DE2947759A1

DE2947759A1 - Verfahren zur vorrichtung zum trocknen von schuettgut, insbesondere getreide

Info

Publication number: DE2947759A1
Application number: DE19792947759
Authority: DE
Inventors: Alexander 2067 Reinfeld Kückens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-11-27
Filing date: 1979-11-27
Publication date: 1981-06-04
Also published as: DE2947759C2

Description

5481

9 Q L 7 7 R Q

PATENTANWÄLTE ^ ~l

DR.-ING. R. DÖRING - A - DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Alexander Kückens

Schillerstr. 22
2067 Reinfeld

"Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Schüttgut, insb. Getreide"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Schüttgut, insb. Getreide, unter Verwendung von durch die Schüttung geführtem Gas zur Aufnahme und Abführung der Feuchtigkeit.

Die wirtschaftlichen Ernteverfahren von Getreide oder anderen körnerartigen oder samenartigen Früchten machen es in zunehmendem Maße erforderlich, das gewonnene Erntegut unmittelbar nach der Ernte bis auf einen vorbestimmten Feuchtigkeitsgehalt zu trocknen, um z.B. die Lagerungsfähigkeit herzustellen. Auch in anderen Bereichen müssen Schüttgüter im großen Umfange getrocknet werden.

Bei der Getreidetrocknung oder dgl. wird das Erntegut in Trocknungskammern ausgebreitet oder in loser Schüttung angeordnet. Durch die Trocknungskammer bzw. durch die Schüttung

130023/0202

wird dann ein erhitztes Gas, insb. Luft hindurchgeführt, insb. hindurchgesaugt. Die erhitzte Luft kühlt sich beim Durchgang
durch das Getreide im gewissen Umfange ab. Gleichzeitig steigt die Temperatur der Schüttung. Die Aufwärmung des Gases oder
der Luft erfolgt in einem Kessel, der durch eine Feuerung, insb, einen Ölbrenner erhitzt wird.

Die beim Durchgang durch die Schüttung sich abkühlende und die Feuchtigkeit aus dem Schüttgut aufnehmende Luft wird zumeist
in die Atmosphäre abgeblasen.

Dieses bekannte Verfahren ist im "großen Umfange im Einsatz und ermöglicht eine wirtschaftlich vertretbare Trocknung von
Schüttgut, so lange die ölpreise hinreichend niedrig waren.
Inzwischen sind die Kosten für die Trocknung des Getreides auf die zulässige Norm erheblich gestiegen.

Hinzu kommt, daß diese bekannten Trocknungsprozesse sehr genau überwacht werden mußten, die die Erhitzung des Getreides durch das auf eine Temperatur zwischen 50° und 70 C angewärmte Gas
zu Qualitätsminderungen des Getreides und zum Verlust der Keimfähigkeit führen kann. Zusätzliche Schwierigkeiten können auch da auftreten, wo das feuchte Schüttgut von sich aus in der
Schüttung zu einer Erhitzung neigt.

130023/0202

Es ist Aufgabe der Erfindung hier Abhilfe zu schaffen und ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe die zum Trocknen des Getreides auf den genormten Feuchtigkeitswert nicht nur wesentlich billiger, sondern auch unter wesentlich größerer Schonung des Getreides und bei wesentlich geringerem Energieeinsatz ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gas vor der Einführung in die Schüttung unter Auskondensieren von Feuchtigkeit auf eine Temperatur deutlich unter der Durchschnittstemperatur des Schüttgutes abgekühlt wird. Dabei wird das Gas,vorzugsweise Luft, zweckmäßigerweise in Kreislauf ge-: führt. Das Gas wird bei dem Durchgang durch das Schüttgut unter Erhöhung seiner Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit erwärmt. Dem Schüttgut wird also ein Teil der.in dem Schüttgut innewohnenden Wärme entzogen. Zu einer Überhitzung und damit einer Qualitätsminderung des Schüttgutes kann es auf diese Weise nicht kommen. Durch den Durchgang des abgekühlten und getrockneten Gases durch das Schüttgut und durch die dabei erfolgende Erwärmung des Gases wird die Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit des Gases wesentlich gesteigert und so ein sehr wirkungsvoller Trocknungsprozeß erreicht. Das Gas kann dabei im Wechsel von verschiedenen Seiten her durch die Schüttung geleitet werden, um so größere Temperaturunterschiede innerhalb des Schüttgutes zu vermeiden.

Das Gas wird zweckmäßigerweise auf eine Temperatur zwischen

130023/0202

etwa -5° und +10° C, vorzugsweise zwischen 0° und 5° C abgekühlt, wobei von den normalen Verhältnissen eines gemäßigten Klimas, etwa von europäischen Verhältnissen ausgegangen wird.

Aufgrund des neuen Verfahrens wird die im Getreide oder dgl. Schüttgut gespeicherte oder latente Wärmeenergie für den Trocknungsprozeß ausgenutzt. Im Hinblick auf die Dichte des Getreides weist die Schüttung eine erhebliche Wärmekapazität auf. In der Schüttung sind also große Mengen an Wärmekalorien gebunden. Die Oberflächentemperatur des Getreides liegt in den in Frage stehenden Breiten im wesentlichen zwischen etwa 20 und 25°C unmittelbar nach der. Ernte bzw. vor dem Trocknungsvorgang.

Entscheidend ist, daß das Gas insb. die Luft vor dem Eintritt in die Trockungskammer auf eine deutlich unter der mittleren Temperatur der Schüttung liegende Temperatur abgekühlt wird. Der Temperaturunterschied sollte mindestens 10°, vorzugsweise 15° und mehr betragen.

Gerade im Zusammenhang mit der Getreidetrocknung kann das Verfahren nach der Erfindung noch wesentlich verbilligt und energiesparender ausgebildet werden, wenn man die Getreidetrocknung mit im landwirtschaftlichen Bereich üblichen Kühl-, Tiefkühl- oder Gefriereinrichtungen betriebsmäßig kombiniert. In diesen Fällen ist das Abkühlen der Zirkulationsluft und das Auskondensieren der Feuchtigkeit aus dieser Luft ohne

130023/0202

nennenswerten zusätzlichen Aufwand mit Hilfe der vorhandenen Kühleinrichtungen vorzunehmen, wobei allenfalls den Kühl- oder Gefriereinrichtungen Kondensationsstufen zugeordnet werden müssen, die im Kreislauf der Umwälzluft liegen. So kann die Trocknungsluft direkt gegen die Kühlflächen der Gefrier- oder Kühleinrichtungen geblasen werden. Das dabei anfallende Kondensat wird abgeleitet. Die auf diese Weise gekühlte und getrocknete Luft wird mit den bei der Trocknung von Getreiden üblichen Zirkulationseinrichtungen wie Sauggebläsen durch die Getreideschüttung geführt. Durch die Aufwärmung beim Durchgang durch die Schüttung wird auch die Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit der Luft wesentlich erhöht. Zweckmäßigerweise wird die aus der Trocknungskammer austretende feuchte Luft nicht in die Atmosphäre abgeblasen, sondern wieder gegen die Kondensationsflächen der Kühleinrichtung geblasen.

Selbst wenn die Trocknungseinrichtung nicht mit einer vorhandenen Kühleinrichtung kombiniert werden kann, ist der Aufwand relativ gering, der Trocknungseinrichtung eine Kühleinrichtung, zweckmäßigerweise eine Wärmepumpe zuzuordnen. In diesem Fall wird die aus dem Trocknungsraum austretende Luft gegen die Kühlflächen des Primärkreises der Wärmepumpe geleitet. Nach Auskondensieren der Feuchtigkeit kann dann die gleiche Luft an der wärmeabgebenden Seite der Wärmepumpe vorgewärmt werden. Die Vorerwärmung erfolgt zweckmäßigerweise nur auf eine Temperatur im Bereich zwischen der Kühltemperatur der Luft und der Durchschnittstemperatur der Schüttung.

130023/0202

Das Getreide wird bei dieser Art der Trocknung keinen unnötig hohen Temperaruten ausgesetzt. Die Temperaturen liegen vielmehr im biologisch natürlichen Bereich, der keinerlei nennenswerte Beeinflussung, insb. Qualitätsminderung des Getreides hat. Die Anordnung bedarf daher auch keiner genauen und komplizierten überwachung, da ein weiter ungefährlicher Temperaturbereich für die Lufttemperatur zur Verfügung steht.

Zum Ausführen des Verfahrens kann eine Vorrichtung dienen, die in üblicher Weise eine das Schüttgut aufnehmende Trocknungskammer sowie eine Gas durch die Schüttung fördernde Einrichtung, wie Gebläse, aufweist. Gemäß der'Erfindung weist diese Vorrichtung zusätzlich im Ströraungsweg des Gases eine Kühlkammer mit Feuchtigkeits-Kondensationseinrichtung auf, welche vor dem Eintritt der Luft in die Trocknungskammer angeordnet sind. Trocknungskammer, Kühlkammer, Kondensationseinrichtung und Gebläse sind dabei zweckmäßigerweise in einem geschlossenen Kreislauf angeordnet. Dieser kann auch eine Umschalteinrichtung aufweisen, um die Durchströmrichtung der Trocknungskammer zu wechseln.

Zweckmäßigerweise ist die Kühleinrichtung als Wärmepumpe ausgebildet. Unter einer Wärmepumpe wird dabei auch das Kühl- oder Gefrieraggregat eines Kühlraumea oder Gefrierraumes angesehen. In diesem Falle arbeitet die Vorrichtung besonders wirtschaftlich, vor allem auch dann, wenn die von den Kühl- oder Ge frieraggregaten erzeugte Wärme nutzbringend weiter eingesetzt

130023/0202

wird, beispielsweise in an die Gefrier- und Kühlhäuser angeschlossene Gewächshäuser oder dergleichen.

Es kann auch eine Wärmepumpe nur für den Trocknungsprozeß vorgesehen sein. Insbesondere in diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn das im Kreislauf geführte Gas oder die Luft zunächst auf der die Wärme abziehenden Seite der Wärmepumpe zugeleitet und in Kontakt mit Kondensationsflächen gebracht wird, worauf die abgekühlte und getricknete Luft zur wärmeabgebenden Weite der Wärmepumpe geführt wird, um das Gas vorzuerwärmen.

Die neue Vorrichtung arbeitet außerordentlich wirtschaftlich und ermöglicht eine intensive rasche und energiesparende Trocknung auch großer Mengen von Getreide, ohne die Qualität des Getreides durch Temperatureinwirkung zu beeinträchtigen.

Das neue Verfahren und die Vorrichtung eignen -sich auch für die Trocknung anderer organischer oder anorganischer Schüttgüter in den verschiedenen Bereichen, in denen große Mengen, insb. temperaturempfindlicher Schüttgüter auf energiesparende Weise auf vorbestimmte Feuchtigkeitsgehalte getrocknet werden müssen.

110623/0102

Claims

5481

OQA7759

PATENTANWÄLTE Π

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Ansprüche

(j). Verfahren zum Trocknen von Schüttgut, insb. Getreide, unter Verwendung von durch die Schüttung geführtem Gas zur Ausnahme und Abführung der Feuchtigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas vor der Einführung in die Schüttung unter Auskondensierung von Feuchtigkeit auf eine Temperatur deutlich unter der Durchschnittstemperatur des Schüttgutes abgekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in Kreislauf geführt wird, der Art, daß es zur Erhöhung der Feuchteaufnahmefähigkeit mittels der dem Schüttgut innewohnenden Wärme erwärmt wird.
3. Verfahren- nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas im Wechsel in entgegengesetzten Richtungen durch die Schüttung geleitet wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas auf eine Temperatur zwischen etwa -5° und +10 C, vorzugsweise zwischen 0 und 5° C a bgekühlt wird.

130023/0202

ORIGINAL INSPECTED
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Abkühlen und Auskondensieren getrocknete Gas vor dem Einführen in die Schüttung -vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen der Kühltemperatur und der Durchschnittstemperatur des Schüttgutes- vorgewärmt wird.
6. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 ,mit einer das Schüttgut aufnehmenden Trocknungskammer und einer Gas durch die Schüttung fördernden Einrichtung, wie Gebläse, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsweg des Gases vor dessen Eintritt in die Trocknungskammer eine Kühlkammer und eine Kondensationseinrichtung angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Trocknungskammer, Kühlkammer, Kondensationseinrichtung und Gebläse zu einem geschlossenen Gaskreislauf angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Umschalteinrichtung zur Umkehrung der Durchströmrichtung durch die Trocknungskammer.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmepumpe, wie Kühl- oder Gefrieragregat vorgesehen ist, die so in

130023/0202

dem Gaskreislauf eingeschaltet ist, daß das in der Kondensationsstufe abgekühlte und getrocknete Gas an der Wärmeabgabestufe der Wärmepumpe vorwärmbar ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmepumpe vorgesehen ist, deren wärmeaufnehmender Kühlteil im Gaskreislauf angeordnet ist, während ihr wärmeabgebender Teil über einen Wärmeträger mit dem Wärmeaufnehmenden Kühlteil einer weiteren Wärmepumpe eines Wärmeverbrauchers verbunden ist.

iVMi

130023/0202