DE102021000618A1

DE102021000618A1 - Verfahren zur Regelung eines Trocknungsverlaufes eines Produktes in einem Trockner

Info

Publication number: DE102021000618A1
Application number: DE102021000618.6A
Authority: DE
Inventors: Matthias Bubser; Albert Esper; Timm Gabriel Esper; Matthias Fischer
Original assignee: Innotech Ingenieurs GmbH
Current assignee: Innotech Ingenieurs GmbH
Priority date: 2021-02-03
Filing date: 2021-02-03
Publication date: 2022-08-04
Anticipated expiration: 2041-02-04
Also published as: DE102021000618B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Trocknungsverlaufes eines Produktes (1) in einem Trockner (2), mit einem Gebläse (3) zur Förderung von Trocknungsluft (L) an das Produkt (1), mit einer Heizeinrichtung (4) zur Erwärmung der Trocknungsluft (L) und mit einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung (5) zur Regelung einer Einrichtung (6) zur Steuerung der Temperatur (TL,1) und/oder der Feuchte (ϱ) in dem Trockner (2).Um ein Verfahren zur Regelung eines Trocknungsverlaufes eines Produktes anzugeben, das mit geringem meßtechnischem und regelungstechnischem Aufwand durchführbar ist und das die Erzielung vorgebbarer Endqualitäten des Trocknungsproduktes ermöglicht zu schaffen, ist vorgesehen, daß bei der Regelung der Feuchte (ϱ) durch die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung (5) auf die Temperatur (TL) der Trocknungsluft (L) und/oder des Produktes (T1) und bei der Regelung der Temperatur (TL) der Trocknungsluft (L) und/oder des Produktes (1) auf die Feuchte (ϱL,1) in dem Trockner (2) und/oder des Produktes (1) geschlossen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Trocknungsverlaufes eines Produktes in einem Trockner, mit einem Gebläse zur Förderung von Trocknungsluft an das Produkt, mit einer Heizeinrichtung zur Erwärmung der Trocknungsluft und mit einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung zur Regelung einer Einrichtung zur Steuerung der Temperatur und/oder der Feuchte in dem Trockner, gemäß des Oberbegriffes von Anspruch 1.
Industrielle Produkte aber auch Produkte aus landwirtschaftlicher Produktion pflanzlichen oder tierischen Ursprungs und auch daraus abgeleitete Produkte zur Herstellung von Pharmazeutika werden in der Regel unter Einsatz von jeweils für das betreffende Produkt geeigneten Trocknerbauarten, wie Bandtrockner, Schachttrockner, Satztrockner oder Kammer- oder Hordentrockner in einen Zustand überführt, in dem sie entweder im Falle industrieller Produkte, als Halbzeuge oder Endprodukte weiterverarbeitet oder von einem Kunden einer spezifischen Verwendung zugeführt werden können, bzw. bei Produkten aus landwirtschaftlicher Produktion, eine Lagerstabilität bei gleichzeitiger Bewahrung der Produktqualität über einen für den Endverbraucher ausreichend langen Zeitraum erreichen.
Insbesondere landwirtschaftliche Produkte haben eine natürliche Anfangsfeuchte von etwa 35% oder mehr und deren Lagerstabilität wird meist erst bei einer Feuchte von 15% bei pflanzlichen Produkten und unterhalb von 20% bei Produkten tierischen Ursprungs erreicht.
Zur Erreichung gewünschter Endqualitäten von Trocknungsprodukten industrieller Art aber auch insbesondere landwirtschaftlichen Ursprungs, wie etwa Festigkeitswerte getrockneter Baustoffe oder Inhaltsstoffen von Produkten landwirtschaftlichen Ursprungs, wie Nährstoffgehalte, Vitamingehalte, Säure- oder Zuckergehalte aber auch die Farbe und Textur des getrockneten Produktes, ist es bisher erforderlich, neben der Temperatur und der relativen Feuchte der Trocknungsluft auch deren Feuchtegehalt und oft auch deren Strömungsgeschwindigkeit über die Dauer eines Trocknungsvorganges zu ermitteln und zu überwachen.
Von Seiten von Kunden werden dabei oft spezifische Vorgaben und Wünsche an das zu erzielende End- oder Trocknungsprodukt gestellt, die insgesamt ein Verfahren und eines dieses durchführenden Trockners komplex und teuer in der Durchführung bzw. der Anschaffung machen.
Die EP 2 184 999 B1 beschreibt ein Trocknungssystem aus einer Trocknungskammer mit einer Frischluftzuführung mit Einrichtungen zur Konditionierung der Frischluft, einer Prozessluftableitung mit einer Überwachungs- und Steuereinrichtung zur Kontrolle und Steuerung der Luftströme, der Feuchtigkeit und der Temperatur in dem Trocknungssystem. Das Trocknungssystem baut komplex.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung eines Trocknungsverlaufes eines Produktes anzugeben, das mit geringem meßtechnischem und regelungstechnischem Aufwand durchführbar ist und das die Erzielung vorgebbarer Endqualitäten des Trocknungsproduktes ermöglicht.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 in seiner Gesamtheit gelöst.
Dadurch, daß die aus einer Mehrzahl an zu überwachenden physikalischen Parametern der Trocknungsluft, in ihrem Einfluß auf die zu erzielenden Endqualitäten des Trocknungsproduktes des Trocknungsverfahrens gesteuert und überwacht wird, also bei der Regelung der Feuchte in dem Trockner und/oder dem Produkt durch die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung auf die Temperatur der Trocknungsluft und/oder des Produktes rückgeschlossen wird und bei der Regelung der Temperatur der Trocknungsluft und/oder des Produktes auf die Feuchte in dem Trockner und/oder des Produktes geschlossen wird, ist ein Verfahren und eine technische Maßnahme angegeben, die eine Vereinfachung des Verfahrens und eine Vereinfachung des konstruktiven Aufwands bei einem dafür vorgesehenen Trockner ermöglicht. Hierbei wird auf einen ausreichenden Stichprobenumfang von getrockneten Produkten und deren Qualitätsmerkmalen aus bei der Entwicklung des Verfahrens durchgeführten Trocknungsprozessen zurückgegriffen und so beispielsweise nur die Temperatur der Trocknungsluft oder des Trocknungsgutes überwacht und geregelt, oder nur die Feuchte der Trocknungsluft oder des Produktes überwacht und geregelt, während die Temperatur der Trocknungsluft konstant bleibt.
Dennoch lassen sich trotz dieses Vereinfachungsschrittes überraschend genau vorgegebene Qualitätsmerkmale des Trocknungsproduktes erzielen. Meist verbunden mit einer Verringerung der Trocknungsdauer.
Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Verfahren bei lediglich der Steuerung der Temperatur oder der Feuchte der Trocknungsluft bzw. des Produktes es ermöglicht, daß wichtige Produkteigenschaften des Produktes nach Abschluß der Trocknung, die nicht oder nur problematisch und mit großem Aufwand während der Trocknung zu überwachen wären, oder die nicht durch zerstörungsfreie Analyse ermittelbar sind, dennoch erzielt werden.
Das Verfahren zeichnet sich somit durch konstruktive und verfahrenstechnische Einfachheit und eine gute Beherrschbarkeit aus und ermöglicht am Ende, daß gewünschte Produkteigenschaften erreicht werden.
So lassen sich etwa Oberflächenhärten oder Zug- und Druckfestigkeiten industrieller Produkte, deren Farben und Oberflächenbeschaffenheit nach Ende der Trocknung durch die Führung allein der Temperatur der Trocknungsluft definieren.
Bei Produkten landwirtschaftlichen Ursprungs lassen sich, ausgehend von den jeweiligen Produkteigenschaften, beispielsweise Vitamin-, Säuregehalte, Proteingehalte, Farbe, Gehalte an Zuckern, Gehalte an ätherischen Ölen und dergleichen ableiten. Ferner die physikalischen Stoffeigenschaften, wie das Gewicht, spezifisches Gewicht, deren Volumen oder Oberfläche oder Textur nach der Trocknung.
Es bedarf daher keiner zusätzlichen Sensorik und Meßtechnik um das erfindungsgemäße Verfahren erfolgreich durchführen zu können.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens können, durch über einen Feuchteverlauf während der Trocknung abgeleitete Temperaturverläufe nachfolgende Trocknungsverfahren durch eine ausschließliche Regelung der Temperatur über die Verfahrensdauer durchgeführt werden,
Es gehen den rein Temperatur-geführten Trocknungsverfahren somit mehrere Kalibrier- oder Eichverfahren mit Erfassung der Feuchte voraus und der Verlauf des rein Temperatur-geführten Trocknungsverfahrens wird vom Hersteller eines, das erfindungsgemäße Trocknungsverfahren durchführen könnenden Trockners vorgehalten. Beispielsweise in Form von Dateien in einem Datenspeicher der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung.
In einem besonders kostengünstig herzustellenden Trockner für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Einrichtung zur Steuerung der Temperatur und/oder der Feuchte in dem Trockner in der Art eines den Strömungskanal-Querschnitt für Trocknungsluft hin zu dem Produkt beeinflussenden Klappe ausgebildet. Dadurch läßt sich während des Trocknungsverfahrens u.U. vielfach und in Intervallen von wenigen Sekunden beispielsweise der Strömungskanal-Querschnitt verändern und mithin die Temperatur beeinflussen und steuern.
Im einfachsten Fall wird der Trocknungsverlauf nur über eine festgelegte Temperatur-Zeitachse gesteuert. Bei vielen Produkten, insbesondere bei Produkten landwirtschaftlichen Ursprungs, ergibt sich während einer Trocknung ein charakteristischer Feuchte-Verlauf in der Trocknungsluft und damit auch im Produkt selbst.
Beispielsweise hat es sich anhand repräsentativer umfangreicher Versuche gezeigt, daß in einer ersten Phase nach Trocknungsbeginn ein etwa linearer Verlauf der relativen Feuchte in dem Trockner sich einstellt, wobei die Feuchte gleichbleibend oder auch linear abfallend sein kann.
Nach dieser ersten Trocknungsphase fällt die relative Feuchte in charakteristischer Weise und lediglich spezifisch für das jeweilige Produkt ab, sodaß schon kalkuliert vor diesem Abfall die Temperatur der Trocknungsluft auf einen neuen, voreingestellten Wert abgesenkt werden kann.
In Abhängigkeit der Charakteristik des Verhaltens des Produktes bei seiner Feuchteabgabe über den Trocknungszeitraum kann der Trocknungsverlauf in eine erste Phase (meist höhere Temperatur) und eine zweite Phase oder auch weitere Phasen eingeteilt werden. In der ersten Phase kann neben der obligaten Überwachung der Temperatur auch eine Überwachung der Luftfeuchte erfolgen.
In den Phasen des Trocknungsverlaufes kann die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung entweder die Temperatur oder die Feuchte und die Zeitintervalle fest vorgeben, sodaß der Anwender des Verfahrens, das vorzugsweise in einem dazu optimierten Trockner und dessen Steuerung integriert ist, keine besonderen Kenntnisse in der Trocknung von entsprechenden Produkten haben muss, mithin einen sehr einfach zu bedienenden Trockner im Vergleich zu Trocknern gemäß des Standes der Technik an die Hand bekommt.
Hierzu trägt auch bei, daß die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung einen Programmregler, der auch programmierbar sein kann, umfaßt, der anhand der Ausgangsfeuchte des Produktes oder einer Produkt- oder Luftfeuchte nach einer Aufwärmphase des Trockners, einen grundsätzlichen Trocknungsverlauf aus einer Vielzahl an Trocknungsverläufen oder -programmen auswählt.
Dabei können die Trocknungsprogramme sich auf Daten stützen, die in langen Versuchsreihen vom Hersteller des Trockners selbst ermittelt wurden. Es kann aber auch vorteilhaft sein, die Daten zur Steuerung des Trocknungsverlaufes teilweise oder ganz aus einer cloud (IoT) oder einem Serversystem zu steuern.
Die Aktualisierung dieser Daten zur Steuerung des Trocknungsverlaufes kann auch durch eine Bereitstellung von Daten einiger oder vieler, das Verfahren durchführender Betriebe stammen.
Es ist zweckmäßig, vor der Verwendung dieser Daten eine Plausibilisierung der Daten vorzunehmen. Wie erwähnt, ist eine einfache Steuerung der Temperatur der Trocknungsluft an dem Produkt dadurch ermöglicht, daß lediglich eine Klappe in dem, die Trocknungsluft führenden Strömungskanal anzuordnen ist, die diesen teilweise oder ganz öffnet oder auch verschließt.
Die Klappe kann auch in der Art eines iterativ voll öffnenden oder voll schließenden Steuerorgans in dem Strömungskanal arbeiten und sozusagen in einem Sägezahn-Betrieb in kurzen Intervallen von beispielsweise ein oder wenigen Sekunden öffnen und wieder schließen, wodurch die Temperatur der Trocknungsluft an dem Produkt und die Produkttemperatur steuerbar ist.
Es versteht sich, daß die Klappe auch stufenlos verstellbar gestaltet und betrieben werden kann.
Zur deutlichen Energieeinsparung und/oder zur Veränderung der Temperatur der Trocknungsluft kann der Einrichtung ein Rekuperator vor- oder nachgelagert sein. Dieser kann in der Lage sein, bis zu 90 % Heizenergie einzusparen. Zudem wirkt er dämpfend auf die Regelung der Temperatur und es erfolgt eine gewisse Entfeuchtung der Trocknungsluft. Der Rekuperator kann auch anstelle der Klappe verwendet werden.
Insbesondere steuert die Klappe einen großen Querschnitt des Strömungskanals auf, wenn die Temperatur der Trocknungsluft geringer wie eine Soll-Temperatur ist und/oder die Feuchte der Trocknungsluft größer wie eine Soll-Feuchte ist.
Nachfolgend wird das Verfahren anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1a Einen schematischen, nicht maßstäblichen Längsschnitt durch einen als Hordentrockner gebildeten Trockner zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
1b einen schematischen, nicht maßstäblichen Längsschnitt durch einen als Hordentrockner gebildeten Trockner mit einer als Rekuperator gebildeten Einrichtung zur Steuerung der Temperatur und/oder der Feuchte in dem Trockner,
2 einen Phasenverlauf der Ansteuerung der Einrichtung zur Steuerung der Temperatur und/oder der Feuchte in dem Trockner am Beispiel der Öffnung- und Schließzeiten einer den Strömungskanalquerschnitt steuernden Klappe,
3 einen Temperaturverlauf der Trocknungsluft bei dem Verfahren gemäß 2,
4 einen Temperaturverlauf der Oberflächentemperatur des zu trocknenden Produktes und einen Temperaturverlauf der Trocknungsluft über die Trocknungszeit aufgetragen,
5 ein weiteres Beispiel eines typischen Verlaufes der Temperatur der Trocknungsluft über die Trocknungszeit aufgetragen,
6 ein weiteres Beispiel eines Phasenverlaufes der Ansteuerung der Einrichtung zur Steuerung der Temperatur und/oder der Feuchte in dem Trockner am Beispiel der Öffnungs- und Schließzeiten einer den Strömungskanalquerschnitt steuernden Klappe,
7 einen Temperaturverlauf über die Trocknungszeit, wobei die Temperatur nicht konstant ist, sondern entsprechend des Verlaufes der Feuchte der Trocknungsluft geregelt wird; und
8 Verläufe der Feuchte in Abhängigkeit von der Trocknungsdauer und der Regelung der Temperatur der Trocknungsluft.

In 1a ist in einem schematischen, nicht maßstäblichen Längsschnitt in vertikaler Richtung ein als Hordentrockner gebildeter Trockner 2 zum Trocknen von Produkten 1, wie etwa industrielle Serienteile in der Art von wasserhaltigen Baustoff-Halbzeugen oder von Produkten landwirtschaftlichen Ursprungs in der Art von Obst, Gemüse, fleischliche Produkte oder landwirtschaftliche Produkte 1 zur Herstellung von Pharmazeutika gezeigt.
Der Trockner 2 weist ein kubus- oder quaderförmiges Gehäuse auf, in dem schematisch das zu trocknende Produkt 1 angeordnet, gezeigt ist.
An einer, in Blickrichtung auf 1a linken Stirnwand, ist ein Strömungskanal 7 angeordnet, der sich über den Boden des Trockners 2 fortsetzt. Der Strömungskanal 7 dient zum Transport von Trocknungsluft L, die an einer Öffnung 10 in der oberen linken Ecke des Trockners 2, sich zur Umgebung des Trockners 2 öffnend, angeordnet ist. Diese ist von einer beweglichen Klappe 9, die als Einrichtung 6 zur Steuerung der Temperatur T_L,1 und/oder der Feuchte ϱ_L,1 in dem Trockner 2 und/oder an dem Produkt 1 dient, gebildet. In Blickrichtung auf 1a ist in einer unteren, linken Ecke des Strömungskanals 7 ein Gebläse 3 angeordnet, das Trocknungsluft L über eine, dem Gebläse 3 stromab nachgelagerte Heizeinrichtung 4 von der Öffnung 10 ansaugt und mit einer Temperatur T_L zu dem Produkt 1 fördert.
Die als Klappe 9 gebildete Einrichtung 6 wird von einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 5 in ihrem Verschwenkwinkel und damit in ihrem Grad, mit dem sie die Öffnung 10 freigibt oder verschließt, gesteuert.
Entsprechend kann bei einer Offenstellung der Klappe 9 Umgebungsluft, die in der Regel kühler ist, wie die Trocknungsluft L, in den Strömungskanal 7 einströmen oder bei geschlossener Klappe 9 kann in einem Umluftbetrieb die Temperatur T_L der Trocknungsluft L und damit in der Regel auch die Temperatur T₁ angehoben werden.
Grundsätzlich ist somit eine Beeinflussung und Regelung der Temperatur T_L,1 in dem Trockner 2 möglich. Auch wenn die Heizeinrichtung 4 die Trocknungsluft L immer auf einen konstanten, voreingestellten Wert erwärmt.
In 1a ist bei geschlossener Öffnung 10 ein Umluftbetrieb gezeigt, d.h. die das Produkt 1 passierende und dieses durchströmende oder an ihm entlangströmende Trocknungsluft L wird erneut über die Heizeinrichtung 4 geführt und von dem Gebläse 3 über den Strömungskanal 7 wieder zu dem Produkt 1 geleitet.
In einem geöffneten, oder teilweise geöffneten Zustand der Klappe 9 gelangt mit Feuchtigkeit angereicherte Trocknungsluft L durch die Öffnung 10 oder einer weiteren, nicht gezeigte Öffnung ins Freie, außerhalb des Trockners 2.
In 1b ist in einem schematischen, nicht maßstäblichen Längsschnitt in vertikaler Richtung ein als Hordentrockner gebildeter Trockner 2 zum Trocknen von Produkten 1, wie etwa industrielle Serienteile in der Art von wasserhaltigen Baustoff-Halbzeugen oder von Produkten landwirtschaftlichen Ursprungs in der Art von Obst, Gemüse, fleischliche Produkte oder landwirtschaftliche Produkte 1 zur Herstellung von Pharmazeutika gezeigt, wobei anstelle der Klappe 9, wie in 1a gezeigt, ein Rekuperator R vorgesehen ist, der die grundsätzliche Funktion der Klappe 9 ersetzt.
In 2 ist beispielhaft für viele mögliche erfindungsgemäße Verfahren ein Phasenverlauf einer von der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 5 angesteuerte Einrichtung 6 zur Steuerung der Temperatur T_L,1 und/oder der Feuchte ϱ_L,1 in dem Trockner 2 in Form der in 1a gezeigten Klappe 9 gezeigt.
Zu Beginn des Trocknungsverfahrens bleibt die Klappe 9 geschlossen, um rasch auf die gewünschte Solltemperatur in dem Trockner 2 zu kommen. Nur bei der Trocknung von Produkten 1 mit hoher Oberflächenfeuchte bleibt die Klappe 9 über einen längeren Zeitraum geöffnet. Wie in der zu 2 nebenstehenden 3 gezeigt, ist dies erforderlich, um die Produkttemperatur T₁ so rasch als möglich auf eine dann gleichbleibende Temperatur anzuheben um eine je Zeiteinheit möglichst große Feuchteabgabe zu ermöglichen.
Wie die 2 und 3 verdeutlichen, kann nach dieser ersten Phase I, in der die Klappe 9 offen ist und maximal Feuchtigkeit dadurch von dem Produkt 1 durch die Öffnung 10 ins Freie transportiert wird, in der zweiten Phase II die Klappe 9 in einem geregelten Betrieb in diskreten Intervallen geöffnet und geschlossen werden. In Abhängigkeit von der gewählten Intervalllänge kann dann auch bei konstanter Temperatur der Heizeinrichtung 4 und der von ihr abgehenden Trocknungsluft L die Temperatur T₁ des Produktes 1 oder der Trocknungsluft L gesenkt werden (vgl. 6, 7).
Die in den 2 und 3 gezeigten Verfahren zeichnen sich auch dadurch aus, daß die Klappe 9 voll geöffnet oder geschlossen ist, mithin also der Querschnitt A des Strömungskanals 7 voll von frischer Trocknungsluft, die aus der Umgebung des Trockners 1 abgleitet ist oder ganz durch Umluft in dem Trockner 2 durchströmt wird. Das in den 2 und 3 verdeutlichte Verfahren wird dann durchgeführt, wenn oder solange ein Produkt 1 eine hohe Oberflächentemperatur aufweist.
Die gewählten Temperaturen T_L der Trocknungsluft L sind in den in 2 bis 7 durch vorhergegangene Trocknungsverfahren und deren Feuchteverläufe während der Trocknung des jeweiligen Produktes 1 abgeleitet. Dadurch sind spezifische Qualitätsmerkmale des jeweiligen Endproduktes eines jeweiligen Trocknungsverfahrens garantiert. Die Produkte 1 müssen nicht während der Trocknung durch aufwändige Verfahren, die nicht immer zerstörungsfrei sind, auf ihre Qualitätsmerkmale untersucht werden.
Die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 5 weist hierzu vorzugsweise einen programmierbaren Programmregler und einen Datenspeicher auf Dabei kann in Abhängigkeit der Art des jeweiligen Produktes und dessen Anfangsfeuchte aus einer Vielzahl an abgespeicherten Trocknungsprogrammen ausgewählt werden.
Wie 1a,b zeigen, kann die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 5 bzw. deren Datenspeicher auch mit Daten von vorhergehenden Trocknungsverläufen als auch von Daten aus einer cloud versehen werden.
4 zeigt in der weiteren Kurve einen Temperaturverlauf T₁ des Produktes 1 über die Trocknungsdauer. Darüber ist die für die Trocknung des Produktes 1 eingestellte und geregelte Lufttemperatur T_L der Trocknungsluft L aufgetragen.
In einer ersten Phase I der Trocknung wird die Temperatur T_L der Trocknungsluft L höher gewählt, damit eine gewünschte Feuchteabgabe von dem Produkt 1 erreicht wird und die Oberflächentemperatur des Produktes 1 auf eine für eine rasche Feuchteabgabe gewählte Temperatur T₁ gebracht wird.
Nach Erreichen der gewünschten Oberflächentemperatur T₁ des Produktes 1 wird die Trocknungslufttemperatur T_L an etwa denselben Wert wie die Oberflächentemperatur T₁ angepaßt und beibehalten.
5 zeigt eine Vereinfachung der Temperaturführung T_L der Trocknungsluft L, um dieses Ergebnis der Oberflächentemperatur T₁, wie in 4 gezeigt, erwirken zu können. Dieser in 5 gezeigte Verlauf der Temperatur der Trocknungsluft L ermöglicht Feuchteverläufe, wie sie in 8 gezeigt sind. Bei sehr vielen Produkten 1, insbesondere aus der Landwirtschaft, ergibt sich während des Trocknungsverlaufes der gezeigte, charakteristische Abfall der Produktfeuchte ϱ₁, wobei dann die Temperatur T_L der Trocknungsluft L wie in 5 gezeigt, reduziert werden kann.
Bezugszeichenliste

(1): Produkt
(2): Trockner
(3): Gebläse
(4): Heizeinrichtung
(5): Steuer- und/oder Regelungseinrichtung
(6): Einrichtung
(7): Strömungskanal
(8): cloud
(9): Klappe
(10): Öffnung
(L): Trocknungsluft
(R): Rekuperator
(TL): Temperatur der Trocknungsluft
(T1): Temperatur des Produktes
(ϱL): Feuchte der Trocknungsluft
(ϱ1): Feuchte des Produktes
(A): Querschnitt
(v): Luftgeschwindigkeit
(I): Phase
(II): Phase

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2184999 B1 [0006]

Claims

Verfahren zur Regelung eines Trocknungsverlaufes eines Produktes (1) in einem Trockner (2), mit einem Gebläse (3) zur Förderung von Trocknungsluft (L) an das Produkt (1), mit einer Heizeinrichtung (4) zur Erwärmung der Trocknungsluft (L) und mit einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung (5) zur Regelung einer Einrichtung (6) zur Steuerung der Temperatur (T_L,1) und/oder der Feuchte (ϱ) in dem Trockner (2), dadurch gekennzeichnet, daß bei der Regelung der Feuchte (ϱ) durch die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung (5) auf die Temperatur (T_L) der Trocknungsluft (L) und/oder des Produktes (T₁) und bei der Regelung der Temperatur (T_L) der Trocknungsluft (L) und/oder des Produktes (1) auf die Feuchte (ϱ_L,1) in dem Trockner (2) und/oder des Produktes (1) geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Feuchte (ϱ_L,1) oder der Temperatur (T_L,1) während der Trocknung des Produktes (1) als Indikation für nicht, oder nur problematisch, oder nicht zerstörungsfrei ermittelbare Produkteigenschaften des zu trocknenden Produktes (1) herangezogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch über einen Feuchteverlauf während der Trocknung abgeleitete Temperaturverläufe nachfolgende Trocknungsverfahren durch eine ausschließliche Regelung der Temperatur (T_L,1) über die Verfahrensdauer durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (6) zur Steuerung der Temperatur (T_L,1) und der Feuchte (ϱ_L,1) als Einrichtung zur Steuerung des Querschnitts (A) eines Strömungskanals (7) für Trocknungsluft (L) zu dem Produkt (1) hin ausgebildet ist, die während des Verfahrens mehrfach den Strömungskanalquerschnitt (A) verändert.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abfall der Feuchte (ϱ_L) der Trocknungsluft (L) detektiert wird, der eine Veränderung der Geschwindigkeit (v) der Trocknungsluft (L) in dem Strömungskanal (7) für Trocknungsluft (L) zu dem Produkt (1) initiiert.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abfall der Feuchte (ϱ_L) der Trocknungsluft (L) detektiert wird, der eine Veränderung der Trocknungsluft-Temperatur (T_L) und/oder des Strömungskanal-Querschnitts (A) für Trocknungsluft (L) zu dem Produkt (1) initiiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsverlauf in zumindest eine erste Phase (I) und eine zweite Phase (II) unterteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Phase (I) stets eine Regelung der Trocknungslufttemperatur (T_L) und eine Überwachung der Luftfeuchte (ϱ) durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten und/oder zweiten Phase (I, II) der Trocknungsverlauf nach festen Temperatur-, oder Feuchte-, oder Zeitvorgaben durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und/oder Regelungsleinrichtung (5) einen programmierbaren Programmregler umfaßt, der anhand der Ausgangsfeuchte (ϱ₁) des Produktes (1) oder einer Feuchte (ϱ_L) nach einer Aufwärmphase des Trockners (2) einen grundsätzlichen Trocknungsverlauf aus einer Vielzahl an Trocknungsprogrammen auswählt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsprogramme zunächst teilweise mit vor oder während des Trocknungsverlaufes gewonnenen Daten oder Daten aus einer cloud (8) versehen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (6) als Klappe (9) ausgeführt ist, die stufenlos bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (6) einen Rekuperator (R) aufweist, der die Trocknungsluft (T) vorwärmt und zu einem gewissen Maße entfeuchtet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (6) einen großen Querschnitt des Strömungskanals (7) aufsteuert, wenn die Temperatur (T_L) der Trocknungsluft (L) kleiner einer Soll-Temperatur (T_soll) ist und/oder die Feuchte (ϱ_L) der Trocknungsluft (L) größer wie eine Soll-Feuchte (ϱ_soll) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (6) in festen Zeitintervallen, beispielsweise 5 sec., geöffnet bleibt und deren Funktion in variablen Zeitintervallen von der Steuer-und/oder Regelungseinrichtung (5) angesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt (1) ein landwirtschaftliches Produkt oder ein Produkt zur Herstellung von Pharmazeutika ist.