DE102012107542A1 - Vorrichtung zur Aufteilung eines Luftstroms sowie damit ausgestattete Trocknungsanlage - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (5) zur Aufteilung eines Luftstroms, wobei die Vorrichtung (5) wenigstens zwei zumindest größtenteils voneinander getrennte Luftkanäle (1) besitzt, wobei jeder Luftkanal (1) einen Lufteintrittsabschnitt (2) für das Einbringen von Luft und einen Luftaustrittsabschnitt (3) für den Austritt der eingebrachten Luft aufweist, und wobei die Luftkanäle (1) Luftleitelemente (4) besitzen, mit deren Hilfe der die jeweiligen Luftkanäle (1) passierende Luftstrom vor dem Austritt aus der Vorrichtung (5) und innerhalb der Luftkanäle (1) auf mehrere, in unterschiedliche Richtungen ausgerichtete, Teilluftströme aufteilbar ist, welche die Vorrichtung (5) schließlich über die jeweiligen Luftaustrittsabschnitte (3) verlassen. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass den jeweiligen Lufteintrittsabschnitten (2) Regelelemente (6) zugeordnet sind, mit deren Hilfe sich die jeweiligen Strömungsquerschnitte (7) der Luftkanäle (1) im Bereich der Lufteintrittsabschnitte (2) und damit die Volumenströme der die einzelnen Luftkanäle (1) passierenden Luft individuell regeln lassen. Darüber hinaus wird eine Trocknungsanlage zur Trocknung von Biomasse, vorzugsweise Hopfen, vorgeschlagen, die mit entsprechenden Vorrichtungen (5) zur Aufteilung von Trocknungsluft ausgestattet ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufteilung eines Luftstroms, wobei die Vorrichtung wenigstens zwei zumindest größtenteils voneinander getrennte Luftkanäle besitzt, wobei jeder Luftkanal einen Lufteintrittsabschnitt für das Einbringen von Luft und einen Luftaustrittsabschnitt für den Austritt der eingebrachten Luft aufweist, und wobei die Luftkanäle Luftleitelemente besitzen, mit deren Hilfe der die jeweiligen Luftkanäle passierende Luftstrom vor dem Austritt aus der Vorrichtung und innerhalb der Luftkanäle auf mehrere, in unterschiedliche Richtungen ausgerichtete, Teilluftströme aufteilbar ist, welche die Vorrichtung schließlich über die jeweiligen Luftaustrittsabschnitte verlassen. Darüber hinaus wird eine Trocknungsanlage zur Trocknung von Biomasse vorgeschlagen, wobei die Trocknungsanlage eine Trocknungsfläche zur Aufnahme der zu trocknenden Biomasse aufweist, wobei die Trocknungsfläche eine Vielzahl von Durchbrechungen besitzt, die den Durchtritt von Trocknungsluft ermöglichen, wobei unterhalb der Trocknungsfläche ein Luftverteilungsraum angeordnet ist, der mit Hilfe zumindest eines Lüfters mit Trocknungsluft beschickbar ist, und wobei innerhalb des Luftverteilungsraums wenigstens eine Vorrichtung zur Aufteilung des von dem Lüfter kommenden Luftstroms vorhanden ist, mit deren Hilfe der Luftstrom in mehrere Teilluftströme aufteilbar ist.
- Gattungsgemäße Trocknungsanlagen sind im Stand der Technik bekannt und dienen beispielsweise der Trocknung von Hopfen oder anderer Biomasse. Um vor dem Kontakt der Biomasse eine homogene Verteilung der mit Hilfe eines Lüfters eingebrachten Trocknungsluft zu bewirken, ist meist eine Luftverteilungsfläche vorgesehen, die von der Trocknungsluft passiert werden muss. Die Luftverteilungsfläche besitzt wiederum eine Vielzahl von kleinen Öffnungen, durch die die Trocknungsluft strömt und entsprechend verteilt wird. Die Verteilung erfolgt jedoch hierbei meist unbefriedigend, so dass die Trocknungsluft mit örtlich unterschiedlichem Volumenstrom in die Biomasse eintritt und somit auch nur eine ungleichmäßige Trocknung bewirken kann.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Trocknungsanlage sowie eine für den Einbau in eine entsprechende Trocknungsanlage vorgesehene Vorrichtung zur Auf- und damit auch Verteilung eines Trocknungsluftstroms vorzuschlagen, die eine besonders gleichmäßige Trocknung von Biomasse ermöglichen.
- Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung und einer Trocknungsanlage gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
- Die Vorrichtung weist wenigstens zwei zumindest größtenteils voneinander getrennte Luftkanäle auf, wobei jeder Luftkanal einen Lufteintrittsabschnitt für das Einbringen von Luft und einen Luftaustrittsabschnitt für den Austritt der eingebrachten Luft aufweist. Ferner besitzen die Luftkanäle Luftleitelemente, mit deren Hilfe der die jeweiligen Luftkanäle passierende Luftstrom vor dem Austritt aus der Vorrichtung und innerhalb der Luftkanäle auf mehrere, in unterschiedliche Richtungen ausgerichtete, Teilluftströme aufteilbar ist, welche die Vorrichtung schließlich über die jeweiligen Luftaustrittsabschnitte verlassen. Mit anderen Worten kann also mit Hilfe der Vorrichtung ein Trocknungsluftstrom, der beispielsweise mit Hilfe eines Lüfters (Ventilator oder Gebläse) in die Trocknungsanlage eingebracht wird, mit Hilfe der Vorrichtung auf mehrere Luftkanäle, und von dort auf mehrere Teilluftströme aufgeteilt werden. Die Teilluftströme sind wiederum je nach Ausrichtung der Luftaustrittsabschnitte und der Luftleitelemente in unterschiedliche Richtungen gerichtet, so dass durch Ausrichtung der Luftleitelemente und/oder der Vorrichtung als Ganzes Teilluftströme erzeugt werden, die in unterschiedliche Richtungen gerichtet sind. Hierdurch erfolgt schließlich die gewünschte Luftverteilung, die wesentlich ist für eine gleichmäßige Trocknung von Biomasse.
- Um die Aufteilung bzw. Verteilung der über die Lufteintrittsabschnitte einströmenden Trocknungsluft weiter zu verbessern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass den jeweiligen Lufteintrittsabschnitten Regelelemente zugeordnet sind, mit deren Hilfe sich die jeweiligen Strömungsquerschnitte der Luftkanäle im Bereich der Lufteintrittsabschnitte und damit die Volumenströme der die einzelnen Luftkanäle passierenden Luft individuell regeln lassen.
- Die Luft passiert die einzelnen Luftkanäle somit nicht zwangsläufig mit einem Volumenstrom, der durch die Druckverhältnisse außerhalb der Vorrichtung vorgegeben wird. Vielmehr ist eine individuelle Anpassung der Volumenströme für alle Luftkanäle möglich. Durch die Stellung der einzelnen Regelelemente kann schließlich bestimmt werden, in welche Richtungen die Luft umgelenkt wird und wie stark die Luftströmung im Bereich der einzelnen Luftaustrittsöffnungen sein soll. Werden nun eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Vorrichtungen zwischen dem die Trocknungsluft liefernden Lüfter und der Trocknungsfläche einer Trocknungsanlage platziert, so kann die Luftverteilung unterhalb der Trocknungsfläche individuell auf die gewünschten Trocknungsbedingungen, die Größe der Trocknungsfläche, etc. eingestellt werden.
- Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn die Regelelemente als Schieber ausgebildet sind, die zwischen einer ersten Endstellung, in der der Strömungsquerschnitt des jeweiligen Lufteintrittsabschnitts maximal ist, und einer zweiten Endstellung, in der der Strömungsquerschnitt des jeweiligen Lufteintrittsabschnitts minimal ist, beweglich, vorzugsweise verschiebbar, ist. Die Schieber können beispielsweise mit einem Griffelement ausgestattet sein, um die Stellung des Schiebers manuell zu verändern. Das Griffelement sollte dabei wenigstens eine Höhe aufweisen, die der Höhe des Schiebers entspricht, um den Schieber auch in eingebautem Zustand der Vorrichtung stets von oben bedienen zu können. Die ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Vorrichtung derart gegenüber einer Trägeranordnung (beispielsweise einem Decken- oder Bodenplatte der Trocknungsanlage) fixiert wird, dass sich die Lufteintrittsabschnitte unterhalb und die Luftaustrittsabschnitte oberhalb der Trägeranordnung befinden und die Schieber trotzdem von oben bedient werden sollen.
- Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn die Luftkanäle durch wenigstens eine gemeinsame Trennwand zumindest größtenteils voneinander getrennt sind. Die Luftkanäle können beispielsweise in einer Draufsicht der Vorrichtung die Form eines Dreiecks aufweisen. In diesem Fall wäre es denkbar, dass eine Seite des Dreiecks in Richtung der nach außen zeigenden Lufteintrittsabschnitte gerichtet ist, während die beiden anderen Dreieckseiten jeweils eine Trennwand bilden, die gleichzeitig die Trennwand des jeweils benachbarten Luftkanals bildet.
- Vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung vier Luftkanäle umfasst, wobei jeweils zwei Luftkanäle durch eine gemeinsame Trennwand zumindest größtenteils voneinander getrennt sind und wobei die Trennwände in einer Draufsicht der Vorrichtung kreuzförmig angeordnet sind. Die Luftkanäle sind in diesem Fall derart zueinander ausgerichtet, dass jeweils ein Luftkanal über jeweils eine Trennwand an zwei benachbarte Luftkanäle angrenzt. Im Ergebnis entspricht die Anzahl der Trennwände somit der Anzahl der Luftkanäle.
- Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung zumindest ein Luftumlenkelement besitzt, mit dessen Hilfe die über die Lufteintrittsabschnitte eintretende Luft im Bereich der Lufteintrittsabschnitte und vorzugsweise von einer horizontalen in eine vertikale Richtung ablenkbar ist. So werden die erfindungsgemäßen Vorrichtungen in der Regel derart in eine Trocknungsanlage eingebaut, dass sich die Lufteintrittsabschnitte im unteren Bereich und die Luftaustrittsöffnungen im oberen Bereich der Vorrichtungen befinden. Zudem ist es von Vorteil, wenn die Lufteintrittsabschnitte eine Öffnung aufweisen, die sich im Bereich der einzelnen Seitenwände der Vorrichtungen befindet. Dies ermöglicht einen seitlichen Eintritt der Trocknungsluft, die in der Regel auch von der Seite in einen entsprechenden Luftverteilungsraum einströmt, in dem sich wiederum die erfindungsgemäßen Vorrichtungen befinden und der sich meist unterhalb der eigentlichen Trocknungsfläche befindet. In diesem Fall strömt die Trocknungsluft seitlich in die erfindungsgemäßen Vorrichtungen, strömt innerhalb der Luftkanäle nach oben und verlässt die Vorrichtungen schließlich nach entsprechender teilweise Umlenkung durch die internen Luftleitelemente.
- Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Luftumlenkelemente durch einen Kegel oder eine, insbesondere vierseitige und vorzugsweise gleichseitige, Pyramide gebildet wird, wobei jeweils eine Mantelfläche der Pyramide einem Luftkanal zugeordnet ist. Die Ausgestaltung als Pyramide bietet sich insbesondere dann an, wenn die Luftkanäle in einer Draufsicht dreieckförmig sind, so dass jeweils eine Mantelfläche die untere Begrenzung des jeweiligen Luftkanals bilden kann. Die Pyramide kann zudem als Bodenfläche der Vorrichtung dienen, von der sich entsprechende Rahmenelemente eines Grundgestells nach oben erstrecken, an denen wiederum die genannten Luftleitelemente befestigt sein können.
- Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn die Spitze der Pyramide in einer Draufsicht der Vorrichtung mittig angeordnet ist. Die sich an die Pyramide anschließenden Luftkanäle können in diesem Fall einen identischen Querschnitt aufweisen. Zudem können die Trennwände mit den zwischen den Mantelflächen der Pyramide verlaufenden Seitenkanten des Grundgestells verbunden sein.
- Vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung im Bereich der Luftaustrittsabschnitte wenigstens ein Luftdiffusionselement besitzt. Hierdurch wird eine zusätzliche Vergleichmäßigung der austretenden Luftströme bewirkt, so dass Druckschwankungen der in die Biomasse eintretenden Trocknungsluft bei der Verwendung der Vorrichtung in einer Trocknungsanlage besonders zuverlässig vermieden werden können. Das Luftdiffusionselement sollte eine Mehrzahl von kleinen Öffnungen oder Strömungskanälen aufweisen, durch die die Luft beim Verlassen der Vorrichtung hindurchtreten muss. Die Öffnungen bzw. Strömungskanäle sollten zudem einen Strömungsquerschnitt von wenigen Millimetern aufweisen, um während des Trocknungsvorgangs ein Eindringen von herabfallender Biomasse in die Vorrichtung zu verhindern.
- Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn das Luftdiffusionselement durch eine haubenförmige, eine Vielzahl von Luftdurchtrittsöffnungen aufweisende, Abdeckung gebildet ist, die zumindest die Luftaustrittsabschnitte von außen überdeckt. Die Abdeckung kann beispielsweise die Form eines nach unten offenen Kubus (z. B. eines Würfels) haben. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die die Abdeckung bildenden Wandungen flächig ausgebildet sind und beispielsweise im Bereich von Seitenkanten miteinander verschweißt oder anderweitig miteinander verbunden sind.
- Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Abdeckung zumindest größtenteils aus einem Schlitz- bzw. Lochblech besteht. Die Schlitze oder Löcher dienen dem Durchtritt der die Vorrichtung verlassenden Luftströme und damit einer Vergleichmäßigung der Strömung und dem Ausgleich unterschiedlicher lokaler Luftdruckdifferenzen.
- Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn die Vorrichtung im Bereich zwischen den Lufteintrittsabschnitten und den Luftaustrittsabschnitten eine, vorzugsweise nach außen ragende, Lageranordnung besitzt, über die sie gegenüber einer Trägeranordnung fixierbar ist. Die Lageranordnung kann beispielsweise als zumindest größtenteils umlaufende Metallwinkelkonstruktion ausgebildet sein, die mit der Trägeranordnung (beispielsweise einer Boden- oder Deckenplatte innerhalb des Luftverteilungsraums einer Trocknungsanlage) verschraubt werden kann.
- Die erfindungsgemäße Trocknungsanlage zeichnet sich schließlich dadurch aus, dass sie mehrere benachbart zueinander platzierte Vorrichtungen besitzt, wie sie bisher oder in der nachfolgenden Beschreibung beschrieben sind. Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß gemäß Anspruch 1 ausgebildet und kann bei Bedarf entsprechend den in der Beschreibung genannten vorteilhaften Weiterbildungen angepasst sein.
- Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Trocknungsanlage mehrere der genannten Vorrichtungen aufweist und diese derart zueinander ausgerichtet sind, dass jeweils zumindest ein Luftaustrittsabschnitt einer Vorrichtung in Richtung des Luftaustrittsabschnitts einer benachbarter Vorrichtungen gerichtet ist. Hierdurch entsteht eine Vermischung und Verwirbelung der über die einzelnen Luftaustrittsabschnitte austretenden Luftströmungen und damit die gewünschte Vergleichmäßigung der in die Trocknungsfläche und damit die zu trocknende Biomasse einströmenden Trocknungsluft.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn den Durchbrechungen der Trocknungsfläche Luftleitflächen zugeordnet sind, die eine Umlenkung der von unten kommenden Trocknungsluft bewirken. Die Luftleitflächen sind vorteilhafterweise oberhalb der Durchbrechungen angeordnet und erstrecken sich ausgehend von diesen ähnlich einem einseitig geneigten Dach in eine bestimmte Richtung. Tritt die Trocknungsluft durch die Durchbrechungen, so trifft sie schließlich auf die Unterseite der Dachelemente und wird von einer vertikalen Richtung in eine schräg nach oben weisende Richtung umgelenkt.
- Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn die Luftleitflächen in Gruppen angeordnet sind, wobei die Luftleitflächen in einer Seitenansicht der Trocknungsanlage in Abhängigkeit ihrer Gruppenzugehörigkeit in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind, um eine Vermischung der die Durchbrechungen passierenden Trocknungsluft zu bewirken. Die Luft wird also durch die Gestaltung der Trocknungsfläche nicht komplett in dieselbe Richtung gelenkt, bevor sie auf die Biomasse trifft. Vielmehr erfolgt eine Umlenkung in unterschiedliche Richtung, wobei jeweils die Luftleitflächen zweier benachbarter Gruppen in entgegengesetzte Richtungen geneigt sein können. Ferner ist es von Vorteil, wenn die Gruppen jeweils mehrere benachbart zueinander angeordnete Luftleitflächen (bzw. Durchbrechungen) umfassen, so dass eine Gruppe eine längliche Form besitzt. Mehrere Gruppen können schließlich ebenfalls benachbart zueinander angeordnet werden und gemeinsam die Trocknungsfläche der Trocknungsanlage bilden.
- Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung einer bekannten Trocknungsanlage, -
2 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Trocknungsanlage, -
3 das Grundgestell einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufteilung eines Luftstroms, -
4 das Grundgestell einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufteilung eines Luftstroms, erweitert um zusätzliche Bauteile, -
5 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufteilung eines Luftstroms, wobei sich Regelelemente, mit deren Hilfe sich die jeweiligen Strömungsquerschnitte der Lufteintrittsabschnitte regeln lassen, in einer ersten Endstellung befinden, -
6 die Vorrichtung gemäß5 mit veränderter Stellung der Regelelemente, -
7 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufteilung eines Luftstroms in eingebautem Zustand, -
8 einen Ausschnitt einer Trocknungsfläche einer bekannten Trocknungsanlage, und -
9 einen Ausschnitt einer Trocknungsfläche einer erfindungsgemäßen Trocknungsanlage. -
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer bekannten Trocknungsanlage25 . Derartige Trocknungsanlagen25 kommen beispielsweise bei der Trocknung von Biomasse (insbesondere Hopfen) zum Einsatz. Zur Aufnahme der Biomasse verfügt die gezeigte Trocknungsanlage25 über eine Trocknungsfläche22 mit einer Vielzahl von in1 nicht einzeln zu sehenden Durchbrechungen18 (siehe auch8 ), die – wie später noch ausführlicher beschrieben – dem Durchtritt von erwärmter und bei Bedarf getrockneter Trocknungsluft dienen. Die Biomasse kann hierbei entweder direkt auf der Trocknungsfläche22 ausgebreitet werden. Denkbar ist ebenso, die Biomasse chargenweise in eine (in2 teilweise sichtbare) Trocknungswanne24 zu verbringen, die wiederum während des Trocknungsvorgangs auf der Trocknungsfläche22 oder einer entsprechenden Trägerfläche verbleibt und die ihrerseits entsprechende Bodenöffnungen für den Durchtritt der Trocknungsluft aufweist. Bei der erfindungsgemäßen Trocknungsanlage kann die in1 gezeigte Trocknungsfläche auch lediglich als Trägerfläche mit einem entsprechenden Trägergestell ausgebildet sind, wobei die eigentliche Trocknungsfläche22 durch den Boden der Trocknungswanne24 gebildet wird. - Ebenso kann die Trocknungsfläche
22 Teil eines Zwischenbodens26 bzw. mit diesem verbunden sein, wobei der Zwischenboden26 oberhalb eines Luftverteilungsraums19 platziert ist, der der gleichmäßigen Verteilung der über eine Luftzufuhr23 mit Hilfe eines Lüfters20 (Ventilator bzw. Gebläse) in den Luftverteilungsraum19 eingebrachten Trocknungsluft dient. - Um einen bezogen auf die Querschnittsfläche des Luftverteilungsraums
19 gleichmäßigen Eintrag der Trocknungsluft zu gewährleisten, besitzen die im Stand der Technik bekannten Trocknungsanlagen25 beispielsweise eine Luftverteilungsfläche29 , die zischen dem Lüfter20 und der Trocknungsfläche22 platziert ist. Die Luftverteilungsfläche29 muss von der Trocknungsluft passiert werden und besitzt ebenfalls entsprechende Luftdurchtrittsöffnungen, die sicherstellen sollen, dass die Trocknungsluft möglichst gleichverteilt in die Trocknungsfläche22 eintritt. - Es hat sich jedoch gezeigt, dass trotz der genannten Luftverteilungsfläche
29 keine homogene Luftverteilung innerhalb des Luftverteilungsraums19 erzielt werden kann. Zur Lösung dieses Problems wird daher im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, dass im Bereich zwischen dem bzw. den Lüfter(n)20 und der Trocknungsfläche22 eine oder mehrere Vorrichtungen5 vorgesehen sind, die eine Aufteilung des über die Luftzufuhr23 einströmenden Trocknungsluftstroms in einzelne Teilluftströme bewirkt. Die einzelnen Teilluftströme vermischen sich schließlich nach Passieren der Vorrichtungen5 wieder und stellen auf diese Weise die gewünschte gleichmäßige Verteilung der Trocknungsluft über den gesamten Querschnitt des Luftverteilungsraums19 sicher. - Die Vorrichtungen
5 sind hierfür vorzugsweise in dem Bereich angeordnet, in dem sich die in1 gezeigte Luftverteilungsfläche29 befindet (auf die in diesem Fall selbstverständlich verzichtet werden kann). Eine mögliche räumliche Anordnung der noch näher zu beschreibenden Vorrichtungen5 zeigt2 , wobei die Anzahl und Ausrichtung der Vorrichtungen5 nur beispielhaft zu verstehen ist (denkbar sind selbstverständlich auch mehr oder weniger als vier Vorrichtungen5 oder eine von2 abweichende räumliche Ausrichtung). Die Vorrichtungen5 sind zudem nur schematisch gezeigt und verfügen unter anderem über die im Folgenden beschriebenen Lufteintrittsabschnitte2 und Luftaustrittsabschnitte3 , die ein Einströmen der Trocknungsluft unterhalb der Trägeranordnung17 und ein Ausströmen derselben oberhalb der Trägeranordnung17 (die beispielsweise als Betondecke ausgebildet sein kann) erlauben. Die Trägeranordnung17 sowie die von der Trägeranordnung17 nach unten ragenden Wandabschnitte sollten im Übrigen geschlossen sein, um sicherzustellen, dass die über den Lüfter20 eingebrachte Trocknungsluft ausschließlich über die erfindungsgemäßen Vorrichtungen5 in den Luftverteilungsraum19 strömen kann. Nur in diesem Fall ist davon auszugehen, dass die gewünschte gleichmäßige Luftverteilung erfolgt, bevor die Trocknungsluft in den Bereich der Trocknungsfläche22 gelangt (die genannten Wandabschnitte sind in2 nicht gezeigt, um einen Blick auf die Vorrichtungen5 zu ermöglichen; tatsächlich erstrecken sich diese ausgehend von der Trägeranordnung17 bis hin zur unteren Bodenfläche, wobei in dem in2 links platzierten Wandabschnitt eine Öffnung im Bereich des Lüfters20 vorhanden ist). - Den möglichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
5 zur Aufteilung der Trocknungsluft in mehrere Teilluftströme zeigen die3 bis7 . - Wie den genannten Figuren zu entnehmen ist, besitzt die Vorrichtung
5 in der Regel ein Grundgestell27 (z. B. aus verzinktem Blech oder Edelstahl), an dem die für die Aufteilung der zugeführten Trocknungsluft nötigen Bauteile angeordnet sind. Hierzu zählen insbesondere vier Trennwände9 , die in einer Draufsicht der Vorrichtung5 kreuzförmig ausgerichtet sind. Die Trennwände9 begrenzen wiederum mehrere (im gezeigten Beispiel vier) Luftkanäle1 , die sich jeweils ausgehend von einem Lufteintrittsabschnitt2 in Richtung eines Luftaustrittsabschnitts3 erstrecken. Während der Lufteintrittsabschnitt2 im unteren Bereich der Vorrichtung5 platziert sein sollte, um den Eintritt der über den in2 gezeigten Lüfter20 eingebrachten Luft zu ermöglichen, sind die Luftaustrittsabschnitte3 vorzugsweise im oberen Bereich platziert, der in eingebautem Zustand der Vorrichtung5 nach oben aus der Trägeranordnung17 herausragen sollte (siehe insbesondere2 und7 ). - Wie nun speziell aus den
5 und6 ersichtlich ist, verfügt die Vorrichtung5 im Bereich der Lufteintrittsabschnitte2 pro Luftkanal1 über ein Regelelement6 , das im gezeigten Beispiel als Schieber8 ausgebildet ist, der mit Hilfe eines Griffelements28 zwischen zwei Endstellungen verschiebbar ist. Mit anderen Worten erlaubt die Erfindung also eine gezielte und individuelle Anpassung der Strömungsquerschnitte7 eines jeden Luftkanals1 im Bereich seines entsprechenden Lufteintrittsabschnitts2 . Während die Endstellung des Schiebers8 entsprechend5 einen maximalen Strömungsquerschnitt7 bewirkt, ist dieser im Fall der6 entsprechend geringer. Durch Veränderung der Stellung der einzelnen Schieber8 (die in den Figuren gezeigten Vorrichtungen5 verfügen über jeweils vier Schieber8 , da die Vorrichtungen5 achsensymmetrisch ausgebildet sind) lässt sich schließlich der Volumenstrom der die einzelnen Luftkanäle1 passierenden Trocknungsluft individuell anpassen. - Um nun die Strömungsrichtung der die jeweiligen Luftkanäle
1 passierenden Teilluftströme besonders günstig zu beeinflussen, ist es von Vorteil, wenn im Bereich der Lufteintrittsabschnitte2 , vorzugsweise im Bodenbereich der Vorrichtung5 , ein Luftumlenkelement10 platziert ist. Das Luftumlenkelement10 kann beispielsweise als gleichseitige Pyramide ausgebildet sein, wobei jeweils eine Mantelfläche11 der Pyramide einem Luftkanal1 zugeordnet ist und eine Umlenkung der horizontal einströmenden Trocknungsluft in Richtung des darüber angeordneten Luftaustrittsabschnitts3 bewirkt. - Dort angekommen trifft die Trocknungsluft schließlich auf Luftleitelemente
4 , mit deren Hilfe der die jeweiligen Luftkanäle1 passierende Luftstrom vor dem Austritt aus der Vorrichtung5 und innerhalb der Luftkanäle1 auf mehrere, in unterschiedliche Richtungen ausgerichtete, Teilluftströme aufgeteilt wird. Eine mögliche Anordnung entsprechender, beispielsweise als Luftleitbleche ausgebildeter, Luftleitelemente4 zeigt4 (wobei die Luftleitelemente4 selbstverständlich auch bei den in den5 bis7 gezeigten Vorrichtungen5 vorhanden sein sollten). - Die Luftleitelemente
4 bewirken ähnlich einem Spoiler eine Umlenkung jeweils eines Teils der nach oben strömenden Trocknungsluft zur Seite hin. Mit andere Worten werden also die Luftströme innerhalb der jeweiligen Luftkanäle1 aufgefächert und verlassen jeden Luftkanal1 in drei unterschiedliche Richtungen (senkrecht nach oben, steil schräg nach oben, flach schräg nach oben). Um zu verhindern, dass die gesamte in den jeweiligen Luftkanal1 einströmende Luft bereits vom unteren Luftleitelement4 umgeleitet wird, ist sicherzustellen, dass zwischen den Trennwänden9 und dem unteren Luftleitelement4 jeweils ein Spalt vorhanden ist, der den Durchtritt der gewünschten Luftmenge erlaubt. Ebenso sollte ein entsprechender Spalt zwischen den Trennwänden9 und dem oberen Luftleitelement4 vorhanden sein, so dass ein Teil der Luft direkt nach oben aus der Vorrichtung5 austreten kann. - Um einen besonders homogenen Luftaustritt aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung
5 zu erlauben, kann diese schließlich ein Luftdiffusionselement12 aufweisen, welches eine zusätzliche Vergleichmäßigung der austretenden Trocknungsluft bewirkt. Im Ausführungsbeispiel gemäß den5 bis7 ist das Luftdiffusionselement12 als haubenförmige Abdeckung14 ausgebildet, die beispielsweise über das Grundgestell27 der Vorrichtung5 gesteckt werden kann. Die Abdeckung14 weist wiederum eine Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen auf und kann hierfür z. B. aus einem Schlitz- oder Lochblech15 gefertigt sein. - Im Ergebnis erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung
5 also eine Verteilung der über die Lufteintrittsabschnitte2 eintretenden Trocknungsluftströme, wobei durch die Stellung der Regelelemente6 der Volumenstrom der Trocknungsluft innerhalb der einzelnen Kanäle individuell angepasst werden kann. Durch entsprechende Regelung erfolgt schließlich eine besonders homogene Verteilung der Trocknungsluft innerhalb des Luftverteilungsraums19 und damit eine gleichmäßige Trocknung der zu trocknenden Biomasse. - Eine besonders vorteilhafte Fixierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
5 im Bereich der in2 gezeigten Trägeranordnung17 zeigt7 . Wie dieser Figur zu entnehmen ist, kann es von Vorteil sein, die Vorrichtung5 mit einer Lageranordnung16 (z. B. in Form von entsprechenden Metallwinkeln) auszurüsten und diese mit der Trägeranordnung17 zu verschrauben, so dass sich die Lufteintrittsabschnitte2 unterhalb und die Luftaustrittsabschnitte3 oberhalb der in den2 und7 gezeigten Trägeranordnung17 befindet. - Schließlich zeigt ein Vergleich der
8 (bekannte Lösung) und9 (Vorschlag im Rahmen der Erfindung), dass auch durch die Gestaltung der Trocknungsfläche22 eine verbesserte Luftverteilung erfolgen kann. Während nämlich im Stand der Technik stets eine Luftumlenkung in eine Richtung erfolgt, ist im Fall der Trocknungsfläche22 , wie sie in9 gezeigt ist, vorgesehen, dass die Luftleitflächen21 , die den Durchbrechungen18 zugeordnet sind und ähnlich einem Spoiler eine Umlenkung der von unten kommenden Trocknungsluft bewirken, unterschiedlich ausgerichtet sind. Die Luftleitflächen21 sind somit in Gruppen13 zusammengefasst und je nach Gruppenzugehörigkeit in eine bestimmte Richtung ausgerichtet. Die Trocknungsfläche22 kann dabei aus einem Flächenelement bestehen. Denkbar ist auch, die Trocknungsfläche22 aus mehreren Flächenelementen zusammenzusetzen, die schließlich nebeneinander platziert werden und zusammen die nötige Trocknungsfläche22 ergeben. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Luftkanal
- 2
- Lufteintrittsabschnitt
- 3
- Luftaustrittsabschnitt
- 4
- Luftleitelement
- 5
- Vorrichtung zur Aufteilung eines Luftstroms
- 6
- Regelelement
- 7
- Strömungsquerschnitt
- 8
- Schieber
- 9
- Trennwand
- 10
- Luftumlenkelement
- 11
- Mantelfläche
- 12
- Luftdiffusionselement
- 13
- Gruppe
- 14
- Abdeckung
- 15
- Lochblech
- 16
- Lageranordnung
- 17
- Trägeranordnung
- 18
- Durchbrechungen
- 19
- Luftverteilungsraum
- 20
- Lüfter
- 21
- Luftleitfläche
- 22
- Trocknungsfläche
- 23
- Luftzufuhr
- 24
- Trocknungswanne
- 25
- Trocknungsanlage
- 26
- Zwischenboden
- 27
- Grundgestell
- 28
- Griffelement
- 29
- Luftverteilungsfläche
Claims (15)
- Vorrichtung zur Aufteilung eines Luftstroms, – wobei die Vorrichtung (
5 ) wenigstens zwei zumindest größtenteils voneinander getrennte Luftkanäle (1 ) besitzt, – wobei jeder Luftkanal (1 ) einen Lufteintrittsabschnitt (2 ) für das Einbringen von Luft und einen Luftaustrittsabschnitt (3 ) für den Austritt der eingebrachten Luft aufweist, und – wobei die Luftkanäle (1 ) Luftleitelemente (4 ) besitzen, mit deren Hilfe der die jeweiligen Luftkanäle (1 ) passierende Luftstrom vor dem Austritt aus der Vorrichtung (5 ) und innerhalb der Luftkanäle (1 ) auf mehrere, in unterschiedliche Richtungen ausgerichtete, Teilluftströme aufteilbar ist, welche die Vorrichtung (5 ) schließlich über die jeweiligen Luftaustrittsabschnitte (3 ) verlassen, dadurch gekennzeichnet, dass den jeweiligen Lufteintrittsabschnitten (2 ) Regelelemente (6 ) zugeordnet sind, mit deren Hilfe sich die jeweiligen Strömungsquerschnitte (7 ) der Luftkanäle (1 ) im Bereich der Lufteintrittsabschnitte (2 ) und damit die Volumenströme der die einzelnen Luftkanäle (1 ) passierenden Luft individuell regeln lassen. - Vorrichtung gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelelemente (
6 ) als Schieber (8 ) ausgebildet sind, die zwischen einer ersten Endstellung, in der der Strömungsquerschnitt (7 ) des jeweiligen Lufteintrittsabschnitts (2 ) maximal ist, und einer zweiten Endstellung, in der der Strömungsquerschnitt (7 ) des jeweiligen Lufteintrittsabschnitts (2 ) minimal ist, beweglich, vorzugsweise verschiebbar, ist. - Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkanäle (
1 ) durch wenigstens eine gemeinsame Trennwand (9 ) zumindest größtenteils voneinander getrennt sind. - Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (
5 ) vier Luftkanäle (1 ) umfasst, wobei jeweils zwei Luftkanäle (1 ) durch eine gemeinsame Trennwand (9 ) zumindest größtenteils voneinander getrennt sind und wobei die Trennwände (9 ) in einer Draufsicht der Vorrichtung (5 ) kreuzförmig angeordnet sind. - Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (
5 ) zumindest ein Luftumlenkelement (10 ) besitzt, mit dessen Hilfe die über die Lufteintrittsabschnitte (2 ) eintretende Luft, vorzugsweise von einer horizontalen in eine vertikale Richtung, im Bereich der Lufteintrittsabschnitte (2 ) ablenkbar ist. - Vorrichtung gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftumlenkelemente (
10 ) durch einen Kegel oder eine, insbesondere vierseitige und vorzugsweise gleichseitige, Pyramide gebildet wird, wobei jeweils eine Mantelfläche (11 ) der Pyramide einem Luftkanal (1 ) zugeordnet ist. - Vorrichtung gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze der Pyramide in einer Draufsicht der Vorrichtung (
5 ) mittig angeordnet ist. - Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (
5 ) im Bereich der Luftaustrittsabschnitte (2 ) wenigstens ein Luftdiffusionselement (12 ) besitzt, um den aus der Vorrichtung (5 ) austretenden Luftstrom zu vergleichmäßigen. - Vorrichtung gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftdiffusionselement (
12 ) durch eine haubenförmige, eine Vielzahl von Luftdurchtrittsöffnungen aufweisende, Abdeckung (14 ) gebildet ist, die zumindest die Luftaustrittsabschnitte (3 ) von außen überdeckt. - Vorrichtung gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (
14 ) zumindest größtenteils aus einem Schlitz- bzw. Lochblech (15 ) besteht. - Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (
5 ) im Bereich zwischen den Lufteintrittsabschnitten (2 ) und den Luftaustrittsabschnitten (3 ) eine, vorzugsweise nach außen ragende, Lageranordnung (16 ) besitzt, über die sie gegenüber einer Trägeranordnung (17 ) fixierbar ist. - Trocknungsanlage zur Trocknung von Biomasse, vorzugsweise Hopfen, – wobei die Trocknungsanlage (
25 ) eine Trocknungsfläche (22 ) zur Aufnahme der zu trocknenden Biomasse aufweist, – wobei die Trocknungsfläche (22 ) eine Vielzahl von Durchbrechungen (18 ) besitzt, die den Durchtritt von Trocknungsluft ermöglichen, wobei unterhalb der Trocknungsfläche (22 ) ein Luftverteilungsraum (19 ) angeordnet ist, der mit Hilfe zumindest eines Lüfters (20 ) mit Trocknungsluft beschickbar ist, und – wobei innerhalb des Luftverteilungsraums (19 ) wenigstens eine Vorrichtung (5 ) zur Aufteilung des von dem Lüfter (20 ) kommenden Luftstroms vorhanden ist, mit deren Hilfe der Luftstrom in mehrere Teilluftströme aufteilbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5 ) zur Aufteilung des von dem Lüfter (20 ) kommenden Luftstroms gemäß einem oder mehrere der vorangegangenen Ansprüche ausgebildet ist. - Trocknungsanlage gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsanlage (
25 ) mehrere benachbart zueinander platzierte Vorrichtungen (5 ) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 aufweist, wobei die Vorrichtungen (5 ) derart zueinander ausgerichtet sind, dass jeweils zumindest ein Luftaustrittsabschnitt (3 ) einer Vorrichtung (5 ) in Richtung des Luftaustrittsabschnitts (3 ) einer benachbarter Vorrichtungen (5 ) gerichtet ist. - Trocknungsanlage gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass den Durchbrechungen (
18 ) Luftleitflächen (21 ) zugeordnet sind, die eine Umlenkung der von unten kommenden Trocknungsluft bewirken. - Trocknungsanlage gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitflächen (
21 ) in Gruppen (13 ) angeordnet sind, wobei die Luftleitflächen (21 ) in einer Seitenansicht der Trocknungsanlage (25 ) in Abhängigkeit ihrer Gruppenzugehörigkeit in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind, um eine Vermischung der die Durchbrechungen (18 ) passierenden Trocknungsluft zu bewirken.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016014576A1 (de) | 2016-12-08 | 2018-06-14 | Tec-lN GmbH | Vorrichtung zur Warmluftmischung und Warmluftverteilung in Trocknungsanlagen für insbesondere pflanzliche Güter (beispielsweise Hopfen) |
-
2012
- 2012-08-17 DE DE201210107542 patent/DE102012107542A1/de not_active Withdrawn
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DE102016014576A1 (de) | 2016-12-08 | 2018-06-14 | Tec-lN GmbH | Vorrichtung zur Warmluftmischung und Warmluftverteilung in Trocknungsanlagen für insbesondere pflanzliche Güter (beispielsweise Hopfen) |
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