TROCKNUNGSVORRICHTUNG

Abstract

 Eine gattungsgemäße Trocknungsvorrichtung für eine Mischung aus einer Flüssigkeit und einem oder mehreren Feststoffen, die zumindest einen Aufnahmebehälter für die Mischung, einen mit einem Abschnitt seines Umfangs (Umfangsabschnitt) in dem Aufnahmebehälter angeordneten Rotor und einer Antriebsvorrichtung zum rotierenden Antreiben des Rotors umfasst, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor eine Mehrzahl von Mitnahmelementen aufweist, die zueinander in Längsrichtung, in Umfangsrichtung und in Radialrichtung des Rotors benachbart angeordnet sind oder sich (infolge einer Beweglichkeit der Mitnahmeelemente) im Betrieb der Trocknungsvorrichtung entsprechend anordnen können.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung für eine Mischung aus einer Flüssigkeit und einem oder mehreren Feststoffen.

[0002] Beispielsweise in der Landwirtschaft oder bei der Erzeugung von Biogas entstehen erhebliche Mengen von Mischungen aus Flüssigkeiten und Feststoffen, beispielsweise (Klär-)Schlamm, Gülle oder Gärreste, die transportiert, entsorgt und/oder verarbeitet werden müssen. Um insbesondere Transport- und Lagerungskosten für diese Mischungen möglichst gering zu halten, ist es bekannt, diese einzudicken, indem gezielt der Flüssigkeitsanteil in den Mischungen reduziert wird. Dies kann beispielsweise durch eine Verdunstung dieses Flüssigkeitsanteils erreicht werden.

[0003] Für eine Eindickung durch teilweise Verdunstung des Flüssigkeitsanteils einer Mischung kann beispielsweise eine gattungsgemäße Trocknungsvorrichtung genutzt werden, die einen Aufnahmebehälter zur Aufnahme der Mischung, einen mit einem Abschnitt seines Umfangs in dem Aufnahmebehälter angeordneten Rotor sowie eine Antriebsvorrichtung zum rotierenden Antreiben des Rotors umfasst. Eine solche Trocknungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 20 2009 018 720 U1 bekannt. Bei der dortigen Trocknungsvorrichtung ist der Rotor als Schaufelrad ausgebildet, wobei infolge der Rotation des Rotors kontinuierlich einzelne der Schaufeln in die einzudickende Mischung eintauchen, einen Teil davon mitnehmen und wobei die die Schaufeln benetzende Mischung auf dem Abschnitt des Umfangs des Rotors, der nicht in die Mischung eingetaucht ist, einer erhöhten Verdunstungswirkung ausgesetzt ist, die auf die großflächige und dünnschichtige Verteilung auf den Schaufeln zurückzuführen ist. Erheblich unterstützt wird diese Verdunstungswirkung noch durch die Beaufschlagung der die Schaufeln benetzenden Mischung mit einem von einem Gebläse erzeugten Luftstrom, der zudem erhitzt sein kann.

[0004] Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Trocknungsvorrichtung hinsichtlich ihrer Wirksamkeit zu verbessern.

[0005] Diese Aufgabe wird mittels einer Trocknungsvorrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.

[0006] Eine gattungsgemäße Trocknungsvorrichtung für eine Mischung aus einer Flüssigkeit und einem oder mehreren Feststoffen, die zumindest einen Aufnahmebehälter für die Mischung, einen mit einem Abschnitt seines Umfangs (Umfangsabschnitt) in dem Aufnahmebehälter angeordneten Rotor und einer Antriebsvorrichtung zum rotierenden Antreiben des Rotors umfasst, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor eine Mehrzahl von Mitnahmelementen aufweist, die zueinander in Längsrichtung, in Umfangsrichtung und in Radialrichtung des Rotors benachbart angeordnet sind oder sich (infolge einer Beweglichkeit der Mitnahmeelemente) im Betrieb der Trocknungsvorrichtung entsprechend anordnen können.

[0007] Durch eine Vielzahl von Mitnahmeelementen, die räumlich versetzt innerhalb des Rotors angeordnet sind, kann die mittels der Mischung benetzbare Fläche im Vergleich zu der aus der DE 20 2009 018 720 U1 bekannten Trocknungsvorrichtung erheblich erhöht werden. Gleichzeitig kann durch eine geeignete Durchlässigkeit der Zwischenräume zwischen den Mitnahmeelementen, die beispielsweise durch eine entsprechende Beabstandung zwischen den Mitnahmeelementen oder durch eine Beweglichkeit der Mitnahmeelemente erreicht werden kann, und/oder durch eine geeignete Durchlässigkeit der Mitnahmeelemente selbst ein gutes Umströmen der mit der Mischung benetzten Flächen der Mitnahmeelemente durch eine die Verdunstung bewirkende Gasströmung erreicht werden.

[0008] Für die Erzeugung einer relativ großen Gasströmung kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung ein entsprechendes Gebläse aufweist, das eine Gas- und insbesondere Luftströmung erzeugt, die den Rotor (beziehungsweise den sich außerhalb der Mischung bzw. außerhalb des Aufnahmebehälters befindlichen Abschnitt davon) zumindest teilweise und vorzugsweise möglichst vollständig durchströmt. Dabei kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Hauptströmungsrichtung der Gasströmung bezüglich der Rotationsachse des Rotors quer (vorzugsweise ≥ 45°) und insbesondere senkrecht ausgerichtet ist. Alternativ kann die Hauptströmungsrichtung der Gasströmung jedoch auch in Längsrichtung (≤ 45°) des Rotors (beziehungsweise der Rotationsachse) und insbesondere auch parallel zu der Rotationsachse ausgerichtet sein.

[0009] Eine räumlich versetzte Anordnung der Mitnahmeelemente des Rotors kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass diese mittels einer oder mehreren Haltevorrichtungen, beispielsweise mittels jeweils eines Haltestabs, entsprechend fest (d.h. in einer definierten Verteilung) positioniert sind. Dabei kann die Ausgestaltung der Haltevorrichtung(en) derart vorgesehen sein, dass die Mitnahmeelemente im Betrieb der Trocknungsvorrichtung zueinander im Wesentlichen unbeweglich oder in Grenzen beweglich (beispielsweise durch eine elastische Verformung der Haltevorrichtung(en)) sind.

[0010] In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Möglichkeit einer Anordnung der Mitnahmeelemente in Längsrichtung, in Umfangsrichtung und in radialer Richtung des Rotors benachbart zueinander durch eine (begrenzte) Beweglichkeit der Mitnahmeelemente innerhalb des Rotors erreicht wird. Dazu kann vorgesehen sein, dass der Rotor ein oder mehrere das Innenvolumen des Rotors in bezüglich der Umfangsrichtung nebeneinander liegende Aufnahmeräume unterteilende (vorzugsweise radial bezüglich der Rotationsachse des Rotors verlaufende) Trennelemente aufweist, wobei in den Aufnahmeräume (jeweils) ein oder mehrere Mitnahmeelemente (von den Trennelementen begrenzt, ansonsten vorzugsweise vollständig frei) beweglich angeordnet sind.

[0011] Die Trennelemente begrenzen die Beweglichkeit der Mitnahmeelemente in den Aufnahmeräumen bezüglich einer Beweglichkeit in Umfangsrichtung. Durch die Trennelemente wird folglich verhindert, dass die Mitnahmeelemente schwerkraftbedingt in dem untersten Abschnitt des Rotors und somit insbesondere innerhalb des Aufnahmebehälters verbleiben, ohne dass diese auf einer Umlaufbahn gefördert würden, was jedoch für die gewünschte Trocknungswirkung durch eine Verdunstung eines Flüssigkeitsanteils der Mischung durch eine Beaufschlagung mittels einer Gasströmung erforderlich ist.

[0012] Die Trennelemente können grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, solange diese eine Mitnahme der Mitnahmeelemente gewährleisten. Somit können die Trennelemente beispielsweise in Form von ebenen Platten oder Schaufeln (d.h. gekrümmten Platten) ausgebildet sein. Vorzugsweise kann jedoch vorgesehen sein, dass die Trennelemente zumindest teilweise für die Mischung (und auch für eine Gasströmung) durchlässig ausgebildet sind, da auf diese Weise zum einen die Benetzung der Mitnahmeelemente während des Eintauchens in die Mischung verbessert und zum anderen eine bessere Durchströmung mit einer von einem Gebläse erzeugten Gasströmung erreicht werden kann, weil ein Verdecken der Mitnahmeelemente hinsichtlich der Gasströmung durch die Trennelemente vermieden werden kann. Dies gilt insbesondere für eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung, bei der die Hauptströmungsrichtung einer mittels eines Gebläses erzeugten Gasströmung quer und insbesondere senkrecht zu der Rotationsachse des Rotors ausgerichtet ist.

[0013] In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung weist der Rotor einen Außenmantel auf. Der Außenmantel begrenzt die Beweglichkeit der Mitnahmeelemente, so dass diese innerhalb des Rotors gehalten werden. Der Außenmantel ist vorzugsweise für die Mischung (und daher auch für eine Gasströmung) durchlässig ausgebildet, um eine Benetzung der innerhalb des Außenmantels angeordneten Mitnahmeelemente zu verbessern.

[0014] Alternativ dazu kann jedoch auch vorgesehen sein, ein Herausbewegen von beweglich innerhalb des Rotors angeordneten Mitnahmeelementen aus dem Innenvolumen des Rotors durch andere Mittel, wie beispielsweise Seile, die die Beweglichkeit der Mitnahmeelemente in radialer Richtung bezüglich der Rotationsachse individuell begrenzen, zu gewährleisten. Dabei können dieser vorzugsweise unterschiedlich ausgebildet sein, um eine räumliche Verteilung der Mitnahmeelemente im Betrieb der Trocknungsvorrichtung zu gewährleisten.

[0015] In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Rotor einen die Aufnahmeräume begrenzenden Innenmantel aufweist. Somit kann vorgesehen sein, dass sich die durch die Trennelemente unterteilten Aufnahmeräume nicht bis zur Rotationsachse erstrecken. Mittels eines solchen Innenmantels kann verhindert werden, dass sich die Aufnahmeräume bei zu großer Annäherung an die Rotationsachse zu sehr verengen, was zu einem Verklemmen der Mitnahmeelemente zwischen den zwei Trennelementen des jeweiligen Aufnahmeraums oder zumindest zu einer eingeschränkten Beweglichkeit der Mitnahmeelemente, durch die die Umströmung mittels der Gasströmung verschlechtert werden könnte, führen kann. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass auch der Innenmantel zumindest abschnittsweise für die Mischung (und somit auch für eine Gasströmung) durchlässig ausgebildet ist.

[0016] Die Trennwände und/oder der Außenmantel und/oder der Innenmantel können vorzugsweise dadurch als für die Mischung (und somit auch für eine Gasströmung) durchlässig ausgebildet sein, indem diese als Gitter ausgebildet sind. Dabei kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass Gitterstäbe des Gitters in einem möglichst großen Abstand angeordnet sind. Als "möglichst großer Abstand" der Gitterstäbe wird ein Abstand verstanden, der so gewählt ist, dass durch diesen ein Herausbewegen der Mitnahmeelemente aus dem jeweiligen Aufnahmeraum verhindert wird. Dazu kann insbesondere vorgesehen sein, dass der größte Abstand zwischen zwei benachbarten Gitterstäben höchstens 10% schmaler als die kleinste Außenabmessung der Mitnahmeelemente (bei möglicherweise unterschiedlich großen Mitnahmeelemente des kleinsten Mitnahmeelements, der in dem entsprechenden Aufhahmeraum enthalten ist) ist. Das oder die Gitter kann/können beispielsweise in Form eines "Parallelgitters" mit ausschließlich (vorzugsweise parallel) nebeneinander verlaufenden Gitterstäben oder in Form eines "Kreuzgitters" mit sich kreuzenden Gitterstäben ausgebildet sein.

[0017] In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Mitnahmeelemente hohl ausgebildet sind. Dies kann zum einen dazu dienen, das Gewicht der Mitnahmeelemente gering zu halten. Durch relativ leichte Mitnahmeelemente kann die strukturelle Dimensionierung der Trocknungsvorrichtung und insbesondere auch des Antriebs entsprechend gering gewählt werden. Dies kann sich insbesondere positiv auf die Herstellungskosten für die Trocknungsvorrichtung auswirken. Eine hohle Ausgestaltung der Mitnahmeelemente mit dem Ziel einer Gewichtsreduzierung kann sich insbesondere dann positiv auswirken, wenn die entsprechenden Räume vollumfänglich geschlossen ausgebildet sind. Hierzu kann folglich vorgesehen sein, dass die von den Mitnahmeelementen ausgebildeten Wandstrukturen in Form von Hohlwänden ausgebildet sind. Weiterhin kann eine hohle Ausgestaltung der Mitnahmeelemente auch dazu dienen, die mittels der Mischung benetzbare Fläche weiter zu erhöhen. Hierzu kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Mitnahmeelemente jeweils mindestens eine Durchgangsöffnung ausbilden. Durch diese Durchgangsöffnung(en) kann die Gasströmung hindurchströmen, wodurch die vorgesehene Trocknungswirkung der Trocknungsvorrichtung verbessert werden kann.

[0018] In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung mit hohlen Mitnahmeelementen kann vorgesehen sein, dass diese rohrförmig beziehungsweise als Rohrabschnitte ausgebildet sind. Besonders bevorzugt können die Mitnahmeelemente dazu als Kurzrohre ausgebildet sein. Als "Kurzrohr" wird ein Rohrabschnitt verstanden, dessen Länge kleiner oder gleich dem Außendurchmesser ist. Rohrförmig und insbesondere als Kurzrohre ausgebildete Mitnahmeelemente zeichnen sich durch eine gute Beweglichkeit innerhalb der Aufnahmeräume des Rotors aus. Weiterhin kann zur Herstellung solcher rohrförmigen Rohrabschnitte vorteilhafterweise auf Rohre in Form von Halbzeugen zurückgegriffen werden, wodurch die Herstellungskosten und gegebenenfalls auch Wartungskosten, die mit einem Austausch von verschlissenen Mitnahmeelementen verbunden sind, für die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung gering gehalten werden können. Weiterhin kann die Verwendung von Rohren als Mitnahmeelemente den Vorteil aufweisen, dass diese nur relativ geringfügig zu Verstopfungen neigen.

[0019] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Mitnahmeelemente aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyvinylchlorid (PVC) und/oder aus Polyethylen (PE) ausgebildet sind. Derartige Mitnahmeelemente können sich durch ein geringes Gewicht und niedrige Herstellungskosten bei gleichzeitig ausreichender Belastbarkeit auszeichnen.

[0020] Um die Trocknungswirkung für eine erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung weiter zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass diese weiterhin einen Wärmetauscher umfasst, durch den eine für die Trocknung vorgesehene und durch ein Gebläse erzeugte Gasströmung erwärmt werden kann. Ein solcher Wärmetauscher kann in Form einer Heizvorrichtung ausgebildet sein, bei der eine Umwandlung von Energie einer anderen Energieform (zum Beispiel elektrische Energie) in Wärmeenergie erfolgt. Besonders vorteilhaft kann jedoch vorgesehen sein, dass in dem Wärmetauscher (lediglich) ein Wärmeübergang von einem Wärmetauschermedium (insbesondere ein Fluid, d.h. eine Flüssigkeit oder ein Gas oder eine Mischung aus Flüssigkeit und Gas) auf die Gasströmung erfolgt. Besonders bevorzugt kann es sich bei der in dem Wärmetauschermedium gespeicherten Wärmeenergie um Abwärme aus einem anderen, insbesondere exothermen Prozess, der vorzugsweise in unmittelbarer Nähe zu der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung durchgeführt wird, handeln. Dieser andere Prozess kann beispielsweise eine Verbrennung von Biogas oder einem anderen Brennstoff zur Strom- und/oder Wärmeerzeugung sein.

[0021] Die unbestimmten Artikel ("ein", "eine", "einer" und "eines"), insbesondere in den Ansprüchen und in der die Ansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.

[0022] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig.1:

eine erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung in einer ersten perspektivischen Ansicht;

Fig. 2:

den in der Fig. 1 mit II gekennzeichneten Ausschnitt in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3:

die Trocknungsvorrichtung in einer zweiten perspektivischen Ansicht;

Fig. 4:

die Trocknungsvorrichtung in einer Ansicht von vorne; und

Fig. 5:

die Trocknungsvorrichtung in einer Seitenansicht, jedoch ohne Darstellung einer der Stirnwände des Rotors und einer der Begrenzungswände des Gestells der Trocknungsvorrichtung.

[0023] Die in den Zeichnungen dargestellte Trocknungsvorrichtung umfasst ein Gestell 1, innerhalb dessen ein Rotor 2 drehbar gelagert ist. Ein rotierender Antrieb des Rotors 2 kann mittels einer Antriebsvorrichtung 3 (vgl. Fig. 4) erfolgen, die beispielsweise einen Elektromotor umfassen kann, der direkt oder unter Zwischenschaltung eines Übersetzungsgetriebes auf eine zentrale Antriebswelle 4, deren Längsachse der Rotationsachse des Rotors 2 entspricht, wirken kann.

[0024] Das Gestell 1 integriert weiterhin einen Aufnahmebehälter 5, der einen halbschalenförmigen Behältermantel 6 aufweist, dessen zwei (längsaxialen) Enden mittels Begrenzungswänden 7 verschlossen sind. Der Aufnahmebehälter 5 ist unterhalb (bezogen auf die Schwerkraftrichtung) des Rotors 2 positioniert, wobei der Rotor2 teilweise innerhalb des Aufnahmebehälters 5 angeordnet ist.

[0025] Das von dem Aufnahmebehälter 5 begrenzte Innenvolumen ist fluidleitend mit zwei Anschlussflanschen 8 verbunden, über die eine Mischung 9 aus einer Flüssigkeit und einem oder mehreren Feststoffen zu- und abgeführt werden kann. Einer der Anschlussflansche 8 dient dabei einem Abführen von bereits mittels der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung eingedickten Mischung 9, während der andere Anschlussflansch 8 dem Zuführen neuer, noch einzudickender Mischung 9 dient. Zum Zu- und Abführen der Mischung 9 können ein oder mehrere (nicht dargestellte) Pumpen beziehungsweise Fördervorrichtungen vorgesehen sein.

[0026] An einer Seite des Gestells 1 ist auf Höhe des außerhalb des Aufnahmebehälters 5 befindlichen Abschnitts des Rotors 2 eine Vorrichtung an dem Gestell 1 befestigt, die eine Mehrzahl von Gebläsen 10 (hier konkret zwei) sowie einen Wärmetauscher 11 umfasst. Mittels der Gebläse 10, die beispielsweise elektromotorisch angetrieben sein können, kann eine Luftströmung erzeugt werden, die in etwa senkrecht bezüglich der Rotationsachse des Rotors 2 ausgerichtet ist und somit den außerhalb des Aufnahmebehälters 5 befindlichen Abschnitt des Rotors 2 quer zu dessen Rotationsachse durchströmt. Dabei durchströmt die Luftströmung zuvor noch den Wärmetauscher 11, wodurch diese durch einen Übergang von Wärmeenergie von einem innerhalb des Wärmetauschers 11 geführten und beispielsweise von einer Umwälzpumpe (nicht dargestellt) durch den Wärmetauscher 11 geförderten Wärmetauschermedium erwärmt wird. Um eine möglichst gerichtete Durchströmung des Rotors 2 zu erreichen, umfasst die Vorrichtung zudem ein Gehäuse 12, das nicht nur eine Befestigung der Vorrichtung an dem Gestell 1 und eine feste Positionierung der Gebläse 10 und des Wärmetauscher 11 zueinander sicherstellt, sondern auch eine strömungsleitende Funktionalität aufweist.

[0027] Der Rotor 2 umfasst einen Außenmantel 13, einen Innenmantel 14 sowie zwei Stirnwände 15, die ein Innenvolumen des Rotors 2 begrenzen. Dieses Innenvolumen ist mittels einer Mehrzahl (hier konkret acht) von in gleichmäßiger Teilung über dem Umfang des Rotors 2 verteilten Trennelementen 16 (vgl. insbesondere Fig. 5) in Form von Trennwänden, die bezüglich der Rotationsachse des Rotors 2 radial ausgerichtet sind, in eine entsprechende Anzahl von Aufnahmeräumen 18 unterteilt. Innerhalb jedes der Aufnahmeräumen 18 ist eine Vielzahl von Mitnahmeelementen 17 beweglich angeordnet. Die Beweglichkeit der einzelnen Mitnahmeelemente 17 ist dabei lediglich durch den Außenmantel 13, den Innenmantel 14, die Stirnwände 15, die Trennelemente 16 sowie die übrigen Mitnahmeelemente 17 in dem entsprechenden Aufhahmeraum 18 begrenzt. In Abhängigkeit der Füllungsgrade der einzelnen Aufnahmeräume 18 kann sich die Beweglichkeit der Mitnahmeelemente 17 weitgehend bis vollständig reduzieren.

[0028] Die Mitnahmeelemente 17 sind in Form von Kurzrohren, d.h. Rohrabschnitten, deren Längen kleiner oder gleich den dazugehörigen Außendurchmessern ist, ausgebildet. Diese bilden somit jeweils einen Rohrmantel aus, der aus Kunststoff, wie beispielsweise PVC oder PE, ausgebildet sein kann, wobei dieser Rohrmantel eine Durchgangsöffnung begrenzt. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Durchmesser der Durchgangsöffnung und demnach der Innendurchmesser des Rohrmantels nur geringfügig (beispielsweise maximal 10%) kleiner als der Außendurchmesser des Rohrmantels ist.

[0029] Die Mitnahmeelemente 17 sind räumlich innerhalb der jeweiligen Aufnahmeräume 18 verteilt, d.h. sowohl in Längsrichtung (beziehungsweise in Richtung der Rotationsachse des Rotors 2), als auch in Umfangsrichtung als auch in radialer Richtung des Rotors 2 zueinander benachbart, angeordnet.

[0030] Die Mitnahmeelemente 17 bilden in Summe eine vergleichsweise große Oberfläche aus, die mittels der einzudickenden Mischung 9 benetzt und von der Luftströmung umströmt werden kann, wodurch eine entsprechend gute Trocknungsbeziehungsweise Verdunstungswirkung erzielt werden kann. Die chaotische Anordnung der Mitnahmeelemente 17 innerhalb der Aufnahmeräume 18 des Rotors 2 in Verbindung mit den Durchgangsöffnungen in den rohrförmigen Mitnahmeelementen 17 stellt dabei eine gute Durchströmung des Rotors 2 durch die Luftströmung sicher.

[0031] Ebenfalls der Sicherstellung einer guten Durchströmung des Rotors 2 durch die Luftströmung und auch um eine gute Benetzung der Mitnahmeelemente 17 mit der Mischung 9 zu gewährleisten, sind sowohl der Außenmantel 13 als auch der Innenmantel 14 als auch die Trennelemente 16 des Rotors 2 aus Kreuzgittern ausgebildet, wobei vorgesehen sein kann, dass die Abstände zwischen den jeweils benachbarten Gitterstäben der Kreuzgitter möglichst groß gewählt sind, wodurch der Strömungswiderstand, den diese hinsichtlich eines Einströmens der Mischung in das Innenvolumen sowie hinsichtlich einer Durchströmung des Rotors 2 mit der Luftströmung bewirken, möglichst gering ist, während gleichzeitig ein ungewolltes Heraustreten der Mitnahmeelemente 17 aus den Aufnahmeräumen 18 des Rotors 2 verhindert wird.

[0032] Die Stirnwände 15 weisen ringförmige Abschnitte 19, in dem diese die Aufnahmeräume 18 des Rotors 2 begrenzen, auf Diese ringförmigen Abschnitte 19 der Stirnwände 15 sind über eine Mehrzahl von radial ausgerichteten Streben 20 mit der Antriebswelle 4 verbunden, um den drehenden Antrieb der Antriebswelle 4 auf den die Mitnahmeelemente 17 umfassenden Abschnitt des Rotors 2 zu übertragen.

[0033] Im Betrieb der Trocknungsvorrichtung wird der Rotor 2 mittels der Antriebsvorrichtung 3 rotierend angetrieben, wodurch kontinuierlich ein anderer Abschnitt des Rotors 2 in die innerhalb des Aufnahmebehälters 5 aufgenommene Mischung 9 eingetaucht wird und die so mit der Mischung 9 benetzten Mitnahmeelemente 17 anschließend entlang des nicht in dem Aufnahmebehälter 5 befindlichen Abschnitts des Umfangs des Rotors 2 bewegt werden, wobei diese mittels der erwärmten Luftströmung um- und durchströmt werden, wodurch ein Anteil der Flüssigkeit in der Mischung 9 verdunstet. Dadurch wird die gewünschte Eindickung der innerhalb des Aufnahmebehälters 5 enthaltenen Charge der Mischung 9 erreicht. Dies erfolgt solange, bis die in dem Aufnahmebehälter 5 enthaltene Charge der Mischung 9 eine definierte Konsistenz beziehungsweise Viskosität erreicht hat. Dann kann die entsprechende Charge der Mischung 9 über einen der Anschlussflansche 8 aus dem Aufnahmebehälter 5 abgeführt und eine neue Charge über den anderen Anschlussflansch 8 zugeführt werden, die dann in entsprechender Weise durch einem Betrieb der Trocknungsvorrichtung eingedickt werden kann.

[0034] Die Ermittlung der zu erreichenden Konsistenz beziehungsweise Viskosität der Mischung 9 kann beispielsweise durch ein Unterschreiten einer definierten Füllhöhe der Mischung 9 innerhalb des Aufnahmebehälters 5 ermittelt werden. Zur Ermittlung der Füllhöhe kann die Trocknungsvorrichtung eine entsprechende (nicht dargestellte) Füllstandsmessvorrichtung, die beispielsweise eine Radarvorrichtung umfassen kann, aufweisen. Der Betrieb der Trocknungsvorrichtung einschließlich des Zu- und Abführens der verschiedenen Chargen der Mischung 9 und gegebenenfalls einer Unterbrechung des rotierenden Antriebs des Rotors 2 während des Chargenwechsels kann dadurch automatisiert ablaufen.

[0035] Die in dem Wärmetauscher 11 auf die Luftströmung übertragene Wärmeenergie stellt vorzugsweise Abwärme aus einem weiterhin bevorzugt in der Nähe der Trocknungsvorrichtung durchgeführten exothermen Prozess, wie beispielsweise der eine Verbrennung von Biogas oder einem anderen Brennstoff zur Strom- und/oder Wärmeerzeugung, dar.

[0036] Da unter anderem aufgrund von gesetzlichen Vorgaben häufig Sicherungssysteme vorgesehen werden müssen, die ein Austreten von mittels einer erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung einzudickenden Mischungen sicher verhindern, kann zusätzlich zu einer beispielsweise auf einem Radarsensor beruhenden Füllstandsmessvorrichtung eine weitere Überfüllsicherung (nicht dargestellt) für den Aufnahmebehälter 5 vorgesehen sein. Diese Überfüllsicherung kann beispielsweise auf einer Schwinggabel beruhen, die in bekannter Weise kontinuierlich in Schwingung versetzt werden kann, wobei sich die Frequenz und/oder Amplitude dieser Schwingung infolge eines Kontakts mit der Mischung 9 verändert, wodurch sicher ein Überschreiten eines maximalen Füllstands detektiert werden kann, der anschließend zu einer Zwangsabschaltung beispielsweise einer die Mischung in den Aufnahmebehälter zu fördernden Pumpe führen kann. Derartige Schwinggabel-Sensoren sind gemäß dem deutschen Wasserhaushaltsgesetz zugelassen.

[0037] Infolge der Möglichkeit eines vollautomatischen Betriebs der Trocknungsvorrichtung kann diese vorzugsweise noch eine Schnittstelle (nicht dargestellt) aufweisen, mittels der diese an eine übergeordnete Steuerung angeschlossen werden kann. Über diese Schnittstelle kann beispielsweise auch eine Störungsmeldung an eine Kontrollvorrichtung ausgegeben werden. Ebenfalls besteht die Möglichkeit, über die Schnittstelle ein Rührwerk in einem Endlager, in dem die eingedickte Mischung gelagert werden soll, in Abhängigkeit von dem Betrieb der Trocknungsvorrichtung anzusteuern. Zusätzlich dazu kann eine erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung noch mit einem Wärmemengenzähler ausgestattet sein.

Bezugszeichenliste:

[0038] 

1.

Gestell

2.

Rotor

3.

Antriebsvorrichtung

4.

Antriebswelle

5.

Aufnahmebehälter

6.

Behältermantel

7.

Begrenzungswand

8.

Anschlussflansch

9.

Mischung

10.

Gebläse

11.

Wärmetauscher

12.

Gehäuse

13.

Außenmantel des Rotors

14.

Innenmantel des Rotors

15.

Stirnwand des Rotors

16.

Trennelement des Rotors

17.

Mitnahmeelement

18.

Aufnahmeraum

19.

Ringförmiger Abschnitt der Stirnwand des Rotors

20.

Strebe der Stirnwand des Rotors

Ansprüche

1. Trocknungsvorrichtung für eine Mischung (9) aus einer Flüssigkeit und einem oder mehreren Feststoffen mit einem Aufnahmebehälter (5) für die Mischung (9), einem mit einem Abschnitt seines Umfangs in dem Aufnahmebehälter (5) angeordneten Rotor (2) und einer Antriebsvorrichtung (3) zum rotierenden Antreiben des Rotors (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) eine Mehrzahl von Mitnahmelementen (17) aufweist, die zueinander in Längsrichtung, in Umfangsrichtung und in Radialrichtung des Rotors (2) benachbart angeordnet sind oder sich im Betrieb entsprechend anordnen können.

2. Trocknungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) eine oder mehrere das Innenvolumen des Rotors (2) in bezüglich der Umfangsrichtung des Rotors (2) nebeneinander liegende Aufnahmeräume (18) unterteilende Trennelemente (16) aufweist, wobei in den Aufnahmeräumen (18) die Mitnahmeelemente (17) angeordnet sind.

3. Trocknungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Trennelemente (16) zumindest teilweise für die Mischung durchlässig sind.

4. Trocknungsvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) einen die Aufnahmeräume (18) begrenzenden Außenmantel (13) aufweist.

5. Trocknungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) einen die Aufnahmeräume (18) begrenzenden Innenmantel (14) aufweist.

6. Trocknungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennelemente (16) und/oder der Außenmantel (13) und/oder der Innenmantel (14) als Gitter ausgebildet ist/sind.

7. Trocknungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Gitterstäbe des Gitters in einem möglichst großen Abstand angeordnet sind.

8. Trocknungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeelemente (17) hohl ausgebildet sind.

9. Trocknungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeelemente (17) eine Durchgangsöffnung ausbilden.

10. Trocknungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeelemente (17) rohrförmig ausgebildet sind.

11. Trocknungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeelemente (17) als Kurzrohre ausgebildet sind.

12. Trocknungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeelemente (17) aus Kunststoff ausgebildet sind.

Zeichnung