DE1810193A1 - Einrichtung fuer die kontinuierliche Kuehlung von getrockneten Materialien in Schuppen- oder Koernerform,insbesondere von >>Chips<<synthetischer polyamidischer Materialien u.ae. - Google Patents

Description

• Einrichtung für die kontinuierliche Kühlung von getrockneten Materialien in Schuppen- oder Körnerform, insbesondere von "Chips" synthetischer polyamidischer Materialien und Ähnlichem.
• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung oder Anlage zur kontinuierlichen Kühlung von polyamidischen Produkten in Körner- oder Schuppenforrn (gemeinhin "Chips" genannt), mit niedrigem Wärmeübertragungskoeffizient in Inertatmosphäre, wie beispielsweise Stickstoff, die vorausgehend eine Trockenbehandlung bis zur Erreichung eines bestimmten Feuchtigkeitsgrades erfahren haben, und allgemein in Trockenanlagen verwendbare Geräte, die gemäß der Erfindung auf jedem industriellen Anwendungsgebiet, wo gleichwertige Notwendigkeiten oder Erfordernisse vorliegen, vorteilhafterweise verwenbar sind. Die Einrichtung laut der Erfindung findet in Anlagen zur Behandlung der Chips polyamidischer Produkte entsprechend dem italienischen Patent Nr. 689 700, (dtsch. Patentanmeldung Nr. S 89 981 VIIa/29a), das einen Hochvakuum-Trocknungsprozess bei verhältnis mäßig hoher Temperatur mit einer darauffolgenden Abkühlungsstufe für die im genannten Patent aufgeführten Zwecke vorsieht, eine besonde es vorteilhafte Anwendung.
• Die Trocknungs- und Abkühlungsvorgänge beim Verfahren mit dem im italienischen Patent 689 700 bezeichneten Typ können in zeitin lichter Aufeinanderfolge in den gleichen Trockenapparaten/Arbeitsgängen durchgeführt werden, die in der Lage sind, erhebliche Materialmengen z. B. mehrere hundert und tausend kg Chips zu behandeln.
• Die Abkühlung in gleichen Trockenapparat oder jedenfalls in dem Raum, wo zuvor die Warmtrocknungsstufe zu Ende geführt wurde, verlangt selbstverständlich eine erhebliche Steigerung der Belegungszeit des Trockenapparates, da diese nicht nur die Zeitdauer des Wärmeaustausches zwischen dem abgekühlten Raum und den noch warmen Chips, sondern auch die zur Abkühlung der großen Masse des Trockenapparates und auch die Zeit um dessen Temperatur wieder auf jene für die Fortsetzung des darauffolgenden Trocknungsprozesses zu bringen, umfaßt.
• Die Abkühlung des Trockenraums ist auch mit erheblichen Unkosten für die erforderliche Wärmeenergie verbunden, die in erheblichem Maße erforderlich ist, um die Temperatur wechselweise wieder aufjene des Trockenraums zu bringen.
• Die Anwendung einer getrannten Kühlanlage erweist sich daher vorteilhaft, sei es betrieblich wie wirtschaftlich. Andererseits, wenn unter günstigen Wärmeaustauschbedingungen verfahren wird, kann die für die Abkühlung erforderliche Zeit viel kürzer sein, als sie für die vorhergehende Trocknungsstufe erforderlich war.
• Es wäre daher sehr vorteilhaft, über eine Einrichtung zu verfügen, die in der Lage wäre, die ganze Kornmasse abzukühlen, die in Reihenfolge aus einer Mehrzahl Trockenapparate austritt, und deren Trocknungszeiten notwendig abgestuft sind, um dadurch einen effektiv kontinuierlichen Betrieb für die ganze Anlage bei maximaler Ausnutzung aller Teile zu erhalten. Die Erreichung eines solch wichtigen industriellen Vorsprungs urltersteht daher der Lösung technischer Probleme, wonach hinsichtlich Bereitstellung günstiger Wärmeaustauschbedingungen je Zeiteinheit mit kontinuierlich großen Mengen zu verfahren ist.
• Es ist ferner offensichtlich, daß das abwechselnde Erwärmen und Abkühlen im gleichen Apparat denselben WärmedLehmngsschwankunLgen unterzieht, die große Nachteile hinsichtlich Verschweißungen, Dichthaltigkeit und andere UnzuträglichkeitenL mit sich bringen.
• Diese Probleme sind nicht leicht lösbar, zumal wenn man die physikalischen Merkmale des zu kühlenden synthetischen Granulats betrachtet. Dieses Material ist schon von Natur aus ziemlich nichtleitend, weshalb ein effektiver Wärmeaustausch ausschließlich nur erfolgen kann, wenn jedes einzelne Korn mit einer kalten Metallfläche in direkte Berührung tritt und in der Lage ist, die Wärme durch Leitung aufzunehmen, und/oder, wenn jedes einzelne Korn einem kalten Gas strom ausgesetzt ist. Die in einer losen Körnermasse untergetauchten Körner kühlen sich n nur schwerlich ab, selbst dann, wen sie unter Fortbewegung gesetzt sind, wie z. B. längs einer schiefen Ebene, mittels einer Förderschnecke oder anderem, da die angrenzenden Körner eine Nichtleiterbarriere bilden, die jede Wärmestreuung unterbindet.
• EHs ist daher Aufgabe der Erfindung, eine geeignete Einrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, ein in hohen Grade nichtleitendes Granulat in großen Mengen und in kontinuierllcher Weise zu behandeln, dabei eine rapide und wirksame Abkühlung in jedem einzelnen Korn in einer gasförmigen Atmosphäre, im besonderen in zweckmäßig konditionierter Inertatmosphäre, vorzunehmen.
• Ferner ist der Zweck der Erfindung die Realisierung eines Kühlapparates für die angegebenen oder gleichwertigen Verwendungszwecke, wo die Wärmeübertragung in geeigneter Weise vor sich geht, um zu erreichen, daß statistisch die größtmögliche Anzahl von Körnern in einen direkten Kontakt mit den abgekühlten Metallwänden eintritt, mit denen dann ein Wärmeaustausch stattfindet, ohne daß sich durch die Abkühlung ein besonderer Wärmeaustausch mit dem Gas im Innern des Raumes selbst ereignet, auch in der Weise, daß während der Abkühlung keine Treckeneinwirkungen eintreten, und daher durch das Gas zeine weitere Feuchtlgkeitsentziehung der Stoffe oder eine gegenteilige Auswirkung stattfindet, um den im Vorhinein bestimmten Feuchtigkeitsgrad der Körner nicht zu ändern.
• Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Realisierung einer Kühleinrichtung, die geeignet ist, in den Druckgasförderkreislauf für das Korngut eingeschaltet zu werden, im besonderen, um an den besagten Kreislauf direkt angeschlossen zu sein, ohne Zwischenschaltung von Speichern, Speisevorrichtungen und Transferierungen oder anderem.
• Iru anderen Worten, die Einrichtung laut Erfindung ist in den besagten pneumatischen Kreislauf einschaltbar, indem sie eine Strecke belegt, in welcher die Beförderung im Schwebe zustand innerhalb der gasförmigen Strömung durch einen verlangsamten mechanischen Transport ersetzt wird, wobei sich die Abkühivornahme im Laufe desselben vollzieht.
• In konstruktiver Hinsicht weist der Kühlapparat gemäß der Erfindung einen zylindrischen metallenen Körper oder eine lange Trommel mit fast horizontaler Achse auf, die, in rotierbarer Weise gelagert, sich um ihre Achse dreht, und deren Innenfläche wenigstens zum Teil dauernd stark gekühlt und so gestaltet ist, daß das Material gesetzt, zeit- und wunschgemäß vorrückt, da die Kontinuität des Vorgangs durch die Materialaufgabe in der Form eines schwebenden Flusses von Körnern gesichert ist., der von einem Endteil der besagten Trommel den Abfluß der abgekühlten Körner am anderen Teil der Trommel bewirkt.
• Die Kühlung der Trommel wird vorzugsweise so vorgenommen, daß wenigstens ein Teil ihrer äußeren Oberfläche unter Wasserberieselung steht, wodurch die von den Körnern im Innern abgegebene Wärme abgeführt wird. Da es sich bei besagter Trommel um eine Metallkonstruktion handelt, verbreitet sich die Wärme sehr leicht über die ganze Länge, und können die nicht direkt gekühlten Teile wirksam zur Wärmeentziehung beitragen.
• Es folgt nun die Beschreibung eines bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausführungsbeispiels der Erfindung, wie sie auf der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen: Fig. 1 und 2 die komplette Einrichtung in Seitenansicht bzw. im Längsschnitt.
• Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, weist die betreffende Kühleinrichtung als Hauptteil eine rotierende Trommel 10 auf, gebildet durch einen langen metallenen Zylinder, der um seine Achse drehbar, vorzugsweise mittels Wälzringen 1l und 12 gelagert ist, und auf einem kräftigen, beispielsweise von einem Paar Holmen mit Querbalken oder ähnlichem gebildeten Gestell 13 aufliegt. Diese Wälzringe liegen auf Rollen oder Auflagescheiben 15 (Fig. 1), die rotierbar vom Gestell 13 in bekannter Weise gehaltert sind. Die. Trommel wird in bereits bekannter Weise in Umlauf gesetzt, so z. B. mittels eines Zahnkranzes 16, der fest an der Trommel befestigt ist und durch einen Getriebemotor 17, der ebenfalls auf dem Gestell 13 untergebracht ist7 angetrieben wird.
• Das Gestell 13 ist auf einem geeigneten Fundament montiert, der Einfachheit halber auf dem Boden 18. Das Gestell 13 kann auch durch irgend eine andere zweckmäßige Abstützeinrichtung, z. B. eine Abstützeinrichtung aus Eisenbeton, ersetzt werden, die der Trommelachse einen verleiht im Vorhinein bestimmten Neigungswirikelj der Z. Bo dem mit "B" bezeichneten Winkel gegenüber zur Horizontalen A-A entspricht.
• Die Außenfläche der Trommel 10 wird wenigstens zum Teil während des Betriebes laufend und energisch gekühlt, die Abkühlung wird vorzugsweise durch ständiges Benebeln mit kaltem Wasser vorgenommen, siehe die Berieselungseinrichtung 22, 23, 24, 25» 26.
• Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Enden der Trommel 10 mit stumpfkegeligen Kopfteilen 31 und 32 verbunden, die je einen Rohransatz 33 für den Eingang und 34 für den Ausgang aufweisen, an welche entsprechende Zuführungs- bzw. Entleerungs- oder Abflußleitungen angeschlossen werden.
• Es ist offensichtlich, daß die oben beschriebenen konstruktiven Einzelheiten Varianten und Änderungen erfahren können, und zwar je nach den verschiedenen Aufstellungs- und Betriebserfordernissen, ohne dabei den Bereich der Erfindung zu verlassen,

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Einrichtung für die kontinuierliche Kühlung von Granalien mit ni.edrigem Wärmeübertragungskoeffizient, die in einer beheizten Trocknungsanlage behandelt worden sind, insbesondere vorn Schuppen oder Körnern' polyamidischer Verbindungen oder dgl., dadurch gekennzeichnet, daß sie eine rotierende Metalltrommel (10) mit gekühlten Oberflächen besitzt, geeignete Mittel aufweist, durch welche die größte Anzahl Körner mit der gekühlten Metallfläche in direkte Berührung kommt, so daß mit den metallenen Teilen ein Wärmeaustausch stattfindet, ohne daß bei einer solchen Abkühlung die gasförmige Atmosphäre im Innern der Apparatur in bestimmender Weise teilnimmt, sei es hinsichtlich weiterer Feuchtigkeitsentziehung aus den Granalien, sei es mit umgekehrter Einwirkung, in einer Weise, um den der Abkühlung unterzogenen Granalien ihre ursprünglichen Feuchtigkeitszustände, d. h. jene, wie sie beim Eintritt in den Abkühlapparat waren, zu bewahren.
2. 2. Einrichtung wie unter Anspruch 1, dadurch gekemlseichllLet, daß die Metalltrommel (10) Ein- und Austrittseinrichtungen für eine direkte Einschaltung in den Druckgasförderkreislauf für das Material aufweist, und zwar ohne Zwischenschaltung von Speichern oder Fördergeräten, wobei in diesem Druckgaskreislauf die Einrichtung eine Strecke bildet, wo die Druckgasförderung durch eine verlangsamte mechanische Förderung ersetzt und die Abkühlung während des verlangsamten mechanischen Transportes vorgenommen wird.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen langen zylindrischen Metallhohlkörper (10) von fast horJzontaler Achse aufweist, der wenigstens teilweise durch Außeneinwirkung gekühlt und mit Ein- und Ausgangsöffnungen (33, 34) für das Material versehen ist, und auf der Abstützeinrichtung (13, 15) so gelagert ist, daß sich eine Rotierung um die eigene Achse ermöglicht.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende zylindrische Körper (10) so aufliegt, daß seine Achse gegenüber der Horizontalen leicht schräg liegt, und demnach das Seitenteil (31, 33) für den Zugang höher zu liegen kommt als das Seitenteil (32, 34) für den Austritt, wodurch sich ein fortschreitendes Vorrücken des Materials im Laufe des freien Materialfalls im Innern des rotierenden Körpers ergibt.
5. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper (10) auf Mitteln (21) gelagert ist, die gestatten, die Neigung seiner Achse zu ändern.
6. 6. Einrichtung nach ein oder mehreren Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Ausgangsöffnungen axial zur Achse des Körpers (10) liegen, mit dem sie mittels beispielsweise kegelig verjüngter Teile (31, 32) mit den zylindrischen Endteilen verbunden sind.
7. 7. Einrichtung nach ein oder mehreren Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (22, 23, 24, 25) für eine Außenkühlung durch Wasserberieselung besitzt, wodurch wenigstens ein Teil des rotierenden zylindrischen Körpers (10) betroffen wird.