Trockenapparat, durch welchen das Trockengut in Bandform hindurchgeführt wird. In Trocknern, bei denen die Übertragung der Trockenwärme von der Wärmequelle auf das Trockengut und die Abführung des Wasserdampfes mittels Luft im wesentlichen bei Atmosphärenspannung geschieht, muss, damit die erforderliche Trockenluftmenge und daher der Abwärmeverlust nicht zu gross wird,
für eine lebhafte und vielfach wiederholte Berührung der Trockenluft mit dem Trockengut und möglichst auch mit der Heizvorrichtung gesorgt werden. Dies erfor dert umfangreiche, in Herstellung und Be trieb teure Vorrichtungen sofort für die Um wälzung der Luft wie auch für die genü gende Ausbreitung des Trockengutes.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Trockenapparat, bei dem die genannten Vorrichtungen auf ein Mindestmass reduziert sind, wobei vorausgesetzt ist, dass das Trok- kengut in Bandform durch den Apparat hin durchgeführt wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeich net, dass das Trockengutband durch Kanäle mit luftundurchlässigen und beheizten Wän den läuft, durch welche Kanäle die Trocken luft hindurchgetrieben wird, bei einer .sol chen Geschwindigkeit und einer' solchen Be messung des vom Träckengutband nicht eingenommenen freien Kanalquerschnittes, dass ein vielfaches Hin- und Herströmen der Luft zwischen Wärmequelle und Trockengut durch die Turbulenz im Luftstrom bewirkt wird.
Die Zeichnung zeigt schematisch drei Er läuterungsbeispiele der Erfindung.
Gemäss Fig. 1 wird das zu trocknende Gut, hier ein. Schüttgut, z. B. Gras, bei a zuge führt und in flacher Schicht von zwei end losen Siebbändern b, und b, gepackt.
Das so gebildete und zugleich festgehaltene Trocken Hutband wird in den Kanal c, eingeführt, durchläuft diesen bis ans Ende, wo es über eine Umlenkrolle dl in den Kanal c" und aus diesem über die Umlenkrolle d2 durch den Kanal c@ geführt wird.
Bei e hinter dem Ka nal c,, trennen sich die beiden Bänder b, und b2, wodurch das getrocknete Gut freigegeben und entnommen wird. Die Siebbänder b,, b2 werden über die Rollen f, bis<I>f</I> e wieder nach<I>a</I> geleitet.
Die Wände der Kanäle c" c2, c3 werden durch heisse Gase, Dampf, elektrisch oder dergleichen geheizt. Die Umlenkkappen h sorgen dafür, dass von a bis e ein zusammen hängendes Kanalsystem entsteht. Die Trok- kenluft wird am Anfang des Kanals bei a und am Ende bei e eingesaugt und in der Mitte bei<I>i</I> durch den Ventilator <I>k</I> abgesaugt.
An der Stelle i ist im Kanal c2 durch Unter- brechungseiner durchgehenden Wände eine erweiterte Stelle geschaffen. Bei einer sol chen Anordnung wird sowohl die gleichzeitig im Trockenapparat befindliche Trockengut menge, wie auch die erforderliche Trocken luftmenge pro Stunde,
wie auch die Ent fernung zwischen Heizvorrichtung und Trok- kengut und somit der gesamte Raumbedarf des Trockenapparates auf ein Minimum re- duziert. Da -die Luftgeschwindigkeit gross gemacht wird,
wird die für die Behezung der Trockenluft erforderliche Heizfläche klein und die Wärmeübertragung auf das Trockengut günstig. beeinflusst. Diese wird durch die 'Wirbelung der Luft in. dem schma len Kanalraum noclh weitgehend unterstützt.
Bei gegebener Breite des Kanals, die an nähernd gleich der Breite des Trockengut bandes ist, wird durch seine Länge sowohl die Wärme abgebende Heizfläche wie auch die Wärme aufnehmende Trockengutober- fläche bestimmt. Dadurch .ist wiederum bei einer bestimmten Wärmeübertragungs- und Dampfaufriähmefähigkeit ,der Trockenluft und einer bestimmten Heiztemperatur die Leistung des Trockenapparates bestimmt.
Die Arbeitsfähigkeit-,der Trockenluft wächst aber wie bekannt mit ihrer Geschwindigkeit. Diese errechnet sich aus- dem von konstrukti ven Erwägungen abhängigen freien Kanal- querschnitt und der Luftmenge, die pro Zeit- einheit hindurchgeschickt wird.
Letztere ist bestimmt durch ihre maximale F\eüchtigkeits.- aufnahme oder -den Wärmewert, den sie zu letzt erreichen soll, und .durch die gewünschte Gesamtleistung des Trockners gegeben, also durch die Länge des- Kanals.
Die Figur gibt keinen Begriff von dem Verhältnis Kanallänge zur Kanalhöhe, wel ches praktisch die Zahl 100 meist beträcht lich übersteigt, damit die genügend rasch, z. B. mit 10 m%sek, strömende Trockenluft ihre Aufgabe erfüllen kann. Die Reynolds- .sehe Zahl wird dabeiso hoch, dass die durch die Kanäle strömende Luft vielfach zwi schen den Heizwänden und dem Trockengut band hin und her wirbelt.
Soll z. B. 1 kg dieser Luft 30 kcal auf nehmen, . d. h. einen Taupunkt von ca. 40 C erreichen, so müsste bei einer freien Kanal höhe von z. B. 5 cm, die je Meter Breite eine Luftmenge von 1800 kg stündlich hindurch- lässt, von der vorgesehenen Heizfläche eine Wärmemenge. von 1800X30=54000 -kcal abgegeben werden. Bei einem Wärmeüber- gangskoeffizienten von z. B. 40 kcallm2, h,- C und einer mittleren Temperaturdifferenz von z.
B.<B>100'C</B> wären 54000: 4000=13,5 m2 an Heizfläche nötig, d. h. der Kanal müsste, wenn beide Wände geheizt sind, 6,75 m lang sein, somit 135mal so lang wie die freie Kanalhöhe.
Bei der Trockneranordnung kann unter bestimmten Umständen mit Vorteil die Luft mittels Ventilatoren umgewälzt werden, und. zwar entweder quer zur Längsrichtung des Kanals, oder in der Längsrichtung selbst, oder auch schräg zu dieser Richtung: Es könnte z. B. sein, dass man aus prakti schen Gründen den Kanal nicht so eng ma chen kann, dass bei einmaligem Durchgang der zur Erreichung des gewollten Taupunktes erforderlichen Luftmenge die wünschens werte Luftgeschwindigkeit erreicht werden kann.
Dann könnte man eine Anordnung treffen, wie sie beispielsweise Fig. 2 zeigt, bei welcher ein Teil der abgesaugten Brüden- luft mit der angesaugten Frischluft zusam men wiederholt durch den Kanal geleitet wird.
Der Kanal c, durch den das-Trockengut- band läuft, ist hier im Verhältnis zur Länge weit: Eine TrockenLuftmenge L" wird vom \Ventilator 7g hindurchgesaugt;
beiderseits bei a und e tritt von aussen je eine Luftmenge 1/2 L, ein und am Druckrohr g des Ventila tors k eine Luftmenge L, aus, während der übrige Teil von L" durch die Leitungen l,. und h wieder an die Kanalmündungen geführt wird:
Mittels der Hähne m,. und m@ kann man die betreffenden Mengen regulieren, in dem man durch Drosselung die hierfür erfor derlichen Druckdifferenzen einstellt.
Um bei 'der Mischung der verschiedenen Luftteüe an den Kanalmündungen eine Kon densation von Brüdendampf zu vermeiden, kann man den einen oder andern oder beide Luftteile entsprechend vorwärmen, z. B. in dem man die Leitungen<B>11</B> und l2 an den äussern Kanalwänden entlang führt.
Besondere Bedeutung erlangen. alle vor geschriebenen Anordnungen dann, wenn. man die :Wärme des aus dem Trockengut ent wickelten Brüdens zurückgewinnen will, weil dann einerseits eine Trockenluft von beson ders hohem Taupunkt hergestellt wird und anderseits wegen der kleinen wirksamen Tem peraturdifferenzen besonders gute Wärme übergangsbedingungen geschaffen werden müssen.
Die Fig. 3 zeigt ein solches Ausführungs beispiel eines Trockners mit Wärmerück gewinnung. Der Trockenkanal besteht aus. einer gro ssen Zahl von übereinander gesetzten, paral lelen Teilkanälen cl-c", durch die das Trok- kengutband b hindurchläuft, indem es über den Rollen dl- dl, umgelenkt wird.
Die Wände der Kanäle c.-es werden z. B. durch elektrische Widerstandselemente n fremd beheizt, die in den Kammern 0;-0a untergebracht sind. Das in diesen Kanälen er zeugte Dampfluftgemisch wird den mittleren Kanälen c5 und c7 entnommen und durch die Leitungen 1, und h vom Ventilator Ir,
in die die .Kanäle c4 und c5 umgebenden Kammern o., und olo gesaugt, in die die Kanäle cl-c3 und cl, und c11 umgebenden Kammern o,-oa bezw. 011-0l, mittels Leitwände rl--r.r,
um geleitet und von da nach Kondensation des grössten Teils des darin befindlichen Dampfes durch die Leitungen s,. und s, ins Freie ge blasen. Die Trockenluft wird in relativ grosser Menge von dem zweiten Ventilator p durch die brüdenbeheizten Kanäle c,-c., und c[)-c.11 ge saugt,
und zwar eintretend am Anfang a von cl <B>und</B> am Ende e von c11. Am Ende von, c, bezw. am Anfang von<B>c,-</B> wird sie grösstenteils durch die Leitungen q,. und q, vom Ventila tor p ins Freie gefördert.
Der Rest dieser Luft geht weiter in die mittleren, fremdbeheizten Kanäle c5-c8, um darin, wie erwähnt, auf einen hohen Taupunkt gebracht zu werden; worauf er vom Ventilator k durch die Kam- mern \ö0-01 und, o,0-o" gesaugt und ins Freie ausgeblasen wird.
Das Trockengut wird bei a zwischen: die Siebbänder b1 und b2 aufgebracht, die es bei e wieder abgeben und- über die Rollen. f 1-f B wieder nach a zurückkehren.
Der Ventilator k könnte auch \ gemäss Fig. 2 einen Teil der -von ihm geförderten Luftmenge wieder nach .dem Anfang von Kanal c5 und dem Ende von Kanal c8 zurückführen, derart;
dass in den fremd beheizten Kanälen c5-e$ dieselbe Luftge schwindigkeit erzeugt wird wie in den brü- denbeheizten Kanälen cl-c, und CO-cil. Das Verhältnis der Kanallängen des fremdbeheizten und des brüdenbeheizten Teils zueinander wird man nach der spezifi schen Leistungsfähigkeit der Teile einrich ten. Es ist nicht notwendig, die Kanäle sym metrisch zu den Luftableitungsstellen zu, gruppieren.
Auch wird man nicht immer die Kanalwände in ihrer ganzen Länge beheizen, sondern unbeheizte Strecken vorsehen, sofern das Trockengut an .diesen Stellen eine zu kleine Wärmeaufnahmefähigkeit besitzt, was, der Fall sein wird, wenn dort die Trockenheit schon weit fortgeschritten ist.
Anderseits kann man die Wärmeabgabe der Kanalwände durch Rippen oder derglei= chen steigern, an Stellen, an denen das Trok- i kengut mehr Wärme aufnehmen kann, als bei der maximal verfügbaren Temperaturdiffe renz die glatten Wände abgeben können.
Drying device through which the material to be dried is passed in the form of a belt. In dryers in which the transfer of dry heat from the heat source to the material to be dried and the removal of the water vapor by means of air takes place essentially at atmospheric tension, so that the required amount of dry air and therefore the waste heat loss does not become too great,
for a lively and often repeated contact of the dry air with the dry goods and, if possible, with the heating device. This requires extensive devices that are expensive to manufacture and operate immediately for circulating the air as well as for sufficient spreading of the dry material.
The subject matter of the present invention is a drying apparatus in which the devices mentioned are reduced to a minimum, with the prerequisite that the dried material is passed through the apparatus in tape form.
The invention is characterized in that the dry goods belt runs through channels with air-impermeable and heated walls, through which channels the dry air is driven, at a .sol chen speed and such a measurement of the free channel cross-section not occupied by the dry goods belt that the air flowing back and forth between the heat source and the material to be dried is caused by the turbulence in the air flow.
The drawing shows schematically three He explanatory examples of the invention.
According to Fig. 1, the goods to be dried, here a. Bulk material, e.g. B. grass, at a leads and packed in a flat layer of two endless sieve belts b and b.
The dry hat band thus formed and held at the same time is introduced into channel c, runs through it to the end, where it is guided over a pulley dl into channel c "and from there over pulley d2 through channel c @.
At e behind the channel c ,, the two bands b, and b2 separate, whereby the dried material is released and removed. The sieve belts b ,, b2 are guided over the rollers f to <I> f </I> e back to <I> a </I>.
The walls of the channels c "c2, c3 are heated by hot gases, steam, electrical or the like. The deflection caps h ensure that a continuous channel system is created from a to e. The dry air is at the beginning of the channel at a and sucked in at the end at e and sucked off in the middle at <I> i </I> by the fan <I> k </I>.
At the point i, an extended point is created in the channel c2 by interrupting its continuous walls. With such an arrangement, both the amount of material to be dried in the dryer and the amount of drying air required per hour,
as well as the distance between the heating device and the dried material and thus the total space required by the drying apparatus is reduced to a minimum. Since the air speed is made high,
the heating surface required for heating the dry air becomes small and the heat transfer to the dry material is favorable. influenced. This is largely supported by the swirling of the air in the narrow duct space.
With a given width of the channel, which is approximately equal to the width of the drying material belt, both the heat-emitting heating surface and the heat-absorbing dry material surface are determined by its length. This, in turn, determines the performance of the drying apparatus with a certain heat transfer and steam build-up capacity, the drying air and a certain heating temperature.
As is well known, the ability to work in the dry air grows with its speed. This is calculated from the free duct cross-section, which is dependent on design considerations, and the amount of air that is sent through per unit of time.
The latter is determined by its maximum volatility - absorption or the heat value that it is supposed to reach last, and given by the desired overall output of the dryer, i.e. by the length of the duct.
The figure gives no concept of the ratio of channel length to channel height, wel Ches practically exceeds the number 100 mostly considerably Lich, so that the sufficiently fast, z. B. with 10 m% sec, flowing dry air can do its job. The Reynolds' number is high because the air flowing through the channels often swirls back and forth between the heating walls and the drying material.
Should z. B. 1 kg of this air take 30 kcal,. d. H. reach a dew point of approx. 40 C, then with a free duct height of z. B. 5 cm, which allows an hourly amount of air of 1800 kg per meter of width, a heat amount from the intended heating surface. of 1800X30 = 54000 kcal are released. With a heat transfer coefficient of z. B. 40 kcallm2, h, - C and a mean temperature difference of z.
B. <B> 100'C </B> 54000: 4000 = 13.5 m2 of heating surface would be required, i.e. H. If both walls are heated, the duct would have to be 6.75 m long, 135 times as long as the free duct height.
In the dryer arrangement, the air can advantageously be circulated by means of fans under certain circumstances, and. although either transversely to the longitudinal direction of the channel, or in the longitudinal direction itself, or at an angle to this direction. For example, for practical reasons, the duct cannot be made so narrow that the desired air speed can be achieved with a single passage of the amount of air required to reach the desired dew point.
An arrangement could then be made, as shown, for example, in FIG. 2, in which part of the extracted vapor air is repeatedly passed through the duct together with the sucked in fresh air.
The channel c through which the conveyor belt runs is wide in relation to its length: A quantity of dry air L "is sucked through by the fan 7g;
on both sides at a and e an amount of air 1/2 L, enters from the outside and an amount of air L, exits at the pressure pipe g of the ventila tor k, while the remaining part of L ″ through the lines l ,. and h back to the duct mouths to be led:
By means of the taps m ,. and m @ you can regulate the quantities concerned by setting the pressure differences required for this by throttling.
In order to avoid condensation of exhaust steam at the 'mixing of the various Luftteüe at the duct mouths, one or the other or both parts of the air can be preheated accordingly, eg. B. by leading the lines <B> 11 </B> and l2 along the outer channel walls.
Obtain special importance. all prescribed arrangements if. one wants to recover the heat of the vapors developed from the dry material, because then on the one hand a dry air with a particularly high dew point is produced and on the other hand, because of the small effective temperature differences, particularly good heat transfer conditions must be created.
Fig. 3 shows such an embodiment example of a dryer with heat recovery. The drying tunnel consists of. a large number of parallel subchannels cl-c ″, placed one above the other, through which the dry material belt b runs by being deflected over the rollers dld1.
The walls of the channels c.-there are z. B. heated externally by electrical resistance elements n, which are housed in the chambers 0; -0a. The steam-air mixture generated in these channels is taken from the middle channels c5 and c7 and is fed through lines 1, and h by the fan Ir,
sucked into the chambers o, c4 and c5 surrounding the channels, and olo, into the chambers o, oa and c11 surrounding the channels cl-c3 and cl, and c11 respectively. 011-0l, using guide walls rl - r.r,
to passed and from there after condensation of the major part of the vapor contained therein through the lines s,. and s, blown outside. The dry air is sucked in relatively large quantities by the second fan p through the vapor-heated ducts c, -c., And c [) - c.11,
namely occurring at the beginning a of cl <B> and </B> at the end e of c11. At the end of, c, resp. at the beginning of <B> c, - </B> it is largely replaced by the lines q ,. and q, conveyed by the ventila tor p into the open.
The rest of this air goes on into the middle, externally heated ducts c5-c8 in order, as mentioned, to be brought to a high dew point; whereupon it is sucked by the fan k through the chambers \ ö0-01 and, o, 0-o "and blown out into the open.
The dry material is applied at a between: the sieve belts b1 and b2, which release it again at e and - over the rollers. f 1-f B return to a again.
The fan k could also, according to FIG. 2, return part of the amount of air conveyed by it to the beginning of channel c5 and the end of channel c8, in this way;
that the same air speed is generated in the externally heated ducts c5-e $ as in the vapor-heated ducts cl-c and CO-cil. The ratio of the duct lengths of the externally heated and the vapor-heated part to one another is set up according to the specific performance of the parts. It is not necessary to group the ducts symmetrically to the air discharge points.
Also, the entire length of the canal walls will not always be heated, but unheated sections will be provided, provided that the dry goods at these points have too little heat absorption capacity, which will be the case when the drought is already well advanced there.
On the other hand, you can increase the heat dissipation of the channel walls by means of ribs or the like, in places where the dry material can absorb more heat than the smooth walls can give off at the maximum available temperature difference.