Vorrichtung und Verfahren zum Trocknen von stückigem Gut, insbesondere von Holzspänen

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von stückigem Gut mit einem luftdurchlässigen Förderband (8) mit einem Guttrum, auf dem das zu trocknende Gut (9) liegt und einem Leertrum und einer oberhalb des Förderbandes angeordneten Luftzufuhrvorrichtung (4) um Trocknungsluft (5) durch das zu trocknende Gut (9) und das Guttrum zu führen.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Guttrum eines weiteren luftdurchlässigen Förderbands (6) im Bereich zwischen der Luftzufuhrvorrichtung (4) und dem Guttrum des ersten Förderbandes (8) angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen von stückigem Gut ist dadurch gekennzeichnet, dass Trocknungsluft (5) nach dem Austritt aus einer Luftzufuhrvorrichtung (4) zuerst durch eine vorgetrocknete Gutschicht (7) und sodann durch eine vorzutrocknende Gutschicht (9) geleitet wird, und dass beide Gutschichten (7, 9) im Wesentlichen normal zur Bewegungsrichtung der Trocknungsluft bewegt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trocknen von stückigem Gut, insbesondere von Holzspänen, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. dem Oberbegriff des Anspruches 6. Unter "stückigem Gut" werden in der Beschreibung und den Ansprüchen alle Arten von Gut verstanden, dessen Größe und Masse einerseits ausreicht, um von einem die Trocknung bewirkenden Luftstrom nicht davongetragen zu werden, andererseits aber klein genug ist, um als Schüttgut behandelt zu werden und durch einen Luftstrom im gewerblichen Maßstab getrocknet werden zu können, ist somit von der Geschwindigkeit des Luftstroms abhängig und vice versa. Dabei können kleine Anteile des Gutes (Staubanteil) zumeist außer Acht gelassen werden, auch die Größenverteilung spielt meist keine kritische Rolle.

[0002] Insbesondere Holzspäne, aber auch Nahrungsmittel wie Reis oder Getreide, insbesondere nach dem Waschen, aber auch Milchpulver, etc., oder pharmazeutische Produkte, die im Zuge der Herstellung in Form von feuchtem Pulver oder Kristallen anfallen, sind für das Verfahren geeignet. Im Folgenden wird zumeist von Holzspänen gesprochen, doch dient dies nur der Veranschaulichung und darf nicht als Beschränkung verstanden werden.

[0003] Bei einem bekannten Verfahren, auf das sich die Erfindung bezieht, werden Holzspäne auf dem Guttrum eines luftdurchlässigen Förderbands entlang einer Trocknungsstrecke bewegt, wobei Warmluft im Wesentlichen normal zur Ebene des Förderbandes von oben zuerst durch die Schicht der Holzspäne und dann durch das luftdurchlässige Förderband geleitet wird. Unter Guttrum wird der gesamte obere Abschnitt des Förderbandes zwischen den beiden Umlenkstationen verstanden, unter Leertrum der untere Abschnitt. Ob die Umlenkbereiche als eigene Abschnitte angesehen werden oder anteilig den beiden Trumen zugeordnet werden, spielt für die Erfindung keine Rolle.

[0004] Derartige Vorrichtungen, die in Einhausungen angeordnet sind, um die Luftführung zu erleichtern, sind im Stand der Technik verschiedentlich bekannt. Dabei befindet sich zumeist im Dachbereich der Einhausung eine Vorrichtung zur Erwärmung der dort angesaugten Umgebungsluft, sofeme nicht warme (und entsprechend trockene) Luft von außen zugeführt wird, und unterhalb des Förderbandes befinden sich Saugeinrichtungen, um die Luft durch das Gut und das luftdurchlässige Förderband zu saugen, worauf die abgekühlte und mit Feuchtigkeit beladene Luft nach außen abgeführt wird.

[0005] Diese Vorrichtungen haben sich wegen ihres unkomplizierten und robusten Aufbaus, ihrer Zuverlässigkeit, ihren leichten Wartbarkeit und ihrer Möglichkeit des flexiblen Betriebs - es stehen die Bandgeschwindigkeit, die Schichthöhe, die Luftvorwärmung und die Luftdurchsatzmenge schon als Grundparameter für die Wahl des Betriebszustandes zur Verfügung - bewährt.

[0006] Das Einsatzgebiet derartiger Bandtrockenvorrichtungen betrifft bei Holzspänen solche mit einer Anfangsfeuchtigkeit die, je nach der Jahreszeit, zumeist zwischen 40 und 55 Gew.-% Wasser beträgt und es kann der Wassergehalt auf bis zu etwa 10 Gew.-% verringert werden, so erhaltene Holzspäne können zu Pellets verpresst werden. Die verwendete Trocknungsluft mit einer maximalen Temperatur von 50°C bis 90°C, zumeist mit etwa 65°C, kann durch die Niedertemperatur-Abwärme einer Kraft-Wärme-Kopplung auf nahezu ideale Weise erwärmt werden. Selbstverständlich können andere Wärmequellen verwendet werden, bei den angegebenen Temperaturen gibt es viele Möglichkeiten.

[0007] Der Betrieb der Vorrichtung erfolgt dabei meist so, dass am Ende der Trockenstrecke durch ein Rakelmesser, eine Entnahmeschnecke oder dergleichen die obere Schicht der Späne abgenommen und weiterverwendet wird, während die untere Schichte, in der die Trocknung noch nicht ausreichend weit fortgeschritten ist, gesammelt und dem Förderband an einer Aufgabestelle zwischen dem Kopf des Förderbandes und dessen Endbereich, oft nach etwa zwei Drittel der Bandlänge, wieder zugeführt wird. In anderen Fällen ist die Durchtrocknung ausreichend und es wird keine solche Teilrückführung angewandt.

[0008] Durch die Verwendung von Trocknungsluft mit relativ niedriger Temperatur wird jede Art der Entgasung der Späne vermieden, was wegen der Einhaltung der Emissionswerte wichtig ist. und durch die in vertikaler Richtung gesehen nicht vollständige Durchtrocknung der Spanschicht (wenn dies angewandt wird) wirkt der untere, feucht bleibende Teil wie ein Filterkuchen für die Feinstäube, die während der Trocknung im oberen, voll durchgetrockneten Teil anfallen, und mit dem Luftstrom nach unten mitgeführt werden.

[0009] Auch wenn keine Rückführung eines Teils des Gutes erfolgt ist es doch möglich, die Trocknung so durchzuführen, dass kein merklicher Austrag von Staub erfolgt. Es ist deshalb bei den vorbekannten Bandtrocknern nicht notwendig, die abfallende Abluft zu reinigen oder zu filtern, was für die Wirtschaftlichkeit der Anlagen bedeutsam ist.

[0010] Mit diesem Verfahren kommt man, wie oben erwähnt, bis auf Feuchtigkeitsgehalte von etwa 10 Gew.-% der ganzen oder zumindest der oberen, abgenommenen Späneschicht, nicht aber darunter. Der Grund dafür ist, dass die Verdunstung der verbleibenden 10 % Feuchtigkeit aus den Spänen so langsam erfolgt, dass die benötigten Bandflächen und Luftmengen einen wirtschaftlichen Betrieb nicht mehr zulassen. Dazu kommt, dass bei einem solchen Trocknungsgrad Feinstaub in die Abluft gelangt, und dass bei einer eventuellen Erhöhung der Temperatur der verwendeten Trocknungsluft zur Beschleunigung der Trocknung Entgasungsphänomene der Späne unvermeidbar sind, wodurch eine Reinigung der Abluft (Nasswäsche, etc.) unvermeidlich wird. Es werden daher so weitgehende Trocknungen von Spänen und dergleichen nicht auf Bandtrocknern vorgenommen, sondern in Trommeltrocknern und ähnlichen Anlagen, was aber einen hohen maschinellen und verfahrentechnischen Aufwand bedingt und das Gut mechanisch stark belastet.

[0011] Wie aus dem Dargelegten hervorgeht, treten diese Probleme bei jedem der eingangs genannten Materialien auf, Lebensmittel und Pharmazeutika sind thermisch empfindlich und die Trocknungsgeschwindigkeit sinkt mit abnehmender Feuchtigkeit des Gutes, dass diese Probleme jeweils bei spezifischen Temperaturen und Trocknungsgraden auftreten spielt im Zusammenhang gesehen keine Rolle.

[0012] Die Erfindung hat vor, diese Nachteile zu vermeiden und eine einfache, kostengünstige und zuverlässige Vorrichtung sowie ein ebensolches Verfahren anzugeben, mit der bzw. mit dem stückiges Gut bis in dem Bereich von 1 Gew.-% und darunter getrocknet werden kann, ohne kostenintensive Trocknungsgeräte zu benötigen und ohne das zu trocknende Gut mechanisch oder thermisch stark bzw. zu stark zu beanspruchen.

[0013] Erfindungsgemäß werden diese Ziele in Übereinstimmung mit dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 6 erreicht. Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten an.

[0014] Dabei ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass zwischen dem Eintritt der Trocknungsluft und dem Band für das zu trocknenden Frischgut ein weiteres Band für die Nachtrocknung des vorgetrockneten Gutes vorgesehen ist, durch das die Trocknungsluft strömt, bevor sie zum Trocknungsband für das Frischgut gelangt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in einer Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, dass zwei im Wesentlichen konzentrisch bzw. parallel zueinander angeordnete Bänder in der Umhausung vorgesehen sind, wobei das innere Band das Frischgut aufnimmt und die Vortrocknung besorgt und das äußere das vorgetrocknete Gut aufnimmt und die Endtrocknung besorgt. Die beiden Bänder müssen dabei nicht im mathematischen Sinn konzentrisch oder parallel zueinander verlaufen, wesentlich ist, dass das Guttrum des Endtrockners im Strom der Trocknungsluft zwischen Einbringung und dem Guttrum des Vortrockners befindet.

[0015] Die Erfindung wir im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 im Inneren einer nur angedeuteten Einhausung 2. Im Dachbereich wird Umgebungsluft 3 passend angesaugt und durch Wärmetauscher 4 erwärmt, wodurch auch die relative Luftfeuchtigkeit der Luft reduziert wird. Die so erhaltene trockene Warmluft 5 strömt nach unten bzw. wird nach unten geblasen bzw. wird von unten angesaugt und trifft auf das Guttrum eines äußeren Trocknungsbands 6 und die darauf befindliche Gutschichte 7. Die Warmluft tritt durch diese beiden luftdurchlässigen Schichten (Gut und Band) hindurch, wobei sie geringfügig an relativer Luftfeuchte gewinnt und geringfügig an Temperatur verliert.

[0016] Sodann weiter nach unten strömend, stößt sie auf das Guttrum eines inneren Bands 8 mit einer Gutschichte 9, die sie ebenfalls im Wesentlichen normal zur Ebene des Bandes 8 durchdringt. Zufolge des hohen Feuchtigkeitsgehaltes der Gutschichte 9 und der relativ großen Höhe (Dicke) der Gutschicht 9 steigt der Feuchtigkeitsgehalt der Warmluft dabei stark an und ihre Temperatur fällt stark ab. Nach dem Durchtritt durch das Band 8 gelangt die nunmehr abgekühlte und feuchte Trocknungsluft in den Bereich von Saugstationen 10, durch die sie angesaugt und passend aus der Umhausung 2 ausgebracht und in die Umgebung geblasen wird.

[0017] Zu diesem Verlauf der Luftbewegung kommen die folgenden Bewegungen des zu trocknenden Gutes: Dem Guttrum des inneren Bands 8 wird über eine Kopfstation 11 das zu trocknende Gut, beispielsweise Holzspäne, so zugeführt, dass dieses die Schichte 9 ausbildet. Durch die Bewegung des Bandes 8 in Richtung des Pfeils 8' bewegt sich das Gut mit dem Guttrum des Bands 8 in der Zeichnung von links nach rechts über eine Mittelstation 12, deren Funktion später beschrieben werden wird, in den Bereich des Bandendes, wo eine Entnahmeschnecke, ein Rakelmesser oder dergleichen als Endstelle 13 vorgesehen ist, die den oberen, weitgehend getrockneten Teil der Schichthöhe des Gutes 9 entnimmt und, dem Pfeil 14 folgend, mit einer passenden Vorrichtung dem Guttrum des äußeren Bands 6 zuführt. Der untere Teil der Schicht 9 des zu trocknenden Gutes fällt am Umkehrpunkt des Bandes 8 ab und wird entlang des Pfades 12' über eine Förderschnecke und die Mittelstation 12 wiederum dem Band 8 zugeführt. Die Positionierung der Mittelstation 12 muss nicht an der dargestellten Stelle liegen, sondern kann bis nahe hin zur Kopfstation 11, aber auch näher zur Endstelle 13 verlagert sein. Es kann auch vorgesehen sein, dieses zurückgeführte Gut dem frisch zugeführten Gut vor der Kopfstation 11 zuzumischen und gemeinsam mit diesem auf das Band aufbringen.

[0018] Wie eingangs erwähnt, ist es auch möglich, derartige Bandtrockner ohne Rückführung eines Teils des Gutes zu betreiben, dies hat auf die Erfindung keinen nachteiligen Einfluss.

[0019] Die ausreichend vorgetrockneten Bestandteile der oberen Schichte, die, wie oben erwähnt, entlang des Pfeils 14 mittels passender Transportvorrichtungen pneumatischer Natur oder mechanischer Natur (Schraubenförderer, Kratzförderer, Bandförderer etc.) transportiert werden, werden dem Guttrum des äußeren Bands 6, dessen Bewegungsrichtung dem Pfeil 6' entspricht und das sich im dargestellten Aufführungsbeispiel somit entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung 8' des inneren Bands 8 bewegt, zugeführt und durch eine nicht näher dargestellte Aufgabestation auf diesem verteilt. Die Bewegung des Bandes 6 erfolgt wesentlich schneller als die Bewegung des Bandes 8 und die Schichtdicke der Schichte 7 liegt deutlich unter der Schichtdicke der Schichte 9, sodass einerseits eine intensive Durchströmung der dünnen Schichte 7 mit der noch besonders warmen und besonders trockenen Trocknungsluft sichergestellt ist, und gleichzeitig auch bewirkt, dass der Zustand der Warmluft sich beim Durchtritt nur relativ wenig ändert, sodass ihre Trocknungskapazität, wenn sie das innere Band 8 erreicht, nahezu unverändert gegenüber der ursprünglichen Trocknungskapazität ist.

[0020] Am Fußende des Bandes 6, im Bereich des Pfeils 15, fällt das getrocknete Gut an der Umlenkstelle vom Band ab, dies kann durch ein Rakelmesser oder passende andere Abstreifhilfen aus dem Stand der Technik unterstützt werden, und wird aus der Umhausung 2 ausgebracht. Es kann selbstverständlich die Lage der Aufgabestation und/oder der Abgabestation anders gewählt oder auch variabel vorgesehen sein.

[0021] Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann verschiedentlich ausgestaltet und variiert werden. So ist es möglich, zusätzlich zum dargestellten äußeren Band 6 ein noch weiter außen liegendes Band vorzusehen und so die Kapazität der Nachtrocknung zu erhöhen. Die nur rein schematisch angedeutete Einhausung 2 kann, muss aber nicht, mit der Halle identisch sein, in der die Vorrichtung untergebracht ist. Üblicherweise verläuft die Einhausung links und rechst der Transportbänder (vor bzw. hinter der Zeichnungsebene) knapp an deren Rand, um die Warmluft 5 durch die Schichten und die Bänder zu leiten und das ungenützte Vorbeistreichen zu vermeiden. Unterhalb des Guttrums des Bandes 8, auf dem die zu trocknende Schicht 9 liegt, kann die Einhausung breiter werden, um zu verhindern, dass die Luft noch durch die Leertrume der Bänder 8 und 16 streicht und unter Umständen mitgerissene Verunreinigungen auf der inneren Seite, der Laufseite der Bänder, ablagert.

[0022] Es ist auch möglich, die gesamte Nachtrocknungsvorrichtung oberhalb der Vortrocknungsvorrichtung anzuordnen, wenn dann auch die Luftführung komplex wird oder durch das Leertrum der Nachtrocknungsvorrichtung verlaufen muss, was nur in besonderen Fällen problemlos akzeptabel ist.

[0023] Je nach Länge und Breite der Bänder und der Anordnung der verschiedenen zusätzlichen Transportmechanismen entsprechend den Pfeilen 14 und 12' ist es auch möglich, dass das äußere Band in gleiche Richtung bewegt wird wie das innere Band, dies ist ausschließlich eine Frage der Anordnung der einzelnen Aggregate auf dem zur Verfügung stehenden Platz.

[0024] Da die für die erfindungsgemäße Vorrichtung ausschließlich Bauteile verwendet, die im Stand der Technik bereits für die eingangs beschriebenen Trocknungsvorrichtungen benutzt werden, ist es nicht notwendig, auf diese Bauteile, insbesondere die Aufgabestation, die Vergleichmäßigungsstationen, die Abnahmestation etc. einzugehen. Auch die Erwärmung der Umgebungsluft bzw. die Einbringung der an anderer Stelle bereits erwärmten Luft und die Ausbringung der Abluft erfolgt wie im Stand der Technik, sodass auch diesbezüglich keine weiteren Erläuterungen notwendig sind. Ob, insbesondere wenn zwei äußere Bänder vorgesehen sind, im Bewegungspfad der Trocknungsluft weitere Antriebsstationen (Axiallüfter od.dgl.) vorgesehen sind, ist anhand des leicht zu berechnenden Druckabfalls beim Durchtritt durch die Schichten und Bänder zu berechnen und muss hier nicht näher dargelegt werden.

[0025] Als Trocknungsstrecke kann im dargestellten Ausführungsbeispiel beim Band 8 der Bereich zwischen der Kopfstation 11 und der Endstelle 13 angesehen werden, beim Band 6 der Bereich zwischen der nicht näher erläuterten Aufgabestelle und dem Ende des freilaufenden Bandes 6 im Bereich der Umlenkrolle. Es ist daraus ersichtlich, dass weder die Länge noch die Anordnung der Trocknungstrecken übereinstimmen muss, hier gibt es weite Variationsmöglichkeiten.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Trocknen von stückigem Gut mit einem luftdurchlässigen Förderband (8) mit einem Guttrum, auf dem das zu trocknende Gut (9) liegt und einem Leertrum und einer oberhalb des Förderbandes (8) angeordneten Luftzufuhrvorrichtung (4), um Trocknungsluft (5) durch das zu trocknende Gut (9) und das Guttrum zu führen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Guttrum eines weiteren luftdurchlässigen Förderbands (6) im Bereich zwischen der Luftzufuhrvorrichtung (4) und dem Guttrum des ersten Förderbandes (8) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderrichtungen (6', 9') der beiden Förderbänder (6, 9) im Wesentlichen parallel oder antiparallel zueinander verlaufen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Vertikalschnitt parallel zu den Förderrichtungen (6', 9') gesehen, das erste Förderband (9) innerhalb des weiteren Förderbands (6) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transportvorrichtung einer dem ersten Förderband (9) zugeordneten Endstelle (13) zugeordnet ist und mit einer dem weiteren Förderband (6) zugeordneten Aufgabestelle in Wirkverbindung steht.

5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in einer Einhausung (2) untergebracht ist.

6. Verfahren zum Trocknen von stückigem Gut, dadurch gekennzeichnet, dass Trocknungsluft (5) nach dem Austritt aus einer Luftzufuhrvorrichtung (4) zuerst durch eine vorgetrocknete Gutschicht (7) und sodann durch eine vorzutrocknende Gutschicht (9) geleitet wird, und dass beide Gutschichten (7, 9) im Wesentlichen normal zur Bewegungsrichtung der Trocknungsluft bewegt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine, bevorzugt beide der Gutschichten (7, 9) auf dem Guttrum (je) eines luftdurchlässigen Förderbandes liegt (liegen), und dass die Trocknungsluft Gut (7, 9) und Band (6, 8) von oben nach unten durchströmt.

Zeichnung