Drehofen

Abstract

 Ein Drehofen (1) weist eine dreh- und antreibbar in einem Ofengestell (2) gelagerte liegende Ofentrommel (3) auf, die ein- und austragseitig durch mittige Ein- bzw. Austragsöffnungen (6, 7) bildende Stirnplatten (4, 5) abgeschlossen und über eine den Trommelmantel umgebende heizmediumbeaufschlagbare Heizkammer (15) von außen beheizbar ist.
Um bei guten wärmetechnischem Wirkungsgrad eine einfache und stabile Trommelkonstruktion zu erreichen, besteht die Ofentrommel (3) aus zwischen den Stirnplatten (4, 5) angeordneten, entlang des Trommelumfanges nebeneinandergereihten U-Profilen (18), die mit ihrer offenen Profilseite radial einwärts ausgerichtet und untereinander längsseitig in den sich berührenden Endbereichen (19) der Profilschenkel (20) und umfangseitig durch voneinander axial beabstandeten, die verbleibenden Längsspalte (21) zwischen den Profilstegen (22) überbrückende Versteifungsteile (23) verbunden sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehofen mit einer dreh- und antreibbar in einem Ofengestell gelagerten liegenden Ofentrommel, die ein- und austragseitig durch mittige Ein- bzw. Austragsöffnungen bildende Stirnplatten abgeschlossen und über eine den Trommelmantel umgebende heizmediumbeaufschlagbare Heizkammer von außen beheizbar ist.

[0002] Drehofen zur Durchführung verschiedener Verbrennungs- und Vergasungsverfahren gibt es in vielfältigen Ausführungen, wobei bisher die Ofentrommel einen glattwandigen Zylindermantel bildet, der an der Innenseite mit Rippen und Stegen zur Umschichtung und Längsförderung der in den Ofen eingetragenen und im Ofen dem gewünschten Verbrennungs- oder Vergasungsverfahren ausgesetzten Materialien ausgestattet ist. Diese als Förder- und Leiteinrichtung dienenden Rippen und Stege erhöhen gleichzeitig die Wärmeübertragungsflächen der von außen beheizten Ofentrommel, doch bleibt dabei der Wärmeeintrag wegen der über den Trommelmantel nur indirekt wärmebeaufschlagten Stege und Rippen unbefriedigend. Die meist mit verhältnismäßig großer Länge hergestellten Ofentrommeln müssen zur Vermeidung größerer Durchbiegungen entsprechend stabil und mit dicker Wandstärke gefertigt sein, was nicht nur den Bauaufwand erhöht, sondern auch die Wärmeübertragung von der heizmediumbeaufschlagten Heizkammer auf das im Ofen zu behandelnde Material beeinträchtigt, wozu noch kommt, daß die Ofentrommel wegen der doch sehr hohen Arbeitstemperaturen der Drehöfen und den dadurch auftretenden beträchtlichen Wärmedehnungen zur Aufnahme der wärmebedingten Verformungen geeignet sein muß, so daß der Herstellungsaufwand weiter steigt und sich die damit verbundenen wärmetechnischen Nachteile für die Trommelbeheizung und die Durchführung der entsprechenden Verbrennungs- oder Vergasungsverfahren vergrößern.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drehofen der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der sich einerseits durch seinen stabilen Aufbau und anderseits durch seine hohe wärmeenergetische Eintragsleistung bei vergleichsweise aufwandsarmer Konstruktion auszeichnet.

[0004] Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Ofentrommel aus zwischen den Stirnplatten angeordneten, entlang des Trommelumfanges nebeneinandergereihten U-Profilen besteht, die mit ihrer offenen Profilseite radial einwärts ausgerichtet und untereinander längsseitig in den sich berührenden Endbereichen der Profilschenkel und umfangseitig durch voneinander axial beabstandeten, die verbleibenden Längsspalte zwischen den Profilstegen überbrückende Versteifungsteile verbunden sind.

[0005] Durch dieses zylindrische Nebeneinanderreihen der U-Profile entsteht eine Ofentrommel mit einer Art Innenverzahnung durch die U-Profile, wobei die einander berührenden Schenkelenden der U-Profile miteinander verschweißt sind und sich die U-Profile im Stegbereich mittels der vorgesehenen Versteifungsteile gegeneinander abstützen. Es kommt zu einem sehr stabilen U-Profil-Verbund, da die benachbarten U-Profilschenkel mit den zugehörigen Versteifungsteilen hochfeste Dreiecksquerschnitte mit sich bringen, die der Ofentrommel die geforderte Stabilität verleihen. Diese hohe Stabilität erlaubt den Einsatz von U-Profilen verhältnismäßig geringer Wandstärke, so daß sowohl das Eigengewicht niedrig bleibt als auch die Wärmedurchgangseigenschaften durch den Trommelmantel verbessert werden. Es gibt keine Schwierigkeiten hinsichtlich des Durchhanges auch langer Drehofen, die wärmebedingten Dehnungen können ohne große Zusatzversteifungen aufgefangen werden und es bietet sich die Möglichkeit an, die zum Abschluß der Ofentrommel vorgesehenen Stirnplatten mit Laufringen od. dgl. zur Drehlagerung und/oder zur Abdichtung der Ofentrommel zu versehen, wie dies beispielsweise aus der AT-B 397.861 hervorgeht. Abgesehen von den Festigkeits- und Stabilitätseigenschaften der Ofentrommel werden zusätzlich durch den besonderen Trommelquerschnitt mit seiner Innenverzahnung besonders günstige Wärmeeintragsbedingungen erreicht, da die zwischen den benachbarten U-Profilschenkeln verbleibenden, im Querschnitt dreieckförmigen Zwischenräume von außen zugänglich und in der Heizkammer auch vom Heizmedium beaufschlagbar sind, so daß nicht nur entsprechend vergrößerte Wärmeübertragungsflächen zur Verfügung stehen, sondern auch durch die einwärts ragenden Profilschenkel ein Wärmeeintrag direkt in das von den Profilschenkeln im Trommelinnere mitgenommene und umgeschichtete Material erfolgt. Es kommt zu günstigsten Ergebnisse des durchgeführten Verbrennungs- und Vergasungsverfahrens, denn bei Trommeldrehung nehmen die einwärts ragenden Profilschenkel das Material auf, schichten es um und geben es von Profil zu Profil weiter, was eine intensive Berührung zwischen Profilteilen und zu behandelndem Material und eine entsprechend hohe Wärmeeintragsleistung mit sich bringt.

[0006] Als Versteifungsteile können einzelne Verbindungsplatten zwischen den Profilstegen eingeschweißt sein, zweckmäßigerweise sind aber als Versteifungsteile die U-Profile umspannende Ringe vorgesehen, die sich rationell aufziehen lassen und gegebenenfalls auch als Lagerringe zur Trommellagerung od. dgl. nutzbar sind.

[0007] Um bei einer horizontalen Trommellage neben dem Umschichten des zu behandelnden Materials innerhalb des Ofens auch einen Längsfördereffekt zu erreichen, können in den U-Profilen zur Trommelachse schräggestellte, vorzugsweise von Profil zu Profil gegeneinander axial versetzte Leitwände zur Längsförderung des eingetragenen Ofeninhaltes angeordnet sein, so daß das eingetragene Material die Ofentrommel gleichmäßig von der Eintrags- zur Austragsseite hin durchwandert und während seines Förderweges der gewünschten Wärmebehandlung ausgesetzt wird.

[0008] Da die Ofentrommel meist an den Enden im Bereich der Stirnplatten im Ofengestell gelagert ist, ragen die Trommelenden beiderseits aus der Heizkammer vor, was in diesem Trommelendbereich bisher zu einer gegenüber dem Heizkammerbereich kühleren Endzone des Drehofens führt, die gerade im eintrags- bzw. austragsseitigen Übergangsbereich zu Störungen im ablaufenden Verbrennungs- oder Vergasungsverfahren führen kann. Um dies auf einfache Weise zu verhindern, ist jeweils zwischen der Stirnplatte der Ofentrommel und der benachbarten Abschlußwand der Heizkammer eine zur Ofentrommel koaxiale, die aus der Heizkammer vorstehenden Enden der U-Profile umgebende Abschlußmanschette eingesetzt, die nicht nur zu einer Wärmedämmung der Trommelenden vorgesehen ist, sondern auch einen Art Doppelmantel für die Trommelenden bildet, der von der Heizkammer her heizmediumbeaufschlagbar ist und auch in den Trommelendbereichen für gleichmäßige Verfahrenstemperaturen sorgt. Darüber hinaus bieten diese Abschlußmanschetten eine geeignete Abdichtung der Ofentrommel gegenüber dem Heizkammerdurchtritt.

[0009] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand rein schematisch in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Drehofen im Längsschnitt und

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Ofentrommel.

[0010] Ein Drehofen 1 weist eine in einem Ofengestell 2 dreh- und antreibbar gelagerte liegende Ofentrommel 3 auf, die ein- und austragseitig mit Stirnplatten 4, 5 abgeschlossen ist. Die Stirnplatten 4, 5 bilden mittige Ein- bzw. Austragsöffnungen 6, 7 zum Ansatz einer Eintragseinrichtung 8 bzw. einer Austragseinrichtung 9, wobei die Eintrags- und Austragsvorrichtungen 8, 9 über Umfangsdichtungen 10, 11 gegenüber der drehenden Ofentrommel 3 abgedichtet sind, welche Umfangsdichtungen 10, 11 ein Sperrflüssigkeitssystem 12 umfassen. Die Ofentrommel 3 ist an den Stirnplatten 4, 5 mit äußeren Laufringen 13 versehen, die zur Abstützung und Drehlagerung der Trommel mit entsprechenden Lagerböcken 14 des Ofengestells 2 zusammenwirken.

[0011] Zur Beheizung des Drehofens ist eine Heizkammer 15 vorgesehen, die den Trommelmantel umgibt und über geeignete Zu- und Ableitungen 16, 17 von einem Heizmedium durchströmt wird und damit die Ofentrommel 3 von außen wärmebeaufschlagt.

[0012] Um auf einfache Weise eine hochstabile Ofentrommel 3 zu erreichen und gleichzeitig die Voraussetzungen für einen besonders wirkungsvollen Wärmeeintrag über die Ofentrommel in das im Ofeninnere zu behandelnde Material zu bieten, besteht die Ofentrommel 3 aus zwischen den Stirnplatten 4, 5 angeordneten, entlang des Trommelumfanges nebeneinandergereihten U-Profilen 18, die mit ihren offenen Profilseiten radial einwärts ausgerichtet sind. Die U-Profile 18 sind miteinander längsseitig entlang der sich berührenden Endbereiche 19 der Profilschenkel 20 verschweißt und stehen umfangseitig durch voneinander axial beabstandete, die verbleibenden Längsspalte 21 zwischen den Profilstegen 22 überbrückende Versteifungsteile 23 miteinander in Verbindung, welche Versteifungsteile 23 einzelne Stegplatten sein können, aber vorzugsweise als die U-Profile 18 umspannende Ringe 24 ausgebildet sind. Durch diese aus U-Profilen 18 zusammengesetzte Ofentrommel 3 ergibt sich wegen der zwischen den einzelnen U-Profilen 18 entstehenden Dreiecksträger-Verbände nicht nur eine hochstabile Trommelkonstruktion, die lediglich dünne Wandstärken erfordert, sondern es kommt darüber hinaus auch durch die nach innen ausgerichteten U-Profile für das im Ofeninneren zu behandelnde Material zu einer guten Durchmisch- und Vergleichmäßigungswirkung während der Behandlung. Weiters gewährleisten die von außen zugänglichen Längsspalte 21 zwischen den U-Profilen 18 eine Heizmediumbeaufschlagung auch der in das Ofeninnere vorragenden Profilschenkel 20, die bei großen Wärmeübertragungsflächen für einen entsprechend effizienten Wärmeeintrag sorgen.

[0013] Um bei horizontal angeordneter Trommelachse A das im Ofen zu behandelnde Material von der Eintragsvorrichtung 8 zur Austragsvorrichtung 9 weiterfördern zu können, brauchen lediglich in den U-Profilen 18 zur Trommelachse A schräggestellte, vorzugsweise von Profil zu Profil gegeneinander axial versetzte Leitwände 25 zur Längsförderung des eingetragenen Ofeninhaltes angeordnet zu sein.

[0014] Die Ofentrommel 3 ragt beiderseits aus der Heizkammer 15 vor und wird außerhalb der Heizkammer 15 über ihre Laufringe 13 am Ofengestell 2 gelagert. Um nun im Zwischenbereich zwischen der Heizkammer 15 und den Stirnplatten 4, 5 keine Abkühlzone in Kauf nehmen zu müssen, ist jeweils zwischen der einen Stirnplatte 4, 5 der Ofentrommel 3 und der benachbarten Abschlußwand 26, 27 der Heizkammer 15 eine zur Ofentrommel 3 koaxiale, die aus der Heizkammer 15 vorstehenden Enden der U-Profile 18 umgebende Abschlußmanschette 28 eingesetzt, welche Manschetten 28 einerseits für eine Wärmedämmung des Trommelendbereiches sorgen und anderseits einen eine Heizmediumbeaufschlagung der Trommel bis zu den Stirnplatten 4, 5 erlaubenden Doppelmantel 29 mit sich bringen.

Ansprüche

1. Drehofen mit einer dreh- und antreibbar in einem Ofengestell gelagerten liegenden Ofentrommel, die ein- und austragseitig durch mittige Ein- bzw. Austragsöffnungen bildende Stirnplatten abgeschlossen und über eine den Trommelmantel umgebende heizmediumbeaufschlagbare Heizkammer von außen beheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofentrommel (3) aus zwischen den Stirnplatten (4, 5) angeordneten, entlang des Trommelumfanges nebeneinandergereihten U-Profilen (18) besteht, die mit ihrer offenen Profilseite radial einwärts ausgerichtet und untereinander längsseitig in den sich berührenden Endbereichen (19) der Profilschenkel (20) und umfangseitig durch voneinander axial beabstandeten, die verbleibenden Längsspalte (21) zwischen den Profilstegen (22) überbrückende Versteifungsteile (23) verbunden sind.

2. Drehofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Versteifungsteile (23) die U-Profile (18) umspannende Ringe (24) vorgesehen sind.

3. Drehofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den U-Profilen (18) zur Trommelachse (A) schräggestellte, vorzugsweise von Profil (18) zu Profil (18) gegeneinander axial versetzte Leitwände (25) zur Längsförderung des eingetragenen Ofeninhaltes angeordnet sind.

4. Drehofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit beiderseits aus der Heizkammer (15) vorragender Ofentrommel (3), dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen der Stirnplatte (4, 5) der Ofentrommel (3) und der benachbarten Abschlußwand (26, 27) der Heizkammer (15) eine zur Ofentrommel (3) koaxiale, die aus der Heizkammer (15) vorstehenden Enden der U-Profile (18) umgebende Abschlußmanschette (28) eingesetzt ist.

Zeichnung