CH418620A - Verfahren zur Erhitzung oder Kühlung von pulverförmigen, körnigen oder zersprühfähigen Werkstoffen - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Erhitzung oder Kiihlung von pulverförmigen, körnigen oder    zerspriihfähigen    Werkstoffen
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Erhitzung oder   Kühlung von pulverförmigen, kör-      nigen oder zersprühfähigen,    z. B. zähflüssigen oder flüssigen Werkstoffen, insbesondere Kunststoffen, bis zur Erzielung einer Temperatur, die für   sdie      Weiter-    verarbeitung des Werkstoffes erwünscht ist mit Hilfe eines Luftstromes.



   Es ist bekannt, pulverförmige Werkstoffe, wie z. B.   Kohlenstaub    oder körniges Gut, wie   z.    B. Getreide. durch einen Luftstrom in geschlossenen   Röh-    ren zu fördern und so von einem Platz zu einem entfernt liegenden anderen Platz. zu bewegen, oder einer Verarbeitungsstelle zuzuführen. Es ist auch bekannt, Güter dieser Art   durch einströmende Warm-      ihjft    zu trocknen. Bekannt ist ferner die Trocknung von Kunststoff-Granulat in einem Behälter durch Einführung von Warmluft in diesen.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Partiel   zerlegte    Werkstoffe, die von einem Luftstrom getragen werden können, während des   Schwebens    in diesem Luftstrom auf die gewünschte Temperatur für die Weiterverarbeitung durch Erhitzung oder Kühlung des Luftstromes zu bringen. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Partiel der Werkstoffe, die von einem erhitzten oder gekühlten Luftstrom getragen und ständig umspült werden, selbst, bei Erreichung hoher oder auch niedriger Temperaturen nicht zusammenbacken oder sich nicht : an @ den Wänden des Förderkanals niederschlagen.

   Er  findungsgemäss wird    ein Verfahren angewendet, bei dem der zu erwärmende Werkstoff aus einem B, ehälter oder Trichter von einem temperierten Luftstrom aus der Austrittsöffnung einer Düse in einem rohrförmigen Kanal mitgerissen und in diesem so lange von dem Luftstrom   umhüllt und getragen und    unter Erhaltung seines rieselfähigen Zustandes kontinuierlich weiterbewegt wird, bis der Werkstoff die . gewünschte Temperatur für seine Weiterverarbeitung , erreicht hat   und zweckmässig fam    Ende des Kanals in einen Behälter oder ins Freie fällt oder einer Verarbeitungsvorrichtung bzw. Maschine zugeführt wird, während der Luftstrom vorteilhaft in die Atmosphäre entweicht.



   Dasselbe Verfahren kommt in Anwendung, wenn der Werkstoff gekühlt werden soll z.   B.    bei der Herstellung von Eis aus   zersprühtem    Wasser. In diesem Fall ist der Luftstrom gekühlt.



   Eine Abweichung des Verfahrens unter Erhaltung des Prinzips besteht darin, dass der heisse oder kalte Luftstrom in einem vorzugsweise senkrecht angeordneten Kanal dem durch sein   Eigengewicht hin-    durchfallenden Werkstoff entgegenströmt, wobei die Geschwindigkeit des Luftstromes kleiner ist, als. die Fallgeschwindigkeit des Werkstoffes.



   Anhand eines Beispiels für die Erwärmung von   Kunststoff-Pulver ader Granulat wir, d das    Verfahren wie folgt erläutert :
Der Werkstoff, der sich in einem Behälter oder Tricher befindet, wird durch einen heissen Luftstrom, dessen Temperatur und Geschwindigkeit regelbar ist,    durch eine am Behälter angeschlossene Düse abge-    saugt und in einen rohrförmigen Kanal gefördert, durch den er von dem heissen Luftstrom gestragen und ständig umspült wird, und dessen Länge so bemessen ist, idass der Werkstoff am Ende des Kanals unter Erhalbung seines rieselförmigen Zustandes die ge  wünschte    Verarbeitungs-Temperatur erhält.



   Für die Erwärmung von Werkstoffen kann das Verfahren auch in der Weise variiert werden, diass der Werkstoff von dem Behälter aus der   Austritts-    öffnung einer ersten Düse mittels Kaltluftstrom mitgerissen und das Werkstoff-Luftgemisch durch eine unmittelbar angeschlossene zweite Düse geführt, aus deren Austrittsöffnung das Gemisch durch den heissen Luftstrom mitgerissen und in den Kanal gefördert wird.



   Für die Kühlung von Werstoffen kann das Verfahren ebenfalls in der gleichen Weise variiert werden, in dem der zu kühlende Werkstoff zuerst mittels Warmluft aus der Austrittsöffnung der ersten Düse mitgerissen und das   Werkstoff-Luftgemischdurch    eine unmittelbar angeschlossene zweite Düse geführt wird, aus deren Austrittsöffnung das Gemisch durch kalten Luftstrom mitgerissen und in den Kanal gefördert wird.



   Bei Verwendung von nur einer Düse ist es zweckmässig, den Teil der Düse, der mit Heissluftstrom in Berührung kommt, zu kühlen, um zu verhindern, dass der Werkstoff an den   Düsenwänden      infolge Er-    hitzung sich festsetzt oder verbrennt und den Austritt des Werkstoffes verhindert.



   Ebenfalls ist es zweckmässig, bei Verwendung einer Düse den Teil   Ider    Düse, der mit Kaltluftstrom in Berührung kommt, zu erwärmen, um zu verhindern, dass der Werkstoff an den Düsenwänden infolge der Kühlung sich festsetzt und den Austritt des Werkstoffes verhindert.



   Bei der Abwandlung des Verfahrens durch Verwendung eines im wesentlichen senkrecht stehenden rohrförmigen Kanals fällt der   pulver-oder    granulatförmige oder   zensprühte    Werkstoff durch sein   Eigen-    gewicht durch den Kanal und wird mit einem ent   gegenströmenden heissen oder gekühlten regelbaren    Luftstrom in Berührung gebracht, dessen   Geschwin-    digkeit kleiner ist, als die Fallgeschwindigkeit der Werkstoff-Partikel, wobei die Länge des   rohrförmi-    gen Kanals so bemessen ist, dass der Werkstoff unber Erhaltung   seines rieselförmigen Zusbandes    die ge  wünschte    Temperatur erreicht und   ! am    Ende der Rohrleitung in einen Behälter qder ins Freie fällt,

   oder einer Verarbeitungsvorrichtung- bzw. Maschine zugeführt wird, während der Luftstrom in der   ent-      gegengesetzten    Richtung des Werkstoffes in die Atmosphäre entweicht.



   Die   Düsenanordnung kann so gewählt werden,    dass entweder der Luftstrom seitlich oder konzen  trisch    um die Düse herum, während der Werkstoff durch die   Düsenbohmng    in der Richtung ihrer Aus  trittsöffnung    in den Kanal geführt wind oder der   Luftstrom duroh tdie Düsenbohrung mnd    der Werkstoff seitlich oder konzentrisch um die Düse herum in der Richtung ihrer Austrittsöffnung geführt wird.



  Die den jeweiligen Zweck entsprechende Erwärmung oder Kühlung des   Werkstoffes erfolgHdurch Variation      desDruckesundderTemperatur    des Luftstromes   und/oder    der Länge des rohrförmigen Kanals.



   Nach dem Verfahren wurden Versuche mit    pulverförmigen und granulatförmi. gen weichmvacher-    freiem PVC (Polyvinyl-Chlorid) durchgeführt. Hierbei wurde festgestellt, dass das   pulverförmige PVC,    , das im Behälter etwa eine Temperatur von   15     C hatte und durch die Düsenanordnung in eine 4 m lange Rohrleitung durch   einen auf etwa 140  C    er  hitzten    Luftstrom unter 2 bis 3   atü    mitgenommen und in den rohrförmigen Kanal getragen wurde. Das pulverförmige PVC hatte nach etwa 2 bis 3 Se kunden beim Austritt   a) us der Rohrleitung eine Tem-       peratur    von 80 bis 85 C.

   Sowohl in der Rohrleitung selbst als auch nach   Idem    Verlassen der Rohrleitung g blieb das pulverförmige PVC zufolge der   Umspülung    und durch Mischung mit Luft rieselfähig. Dieser Effekt wurde erzielt, obwohl der   Erweichungs-Punkt    von   weichmacher-freiem    PVC etwa   70  C    ist. Bei dieser Temperatur würde dieser Werkstoff zusam  menMeben    oder zusammenbacken.



   Unter   gteichen Bedingungen wurde granulatför-       miges weiohmacher-freies    PVC von etwa 3    mm    Korngrösse dem erfindungsgemässen Erwärmungsprinzip in derselben Rohrleitung ausgesetzt. Es   kurde    nur eine Temperatur von 40 bis 45  C erreicht. Dieser Effekt erklärt sich daraus, dass granulatförmiges PVC für die Erwärmung längere Verweilzeiten benötigt, bevor es ein Temperatur von 80 bis 85  C erreicht. Um diese Temperatur für granulatförmiges PVC zu erreichen, ist es zweckmässig, die Länge der Rohrleitung bei gleichbleibender Temperatur des Luftstromes etwa auf 8-12 m zu verlängern. Man kann die Wirkung auch ohne Verlängerung der Rohrleitung durch Erhöhung der Temperatur des Luftstromes oder durch eine geeignete Kombination beider Mittel erzielen.



     Es'bat    sich als zweckmässig erwiesen, dass der Druck des Luftstromes etwa an der Stelle der Austrittsöffnung der Düse durch eine Erweiterung der Rohrleitung kurzzeitig herabgesetzt und   anscMiessenfd    durch Verengung der Rohrleitung wieder erhöht wind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Erhitzen oder Kühlen von pul verförmigen, körnigen oder zersprühfähigen Werkstoffen, insbesondere Kunststoffen, dadurch gekenn- zeichnet, dass der zu erwärmende oder zu kühlende Werkstoff aus der Austrittsöffnung einer Düse, die an. einem Behälter angeschlossen ist, durch einen temperierten Lmftstrom mitgerissen, umhüllt, unmit- telbar in einen rohrförmigen Kanal getragen, ständig g umspült und hierin kontinuierlich so lange weiter bewegt wird, bis der Werkstoff unter Erhaltung seines rieselfähigen Zustandes für seine Weiberverarbeitung die gewünschte Temperatur erreicht hat.

   UNTERANSPRUCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch zum Erhitzen des Werkstoffes,dadurchgekennzeichnet,dassein heisser Luftstrom dem in einem vorzugsweise senk- recht angeordneten Kanal durch sein Eigengewicht hindurch fallenden Werkstoff entgegenströmt, wobei die Geschwindigkeit des Luftstromes kleiner ist. als die Fallgeschwindigkeit ides Werkstoffes.

   2. Verfahren nach Patentanspruch zur Kühlung von flüssigem, zähflüssigem, pulverförmigem oder körnigem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, dah der. den Werkstoff umhüllende und tragende Luftstrom gekühlt ist.

   3. Verfahren nach Patentanspruch zum Erhitzen des Werkstoffes, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Düse, der mit dem erwärmten Luftstrom in Berührung kommt, gekühlt wird.

   4. Verfahren nach Patentanspruch zum Kühlen des Werkstoffes, dadurch gekennzeichnet, dass dei Teil der Düse, der mit dem kalten Luftstrom in Berührung kommt, erwärmt wird, 5. Verfahren nach Patentanspruch zum Erhitzen des Werkstoffes, dadurch gekennzeichnet, dass der zu erhitzende Werkstoff von dem Behälter aus der Austrittsöffnung einer Düse mittels Kaltluftstrom mit- gerissen und das Werkstoff-Luftgemisoh durch eine unmittelbar angeschlossene zweite Düse geführt und aus deren Austrittsöffnung durch einen heissen Luftstrom mitgerissen und in den Kanal gefördert wird.

   6. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zu kühlende Werkstoff von dem Behälter aus der Austrittsöffnung emer Düse mittels Warmluftstrom mitgerissen und das Werk- stoff-Luftgemisch durch eine unmittelbar angeschlos sene zweite Düse geführt und aus deren Austritts- öffnung durch einen kalten Luftstrom mitgerissen und in den Kanal gefördert wird.

   7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff durch die Bohrung der Düse und der Luftstrom um idie Düse herum in der Richtung der Austrittsöffnung des Kanals geführt wird.

   8. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom. durch die Bohrung der Düse und der Werkstoff um die Düse herum in der Richtung der Austritísöffnun. g des Kanals geführt wird.