DD236791A1

DD236791A1 - METHOD AND DEVICE FOR COMBINED SWITCHING AND COOLING

Info

Publication number: DD236791A1
Application number: DD27568485A
Authority: DD
Inventors: Hans-Heinrich Baumert; Horst Gentzig
Original assignee: Fortschritt Veb K
Priority date: 1985-04-29
Filing date: 1985-04-29
Publication date: 1986-06-18

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur kombinierten Wirbelschichttrocknung und -kuehlung und kann fuer rieselfaehiges, pulverfoermiges oder koerniges Gut eingesetzt werden. Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur kombinierten Wirbelschichttrocknung und -kuehlung zu schaffen, die Minimierung der energetischen Verluste und materialoekonomisch guenstige Bauausfuehrung bewirken. Aufgabengemaess soll das Ziel der Erfindung unter Gewaehrleistung einer hohen Flexibilitaet beim Einsatz und Aufrechterhaltung stabiler Wirbelschichten erreicht werden, wobei insbesondere die energetischen Verluste, die durch die Waerme- und Stoffuebertragungsprozesse bei der Luftfuehrung auftreten, auf ein Mindestmass reduziert werden. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Luft zur Ausbildung der Wirbelschicht in der Trockenstufe im Druck- und in der Kuehlstufe im Saugbetrieb gefuehrt wird. Die Wirbelschicht in der Kuehlstufe wird auf eine konstante, geringe Hoehe eingestellt und das mit dem Abluftstrom ausgetragene Kuehlgut dem Produktstrom wieder zugefuehrt. Die erfindungsgemaesse Einrichtung ist durch ein spezielles Anpassungsteil der Trocknungs- und Kuehlzone gekennzeichnet.The invention relates to a method and a device for combined fluidized bed drying and cooling and can be used for free-flowing, pulverulent or granular material. The aim of the invention is to provide a method and a device for combined fluidized bed drying and cooling, the minimization of the energy losses and materialoeconomically favorable Bauausfuehrung effect. Taskgemaess to the object of the invention, while ensuring a high degree of flexibility in the use and maintenance of stable fluidized beds can be achieved, in particular, the energetic losses that occur through the heat and mass transfer processes in the air, are reduced to a minimum. The essence of the invention is that the air for the formation of the fluidized bed in the drying stage in the pressure and in the cooling stage is performed in the suction mode. The fluidized bed in the cooling stage is set to a constant, low level and the cooled material discharged with the exhaust air stream is returned to the product flow. The device according to the invention is characterized by a special adaptation part of the drying and cooling zone.

Description

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Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mit apparatetechnisch geringem Aufwand ein Verfahren und eine Einrichtung zur kombinierten Wirbelschichttrocknung und -kühlung von rieselfähigem, pulverförmigem oder körnigem Gut zu schaffen, die unter Gewährleistung einer hohen Flexibilität beim Einsatz und Aufrechterhaltung stabiler Wirbelschichten energetische Verluste, die durch die Wärme- und Stoffübergangsprozesse bei der Luftführung auftreten, auf ein Mindestmaß reduziert. Die Aufgabe wird erfindungsgemäßdsdurch gelöst, daß die Luft zur Ausbildung der Wirbelschichten inderTrocknungsstufeim Druckbetrieb und in der Kühlstufe im Saugbetrieb geführt wird. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird dabei die Wirbelschicht in der Kühlstufe auf eine konstante, geringe Höhe eingestellt, wobei gleichzeitig das Verhältnis von Wirbelschichthöhe zur Bauhöhe der Einrichtung derartig vergrößert wird, daß es den Austrag von Kühlgut mit dem Strom der verbrauchten Kühlluft zuläßt. Das mit dem Strom der verbrauchten Kühlluft ausgetragene Kühlgut wird in einer bekannten Abscheideeinrichtung abgeschieden und dem gekühlten Produktstrom wieder zugeführt. In der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Trocken- und Kühlstufe entsprechend dem Baukastenprinzip ausgeführt und lösbar miteinander verbunden, wobei sie sowohl in körperlich getrennter als auch in vereinigter Form betrieben werden können und horizontal oder vertikal zueinander angeordnet sind. Die Verbindung der Trocknungs- und Kühlstufe miteinander bei Betrieb in körperlich getrennter Form besteht bekanntermaßen aus mechanischen Förderern (Rutschen, Vibrationsrinnen, Schneckenförderern o.a.), gegebenenfalls in Kombination mit geeigneten Zellenradschleuse^ Bei Betreib in körperlich vereinigter Form besteht die Verbindung aus einem Adapter, der sich erfindungsgemäß aus einer von außen manuell schwenkbaren Platte (Unterlaufwehr) und einem höhenverstellbaren Überlaufwehr zusammensetzt, die senkrecht übereinander angeordnet sind, wobei an ihrer Verbindungsstelle eine Dichtung vorgesehen ist. Weitere Teile des Adapters sind das Gehäuse und eine Klappe, die mit Neigung zum Eingang der Kühlstufe angeordnet und mit einer elektromagnetischen Einrichtung zur Steuerung des oszillierenden Öffnungs- und Schließvorganges verbunden ist.The object of the invention is to provide a method and a device for combined fluidized bed drying and cooling of free-flowing, powdery or granular material with apparatus technically low cost, while ensuring high flexibility in the use and maintenance of stable fluidized beds energy losses caused by the Heat and mass transfer processes in the air duct occur, reduced to a minimum. The object is achieved according to the invention by the fact that the air for the formation of the fluidized beds in the drying stage in the printing operation and in the cooling stage in the suction operation is performed. According to one embodiment of the invention while the fluidized bed is set in the cooling stage to a constant, low altitude, at the same time the ratio of fluidized bed height to the height of the device is increased such that it allows the discharge of refrigerated goods with the flow of the spent cooling air. The discharged with the flow of used cooling air refrigerated goods is deposited in a known separator and fed back to the cooled product stream. In the device for carrying out the method according to the invention, the drying and cooling stage are designed according to the modular principle and releasably connected to each other, where they can be operated both in physically separate and in unified form and are arranged horizontally or vertically to each other. The connection of the drying and cooling stage with each other when operating in physically separate form is known from mechanical conveyors (chutes, vibratory troughs, screw conveyors or the like), optionally in combination with suitable rotary feeder ^ When operated in physically united form, the compound consists of an adapter that is According to the invention consists of a manually pivotable from the outside plate (underflow weir) and a height-adjustable overflow weir, which are arranged vertically one above the other, wherein at its junction a seal is provided. Other parts of the adapter are the housing and a flap, which is arranged with inclination to the input of the cooling stage and connected to an electromagnetic device for controlling the oscillating opening and closing operation.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigenThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show

Fig. 1: ein technologisches Schema der kombinierten Wirbelschichttrocknung und -kühlung, Fig. 2: den erfindungsgemäßen Adapter.Fig. 1: a technological diagram of the combined fluidized bed drying and cooling, Fig. 2: the adapter according to the invention.

Ein Verfahren zur kontinuierlichen Wirbelschichttrocknung und -kühlung eines rieselfähigen Gutes, z. B. Grassamen, Getreide oder Mohn, wird in einer Einrichtung realisiert, die aus einer Trocknungsstufe 1, einer Kühlstufe 2, einem Druckgebläse 3, einem Sauggebläse 4, einem Wärmeübertrager 5, mehreren Zellenradschleusen 6, 7, 8, 9 und zwei Fliehkraftabscheidern 10,11 besteht.A process for the continuous fluidized bed drying and cooling of a flowable good, z. B. grass seed, grain or poppy seed, is realized in a device consisting of a drying stage 1, a cooling stage 2, a pressure fan 3, a suction fan 4, a heat exchanger 5, a plurality of rotary valves 6, 7, 8, 9 and two centrifugal separators 10, 11 exists.

Das Behandlungsgut gelangt über eine Zellenradschleuse 6 in die Trocknungsstufe 1, in der durch die aus der Umgebung über ein Druckgebläse 3 und einen Wärmeübertrager 5 geführte Luft auf einem Siebboden 12 eine Wirbelschicht ausgebildet wird. Der Siebboden 12 kann durch unterschiedliche Siebbestückung hinsichtlich des an ihm auftretenden Druckverlustes und des Luftdurchsatzes modifiziert werden. In der Wirbelschicht laufen die Masse- und Wärmeaustauschprozesse derTrocknung ab. Die verbrauchte Warmluft gelangt über den Fliehkraftabscheider 10 in die Umgebung. Die abgeschiedenen Feststoffteilchen, Abrieb und Verunreinigungen des Behandlungsgutes, werden über eine Zellenradschleuse 7 ausgetragen. Das Behandlungsgut wird in der sich anschließenden Kühlstufe 2 in der Wirbelschicht weiterbehandelt. Der Siebboden 13 der Kühlstufe 2 ist nach unten'klappbar. Dadurch entfällt bei der Reinigung die Notwendigkeit des Befahrens der Einrichtung. Die Kühlluft wird durch das der Kühlstufe 2 und dem Fliehkraftabscheider 11 nachgeordnete Sauggebläse 4 aus der Umgebung angesaugt. Die Gutkühlung erfolgt bei einer konstanten Schichthöhe, die auf einen geringen Wert eingestellt wird. Er ist kleiner als der der Wirbelschicht der Trocknungsstufe 1. Der an sich unerwünschte Nebeneffekt der zunehmenden Gutaustragung mit dem Kühlabluftstrom bei sich vergrößerndem Verhältnis von Wirbelschichthöhe zur Bauhöhe der Einrichtung wird bewußt ausgenutzt. Das mit der verbrauchten Kühlluft ausgetragene Gut ist durch die Reinigungswirkung in der Trocknungsstufe 1 nahezu verunreinigungsfrei. Es wird im Fliehkraftabscheider 11 vom Luftstrom getrennt und dem gekühlten Produktstrom wieder zugeführt. Die Austragung des gekühlten Produktstromes aus der Kühlstufe 2 erfolgt über ein Überlaufwehr 14, das an der Unterkante eine Klappe aufweist, die die Restentleerung ermöglicht.The material to be treated passes through a rotary valve 6 in the drying stage 1, in which a fluidized bed is formed by the out of the environment via a pressure fan 3 and a heat exchanger 5 guided air on a sieve plate 12. The sieve bottom 12 can be modified by different sieving with regard to the pressure loss occurring at it and the air flow. In the fluidized bed, the mass and heat exchange processes of drying proceed. The spent hot air passes through the centrifugal separator 10 into the environment. The deposited solid particles, abrasion and contamination of the material to be treated are discharged via a rotary valve 7. The material to be treated is further treated in the subsequent cooling stage 2 in the fluidized bed. The sieve bottom 13 of the cooling stage 2 is hinged down. This eliminates the need for cleaning the device during cleaning. The cooling air is sucked in by the cooling stage 2 and the centrifugal separator 11 downstream suction fan 4 from the environment. The good cooling takes place at a constant layer height, which is set to a low value. It is smaller than that of the fluidized bed of the drying stage 1. The undesirable side effect of the increasing Gutaustragung with the cooling exhaust air at increasing ratio of fluidized bed height to the height of the device is deliberately exploited. The discharged with the used cooling air Good by the cleaning effect in the drying stage 1 is almost free of contamination. It is separated in the centrifugal separator 11 from the air flow and fed back to the cooled product stream. The discharge of the cooled product stream from the cooling stage 2 via an overflow weir 14, which has a flap on the lower edge, which allows the emptying.

Zum Betrieb derTrocknungs- und Kühlstufe in körperlich vereinigter Form ist ein Adapter als Verbindungsstück vorgesehen (Fig. 2). Er dient zum weitgehenden Luftabschluß zwischen den beiden Druckkammern und besteht aus einer von außen manuell schwenkbaren Platte (Unterlaufwehr) 15 und einem höhenverstellbaren Überlaufwehr 16, die senkrecht übereinander angeordnet sind. An ihrer Verbindungsstelle ist eine Dichtung 17 vorgesehen. Durch die Dichtung wird der Lufttransport zwischen Trocknungs- und Kühlstufe verhindert. Eine Klappe 18, die eine Neigung zum Eingang der Kühlstufe 2 aufweist und das Gehäuse 19 sind weitere Teile des Adapters. Die Klappe 18 ist zur Steuerung des Öffnungs-und Schließvorganges mit einer nicht dargestellten elektromagnetischen Einrichtung verbunden.To operate the drying and cooling stage in physically united form, an adapter is provided as a connector (Figure 2). It serves for extensive air termination between the two pressure chambers and consists of a manually pivotable plate from the outside (underflow weir) 15 and a height-adjustable overflow weir 16, which are arranged vertically one above the other. At its junction a seal 17 is provided. The seal prevents air transport between the drying and cooling stages. A flap 18 having a slope to the entrance of the cooling stage 2 and the housing 19 are further parts of the adapter. The flap 18 is connected to control the opening and closing operation with an electromagnetic device, not shown.

Das Trockengut aus der Wirbelschicht fließt über das Überlaufwehr 16 des Adapters und lagert sich auf der Klappe 18 ab. Diese öffnet und schließt, gesteuert durch die elektromagnetische Einrichtung, in oszillierendem Rhythmus. Die Frequenz kann dabei variabel eingestellt werden. Während des impulsartigen Öffnungsvorganges wird das Gut durch die Schwerkraftwirkung und den Druckunterschied der beiden Stufen in die Kühlstufe 2 transportiert. Der Durchtritt von Warmluft in die Kühlstufe 2 ist dabei äußerst gering, die Stabilität der Wirbelschichten bleibt gewährleistet und energetische Verluste durch Warm- und Kaltluftvermischung werden vermieden. Zur Restgutentleerung der Trocknungsstufe 1 wird das Unterlaufwehr 15, das beiThe dry material from the fluidized bed flows through the overflow weir 16 of the adapter and is deposited on the flap 18 from. This opens and closes, controlled by the electromagnetic device, in an oscillating rhythm. The frequency can be set variably. During the pulse-like opening process, the material is transported by the gravity effect and the pressure difference of the two stages in the cooling stage 2. The passage of hot air into the cooling stage 2 is extremely low, the stability of the fluidized beds remains guaranteed and energy losses due to hot and cold air mixing are avoided. To Restgutentleerung the drying stage 1, the underflow weir 15, the at

Claims

1. A process for the combined fluidized bed drying and cooling of free-flowing, powdery or granular material i cascaded dry and cooling stages, characterized in that the air to form the Wirbelschicl in the drying stage (1) in the printing operation and in the cooling stage (2) in the suction mode to be led.

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claims:

2. A method for combined fluidized bed drying and cooling according to claim 1, characterized in that in the cooling stage (2) the fluidized bed is adjusted to a constant, low altitude, at the same time the ratio of fluidized bed height to the height of the device is increased such that it allows the discharge of refrigerated goods with the flow of de used cooling air, and the ausgetragene.Kühlgut discharged with the flow of the spent cooling air in a known separation device (11) and fed back to the cooled product stream.

3. A device for carrying out the method according to claim 1 or 2, wherein the drying and cooling stage executed according to the modular principle and are releasably connected to each other, both in physically separate and in unified «form can be operated, are arranged horizontally or vertically to each other and the connection of the drying and cooling stage with each other in operation in physically separate form of mechanical conveyors (chutes, vibrating troughs, screw conveyors or the like), optionally in combination with suitable rotary valve ^ and when operating in physically united form of an adapter, characterized in that when operating in physically united form of the adapter from an externally manually pivotable plate (underflow weir) (15) and a height-adjustable overflow weir (16), which are arranged vertically one above the other, wherein at its junction a seal (17) is provided, and from the housing (1 9) and a flap (18) which is connected with inclination to the input of the cooling stage (2) and with an electromagnetic device for controlling the oscillating opening and closing operation.

For this 2 pages drawings

Field of application of the invention

The invention relates to a method and a device for combined fluidized bed drying and cooling for free-flowing, powdery or granular material. It can be used in agriculture, the food industry, fuel technology or the chemical industry.

Characteristic of the known technical solutions

Known fluidized bed devices for the combined drying and cooling of free-flowing, powdery or granular material have different zones for the individual treatment steps. The material to be treated usually moves in the fluidized bed on a horizontal or slightly inclined hole bottom, which may be provided with valves, where it passes successively different chambers into which the hot and cold air is blown on the bottom side for heat treatment and cooling of the material by Anströmkanäle. Such fluidized bed devices are i.a. in Ullmann's Enzyklopadie der technischen Chemie,

4th edition (1972), p. 711 and Bühler-Miag-Nachrichten No. 223 (1984), p. 14 f. been described.

Furthermore, devices have been described in which using the modular design, the individual Kammei or treatment zones consist of flanged pipe components with corresponding connections for gas supply unc-entsorgungsvorrichtungen, a variation of the lengths of the treatment zones and adaptation to different goods and changes in the properties allow during treatment (DE-OS 3246461). The disadvantage of these known devices is that the heat and mass transfer of the different tempered air flows of the drying and cooling zone leads to energy losses both during drying and during the cooling process. In the patent documents DD-WP 160209 and DD-WP 211948 devices for roasting and cooling are described in particular of coffee beans in the fluidized bed. By executing the individual zones in stages arranged one above the other or by the installation of an insulating partition, the o.g. Disadvantage mitigated, but not completely eliminated. Another disadvantage of these devices is the exclusive application of the positive pressure air guide casual operation. The cooling air is heated by heat transfer and compression in the centrifugal fan by about 8 K, resulting in a reduction of the cooling capacity.

Energetically minimal losses occur in the execution of individual treatment zones as separate, but in general, a large space. Stages. In this case, the connection of the stages with each other proves to be a technically problem to be solved. In general, the level of downstream equipment is chosen to take advantage of the gravitational effect on the material to be promoted from stage to stage. In addition or alternatively, mechanical conveyors (DE-PS 2531390), the use occurring in the fluidized bed centrifugal forces (EP-PS 125516) or the pressure differences i provided the stages for Gutaustrag, in the latter case, an excessive pressure drop in the fluidized bed must be avoided by appropriate closure organs (CH-PS 558674).

Object of the invention

The aim of the invention is to provide a method and a device for the combined fluidized bed drying and cooling of free-flowing, powdery or granular material, which minimizes the energy losses both during drying and during the cooling process and to a material-economically favorable effort BauderEinrichtun lead.