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Verfahren und Vorrichtung zum Eintrocknen von empfindlichem Trockengut
Die Erfihdung betrifft ein Verfahren zum Eintrocknen von empfindlichem Trockengut,
das sich als Film auf einer Heizfläche befindet. Das neue Eintrockenverfahren nimmt
nur sehr kurze Zeit in Anspruch. Es gestattet infolgedessen eine große technische
Anwendung. Da ferner ständig eine sehr niedrige Temperatur der behandelten Flüssigkeit
aufrechterhalten werden kann, läßt es sich durchführen, ohne daß der zurückbleibende
Trockenstoff durch die Behandlung irgendwelche Änderung hinsichtlich Geschmack,
Geruch usw. erleidet.
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Mit dem Ausdruck Flüssigkeiten sollen im folgenden sowohl flüssige,
vollständige Auflösungen als auch Emulsionen und Dispersionen verstanden werden.
Der Einfachheit halber wird das Material, das eingetrocknet werden soll, im nachfolgenden
mit Trockengut bezeichnet.
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Um das gewünschte Ergebnis zu erreichen, werden bei dem Verfahren
einige besondere, physikalische Verhältnisse, die bei einer im Zustande der Verdampfung
befindlichen Flüssigkeit auftreten, benutzt.
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Nach der Erfindung wird gleichzeitig auf zahlreiche begrenzte Oberflächenstreifen
des Flüssigkeitsfilm ein Wasser entziehender Luft-oder Gasstrom großer Geschwindigkeit
und absolut niedriger Temperatur so steil zur Heizfläche gerichtet, daß - er nach
dem Aufprallen auf den Film des Trockengutes diesen durchdringt und unter Aufprallen
auf die Heizfläche sofort zurückgeworfen und fortgeleitet wird.
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An sich ist es bekannt, Trockengut als Film auf einer Heizfläche auszubreiten
und einen Flüssigkeit entziehenden Luft- oder Gasstrom großer Geschwindigkeif über
die Oberfläche zu leiten. Demgegenüber besteht die Erfindung darin, ein völliges
Eintrocknen von empfindlichem Gut bei geringen Wärmeunterschieden dadurch zu erzielen,
daß gleichzeitig auf zahlreiche begrenzte Oberflächenstreifen dieses Films ein Wasser
entziehender Luft-oder Gasstrom großer Geschwindigkeit und absolut niedriger Temperatur
steil zur Heizfläche mit solcher Stärke gerichtet wird, daß er nach dem Aufprallen
auf den Film des Trockengutes diesen durchdringt und unter Aufprallen auf die Heizfläche
sofort zurückgew6rfen und fortgeleitet wird.
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Auf. diese Weise wird erreicht, daß jeder der zahlreichen begrenzten
Luft- oder Gasströme unmittelbar und kräftig zur Entfernung der bei der Erwärmung
des Gutes entwickelten Dämpfe dient. Die Verdampfung wird dadurch erleichtert, daß
die Moleküle des Trockengutes. in Bewegung gesetzt werden und sie außerdem eine
von dem Gut sich entfernende Bewegungsrichtung erhalten. Das diese hervorrufende
Mittel wirkt selbst als Trockner dadurch, daß es als starker Wind
auf
das Gut einwirkt und dadurch Feuchtigkeit vom Gut mit sich reißt und als Kühlmittel
für das sich in Behandlung befindende Trockengut dient, so daß es dadurch prak-.
' tisch unter der Temperatur, die die Luft- oder Gasströme haben, gehalten wird.
Außerdem. bürgen diese Ströme dafür, daß «nährend des Trockenprozesses immer: etwas
Luft im Trockengut vorhanden ist.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
vereinfacht dargestellt.
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Abb. i ist die Seitenansicht einer Trockentrommel zur Ausübung des
neuen Verfahrens. Abb.2 ist ein mittlerer Längsschnitt nach A-13 der Abb. i.
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Abb. 3 ist ein vergrößerter Teilschnitt nach C-D der Abb. 2, von links
betrachtet. Abb.4 bis 6 sind Teilansichten, teilweise im Schnitt im Orthogonalschaubild,
um Einzelheiten der Kanalführung und Luftströmung deutlich zu machen.
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Im einzelnen ergeben sich aus den Abbildungen die folgenden Einrichtungen:
Eine Trockentrommel i, auf deren Oberfläche ä ein Flüssigkeitsfilm zugeführt wird,
ist von einem Gehäuse umgeben. Der konzentrische Innenteil dieses Gehäuses enthält
Kanäle mit Wandungen 6 und 7.
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Mit 3 und 4 sind Zuführungskanäle bezeichnet, deren Anordnung aus
Abb.2 deutlicher hervorgeht. 2 und- 2' sind die Drehachsen der Trommel 1. 5 ist
der Kanal zur Luftabführung, der in das I@ohr io mündet. 9 ist ein Schaber für das
fertiggetrocknete Gut.
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.Aus den Abb. i und 2 ergibt sich, daß die zur Trocknung bestimmte
Luft innerhalb der Wandungen 3 durch die-Kanäle 4 in die mit Schlitzen versehenen
Düsen oder Kanäle 6, 7 einströmt, das Gut infolge Berührung oder Hindurchtretens
mit starker Strömungsenergie kräftig trocknet und dann durch die Kanäle 5 und io
die Anlage verläßt.
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Abb. 3 zeigt, daß zur besseren Luftführung durch den Flüssigkeitsfilm
hindurch die Wandungen 6 zweckmäßig bis unmittelbar auf den Film geführt werden,
die ,Wandungen -7 da-' gegen wesentlich kürzer--sind, so daß, wie die Abb. 4 bis
6 im Schaubild zeigen, die Trocknungsluftstrahlen schräg aus einem Kanal in den
anderen zurückgeworfen werden.
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Nach Abb. 4 ist der Umfang der Trommel i" von einem Kreisring aus
axial verlaufenden Kanälen umgeben. Die Hohlräume dieser Kanäle sind mit 5 bezeichnet,
die Außenwandungen mit 12; die Seitenwandungen mit i i. Die Wandungen- l i sind
an den beiden Enden gegeneinander versetzt. 3 ist eine Kreisringscheibe, die mit
den- Seitenwandungen der soeben erwähnten Schlilzkanalanordnung die Luftkanäle 4
bildet. Wie die Pfeile zeigen, tritt die Trockenluft beiderseits aus 4 in die gleichen
Schlitzkanäle .ein. Sie wird dann "schräg zurückgeworfen und verläßt die be-"nach@arten
Kanäle durch die Öffnung am Umfang.
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Die Anordnung nach Abb. 5 zeigt ebenfalls Wandungen 3 im seitlichen
Anschluß an die Schlitzkanäle, die mit seitlichen Endwandungen versehen sind: Jedoch
erstreckt sich in diesem Falle ein Deckel 14 über den ganzen Umfang außerhalb der
Schlitzkanäle. Luft tritt in diesem Fall entsprechend der Pfeilrichtung in der einen
Seite eines Kanals ein und verläßt, unter schräger Strömung zurückgeworfen, den
nächstbehachbarten Kanal.
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Die Ausführung nach Abb. 6 entspricht der Bauart nach Abb. q., jedoch
mit dem Unterschied, daß die Schlitzkanäle durch eine senkrechte Wand 15 in je zwei
Hälften geteilt sind. Die zur Strömungsrichtung dienende Wand 15 endet in einiger
Entfernung oberhalb der Flüssigkeitsschicht. Die Luft strömt aus den Kanälen 4 innerhalb
der Wandungen 3 durch die jeweils offenen Kanalenden in den Schlitzkanal, prallt
auf die Flüssigkeitsschicht, durchschlägt diese, wird von der Trommeloberfläche
zurückgeworfen und verläßt durch 5 die Anlage. 12 sind die Außenwände derjenigen
Schlitzkanäle, in denen die Trocknung stattfindet, i i sind die Seitenwände der
oben offenen Abströmkanäle.
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Wenn in der Beschreibung Ausführungsbeispiele erörtert sind, die die
Anwendung einer Drehtrommel voraussetzen, so ergibt sich aus den einleitenden grundsätzlichen
Darlegungen ohne weiteres, daß das Verfahren auch dann ausgeführt werden kann, wenn
der zu trocknende Film sich auf einer Ebene oder irgendwie gekrümmten Unterlage
befindet. Sofern eine Drehtrommel verwandt wird, ist es ferner offenbar völlig unerheblich,
ob diese Trommel einen kreisförmigen oder einen anderen Querschnitt hat oder ob
sie zylindrisch, konisch oder anders geformt ist. Die Tragfläche für das zu trocknende
Gut kann ferner stillstehen oder sich bewegen. Mit Rücksicht auf den hohen Wirkungsgrad
des Verfahrens können sogar verhältnismäßig hohe Umlaufgeschwindigkeiten verwendet
werden.
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Die Schlitzkanäle brauchen ferner nicht axial und parallel zueinander
auf dem Trommelmantel verlaufen. Sie können auch in beliebiger Weise schräg stehen
oder eine andere Form besitzen. Es ist zur Ausübung des neuen Verfahrens überhaupt
nicht notwendig, gerade Kanäle zu verwenden, die eine bandförmige Luftströmung ergeben;
vielmehr können auch fadenförmige Luftstrahlen aus einzelnen z. B. reihenweise angeordneten
Düsen strömen. Allerdings sei abschließend betont,
daß die in der
Beschreibung erläuterten Beispiele baulich besonders einfache Ausführungen ergeben.