DE102012102130B4

DE102012102130B4 - Schubbodendurchlauftrockner

Info

Publication number: DE102012102130B4
Application number: DE102012102130.9A
Authority: DE
Inventors: Franz Lunzner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2032-03-15
Also published as: DE102012102130A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schubbodendurchlauftrockner mit einem Zuführbereich (3) und einem Entnahmebereich (4) für Biomasse (2), mit einem eine Schubbodenfördereinrichtung (5) aufweisenden und den Zuführbereich (3) mit dem Entnahmebereich (4) verbindenden Bodenabschnitt, und mit einer ersten Luftversorgung (7), über die Trocknungsluft in einem an den Zuführbereich (3) angrenzenden Trocknungsbereich (8) des Bodenabschnitts in die Biomasse (2) einbringbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Schubbodendurchlauftrockner (1) wenigstens eine zweite Luftversorgung (9) umfasst, über die Konditionierungsluft in einem an den Trocknungsbereich (8) angrenzenden Konditionierungsbereich (12) des Bodenabschnitts in die Biomasse (2) einbringbar ist, wobei der Schubbodendurchlauftrockner (1) eine Gebläseanordnung (10) aufweist, mit deren Hilfe die Trocknungsluft und die Konditionierungsluft über die jeweiligen Luftversorgungen (7; 9) in die jeweiligen Bereiche (8; 12) einbringbar sind, wobei der Schubbodendurchlauftrockner (1) eine Heizanordnung (11) umfasst, mit deren Hilfe zumindest die Trocknungsluft erwärmbar ist, und wobei die Luftversorgungen (7; 9), die Gebläseanordnung (10) und die Heizanordnung (11) ausgelegt sind, die Trocknungsluft im Betrieb des Schubbodendurchlauftrockners (1) auf eine von der Temperatur der in den Konditionierungsbereich (12) eingebrachten Konditionierungsluft abweichende Temperatur zu erwärmen. Ferner wird ein Verfahren zum Trocknen von Biomasse vorgeschlagen, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass eingebrachte Trocknungsluft eine Temperatur aufweist, die von der Temperatur einer zusätzlich über eine separate Luftversorgung (9) eingebrachten Konditionierungsluft abweicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schubbodendurchlauftrockner zum Trocknen von Biomasse, beispielsweise Hackschnitzel, umfassend einen Zuführbereich, über den zu trocknende Biomasse in den Schubbodendurchlauftrockner einbringbar ist, einen in horizontaler Richtung vom Zuführbereich beabstandeten Entnahmebereich, über den die getrocknete Biomasse aus dem Schubbodendurchlauftrockner entnehmbar ist, einen eine Schubbodenfördereinrichtung aufweisenden und den Zuführbereich mit dem Entnahmebereich verbindenden Bodenabschnitt, wobei die Schubbodenfördereinrichtung einen Antrieb und mehrere mit Hilfe des Antriebs hin- und herbewegbare Räumglieder umfasst, mit deren Hilfe die Biomasse während der Trocknung entlang des Bodenabschnitts vom Zuführbereich in Richtung des Entnahmebereichs förderbar ist, und eine erste Luftversorgung, über die Trocknungsluft in einem an den Zuführbereich angrenzenden Trocknungsbereich des Bodenabschnitts in die Biomasse einbringbar ist.
Darüber hinaus wird ein Verfahren zum Trocknen von Biomasse mit Hilfe eines Schubbodendurchlauftrockners beschrieben, wobei die Biomasse über einen Zuführbereich in den Schubbodendurchlauftrockner eingebracht und nach der Trocknung über einen in horizontaler Richtung vom Zuführbereich beabstandeten Entnahmebereich wieder aus dem Schubbodendurchlauftrockner entnommen wird, wobei die Biomasse während der Trocknung mit Hilfe einer Schubbodenfördereinrichtung entlang eines den Zuführbereich mit dem Entnahmebereich verbindenden Bodenabschnitts vom Zuführbereich in Richtung des Entnahmebereichs gefördert wird, und wobei Trocknungsluft über eine erste Luftversorgung in einem an den Zuführbereich angrenzenden Trocknungsbereich des Bodenabschnitts in die Biomasse eingebracht wird.
Gattungsgemäße Schubbodendurchlauftrockner sind bekannt und werden vorrangig bei der Trocknung von Hackschnitzeln eingesetzt. Im Verlauf der Trocknung wird der Wassergehalt der Hackschnitzel auf einen Wert verringert, der eine effiziente thermische Verwertung derselben erlaubt. Die Trocknung erfolgt mit Hilfe von erwärmter Luft, die mit Hilfe eines Gebläses über die genannte Luftversorgung in den Schubbodendurchlauftrockner eingebracht wird. Zwar ist der Trocknungsvorgang in der Regel technisch ausgereift, das Einsatzspektrum des Schubbodendurchlauftrockners ist jedoch relativ beschränkt.
Beispielsweise beschreibt die DE 196 09 530 A1 ein Verfahren, bei dem Fasergut in einem ersten Trockner im Kontakt mit einem Heißgas getrocknet wird. Das aus dem ersten Trockner anfallende bereits weitgehend vorgetrocknete, teilentfeuchtete Trocknungsgut wird in einem zweiten Trockner mittels konditionierter Zuluft weitergetrocknet und dabei abgekühlt, so dass das getrocknete Fasergut für seine nachfolgende Verwendung geeignete Werte hinsichtlich seiner Temperatur und seines Feuchtigkeitsgehalts erhält. Die Abluft des zweiten Trockners wird der dem ersten Trockner zugeführten Heißluft beigemischt, ggf. zusammen mit Umluft des ersten Trockners. Die dem zweiten Trockner zugeführte und entsprechend konditionierte Zuluft begünstigt eine problemlose Weiterverarbeitung des getrockneten Faserguts, dient damit zur Steuerung der Gesamtanlage und ermöglicht insbesondere auch einen störungsfreien Anfahrbetrieb der Anlage.
Die DE 198 04 949 A1 und die DE 195 47 062 A1 offenbaren jeweils ein Verfahren zur Trocknung von organischen Abfällen, die zwei zeitlich aufeinander folgenden Trocknungsstufen unterworfen werden, wobei die Abfälle in einer ersten Stufe belüftet und hierdurch gleichzeitig teilentwässert werden und die bei der durch die Belüftung gestützten aeroben Verrottung entstehende Prozesswärme in der zweiten Stufe zur Resttrocknung ausgenutzt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Schubbodendurchlauftrockner vorzuschlagen, der den genannten Nachteil nicht aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Schubbodendurchlauftrockner sowie einem Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche, wobei unter der Bezeichnung „Schubbodendurchlauftrockner” ein Trockner zu verstehen ist, der im Bodenbereich eine die genannten Räumglieder aufweisende Schubbodenfördereinrichtung besitzt und bei dem die Luft über den Bodenbereich, insbesondere über dort starr angeordnete Gegenhalter, in die Biomasse einbringbar ist. Die Gegenhalter besitzen meist eine in Förderrichtung ansteigende Oberfläche, so dass die Biomasse mit Hilfe der Räumglieder in Förderrichtung leicht über die Gegenhalter bewegt werden kann. Hingegen weisen die Gegenhalter vorzugsweise eine entgegen der Förderrichtung weisende Rückhaltefläche, die eine Bewegung der Biomasse bei der Rückwärtsbewegung der sich hin- und herbewegenden Räumglieder wirksam unterbindet bzw. minimiert.
Der erfindungsgemäße Schubbodendurchlauftrockner zeichnet sich nun dadurch aus, dass er neben der ersten Luftversorgung, über die die genannte Trocknungsluft eingebracht werden kann, wenigstens eine zweite Luftversorgung umfasst, über die Konditionierungsluft in einem an den Trocknungsbereich angrenzenden Konditionierungsbereich des Bodenabschnitts in die Biomasse einbringbar ist. Zudem weist der Schubbodendurchlauftrockner eine Gebläseanordnung auf, mit deren Hilfe die Trocknungsluft und die Konditionierungsluft über die jeweiligen Luftversorgungen getrennt voneinander in die jeweiligen Bereiche des Schubbodendurchlauftrockners einbringbar sind. Schließlich ist eine Heizanordnung vorgesehen, mit deren Hilfe zumindest die über die erste Luftversorgung in den Trocknungsbereich einströmende Trocknungsluft erwärmbar ist, wobei die Luftversorgungen, die Gebläseanordnung und die Heizanordnung ausgelegt sind, die Trocknungsluft im Betrieb des Schubbodendurchlauftrockners auf eine von der Temperatur der in den Konditionierungsbereich eingebrachten Konditionierungsluft abweichende Temperatur zu erwärmen.
Mit anderen Worten zeichnet sich der erfindungsgemäße Schubbodendurchlauftrockner dadurch aus, dass im Bereich eines zusätzlichen Konditionierungsbereichs eine Luftströmung erzeugbar ist, die sich zumindest hinsichtlich ihrer Temperatur von der erwärmten Trocknungsluft unterscheidet, die im Trocknungsbereich in die Biomasse eingebracht wird. Wie im Folgenden noch näher erläutert werden wird, kann hierbei entweder nur die Trocknungsluft erwärmt oder aber sowohl die Trocknungsluft als auch die Konditionierungsluft temperiert werden, wobei die Temperierung derart erfolgt, dass sich die Temperaturen von Trocknungsluft und Konditionierungsluft unterscheiden. Die Luftversorgungen werden hierbei beispielsweise durch Rohr- oder Schlauchleitungen gebildet und münden beispielsweise direkt in die genannten Gegenhalter, um von dort in die Biomasse zu strömen. Die Gegenhalter können hierfür eine nach oben weisende und eine Perforation aufweisende Oberfläche besitzen, die einen Luftdurchtritt erlauben. Zudem ist es denkbar, die Luftversorgungen lösbar mit einer Seiten- oder Bodenwandung des Schubbodendurchlauftrockners zu verbinden.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Heizanordnung mehrere Heizvorrichtungen umfasst, wobei jeweils eine Heizvorrichtung einer der Luftversorgungen zugeordnet ist. Hierdurch wird es auf einfache Weise möglich, die Temperaturen von Trocknungsluft und Konditionierungsluft separat und vorzugsweise unabhängig voneinander zu regeln. Die Temperatur der Trocknungsluft ist hierbei vorzugsweise auf einen Betrag von bis zu 40°C, vorzugsweise auf einen Betrag von bis zu 50°C, regelbar.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die die zweite Luftversorgung passierende Konditionierungsluft mit Hilfe der der zweiten Luftversorgung zugeordneten Heizvorrichtung auf eine Temperatur erwärmbar ist, die in einem Bereich von 50°C bis 90°C, vorzugsweise in einem Bereich von 60°C bis 80°C, liegt. Eine derart temperierte Luft ermöglicht ein Abtöten von in der Biomasse vorhandenen Keimen, so dass die getrocknete und anschließend im Konditionierungsbereich konditionierte Biomasse bedenkenlos als Futtermittel, Einstreumaterial oder Dünger eingesetzt werden kann. Da die Konditionierung generell meist weniger Zeit in Anspruch nimmt als die vorgeschaltete Trocknung ist es zudem prinzipiell denkbar, die Länge des Konditionierungsbereichs kürzer zu gestalten als die Länge des Trocknungsbereichs. Beispielsweise wäre es denkbar, dass der Trocknungsbereich, in Förderrichtung der Biomasse gesehen, mehr als doppelt, vorzugsweise mehr als dreimal so lang ist, wie der nachfolgende Konditionierungsbereich.
Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn wenigstens eine der Heizvorrichtungen als Wärmetauscher ausgebildet ist. In diesem Fall lässt sich die Abwärme anderer Systeme, beispielsweise eines Blockheizkraftwerks (BHKW), effizient nutzen. Es ist beispielsweise denkbar, die erste Luftversorgung mit einem Wärmetauscher zu koppeln, der die Abwärme der Kühlflüssigkeit des BHKW nutzt, während der mit der zweiten Luftversorgung gekoppelte Wärmetauscher die Übertragung der Abwärme der Abgase des BHKW auf die Luft erlaubt.
Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn der ersten und der zweiten Luftversorgung ein gemeinsames Gebläse zugeordnet ist. Das Gebläse saugt in diesem Fall beispielsweise Umgebungsluft an und fördert es sowohl durch die erste als auch die zweite Luftversorgung ins Innere des Schubbodendurchlauftrockners. Hierbei wird zumindest die die erste Luftversorgung passierende Luft nach dem Gebläse mit Hilfe der Heizanordnung erwärmt und als Trocknungsluft in den Trocknungsbereich des Schubbodendurchlauftrockners eingebracht.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Luftversorgungen über eine Strömungsweiche miteinander gekoppelt sind. Die Luftversorgung besitzt in diesem Fall einen an das Gebläse anschließenden Abschnitt und teilt sich nach der Strömungsweiche in die erste und die zweite Luftversorgung auf. Durch eine bei Bedarf vorhandene Regelung kann schließlich die Stellung der Strömungsweiche und damit das Verhältnis der die jeweiligen Luftversorgungen passierenden Luftströme angepasst werden. Generell sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass neben der ersten und der zweiten Luftversorgungen auch noch weitere Luftversorgungen vorhanden sein können. Die Temperatur der durch die weiteren Luftversorgungen strömende Luft kann wiederum entweder separat mit Hilfe entsprechender Heizvorrichtungen erhöht oder aber auf Niveau der Umgebungstemperatur belassen werden. Die weiteren Luftversorgungen münden schließlich entweder vor dem Trocknungsbereich, zwischen dem Trocknungsbereich und dem Konditionierungsbereich oder nach dem Konditionierungsbereich in den Schubbodendurchlauftrockner.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Gebläseanordnung mehrere Gebläse umfasst, wobei jeweils ein Gebläse einer der Luftversorgungen zugeordnet ist. Mit anderen Worten besitzt möglichst jede Luftversorgung ein eigenes Gebläse, so dass die Volumenströme der die jeweiligen Luftversorgungen passierenden Luftströme unabhängig voneinander geregelt werden können. Als Gebläse können generell ausschließlich einen Luftstrom erzeugende oder aber auch gleichzeitig eine Erwärmung der Luft sicherstellende Gebläse zum Einsatz kommen, wobei im zuletzt genannten Fall auf zusätzliche Heizvorrichtungen verzichtet werden kann.
Vorteilhaft ist es, wenn der zweiten Luftversorgung eine Kühlvorrichtung zugeordnet ist, mit deren Hilfe die Temperatur der die zweite Luftversorgung passierenden Konditionierungsluft gegenüber einer Anfangstemperatur, die die Konditionierungsluft vor dem Eintritt in die Kühlvorrichtung aufweist, gesenkt werden kann. Die Biomasse kann in diesem Fall nach der Trocknung, die in der Regel eine Erwärmung der Biomasse bewirkt, auf eine definierte Temperatur, die unterhalb der Umgebungstemperatur liegt, gekühlt werden. Dies ist beispielsweise beim Trocknen von Getreide von Vorteil, um biologische Prozesse innerhalb des Getreides zu verlangsamen.
Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn der Trocknungsbereich vom Konditionierungsbereich durch eine, vorzugsweise beweglich gelagerte, Trennwand zumindest teilweise abtrennbar ist. Beide Bereiche sind in diesem Fall zumindest teilweise voneinander getrennt, so dass separate Temperaturen auch oberhalb der Biomasse gehalten werden können. Selbstverständlich sollte zwischen Trennwand und Schubbodenfördereinrichtung ein gewisser Spalt verbleiben, um den notwendigen Transport der Biomasse zu erlauben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen von Biomasse mit Hilfe eines Schubbodendurchlauftrockners zeichnet sich schließlich dadurch aus, dass über eine erste Luftversorgung Trocknungsluft in einem an den Zuführbereich anschließenden Trocknungsbereich und über eine zweite Luftversorgung Konditionierungsluft in einem an den Trocknungsbereich angrenzenden Konditionierungsbereich des Bodenabschnitts in die Biomasse eingebracht wird. Für eine unterschiedliche Behandlung der Biomasse weist schließlich die über die erste Luftversorgung eingebrachte Trocknungsluft eine Temperatur auf, die von der Temperatur der über die zweite Luftversorgung eingebrachten Konditionierungsluft abweicht. Die Bezeichnungen Trocknungsluft und Konditionierungsluft dienen zunächst lediglich der Unterscheidung der über die genannten Bereich einströmenden Teilluftströme. Hingegen besteht kein unmittelbarer Zusammenhang zwischen den Bezeichnungen und der Temperatur der jeweils einströmenden Luft. So kann die Temperatur der Konditionierungsluft höher aber auch niedriger sein als die Temperatur der Trocknungsluft. Während die Biomasse im ersten Fall zusätzlich erwärmt wird, um darin enthaltene Keime abzutöten, ermöglicht eine im Vergleich zur Trocknungsluft kühlere Konditionierungsluft eine Kühlung der Biomasse. Der Unterschied zwischen den Temperaturen der über die erste und die zweite Luftversorgung eingebrachten Luft liegt beispielsweise zwischen 10°C und 50°C, vorzugsweise zwischen 20°C und 40°C.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Trocknungsluft und die Konditionierungsluft von separaten Heizvorrichtungen erwärmt werden. Hierdurch wird eine möglichst unabhängige Regelung der Temperaturen der jeweiligen Luftströmungen möglich. Insbesondere kann der Schubbodendurchlauftrockner in diesem Fall schnell auf die zu trocknende Biomasse eingestellt werden.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Trocknungsluft und die Konditionierungsluft von separaten Gebläsen in den Schubbodendurchlauftrockner gefördert werden, so dass eine individuelle Regelung der jeweiligen Luftvolumenströme möglich ist.
Zusammenfassend wird ein Schubbodendurchlauftrockner sowie ein Verfahren zum Trocknen von Biomasse mit Hilfe eines entsprechenden Schubbodendurchlauftrockners vorgeschlagen, der eine individuelle Behandlung der Biomasse in wenigstens zwei Bereichen ermöglicht. Durch die Kombination von einem oder mehreren Heizvorrichtungen mit einem oder mehreren Gebläsen kann die Luft, die über eine erste Luftversorgung in den Trocknungsbereich des Schubbodendurchlauftrockners eingebracht wird, auf eine Temperatur erhöht werden, die von der Temperatur der Luft abweicht, die über eine zweite Luftversorgung im Bereich eines Konditionierungsbereichs in den Schubbodendurchlauftrockner und damit in die Biomasse eingebracht wird. Die in den Konditionierungsbereich einströmende Luft kann dabei entweder erwärmt oder gekühlt werden. Alternativ ist es auch möglich, untemperierte Frischluft über die zweite Luftversorgung in den Schubbodendurchlauftrockner einzubringen, um die Biomasse nach dem Trocknen wieder auf Umgebungstemperatur zu bringen.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schubbodendurchlauftrockners,
2 eine Draufsicht auf den Schubbodendurchlauftrockner gemäß 1, und
3 bis 8 schematische Draufsichten verschiedener Varianten erfindungsgemäßer Schubbodendurchlauftrockner.
Die 1 und 2 zeigen eine teilweise geschnittene Seitenansicht sowie eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Schubbodendurchlauftrockners 1, wobei dieser vorrangig beim Trocknen von Biomasse 2, wie beispielsweise Hackschnitzel, Getreide, Gras, vorentwässertem Klärschlamm oder auch separierter Gülle, Verwendung findet.
Zum Einbringen der Biomasse 2 verfügt der Schubbodendurchlauftrockner 1 über einen Zuführbereich 3, der beispielsweise durch eine trichterförmige Öffnung im Deckenbereich einer der beiden Stirnseiten gebildet werden kann. Die Biomasse 2 kann über den Zuführbereich 3, z. B. mit Hilfe eines Radladers, eingebracht werden und landet schließlich auf einer Schubbodenfördereinrichtung 5, die ausgelegt ist, die Biomasse 2 während der Trocknung vom Zuführbereich 3 in Richtung des in horizontaler Richtung beabstandeten Entnahmebereichs 4 zu fördern. Der Schubbodendurchlauftrockner 1 kann ferner eine weitere Fördereinrichtung (wie das gezeigte Förderband 21) aufweisen, mit dessen Hilfe die getrocknete Biomasse 2 nach Verlassen des Schubbodendurchlauftrockners 1 einer weiteren Verwendung zugeführt werden kann.
Die Schubbodenfördereinrichtung 5 umfasst mehrere Räumglieder 6, die vorzugsweise quer zur Förderrichtung verlaufen und über eine gemeinsame Antriebsstange 23 mit einem zentralen (vorzugsweise pneumatischen) Antrieb 22 verbunden sind. Um die Biomasse 2 vom Zuführbereich 3 in Richtung des Entnahmebereichs 4 transportieren zu können, sind die Räumglieder 6 mit Hilfe des Antriebs 22 in eine Hin- und Herbewegung versetzbar. Zwischen den Räumgliedern 6 sind Gegenhalter 18 angeordnet, um bei der Rückwärtsbewegung der Räumglieder 6 einen „Rücktransport” der Biomasse 2 entgegen der eigentlichen Förderrichtung zu unterbinden. Die Gegenhalter 18 können hierfür in der Seitenansicht beispielsweise eine in Förderrichtung ansteigende Oberfläche aufweisen, so dass die Biomasse 2 die Gegenhalter 18 in Förderrichtung leicht passieren kann, während die Gegenhalter 18 entgegen der Förderrichtung einen baulichen Widerstand für die Biomasse 2 bilden.
Darüber hinaus erfolgt über die Gegenhalter 18 im gezeigten Beispiel auch der erfindungsgemäße Lufteintrag. Hierfür mündet eine noch näher zu beschreibende Luftversorgung 7, 9 seitlich in die jeweiligen Gegenhalter 18, die zum Lufttritt nach oben (in Richtung der Biomasse 2) mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen sind (s. 2). Selbstverständlich kann auch der Bereich zwischen den Gegenhaltern 18, die vom Boden des Schubbodendurchlauftrockners 1 beabstandet sind, perforiert sein.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der Schubbodendurchlauftrockner 1, dessen bisher beschriebene Elemente (mit Ausnahme des Förderbands 21) beispielsweise im Inneren eines Containers 20 untergebracht sein können, wenigstens zwei separate Luftversorgungen 7, 9 besitzt. Gezeigt ist eine erste Luftversorgung 7 (die in die unterhalb eines Trocknungsbereichs 8 platzierten Gegenhalter 18 mündet) und eine zweite Luftversorgung 9 (die in die unterhalb eines Konditionierungsbereichs 12 platzierten Gegenhalter 18 mündet), wobei der Trocknungsbereich 8 und der Konditionierungsbereich 12 bei Bedarf z. B. durch eine vertikal bewegliche Trennwand 17 voneinander getrennt sein können. Die Luftversorgungen 7, 9 umfassen entweder Rohr- oder Schlauchelemente, die in die Wandung des Containers 20 bzw. die Gegenhalter 18 münden und die dem Eintrag von Trocknungsluft in den Trocknungsbereich 8 und von Konditionierungsluft in den Konditionierbereich 12 ermöglichen. Die Trocknungsluft dient dabei der Trocknung der Biomasse 2 und sollte hierfür eine Temperatur von bis zu 50°C aufweisen. Der Konditionierungsbereich 12 dient schließlich der Konditionierung der Biomasse 2, d. h. der zusätzlichen Erhitzung auf bis zu 90°C, um vorhandene Keime abzutöten, oder der Abkühlung der Biomasse 2 auf eine Lagertemperatur (z. B. 20°C).
Um die jeweiligen Luftströmungen zu ermöglichen, ist neben den Luftversorgungen 7, 9 eine Heizanordnung 11 sowie eine Gebläseanordnung 10 vorgesehen, die unterschiedlich ausgebildet und platziert werden können. Mögliche Beispiele sind den 2 bis 8 zu entnehmen, die im Folgenden näher erläutert werden.
Wie aus 2 ersichtlich, ist es möglich, sowohl die erste Luftversorgung 7 als auch die zweite Luftversorgung 9 mit jeweils einer eigenen Heizvorrichtung 13 und jeweils einem eigenen Gebläse 15 auszurüsten. Die jeweiligen Elemente können separat steuerbar sein, so dass die jeweiligen Luftvolumenströme (in der Regel zwischen 5 und 30.000 m³/h) bzw. Temperaturen der die beiden Luftversorgungen 7, 9 passierenden Luftströme separat geregelt werden können.
Die Heizvorrichtungen 13 können dabei als elektrisch betriebene Heizregister aber auch als Wärmetauscher ausgebildet sein, wobei im zuletzt genannten Fall eine Ankopplung eines Blockheizkraftwerks (BHKW) denkbar ist, so dass dessen Abwärme nutzbar ist. Die erste Heizvorrichtung 13 kann dabei beispielsweise die Abwärme der Kühlflüssigkeit und die zweite Heizvorrichtung 13 die Abwärme der Abgase des BHKW nutzen, so dass die Trocknungsluft und die Konditionierungsluft auf einfache Weise auf unterschiedliche Temperaturen gebracht werden kann.
Eine weitere Möglichkeit, die Temperatur der Konditionierungsluft auf eine Temperatur zu erwärmen, die oberhalb der Temperatur der Trocknungsluft liegt, zeigen die 3 und 4. Während in 3 zwei Heizvorrichtungen 13 parallel geschaltet und von einem Gebläse 15 versorgt werden, sind in 4 zwei Heizvorrichtungen 13 in Reihe geschaltet. Die erste Heizvorrichtung 13 erwärmt hierbei die mit Hilfe des Gebläses 15 eingebrachte Luft auf eine erste Temperatur, wobei ein Teil dieser Luft schließlich als Trocknungsluft über die erste Luftversorgung 7 in den Trocknungsbereich 8 mündet. Die nicht über die erste Luftversorgung 7 eingebrachte Luft passiert schließlich eine zweite Heizvorrichtung 13 und wird hierbei auf eine Temperatur erwärmt, die oberhalb der Temperatur der Trocknungsluft liegt.
5 zeigt eine Lösung, bei der die Trocknungsluft erwärmt und als Konditionierungsluft nicht erwärmte Umgebungsluft in den Schubbodendurchlauftrockner 1 eingebracht wird. Die über die zweite Luftversorgung 9 eingebrachte Konditionierungsluft dient hierbei dem Abkühlen des während der Trocknung im Trocknungsbereich 8 mit Hilfe der Trocknungsluft erwärmten Biomasse 2. Der Vorteil einer derartigen Abkühlung ist, dass die Biomasse 2 unmittelbar im Anschluss an die Trocknung eingelagert werden kann, ohne dass es hierbei zu Hitzestaus kommt, die eine Beschädigung der Biomasse 2 zur Folge haben könnten. Die Gebläse 15 sind vorzugsweise unabhängig voneinander regelbar, so dass die Volumenströme der jeweils in den Trocknungsbereich 8 und den Konditionierungsbereich 12 einströmenden Luft separat eingestellt werden können.
Eine weitere Möglichkeit, bei der der Schubbodendurchlauftrockner 1 mit nicht erwärmter Luft über den Konditionierungsbereich 12 und mit erwärmter Luft über den Trocknungsbereich 8 versorgt werden kann, zeigt 6, wobei hier lediglich ein Gebläse 15 zum Einsatz kommt. Ein Teil der vom Gebläse 15 eingebrachten Luft mündet hier als nicht erwärmte Konditionierungsluft in den Konditionierungsbereich 12, während der Rest des Luftstroms mit Hilfe der Heizvorrichtung 13 auf die gewünschte Trocknungstemperatur gebracht werden kann.
Um die Aufteilung der mit Hilfe des Gebläses 15 eingebrachten Luft auf die einzelnen Bereiche 8, 12 des Schubbodendurchlauftrockners 1 auf einfache Weise regeln zu können, ist es auch möglich, die Luft mit Hilfe einer in einem Gehäuse 19 angeordneten Strömungsweiche 14 auf die erste und die wenigstens zweite Luftversorgung 9 aufzuteilen. Die Stellung der Strömungsweiche 14 ist hierbei vorzugsweise veränderbar, so dass das Verhältnis der Volumenströme von Trocknungsluft und Konditionierungsluft je nach Stellung der Strömungsweiche 14 variiert werden kann. Im Fall von 7 wird schließlich die abgezweigte Trocknungsluft erwärmt, während die restliche Luft ohne Erwärmung in den Konditionierungsbereich 12 des Schubbodendurchlauftrockners 1 eintritt. Alternativ wäre es auch möglich, die erste und die zweite Luftversorgung 7, 9 im Bereich nach der Heizvorrichtung 13 unter Zwischenschaltung einer weiteren Strömungsweiche zu verbinden, so dass der Konditionierungsluft ein Teil der von der Heizvorrichtung 13 erwärmten Luft zugemischt werden kann.
Abschließend zeigt 8 eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Konditionierungsluft aktiv mit Hilfe einer Kühlvorrichtung 16 abgekühlt wird, um beispielsweise im Trocknungsbereich 8 getrocknetes Getreide auf eine definierte Temperatur abzukühlen.
Im Übrigen ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind sämtliche Kombinationen der beschriebenen Einzelmerkmale, wie sie in den Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren gezeigt oder beschrieben sind und soweit eine entsprechende Kombination technisch möglich bzw. sinnvoll erscheint, Gegenstand der Erfindung.
Bezugszeichenliste

1: Schubbodendurchlauftrockner
2: Biomasse
3: Zuführbereich
4: Entnahmebereich
5: Schubbodenfördereinrichtung
6: Räumglieder
7: erste Luftversorgung
8: Trocknungsbereich
9: zweite Luftversorgung
10: Gebläseanordnung
11: Heizanordnung
12: Konditionierungsbereich
13: Heizvorrichtungen
14: Strömungsweiche
15: Gebläse
16: Kühlvorrichtung
17: Trennwand
18: Gegenhalter
19: Gehäuse
20: Container
21: Förderband
22: Antrieb
23: Antriebsstange

Claims

Schubbodendurchlauftrockner zum Trocknen von Biomasse (2), beispielsweise Hackschnitzel, umfassend – einen Zuführbereich (3), über den zu trocknende Biomasse (2) in den Schubbodendurchlauftrockner (1) einbringbar ist, – einen in horizontaler Richtung vom Zuführbereich (3) beabstandeten Entnahmebereich (4), über den die getrocknete Biomasse (2) aus dem Schubbodendurchlauftrockner (1) entnehmbar ist, – einen eine Schubbodenfördereinrichtung (5) aufweisenden und den Zuführbereich (3) mit dem Entnahmebereich (4) verbindenden Bodenabschnitt, wobei die Schubbodenfördereinrichtung (5) einen Antrieb und mehrere mit Hilfe des Antriebs hin- und herbewegbare Räumglieder (6) umfasst, mit deren Hilfe die Biomasse (2) während der Trocknung entlang des Bodenabschnitts vom Zuführbereich (3) in Richtung des Entnahmebereichs (4) förderbar ist, und – eine erste Luftversorgung (7), über die Trocknungsluft in einem an den Zuführbereich (3) angrenzenden Trocknungsbereich (8) des Bodenabschnitts in die Biomasse (2) einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Schubbodendurchlauftrockner (1) wenigstens eine zweite Luftversorgung (9) umfasst, über die Konditionierungsluft in einem an den Trocknungsbereich (8) angrenzenden Konditionierungsbereich (12) des Bodenabschnitts in die Biomasse (2) einbringbar ist, – wobei der Schubbodendurchlauftrockner (1) eine Gebläseanordnung (10) aufweist, mit deren Hilfe die Trocknungsluft und die Konditionierungsluft über die jeweiligen Luftversorgungen (7; 9) getrennt voneinander in die jeweiligen Bereiche (8; 12) des Schubbodendurchlauftrockners (1) einbringbar sind, – wobei der Schubbodendurchlauftrockner (1) eine Heizanordnung (11) umfasst, mit deren Hilfe zumindest die über die erste Luftversorgung (7) in den Trocknungsbereich (8) einströmende Trocknungsluft erwärmbar ist, und – wobei die Luftversorgungen (7; 9), die Gebläseanordnung (10) und die Heizanordnung (11) ausgelegt sind, die Trocknungsluft im Betrieb des Schubbodendurchlauftrockners (1) auf eine von der Temperatur der in den Konditionierungsbereich (12) eingebrachten Konditionierungsluft abweichende Temperatur zu erwärmen.
Schubbodendurchlauftrockner gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizanordnung (11) mehrere Heizvorrichtungen (13) umfasst, wobei jeweils eine Heizvorrichtung (13) einer der Luftversorgungen (7; 9) zugeordnet ist.
Schubbodendurchlauftrockner gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die die zweite Luftversorgung (9) passierende Konditionierungsluft mit Hilfe der der zweiten Luftversorgung (9) zugeordneten Heizvorrichtung (13) auf eine Temperatur erwärmbar ist, die in einem Bereich von 50°C bis 90°C liegt.
Schubbodendurchlauftrockner gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Heizvorrichtungen (13) als Wärmetauscher ausgebildet ist.
Schubbodendurchlauftrockner gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Luftversorgung (7) und der zweiten Luftversorgung (9) ein gemeinsames Gebläse (15) zugeordnet ist.
Schubbodendurchlauftrockner gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftversorgungen (7; 9) über eine Strömungsweiche (14) miteinander gekoppelt sind.
Schubbodendurchlauftrockner gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläseanordnung (10) mehrere Gebläse (15) umfasst, wobei jeweils ein Gebläse (15) jeweils einer der Luftversorgungen (7; 9) zugeordnet ist.
Schubbodendurchlauftrockner gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Luftversorgung (9) eine Kühlvorrichtung (16) zugeordnet ist, mit deren Hilfe die Temperatur der die zweite Luftversorgung (9) passierenden Konditionierungsluft gegenüber einer Anfangstemperatur, die die Konditionierungsluft vor dem Eintritt in die Kühlvorrichtung (16) aufweist, gesenkt werden kann.
Schubbodendurchlauftrockner gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungsbereich (8) vom Konditionierungsbereich (12) durch eine Trennwand (17) zumindest teilweise abtrennbar ist.
Verfahren zum Trocknen von Biomasse (2) mit Hilfe eines Schubbodendurchlauftrockners (1), – wobei die Biomasse (2) über einen Zuführbereich (3) in den Schubbodendurchlauftrockner (1) eingebracht und nach der Trocknung über einen in horizontaler Richtung vom Zuführbereich (3) beabstandeten Entnahmebereich (4) wieder aus dem Schubbodendurchlauftrockner (1) entnommen wird, – wobei die Biomasse (2) während der Trocknung mit Hilfe einer Schubbodenfördereinrichtung (5) entlang eines den Zuführbereich (3) mit dem Entnahmebereich (4) verbindenden Bodenabschnitts vom Zuführbereich (3) in Richtung des Entnahmebereichs (4) gefördert wird, und – wobei Trocknungsluft über eine erste Luftversorgung (7) in einem an den Zuführbereich (3) angrenzenden Trocknungsbereich (8) des Bodenabschnitts in die Biomasse (2) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass über eine zweite Luftversorgung (9) Konditionierungsluft in einem an den Trocknungsbereich (8) angrenzenden Konditionierungsbereich (12) des Bodenabschnitts in die Biomasse (2) eingebracht wird, wobei die über die erste Luftversorgung (7) eingebrachte Trocknungsluft eine Temperatur aufweist, die von der Temperatur der über die zweite Luftversorgung (9) eingebrachten Konditionierungsluft abweicht.
Verfahren gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsluft und die Konditionierungsluft von separaten Heizvorrichtungen (13) erwärmt werden.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsluft und die Konditionierungsluft von separaten Gebläsen (15) in den Schubbodendurchlauftrockner (1) eingebracht werden.