Verfahren und Anlage zum Trocknen von feuehtem Pflanzengut.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von feuchtem Pflanzengut mit ausgeprägtem Zusammen- halt der einzelnen Pflanzenteile, zum Beispiel von Gras und Eräutem, Blättern, Stamm-und Wurzelteilen, zusammenbackendem, nicht rieselfähigem Saatgut oder dergleichen. Mit besonderem Vorteil kann die Erfindung für Material von faseriger Besehaffenheit und mit verhältnismässig hohem Wassergehalt, zum Beispiel mit einem Was sergehaltvon mehr als 40% des Gesamt- gewichtes, verwendet werden. Die Erfindung betrifft ferner eine zum Ausführen des Trocknens dienende Anlage.
Es hat sich in der Praxis herausgestellt, da¯ das getrocknete Produkt beim erfin dungsgemässen Trocknen zum Beispiel von Gras denselben Nährwert und dieselbegrüne Farbe, wie das lebende Gras erhalten kann.
Nach dem Verfahren gemäss der Erfindung wird das Pflanzengut in mehrere, je f r sich zusammenhängende Stränge unterteilt, indem es von oben in einen achachtförmigen, mindestens zeitweise von Trockenluft durch strömten Raum zwischen in diesem vorge sehene ortsfeste Führungsglieder hineingeführt wird, welche derart angeordnetsind, da¯ sie das Herabgleiten der StrÏnge gestatten und zusammen mit diesen eine Anzahl von Kanälen bilden, welche den Zweck haben, eine m¯glichst gleichmϯige Durch- strömung des Pflanzengutes durch die Trok- kenluft herbeizuführen.
Die Zeichnung zeigt zwei beispielsweise Ausführungsformen der Anlage zur Durch- führung des Verfahrens und Detailvarianten.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch die erste Anlage längs der Linie 1-1 in Fig. 3 ;
Fig. 2 ist ein horizontaler Schnitt lÏngs der Linie 2-2 in Fig. 1, und
Fig. 3 ist ein Längsschnitt lÏngs der Linie 3-3 in Fig. 1 ;
Fig. 4 zeigt eine Einzelheit im Längsschnitt in grösserem Massstab ;
Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch eine Detailvariante ;
Fig. 6 zeigt eine weitere Detailvariante in grösserem Massstab ;
Fig. 7 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform.
Die Anlage nach den Fig. 1 bis 4 umfasst drei einen Trookensohacht bildende Abschnitte 10,11,12, welche je einen im wesentlichen geschlossenen Raum 13 umfassen, dessen obere Wand mit Öffnungen 14 versehen ist. Diese Íffnungen sind durch querlaufende Gangbretter 15 begrenzt. Oberhalb der Abschnitte ist ein gemeinsamer Raum 16 vorgesehen, der zum Abladen des zu trocknenden Gutes vor dem Einlegen dient.
Das Material kann von einem Fuhrwerkplatz 17 aus, der mit einer passenden, nicht dar gestellten Aufzugs-oder andern Transportvorrichtung versehen sein kann, aufgezogen werden. Jeder Raum 13 weist eine Anzahl von querlaufende Führungsglieder bildenden Balken 18, 19,20. 21 auf, die in vier Etagen angeordnet sind, derart, dass die Balken in einer gewissen Etage sich gegenüber den Zwischenräumen zwischen den Balken in den benachbarten, oberhalb und unterhalb liegenden Etagen befinden. Die Kon struktion der Balken geht deutlicher aus Fig. 4 hervor.
So zum Beispiel sind die Balken 18 mit zwei abwärts gerichteten, längs- laufenden und schräggestellten Flanschen 22 24 versehen, an welchen eine gro¯e Anzahl von Stäbehen 25,26 befestigt ist, so dass die Führungsglieder spitzdachförmig sind.
Da. mit volle Gleichförmigkeit erreicht wird, sind in gewissen Etagen weitere Gruppen von Stäbahen 27 bezw. 28 an den Querwän- den befestigt. Die Schrägstellung dieser Stäbehen kann zweckmässig mit Rücksicht auf den Gleitwiderstand des Trockengutes gewÏhlt werden. Um das Material gegen die Wände des Trockenraumes zu drängen und dadurch eine Luftströmung zwischen dem Material und der Wand zu verhindern, sind zweckmässig die in der Nähe der Balkenenden befindlichen StÏbchen mit gr¯¯erer Neigung als die übrigen angeordnet.
Am obern Teil jeder Materialbahn sind besondere Führungsleisten 80,81 oberhalb der Bahn angeordnet, um eine gleichmäBige Verteilung des Materials längs der Materialbahn zu bewirken. Hierdurch können in sehr effektiver Weise Stockungen in der herab- gleitenden Bewegung der Materialstränge verhindert werden.
Dadurch da. ss das Material während der ganzen herabgleitendenBewegungteilsnach der einen und teils nach der andern Richtung hin abgelenkt wird, wird eine wieder- holte Umlagerung der verschiedenen Mate- rialteile im Verhältnis zu einander bewirkt.
Der Materialstrang kann zweckmässig im obern Teil schmaler sein, als es dem Abstand der Führungsglieder im untern Teil der Bahn entspricht. Dies hat jedoch keine Erhöhung des Luftwiderstandes im untern Teil zur Folge, weil der spezifische Luftwiderstand beim Fortschreiten des Trocknens allmÏhlich abnimmt.
Unten ist eine Anzahl von von aussen angetriebenen Forderwalzen 29 vargesehen, die nach Fig. 4 je aus einer viereckigen drehbaren zweckmässig hölzernen Welle und vier an dieser Welle befestigten Flügeln 30 besteht. Das eine Ende jedes Raumes 1'3 steht ferner mit einem Kanal 31 in Verbindung, durch welchen die Luft für das Trocknen eingefiihrt wird. Die Luft wird mittelst Flügelventilatoren 32,33 hineingetrieben. die mittelst eines Elektromotors oder dergleichen angetrieben werden. Vor den Ventilatoren ist ein Luftvorwärmer 34 angeordnet. der mit einer Ïu¯ern Umhüllung 35 versehen ist. Dieser Luftvorwärmer wird bei feuchter Witterung mittelst einer Feuerungsanlage 36 geheizt.
Die Flammen werden hierbei ge zwungen, durch einen Verbrennungsbeschleu- niger 37 hindurchzustromen. Die erhitzten Abgase strömen darauf durch den Luftvor wärmer'34 und verlassen denselben durceb das Ablaufrohr 38. Natürlich komien auch die mit Kaltluft gemischten Abgase dureh den Trockenapparat hindurchgeleitet werden, nachdem dieselben von Funken, RuB usw. gereinigt worden sind, und zwar zum Beispiel nach Fig. 5, wo das Ablaufrohr 85 des Ofens 84 durch eine Separierungsvor- richtung 86 zu den Mischungsdüsen 87,88 geleitet wird.
Frische Luft kommt direkt in den Trommel 89 hinein und wird zusam men mit ; den von Staub befreiten Abgasen. die durch die Düsen 87, 88 austreten, mittel, st der Ventilatoren 90,91 in den Trockenraum eingesaugt.
Bei Benutzung der Anlage wird das zu trocknende Gut 49, zum Beispiel Gras, in die einzelnen Offnungen 14 hineingebracht. wobei es bis auf die den Schacht unten be grenzenden Fordervorrichtungen 29 herabfällt, dort zunächst aufgehalten wird und beim weiteren Nachf llen zickzackf¯rmige Stränge zwischen den Führungsgliedern 18.
19,20,21 bildet. Diese F hrungsglieder sind so angeordnet, da¯ die zwischen ihnen befindlichen Materialstränge bei Betätigung der F¯rdervorrichtungen 29 unter Beibehaltung ihres mechanischen Zusammenhanges und eines inderHauptsacheunveränderten ( nach unten verschoben werden k¯nnen. Wie es deutlich aus Fig. 4 hervorgeht, entstehen unter den Führungsgliedern und zwischen benachbarten Strängen quer durch das Material durchgehende KanÏle 39.
40. 41. 42,43.
Durch diese KanÏle wird das Trockengut in eine Anza. hl von verhältnismässig dünnen Schichten unterteilt, die untereinander im Verhältnis zum Luftstrom reihengeschaltet sind. Wenn nÏmlich die Luft durch eine einzige dicke Schieht hindurch gehen m ¯te, so w rde dieselbe gewiese bestimmte Wege durch das Material wählen, und andere Teile des Materials würden überhaupt nicht berührt werden, wodurch die Trock- nung in ungleichförmiger Weise erfolgen würde.DieWasseraufnahmefähigkeit der Luft würde, dann auch nicht in genügendem MaBe ausgenutzt werden. Durch die dargestellte Unterteilung des Materials in verhältnismässig d nne Sehichten erhält man eine gleichmässigere Luftverteilung innerhalb jeder Schicht.
Au¯erdem wird die Luft besser ausgenutzt, weil eine Luftmenge, die even tuell durch eine Öffnung in der Schicht hindurchgeht, jedenfalls- gezwungen wird, sich mitderändern Luft, die in denselben Ka- nal hineinströmt, zu mischen, und also nachher für, das s Trocknen in der nächsten Schicht nutzbar gemacht wird.
Die Kanäle 40 brauchen nicht, wie auf der Zeichnung unbedingt den ganzen zwischen den stationären Teilen 25, 26, 20 eingeschlossenen Raum zu bilden, sondern können auch unter Umständen nur einen Teil desselben bilden, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, wo der Kanal oben durch die Wand 92 begrenzt ist.
Wenn die Ventilatoren 32, 33 in Gang gesetzt werden, entsteht also ein gewisser Überdruck im untern Teil des Schachtes 13, wodurch Luftstr¯me durch das Trockengut entstehen, welche Luftatrome von den Räu- men 43 aus, in den Pfeilrichtungen in Fig. 4 zu den LuftkanÏlen 42 und 41 und von hier aus weiter nach den Luftkanälen 40 und 39 un, d schlieBlich durch die'Öffnungen 14 zum Raum 16 fliessen, wo Atmosphärendruck herrscht. Wie hieraus hervorgeht, wird das Material gründlich durch Trockenluft nach dem Gegenstromprinzip durchstr¯mt und man kann bei feuchter Witterung durch Heizung in der Feuerstätte 36 bewirken, dass die einstromende Trockenluft eine etwas erhöhte Temperatur erhÏlt.
Um den Abbau der verdaulichen Bestandteile der Pflanze zu verhindern, ist es wich tig, dass der Wassergehalt der verschiedenen Teile derselben wenigstens an den Oberflä chenschichten während des Trocknens so schnell als möglich herabgesetzt wird, so, da¯ die Pflanze zwangsweise in eine abgeänderte LebenstÏtigkeit versetzt wird. Unter diesen Bedingungen kann hierbei soga, neues Eiweiss vorkommen, und zwar wahrscheinlich infolge einer schnellen Vermehrung der Kon zentration des Zellsaftes am Anfang des Trocknens.
Obwohl es wirtschaftlich vorteilhaft ist, das oben beschriebene Gegenstrom- prinzip zu verwenden, nach welchem der feuchteste Teil des Trockengutes durch die feuchteste Trockenluft getroffen wird, so kann es zweckmässig sein, das feuchte neu eingelegte Material wenigstens wÏhrend einer gewissen Zeitperiode nach dem Einlegen einem so trockenen Luftstrom auszusetzen, dass die Pflanze, wie oben erwähnt, schnell ihre Lebenstätigkeit ändert.
Dies kann bei der in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform dadurch bewirkt werden, dass während einer kurzen Zeitspanne zu Anfang des Trocknens etwas trok- kene Luft unmittelbar den Kanälen 39 und 40 (Fig. 4) zugeführt wird, beispielsweise durch einen besonderen Kanal 82 (Fig. 1 und 2). Oder es wird durch zusätzliche vorüber- gehende ErwÏrmung in den KanÏlen 39 und 40 die relative Feuchtigkeit der die ganze Masse normal hindurchstr¯menden Luft herabgesetzt. Oder es kann die durch das Futter hindurchströmende Luftmenge vermehrt werden, so dan-dite Luft, wenn dieselbe das neu eingelegte Trockengut erreicht, einen wesentlichen Teil ihrer Trookenfähigkeit noch besitzt.
Nachdem das schnelle Trocknen eine Herabsetzung des Wassergehaltes in den äu ssern Teilen der Pflanze veranlasst hat, kann dieser Zustand auch bei höherem Sättigungsgrad der Luft unschwer aufrechterhalten werden, und das Gegenstromprinzip kann dann beim weiteren Troeknen verwendet werden.
F r den Fall, dass es erwünscht ist, Spei cherungsräume unterhalb der Trockenvor- richtung zur Verfügung zu haben, kann es zweckmässig sein, die Ventilatoren 93,94 (Fig. 7), auf der Saugseite, das heisst oberhalb der herabgleitenden Futtermasse, anzu ordnen. Hierbei braucht der Raum 95 nicht mehr gegen die Umgebung abgeschlossen zu sein, und das Material kann direkt, zum Beispiel zweeks Lagerung, in diesem Raum heTatfallen. Der gleich wie beim ersten Beispiel ausgebildete Trockenschacht 96 selbst ist hierbei in einem Laternenaufbau 97 auf dem Dach das Gebäudes untergebracht.
Es hat sich in der Praxis herausgestellt, dass der Luftstrom beim Trocknen in den dargestellten Anlagen so krÏftig sein sollte, dass der Wassergehalt des Trockengutes in nerhalb fünf oder sechs Tage bis zu 40% herabgesetzt wird, damit der Abbau inner halb zulässiger Grenzen gehalten wird.
Es hat sich ferner herausgestellt, dass der
Abbau, auch wenn die Pflanze während mehrerer Tage einer Trocknung in natürli- cher, auch ziemlich feuchter Luft ausgesetzt : ist, sich innerhalb mässiger Grenzen hält, weil das Futter nicht die für einen schnellen
Abbau erforderliche Temperatur annehmen kann. Das Futter kann mit andern Worten für eine Zeit durch stromende Luft konser viert werden. Da die natürliche Luft ver hältnismässig trocken ist, wird die konservie rende Wirkung noch weiter verstärkt da durch, da¯ das Futter während der Trock nung eine bedeutend niedrigere Temperatur alsdie Luft annimmt. Der Abbau nimmt wesentlich mit der Temperatur ab und bei
10 erfolgt der Abbau äusserst langsam.
Am Anfa des Trocknens in den darge stellten Anlagen darf der Luftstrom, wenn es sich um junge Pflanzenteile handelt. h¯chstens f r einigeStundenunterbrochen werden, weil sonst der Abbau anfängt.
Wenn es sich um Ïltere Pflanzenteile han delt, die nicht so schnell höhere Temperatur annehmen, sowie auch im späteren Stadium des Trocknens können die Unterbrechungen bis zu ungefähr 10 Stunden verlängert wer den. Die Hauptsache ist jedoch, da¯ die Un terbrechungen nicht so sehr ausgedehnt wer den, dass das Futter wegen seiner eigenen
Lebenstätigkeit oder derjenigen der Bakte- rien eine nennenswerte Temperaturerhöhung annimmt. Der Luftstrom sollte mit andern
Worten im wesentlichen kontinuierlich sein.
Als Beispiel sei angenommen, dass die in
Fig. 1 bis 4 dargestellte Anlage zur Auf nahme von 30000 kg feuchtem Material die nen soll. In die Anlage wird jeden Tag auf einmal oder mehrere Male hintereinander im ganzen 8000 kg Material eingelegt, wobei immer ein entsprechender Materialteil von den Walzen 29 weggeführt wird.
Der Luft- strom hat während des Tages, zum Beispiel während acht Stunden, beim Eintritt eine
Temperatur von 15 und eine relative Feuch- tigkeit von 40 %. Am zweckmässigsten wird hierbei für die Trocknung natürliche Duft verwendet, die jedoch in eiligen FÏllen zum
Beispiel bis zu 35 C erwarmt werden kann, wobei die relative Feuchtigkeit der eintreten den Luft bis zu 12 herabgesetzt wird.
Die Erwärmung ist jedoch vom wirtschaft lichen Standpunkt weniger vorteilhaft, und es wird im allgemeinen billiger, bei dem be treffenden Feuchtigkeitsgehalt die natürliche
Luft, so wie sie ist auszunutzen.
Morgens und abends ist die Feuchtigkeit der eintretenden natiirlichen Luft grosser, zum Beispiel 60 bis 70S während im t, anzen acht Stunden. Wenn die Ansprüche auf die
Leistungsfähigkeit nicht sehr gro¯ sind, kann manchmal die kalte Luft verwendet werden. Manchmal kann jedoch eine gewisse
ErwÏrmung in dieser Zeit mit R cksicht auf die Leistungsfähigkeit wirtschaftlich erfor derlich sein.
Es wird angenommen, dass der Feuchtig- keitsgeha-lt der eintretenden Luft nachts s wÏhrend acht Stunden ungefähr 90% be trÏgt. Es lohnt sich dann im allgemeinen, die Luft zu erwÏrmen, um das s Trocknen zu erleichtern. Bei kleiner Produktion kann es jedoch zweckmässig sein, sich mit der zur
Verfügung stehenden natürlichen Luft zu begnügen, die zwar eine geringe Trooknungs- fähigkeit besitzt aber die Temperatursteige- rung des Futters und dadurch den schnellen
Abbaudesselben verhindert.
In dem erwähnten Beispiel ist die Luft menge bei natürlicher Luftzufuhr 30 m3 pro
Sekunde. Zur Temperaturerhöhung bis zu
35 bis 45# wird der in Fig. 3 ersichtliche
Ofen verwendet, der 300000 kg Ealorien pro
Stunde an die Luft abgibt. Das Troeknen kann bei Verwendung von warmer Luft mit nur 1/3 der genannten Luftmenge oder 10 m3 pro Sekunde ausgeführt werden, wobei die Trockenleistung ungefähr dieselbe bleibt wie bei Benutzung der natürlichen Trockenluft am Tage und ungefähr 330 kg Was, ser pro -Stunde durch die Luft abgeführt werden, was einer Leistung von 2000 kg trocknem Heu mit 18 % Wassergehalt oder von 8000 kg feuchtem Gras pro 24 Stunden entspricht.
In dem erwähnten Beispiele wird also jeder Teil des Trockengutes drei bis vier Tage im Troekenschaoht der Anlage liegen, wobei jedoch zu bemerken ist, daB das Trocknen bis herab zu 40% Wassergehalt in be deutend kürzerer Zeit, und zwar in ein bis zwei Tagen erfolgt.
Die niedrigste Luftgeschwindigkeit dürfte in der Praxis 5 Meter pro Minute sein. Es ist natürlich auch möglich, mit sehr groBen Luftgeschwindigkeiten zu arbeiten, da bei diesen aber die Trockenfähigkeit der Luft nicht in wirtschaftlichem Grade ausgenutzt wird und da ferner der im Trockengut der Luft entgegengesetzte Widerstand bei hohen Luftgeschwindigkeiten stark zunimmt so sollte die Geschwindigkeit der durch da. s Material hindurchgeleiteten Luft 100 Meter pro Minute nicht überschreiten.