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Verfahren und Vorrichtung zum pneumatischen Stufentrocknen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum pneumatischen, in mehreren Stufen oder Zonen sich vollziehenden
Trocknen von schwebefähigem Gut unter Verwendung eines gasförmigen Behandlungsmittelkreislaufstromes
mit pneumatischer Förderung und Trocknung des Gutes in der aufsteigenden Strömung
und Aussichtung des Guts am oberen Ende jeder Stufe sowie gegebenenfalls mit Gutsstaubzwischenabschei(dung
auf dem Gutsweg durch den Trockner. Solche Trockner sind an sich bereits bekannt.
Es sind bereits Trocknungsverfahren und Trockner bekannt, bei denen die Trocknung
in der Schwebe erfolgt, z. B. in der Weise, d'aß das Behandlungsgut, von einem Heizgasstrom
getragen, durch ein langes Trocknungsröhr geführt und in einem am Trocknerende angeordneten
Abscheider als Fertiggut ausgeschieden wird. Es ist auch schon bekannt, einen Teil
des am Trocknerende abgeschiedenen Gutes wieder in den Trockner zurückzuführen (Umlauftrockner).
Aber auch diese Trockner weisen beträchtliche Höhen auf, z. B. mit Rücksicht darauf,
daß die Heizgase bei ihrem einmaligen Durchgang durch den Trockner weitestgehend
ausgenutzt werden sollen, damit keine zu hohen Abgasverluste entstehen.
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Ganz abgesehen von den baulichen Nachteilen, die sich besonders dann
auswirken, wenn der
Trockner in einem Gebäude untergebracht werden
soll, bereitet es bei vielen Behandlungsgütern auch Schwierigkeiten, eine gleichmäßige
pneumatische Förderung über der ganzen Länge des Trockners aufrechtzuerhalten. Die
Trockner müssen daher stets mit einer hohen Heizgasgeschwindigkeit betrieben werden,
so daß Veränderungen der durch den Trockner strömenden Heizgasmenge nur in ganz
geringem Maße möglich sind. Auch die Anwendung bestimmter differenzierter Temperaturstufen
in den verschiedenen Trocknungsstadien ist bei den bekannten Einrichtungen praktisch
nicht durchführbar.
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Ein eingangs erwähntes Verfahren ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß in jeder Stufe das ausgeschiedene Gut in sie zurückfällt und durch das Trockenmittel
kreist und während des Rückfallens des ausgeschiedenen Guts das Trockenmittel auf
seinem absteigenden Weg wieder aufgeheizt wird, daß entweder vom Guts-Trockenmittel-Gemischstrom
oder von den getrennten Guts- und Trockenmittelströmen Teilströme zur benachbarten
Stufe abgeführt werden und daß gegebenenfalls die Aufwärtsförderung durch am Stufenboden
angeordnete Schleudern unterstützt wird.
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Diese Arbeitsweise weist gegenüber den bekannten Verfahren wesentliche
Vorteile auf. Diese bestehen beispielsweise darin, daß für die Schwebetrocknung
nur ein niedriger Behandlungsraum erforderlich ist, ohne daß dadurch auf eine notwendige
längere Behandlungszeit verzichtet werden muß. Es kommen damit alle Nachteile bezüglich
der pneumatischen Förderung des Gutes durch lange Behandlungsstrecken in Fortfall,
so daß es sogar möglich ist, auch solche Produkte in der Schwebe zu trocknen, deren
pneumatische Trocknung bisher außerordentlich schwierig oder sogar undurchführbar
war, z. B. großstückiges, klebriges oder breiiges Gut.
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Den Schwebezustand des Behandlungsgutes kann man dadurch erreichen,
daß die Heizgase mit einer solchen Geschwindigkeit von unten nach oben durch die
Heizgaszonen geführt werden, daß sie hierbei das Behandlungsgut mitnehmen. Es ist
auch möglich, den pneumatischen Transport dadurch zu unterstützen, daß das Behandlungsgut
durch im unteren Teil der Heizgaszonen angeordnete Wurfvorrichtungen ständig hochgeschleudert
wird, eine Maßnahme, die besonders bei großstückigem oder klebrigem Gut am Platze
ist. Da derartige Wurfvorrichtungen ohne weiteres so betrieben werden können, daß
sie die ganze Höhe des Behandlungsraumes beherrschen, ist es in gegebenen Fällen
möglich, die Schwebetrocknung mit geringsten Heizgasgeschwindigkeiten durchzuführen.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Heizgase nach jedesmaliger
Durchströmung einer Heizgaszone von dem Behandlungsgut getrennt und nach Wiederaufheizung
ganz oder zum Teil in die nächste Heizgaszone geleitet werden. Die Heizgase müssen
also, bevor sie den Trockner endgültig verlassen, alle Zonen durchströmen, so daß
sie trotz niedrigster Bauhöhe des Trockners auf langem Wege Gelegenheit finden,
ihre Wärme an das Gut abzugeben.
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Beachtenswert ist weiter, daß man die Heizgaszonen für verschiedene
Temperaturstufen einrichten kann, beispielsweise in der Weise, .daß in Anpassung
an die jeweiligen Trocknungsbedingungen in einer oder mehreren beliebigen Zonen
z. B. höhere Temperaturen vorherrschen. Dabei kann der Gasstrom im Gleich- oder
Gegenstrom geführt «-erden. Es ist auch möglich, die Gase teils im Gegenstrom und
teils im Gleichstrom den Trockner durchziehen zu lassen, so daß sie im Verlaufe
des Trocknungsprozesses abgeführt «-erden.
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Durch die niedrige Bauhöhe des Trockners ist es leicht möglich, denselben
transportabel, z. B. fahrbar, zu gestalten, ein Vorteil, der sich insbesondere bei
Grünfuttertrocknern für die landwirtschaftliche Industrie auswirkt, da das Grünfutter
zugleich auf dem Erntefeld getrocknet werden kann.
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Die Hintereinanderschaltung mehrerer Behandlungszonen bringt auch
den Vorteil mit sich, daß das Gut im ersten Stadium der Trocknung mehrfach mit hohen
Anfangstemperaturen des Heizgases behandelt werden kann, wodurch die Behandlungszeit
wesentlich herabgesetzt wird.
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Zweckmäßig ist es, die Heizgase im Gegenstrom zu dem Behandlungsgut
durch den Trockner zu führen, so daß die Heizgasaustrittsstelle an der Seite liegt,
an der das Frischgut aufgegeben wird.
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Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Vorrichtung zur Ausführung
des beschriebenen Verfahrens. Sie besteht im wesentlichen aus einem geschlossenen
Trocknergehäuse mit mehreren nebeneinanderliegenden, zweckmäßig im unteren Teil
angeordneten Heizgaszuführungskanälen sowie im oberen Teil angebrachten Abscheidevorrichtungen
für die Trennung der die Heizgaszonen durchströmenden Heizgase von dem Behandlungsgut,
ferner aus den an die Heizgaszonen angeschlossenen Gasumführungskanälen, in welche
zur Aufheizung der im Kreislauf geführten Heizgase zusätzlich frische Heizgase eingeführt
oder Heizelemente eingebaut werden.
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Der Transport des Gutes von Zone zu Zone kann z. B. dadurch erfolgen,
daß dem in den einzelnen Heizgaszonen hochgeförderten Behandlungsgut eine solche
Richtung erteilt wird, daß es jeweils der anschließenden Zone zufällt. Diese Wirkung
kann auch durch besondere Führungsbleche oder durch am Boden angeordnete Transportvorrichtungen,
in Art einer Schnecke, erzielt werden. Zweckmäßig ist es jedoch, derartige Mittel
regulierbar zu gestalten, so daß die Durchgangsdauer des Gutes durch den Trockner
eingestellt wird.
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Es kann ferner in vielen Fällen vorteilhaft sein, zur Unterstützung
oder an Stelle des pneumatischen Transportes im Bereich der Heizgaszonen, Wurfvorrichtungen,
beispielsweise rotierende Schaufeln anzuordnen, die die Aufgabe
haben,
das Behandlungsgut fortlaufend in die Höhe zu schleudern. Wenn diese Schaufeln in
muldenartigen Rosten umlaufen, dienen sie außerdem dazu, die Rostflächen von Materialablagerungen
oder Anbackungen freizuhalten. Insbesondere bei klebrigem Gut wird die Umlaufzahl
der Schaufeln so gewählt, daß das an ihnen haftenbleibende Gut durch die auftretende
Zentrifugalkraft abgeschleudert wird. Die Bewegung der wärmetragenden Gase in den
einzelnen Zonen kann durch einen Ventilator durchgeführt werden, der den Gasstrom
über eine Rohrleitung bewegt, an der Stutzen angeschlossen sind, die in die einzelnen
Zonen münden. Der rücklaufende Gasstrom aus den einzelnen Zonen führt über eine
weitere Sammelleitung wieder zum Sog dies Ventilators. Vorteilhaft ist es aber,
jede Heizgaszone mit einem besonderen Exhaustor zu versehen, dessen Flügelräder
von einer gemeinsamen Welle angetrieben werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine Einrichtung zu seiner Ausführung
sind in der Zeichnung beispielsweise dargestellt und erläutert. Hierin zeigt Fig.
1 einen Querschnitt durch einen Schwebetrockner im Schnitt C-C der Fig. a, Fig.2
einen Längsschnitt durch den Trockner im Schnitt A-A der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt
durch den Trockner im Schnitt D-D der Fig. 4, Fig.4 einen Längsschnitt durch den
Trockner im Schnitt B-B der Fig. 3.
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Im einzelnen bedeuten die Bezugszeichen: i das Trocknergehäuse, in
dessen Unterteil die Gebläse a mit den Gebläsestutz-en 3 angeordnet sind. Oberhalb
der Stutzen 3 befinden sich muldenartige Roste 4, in welchen Schleudern 5, die den
pneumatischen Transport des Gutes unterstützen, rotieren. Die Roste 4 sind so angebracht,
daß zwischen ihnen und der äußeren Gehäusewand i ein geringer Spalt 6 verbleibt.
Oberhalb der Schleudern befindet sich der eigentliche Behandlungsraum, der entsprechend
der Anzahl der Gebläse in sechs nebeneinanderliegende Heizgaszonen 7 aufgeteilt
ist. Im oberen Teil der Heizgaszonen sind Klappen 8 angeordnet, die die Aufgabe
haben, das Material-Luft-Gemisch zu so trennen, daß das Behandlungsgut (s. Pfeillinie)
wieder nach unten fällt, während die vom Material getrennten Heizgase (s. strichpunktierte
Pfeillinie) in den Gasumleitungskanal 9 und von hier aus nach Wiederaufheizung an
den Heizelementen io in den Sog der Gebläse gelangen. Von 'hier aus strömt das Heizgas
erneut, das Behandlungsgut mit sich führend, durch die Heizgaszonen usf.
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Dem fortlaufend den Schleudern wieder zufallenden Behandlungsgut kann
während des Schwebetransportes oder während des Herabfallens, gegebenenfalls durch
Ablenkbleche unterstützt, eine solche Richtung erteilt werden, daß das Gut von Heizgaszone
zu Heizgaszone wandert. Diese Wirkung kann, wie in dem gezeichneten Beispiel dargestellt,
auch dadurch erfolgen, daß auf der gemeinsamen, die Schleuder antreibenden Welle
i i Transportflügel oder ähnliche Vorrichtungen angebracht werden, die das Behandlungsgut
fortlaufend in Richtung zur nächsten Heizgaszone fördern. Durch Veränderung der
Flügelstellung oder Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit kann man den Durchgang
des Behandlungsgutes durch den Tro.chner beliebig beeinflussen. Handelt es sich
beispielsweise um ein Gut, daß einer längeren Behandlungszeit bedarf, so ist es
ohne weiteres möglich, den Transport des Gutes von Zone zu Zone so zu verlangsamen,
daß es, im Durchschnitt gesehen, jede Heizgaszone z. B. zweimal passiert.
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Die Bewegung des Behandlungsgutes und der Heizgase durch den gesamten
Trockner ist insbesondere aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich: Die Aufgabe des Gutes
erfolgt in diesem Beispiel bei 13. Von hier aus fällt das Gut auf die Transportflügel
1a, die es auf den ersten muldenförmigen Rost 4 weitertransportieren. Unter der
Wirkung der den Rost durchströmenden Heizgase sowie unterstützt von der Schleudervorrichtung
5, wird das Gut innerhalb der ersten Heizgaszone in den Schwebezustand gebracht.
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Nach der Trennung der Heizgase von dem Material im Bereich der Klappen
8 fällt das letztere wieder auf den Boden, von wo es mittels der Transportflügel
12 zum Rost der nächsten Heizgaszone transportiert wird. Hier wiederholt sich der
gleiche Vorgang, so daß das fertiggetrocknete Gut schließlich bei 14 die Anlage
verläßt.
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Auf der gleichen Seite des Materialausfalls erfolgt die Heizgaszuführung,
indem das Heizgas durch den Stutzen 15, der eine regelbare Klappe 16 aufweist, zunächst
von dem ersten Gebläse (von rechts gesehen) angesaugt wird. Dieses erste Gebläse
drückt das Gas alsdann in die darüberliegende Heizgaszone. Nach Durchströmung derselben,
Trennung von dem Behandlungsgut und Wiederaufheizung an den Heizelementen wird es
zu einem Teil von dem gleichen Gebläse wieder angesaugt, während ein anderer Teil
in den Sog des nächsten Gebläses gelangt, usf., bis nach und nach alle Heizgaszonen
durchströmt sind. Der Austritt der Abgase aus dem Trockner ins Freie erfolgt aus
dem letzten Gebläse (von rechts gesehen). Dieses Gebläse erhält eine regelbare Klappe
17 (s. Fig. 3), wodurch es möglich ist, einen Teil der Heizgase als Abgase durch
das Austrittsrohr 18 abzuführen und den übrigen Teil in die darüberliegende Heizgaszone
zu leiten. Die fortschreitende Bewegung des Heizgases durch alle Zonen kann durch
entsprechende Stellung der Klappe 17 geregelt werden.
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In der Darstellung gemäß Fig. 4 ist die Anzahl der Heizelemente in
der Strömungsrichtung der Heizgase mehr und mehr verstärkt, so daß das im Gegenstrom
geführte Behandlungsgut im noch feuchten Zustand mit den höchsten Gastemperaturen
in Berührung kommt. Es ergibt sich dadurch besonders am Trockneranfang eine besonders
große Verdampfungsleistung.
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Die Führung der Heizgase im Gegenstrom zu dem Behandlungsgut weist
noch den Vorteil auf, daß z. B. klebriges und im trockenen Zustand zur
Staubbildung
neigendes Gut am Anfang des Trockners von den in den abziehenden Heizgasen enthaltenen
Staubteilchen eingepudert wird. Dieses eingepuderte Frischgut vermindert die Gefahr
des Anbackens innerhalb des Trockners. Außerdem tritt durch die Maßnahme, die abziehenden
Gase mit dem Frischgut in Berührung zu bringen, eine weitgehende Reinigung der Gase
ein.
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In besonderen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Heizgase z. B. in
der Mitte des Trockners abzuziehen, so daß sie teils im Gleichstrom und teils im
Gegenstrom mit dem Behandlungsgut in Berührung kommen.
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Der vorgesehene Spält 6 zwischen Muldenrost und Trocknerwand dient
dazu, die Luftgeschwindigkeit an der äußeren Gehäusewand zu verstärken, so daß ein
sich hier bildendes Luftpolster den Anprall des Gutes an die Gehäusewandung verhindert.
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Die Gebläsestutzen 3 können zusätzlich mit Taschen oder ähnlichen
Einrichtungen zur getrennten Abführung des im Heizgas mitgerissenen Staubes versehen
sein. Diese Taschen stehen mit einer alle Gebläsestutzen verbindenden Staubschnecke
ig in Verbindung, durch die der Staub aus der Anlage ausgetragen wird.
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Erwähnt sei noch, daß alle Gebläse des Trockners von einer gemeinsamen
Welle angetrieben werden. Das beschriebene Verfahren und die seiner Ausführung dienenden
Vorrichtungen können im Rahmen des Erfindungsgedankens mannigfach abgeändert und
ausgestaltet werden.
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Die in den Zeichnungen dargestellten Schleudervorrichtungen können,
wenn mit der Trocknung eine Zerkleinerung des Gutes verbunden sein soll, als Zerkleinerungsvorrichtung
ausgebildet werden, z. B. in Form von Schlägermühlen.
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Selbstverständlich eignet sich das Verfahren und die beschriebene
Einrichtung auch zur andersartigen Wärmebehandlung beliebiger Stoffe, z. B. zum
Kalzinieren, Sch-,velen, Vergasen von Brennstoffen u. dgl.