PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19646506A1 14.05.1998
Titel Kaskadentrockner mit interner Abwärmenutzung
Anmelder Krecher, Johannes-Josef, 46286 Dorsten, DE
Erfinder Krecher, Johannes-Josef, 46286 Dorsten, DE
DE-Anmeldedatum 12.11.1996
DE-Aktenzeichen 19646506
Offenlegungstag 14.05.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.05.1998
IPC-Hauptklasse F26B 17/14
IPC-Nebenklasse F26B 19/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen mechanischen, thermischen Trockner zur Erzeugung von Trockenbraunkohle oder anderen Stoffen, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Eine Möglichkeit, den Wirkungsgrad von konventionellen Braunkohlekraftwerken zu erhöhen und damit zugleich eine CO2 Minderung zu erreichen, ist die energetisch günstige Vortrocknung der wasserhaltigen Braunkohle mit niederwertiger Abwärme vor dem Einbringen in den Dampferzeugerprozeß. Das in der Rohbraunkohle vorhandene Wasser liegt als Oberflächenwasser und als durch Wasserstoffbrückenbildung oder durch Kapillareffekte gebundenes Porenwasser vor. Bekannt sind Kohletrocknungs- und Kohleentwässerungsverfahren. Der Verfahrensunterschied besteht darin, daß beim Trocknungsverfahren das Kohlewasser verdunstet oder verdampft, bei den Entwässerungsverfahren das Kohlewasser durch Druckerzeugung auf die feuchte und erwärmte Kohle herausgepreßt wird. Auf dem Gebiet der Kohletrocknung wird noch unterschieden zwischen Kontakttrockner und Konvektionstrockner. Die Kontakttrocknung beruht auf dem Prinzip des indirekten Wärmeaustausches. Die Trocknungsenergie wird über Heizrohre, in denen Wasserdampf kondensiert, auf die feuchte Kohle übertragen. Bei der Konvektionstrocknung findet der Wärmeaustausch durch direkten Kontakt des Trocknungsmediums mit der zu trocknenden Kohle statt. Die energetische Verknüpfung von Trocknungs- und Kraftwerksprozeß läßt sich problemlos realisieren. Die zur Trocknung erforderliche Energie in Form von Heizdampf (Druckniveau ca. 6-26 bar) und elektrischer Energie (E-Antrieb für Brüdenverdichter, E-Filter, Gebläse und Kaskadenantrieb) steht in geeigneter Form und Menge zur Verfügung.

Das Verfahren des Kaskadentrockners beruht auf eine Mechanisch-thermische Trocknung mit interner Abwärmenutzung (MTA-Verfahren). Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Trockner obiger Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Ein zylinderförmiger Behälter 1 ist an seiner Innenseite ausgestattet mit einer Vielzahl gleichgearteter Kaskaden 2. Zur Behältermitte hin sind diese Kaskaden geneigt. Die Oberfläche der Kaskaden wird von Heizdampf durchströmt 12, 13. In der Mitte des Behälters rotiert eine Säule 3, die ebenfalls ausgestattet ist mit gleichgearteten Kaskaden 4. Die Neigung dieser Kaskaden verläuft zur Behälterwand 1 bin. Innen- 4 wie Außenkaskaden 2 sind so verzahnt, daß sie eine bestimmte Durchsatzmenge an Braunkohle oder andere zu trocknende Stoffe zulassen. Die Außenkaskaden 2 öffnen sich bei 8 zur drehenden Kaskadensäule 3 hin, die Innenkaskaden 4 öffnen sich bei 9 zur Außenkaskade 2 hin. Die zu trocknende Kohle durchläuft damit mäanderförmig, Innen- wie Außenkaskaden von oben nach unten. Die obere drehende Kaskade 6 ist Aufnahmefläche für die Kohle aus dem Zuteiler 5 bzw. aus dem Bunker 10. Damit ist eine gleichmäßige Beaufschlagung der obersten drehenden Kaskadenfläche 6 gewährleistet. Jede Ebene, Außen- wie Innenkaskade, ist mit sogenannten Schabern 11 ausgerüstet. Durch Rotation der Säule 3 ebnen die Schaber die Kohle auf den einzelnen Kaskadenflächen so ein, daß die Kohle entsprechend dem Durchsatz eine möglichst dünne Schicht bildet. Ein nachgeschalteter Schaber mit entsprechendem Abstand zur Kaskadenoberfläche schiebt die Kohle mit Hilfe der geneigten Kaskaden herunter zur nächsten Kaskadenebene und das weiter so kontinuierlich über alle Ebenen, bis unten im Sammler 7 des Behälters 1.

Da jede Kaskade nach dem Prinzip eines Verdampfers arbeitet, wird der Rohkohle während des Durchlaufs, vor allem aber während der Ruhephase, auf den Kaskadenoberflächen das Wasser in Form von Brüden 14 entzogen, so daß letzlich im Sammler 7 Trockenkohle anfällt. Wesentlich für eine gute Verdampferleistung ist ein optimaler Kontakt der Heizflächen mit dem Trocknungsmedium. Zwischen Heizdampf 12, 13 und Brüdendampf sollte ein Temperaturunterschied von 15°C bis 25°C herrschen. Hohe Leistungen sind nur dann zu erreichen, wenn die zu verdampfende Flüssigkeit in der Kohle und das Heizmittel 12, 13 in ständiger Bewegung bleiben (erzwungene Konvektion) und wenn das Kondensat 15 in den Heizflächen 2, 4 schnell und zuverlässig abgeführt wird. Diese Voraussetzungen werden mit dem Kaskadentrockner erfüllt und sind als kennzeichnende Merkmale in den Patentansprüchen enthalten. Das Trocknungsprinzip entspricht, wie bereits angedeutet, einer mehrstufigen Verdampfung. Durch Hintereinanderschaltung mehrerer Verdampfer (eine oder mehrere Kaskaden bilden eine Verdampferstufe) läßt sich bekanntlich der extern zugeführte Frischdampf- 12 bzw. Heizdampfbedarf wesentlich vermindern. Bei dieser Kaskadenschaltung wird nur die 1. Stufe des mehrstufigen Verdampfers mit Frischdampf beheizt. Die Brüden der 1. Stufe dienen als Heizdampf für die 2. Stufe. Entsprechendes gilt für alle weiteren Stufen. Der Einsatz von Wärmepumpen 16 dient dazu den Brüdendampf durch verdichten auf höhere Temperatur zu bringen. Die hier aufgezeigten physikalischen Vorgaben werden durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche erfindungsgemäß erfüllt.


Anspruch[de]
  1. 1. Kaskadentrockner mit interner Abwärmenutzung, mit direkt beheizten, statischen Außenkaskaden, mit einer rotierenden Innensäule, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkaskaden mit der Innensäule verbunden, rotieren und direkt beheizt sind, alternativ indirekt beheizt werden können.
  2. 2. Kaskadentrockner mit interner Abwärmenutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Außen- und Innenkaskaden sich wechselweise überschneiden, ein gegenläufiges Gefälle aufweisen in der Art, daß die Gefällerichtung ein mäanderförmiges Wandern des zu trocknenden Mediums von oben nach unten bewirkt.
  3. 3. Kaskadentrockner mit interner Abwärmenutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Kaskaden, Innen- wie Außenkaskade, sogenannte Schaber installiert sind, die das zu trocknende Medium verteilen, einebnen und transportieren helfen zur nächsten Kaskade hin.
  4. 4. Kaskadentrockner mit interner Abwärmenutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkaskaden über die Innensäule vertikal verschiebbar sind.
  5. 5. Kaskadentrockner mit interner Abwärmenutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Innen- wie Außenkaskaden sich wechselweise überschneiden und waagerechte Flächen zueinander aufweisen.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com