitung (16) in ihrer Länge bzw. mit ihrer Einlaßöffnung
(18) in ihrem Abstand (A) von dem Brenner (7) veränderbar ist.
5.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Abgasabsaugleitungen (12 bzw. 16) nach ihrem Austritt aus der
dem Brenner (7) gegenüberliegenden Stirnwand (10) der Trommel (2) zusammengeführt
sind.
6.) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Abgasabsaugleitungen (12 bzw. 16) im Bereich ihrer Zusammenführung
jeweils mit Drosselklappen (13 bzw. 20) ausgerüstet sind.
7.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Abgasabsaugleitungen (12 bzw. 16) zusammen in eine zweite Trommelvorrichtung
einmünden.
8.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Trommelvorrichtung als im Gleichstrom arbeitende Trommel ausgebildet
ist.