Trocknungsverfahren. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Trocknungsverfahren zum Trocknen der verschiedensten Güter wie Gras, Korn, Wurzelgewächse, Früchte, Erze, feste Brenn stoffe, Ton und Chemikalien.
Es wurden Versuche durchgeführt, bei welchen warme Luft zu Trocknungszwecken erzeugt wurde, indem Luft aus der Umge bung zuerst über die Verdampferrohrschlange eines Kompressions -Kühlaggregates, dann über einen zwischen Kondensator und Ver dampfer des genannten Aggregates angeord neten Wärmeaustauscher und anschliessend über die Kondensatorrohrschlange geleitet wurde; wo die Luft auf eine Temperatur ge bracht wurde, die über der Temperatur im. Wärmeaustauscher lag, wobei ein Fluidum, z. B.
Luft oder Wasser, das annähernd die Temperatur der Umgebung besass und von der Troeknungsluft unabhängig war, zur Liefe rung von dem Wärmeaustauseher zuzuführen der Wärme verwendet wurde.
Bei der Durchführung dieser Versuche wurde mittels eines Lufterhitzers eine Er höhung der Temperatur der Trocknungsluft, nachdem sie das Kühlaggregat verlassen hatte, erstrebt, wobei diese Temperaturerhöhung mittels Abfallwärme einer Brenikraftma- schine durchgeführt wurde, welche Maschine zum Antrieb des Kompressors des Kälteaggre gates sowie zum Antrieb des Ventilators zur Förderung der Troeknungsluftdurch das Kühlaggregat verwendet wurde, Es hat sich nun gezeigt,
dass ein solcher Trocknungsprozess noch bedeutend. verbessert werden kann, wenn er in geschlossenen Ge bäuden angewendet wird, da die Temperatur der über die Verdampferrohrschlange geführ ten Luft vor Passieren der Verdampferrohr- schlange dann genügend hoch ist, um den bei den genannten Versuchen verwendeten, zwi schen Verdampfer und Kondensator angeord neten Wärmeaustauscher entbehren zu kön nen.
Dasselbe gilt, wenn der Trocknungspro- zess statt in einem geschlossenen Gebäude in einem geschlossenen Kanalsystem unter Ver wendung von Abdeckhauben und Leitungen durchgeführt wird und die Troeknungsluft, nachdem sie das zu trocknende Gut passiert hat, wieder über die Verdämpferrohrschlange geführt wird.
Es hat sich bei -diesen Versuchen gezeigt, dass bei Verwendung eines Kühlaggregates ohne einen der Kondensatorrohrschlange nachgeschalteten Lufterhitzer die Endtempe ratur der Trocknungsluft durch Faktoren, wie der mögliche Kondensationsdruck, die Art des Kühlmittels und die Kenndaten des Kälte- kompressors, begrenzt ist.
Alle .diese Faktoren bewirken Begrenzungen, welche es schwierig machen, eine Luftendtemperatur zu erhal ten, die bei noch wirtschaftlich arbeiten den Kompressions-Kühlaggregaten 50-55 C übersteigt.
Eine solche Begrenzung der Temperatur der Trocknungsluft schränkt das Verfahren gIlf dae Trocknen von solchem Gut ein, deni. nur eine geringe Feuchtigkeit entzogen wer den soll, z. B. auf das Trocknen von Getreide und Heu.
Für das Entwässern von Gewächsen, wie Gras und andere Grüngewächse, Wurzel gewächse; Hopfen und andere Produkte, deren Anteil an Wasser mehr als 50 /a ihres Gewichtes ausmacht, ist die Trocknungszeit nach dem genannten Verfahren viel zu lang.
Zum Trocknen solcher Produkte muss zur Beschleunigung des Trocknungsvorganges die Lufttemperatur erhöht werden. Üblicherweise wird mit Lufttemperaturen über 57 C und wenn möglich sogar über 65-70 C gearbeitet.
Das erfindungsgemässe Trocknungsver- fahren ist dadurch gekennzeichnet, dass Trocknungsluft in einem in sich geschlossenen Strömungsweg in einem Haupttrockner um gewälzt wird, und zwar aufeinanderfolgend über eine Verdampferrohrschlange eines Kompresrsions-Kühlaggregates, eine Konden- satorrohrschlange dieses Aggregates, einen Lufterhitzer,
dem aiis der Antriebsmaschine des Kältekompressors Wärme zugeführt wird, über das zu trocknende Gut und schliesslich wieder über die Verdampferrohrschlange des Kompressions-Kühlaggregates.
Die Antriebsmaschine zum Antreiben des Kältekompressors ist zweckmässig eine Brenn kraftmaschine, wobei Wärme sowohl aus dein Kühlwasser als auch aus den Abgasen dieser Brennkraftmaschine dem Lufterhitzer zu geführt werden kann, so dass die Temperatur der Trocknungsluft nach Verlassen des Luft erhitzers höher ist als nach dem Passieren der Kondensatorrohrschlange. Dieser Luft erhitzer kann bei Temperaturen arbeiten, die bis zum Siedepunkt von Wasser reichen oder auch darüber liegen, wenn das Kühlwasser für die Brennkraftmaschine unter Überdruck ge halten wird,
so dass die Abwärme der Brenn- kraftmaschine die Trocknungsluft bis auf Temperaturen von 70 C oder sogar 77 C er wärmen kann.
Die durch das zu trocknende Gut hin durch geführte Trocknungsluft wird zweck mässig mittels. Hauben und Rohrleitungen zur Verdampferrohrschlange zurückgeführt; oder die ganze Anlage kann zu diesem Zweck in einem geschlossenen Gebäude unterge bracht werden.
Damit wird erreicht, dass ein grösserer Teil des aus dem zu trocknenden Gut verdampften und von der Troeknungs- luft aufgenommenen Wassers auf der Ver- clampferrohrschlangedes Kühlaggregates kon- densiert und dabei seine latente Wärme an die Verdampferrohrschlange abgibt.
Die Verwendung von Abwärme der An triebsmaschine ermöglicht ferner die Er höhung der aus dem zu trocknenden Gut ver- clainpften Wassermenge, was seinerseits eine Erhöhung der in das Kühlaggregat zurück geführten Wärme hervorruft.
Es ist zweckmässig, die Verdampferrohr- schlange, den Kompressor, die Kondensator rohrschlange und den Lufterhitzer, in welchen die Abwärme der Antriebsmaschine aus- genützt wird, alle in einen gleichen tunnel artigen Schacht anzuordnen, während man den Ventilator am Ende dieses Schachtes auf stellen kann, so dass er über die genannten aufeinanderfolgend angeordneten Elemente Luft ansaugt und diese durch oder über das zu trocknende Gut bläst.
Man kann auch die Antriebsmaschine eine Transmissionswelle treiben lassen, welche so wohl den Kältekompressor als auch den Ven tilator antreibt. Dadurch wird ein spezieller Antrieb für den Ventilator vermieden und die Antriebsmaschine stärker belastet, so dass auch ihre Abwärmemenge zunimmt, die an die Trockenluft abgegeben wird, was sei nerseits die dem zu trocknenden Gut entzo gene Wassermenge vergrössert.
Es ist bekannt, dass Atmosphärenluft bei gewöhnlichen Sommertemperaturen zwischen 7.8 und 30 C geschnittenen und auf dem Felde liegenden Gewächsen einen beträchtlichen Teil Wasser entzieht.
Es ist üblich, Gewächse längere Zeit, z. B. 2 bis 24 Stunden, auf dem Felde liegen zu lassen, so dass sie durch Wind- und Sonnen- einwirkung möglichst viel Wasser verlieren können. Bewegte Luft ist besonders wirksam zum raschen Austreiben von Wasser und in dieser Weise behandelte Gewächse können bei durchschnittlichen sommerlichen Verhältnis- sen ihren Wassergehalt von 80 bis auf 60
% reduzieren, welcher Vorgang mit Lufttrocknen bezeichnet wird.
Wo ein solches Vortrocknen stattgefunden hat, kann der Feuchtigkeitsgehalt, der pro Einheit des zu trocknenden Gutes in diesem verbleibt, durch nachfolgendes künstliches Haupttrocknen besonders vorteilhaft bis auf die Hälfte herabgesetzt werden. Ausserdem wird die Leistung der Trocknungsanlage da durch erhöht.
Das Vortrocknen im Freien an der Luft ist aber oft nicht möglich, z. B. zufolge un günstiger Witterung oder wo das Haupt trocknendes Gewächses unmittelbar nach dem Schneiden erfolgen soll.
Es ist deshalb zweckmässig, einen von der gleichen Antriebsmaschine antreibbaren zwei ten oder auch noch einen dritten Ventilator zu verwenden, der dazu dient, ein möglichst grosses Volumen an Atmosphärenluft durch das zu trocknende Gut zu führen, bevor dieses in die Trocknungskammern gelangt, um so. annähernd dieselben Verhältnisse zu schaffen, wie sie beim Vortrocknen des Gewächses auf dem Felde herrschen.
Ein Vorteil einer solchen Anordnung liegt darin, dass dadurch die Antriebsmaschine stärker belastet wird, wodurch die an ihr Kühlwasser abgegebene Wärmemenge sowie die Abgastemperatur ebenfalls ansteigen, wo bei diese zusätzliche Wärme in der Anlage für die Haupttrocknung zurückgewonnen wird, wodurch das aus dein zu trocknenden Gut- während des Trocknungsverfahrens ent fernte Wassergewicht erhöht wird.
Die Saug seite der Vortrocknungsventilatoren kann so angeordnet sein, dass diese Ventilatoren die Luft über die Antriebsmaschine ansaugen, damit die Stralllungswärme der Antriebs maschine zur Erwärmung der Luft beiträgt, wodurch die Temperatur der Vortrocknungs- luft etwas erhöht wird, was eine bessere Vor- t.roeknung des Gutes zur Folge hat.
Soll die Trocknungsluft noch stärker erwärmt werden, so kann ein zusätzlicher Lufterhitzer vorgesehen sein, der z. B. elek- trische Widerstandselemente, Dampfrohr schlangen oder dergleichen aufweist. In ge wissen Fällen, in welchen das Trocknen auf landwirtschaftlichen Betrieben erfolgen soll, sind oft dampfbeheizte Apparate vorhanden und der entsprechende Dampf kann zum Überhitzen der Trocknungsluft verwendet erden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Durchführung ,des erfin dungsgemässen Verfahrens soll an Hand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben werden, wobei gleichzeitig das genannte Ver fahren beispielsweise erläutert werden soll. Es zeigen: Fig. 1 schematisch den Aufbau der Ein richtung und Fig. 2 den Strömungsweg durch die Trock- nungskammern, je nach der Stellung des Zweiwegventils.
Die Trocknungseinrichtung besteht aus dem Haupttrockner 1, in welchem ein Kälte kompressor 2, eine Verdampferrohrschlange 3, eine Kondensatorrohrschlange 4, ein Luft erhitzer 5, ein Ventilator 6 und zwei Trock- nungskammern 7 und 8 untergebracht sind. Alle diese Teile, ausgenommen die Troek- nungskammern - 7, 8, sind in einem tunnel- artigen Schacht 9 angeordnet, an dessen einem Ende -ein Drahtgitter 10 vorgesehen ist.
Im Bereich des andern Schachtendes mün den zwei Rohre 11 und 12, wobei an der Ein mündungsstelle ein Zweiwegventil 13 vor gesehen ist. Die beiden Kammern 7, 8 sind durch eine Leitung 14 miteinander verbunden.
Eine Brennkraftmaschine 15 treibt eine Transmissionswelle 16 an, welche die Ab triebe 17 und 18 zum Antreiben des Ventila tors 6 bzw. des Kältekompressors 2 aufweist.
Durch eine Leitung 19 wird der Brenn kraftmaschine 15 Kühlwasser aus dem Luft erhitzer 5 zugeführt, das nach seiner Erwär mung durch eine Leitung 20, abwärts durch eine Rohrschlange 21 eines Wärmeaustaxu- sehers 22 und dann über eine Leitung 23 zu rück in die Rohrschlange des Lufterhitzers 5 strömt. Gleichzeitig strömen die Abgase der Brennkraftmasehine 15 a-tlfwäits, durch den Wärmeaustauscher 22, um die Temperatur des Wassers in der Rohrschlange 21 noch wei ter zu erhöhen.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist dabei folgende: Angenommen das Ventil 13 nehme die in der Zeichnung mit voll ausge zogenen Linien dargestellte Lage ein; zu trocknendes Gut wird in einen oben offenen schalenförmigen Behälter mit perforiertem Boden geladen, welcher Behälter in die Kam mer 7 gebracht wird, während die Kammer 8 vorläufig leer bleibt.
Durch das Gitter 10 in den .Schacht 9 ge saugte Troeknungsluft wird beim Passieren der kalten Verdampferrohrschlange 3 getrock net und beim Passieren der Kondensatorrohr- schlange 4 erwärmt., z. B. auf 57 C. Beim Passierender Rohrschlange des Lufterhitzers 5 wird die Trocknungsluft weiter erwärmt, z. B. auf 71 C.
Diese trockene, warme Luft wird nun durch den Ventilator 6 in den un tern Teil der Kammer 7 gefördert und trock net bei ihrem Aufsteigen durch diese Kammer das darin enthaltene zu trocknende Gut (siehe auch Fig. 2).
Am Anfang des Trocknungsprozesses; das heisst wenn nur die Kammer 7 mit zu trock nendem Gut beschickt ist, ist die aus der Kammer 7 austretende Trochnungsluft ganz mit Wasserdampf gesättigt.
Wenn dann aber das Gut in der Kammer 7 langsam zu trock nen beginnt, ist die die Kammer 7 verlassende Trocknungsluft nur noch unvollständig mit Wasserdampf gesättigt;
nun wird die zweite Kammer 8 ebenfalls mit zu trocknendem Gut gefüllt, das durch die ungesättigte Trock- nungsluft. aus der ersten Kammer 7 vorge trocknet wird. Dieser Strömilngsweg der Trocknungsluft ist in der Zeichnung mit aus gezogenen Linien angedeutet (Fug. 1 und 2).
Wenn das in der Kammer 7 enthaltene Gut vollständig getrocknet ist, wird es durch neues, zu trocknendes Gut ersetzt und das Ventil 13 in die in den Fig. 1 und 2 gestri chelt gezeichnete Lage umgestellt, so dass durch den Ventilator 6 geförderte Trock- nungsluft aufwärts durch- das vorgetrock nete Gut in der Kammer 8, abwärts durch das frische Gut in der Kammer 7 und dann zurück zum vergitterten Ende 10 des Schach- ;
tes 9 strömt, um den Kreislauf durch das Kühlaggregat und die Trocknungskammern erneut zu beginnen.
Die beiden Kammern 7 und 8 werden <B>ab-</B> wechslungsweise mit feuchtem, zu trocknen dem Gut gefüllt und dabei jedesmal das Ven til<B>13</B> umgestellt, wobei die Trocknungsluft die betreffende Kammer jedesmal in umge kehrter Richtung durchströmt. Es ist ersicht lich, dass zufolge der beschriebenen Anord-, nung die Troeknungsluft in der einen Rich tung durch jede Ladung, um diese vorzutrock nen, und in der andern Richtung zum Been digen des Trockners des Gutes strömt.
In jeder Stellung des Ventils 13 wird voll ständig mit Wasserdampf gesättigte Luft, welche die fertig zu trocknendes Gut enthal tende Kammer verlässt, zurück zur kalten Verdampferrohrschlange des Kühlaggregates gesaugt. Dabei wird zwecks Trocknung der Luft die Feuchtigkeit an der Verdampfer rohrschlange 3 abgeschieden.
Durch Zuführen der Luft vom Kühlaggre gat zu den Trocknungskammern und durch Einschliessen der ganzen Einrichtung in einen annähernd luftdicht abgeschlossenen Raum können sowohl die fühlbare Wärme als, auch die latente Verdampfungswärme der in der Luft enthaltenen Feuchtigkeit im Trock- nungsprozess ausgenützt werden.
Die Brennkraftmaschine 15 kann eben falls im- Schacht 9 angeordnet sein.
Bevor das zu trocknende Gut in eine der Trocknimgskammern 7, 8 eingebracht wird, kann es in einer Kammer 26, wie in der Zeichnung dargestellt, vorgetrocknet werden. Durch die Kammer 26 wird dabei mittels eines zusätzlichen Ventilators 27, der durch die Transmissionswelle 16 angetrieben wird, Atmosphärenluft gefördert.
Hilfsaggregate wie eine Hammermühle 28 und eine Ballenpresse 29 können ebenfalls von der Transmissionswelle 16 aus durch die Antriebsmaschine 15 angetrieben werden.
Auf diese Weise erzeugt. die zusätzliche Kapazität oder Belastung der Antriebs- maschine zusätzliche Abwärme, welche ent weder im Haupttrockner 1 oder in der Vor trocknerkammer 26 verwendet werden kann.
Es versteht sich, dass dem in sich geschlos senen Strömungsweg unter Umständen auch kleine Mengen von Frischluft zugeführt und/oder kleine Mengen von mit Feuchtig keit gesättigter Luft entnommen werden können.