EINLEITUNG
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine modulare dynamische Trocknungsanlage für
körnige, faserige und/oder teigige Materialien, welche im Laufe des Trocknungsverfahrens
wegen einer direkten Berührung mit dem Rauch nicht entarten; vorzugsweise erstreckt
sich die Anlage horizontal; außerdem, zur Trocknung wird Rauch angewandt, der die
zu trocknenden Materialien direkt berührt, oder vom Rauch beheizte Luft, die für dieselbe
Funktion dient.
[0002] Im allgemeinen, besteht eine Trocknungsanlage aus einem Apparat, bei welchem die
Trocknung der zu trocknenden Materialien durch Heizung stattfindet; die Materialien
werden in die Anlage geleitet, bei welcher die Heizung stattfindet, und wo sie getrocknet
werden; darauf werden die getrockneten Materialien ausgeladen, und der wegen der Heizung
entgewickelte Wasserdampf wird von der Anlage über einem Kamin entfernt.
STAND DER TECHNIK
[0003] Eine bekannte Trocknungsanlage besteht aus einer Kammer, deren Boden mit einem Gatter
ausgestattet ist, welches das zu trocknende körnige Material trägt. Dieses wird durch
einen Trichter gehalten und durch eine Beladungsvorrichtung gespeist, die sich über
dem Gatter befindet; die durch einen Brenner beheizten Gase treten in die Kammer über
dem Gatter ein; die Geschwindigkeit dieser durch einen Belüfter geschaffenen Gasströmung
ist so hohe, daß die Teilchen des Materiales aufgeschwemmt bleiben können; die Aufschwemmung
daraus besteht, daß die durch die Gase auf den Teilchen bewirkte Strömungskraft in
Gleichgewicht mit der Schwerkraft ist.
Die aus der Trocknungsanlage ausgeladenen Gase werden zu Abscheidern des Luft/Materiales
(Scheckenzentrifugen, elektrostatischen Abscheidern, Filtern, u.s.w.) gesendet, aber
das getrocknete Material wird aus der Anlage durch Schecken und/oder Sternausziehvorrichtungen
herausgezogen, damit es teilweise rückgefürt werden kann.
Das Förderungssystem des Materiales zusammen mit den höhen Übergangsgeschwindigkeiten
der Schicht des zu trocknenden Materiales auf den Gattern, begrenzen die Anwendung
und die Nutzung dieser Anlagen. Nämlich durchkreuzen die beheizten Gase das Material
mit hoher Geschwindigkeit, nehmen viele schwebende Staubmengen mit, und treten in
die Entstaubungsvorrichtungen direkt ein, ohne einen wirksamen Wärmeaustausch wegen
des kurzen Zeitabstandes der Berührung, deshalb ein niedriger thermischer Wirkungsgrad
erreicht wird; außerdem erleichtert die Anlage das Breckeln des Materiales und damit
die Bildung von wichtigen Staubmengen, die durch die Verfahrensgase schwebend mitgenommen
werden, da in diesem Fall teuere und sperrige Abscheidungsvorrichtungen außer hohen
Betriebs-und Instandhaltungskosten unerläßig sind.
Außerdem wird diese Anlagetechnologie jeweils gewählt, damit vorbestimmte Produktionstätigkeiten
mit Materialien erreicht werden, die spezifische physiko-chemische Anfangsmerkmale
aufweisen.
Schließlich ist der Durchfluss der beheizten Gase, die das Trocknungsverfahren verwirklichen,
sehr hohe, um die ganze Wärme zum Erreichen des Verfahrens zur Verfügung zu haben;
auf diesem Merkmal erfolgen ein wichtiger Verbrauch von Wärmeenergie zum Erzeugen
der Gase und ein erheblischer Elektroenergieverlust zum Schaffen des Durchflusses.
ZWECKE UND MERKMALE DER ERFINDUNG
[0004] Die vorliegende Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die
Aufgabe, eine Trocknungsanlage zu schaffen, die geeignet ist, unabhängig von den hygrometrischen
Anfangszustanden, die körnigen, faserigen und/oder teigigen Materialien zu trocknen,
die wegen einer direkten Berührung mit dem Rauch nicht entarten (Anlage mit direktem
Rauch); außerdem löst die Erfindung die Aufgabe eine Trocknungsanlage zu schaffen
zur Trocknung, unabhängig von den hygrometrischen Anfangszustanden, die körnigen,
faserigen und/oder teigigen Materialien, die wegen einer direkten Berührung mit dem
Rauch entarten (Anlage mit indirektem Rauch).
Eine zweite durch die erfindungswesentliche Anlage geloste Aufgabe ist darin zu sehen,
daß veränderliche Mengen von Material getrocknet werden können, unabhängig von den
hygrometrischen Anfangszustanden; auf diese Weise eine besondere Planung für jede
Anlage vermieden wird, da eine bestimmte vorzugsweise horizontal liegende Rehie von
selbständigen und von einander abhängigen standardisierten Trocknungseinheiten erreicht
wird.
Eine dritte Aufgabe daraus besteht, daß die Aufstellung von Staubscheiden - und/oder
- Abscheidungsanlagen für die Abscheidungskamine vermeiden werden, da die Verfahrensgase
zusammen mit dem Wärmeabtausch nicht arbeiten, wie das in den bekannten Anlagen stattfindet.
Der Wärmeaustausch findet innerhalb der erfindungswesentlichen Trocknungseinheit statt,
dazu werden geeignete drehzahlgerelte Belüfter angewandt, um die wärmen Gase rückzufüren,
die innerhalb der Trocknungseinheit durch dazu bestimmte modulare Brenner geschaffen
werden. Nämlich erlaubt die kontinuierliche Steuerung der Wärmeleistung und der Geschwindigkeit
des Luftdurchflusses den Wärmeaustausch auf das Material, das sich kontinuierlich
fortsetzt und vermischt, zu optimieren, ohne damit mit der Gasmenge zusammenzuwirken,
die zum Abladen des während der Trocknung entgewickelten Wasserdampfes notwendig ist.
[0005] Außerdem lost die erfindungswesentliche Anlage die Installationsprobleme, da die
Struktur der Trocknungseinheit keine bauseitige Grundmassnahme umfaßt; nämlich liegen
die Trocknungseinheiten nur auf dem Boden, und sind in einer vorzugsweise longitudinalen
Reihe aufeinanderverbunden.
Diese Trocknungsanlage läßt die Herstellungskosten und den Energieverlust senken,
da sie keine wichtigen Anlagen zur Abscheidung der Luft vom Material an der Abladungsseite
der Abgase wegen des niedrigen Durchflusses anwendet, der das Trocknungsverfahren
kennzeichnet.
[0006] Die Anlage erlaubt Anpassungsfähigkeit in der Fertigung.
[0007] Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen,
daß die Geschwindigkeit der Fördermittel, die Wärmeleistung der Speisungsvorrichtungen
für die wärmen Gase, der Durchfluss der Rückflussbelüftungsmittel und der durch die
Abladenvorrichtungen der an Wasserdampf gesättigten Luft verursachte Fluss in Abhängigkeit
von den physiko-chemischen Anfangsmerkmalen des zu trocknenden Materiales gesteuert
werden, um das Trocknungsverfahren hinsichtlich der Endmerkmale des Materiales zu
optimieren, das aus jeder Trocknungskammer der Anlage ausgeladen wird.
[0008] Die erfindungsgemäßige Trocknungsanlage umfaßt zumindest eine durch einen Mantel
begrenzte Trocknungskammer; innerhalb der Trocknungskammer sind mehrere Fördermittel
enthalten, welche das zu trocknende Material von einer Speisungsöffnung bis zu einer
Ausgangsöffnung der Trocknungskammer mitnehmen; außerdem, ist der Anlage mit folgenden
Vorrichtungen ausgestattet: Wärmgaserzeuger, welche die in die Trocknungskammer zu
sendenden wärmen Gase erzeugen, Ausladungsmittel zum Ausladen der an Wasserdampf gesättigten
Gase, die sich innerhalb der Trocknungskammer befinden, und Belüftungsmittel, welche
die wärmen Gase auf das zu trocknende Material richten, und eine Wirbelung der Gase
innerhalb der Trocknungskammer schaffen; schließlich, sind Fühler in der Anlage vorgesehen,
welche die thermodynamischen Werte der Gase innerhalb der Trocknungskammern messen,
sowie Steuerungsvorrichtungen, welche auf die Fördermittel, die Wärmgaserzeuger, die
Belüftungsmittel, und die Ausladungsmittel in Abhängigkeit von den durch die Fühler
gemessenen Werten wirken, um das Trocknungsverfahren zu optimieren.
[0009] Vorteilhafterweise, befinden sich die Fördermittel in der unteren Seite der Trocknungskammern.
[0010] Vorzugsweise sind die Fördermittel mit mechanischen Vorrichtungen ausgestattet, die
zum Umrühren und Zerkleinern des Materiales während dessen Verschiebung von der Speisungsöffnung
bis zu der Ausgangsöffnung dienen, um den Wärmeabtausch zwischen den wärmen Gasen
und dem Material zu erhöen.
[0011] Der Durchfluss der Ausladungsmittel weist den Wert auf, der notwendig und genügend
ist, um den während der stattfindenden in den verschiedenen Trocknungskammern der
Anlage Verfahren entgewickelten Wasserdampf zu entfernen, damit der Energieverbrauch
zum Beheizen der Trocknungsgase und die Bildung von schwebenden Stauben beschränkt
werden.
[0012] Die Belüftungsmittel schaffen Wirbelungen von wärmen Gasen innerhalb der Trocknungskammern,
bei welchen Ablenkungselemente vorgesehen sind, damit die Wirbelungen nach dem zu
trocknenden Material, das durch die Fördermittel mitgenommen wird, gerichtet werden.
[0013] Die Längsachse des Mantels ist von einigen Graden nach oben so geneigt, daß sich
das Speisungsende an einer Höhe befindet, die kleiner ist, als das Ausgangsende.
[0014] Die Speisungsöffnung des Mantels ist mit einer Beladungseinfahrt zur Einführung des
zu trocknenden Materiales in die Trocknungskammer verbunden.
[0015] In einer Ausführungsform befindet sich die Speisungsöffnung des Mantels unterhalb
der Ausgangsöffnung eines Mantels, welcher in einer Mantelrehie vor kommt, wobei sich
die Ausgangsöffnung oberhalb der Speisungsöffnung eines Mantels befindet, der in der
Mantelrehie nach kommt.
[0016] Die Wärmgaserzeuger bestehen aus einer Mehrheit an Brennern, welche die in die durch
den Mantel begrenzte Trocknungskammer zu sendenden Verbrennungsgase erzeugen.
[0017] Im wesentlichen stammt die Verbrennungsluft für die Brenner von dem Außenteil der
Anlage; nur zusätzliche Verbrennungsluft stammt von den Trocknungskammern.
[0018] In einer weiteren Ausführungsform umfaßen die Wärmgaserzeuger einen oder mehrere
Brenner, welche die für die innerhalb der Trocknungskammer stattfindende Trocknung
notwendige Wärme erzeugen; eine Mehrheit an Gebläsen bekommt die wärmen Gase von einem
oder mehreren Wärmeaustauschern, bei welchen sich die Wärmeaustausche zwischen den
Verbrennungsgasen der Brenner und der zu dem Mantel zu sendenden Luft stattfinden
lassen.
[0019] Die Ausladungsmittel bestehen aus einem Kamin mit forcierter Belüftung, der die innerhalb
der Trocknungskammer enthaltenen Gase ansaugt; der Durchfluss der durch die Ausladungsmittel
angesaugten Gase weist einen Wert auf, der zum Entfernen des durch die Trocknungsverfahren
geschaffenen Wasserdampfes notwendig und genügend ist.
[0020] Vorzugsweise weist die Beladungseinfahrt einen viereckige Schnitt auf; eine luftdichte
Vorrichtung ist zum Behindern einer ungewünschten Lufteinfahrt über der Beladungseinfahrt
verwendet, damit ein richtiger Gegenstrom von gesättigten Abgasen erreicht wird.
[0021] Die Fühler messen die thermodynamischen Merkmale innerhalb des Umgebungsraumes der
verschiedenen Trocknungskammern (Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt und derartige); die
Fühler wirken zusammen mit Vorrichtungen, welche die das Trocknungsverfahren erzeugenden
Einrichtungen steuern: d.h.: die Fördermittel, die Wärmgaserzeuger, die Ausladungsmittel
und die Belüftungsmittel (Rückflussbelüfter). Die Drehgeschwindigkeit der Rückflussbelüftungsmittel,
die Translationsgeschwindigkeit der Fördermittel, die Wärmeleistung der Wärmgaserzeuger
werden in jeder Trocknungskammer gesteuert, um Verfahren zu erreichen, die dazu dienen,
daß die Produktionskapazität der Anlage erhöht wird; diese Regelungen werden in jeder
Trocknungskammer unabhängig verwirklicht, damit der Wärmeaustausch zwischen den Trocknungsgasen
und dem zu trocknenden Material optimiert wird; nämlich, findet ein unabhängiges Verfahren
in jeder Trocknungskammer statt, welches zum Verkürzen der Trocknungszeitabstände,
sowie zum Senken des Energiebedarfes für die Trocknung in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit
des zu trocknenden Materiales und des erwählten Feuchtigkeitsgehaltes für das Material,
das aus der Trocknungskammer herauskommt, dient.
BRIEFE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0022] Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Anlage gemaß
der Erfindung, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigt im einzelnen:
Abb.1 eine Stirnperspective der Anlage, bestehend aus einer Trocknungseinheit;
Abb.2 eine hintere Perspective der Trocknungseinheit von Abb.1;
Abb.3 die Bahn des zu trocknenden Materiales innerhalb der Trocknungseinheit von Abbildungen
1 und 2;
Abb.4 die Bahn der Trocknungsgase innerhalb der Trocknungseinheit von Abbildungen
1 und 2;
Abb.5 einen Querschnitt der Trocknungseinheit von Abbildungen 1 und 2;
Abb.6 eine Perspective einer Förderwelle;
Abb.7 eine Teilperspective einer Anlage, bestehend aus zweien Trocknungseinheiten;
Abb.8 eine Perspective der Anlage von Abb. 7;
Abb.9 eine Teilperspective einer Anlage, bestehend aus vier Trocknungseinheiten;
Abb.10 einen Querschnitt der Anlage von Abb.9;
Abb.11 die Bahn des zu trocknenden Materiales in einer aus zweien Trocknungseinheiten
bestehenden Anlage;
Abb.12 die Bahn der Trocknungsgase in einer aus zweien Trocknungseinheiten bestehenden
Anlage;
Abb.13 eine Trocknungseinheit einer Anlage gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
Abb.14 die Bahn der Trocknungsgase in der Trocknungseinheit von Abb.13.
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
[0023] Im wesentlichen besteht die Trocknungseinheit der Trocknungsanlage von Abb.1 aus
einem Mantel 1; ein Paar Belüfter 2 und ein Paar Brenner 3 werden durch der Mantel
1 abgestützt; ein durch den Mantel 1 abgestützter Abscheidungskamin 4 befindet sich
oberhalb einer Wand 5, die an der Seite der Speisung des Mantels 1 angeordnet ist,
wobei der Abscheidungskamin 4 mit einem Entgaser 7 zum forcierten Saugen der an Wasserdampf
gesättigten Gase, die innerhalb des Mantels 1 enthalten sind, ausgestattet ist. Eine
Beladungseinfahrt 8 befindet sich in der unteren Seite des Abscheidungskamin 4; diese
Beladungseinfahrt 8 ist mit dem Innenteil des Mantels 1 verbunden.
Die Wand 5 abstützt die Lager 9 einer Mehrheit an Förderwellen, die durch Untersetzungsgetriebe
10 gedreht, und durch eine Wand 6, die sich am Ausgangsseite von Abb.2 befindet, abgestützt
werden.
Zur Anpassung der Drehgeschwindigkeit der Förderwellen den physiko-chemischen Merkmalen
des zu trocknenden Materiales und den vorbestimmten Einzelheiten des getrockneten
Materiales, werden die Untersetzungsgetriebe 10 durch Drehzahlwandler gespeist, die
durch in dem übrigen z.Z. vorliegenden Stand der Technik bekannte und nicht dargestellte
Vorrichtungen gesteuert werden.
[0024] Abbildungen 3 und 4 stellen einen Schnitt der Trocknungseinheit von Abb.1 dar; die
Wände des Mantels 1 sind zum Minimieren den Wärmeverlust wärmeisoliert; eine Trocknungskammer
11 wird durch den Mantel 1 begrenzt; die Brenner 3 erzeugen die Verbrennungsgase,
die in die Trocknungskammer 11 gesendet werden sollen, dagegen vermischen die Belüfter
2 die Luft, die sich innerhalb der Trocknungskammer 11 befindet, mit den wärmen Gasen,
wobei die Belüfter 2 die Mischung nach der unteren Seite der Trocknungskammer 11,
in der die Förderwellen 12 angeordnet sind, senden.
Zum erreichen einer wirksamen Mischung und zum Richten die wärmen Gase auf die untere
Seite der Trocknungskammer 11 ist ein Schirm 13 vorgesehen, der am Mantel 1 befestigt
ist; dieser Schirm 13 lenkt den Fluss der Belüfter 2 nach der darunter liegenden Trocknungskammer
11 ab, damit der Mischungswirksamkeit der Luft mit den aus den Brennern 3 stammenden
wärmen Gase vermehrt wird; auf diese Weise wird eine enge Berührung zwischen der Luft-wärmen
Gasen Mischung und dem Material erreicht, das sich in der darunter liegenden Trocknungskammer
11 befindet. Die Belüfter 2 schaffen Wirbel von wärmen Gasen innerhalb der Trocknungskammer
11, dagegen dient der Schirm 13 für das Richten der Wirbel auf das zu trocknende Material,
das durch die Förderwelle 12 mitgenommen wird. Die Wirbel weisen eine stationäre Bewegung
innerhalb der Trocknungskammer 11 auf, deshalb ist der Wechsel des Materiales und
der Energie so beschränkt, daß er für das Erzeugen des Trocknungsverfahrens notwendig
und genügend ist; außerdem sind die Drehachsen der Wirbel zur Bewegungsrichtung des
Materiales senkrecht.
Das zu trocknende Material, das aus der Beladungseinfahrt 8 in die untere Seite der
Trocknungskammer 11 über einer Speisungsöffnung 14 fällt, wird durch die Wellen 12
zu einer Ausgangsöffnung 15 mitgenommen, aus welcher wegen der Schwere herauskommt.
Neue Luft strömt von Außen in die Trocknungskammer 11 durch die Ausgangsöffnung 15
ein, tritt in den durch die Belüfter 2 geschaffenen Wirbel ein, vermischt sich mit
den wärmen Gasen der Brenner 3 und bleibt im Wirbel die Zeitdauer lang, die notwendig
ist, das mit den Wellen 12 mitgenommene Material zu trocknen; ein Bruchteil der Gase
des Wirbels wird durch den Kamin 4 angesaugt, um die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt
der wärmen Gase unveränderlich zu lassen. Zu diesem Zweck sind zweckmäßige Fühler
vorgesehen, welche die thermodynamischen Werte des Wirbels messen; weitere Vorrichtungen
dienen für die Abänderung der Betriebszustände der Belüfter 2, der Wellen 12, der
Brenner 3, und des Entgasers 7 des Kamins 4. Ein Trocknungsverfahren wird somit ausgeführt,
durch welches die genannten Werte alle Augenblicke kontrolliert und gesteuert werden,
damit das Verfahren hinsichtlich der Erfordernisse von Wirksamkeit, Ökonomie, Zeitdauer
und derartige, optimiert werden kann.
In Abb.5 ist ein Querschnitt der Strukturen der vorangehenden Abbildungen dargestellt.
[0025] Die in Abb.6 dargestellte Fördervelle 12 weist eine Mehrheit an schraubenförmigen
Schaufeln 16 auf, welche zusammen mit dem Boden 17 der Trocknungskammer 11 (Abb.5)
wirken, um das Material während seiner Bewegung von der Speisungsöffnung 14 nach der
Ausgangsöffnung 15 gebrochen und umgerührt zu halten; auf diese Weise erfährt das
Material eine enge Berührung mit den durch die Brenner 3 geschaffenen wärmen Gasen,
die durch die Belüfter 2 umgerührt und auf die Förderwellen 12 gerichtet werden, damit
der Trocknungseffekt vermehrt wird. Deshalb, liegen die Förderwellen 12 auf dem Boden
17 der Trocknungskammer 11 zum Erreichen eine bequeme Bewegung des zu trocknenden
Materiales von der Speisungsöffnung 14 zu der Ausgangsöffnung 15, wobei die Bewegung
dem Umrühren desselben Materiales gleichzeitig ist.
[0026] In Abbildungen 7 und 8 ist eine Trocknungsanlage dargestellt, die aus zwei rehieangeordneten
Trocknungseinheiten besteht; die Mantel 1a und 1b der beiden Trocknungseinheiten sind
miteinander so verbunden, daß das teilgetrocknete Material bei der ersten Trocknungseinheit
wegen der Schwere in die zweite Trocknungseinheit fällt, bei welcher das lezte Trocknungsverfahren
stattfindet. Die Trocknungsverfahren bei beiden Trocknungseinheiten geht sich mit
demselben Lauf des Trocknungsverfahrens bei einer einziger Trocknungseinheit vor,
außer daß, das Material ein erstes Verfahren bei der ersten Trocknungseinheit in diesem
Fall erfahren hat. Zur Steuerung der beiden Trocknungsverfahren in jeder Trocknungskammer
11a, 11b sind eigene Steuerungs- Fühler -und Vorrichtungen vorgesehen, die wie jede
der Trocknungskammer 11 der nur aus einer Trocknungseinheit bestehenden Trocknungsanlage
sind.
[0027] In Abbildungen 9 und 10 ist eine Trocknungsanlage dargestellt, die aus vier rehieangeordneten
Trocknungseinheiten besteht; die Mantel 1a, 1b, 1c, 1d der Trocknungseinheiten sind
miteinander so verbunden, daß das teilgetrocknete Material bei der ersten Trocknungseinheit
wegen der Schwere in die zweite Trocknungseinheit fällt, und so weiter, bis zur Trocknungseinheit
des Mantels 1d, bei welcher das lezte Trocknungsverfahren stattfindet. Die Trocknungsverfahren
in den genannten Trocknungseinheiten gehen sich mit demselben Lauf des Trocknungsverfahrens
bei einer einzigen Trocknungseinheit vor, außer daß, das Material ein erstes Verfahren
bei den aufeinanderfolgenden Trocknungseinheiten in diesem Fall erfahren hat. Zur
Steuerung der vier Trocknungsverfahren, in jeder Trocknungskammer 11a, 11b, 11c, 11d
sind eigene Steuerungs-Fühler -und Vorrichtungen vorgesehen, die wie jede der Trocknungskammer
11 der nur aus einer Trocknungseinheit bestehenden Trocknungsanlage sind.
[0028] Wie Abbildungen 7, 8, 9, 10 zeigen, bewegt sich das Material von der Speisungsöffnung
14a bis zu der Ausgangsöffnung 15a der Trocknungskammer 11a der ersten Trocknungseinheit,
fällt von der Ausgangsöffnung 15a in die Trocknungskammer 11b über der Speisungsöffnung
14b der zweiten Trocknungseinheit, und so weiter, bis es die Ausgangsöffnung 15d der
vierten Trocknungseinheit erreicht, aus welchem das getrocknete Material herauskommt,
das geeignet ist, zu darausfolgenden Verarbeitungen oder Lagerung gesendet zu werden.
[0029] Die Bahn des Materiales in einer aus zweien Trocknungseinheiten ausgebildeten Trocknungsanlage
wird durch Abb.11 erklärt. Nach seinem Eintritt in die Beladungseinfahrt 8, fällt
das Material in die Trocknungskammer 11a der ersten Trocknungseinheit über der Speisungsöffnung
14a; die Förderwellen 12a nehmen das Material bis zu der Ausgangsöffnung 15a der ersten
Trocknungseinheit mit, von der in die Trocknungskammer 11b über der Speisungsöffnung
14b der zweiten Trocknungseinheit fällt; schließlich wird es durch die Förderwellen
12b mitgenommen, um die Ausgangsöffnung 15b der zweiten Trocknungseinheit zu erreichen,
und Außen zu fallen.
[0030] Zum Bilden einer aus einer Mehrheit an Trocknungseinheiten bestehenden Trocknungsanlage
ist die Längsachse der Trocknungseinheiten von einigen Graden nach oben so geneigt,
daß sich das Speisungsende an einer Höhe befindet, die kleiner ist, als das Ausgangsende.
[0031] Die Bahn der Gase in einer aus zweien Trocknungseinheiten ausgebildeten Trocknungsanlage
ist in Abb.12 dargestellt. Nach ihrem Eintritt durch die Ausgangsöffnung 15b, befindet
sich die äußere Luft in der Trocknungskammer 11b der zweiten Trocknungseinheit, in
der sie sich mit den Gasen der Brenner 3b vermischt, tritt in den durch die Belüfter
2 geschaffenen Wirbel ein; ein erster Bruchteil der Gase der Mischung quert die Trocknungskammer
11a der ersten Trocknungseinheit über der Speisungsöffnung 14b der zweiten Trocknungseinheit
und der Ausgangsöffnung 15a der ersten Trocknungseinheit durch; in der Trocknungskammer
11a treten die Gase in den durch die Belüfter 2 geschaffenen Wirbel ein; ein zweiter
Bruchteil der Gase wird durch den Kamin 4 angesaugt, von welchem dieser Bruchteil
herausgeht. Ein weiterer Bruchteil der Gase tritt aus der Trocknungskammer 11b durch
eine mit dem Kamin 4 verbundene Ausladungsleitung 161 heraus. Dieser Kreis der Luft
und der Gase erlaubt einen konstanten Wärmeaustausch zwischen den wärmen Gasen und
das zu trocknende Material mit stetigen thermodynamischen Werten der Gase, damit sich
das Trocknungsverfahren in der Trocknungskammer 11b von jenem, das in der Trocknungskammer
11a stattfindet, unabhängig vorgeht.
[0032] Die Wärmeleistung der Brenner 3, der Durchfluss der Rückflussbelüfter 2 und die durch
die Ausladungsmittel 4, 161 verursachte Strömung werden in Abhängigkeit von den physiko-chemischen
Anfangsmerkmalen des zu trocknenden Materiales gesteuert, um das Trocknungsverfahren
in Abhängigkeit von vorbestimmten Einzelheiten des getrockneten Materiales, das aus
der Anlage herausgeht, zu optimieren. Zu diesem Zweck werden die Untersetzungsgetriebe
10 der Förderwellen 12, die Rückflussbelüfter 2 der Trocknungseinheit und der Entgaser
7 des Kamins 4 durch eine oder mehrere Vorrichtungen auf Grund von vorbestimmten Betriebserfordernissen
unabhängig gesteuert.
[0033] In Abbildungen 13 und 14 ist eine Trocknungseinheit mit indirektem Rauch für Materialien,
die wegen einer direkten Berührung mit dem Rauch entarten, dargestellt; in dieser
Trocknungseinheit erzeugt ein Brenner 20 die zur Trocknung notwendige Wärme, die innerhalb
der Trocknungseinheit stattfindet, aber die Verbrennungsgase des Brenners 20 haben
keine Berührung mit dem zu trocknenden Material. Zwei Rückflussbelüfter 18 stossen
die Gase nach einem Wärmeaustauscher 21, bei welchem sich der Wärmeaustausch zwischen
den Verbrennungsgasen des Brenners 20 und der zu zur darunter liegenden Trocknungskammer
11 sendenden Luft vorgeht. Die Rückflussbelüfter 18 werden durch den Mantel 1 der
Trocknungseinheit abgestützt.
[0034] Falls ein oder mehrere Brenner verwendet sind, die in der Anlage nicht installiert
sind, dient eine nicht dargestellte pneumatische Pumpe für die Sendung der wärmen
Gasen an die Rückflussbelüfter 18.
[0035] Die Bahn der Gase innerhalb der Trocknungseinheit der Abb.13 wird durch Abb.14 erklärt.
Die äußere Luft wird durch die Ansaugkraft des Kamins 4 in die Trocknungseinheit über
der Ausgangsöffnung 15 eintreten gelassen; die Rückflussbelüfter 18 nehmen die Luft,
die sich innerhalb der Trocknungseinheit befindet, bis zum Wärmeaustauscher 21 mit,
damit ein Kreis von beheizter Luft geschaffen wird, die das zu trocknende Material
bespült, wobei das Material von der Speisungsöffnung 14 bis zu der Ausgangsöffnung
15 durch die darunter liegenden Förderwellen 7 mitgenommen wird; ein Bruchteil der
Luft wird durch den Kamin 17 angesaugt, um der Feuchtigkeitsgehalt innerhalb der Trocknungskammer
11 konstant zu halten, dagegen wird die übrige Luft durch die Rückflussbelüfter 18
zur Trocknung des Materiales kontinuierlich berührt.
[0036] In den beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen sind Fühler vorgesehen,
welche die thermodynamischen Merkmale des Umgebungsraumes der verschiedenen Trocknungskammern
(Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt und derartige) messen; die Fühler befinden sich innerhalb
der Trocknungskammern, und sind mit Vorrichtungen verbunden, welche die das Trocknungsverfahren
erzeugenden Einrichtungen steuern: d.h.: die Rückflussbelüfter, die Fördermittel,
die Wärmgaserzeuger, die Ausladungsmittel des Kamins. Ein Trocknungsverfahren wird
somit ausgeführt, durch welches die genannten Werte alle Augenblicke gesteuert werden,
damit das Verfahren hinsichtlich der Erfordernisse von Wirksamkeit, Ökonomie, Zeitdauer
und derartige, optimiert werden kann.
[0037] Falls die Trocknungsanlage aus mehreren Trocknungseinheiten besteht, geht sich das
Trocknungsverfahren stufenweise vor, von der ersten Trocknungseinheit an; das Material
erfährt die aufeinanderfolgenden Trocknungsverfahren, die in den aufeinanderliegenden
Trocknungseinheiten stattfinden; in wesentlichem nimmt jedes Trocknungsverfahren eine
Feuchtigkeitsmenge ab, die einen Bruchteil der zu abnehmenden gesamten Feuchtigkeit
darstellt.
[0038] Daraus ergibt sich daß, die Maße und die Steuerung der thermodynamischen Werte innerhalb
der verschiedenen Trocknungskammern durch in jeder Trocknungskammer sich befindende
verschiedene Fühler und Vorrichtungen ausgeführt werden, damit aufeinanderfolgende
Trocknungsverfahren erreicht werden, damit aufeinanderfolgende Trocknungsverfahren
erreicht werden, die in Abhängigkeit von den Anfangsfeuchtigkeitsmerkmalen und den
erwählten Einzelheiten des getrockneten Materiales (Endfeuchtigkeitsgehalt, Kornaufbau,
Wichte und derartige) gesteuert werden.
1. Anlage, ausgestattet mit zumindest einer dynamiscen und kontinuierlichen Trocknungseinheit
für feste, körnige, faserige und/oder teigige Materialien, deren Bewegungsgeschwindigkeit
und Umrühren veränderlich sind, um alle Kenngrössen des thermischen Tausches unabhängig
von den thermischen-hygrometrischen und volumetrischen Merkmalen des forcierten Kamins
zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine durch einen Mantel (1) begrenzte Trocknungskammer (11) in der
Anlage vorgesehen ist; in der Trocknungskammer (11) sind mehrere Fördermittel (7,15)
enthalten, welche das zu trocknende Material von einer Speisungsöffnung (14) bis zu
einer Ausgangsöffnung (15) der Trocknungskammer (11) mitnehmen; außerdem, ist die
Trocknungsanlage mit folgenden Vorrichtungen ausgestattet: Wärmgaserzeuger (3,18),
welche die in die Trocknungskammer (11) zu sendenden wärmen Gase erzeugen; Ausladungsmittel
(17) zum Ausladen der an Wasserdampf gesättigten Gase, die sich innerhalb der Trocknungskammer
(11) befinden, und Belüftungsmittel (2) welche die wärmen Gase auf das zu trocknende
Material richten, und eine Wirbelung der Gase innerhalb der Trocknungskammer (11)
schaffen; schließlich, sind Fühler in der Anlage vorgesehen, welche die thermodynamischen
Werte der Gase innerhalb der Trocknungskammern (11) messen, sowie Steuerungsvorrichtungen,
welche auf die Fördermittel (7,15), die Wärmgaserzeuger (3,18), die Belüftungsmittel
(2), und die Ausladungsmittel (17) in Abhängigkeit von den durch die Fühler gemessenen
Werten wirken, um das Trocknungsverfahren zu optimieren.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Fördermittel (7,15) in der unteren Seite der Trocknungskammern (11)
befinden.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermittel (7,15) mit mechanischen Vorrichtungen (15,16) ausgestattet
sind, die zum Umrühren und Zerkleinern des Materiales während dessen Verschiebung
von der Speisungsöffnung (14) bis zu der Ausgangsöffnung (15) dienen, um den Wärmeabtausch
zwischen den wärmen Gasen und dem Material zu erhöen.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchfluss der Ausladungsmittel (5) den Wert aufweist, der notwendig und
genügend ist, um den während der stattfindenden in den verschiedenen Trocknungskammern
(11) der Anlage Trocknungsverfahren entgewickelten Wasserdampf zu entfernen, damit
der Energieverbrauch zum Beheizen der Trocknungsgase und die Bildung von schwebenden
Stauben beschränkt werden.
5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsmittel (2) Wirbel von wärmen Gasen innerhalb der Trocknungskammern
(11) schaffen, in welchen Ablenkungselemente (5) vorgesehen sind, damit die Wirbel
auf das zu trocknende Material, das durch die Fördermittel (12) mitgenommen wird,
gerichtet werden; wobei die Drehachsen der Wirbel zur Bewegungsrichtung des Materiales
senkrecht sind.
6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Mantels (1) von einigen Graden nach oben so geneigt ist,
daß sich das Speisungsende (6) an einer Höhe befindet, die kleiner ist, als das Ausgangsende.
7. Anlage nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisungsöffnung (14) des Mantels (1) mit einer Beladungseinfahrt (8) zur
Einführung des zu trocknenden Materiales in die Trocknungskammer (11) verbunden ist.
8. Anlage nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Beladungseinfahrt (8) des Mantels (1) unterhalb der Ausgangsöffnung
(15) eines Mantels (1) befindet, welches in einer Mantelrehie (1) vor kommt, wobei
sich die Ausgangsöffnung (15) oberhalb der Speisungsöffnung (14) eines Mantels (1)
befindet, der in der Mantelrehie nach kommt.
9. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmgaserzeuger (3) aus einer Mehrheit an Brennern (3) bestehen, welche
die in die durch den Mantel (1) begrenzte Trocknungskammer (11) zu sendenden Verbrennungsgase
erzeugen.
10. Anlage nach Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß, im wesentlichen, die Verbrennungsluft für die Brenner (3) von dem Außenteil
der Anlage stammt, wobei nur zusätzliche Verbrennungsluft von den Trocknungskammern
(11) stammt.
11. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmgaserzeuger (18) einen oder mehrere Brenner umfaßen, welche die für
die innerhalb der Trocknungskammer (11) stattfindende Trocknung notwendige Wärme erzeugen;
eine Mehrheit an Gebläsen (18) bekommt die wärmen Gase von einem oder mehreren Wärmeaustauschern,
bei welchen sich die Wärmeaustausche zwischen den Verbrennungsgasen der Brenner und
der zu dem Mantel (1) zu sendenden Luft stattfinden lassen.
12. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dab die Ausladungsmittel (17) aus einem Kamin (17) mit forcierter Belüftung bestehen,
der die innerhalb der Trocknungskammer (11) enthaltenen Gase ansaugt; wobei der Durchfluss
der durch die Ausladungsmittel (17) angesaugten Gase einen Wert aufweist, der zum
Entfernen des durch die Trocknungsverfahren geschaffenen Wasserdampfes notwendig und
genügend ist.
13. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladungseinfahrt (8) Beladungseinfahrt einen viereckige Schnitt aufweist;
wobei eine luftdichte Vorrichtung zum Behindern einer ungewünschten Lufteinfahrt über
der Beladungseinfahrt (8) verwendet ist, damit ein richtiger Gegenstrom von gesättigten
Abgasen erreicht wird.