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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konvektionstrocknung von Gütern, bei dem ein zu trocknendes Gut auf einer Unterlage angeordnet wird und einer Strömung eines zur Trocknung vorgesehenen gasförmigen Fluids ausgesetzt wird.
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Die Erfindung betrifft weiterhin auch eine Trocknungsvorrichtung zur konvektiven Trocknung von Gütern umfassend eine Unterlage, insbesondere eine aus wenigstens einem Förderband ausgebildete Unterlage, auf der ein zu trocknendes Gut positionierbar ist und Mittel, insbesondere wenigstens ein Gebläse, zur Erzeugung einer Strömung eines zur Trocknung vorgesehenen gasförmigen Fluids.
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Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt und werden eingesetzt, um feuchte Güter zu trocknen. Dabei ist es ein typisches Verfahren, die Strömung des zur Trocknung vorgesehenen gasförmigen Fluids parallel zur Flächennormale der Unterlage auszurichten, auf welcher das zu trocknende Gut angeordnet ist. Es wird so eine sogenannte Prallströmung erzeugt, die am Ort des unmittelbaren Auftreffens der Strömung auf das zu trocknende Gut, beziehungsweise auf die Unterlage, eine sehr schnelle konvektive Trocknung aufgrund eines hohen lokalen Stoffaustauschgrades erzielt, hier jedoch nachteiligerweise die Trocknungsgeschwindigkeit, beziehungsweise der Stoffaustauschgrad, mit zunehmendem Abstand vom Auftreffort der Strömung schnell abnimmt. Großflächige Güter werden daher mit einem solchen Verfahren oder einer solchen Vorrichtung nur sehr ungleichmäßig getrocknet.
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Darüber hinaus weisen Trocknungsvorrichtungen dieser beschriebenen Art einen hohen Strömungswiderstand auf, so dass auch ein hoher Energiebedarf zum Erzeugen der Strömung benötigt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es demnach, ein Verfahren zur Konvektionstrocknung und eine Trocknungsvorrichtung zum konvektiven Trocknen von Gütern bereitzustellen, mit welchen die Trocknungsgeschwindigkeit beziehungsweise der Stoffaustauschgrad großflächig verbessert werden kann, insbesondere bei geringerem Energieeinsatz gegenüber dem Stand der Technik.
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Erfindungsgemäß wird dies mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erzielt, bei dem mit dem Fluid ein in Strömungsrichtung vor dem Gut, insbesondere vor der Unterlage angeordnetes Anströmprofil, insbesondere seitlich neben der Unterlage angeordnetes Anströmprofil angeströmt und die Unterlage überströmt wird und das zu trocknende Gut in einem Bereich der Unterlage positioniert wird, der in Strömungsrichtung nach einer, über der Unterlage gebildeten, insbesondere transitionalen Ablöseblase des Fluids liegt.
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Ein Anströmprofil ist hierbei zum Beispiel ein separat zur Unterlage vorgesehenes Element, oder eine Vorrichtung aus wenigstens einem Element, das/die entlang der Unterlage, insbesondere entlang einer Kante der Unterlage sich insbesondere senkrecht zumindest aber quer zur Strömungsrichtung erstreckt und das anströmende Fluid zumindest zu einem Teil über die Unterlage hinwegleitet. Ein Anströmprofil kann in anderer Ausführung jedoch auch einteilig mit der Unterlage sein, also z. B. durch eine seitliche Kante der Unterlage gebildet sein.
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Eine Trocknungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Art und insbesondere zur Durchführung des eingangs genannten Verfahrens ist insoweit, bezogen auf die eingangs genannten, gattungsbildenden Merkmale, weitergebildet, dass die genannten Mittel zur Erzeugung einer Strömung, wie beispielsweise wenigstens ein Gebläse, ausgerichtet sind, um eine Strömung zur erzeugen, die über die Unterlage hinweggeführt ist, wobei eine erzeugte Strömung des Fluids auf wenigstens ein in Strömungsrichtung vor der Unterlage, insbesondere seitlich neben der Unterlage angeordnetes Anströmprofil ausgerichtet ist zur Erzeugung einer insbesondere transitionalen Ablöseblase und eines in Strömungsrichtung auf die Ablöseblase folgenden turbulenten Strömungsbereichs des Fluids.
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Dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung liegt im Kern zugrunde, dass durch die beschriebene Art der Strömungsführung über der Unterlage bzw. über die Unterlage hinweg, auf welcher ein Gut zur Trocknung positionierbar ist, zunächst in Strömungsrichtung eine Ablöseblase gebildet wird, worunter ein Bereich der Strömung verstanden wird, in welchem sich diese Strömung von der Unterlage ablöst und einen Bereich minimalen Stoffaustauschgrades bildet, wohingegen sich nach der Ablöseblase die Strömung des zur Trocknung verwendeten Fluids erneut an die Unterlage anlegt und in diesem angelegten Bereich turbulent ausgebildet ist.
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Eine Ablöseblase wird hier insoweit als transitionale Ablöseblase bezeichnet, als dass vor beziehungsweise in der Ablöseblase die Strömung laminar ausgebildet ist und nach der Ablöseblase die Strömung turbulent ausgebildet ist, demnach hier also ein Strömungsübergang von laminar nach turbulent vorliegt.
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Untersuchungen haben gezeigt, dass durch die geometrische Ausformung des Anströmprofils, insbesondere der Formgebung des unmittelbar der Anströmung ausgesetzten Bereiches des Anströmprofils der Ort und die Länge der Ablöseblase beeinflussbar sind. Es kann so durch eine gezielte geometrische Formgebung des Anströmprofils, insbesondere durch ein in seiner geometrischen Form variabel verstellbares Anströmprofil, die Lage der Ablöseblase und somit auch die Lage des in Strömungsrichtung darauffolgenden turbulenten Strömungsbereiches beeinflusst werden. So kann es erzielt werden, den turbulenten Bereich in Strömungsrichtung besonders lang auszubilden.
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Beispielsweise besteht so die Möglichkeit, eine, bezogen auf die in Strömungsrichtung liegende Länge der Unterlage, vergleichsweise kurze Ablöseblase von insbesondere weniger als 10% der Länge einzustellen, so dass so in dem verbleibenden Längenbereich in Strömungsrichtung dieser Unterlage eine turbulente Strömung vorliegt. Es ergibt sich demnach ersichtlich im Vergleich zu Stand der Technik ein sehr großer turbulenter Strömungsbereich mit hohen Stoffaustauschgraden und somit verringerter Trocknungszeit.
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Darüberhinaus wird bei der hier vorliegenden Strömungsrichtung und der Strömungsführung durch das Anströmprofil, durch welches das Fluid über die Unterlage hinweggeführt wird, ein deutlich geringerer Strömungswiderstand erzielt, als dies bei der üblichen Prallströmung im Stand der Technik der Fall ist. Hieraus resultiert auch unmittelbar ein geringerer Energieverbrauch bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise beim dem Einsatz der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung.
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Unter einem Überströmen der Unterlage durch das Fluid wird hier weiterhin in Abgrenzung zur Prallströmung bevorzugt verstanden, dass das Fluid die Unterlage ausgehend von einer Kante der Unterlage bzw. ausgehend von dem Anströmprofil über die Unterlage hinweg zu einer gegenüberliegenden Kante strömt.
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Dies kann z. B. dadurch erfolgen, dass ein die Strömung erzeugendes Gebläse seitlich neben der Unterlage positioniert wird, insbesondere also im Gegensatz zur Prallströmung nicht über der Unterlage und das Fluid somit aus einer seitlichen Richtung in die Richtung der Unterlage geblasen wird.
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Da ein Fluidstrom immer einen Öffnungswinkel aufweist können die nachfolgenden Winkelangaben jeweils eine mittlere Strömungsrichtung im Öffnungswinkel beschreiben.
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Hier kann es vorgesehen sein, dass die Anströmrichtung des zur Trocknung vorgesehenen gasförmigen Fluids, wie beispielsweise Luft, in einem Winkelbereich von 35 Grad bis 145 Grad, bevorzugt 45 Grad bis 135 Grad, weiter bevorzugt von 60 Grad bis 120 Grad, weiter bevorzugt von 80 Grad bis 100 Grad zur Flächennormalen der Unterlage oder weiter bevorzugt zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Flächennormalen der Unterlage gewählt wird.
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Im Gegensatz zur Prallströmung wird durch ein Anströmen des Anströmprofils durch das Fluid in einem Winkelbereich von 45 Grad bis 135 Grad, bevorzugt von 90 Grad zur Flächennormalen der Unterlage erreicht, dass bei einer (gedanklichen) Aufspaltung der Strömung in Komponenten senkrecht und parallel zur Flächennormalen die zur Flächennormalen der Unterlage senkrechte Komponente größer ist als die parallele Komponente.
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Das Anströmprofil kann hier im Wesentlichen als ein längserstrecktes Profil ausgebildet sein, dessen Längserstreckungsrichtung senkrecht zur Flächennormale der Unterlage ausgebildet ist, insbesondere wobei die Oberkante des Anströmprofils, zumindest im Wesentlichen, bevorzugt genau mit der Oberfläche der Unterlage in horizontaler Richtung, bevorzugt in Strömungsrichtung fluchtet. Hierdurch wird im Wesentlichen sichergestellt, dass das strömende Fluid nach Überschreiten der Oberkante des Anströmprofils sicher über die Unterlage hinweggeführt wird.
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Die Anströmung, die gemäß einleitender Erklärung in einem bevorzugtem Winkelbereich von 45 bis 135 Grad zur Flächennormalen und bevorzugt senkrecht zu dieser erfolgt kann um die Flächennormale der Unterlage herum grundsätzlich beliebig ausgerichtet sein, kann jedoch bevorzugt in einem Winkelbereich von 45 bis 135 Grad zur Längserstreckungsrichtung des Anströmprofils und bevorzugt zumindest im Wesentlichen senkrecht zu dieser Längserstreckungsrichtung orientiert sein. Somit kann die Anströmung grundsätzlich in einem Raumwinkelbereich gewählt werden, bevorzugt dessen Scheitelpunkt in der Ebene der Unterlage liegt und weiter bevorzugt dessen Mittenachse in der Ebene der Unterlage liegt.
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Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise der Vorrichtung kann es vorsehen, dass die Unterlage durch ein Förderband gebildet wird, welches ein zu trocknendes Gut senkrecht zur Flächennormalen des Förderbandes und durch die Fluidströmung hindurch, insbesobndere quer zur Anströmrichtung und bevorzugt senkrecht zur Anströmungsrichtung des Fluids transportiert.
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Es kann so ein kontinuierlicher Trocknungsvorgang von mit dem Förderband geförderten Gütern erzielt werden, insbesondere wobei im Vergleich zum Stand der Technik die Verweildauern der Güter auf einem Förderband aufgrund der höheren erzielbaren Stoffaustauschgrade beziehungsweise kürzeren Trocknungszeiten verringert werden können. Es können demnach beispielsweise Förderbänder schneller laufen oder kürzer ausgebildet werden, als dies gegebenenfalls im Stand der Technik der Fall ist.
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Wie es bereits eingangs erwähnt wurde, ist es ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, dass die zu trocknenden Güter in Strömungsrichtung nach einer Ablöseblase im turbulenten Bereich der Strömung auf der Unterlage beziehungsweise bevorzugt einem Förderband positioniert werden, um eine schnellere Trocknung im Vergleich zum Stand der Technik zu erzielen.
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Um dies weiter zu optimieren, kann es beispielsweise in einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass der Ort der Ablöseblase und/oder deren Länge über der Unterlage messtechnisch erfasst wird und auf eine Sollposition relativ zur Unterlage oder relativ zu einem zu trocknenden Gut und/oder auch eine Solllänge eingestellt wird, insbesondere wofür zusätzlich die Position eines Gutes relativ zur Unterlage messtechnisch erfasst wird.
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Eine alternative Ausgestaltung kann es auch vorsehen, den Ort des Gutes auf der Unterlage messtechnisch zu erfassen und das Gut auf eine Sollposition relativ zur Unterlage oder relativ zur Ablöseblase einzustellen, um so sicherzustellen, dass das Gut im turbulenten Bereich nach der Ablöseblase, nicht jedoch bereits in der Ablöseblase, auf der Unterlage positioniert ist. Hierfür kann insbesondere auch die Position und/oder Länge der Ablöseblase relativ zur Unterlage oder relativ zum Gut messtechnisch erfasst werden, insbesondere mit einem Positionssensor optischer Art oder akustischer Art, z. B. basierend auf dem Ultraschall-Echo-Prinzip.
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Bei beiden alternativen Ausführungen kann es vorgesehen sein, dass der Ort der Ablöseblase und/oder deren Länge zum Beispiel ermittelt wird mittels wenigstens eines Strömungsmessers, wie beispielsweise eines Anemometers, insbesondere eines Hitzdraht-Anemometers oder eines Drucksensors, wobei allgemein ein solcher Strömungsmesser über der Unterlage in der Strömung angeordnet ist.
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Es kann hierbei vorgesehen sein, mit wenigstens einem solchen Strömungsmesser den Ort minimaler Strömungsgeschwindigkeit oder minimalen lokalen Druckes des zur Trocknung verwendeten Fluids zu bestimmen und hieraus den Schluss zu ziehen, dass der wenigstens eine Strömungsmesser im Wesentlichen im Zentrum der Ablöseblase oder mehrere Strömungsmesser um das Zentrum der Ablöseblase herum positioniert ist. Es kann so aus der Position des wenigstens einen Strömungsmessers die Position und/oder die Länge der Ablöseblase ermittelt werden, insbesondere um anhand dieser Position und/oder der Länge, wie eingangs beschrieben, das Verfahren beziehungsweise die Vorrichtung zu optimieren.
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Hierfür kann es beispielsweise weiterhin vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Strömungsmesser entlang der Unterlage in Strömungsrichtung verschieblich ist, um so mit einem Antrieb die Position des wenigstens einen Strömungsmessers auf den Ort minimaler Strömungsgeschwindigkeit einzustellen und diese Position beziehungsweise deren Abweichung von einer Sollposition als Regelkriterium zur Nachregelung der Position und/oder der Länge der Ablöseblase zu nutzen.
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Eine alternative Ausführung kann es auch vorsehen, den Ort einer Ablöseblase und/oder deren Länge mittels einer optischen Erfassung wenigstens eines die Strömung visualisierenden Objektes vorzunehmen. Ein solches Objekt kann zum Beispiel durch Rauchpartikel gebildet werden, die mit der Strömung mitgeführt werden und eine Rauchfahne bilden und zum Beispiel optisch mittels einer Kamera erfasst werden.
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Ebenso kann ein in der Strömung liegendes Band die Strömungsform visualisieren und mittels einer Kamera erfasst werden, so dass in beiden Ausführungen die Möglichkeit besteht, mittels einer Bildauswertung anhand der visualisierten Strömungsform den Ort der Ablöseblase und/oder deren Länge festzustellen und gegebenenfalls den Ort und/oder die Länge der Ablöseblase oder die relative Lage eines Gutes zur Ablöseblase in Abhängigkeit eines solchen festgestellten Ortes zu verändern.
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Bei einer wiederrum anderen Ausführung kann es auch vorgesehen sein, thermografisch eine durch die Strömung bewirkte Auskühlung wenigstens eines der Strömung ausgesetzten, zum Beispiel geheizten Objektes zu erfassen.
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Für die thermografische Erfassung können beispielsweise übliche Wärmebildkameras zum Einsatz kommen, insbesondere mit denen Infrarotstrahlung im unsichtbaren Bereich erfasst wird.
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Ein der Strömung ausgesetztes Objekt kann in einem einfachen Fall ein Draht sein, der in Strömungsrichtung über der Unterlage, insbesondere parallel zur Unterlage angeordnet ist und der bestromt wird, um entlang seiner Erstreckungsrichtung in Strömungsrichtung erwärmt zu werden. Durch die Anordnung eines solchen Drahtes innerhalb der Strömung ergeben sich mehr oder weniger stark ausgekühlte Bereiche dieses Drahtes, je nach konkreter Ausbildung der Strömung an der jeweiligen Drahtposition.
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So kann am Ort der Ablöseblase, in welchem eine geringere Strömungsgeschwindigkeit vorherrscht, der Draht eine höhere Temperatur annehmen als im Bereich der turbulenten Strömung, so dass mittels einer thermografischen Erfassung eines solchen Drahtes sehr gut sowohl die örtliche Lage als auch die Länge der Ablöseblase bestimmt werden, insbesondere anhand des Ortes und/oder der Länge des wärmsten Bereiches eines solchen Drahtes. Hier ist es weiterhin vorteilhaft, wenn ein über der Unterlage, insbesondere parallel zu dieser gespannter erwärmter Draht in seinem Abstand zur Unterlage einstellbar ist.
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Um eine Optimierung des Verfahrens beziehungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzunehmen, kann es vorgesehen sein, den Ort und/oder die Länge der Ablöseblase, insbesondere in Abhängigkeit der vorherigen messtechnischen Erfassung auf gewünschte Sollwerte einzustellen. Hierfür kann ein Regelkreis zum Einsatz kommen mit wenigstens einem durch den Regelkreis angesteuerten Aktor, mit dem Einfluß genommen werden kann auf Ort und/oder Länge der Ablöseblase. Der wenigstens eine Aktor kann z. B. Ort und/oder Form des Anströmprofils und/oder Strömungsgeschwindigkeit oder Strömungsrichtung des Fluids ändern.
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Beispielsweise also kann die Beeinflussung von Ort und/oder Länge der Ablöseblase dadurch erfolgen, dass die Strömungsgeschwindigkeit des zur Trocknung verwendeten Fluids geändert wird. Weitere Möglichkeiten können darin bestehen, Änderung der Form des angeströmten Bereichs des Anströmprofils vorzunehmen. Hierfür kann beispielsweise ein Anströmprofil an der Vorrichtung vorgesehen sein, welches einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt senkrecht zu seiner Erstreckungsrichtung hat, so dass die Erfindung beispielsweise vorsehen kann, das Anströmprofil um seine Längserstreckungsrichtung, insbesondere mit einem vorgenannten Aktor zu rotieren und so je nach Rotationswinkel unterschiedliche Bereiche des Anströmprofils durch die Strömung konkret anströmen zu lassen. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass Anströmprofil im Querschnitt elliptisch auszubilden und das Anströmprofil um seine Längserstreckungsrichtung zu rotieren, um Lage und/oder Länge der Ablöseblase zu verändern.
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Eine andere Möglichkeit ist darin gegeben, die Höhe der Oberkante des Anströmprofils über der Oberfläche der Unterlage zu verändern. Auch besteht die Möglichkeit die Höhe des Anströmprofils insgesamt senkrecht zur Anströmungsrichtung variabel zu gestalten und durch eine Änderung der Höhe Lage und/oder Länge der Ablöseblase einzustellen. Auch mittels einer Lageänderung des Anströmprofils relativ zur Unterlage beziehungsweise zum Gut kann eine entsprechende Veränderung von Ort beziehungsweise Länge der Ablöseblase vorgenommen werden.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann demnach eingerichtet sein, um die Form eines von der Strömung angeströmten Bereichs des Anströmprofils zu ändern oder aber die örtliche Position eine Anströmprofils relativ zur Unterlage und/oder zu einem darauf positionierten Gut zu verstellen, insbesondere in Abhängigkeit von zuvor messtechnisch erfassten Werten des Ortes der Ablöseblase, der Länge der Ablöseblase oder des Ortes des zu trocknenden Gutes auf der Unterlage beziehungsweise relativ zur Ablöseblase. Um die Relativposition vom Gut zur Ablöseblase bzw. zum Anströmprofil zu ändern kann ebenso wenigstens ein Aktor vorgesehen sein, mit dem die Position des Gutes auf der Unterlage, z. B. einem Förderband geändert werden kann. Z. B. können verschiebliche Schieberelement über der Unterlage vorgesehen sein, die angesteuert werden, das Gut, z. B. beim Vorbeifördern durch ein Förderband zu bewegen.
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Besonders bei einer Ausführungsform, die den Einsatz eines Förderbandes vorsieht, um zu trocknende Güter durch eine Strömung eines zur Trocknung vorgesehenen Fluids zu verwenden, kann eine Weiterbildung zum Zwecke der Vergleichmäßigung der Trocknung vorsehen, dass in der Förderrichtung einer aus wenigstens einem Förderband ausgebildeten Unterlage abwechselnd aufeinander Bereiche, insbesondere wenigstens zwei Bereiche folgen, in denen das gasförmige Fluid das wenigstens eine Förderband in entgegengesetzten Richtungen überströmt, insbesondere in denen die Anströmprofile auf einander gegenüberliegenden Seiten des Förderbandes angeordnet sind. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass ein einziges Förderband durch die mehreren Bereiche die Güter hindurchbefördert oder aber auch, dass jeder Bereich sein eigenes Förderband aufweist und zwischen den Bereichen eine Übergabe der zu trocknenden Güter von einem Förderband zum nächsten erfolgt.
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Insbesondere die letztgenannte Ausführung hat den Vorteil, dass erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtungen, die jeweils ihr eigenes Förderband zum Transport von Gütern aufweisen, mehrfach hintereinander, jedoch mit jeweils entgegengesetzten Strömungsrichtungen, also um 180 Grad gegeneinander verdreht, positioniert werden können, um diesen erfindungsgemäßen Vorteil zu realisieren.
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Hierbei kann eine Weiterbildung vorsehen, dass zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bereichen strömungsformende Elemente, insbesondere über dem Förderband angeordnet sind. Diese könnten z. B. als Leitbleche ausgebildet sein, die senkrecht zum Förderband orientiert sind bzw. parallel zu dessen Flächennormalen. Es kann vorgesehen sein, dass solche Leitbleche positionsvariabel sind, z. B. um eine Achse parallel zur Flächennormalen der Unterlage rotiert werden können.
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Die theoretischen Grundlagen sowie ein Ausführungsbeispiel der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren erläutert.
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Die 1 zeigen in drei verschiedenen Darstellungen die sich ausbildende Strömung über einer Unterlage 1, auf welcher jeweils ein hier nicht dargestelltes Gut angeordnet werden kann. Bezogen auf die hier dargestellte 1 kann eine Förderung des Gutes senkrecht zur Papierebene vorgesehen sein. Die 1 zeigt eine Anströmung A der Unterlage 1 und eines darauf positionierten Gutes senkrecht zur Flächennormalen der Unterlage 1, wobei in der 1a kein Anströmprofil vorhanden ist. Gemäß den physikalischen Gesetzen ergibt sich ein signifikant ausgebildeter laminar Strömungsbereich und ein sich daran anschließender turbulenter Strömungsbereich. Ersichtlich ist hier der Nachteil erkennbar, dass der laminare Strömungsbereich, bezogen auf die Ortskoordinate der Unterlage 1, einen sehr großen Anteil einnimmt und in diesem laminaren Strömungsbereich die Trocknungsraten gering sind.
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Dem gegenüber visualisiert die 1b eine erfindungsgemäße Durchführung des Verfahrens, bei welchem in Strömungsrichtung vor einer Unterlage 1 ein Anströmprofil 2 angeordnet ist, welches hier hinsichtlich seiner Formgestaltung im Querschnitt in Strömungsrichtung im Wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet ist. Die visualisierte Darstellung der Strömung 3 zeigt eine in Strömungsrichtung nahe des Anströmprofils 2 liegende kurze Ablöseblase 3a und einen dahinter liegenden, vergleichsweise hinsichtlich der Ortskoordinate x länger ausgebildeten turbulenten Strömungsbereich 3b. Innerhalb der Ablöseblase 3a existiert ein Bereich 3c mit minimaler oder sogar umgekehrter Strömung bzw. einer Rezirkulation, der messtechnisch, gemäß den vorherigen Ausführungen im allgemeinen Beschreibungsteil, erfasst werden kann.
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Die 1b zeigt in der oberen Darstellung ein ausgeprägtes Minimum 4 des konvektiven Stoffübergangskoeffizienten, welches die Existenz der Ablöseblase belegt. In Strömungsrichtung nach der Ablöseblase hingegen folgt ein Bereich turbulenter Strömung mit signifikant erhöhtem konvektivem Stoffübergangskoeffizienten, so dass es erfindungsgemäß vorteilhaft ist, im Bereich 3b der turbulenten Strömung nach der Ablöseblase zu trocknende Güter zu positionieren und diesen Bereich möglichst lang, somit die Ablöseblase möglichst kurz zu gestalten.
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Die 1b visualisiert hier im Wesentlichen weiterhin, dass die Oberkante des Anströmprofils 2 im Wesentlichen mit der Oberfläche der Unterlage 1 fluchtend ausgebildet ist. Das Anströmprofil kann eine Höhe größer als die Dicke der Unterlage haben.
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Im Sinne der Strömungslehre beziehungsweise physikalischer Gesetzmäßigkeiten bildet eine Unterlage mit einem solchen in Strömungsrichtung vorangestellten Anströmprofil eine sogenannte „dicke Platte” im Gegensatz zur „dünnen Platte” der 1a.
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In der 1b beziehungsweise allgemein bezogen auf die Ausführungsformen der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass ein Anströmprofil 2 als separates Bauteil zur Unterlage ausgebildet ist, das Anströmprofil 2 kann jedoch in einer alternativen Ausgestaltung auch unmittelbar an die Unterlage 1 angeformt sein beziehungsweise mit dieser einstückig ausgebildet sein.
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Die 1c zeigt als weitere Ausgestaltung eine andere Formgebung des Anströmprofils 2, welches hier beispielsweise einteilig mit der Unterlage ausgebildet sein kann. Hier ergibt sich gegenüber der 1b eine deutlich längere Ablöseblase und ein kürzerer turbulenter Bereich 3b in der Erstreckungsrichtung der Strömung. Der Vergleich zwischen den 1b und 1c visualisiert hier im Wesentlichen, dass durch Änderung der geometrischen Profilform des Anströmprofils sowohl die örtliche Lage als auch die Länge der Ablöseblase beeinflussbar ist, so dass es erfindungsgemäß, wie im allgemeinen Teil beschrieben, eine Ausführung der Erfindung vorsehen kann, durch Änderung der geometrischen Form des Anströmprofils bzw. zumindest von dessen angeströmten Bereich den Ort und/oder die Länge der Ablöseblase beeinflussen zu können. Eine solche Beeinflussung kann insbesondere in Abhängigkeit wenigstens eines Messwertes erfolgen, welche den gemessenen Ort und/oder die Länge der Ablöseblase repräsentiert.
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2 visualisiert ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welcher eine Unterlage 1 als Förderband ausgebildet ist, welche in Richtung der dargestellten Pfeile 1' eine Förderung von hier nicht weiter visualisierten zu trocknenden Gut vornimmt. Es sind bei dieser hier betrachteten Ausführungsform in Förderrichtung hintereinanderliegend zwei Bereiche B1 und B2 vorgesehen, bei denen die Strömungsrichtung A des zur Trocknung verwendeten gasförmigen Fluids, wie beispielsweise Luft, umgekehrt ist.
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Demnach sind weiterhin auch erfindungsgemäß die Anströmprofile 2 auf gegenüberliegenden Seiten des Förderbandes beziehungsweise der Unterlage 1 angeordnet. Gleiches gilt für die Gebläse zur Erzeugung des Fluidstromes.
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Statt der hier lediglich visualisierten zwei Bereiche, kann die Erfindung auch vorsehen, dass mehr als zwei solcher genannter Bereiche in Förderrichtung aufeinander folgen. Die Darstellung unter Bezugnahme auf die Bezugszeichen 4 und 5 visualisiert Ablöseblase und turbulenten Bereich, wobei sich letzterer maßgeblich über einen Großteil, insbesondere mehr als 90%, in der bevorzugten Ausführung über die Breite B des Förderbandes erstreckt. Im Bereich B2 ist die Strömungsform umgekehrt ausgebildet zu derjenigen im Bereich B1, so dass sich im Mittel in Förderrichtung betrachtet, ein vergleichmäßigtes turbulentes Profil ergibt, was zu einer vergleichmäßigten Trocknung von geförderten Gut führt.
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Weiterhin zeigt die 2, dass im Bereich zwischen den Bereichen B1 und B2 strömungsleitende Elemente 6 angeordnet werden können, um die einander entgegengesetzten Strömungen strömungstechnisch besser voneinander zu isolieren.
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Auch hier kann es vorgesehen sein, die Profilform, die bei den Anströmprofilen 2 hier wiederrum jeweils als halbkreisförmig symbolisiert dargestellt ist, variabel gestalten zu können. Beispielsweise kann es wie im eingangs genannten Beschreibungsteil beschrieben, vorgesehen sein, ein Anströmprofil im Querschnitt senkrecht zur Förderrichtung beziehungsweise im Querschnitt in Anströmrichtung elliptisch auszubilden und durch eine Rotation senkrecht zur Anströmrichtung beziehungsweise um eine Achse in Förderrichtung je nach Winkelstellung verschiedene angeströmte Formen bereitzustellen und so die Lage der Ablöseblase zu verändern, ebenso wie deren Länge.
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Hier steht es insbesondere zu erwarten, mit Verweis auf die 1b und 1c, dass bei einer Ausrichtung der langen Halbachse der Querschnittsellipse in Strömungsrichtung und somit einer der Anströmung ausgesetzten starken Krümmung des Anströmprofils eine kürzere Ablöseblase erzielt wird im Vergleich zu einer Ausrichtung des Ellipsenquerschnittes, bei welcher die kurze Halbachse der Ellipse in Anströmrichtung liegt. So kann bei einer beispielsweise elliptischen Querschnittsformung des Anströmprofils durch eine Drehung des Anströmprofils um lediglich 90 Grad Länge und Ort der Ablöseblase relativ zur Unterlage 1 beziehungsweise zu einem zu fördernden Gut eingestellt werden.
