CH244788A - Verfahren zum Betrieb von Trocknern mit Luft als Wärmeträger, sowie Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Betrieb von     Trocknern    mit Luft als Wärmeträger, sowie Einrichtung  zur Ausübung des Verfahrens.    Bei mit Luft als Wärmeträger betriebe  nen Trocknern, bei welchen die Schwaden     un-          ausgenützt    den Trockner verlassen, beträgt  der spezifische Wärmeverbrauch ca. 1200 bis  selbst 1800 kcal pro kg     ausgetriebenes    Was  ser, also zwei- bis     dreimal    mehr als     zur    Ver  dampfung von 1 kg Wasser     nötig    ist.

   Dieser  hohe Wärmeverbrauch ist dadurch     bedingt,     dass     neben    der     Verdampfungswärme    auch  noch die Luft als Wärmeträger aufzuheizen  ist, so dass also neben der nützlichen     Ver-          dampfungswärme    auch noch diese Ballast  wärme aufzubringen ist.

   Man kennt     nun    wohl       verschiedene     diesen hohen Wärme  verbrauch mehr oder     weniger    herabzusetzen;  so kann man durch     Vorwärmung    der Frisch  luft     oder        Beheizung    des Trockengutes in  Trockenvorstufen mit den Schwaden den spe  zifischen Wärmeverbrauch bis auf etwa  500     kcal/kg        herunterbringen.        Ähnliche    Werte       kann        man.    auch .erreichen, wenn man die     Heiz-          wärme    mit einer     Wärmepumpe    erzeugt,

      welche entweder mit einem Wärmeträger wie  Ammoniak, schweflige Säure     etc.    oder mit  Luft als     Kompressions-Egpansions-System     arbeitet.  



  Vorliegende     Erfindung        betrifft    nun ein  Verfahren     zum.        Betrieb    von     Trocknern    mit  Luft als Wärmeträger, darin bestehend, dass  die den Trockner verlassenden Schwaden in  einem     Kompressor    verdichtet und einem  Heizkörper dieses Trockners zugeführt wer  den, und zwar so, dass die Strömung durch  diesen Heizkörper im Gegenstrom zu derje  nigen der     Trockenluft        im    Trockner erfolgt.

    Die     ebenfalls    Gegenstand der     Erfindung    bil  dende     Einrichtung    zur Ausübung dieses Ver  fahrens kennzeichnet sich durch mindestens ei  nen einen Heizkörper und einen     Raum    für das  Trockengut     enthaltenden    Trockner, der mit  einem Kompressor zum Ansaugen     und    Ver  dichten der aus dem Trockengut entweichen  den Schwaden     und    zum Hineindrücken der  selben in den Heizkörper verbunden ist, der-           art,    dass die Strömung durch den Heizkörper  unter Wärmeabgabe an die Trockenluft im  Gegenstrom zu dieser     im    Trockner erfolgt.  



  Eine beispielsweise Ausführungsform  einer solchen Einrichtung ist in den     Fig.    1  und 2 schematisch dargestellt, wobei     Fig.    2  ein Schnitt nach der Linie     1-I    der     Fig.1    ist.  Die Trockenkammer A bildet einen im     Quer-          schnitt    ovalen Kanal; dieser wird     einerseits     vom Trockengut von E nach F durchwandert  und enthält anderseits die Heizrohre D. Die  Trockenluft     wird    nun bei 1 in den Trocken  kanal eingeführt und durch Leitbleche J ge  zwungen, in schraubenlinienförmiger Bahn  abwechselnd durch das.

   Trockengut und über  die Heizfläche zu strömen, wie durch die  schlangenförmige Linie in     Fig.    1 und Schleife  in     Fig.    2 angedeutet. Die Schwaden verlassen  den Trockner bei 2, werden     in    einem Filter  L von allfälligem Staub befreit und     dann    vom  Verdichter B auf     beispielsweise    2     ata    gebracht  und     mittels    Druckleitung 3 dem Heizkörper  D zugeführt.

   Die dabei auftretende, relativ  hohe Überhitzungstemperatur kann durch  Einspritzen von Wasser bei H herabgesetzt  werden, so dass die Luft     mit        unvermindertem     Wärmeinhalt, jedoch soweit abgekühlt, dass  sie dem Gut nicht schadet, bei 3' in die Heiz  rohre D     eintritt.    Die     Durchströmung    der letz  teren erfolgt also im Gegenstrom gegenüber  der Trockenluft im Trockner.     Die    Abkühlung  der Heizluft hat nun Kondensation der im  Trockner     aufgenommenen,    Feuchtigkeit im  Innern der Heizröhren zur Folge.

   Das Kon  densat wird in     einem        Abseheider    G abgeschie  den und die entfeuchtete Luft unter Arbeits  leistung in einer Luftturbine B' entspannt.  Die Abluft verlässt also das System bei 5  entfeuchtet und verhältnismässig kalt, so dass  die     Abwärmeverlu.s@te    klein sind.

   Für eine       Wasserdampfaufnahme    von beispielsweise  0,24 kg je kg trockener Luft     beträgt    der  Wärmewert der aufzuwendenden Verdich  tungsarbeit     ca,    39 kcal bei einer Verdichtung  von 1,0 auf 2,0     ata    und bei einem Wirkungs  grad des     Verdichters    von ca.<B>70%;

  </B> der  Wärmewert der Expansionsarbeit der abge  kühlten und entfeuchteten Schwaden ist bei    einem durch Abkühlung und     Entfeuchtung     verursachten Energieverlust von ca. 25 % und  bei einem Turbinenwirkungsgrad von ca. 70  noch ungefähr 13 kcal, so     da.ss    der spezifische  Wärmeverbrauch
EMI0002.0034  
   aus  getriebenes Wasser beträgt, bezogen auf die  Kupplungsleistung des Verdichters.

   Rechnet  man noch die unvermeidlichen Wärmeverluste  sowie den Wirkungsgrad der elektrischen  Antriebsmaschine C,     so    kann man mit der ge  schilderten Schaltung den aussergewöhnlich  kleinen Wärmeverbrauch von     ca.150        kca1/kg     ausgetriebenes Wasser erreichen, also mehr  fach weniger als bei den bisher bekannten       -\Terfahren.    Beim Austritt aus dem Trockner  (Stelle 2) kann dabei die Lufttemperatur  z. B. 75 C und die Sättigung 85 % betragen.  Natürlich müssen bei einer'<B>so'</B> sparsam be  heizten Trockenanlage die Wärmeverluste  durch Abstrahlung entsprechend klein gehal  ten werden, da     andernfalls:    das Resultat stark  beeinträchtigt würde. Ein solcher Trockner  ist deshalb sorgfältig zu isolieren.

   Von beson  derer Wichtigkeit ist auch eine     gute    Führung  der Luft durch den Trockner; Kurzschluss  Strömungen in den Spalten längs des Förder  bandes und des Heizkörpers haben einen  schädlichen Einfluss auf die geschilderte       Gegenstrom-Wärmeaustauschung.     



  Beim Ausführungsbeispiel der erfindungs  gemässen Einrichtung nach     Fig.3    ist ange  nommen,     da.ss    das Trockengut, z. B. Getreide,  so     rieselfähig    ist,     da.ss    es zwischen den Heiz  rohren D hindurch von oben nach unten durch  rieseln kann. Die Aufgabe des Gutes erfolgt  oben mit Schleusenrad     E    und die     Entnahme     unten bei F.

   Die Bezeichnungen sind analog  denjenigen der     Fig.1    und 2, zusätzlich sind  die     Leitbleche   <I>J</I> und das Leitrohr<I>J',</I> so  wie die Isolation     K.    Das Trockengut fällt  also in die die Heizrohre D umgebenden  Zwischenräume und wird durch das Rohr J'  zum Verbleiben in diesen Zwischenräumen  gezwungen. Unten am Trockner gibt das. Röhr       T    den     Austritt    frei, so dass das. getrocknete  Gut bei F den Trockner wieder verlassen  kann.

   Die Frischluft wird bei 1 in eine Ring-           kammer    eingeführt, von wo sie durch das  Siebblech J zum Trockengut gelangen kann  und gezwungen ist, vertikal nach oben dieses  zu     durchströmen.    Hier wird also Heizung und  Trocknung im     absoluten        Gegenstrom    und  unter kontinuierlichem     Wärmeaustausch    er  möglicht.  



       Die    übrige     Einrichtung,        wie    Kompressor  B, Expansionsturbine B',     Entfeuchter    G,     Ein-          spritzvorrichtung    H und     Filter    L, ist die  selbe     wie    in     Fig.1    und 2.

   Es kann noch durch  Verwindung der Heizrohre dafür gesorgt wer  den, dass das Trockengut auf     seinem    vertika  len Weg nach     unten        gezwungen    wird, seine  relative     Lage    zum     Heizrohr    zu ändern, wo  mit einer ungleichen     Trocknung    vorgebeugt  wird.     Das    lückenlose Nachfliessen des Gutes  kann ferner durch eine     Rüttelvorrichtung    be  günstigt werden.

       Das    obere Schleusenrad E  muss ferner möglichst gut gegen das Gehäuse  abdichten, damit der vom     Kompressor    B er  zeugte     Unterdruck    möglichst wenig "falsche"  Luft von oben her     einsaugt.     



  Bei den gezeichneten     Anordnungen    der       Fig.    1 und 3 verlässt das trockene Gut den  Trockner auf der     Eintrittseite    der nicht vor  geheizten Frischluft 1, so dass es     relativ    kalt  austritt und damit wenig Wärme verschleppt.

    Dieser     Vorteil    kann noch durch die Nach  schaltung eines     Gut-Nachkühlers    N (in     Fig.    3  mit     strichpunktierten    Linien angedeutet) er  höht werden; die bei 1'     eintretende    Trocken  luft durchströmt in diesem Fall erst diesen  Nachkühler, bevor sie in den Trockner bei  1     eintritt.    Damit wird die Gutwärme in ein  fachster Weise wieder dem     Kreislauf    zuge  führt.

       Eventuell    noch vorhandene Restwärme  könnte in bekannter Art mittels besonderem       Ventilationssystem    dem abgehenden Trocken  gut entzogen und über     einen    (nicht gezeichne  ten)     Vorw    ärmer auf das     ankommende    Gut  übertragen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zum Betrieb von Trocknern mit Luft als Wärmeträger, dadurch gekenn zeichnet, dass die den Trockner verlassenden Schwaden in einem Kompressor verdichtet und einem Heizkörper dieses Trockners zu geführt werden, wobei die Strömung durch diesen Heizkörper im Gegenstrom zu derje nigen der Trockenluft im Trockner erfolgt. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Trockengut im Gegenstrom zur Trockenluft geführt wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockenluft in schraubenlinienför- miger Strömung abwechselnd durch das Trockengut und über den Heizkörper geführt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man rieselfähiges Trockengut von oben nach unten zwischen vertikalen Heizrohren des Heizkörpers durchrieseln lässt. 4. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass in die verdich teten, überhitzten Schwaden zwecks Tempe raturabsenkung vor Eintritt in den Heiz körper Wasser eingespritzt wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die im Heizkörper abgekühlten Schwaden durch einen Tropfen- abscheider geführt werden. 6. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 4 und 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die abgekühlten und entfeuch teten Schwaden in einer Turbine unter Arbeitsleistung entspannt werden. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Trockenluft vor Eintritt in den Tiockner zuerst in einen dem Trockner nachgeschalteten Gut-Nach- kühler geführt wird.

   PATENTANSPRUCH II: Einrichtung zur Ausübung des Verfah rens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch mindestens einen einen Heizkörper und einen Raum für das Trockengut enthaltenden Trockner, der mit einem Kompressor zum Ansaugen und Verdichten der aus dem Trok- kengut entweichenden Schwaden und zum Hineindrücken derselben in den Heizkörper verbunden ist, derart,

   dass die Strömung durch den Heizkörper unter Wärmeabgabe an die Trockenluft im Gegenstrom zu dieser im Trockner erfolgt. UNTERANSPRüCHE B. Einrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocken kammer des Trockners im Querschnitt ovale Form besitzt und in einem Teil zum Durch wandern des Trockengutes eingerichtet und in einem andern Teil von Heizrohren durch zogen ist, sowie Leitvorrichtungen besitzt, die die Trockenluft zwingen,

   in .schrauben- linienförmiger Bahn abwechselnd durch das Trockengut und über die Heizrohre zu strö men. 9. Einrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine Wasser-Einspritz- vorrichtung vor dem Eintritt der verdichte ten, überhitzten Schwaden in den Heizkörper. 10. Einrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizrohre des Heizkörpers: vertikal angeordnet sind und das Trockengut zwischen diesen Rohren von oben nach unten wandert.

   11. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass die vertikalen Heizrohre verwunden sind, zwecks Vermeidung ungleichmässiger Trocknung des Trockengutes. 12. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 10 und 11, dadurch ge kennzeichnet, dass der Trockner mit einer Rüttelvorrichtung versehen ist. 13. Einrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch einen T'ropfenabschei- der, durch den die im Heizkörper abgekühlten Schwaden geführt werden. 14.

   Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 13, gekennzeichnet durch eine Luftturbine zur Entspannung der abge kühlten und entfeuchteten Schwaden. 15. Einrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch einen Gut-Nachkühler, der dem Trockner nachgeschaltet ist, mit einer Leitung für die Zufuhr der Trockenluft in diesen Nachkühler, bevor die Luft in den Trockner gelangt. 16.

   Einrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockner so angeordnet und gebaut ist, dass die Füh rung des Trockengutes im Gegenstrom zur Trockenluft erfolgt. 17. Einrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Kom pressor ein Staubabscheider eingeschaltet ist.