Die Erfindung betrifft einen Mischer-Trockner nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei einem derartigen aus der EP-A-0 438 772 bekannten Mischer-Trockner, der kontinuierlich betreibbar ist, sind im Bodenbereich Wandsegmente aus porösem gasdurchlässigem Material vorgesehen, durch die Druckgas zur Erzeugung eines Wirbelbettes einströmt. Dieses Druckgas kann zur Erzeugung eines gleichzeitigen Trocknungseffektes erwärmt sein. Aus der Oberseite des Gehäuses mündet ein Gas-Abzug aus. Dieser bekannte Mischer-Trockner, dessen Hauptfunktion in der Erzeugung eines Wirbelbettes zur guten Durchmischung des Materials besteht, ist für schwierige Trocknungsaufgaben nicht geeignet.
Weiterhin ist z. B. aus DE-C-1 25 361 bekannt, zur kontinuierlichen Trocknung Mischer-Trockner einzusetzen, die als Kontakttrockner arbeiten, d. h. die Gehäusewand und gegebenenfalls die Mischwerkzeuge sind beheizt. Auch diese Mischer-Trockner sind nicht sehr wirksam.
Aus DE-U-91 06 640 ist eine Vorrichtung zum Konditionieren von pulverförmigem Schüttgut, insbesondere von Puderzucker, bekannt. Eine derartige Vorrichtung weist einen Gasabzug auf, der oberhalb des ein Mischwerk aufnehmenden Gehäuses vorgesehen ist. Die Längserstreckung des Gasabzugs in Richtung der Drehachse des Mischwerks beläuft sich auf höchstens 1/4 der Gehäuselänge. Darüber hinaus ist der Boden des Gehäuses nur zum Teil gasdurchlässig, wobei die gasdurchlässigen Teile aus Sintermaterial bestehen, welche ein Trocknungsgas nur in geringem Maße durchströmen kann. Die hohe Feinheit der Poren des Bodenmaterials ist für die Konditionierung von Puderzucker erforderlich. Deshalb kann innerhalb des Gehäuses kein starker Luftstrom erzeugt werden, so daß nicht alle Bereiche im Inneren des Gehäuses vom Luftstrom erreicht werden. Die Konditioniervorrichtung weist somit den Nachteil auf, daß eine starke Durchströmung des zu trocknenden Mediums nicht möglich ist und die mit dem Trocknungsgasstrom mitgeführten Staubteilchen im oberen Bereich des Gehäuses umgelenkt werden, bis sie den Filter im Gasabzug erreichen. Hierdurch entsteht ein erheblicher Druckabfall außerhalb des Materialbettes, der eine hochwirksame Trocknung des Materials verhindert.
Gemäß GB-A-2 116 872 ist eine Trocknungsvorrichtung mit Luftfilter bekannt, bei der Trocknungsgut über einen Fördermechanismus in einen Trocknungsraum befördert wird, wo das Trocknungsgut zum Liegen kommt. Der Trocknungsraum ist nach oben durch eine gasdurchlässige Platte begrenzt, die rund ausgebildet ist. Seitlich wird über einen Stutzen Trocknungsgas in den Trocknungsraum eingeblasen bzw. eingesaugt. Oberhalb der gasdurchlässigen Platte ist eine Vielzahl von Filtern vorgesehen, die mitgeführte Staubpartikel aus dem Trocknungsgas entfernen. Da das Trocknungsgas seitlich durch einen Stutzen in den Trocknungsraum eingeblasen wird, wird das Trocknungsgut nicht an allen Stellen mit dem selben Druck durchströmt. Auch ist das Trocknungsgut im Trocknungsraum nicht gleichmäßig verteilt, da dort kein Mischwerk vorgesehen ist. Eine spezielle räumliche Zuordnung der Filter zur Druckverteilung des aus der Trocknungskammer entweichenden Gases erfolgt nicht. Ein hochwirksames Trocknen des Trocknungsguts ist somit nicht möglich.
Gemäß US-A-3 456 357 ist eine Vorrichtung zum Trocknen von Sprengstoff bekannt. Hierbei wird ein feuchtes Trocknungsgut auf einem Wirbelbett in einem länglichen, geschlossenen Gehäuse transportiert. Ein Trocknungsgas wird durch Gaseinlaßöffnungen eingeblasen und entweicht durch Gasauslaßöffnungen. Beide Öffnungen befinden sich oberhalb des Trocknungsgutes. Das Trocknungsgas zirkuliert dabei lediglich oberhalb des Trocknungsguts und durchdringt dieses nicht. Die Gaseinlaß- und - auslaßöffnungen sind alternierend nebeneinander angeordnet. Ein hochwirksames Trocknen des Trocknungsguts erfolgt nicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischer-Trockner der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß einerseits eine gute Mischung und andererseits eine hochwirksame Trocknung des Materials erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Der kontinuierlich arbeitende Mischer-Trockner erzeugt aufgrund seines Antriebs als Schub- oder Wurf-Mischer ein stark aufgelockertes Materialbett, durch das über dessen im wesentlichen volle Länge Trocknungsgas, in der Regel also erwärmtes Gas, hindurchgeblasen wird, wodurch eine weitere Auflockerung und dadurch ein intensiver Kontakt zwischen Trocknungsgas und Material erreicht wird. Das Trocknungsgas wird ebenfalls über fast die volle Länge des Gehäuses abgezogen, d.h. das Materialbett wird über seine volle Länge von dem Trocknungsgas im Querstrom durchsetzt. Es tritt keine Einschnürung des Trocknungsgas-Stromes ein. Da die Filter ebenfalls im wesentlichen über die volle Länge des Gehäuses angeordnet sind, erfolgt einerseits eine zuverlässige Abtrennung von Material, das der Trocknungsgasstrom mitgenommen hat, und andererseits tritt außerhalb des Materialbettes kein nennenswerter Druckabfall ein.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigt
Der in der Zeichnung dargestellte Mischer-Trockner weist ein im Prinzip zylindrisches Gehäuse 1 mit einer horizontalen Mittel-Längs-Achse 2 auf.
Das Gehäuse 1 ist an seinen Stirnseiten mit Stirnwänden 6, 7 abgeschlossen. Das Gehäuse 1 ist über Stützen 8, 9 gegenüber einem Boden-Fundament 10 abgestützt. An den Stirnwänden 6, 7 sind Wellenlager 11, 12 angebracht, in denen eine konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse 2 angeordnete Welle 13 eines Mischwerks 14 drehbar gelagert ist. Das Mischwerk 14 ist um die Achse 2 drehantreibbar und zwar mittels eines Motors 15, der über einen Keilriementrieb 16 mit der Welle 13 gekoppelt ist.
An einem - in Fig. 1 linken - Ende des Gehäuses 1 mündet in dessen Innenraum 17 ein Material-Zuführstutzen 18, der oben auf dem Gehäuse 1 angebracht ist. Am entgegengesetzten - in Fig. 1 also rechten - Ende des Gehäuses 1 mündet aus dessen Innenraum 17 ein Material-Auslaßstutzen 19.
An der Welle 13 des Mischwerks 14 befinden sich zahlreiche Mischwerkzeuge 20, die jeweils im wesentlichen aus einer im Bereich der Innenwand 21 des Gehäuses 1 befindlichen Mischschaufel 22 und einem diese mit der Welle 13 verbindenden Stange 23 bestehen. Die Mischschaufeln 22 sind relativ groß ausgebildet und in axialer Förderrichtung 24 und in Drehrichtung 25 der Welle 13 derart angestellt, daß sie das durch den Zuführstutzen 18 zugeführte schüttfähige Material 26 in Drehrichtung 25 und in Förderrichtung 24 mitnehmen bzw. fördern. Im Bereich der Stirnwände 6, 7 sind an der Welle 13 Abstreifwerkzeuge 27, 28 angebracht, mittels derer eventuell an den Stirnwänden 6, 7 anhaftendes Material 26 abgestreift wird. Die Mischschaufeln 22 überdecken einander in Richtung der Achse 2 vollständig, so daß sämtliche Umfangsbereiche der Innenwand 21 von den Mischschaufeln 22 überstrichen werden, wodurch die Bildung von Toträumen ausgeschlossen wird.
Der Mischer-Trockner ist ein kontinuierlich arbeitender Schub- oder Wurf-Mischer, in dem das Material 26 mittels der Mischschaufeln 22 jeweils im Mischgutbett verschoben oder aber aus diesem herausgerissen wird und in einer parabelförmigen Wurfbahn wieder in das Mischgutbett zurückfällt. Derartige Schub- oder Wurf-Mischer werden mit 0,5- bis 10-facher kritischer Drehzahl angetrieben. Unter der kritischen Drehzahl wird die Drehzahl des Mischwerkes 14 verstanden, bei der an den radial äußeren Enden der Mischschaufeln 22 Erdbeschleunigung auftritt.
Am - in Förderrichtung 24 hinteren Ende des Innenraumes 17 - also unmittelbar benachbart zur hinteren Stirnwand 7 des Gehäuses 1 ist eine in den Material-Auslaßstutzen 19 mündende, ständig offene Auslaßöffnung 29 ausgebildet. In Förderrichtung 24 unmittelbar vor dieser Auslaßöffnung 29 ist ein Überlaufwehr 30 ausgebildet, um durch einen diesem entsprechenden Füllgrad eine ausreichende Verweilzeit des zu mischenden Materials sicherzustellen. An der Welle 13 sind zwei weitere Abstreifwerkzeuge 31, 32 angebracht, die das in Form einer Platte ausgebildete Überlaufwehr 30 an seinen beiden Seiten überstreichen und so auch Anhaftungen von zu mischendem Material verhindern. Insoweit als der Mischer bis hierher beschrieben ist, ist er allgemein bekannt und in der Praxis verbreitet.
Im unteren Bodenbereich 33 des Gehäuses 1 sind an dessen Außenseite Trocknungsgas-Zuführkammern 34, 35 angebracht, die - wie Fig. 1 entnehmbar ist - sich jeweils über fast die halbe Länge des Gehäuses 1 erstrecken, und zwar von dessen Stirnwand 6, die dem Material-Zuführstutzen 18 zugewandt ist, bis zum Material-Auslaßstutzen 19. Diese Trocknungsgas-Zuführkammern 34, 35 sind über Lochböden 36, 37 mit dem Innenraum 17 des Gehäuses 1 verbunden. Die Lochböden 36, 37 sind teilzylindrisch ausgebildet und der Innenwand 21 des Gehäuses 1 angepaßt. Wie Fig. 2 entnehmbar ist, erstrecken sie sich etwa symmetrisch zur vertikalen Mittel-Symmetrie-Ebene 38 des Gehäuses 1 um jeweils 30°. Die Druckgas-Zuführkästen 34, 35 weisen auf ihrer den Lochböden 36 bzw. 37 entgegengesetzten Seite jeweils einen Trocknungsgas-Anschluß 39, 40 auf, an den eine nicht dargestellte Druckgas-Zuführleitung anschließbar ist, durch die Druckgas entsprechend dem Strömungsrichtungspfeil 41 zuführbar ist.
An der Oberseite 42 des Gehäuses 1 ist ein kastenförmiger Aufbau 43 angebracht, der sich - in Förderrichtung 24 - vom Material-Zuführstutzen 18 bis zur hinteren Stirnwand 7 des Gehäuses 1 erstreckt. Auf diesen kastenförmigen Aufbau 43 ist ein Filterkasten 44 aufgesetzt, in dem - in Förderrichtung 24 hintereinander - mehrere zylindrische Filter 45 angeordnet sind, die an einen auf den Filterkasten 44 aufgesetzten Trocknungsgas-Abzugkasten 46 angeschlossen sind. Der Trocknungsgas-Abzugkasten 46 mündet in einen Trocknungsgas-Abzug 47, durch den Druckgas in Ausströmrichtung 48 abströmt.
Wie Fig. 2 entnehmbar ist, können in bekannter Weise Desagglomeriereinrichtungen 49 in Form sogenannter Messermühlen vorgesehen sein, die im wesentlichen aus einem an der Außenseite des Gehäuses 1 angebrachten Motor 50 und einer in den Innenraum 17 des Gehäuses 1 hindurchgeführten, vom Motor 50 hochtourig antreibbaren Welle 51 bestehen, auf der Messer 52 angebracht sind, mittels derer Materialzusammenpackungen, sogenannte Agglomerate, zerkleinert werden können.
Das durch den Material-Zuführstutzen 18 in den Innenraum 17 zugeführte Material 26 ist feucht und soll unter gleichzeitigem Mischen getrocknet werden. Hierzu wird über die Druckgas-Zuführkästen 34, 35 und die Lochböden 36, 37 gegebenenfalls erwärmtes Trocknungsgas zugeführt, das das mittels des Mischwerks 14 aufgelockerte Materialbett 26 durchströmt, und zwar über dessen volle Länge von der Stirnwand 6 bis zum Überlaufwehr 30. Das mit der Feuchtigkeit des Materials 26 befeuchtete Trocknungsgas tritt in den sich über annähernd die volle Länge des Gehäuses 1 erstreckenden Filterkasten 44 ein, wo das vom Trocknungsgas mitgenommene Material 26 durch die Filter 45 abgetrennt wird. Durch die Filter 45 tritt nur das mit der Feuchtigkeit beladene Trocknungsgas aus. Der einerseits durch das Mischwerk 14 und andererseits durch den über annähernd die volle Gehäuselänge eintretenden Gasstrom bewirkte Auflockern bzw. Fluidisieren des Materialbettes führt zu einem äußerst intensiven Kontakt von Trocknungsgas und Material 26 und damit zu einem äußerst intensiven Trocknungsvorgang. Gleichzeitig werden eventuell notwendige Mischvorgänge ausgeführt.
Wenn mehrere Zuführkästen 34, 35 vorgesehen sind, dann können die ihnen zugeordneten Lochböden 36, 37 unterschiedlich groß sein. Weiterhin kann sich die Breite eines Lochbodens 36 über der Länge des Gehäuses 1 ändern, beispielsweise kann ein solcher Lochboden 36, 37 also trapezförmig ausgebildet sein.