Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Granulat

Abstract

 In zwei oder mehr parallel in einen Trocknungskreislauf 9 eingebauten Trocknungsbehältern 20, 30 wird Granulat getrocknet, wobei jedem Trocknungsbehälter 20, 30 eine Einzelheizeinrichtung 23a, 33a und eine Drosselklappe 22a, 32a für den Trocknungsluftstrom zugeordnet sind. Die Stellung der Drosselklappe 22a, 32a wird von einem Steuergerät 22c, 32c in Abhängigkeit vom Signal eines dem betreffenden Trocknungsbehälter 20, 30 zugeordneten Temperaturfühlers 22e, 32e bestimmt. Um die Einhaltung der Solltemperaturen der Trocknungsluft ohne überdimensionierte Einzelheizeinrichtungen 23a, 33a auch bei extremer Luftmengenverteilung auf die Trocknungsbehälter 20, 30 zu gewährleisten, wird dem Steuergerät 22c, 32c das Erreichen der oberen Kapazitätsgrenze der Einzelheizeinrichtung 23a, 33a signalisiert, was eine zusätzliche Drosselung des betreffenden Trocknungsluftzweigstroms auslöst.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocknen von Granulat in mindestens zwei Trocknungsbehältern mittels erwärmter Trocknungsluft, die durch die parallel geschalteten Trocknungsbehälter und durch einen Trocknungslufttrockner umgewälzt sowie beim Durchströmen einer Heizeinrichtung erwärmt wird, wobei der dem einzelnen Trocknungsbehälter zugeführte Trocknungsluftstrom jeweils in Abhängigkeit von einer die momentanen Verhältnisse im betreffenden Trocknungsbehälter widerspiegelnden Temperatur mehr oder minder gedrosselt wird.

[0002] Ein solches Verfahren ist aus DE 31 31 471 C2 bekannt. Dort sind drei parallel geschaltete Trocknungsbehälter vorgesehen, in deren Zweigleitungszulauf jeweils eine Drosselklappe vor dem Trocknungsbehälter eingebaut ist, die über einen Stellmotor in Abhängigkeit vom Signal eines Temperaturfühlers betätigt wird, der im Zweigleitungsablauf hinter dem Trocknungsbehälter angeordnet ist. Der Trocknungslufttrockner weist Adsorbtionszellen auf, durch die im Wechsel die umgewälzte Trocknungsluft und ein Regenerationsmittel (Heißluft) durchgeleitet werden. Am Ausgang des Trocknungslufttrockners wird die Trocknungsluft durch die einzige Heizeinrichtung geleitet, bevor sie in die Vorlaufleitung zu den Trocknungsbehältern eintritt.

[0003] Die bekannte Vorrichtung arbeitet im allgemeinen zufriedenstellend, hat jedoch den Nachteil, daß alle Trocknungsbehälter mit Trocknungsluft von gleicher Temperatur beschickt werden müssen. Das erweist sich dann als unzweckmäßig, wenn in den einzelnen Trocknungsbehältern verschiedene Materialien getrocknet werden sollen, die wegen abweichender Temperaturempfindlichkeit bei unterschiedlichen Temperaturen getrocknet werden sollten. Außerdem sind bei der bekannten Vorrichtung vergleichsweise lange Leitungen zwischen der Heizeinrichtung und den Trocknungsbehältern zu isolieren, um übermäßige Wärmeverluste zu vermeiden.

[0004] Würde man zur Überwindung der vorgenannten Nachteile dazu übergehen, anstelle einer gemeinsamen Heizeinrichtung jedem Trocknungsbehälter eine eigene Heizeinrichtung zuzuordnen, so muß beachtet werden, daß die Luftmengenverteilung auf die einzelnen Trocknungsbehälter durch das Ausmaß der Drosselung der den einzelnen Trocknungsbehältern zugeführten Trocknungsluftströme bestimmt wird. Dies kann im Einzelfall dazu führen, daß eine der Heizeinrichtungen übermäßig stark mit einem hohen Trocknungsluftdurchsatz beansprucht wird, so daß dort die vorgesehene Aufheiztemperatur der Trocknungsluft evtl. nicht mehr erreicht wird. Um die Sollwerttemperatur bei allen Betriebszuständen einhalten zu können müssen daher in nachteiliger Weise zwei oder mehr übermäßig leistungsstarke Heizeinrichtungen eingesetzt werden.

[0005] Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so zu verbessern, daß für die einzelnen Trocknungsbehälter Trocknungsluft unterschiedlich hoher Temperatur zur Verfügung gestellt werden kann und die Solltemperaturen der verschiedenen Trocknungsluftströme unter allen Betriebsbedingungen erreicht werden, ohne daß dazu übermäßig leistungsstarke Heizeinrichtungen verwendet werden müssen.

[0006] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder einem Trocknungsbehälter zugeführte Trocknungsluftstrom mit einer Einzelheizeinrichtung erwärmt wird und daß die Trocknungsluftströme nicht nur temperaturabhängig sondern auch in Abhängigkeit von der jeweiligen Heizleistung der betreffenden Einzelheizeinrichtung derart gesteuert werden, daß bei Erreichen einer vorbestimmten Heizleistung der Einzelheizeinrichtung der betreffende Trocknungsluftstrom zusätzlich gedrosselt wird, so daß seine Aufheizung auf eine vorgewählte Solltemperatur unabhängig von der Trocknungsluftmengenverteilung auf die einzelnen Trocknungsluftströme gewährleistet ist.

[0007] Das Vorsehen der Einzelheizeinrichtungen schafft die Möglichkeit, die verschiedenen Trocknungsbehältern zugeleiteten Trocknungsluftströme den jeweiligen Anforderungen entsprechend auf unterschiedliche Temperaturen zu erwärmen. Wird die Kapazität einer Einzelheizeinrichtung überschritten, weil der betreffende Trocknungsluftstrom infolge einer starken Drosselung der anderen Trocknungsluftströme stark ansteigt und/oder für den betreffenden Trocknungsluftstrom eine vergleichsweise hohe Solltemperatur vorgegeben ist, so erfährt der betreffende Trocknungsluftstrom eine Drosselung, bis das Verhältnis des Trocknungsluftdurchsatzes zur verfügbaren Heizleistung wieder ausreicht, um die Solltemperatur zu erzielen. Daher kann auf über-dimensionierte Einzelheizeinrichtungen verzichtet werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß unter extremen Betriebsbedingungen an einem der Trocknungsbehälter die Solltemperatur der Trocknungsluft nicht erreicht wird.

[0008] Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei Verwendung von bedarfsabhängig selbsttätig an- und abschaltbaren Einzelheizrichtungen zweckmäßigerweise so durchgeführt, daß die heizleistungsabhängige Zusatzdrosselung eines Trocknungsluftstroms dann ausgelöst wird, wenn die betreffende Einzelheizeinrichtung innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nicht abschaltet. Der während der Zeitspanne festgestellte Dauerbetrieb der Einzelheizeinrichtung wird dabei in dem Sinne gewertet, daß die Heizleistung nicht ausreicht, um beim momentanen Trocknungsluftdurchsatz die Solltemperatur zu erreichen.

[0009] Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit mindestens zwei Trocknungsbehältern, einem Trocknungslufttrockner und einer Heizeinrichtung, die in einen ein Gebläse aufweisenden Trocknungskreislauf für Trocknungsluft eingebaut sind, der eine Vorlaufleitung und eine Rücklaufleitung und diese verbindende Zweigleitungen für die parallele Anordnung der Trocknungsbehälter aufweist, wobei in jedem Zweigleitungszulauf zum Trocknungsbehälter eine Drosselklappe eingebaut ist und jedem Trocknungsbehälter ein Temperaturfühler zugeordnet ist, der über eine Signalleitung mit einem Steuergerät zur Verstellung der Drosselklappe verbunden ist.

[0010] Eine solche Vorrichtung ist gleichfalls aus der DE 31 31 471 C2 bekannt. Ihr haften in entsprechender Weise die vorgenannten Nachteile an.

[0011] Um diesen Nachteilen zu begegnen, ist die bekannte Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch verbessert, daß in jeder Zulaufzweigleitung zu einem Trocknungsbehälter eine Einzelheizeinrichtung angeordnet ist und daß jede Einzelheizeinrichtung über eine Heizleistungs-Signalleitung mit dem Steuergerät für die demselben Trocknungsbehälter zugeordnete Drosselklappe verbunden ist.

[0012] Mit der in dieser Weise ausgebildeten Vorrichtung lassen sich das vorbeschriebene erfindungsgemäße Verfahren betreiben und somit auch die entsprechenden Vorteile erzielen.

[0013] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist in jeder Zulaufzweigleitung die Einzelheizeinrichtung hinter der Drosselklappe angeordnet. Dadurch läßt sich die Einzelheizeinrichtung nahe beim zugehörigen Trocknungsbehälter anordnen was die Wärmeverluste vermindert bzw. den Aufwand für Isolierungsmaßnahmen herabsetzt. Zugleich ist die Drosselklappe weniger wärmebelastet.

[0014] Bei einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung sind die Temperaturfühler jeweils in den betreffenden Trocknungsbehälter eingebaut. Auf diese Weise lassen sich zuverlässige Temperaturwerte für die Steuerung der Vorrichtung erzielen.

[0015] Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt im wesentlichen in einer Draufsicht eine Vorrichtung mit zwei in Seitenansicht dargestellten Trocknungsbehältern und mit einem Trocknungslufttrockner.

[0016] In der Zeichnung sind ein Regenerationskreislauf 8 und ein Trocknungskreislauf 9 dargestellt, die innerhalb eines Trocknungslufttrockners 10 zusammengeführt sind.

[0017] In den Regenerationskreislauf 8 sind in Strömungsrichtung hintereinander ein Ansaugfilter 1, ein Regeneriergebläse 2, eine Regenerierheizung 3 und die beiden Umsteuerventile 4a, 4b eingebaut, zwischen denen zwei Adsorbtionszellen 5a, 5b angeordnet sind.

[0018] Die beiden Umsteuerventile 4a, 4b und die beiden Adsorptionszellen 5a, 5b sind in gleicher Weise auch dem Trocknungskreislauf 9 zugeordnet, so daß durch Umsteuerung der Umsteuerventile 4a, 4b die beiden Adsorbtionszellen 5a, 5b im Wechsel in den Regenerationskreislauf 8 bzw. in den Trocknungskreislauf 9 eingeschaltet sind.

[0019] Der Trocknungskreislauf 9 ist mit einem Gebläse 6 für die Trocknungsluft und mit einem Filter 7 für die Rücklaufluft versehen.

[0020] Zum Trocknungskreislauf 9 gehören eine Vorlaufleitung 11 und eine Rücklaufleitung 12 für die umgewälzte Trocknungsluft sowie eine erste Zweigleitung mit einem Zweigleitungszulauf 21 und einem Zweigleitungsablauf 28 und eine zweite Zweigleitung mit einem Zweigleitungszulauf 31 und einem Zweigleitungsablauf 38, die jeweils an die Vorlaufleitung 11 bzw. an die Rücklaufleitung 12 angeschlossen und durch einen ersten Trocknungsbehälter 20 bzw. einen zweiten Trocknungsbehälter 30 hindurch miteinander verbunden sind. Die beiden Trocknungsbehälter 20 und 30 dienen der Trocknung von Granulat, das in bekannter Weise zu- und abgeführt wird, so daß nähere Erläuterungen dazu nicht erforderlich sind.

[0021] Die beiden Trocknungsbehälter 20, 30 sind - wie die Zeichnung deutlich macht - in gleicher Weise ausgebildet, und die ihnen zugeordneten Vorrichtungsteile sind ebenfalls in gleicher Weise ausgebildet. So enthält jeder Zweigleitungszulauf 21, 31 eine Drosselklappe 22a, 32a und eine Einzelheizeinrichtung 23a, 33a. Die Heizleistung wird so geregelt, daß die dem Trocknungsbehälter 20, 30 zugeführte Trocknungsluft eine gegebenenfalls auf das zu trocknende Granulat abgestimmte Solltemperatur aufweist. Dazu ist im Zweigleitungszulauf 21, 31 zwischen der Einzelheizeinrichtung 23a, 33a und dem Trocknungsbehälter 20, 30 ein Temperaturfühler 23e, 33e angeordnet, der über eine Signalleitung 23d, 33d mit einem Steuergerät 23c, 33c verbunden ist, das die Wärmezufuhr durch die Heizleitung 23b, 33b zur Einzelheizeinrichtung 23a, 33a steuert.

[0022] Die Drosselklappe 22a, 32a ermöglicht eine Anpassung des Luftdurchsatzes an den Granulatdurchsatz durch den Trocknungsbehälter 20, 30, um in diesem optimale Trocknungsbedingungen (Trocknungstemperaturen) aufrecht zu erhalten. Dazu ist in den Trocknungsbehälter 20, 30 ein Temperaturfühler 22e, 32e eingebaut, der über, eine Signalleitung 22d, 32d die Behältertemperatur an ein Steuergerät 22c, 32c meldet. Dieses erzeugt ein Stellsignal für die Drosselklappe 22a, 32a, das zu dieser über eine Steuerleitung 22b, 32b übertragen wird.

[0023] Das Steuergerät 23c, 33c für die Heizleistung ist über eine Signalleitung 24, 34 mit dem Steuergerät 22c, 32c für die Drosselklappe 22a, 32a verbunden und liefert diesem die Heizleistung betreffende Daten.

[0024] Die dargestellte und beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

[0025] Das in die Trocknungsbehälter 20, 30 eingefüllte Granulat, bei dem es sich jeweils um verschiedene Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften handeln kann, wird mit der durch den Trocknungskreislauf 9 mittels des Gebläses 6 umgewälzten Trocknungsluft getrocknet, die beispielsweise mittels der Adsorbtionszelle 5b laufend entfeuchtet wird. Während dieser Betriebsphase ist die Adsorptionszelle 5a im Regenerationskreislauf 8 angeordnet und wird dementsprechend regeneriert. Nach einer vorbestimmten Betriebsdauer und insbesondere rechtzeitig vor einer vollständigen Erschöpfung der Adsorbtionszelle 5b werden die Umsteuerventile 4a, 4b umgeschaltet, so daß jetzt die frisch regenerierte Adsorbtionszelle 5a im Trocknungskreislauf 9 und die mehr oder minder erschöpfte Adsorbtionszelle 5b im Regenerationskreislauf 8 liegt und nun regeneriert wird. Diese Umschaltung zwischen den Adsorbtionszellen 5a und 5b setzt sich entsprechend fort.

[0026] Während des Trocknungsbetriebs wird die den Trocknungsbehältern 20, 30 zugeführte Trocknungsluft individuell in den Einzelheizeinrichtungen 23b, 33b bis auf die jeweils vorgesehene Solltemperatur aufgeheizt. In Abhängigkeit vom durch den Temperaturfühler 22e, 32e festgestellten Temperaturwert wird über das Steuergerät 22c, 32c die Drosselklappe 22a, 32a auf einen optimalen Trocknungsluftdurchsatz im betreffenden Trocknungsbehälter 20, 30 eingestellt.

[0027] Da jedoch das Schließen einer Drosselklappe 22a oder 32a nicht nur den Trocknungsluftdurchsatz durch den zugeordneten Trocknungsbehälter 20 oder 30 herabsetzt sondern auch zu einer Erhöhung des Trocknungsluftdurchsatzes durch die andere Zweigleitung mit der Drosselklappe 32a bzw. 22a und durch den betreffenden Trocknungsbehälter 30 bzw. 20 führt, kann es dort zu einem übermäßigen Trocknungsluftdurchsatz kommen, bei dem die zugeordnete Einzelheizeinrichtung 33a bzw. 23a wegen begrenzter Heizkapazität nicht mehr in der Lage ist, eine Aufheizung bis auf die Solltemperatur zu erreichen. Ein solcher Zustand, der durch den Dauerbetrieb (Volllast) der Einzelheizeinrichtung 23a, 33a gekennzeichnet ist, wird dem Steuergerät 22c, 32c über die Heizleistungs-Signalleitung 24, 34 mitgeteilt, was eine zusätzliche Drosselung der Trocknungsluft in der überlasteten Zweigleitung auslöst, so daß die Temperatur der Trocknungsluft wieder bis auf den Sollwert ansteigt.

[0028] Vorstehend ist ausgeführt, daß durch den Trocknungskreislauf 9 Luft umgewälzt wird. Das ist nicht einschränkend zu verstehen, denn anstelle von Luft können auch andere Gase wie beispielsweise Stickstoff im Trocknungskreislauf 9 eingesetzt und durch die Trocknungsbehälter umgewälzt werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Trocknen von Granulat in mindestens zwei Trocknungsbehältern (20, 30) mittels erwärmter Trocknungsluft, die durch die parallel geschalteten Trocknungsbehälter (20, 30) und durch einen Trocknungslufttrockner (10) umgewälzt sowie beim Durchströmen einer Heizeinrichtung (23a, 33a) erwärmt wird, wobei der dem einzelnen Trocknungsbehälter (20, 30) zugeführte Trocknungsluftstrom jeweils in Abhängigkeit von einer die momentanen Verhältnisse im betreffenden Trocknungsbehälter (20, 30) widerspiegelnden Temperatur mehr oder minder gedrosselt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einem Trocknungsbehälter (20, 30) zugeführte Trocknungsluftstrom mit einer Einzelheizeinrichtung (23a, 33a) erwärmt wird und daß die Trocknungsluftströme nicht nur temperaturabhängig sondern auch in Abhängigkeit von der jeweiligen Heizleistung der betreffenden Einzelheizeinrichtung (23a, 33a) derart gesteuert werden, daß bei Erreichen einer vorbestimmten Heizleistung der Einzelheizeinrichtung (23a, 33a) der betreffende Trocknungsluftstrom zusätzlich gedrosselt wird, so daß seine Aufheizung auf eine vorgewählte Solltemperatur unabhängig, von der Trocknungsluftmengenverteilung auf die einzelnen Trocknungsluftströme gewährleistet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit bedarfsabhängig selbsttätig an- und abschaltbaren Einzelheizeinrichtungen (23a, 33a), dadurch gekennzeichnet, daß die heizleistungsabhängige Zusatzdrosselung eines Trocknungsluftstroms dann ausgelöst wird, wenn die betreffende Einzelheizeinrichtung (23a, 33a) innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nicht abschaltet.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit mindestens zwei Trocknungsbehältern (20, 30), einem Trocknungslufttrockner (10) und einer Heizeinrichtung (23a, 33a), die in einen ein Gebläse (6) aufweisenden Trocknungskreislauf (9) für Trocknungsluft eingebaut sind, der eine Vorlaufleitung (11) und eine Rücklaufleitung (12) und diese verbindende Zweigleitungen (21, 28; 31, 38) für die parallele Anordnung der Trocknungsbehälter (20, 30) aufweist, wobei in jeden Zweigleitungszulauf (21, 31) zum Trocknungsbehälter (20, 30) eine Drosselklappe (22a, 32a) eingebaut ist und jedem Trocknungsbehälter (20, 30) ein Temperaturfühler (22e, 32e) zugeordnet ist, der über eine Signalleitung (22d, 32d) mit einem Steuergerät (22c, 32c) zur Verstellung der Drosselklappe (22a, 32a) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Zulaufzweigleitung (21, 31) zu einem Trocknungsbehälter (20, 30) eine Einzelheizeinrichtung (23a, 33a) angeordnet ist und daß jede Einzelheizeinrichtung (23a, 33a) über eine Heizleistungs-Signalleitung (24, 34) mit dem Steuergerät (22c, 32c) für die demselben Trocknungsbehälter (20, 30) zugeordnete Drosselklappe (22a, 32a) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Zulaufzweigleitung (21, 31) die Einzelheizeinrichtung (23a, 33a) hinter der Drosselklappe (22a, 32a) angeordnet ist.

Zeichnung