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Verfahren und Silo zum Trocknen von kiirnigem sslt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von kömigem Gut, insbesondere Getreide, und einen Silo zur Ausführung des Verfahrens. Das Speichern und Trocknen von körnigem Material, wie Getreide u. dgl., in den bisher verwendeten Siloanlagen erfordert erhebliche Aufwendungen an Kosten und Kraft, wenn verhütet werden soll, dass Schädigungen des Gutes durch zu grossen Feuchtigkeitgehalt eintreten. Gebräuchliche Siloanlagen arbeiten beispielsweise so, dass das in einem senkrechten
Schacht unter seinem Eigengewicht allmählich absinkende Gut, z. B.
Getreide, fortlaufend unten abgezogen und wieder zur oberen Sehüttzone des Silos zurückgefördert wird ; dabei ist der Silo mit übereinander angeordneten Reihen von waagrechten dachförmigen Einbauten versehen, unter welchen von der Seite her Trockenluft eingeleitet, aber nicht seitlich wieder abgeleitet wird. Die eingeführte Luft steigt daher nach aufwärts, durchstreicht das ganze Gut und verlässt den Silo an seinem obersten Teil. Um die Trocknung wirksamer zu gestalten, kann die Luft vorgewärmt sein. Dieser Anordnung haftet aber der Nachteil an, dass die zur Durchführung der Trocknung erforderliche Energie (Elevator-und Ventilatorarbeit) recht kostspielig wird, da die Trocknung nur langsam vor sich geht.
Bei einer andern Anordnung wird wohl die von der Seite her in den Silo eingeführte Luft unter den dachförmigen Einbauten hinweg auf der gegenüberliegenden Siloseite wieder abgeführt, aber die waagrechten Reihen der Einbauten sind dabei in einem so geringen Abstand übereinander angeordnet, dass dem Gut innerhalb der unwirksamen Zonen zwischen je zwei Reihen beheizter Einbauten keine genügende Zeit verbleibt, seine innere Feuchtigkeit an seine Oberfläche abzugeben.
Das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren dient nun dazu, unter sparsamster Verwendung von Trocknungsluft und Venti1atorarbeit trotzdem eine möglichst wirksame und rasche Trocknung des Gutes herbeizuführen. Das wird dadurch erreicht, dass das im Silo unter seinem Eigengewicht herabsinkende Gut während des Sinkens zunächst einer kurzdauernden Trocknung dadurch unterworfen wird, dass es in dünnen Schichten durch eine Lufttrocknungszone geleitet wird, wo es in innige Berührung mit strömender Trocknungsluft gebracht wird ;
darauf gelangt das Material in eine unwirksame Zone, wo es der Einwirkung von Trocknungsluft oder einer kiinstlichen Erwärmung entzogen wird, auf welchem Weg es mehrfach so lange wandert als im Bereich der vorhergehenden Trocknungszone, um der im Innern der Körner noch vorhandenen Feuchtigkeit Gelegenheit zu bieten, an die Oberfläche zu treten ; dann gelangt das Gut in die nächst tiefere Trocknungszone, dann wieder in eine unwirksame Zone und so fort bis das Gut getrocknet ist.
Die durch das Verfahren erzielte Wirkung beruht darauf, dass beim Trocknen des feuchten Gutes der zu Beginn des Troekenvorganges erzielte Trocknungseffekt ein bedeutend wirksamerer ist als in den darauffolgenden Zeitabschnitten, da die Trocknung innerhalb der Trocknungzone verhältnismässig nur kurze Zeit dauert, dann unterbrochen und erst nach einer mehrfach so langen Zeitdauer, während welcher das Gut eine unwirksame Zone durchwandert, wieder aufgenommen wird ; sohin wird der zurückgebliebenen Feuchtigkeit der Teilchen Gelegenheit geboten, jedesmal vor der erneuten Einwirkung der Troeknungsluft an die Oberflächenschichte zu dringen.
Durch dieses inter- mittierende Trockenverfahren, bei dem die wirksame Trocknungszeit verhältnismässig kurz, dagegen die unwirksame Periode verhältnismässig lange ist, wird eine sehr günstige Ausnutzung der zur Durchleitung der Troeknungsluft gebrauchten Energie gewährleistet und ein häufiges Fmfördern des Gutes vermieden.
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Die Fig. 1 zeigt den Verlauf der Trocknung eines feuchten Gutes, Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen zur Ausführung des Verfahrens geeigneten Silo und Fig. 3 eine Vorderansicht cines Zwillingssilos.
Fig. 1 veranschaulicht schematisch, wie der Feuchtigkeitsgehalt in der Oberflächenschichte der Körner schwankt, wenn das Gut gemäss der Erfindung behandelt wird. Wenn man von dem Feuehtig- keitsgehalt Pm ausgeht, fällt die Feuchtigkeit der Oberfläehensehichte anfangs sehr schnell bis zum
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Verlauf der stark gebogenen Verlängerung der Kurve, die mit gestrichelten Linien gezeigt ist, folgen.
Es lohnt sieh daher nicht, die Trockenzeit zu weit zu erstrecken. Während der darauffolgenden Ruheperiode drängt die Feuchtigkeit im Innern der Körner zur Oberfläche, wodureh der Feuchtigkeitsgehalt der Oberflächensehichte langsam bis zum Wert P2 steigt, der jedoch bedeutend niedriger liegt als der ursprungliche Feuchtigkeitsgehalt P,.,. Es ist klar, dass es sich nicht lohnt, die Ruheperiode allzu lang'' fortzusetzen, weil der Feuchtigkeitsgehalt der Oberfläehensehichte sich nur asymptotisch der mittleren Feuchtigkeit der Körner nähert. Darauf folgt eine neue Trockenperiode, die den Feuchtigkeitsgehalt bis zum Wert P3 herabsetzt usw.
Am Ende jeder Ruheperiode ist also die Feuchtigkeit mit einem gewissen Wert herabgesetzt worden und nach Wiederholung mehrerer solcher Trockenstufen wird sel1liess- lich das Endergebnis Po erreicht.
Wie aus diesen Kurven hervorgeht, handelt es sich darum, die Länge der Trocknungszeit im Verhältnis zu den zwisehenliegenden unwirksamen Perioden in solcher Weise zu wählen, dass die Summe der Kosten für die Luftzirkulation und der von der Länge der Ruheperioden abhängigen Unkosten ein Minimum wird. Eine allzulange Ruheperiode bedeutet nämlich, dass das Getreide während der unwirksamen Perioden in grossen Speieherkammern gespeichert werden muss, wodurch teils die Anlagekosten vergrössert und teils die Förderarbeit für jedes Trocknen grösser werden. Anderseits ist es klar, dass durch allzukurze Trockenperioden die erforderlichen Anordnungen unnötigerweise kompliziert und dadurch die Anlagekosten vergrössert werden.
Die Erfindung besteht sohin darin, dass das Gut beim lotrechten Hindurchbewegen durch die Siloanlage einem intermittierenden Trocknungsverfahren unterworfen wird, wobei das Verhältnis der wirksamen Trocknungszeit zu den dazwischen liegenden, relativ unwirksamen Zeitabschnitten vorteil-
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getragen ist, die mittels waagrechter Tragbalken. 3 verbunden sind. Im Silo sind mehrere im wesentlichen waagreehte Trockenzonen angeordnet. Diese umfassen je eine Mehrzahl von waagrechten Einbauten, zwischen welchen schmale Durchlassöffnungen für das vom oberen Teil des Silos herabfliessende Getreide J belassen sind. Das Getreide wird zum oberen Teil des Silos in bekannter Weise mittels eines Elevators, z. B. nach Art eines Injektors, durch ein senkrechtes Rohr 6 zu einer Auslassrinne 7 hinaufgefördelt.
Während seiner Bewegung durch den Silo herab erreicht das Getreide Trockenzonen verschiedener Be-
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von Trockenluft ausgesetzt werden soll als weiter unten, weil das Getreide am Anfang seiner Behandlung natürlich den grössten Gehalt an Feuchtigkeit hat. Die oberste Troekenzone umfasst eine Anzahl quer durch den Silo hindurchgehender Einbauten in Form rechteckiger Platten 8, deren Längsseiten waagrecht und deren kürzere Seiten in schräger Lage im Silo. und parallel zu den übrigen Einbauten der- selben Trockenzone befestigt sind. Jeder Einbau ist oben mit einer im wesentlichen nach unten gerichteten. unter Umständen einstellbaren Leiste 9 versehen, die die Dicke der zwischen den Einbauten herabfliessen- den Getreideschichte regelt.
Diese Schichte bildet auf Grund des natürlichen Reibungswinkels des Getreides eine Fläche 10, wobei die Schrägstellung der Einbauten so gewählt ist, dass die Fläche. 10 sieh dem Einbau an der unteren Kante des letzteren nähert. Zwischen Fläche 10 und Einbau 8 wird also ein Zwischenraum gebildet, der einen Kanal zum Durchlassen der Troekenluft bildet, die durch dreieckige Öffnungen 56 in den Endwänden eingeführt wird. Die untere Kante der Öffnungen befindet sich zweckmässig etwas oberhalb der Fläche 10 des Getreides. Die Einbauten werden von den quergehenden Tragbalken. 3 getragen. Nachdem das Getreide die Trockenkanäle passiert hat, gelangt es in eine unwirksame Zone 11, die mehrfach grösser ist als die oberhalb derselben liegende Trockenzone.
Diese nächste Trockenzone ist bei dieser Ausführungsform in einer etwas andern Weise aus-
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also dachförmigen, Querschnittes, unter welchen das Getreide auf Grund seines natürlichen Reibungswinkels sich in der dargestellten Weise abböscht. Die Luft wird zweckmässig durch einen besonderen Kanal . 3 zugeführt, der unterhalb vom First des Daches angeordnet ist und mit dem eigentlichen Luft-
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gegen die darunterliegende Getreideschichte gerichtet. Hierauf kommt das Getreide in eine unwirk- same Zone 15 und dann in eine neue Trockenzone hinein, die aus einer einzigen Lage dachförmiger Ein- bauten 16 besteht. Diese bilden in derselben Weise wie vorher Luftkanäle auf der unteren Seite.
Die
Balken sind unten mit Flanschen 11 versehen. Diese Flanschen sind so angeordnet, dass der Luftstrom gezwungen wird, sich über die Getreideschichte in einer zickzackförmigen Bahn zu bewegen. Das Ge- treide kommt nun in eine unwirksame Zone. M und sinkt dann in eine Trockenzone, welche aus waag- rechten Dächern 19 gebildet ist, wobei jedoch der Querschnitt der Luftkanäle durch Leisten 20 reduziert ist, die unter dem First angeordnet sind und den unteren Seiten der Einbauten einen gratförmigen Quer- schnitt geben. Die Luft wird in üblicher Weise durch Einlassöffnungen 21 in der Wand des Silos eingeführt.
Das Getreide kommt darauf in eine unwirksame Zone 22 und dann in eine Trockenzone hinein, welch letztere durch eine Schichte von waagrechten dachförmigen Einbauten 23 gebildet ist ; in diesen ist der Querschnitt des Luftkanals noch weiter durch eine dreieckige Leiste 24 beschränkt. Darauf folgt eine neue unwirksame Zone 25 und dann eine von einer Schichte dachförmiger Einbauten 26 gebildete
Troekenzone, in welcher der Querschnitt der Luft mittels viereckiger Leisten. 27 noch weiter reduziert ist. Darauf kommt das Getreide in eine Speisevorrichtung hinein, die eine Anzahl von waagrechten dachförmigen Einbauten 28 umfasst, welche dicht nebeneinander angeordnet sind.
Unter jedem durch ein Paar von Balken gebildeten Spalt ist eine viereckige drehbare Walze 29 angeordnet, die in zwei ein- ander gerade gegenüberliegenden waagrechten Trägern 8 gelagert ist und deren Welle ausserhalb des
Silos mit Hebelarmen versehen ist. Die Hebelarme 30 sind an eine gemeinsame Stange 31 gekuppelt, welche eine hin-und hergehende Bewegung erhält. Die Walzen sind in solcher Weise im Verhältnis zu entsprechenden Durchlassspalten angeordnet, dass das Getreide, wenn die Walze sich in Ruhe befindet, auf Grund seiner inneren Reibung an den oberen Kanten der Walzen nicht vorbeifliessen kann, dagegen wenn die Walzen in Bewegung gesetzt werden, abwechselnd auf der rechten und der linken Seite der
Walzen herabfliesst.
Darauf fliesst das Getreide in einen Trichter 32, von wo aus es entweder kontinuier- lich oder mit passenden Zeitzwischenräumen zum oberen Teil des Silos mittels der Injektorvorrichtung J hinaufgefördert wird.
Fig. 3 zeigt eine Anlage mit zwei Silos. Sämtliche Luftkanäle werden von einem Ventilator 36 mit Luft versorgt, der beispielsweise durch einen Elektromotor.'18 angetrieben wird. Es ist wesentlich, dass jeder Teil des Getreides gezwungen wird, sich in einer dünnen Schichte an den Trockenkanälen (Ein- bauten) vorbeizubewegen, so dass jeder Teil des Getreides verlässlich der Einwirkung der Luft
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1.
Verfahren zum Trocknen von körnigem Gut, insbesondere Getreide, in einem Silo, in welchem die Gutmasse allmählich herabsinkt und dabei mehrere waagrechte Trockenzonen in Form von dünnen Strömen durchwandert, dadurch gekennzeichnet, dass das Gut während des Sinkens von einer Trockenzone zur nächst tieferen der äusseren Einwirkung von Troekenluft während einer Zeitperiode entzogen wird, die vielfach länger ist als die vorhergehende Trockenperiode, so dass innerhalb einer solchen langen, unwirksamen Zeitperiode die Feuchtigkeit im Innern des Gutes Gelegenheit hat, an die Oberfläche des Gutes zu treten, ehe dieses seinen Weg durch die darauffolgende Trockenzone nimmt.
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Process and silo for drying granular sslt.
The invention relates to a method for drying granular material, in particular grain, and a silo for carrying out the method. The storage and drying of granular material such as grain and the like Like., In the silo systems used up to now requires considerable expenditure in terms of costs and strength if it is to be prevented that damage to the goods occurs due to excessive moisture content. Conventional silo systems work, for example, in a vertical way
Well gradually sinking under its own weight, e.g. B.
Grain is continuously withdrawn from below and returned to the upper Sehüttzone of the silo; The silo is provided with rows of horizontal roof-shaped fixtures arranged one above the other, under which dry air is introduced from the side, but not discharged again laterally. The introduced air therefore rises upwards, sweeps through the entire product and leaves the silo at its uppermost part. The air can be preheated to make drying more effective. However, this arrangement has the disadvantage that the energy required to carry out the drying (elevator and fan work) becomes very expensive, since the drying takes place only slowly.
With a different arrangement, the air introduced into the silo from the side is probably discharged again under the roof-shaped fixtures on the opposite side of the silo, but the horizontal rows of fixtures are arranged at such a small distance one above the other that the goods are within the ineffective Zones between each two rows of heated fixtures there is insufficient time to release its internal moisture to its surface.
The method on which the invention is based now serves to bring about the most effective and rapid drying of the goods with the most economical use of drying air and ventilator work. This is achieved by the fact that the material that sinks under its own weight in the silo is first subjected to brief drying during the sinking process by passing it in thin layers through an air drying zone, where it is brought into close contact with the flowing drying air;
The material then arrives in an ineffective zone, where it is withdrawn from the effects of drying air or artificial heating, on which path it migrates several times as long as in the area of the previous drying zone, in order to offer the opportunity for the moisture still present inside the grains, to come to the surface; then the goods get into the next lower drying zone, then again into an inactive zone and so on until the goods have dried.
The effect achieved by the process is based on the fact that when drying the moist material, the drying effect achieved at the beginning of the drying process is significantly more effective than in the subsequent periods of time, since the drying within the drying zone lasts a relatively short time, then interrupted and only after one several times as long a period of time during which the property wanders through an ineffective zone is resumed; The remaining moisture in the particles is thus given the opportunity to penetrate the surface layer each time before the drying air is again exposed.
This intermittent drying process, in which the effective drying time is relatively short, while the ineffective period is relatively long, ensures a very favorable use of the energy used to convey the drying air and avoids frequent conveyance of the goods.
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1 shows the course of the drying of a moist material, FIG. 2 shows a vertical section through a silo suitable for carrying out the method, and FIG. 3 shows a front view of a twin silo.
Fig. 1 illustrates schematically how the moisture content in the surface layer of the grains fluctuates when the material is treated according to the invention. If you start from the fire resistance content Pm, the moisture of the surface density initially falls very quickly to
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Follow the course of the strongly curved extension of the curve shown with dashed lines.
It is therefore not worthwhile to extend the dry season too far. During the rest period that follows, the moisture inside the grains pushes towards the surface, causing the moisture content of the surface layer to rise slowly up to the value P2, which is, however, significantly lower than the original moisture content P,.,. It is clear that it is not worth continuing the dormant period for too long '' because the moisture content of the surface layer only asymptotically approaches the mean moisture content of the grains. This is followed by a new dry period that reduces the moisture content to P3, and so on.
At the end of each rest period, the humidity has been reduced by a certain value, and after repeating several such drying stages, only the final result Po is achieved.
As can be seen from these curves, it is a matter of choosing the length of the drying time in relation to the intermediate ineffective periods in such a way that the sum of the costs for air circulation and the costs depending on the length of the rest periods becomes a minimum. An excessively long rest period means that the grain has to be stored in large storage chambers during the ineffective periods, which partly increases the system costs and partly increases the transport work for each drying. On the other hand, it is clear that too short dry periods unnecessarily complicate the required arrangements and thereby increase the system costs.
The invention consists in the fact that the material is subjected to an intermittent drying process when it is moved vertically through the silo system, the ratio of the effective drying time to the relatively ineffective time periods in between being advantageous.
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is supported by means of horizontal girders. 3 are connected. Several essentially horizontal drying zones are arranged in the silo. These each comprise a plurality of horizontal internals, between which narrow passage openings are left for the grain J flowing down from the upper part of the silo. The grain is transported to the top of the silo in a known manner by means of an elevator, e.g. B. in the manner of an injector, conveyed up through a vertical pipe 6 to an outlet channel 7.
As it moves down through the silo, the grain reaches dry areas of various
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exposed to dry air than below, because the grain naturally has the greatest moisture content at the beginning of its treatment. The uppermost dry zone comprises a number of internals extending transversely through the silo in the form of rectangular plates 8, whose long sides are horizontal and whose shorter sides are inclined in the silo. and are attached parallel to the other internals of the same drying zone. Each fitting is on top with a substantially downward facing. possibly adjustable bar 9, which regulates the thickness of the grain layer flowing down between the internals.
Due to the natural angle of friction of the grain, this layer forms a surface 10, the inclination of the internals being selected so that the surface. 10 see the installation nearing the lower edge of the latter. A space is thus formed between surface 10 and installation 8, which space forms a channel for the passage of the dry air which is introduced through triangular openings 56 in the end walls. The lower edge of the openings is conveniently located slightly above the surface 10 of the grain. The fixtures are made by the transverse support beams. 3 worn. After the grain has passed the drying tunnels, it arrives in an ineffective zone 11 which is several times larger than the drying zone above it.
This next drying zone is designed in a slightly different way in this embodiment.
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that is, roof-shaped, cross-section under which the grain slops off in the manner shown due to its natural angle of friction. The air is expediently through a special channel. 3, which is arranged below the ridge of the roof and with the actual air
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directed against the underlying grain layer. The grain then enters an ineffective zone 15 and then into a new drying zone, which consists of a single layer of roof-shaped fixtures 16. These create air channels on the lower side in the same way as before.
The
Beams are provided with flanges 11 at the bottom. These flanges are arranged to force the air flow to move over the grain layer in a zigzag path. The grain is now in an ineffective zone. M and then sinks into a dry zone which is formed from horizontal roofs 19, but the cross-section of the air ducts is reduced by strips 20 which are arranged under the ridge and give the lower sides of the built-in components a ridge-shaped cross-section. The air is introduced in the usual way through inlet openings 21 in the wall of the silo.
The grain then comes into an ineffective zone 22 and then into a drying zone, the latter being formed by a layer of horizontal roof-shaped fixtures 23; in these the cross-section of the air duct is further restricted by a triangular bar 24. This is followed by a new ineffective zone 25 and then one formed by a layer of roof-shaped internals 26
Troekenzone, in which the cross-section of the air by means of square bars. 27 is reduced even further. The grain then comes into a feed device which comprises a number of horizontal roof-shaped fixtures 28 which are arranged close to one another.
Under each gap formed by a pair of bars, a square rotatable roller 29 is arranged, which is mounted in two horizontally opposite horizontal supports 8 and whose shaft is outside the
Silos is provided with lever arms. The lever arms 30 are coupled to a common rod 31 which receives a reciprocating movement. The rollers are arranged in relation to the respective passage gaps in such a way that, when the roller is at rest, the grain cannot flow past the upper edges of the rollers due to its internal friction, but alternately when the rollers are set in motion on the right and left of the
Rolling down.
The grain then flows into a funnel 32, from where it is conveyed either continuously or with appropriate time intervals to the upper part of the silo by means of the injector device J.
Fig. 3 shows a system with two silos. All air ducts are supplied with air by a fan 36 which is driven, for example, by an electric motor 18. It is essential that every part of the grain is forced to move in a thin layer past the drying channels (internals) so that every part of the grain is reliably exposed to the action of the air
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PATENT CLAIMS:
1.
Method for drying granular material, in particular grain, in a silo in which the material mass gradually sinks and thereby passes through several horizontal dry zones in the form of thin streams, characterized in that the material as it sinks from one dry zone to the next deeper external influence is withdrawn from dry air during a period of time which is many times longer than the previous dry period, so that within such a long, ineffective period of time the moisture inside the property has the opportunity to come to the surface of the property before it makes its way through the next Dry zone takes.