CH659882A5 - Schaufeltrockner. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaufeltrockner gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In Schaufeltrocknern der erfindungsgemässen Art haben die Stirnflächenschaber die Aufgabe, während des Trocknungsprozesses ein Verkrusten der Trommelstirnflächen und damit eine Verschlechterung des Wärmeüberganges zu verhindern. Bei den bisher bekannten Schaufeltrocknern bestehen die Schaber aus einem etwa radial verlaufenden durchgehenden Stahlblech, welches zur Drehrichtung während des Trocknens senkrecht, schwach positiv oder schwach negativ geneigt ist. Diese Ausbildung und Anordnung hat vor allem den Nachteil, dass infolge seiner breiten Angriffsfläche der Schaber beim Eintauchen in das Produkt eine starke Bremsung des Rotos bewirkt, deren Überwindung eine hohe Antriebsleistung verlangt. Ausserdem wird insbesondere bei negativer Anstellung des Schabbleches das Produkt stark an die Stirnwand gedrückt und dort komprimiert, wodurch der Wärmeübergang verschlechtert und der nachteilige Bremseffekt weiter erhöht wird. Bei Trocknern mit konstantem Antrieb treten oft Überlastungen des Antriebssystems und Beschädigungen des Schabers auf. Bei Trocknern mit lastabhängiger Regelung zeigen sich starke Lastschwankungen. Es kommt relativ oft zu Blockierungen des Rotors, was zumeist nur durch Unterbrechung des Trocknungsvorganges und vorzeitige Entleerung des Trockners behoben werden kann.

Durch die Erfindung sollen die aufgezeigten Mängel beseitigt und die Stirnschaber so ausgebildet werden, dass sie bei optimaler Schabwirkung auch beim Eintauchen in das Produkt nur eine geringe Bremswirkung haben.

Die gestellte Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 beschriebene Anordnung im wesentlichen gelöst. Besonders Optimierungen sind in den Ansprüchen 2ff beschrieben.

Durch die Lücken der schräg angestellten Schabbleche kann das Produkt, ohne komprimiert zu werden, ausweichen, wobei durch die Schrägstellung ein radialer Stofftransport erfolgt. Die schräg gestellten Schabbleche ergeben eine Aufreisswirkung (Messereffekt), wodurch die Krustenbildung am Deckel verhindert wird. Dadurch bleiben die Kontaktflächen für einen guten Wärmeübergang für Heiz-und Kühlzwecke frei.

Da die Bleche strömungstechnisch vorteilhaft sind, ergibt sich beim Durchtritt durch das Produkt eine nur geringe Leistungserhöhung. Bei lastabhängiger Regelung stellt sich eine höhere Drehzahl ein und es werden durch die schnellere Umwälzung des Produktes die Trocknungszeiten verkürzt.

Durch die geringere Lastaufnahme wird der Energieverbrauch gesenkt, die mechanische Belastung von Welle, Lagern und Stopfbuchsen verringert, was sich in einer erhöhten Lebensdauer und somit Kosteneinsparung manifestiert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäss ausgebildeten Schaufeltrockner im Axialschnitt durch die Trommel,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 das in Fig. 1 rechte Ende des Rotors in perspektivischer Darstellung, wobei aus zeichnerischen Gründen die Drehrichtung und der Anstellwinkel der Schabbleche invertiert sind,

Fig. 4 das linke Ende einer Variante mit gewölbter Stirnplatte im Axialschnitt, und

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 4

In den Figuren sind die liegende Trommel mit 1, der Rotor mit 2 und dessen motorischer Antrieb mit 3 bezeichnet. Trommel und Motor sind in üblicher Weise (nicht dargestellt) mittels entsprechender Träger am Boden befestigt. Der Antrieb ist vorzugsweise reversibel und stüfenlos drehzahlregelbar. Am besten geeignet sind hydraulische Antriebe.

Die Trommel 1 ist in an sich bekannter Weise mit Belade-und Entladeöffnungen versehen, mit einem Heizmantel ausgestattet und an eine Brüdenabsaugung angeschlossen. Alle diese Elemente sind konventionell und daher in den Figuren nur symbolisch durch Pfeile angedeutet: L Beladeöffnung, E Entladeöffnung BRUe Brudenabsaugöffnung, HD Heizdampfzuleitung, HDK Heizdampfkondensatableitung.

Der Rotor 2 ist von innen beheizbar und mit gleichmässig über seinem Umfang und seine Länge verteilten Rührarmen 5 ausgestattet, die an den Enden Schaufeln 5 tragen. Die Schaufeln 5 sind so geneigt, dass sie in der Drehrichtung T im Uhrzeigersinn (Funktion Trocknen) auf in der Trommel

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befindliches Gut eine Kraftkomponente in Richtung auf die beiden Trommelenden ausüben und im Gegendrehsinn A (Funktion Entleeren) das (getrocknete) Gut in die Trommelmitte schieben, wo sich unten die Entladeöffnung E befindet.

Der Rotor 2 trägt an jedem seiner beiden Enden je einen Stirnflächenschaber. Jeder dieser beiden Schaber ist erfin-dungsgemäss durch eine Vielzahl von Einzelschabblechen 6 gebildet.

Die Schabbleche 6 stehen zur Drehrichtung T «Trocknen» in einem spitzen Anstellwinkel a nach aussen. Sie üben daher in der Drehrichtung T auf das zu trocknende Gut eine nach innen gerichtete Kraftkomponente aus. Der Anstellwinkel a beträgt darstellungsgemäss etwa 20° ; er kann auch etwas kleiner oder grösser, insbesondere im Bereich von 10-30° gewählt werden. In der Praxis wird er durch Versuche an die Eigenschaften des zu trocknenden Gutes optimal angepasst. Bei Trocknern, die stets für das gleiche Gut verwendet werden, sind die Bleche 6 in der Regel angeschweisst. Trockner für verschiedene Güter werden mit Vorteil mit Blechen 6 ausgestattet, deren Anstellwinkel a wahlweise einstellbar und in der jeweils gewünschten Lage fixierbar ist.

Die Schabbleche 6 sind radial so verteilt, djiss sie die Stirnfläche lsder Trommel 1 im wesentlichen lückenlos odersich teilweise überdeckend überstreichen. In den Fig. 2 und 5 ist die Überdeckung durch die Linien ÜL angedeutet. Die Bleche 6 können über den Umfang gleichmässig verteilt sein. Insbesondere aus konstruktiven Gründen ist es jedoch zweckmässiger und einfacher wenn, wie dargestellt, alle Bleche 6 in einer Durchmesserlinie angeordnet sind. Hierbei ist die Anordnung weiter so getroffen, dass die Bleche 6 der einen Durchmesserhälfte (Radius) die Lücken der anderen vorzugsweise mit geringer Überdeckung überstreichen. Eine erste Gruppe der Bleche 6 sitzt dabei direkt am letzten Rührarm 4 des Rotors 2, eine zweite Gruppe direkt an der Stirnfläche 2s des Rotors 2 und eine dritte Gruppe an einem Arm 7, der sich mittels einer Stütze 8 am nächstgelegenen Rührarm 4 abstützt (Fig. 3). Die Bleche 6 sind in ihrer Länge so bemessen bzw. abgestimmt, dass ihre Stirnkanten 6s bis knapp an die Trommelstirnflächen ls reichen, diese jedoch auch bei der höchsten Betriebstemperatur nicht berühren. Der Abstand (Spiel) À beträgt bei der höchsten Betriebstemperatur ca. 5 bis 15 Millimeter, vorzugsweise ca. 8 Millimeter. Im kalten Zustand ist der Abstand A entsprechend der Wärmedehnungsdifferenz zwischen Rotor und Trommel grösser. Die stirnseitigen Kanten 6s sind in der Form an die 5 Form der Trommelstirnflächen ls angepasst, so dass der genannte Abstand A zwischen ihnen und der Trommelstirnfläche überall etwa gleich gross ist.

Die Schabbleche 6 sind an der Vorderkante 6v angeschärft, wodurch sich der durch das Produkt auf sie ausgeübte Brems-10 widerstand zusätzlich verringert.

Bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Variante mit gewölbtem Stirndeckel ls sind die beiden äussersten Schabbleche 6o gleichfalls an der in der Drehrichtung T «Trocknen» vorderen Kante scharf und ausserdem so geformt, dass ihre Rückseite durch eine schräge Fläche in der Drehrichtung A «Austragen» (Entleeren) auf das Produkt eine zur Trommelmitte gerichtete Förderkraft ausübt.

Das Trocknen erfolgt chargenweise. Nach dem Einfüllen des zu trocknenden Gutes, z.B. eines Presskuchens (aus einer Filterpresse) und Schliessen der Einfüllöffnung E wird der Rotor 2 in Richtung T «Trocknen» in Drehung versetzt und die Brüdenabsaugung BRUe eingschaltet. Die Heizung HD wird entweder vor dem Füllen (Vorheizung), beim Füllen oder nach Abschluss des Füllens eingeschaltet. Der Rotor 2 kann entweder mit konstanter oder lastabhängiger Drehzahl angetrieben werden. Bei lastabhängiger Regelung können Energieaufwand (Antrieb, Heizung) und Trocknungseffekt (Zeit) optimiert werden.

Nachdem der gewünschte Trocknungsgrad erreicht ist wird nach Abschaltung der Heizung und Brüdenabsaugung die Drehrichtung des Rotors 2 umgekehrt und die Entladeöffnung E geöffnet. Das getrocknete Gut wird unterstützt von dem nunmehr in der Drehrichtung A «Austragen» laufenden Rotor durch die Öffnung E ausgetragen.

Es hat sich gezeigt, dass, verglichen mit konventionellen Trocknern, beim erfindungsgemässen Trockner die vom Antrieb aufzubringenden Lastspitzen im Mittel um ca. 30% gesenkt werden können und dass bei lastabhängiger Regelung sich die mittlere Drehzahl merklich erhöht, was eine zusätzliche Verkürzung der Trocknungszeit zur Folge hat.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Schaufeltrockner mit einer liegenden Trommel mit einem motorisch antreibbaren koaxialen Rotor mit Rührarmen und Stirnflächenschabern, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Stirnflächenschaber durch eine Vielzahl von einzelnen Schabblechen (6) gebildet ist, die zur Drehrichtung des Rotors (2) in einem spitzen Anstellwinkel

   (а) stehen und in ihrer Gesamtheit die zugeordnete Stirnfläche (ls) der Trommel (1) im wesentlichen lückenlos überstreichen.
2. 2. Schaufeltrockner gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schabbleche (6) alle in einer Durchmesserlinie angeordnet sind, wobei die Schabbleche

   (б) der einen Durchmesserhälfte die Lücken der anderen Hälfte überstreichen und umgekehrt.
3. 3. Schaufeltrockner gemäss Anspruch 1 oder 2, mit dreh-richtungsreversiblem Rotor (2), dessen Schaufeln (5) so geformt sind, dass sie in der einen Drehrichtung, welche im folgenden als Drehrichtung (T) «Trocknen» bezeichnet ist, eine optimale Durchmischung, und in der anderen Drehrichtung, welche im folgenden als Drehrichtung (A) «Austragen» bezeichnet ist, einen axialen Materialtransport zu einer oder mehreren Austragsöffnungen (E) bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel (a) der éin-zelnen Schabbleche (6) zur Drehrichtung (T) «Trocknen» ein nach aussen spitzer Winkel (a) von vorzugsweise 10-30° ist, so dass in dieser Drehrichtung die Bleche (6) auf das zu trocknende Gut eine nach innen gerichtete Kraftkomponente ausüben.
4. 4. Schaufeltrockner gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Drehrichtung (T) «Trocknen» vorderen Kanten (6v) der Schabbleche (6) messerartig angeschärft sind.
5. 5. Schaufeltrockner gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (À) zwischen den stirnseitigen Kanten (6s) der Schabbleche (6) und den Stirnflächen (ls) der Trommel (1) in der Grössen-ordnung von Millimetern liegt und vorzugsweise bei der höchsten Betriebstemperatur 5 bis 15 Millimeter beträgt.
6. 6. Schaufeltrockner gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitigen Kanten (6s) der Schabbleche (6) in ihrer Form an die Form der Trommelstirnflächen (ls) angepasst sind, so dass der Abstand (À) zwischen ihnen und der Trommelstirnfläche

   ( 1 s) überall etwa gleich gross ist.
7. 7. Schaufeltrockner gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel (a) der Schabbleche (6) wahlweise einstellbar ist.