DE102016014576A1

DE102016014576A1 - Vorrichtung zur Warmluftmischung und Warmluftverteilung in Trocknungsanlagen für insbesondere pflanzliche Güter (beispielsweise Hopfen)

Info

Publication number: DE102016014576A1
Application number: DE102016014576.5A
Authority: DE
Inventors: Georg Sterler
Original assignee: Tec Ln GmbH; Tec-Ln GmbH
Current assignee: Tec Ln GmbH; Tec-Ln GmbH
Priority date: 2016-12-08
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2018-06-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trocknungseinrichtung vorzugsweise für pflanzliches Trocknungsgut, z.B. Hopfen, bei der die aus dem Warmlufterzeuger kommenden Luftströme zuerst einer Warmluftmischeinheit zugeführt werden um die unterschiedlich warmen Luftströme zu mischen und anschließend durch eine Warmluftverteilung, bestehend aus Strömungstrichter mit optionalem Strömungsgleichrichter, so verteilt werden, dass unter den Aufschütthorden für Hopfen ein gleichmäßiger Luftdruck und durch den Hopfen gleichmäßige Luftgeschwindigkeit herrscht. Dies führt zu einer gleichmäßigen Hopfentrocknung, zu besserer Hopfenqualität und somit zu einer Energieeinsparung in Verbindung mit einer Reduktion der Trocknungszeit und gleichzeitig zu einer Steigerung der Trocknungsleistung.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Trocknung von insbesondere pflanzlichen Produkten, beispielsweise Hopfen, mit einem Warmlufterzeuger, einer darüber liegenden Luftverteilung und mehreren darüber angeordneten Horden zur Aufschüttung des Trockenguts.
Derartige Trocknungseinrichtungen sind beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE20 2008 002 954.6 bekannt. Das zu trocknende Gut, beispielsweise Hopfen, wird auf eine waagrechte Fläche in möglichst gleichmäßiger Lage aufgebracht und von unten mit Warmluft durchströmt und damit getrocknet. Nach ausreichender Vortrocknung auf der ersten Fläche, also der obersten Horde, wird der Hopfen über drehbar gelagerte Jalousien auf die darunterliegende Horde gekippt. Auf dieser wird die Trocknung in gleicher Weise fortgesetzt. Nach weiter fortgeschrittener Trocknung wird der Hopfen auf die darunterliegende dritte Horde gekippt und die Trocknung fortgesetzt. Typischer Weise sind die Hopfentrocknungsanlagen mit 3 bzw. 4 übereinander liegenden Horden ausgeführt. Ist der Hopfen fertig getrocknet, wird er aus der Trocknungsanlage entnommen. Hierzu wird die unterste Horde ähnlich einer Schublade ausgeführt und mit dieser sogenannten Auszugshorde kann der Hopfen aus der Trocknung entnommen werden.
Unter den Hopfenhorden befindet sich nach dem Stand der Technik meist ein Luftverteilungsraum mit einer Luftverteilungseinrichtung.
Der Warmlufterzeuger wiederum befindet sich senkrecht stehend oder auch liegend ausgeführt in der Ebene unter dem Luftverteilungsraum.
In der Praxis kommt es beim heutigen Stand der Technik immer wieder zu ungleichen Trocknungsergebnissen. Orte mit ungenügend getrocknetem Hopfen auf den Horden werden als sogenannte „Nester“ bezeichnet und der unzureichend getrocknete Hopfen kann dann zu Problemen bei Lagerung und Haltbarkeit führen. Die Ursachen für die ungleichmäßige Trocknung sind einerseits die Temperaturunterschiede der Trocknungsluft die aus dem Warmlufterzeuger kommt und andererseits die ungleichmäßige Luftverteilung die zu turbulente Luftströmungen und inhomogener Luftdruckverteilung führt. Somit wird der auf den Horden liegende Hopfen ortsabhängig mit wärmerer oder kälterer Luft durchströmt und zudem führen die Druckunterschiede und Turbulenzen zu ortsunterschiedlichen Luftgeschwindigkeiten durch den Hopfen und somit zu ungleichen Trocknungsergebnissen. Es entstehen also Bereiche in denen der Hopfen schon sehr trocken ist, während sich an anderen Stellen noch ein sehr nasser Hopfen befindet. Um diese sog. Nester in bei der Hopfentrocknung auch noch genügend zu trocknen, wird der Hopfen entsprechend länger in der Hopfendarre getrocknet. Dies führt wiederum zu unnötigem Energieverbrauch, längeren Trocknungszeiten und damit verminderter Trocknungsleistung der Anlage und zu einem Qualitätsverlust von Hopfen durch Übertrocknung an den Stellen, wo die Trocknung schneller erfolgt.
Die meisten der heute eingesetzten Luftverteilungen in Hopfentrocknungsanlagen weisen ortsabhängig Temperaturunterschiede von bis zu 10 °C auf. Die in DE 20 2008 002 954 U1 dargestellte Luftverteilung hat zwar ebenfalls einen rotierenden, durch die austretende Luft angetriebenen Luftverteiler, doch es kommt trotzdem zu keiner genügenden Vermischung der Luft, weil die austretenden unterschiedlich temperierten Luftströme in verschiedene Richtungen strömen. Ist beispielsweise die aus dem Warmlufterzeuger ausströmende Luft auf linken Seite heißer als auf der rechten Seite, dann finden sich diese Temperaturunterschiede auch im Luftverteilungsraum unter den Horden wieder und der Hopfen wird ungleichmäßig getrocknet. Außerdem werden die Druck- und Luftstömungsunterschiede der aus dem Warmlufterzeuger ausströmenden Luft nicht homogenisiert und führen deshalb zu ungleichen Druck- und Strömungsverhältnissen unter den Horden (4,5,6) und zu einer zusätzlichen ungleichmäßigen Trocknung.
Ein anders Ausführungsbeispiel für eine aktuelle Luftverteilung ist in der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen DE 10 2012 107 542.5 zu finden. Durch das Fehlen einer Luftmischeinrichtung bleiben die Temperaturunterschiede der Luftströmungen aus dem Warmlufterzeuger erhalten und diese führen dann zu unterschiedlichen Temperaturen der austretenden Luft. Außerdem wird durch die Anordnung keine laminare Luftströmung durch das Trocknungsgut erreicht. Somit führt auch diese Anordnung zu räumlich ungleichmäßigen Trocknungsergebnissen und zu sog. Nestern.
Eine dritte, derzeit wenig verbreitete Anordnung ist ähnlich der Darstellung in 1, jedoch ohne den Strömungsgleichrichter (7) und den Strömungstrichter (3). Diese Anordnung erzeugt durch den austretenden rotierenden Warmluftstrom örtlich starke Luftdruckschwankungen und örtlich starke Luftströmungen unter den Horden (4,5,6), die wiederum zu einer ungleichmäßigen Trocknung führen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst gleichmäßige Trocknung des Trockenguts (insbesondere Hopfen) zu erreichen und somit die Trocknungsleistung zu erhöhen, gleichzeitig Energie einzusparen und eine optimale Qualität des Trocknungsguts zu erreichen.
Die Aufgabe wird durch den Hauptanspruch gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in einem ersten Schritt die vom Warmlufterzeuger (1) kommende Luft (8) in der Warmluftmischeinrichtung (2) so gemischt wird, dass Temperaturunterschiede ausgeglichen werden und in einem zweiten Schritt dann durch die Warmluftverteilung (7,3) so unter der untersten Horde (4) verteilt wird, dass der Hopfen an jedem Ort der Horde mit der gleichen Lufttemperatur und der gleichen Luftgeschwindigkeit getrocknet wird.
1 zeigt den vertikalen Schnitt durch eine solche Hopfentrocknungsanlage. In 2 ist die Draufsicht auf die Warmluftmischeinrichtung (2) zu sehen. Die Draufsicht auf die darüber angeordnete Warmluftverteilung (3,7), bestehend aus dem Strömungstrichter (3) mit optionalem Strömungsgleichrichter (7) ist in 3 dargestellt.
In einem ersten Schritt werden die vom Warmlufterzeuger (1) kommenden ungleich temperierten Luftströme (5) so gemischt werden, dass die Lufttemperatur an jeder Stelle des Luftraums unter dem Strömungstrichter (3) gleich ist. Dies wird durch einen drehbar gelagerten Luftkanal (2), an dessen Ende sich ein Luftauslass (9) befindet erreicht. 2 zeigt die Draufsicht auf die Warmluftmischeinrichtung. Durch die austretende Luft wird der Luftkanal (2), an dessen Ende sich der Luftauslass (9) befindet, in eine Drehbewegung versetzt. Durch die Drehung des Luftkanals wird erreicht, dass sich warme und kalte Luftströme aus dem Warmlufterzeuger im Raum vermischen und die Temperaturunterschiede ausgeglichen werden. Das Grundprinzip des rotierenden Verteilens der Warmluft ist hierbei, dass sowohl kalte als auch warme Luftströme zyklisch in jeden Drehwinkel der Anordnung gleich gelenkt werden. Diese Anordnung stellt jedoch nur eine mögliche Ausführungsform der Luftmischung dar. Alternativ kann auch ein elektromotorisch betriebener Luftmischer mit Luftschaufeln als Rührwerk dazu verwendet werden, die Luftströme so zu vermischen, dass die Temperaturunterschiede im Luftraum unter dem Strömungstrichter (3) ausgeglichen werden und die Luft im Raum unter dem Strömungstrichter homogen und gleichtemperiert verteilt wird.
In einem zweiten Schritt, wird die gemischte Luft nun durch einen optionalen Strömungsgleichrichter (7) in den Strömungstrichter (3) geleitet. Aufgabe dieser Anordnung ist es, für gleichmäßige Luftdruckverhältnisse unter den Horden (4,5,6) zu sorgen und eine laminare Luftströmung durch den Hopfen zu erreichen. Durch den Strömungsgleichrichter werden Turbulenzen am Eingang des Trichters vermieden und die Warmluft kann nun so verteilt werden, dass Luftdruckunterschiede unter der Horde (4) vermieden werden und die Luft laminar durch die Hopfenlagen (4,5,6) strömen kann. Um Kosten zu sparen, kann u.U. auf den Strömungsgleichrichter verzichtet werden, ohne dass Homogenität der Trocknung massiv leidet.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine gleichmäßigere Hopfentrocknung, weil der Hopfen unabhängig von der örtlichen Lage auf der Horde (4) immer mit der gleichen Temperatur und der gleichen Luftgeschwindigkeit getrocknet wird. Durch die gleichmäßigere Hopfentrocknung wird die Entstehung von mangelhaft getrockneten Stellen vermieden und der Hopfen kann früher aus der Trocknung entnommen werden. Dies führt zu einer Energieeinsparung und zu einer Zeiteinsparung für den gesamten Trocknungsvorgang und somit zu einer höheren Leistung der Trocknungseinrichtung. Durch die Vermeidung von örtlicher Übertrocknung des Hopfens wird gleichzeitig eine hohe Qualität des getrockneten Hopfens erreicht.
Bezugszeichenliste

1: Warmlufterzeuger
2: Warmluftmischeinrichtung
3: Strömungstrichter
4: Aufschütthorde mit Hopfen
5: Aufschütthorde mit Hopfen
6: Aufschütthorde mit Hopfen
7: Strömungsgleichrichter
8: Luftstrom
9: Luftauslass
10: Brenner
11: Gebläse
12: Luftstrom in die Warmluftverteilung, bestehend aus dem Strömungstrichter mit optionalem Strömungsgleichrichter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202008002954 [0002]
DE 202008002954 U1 [0006]
DE 102012107542 [0007]

Claims

Vorrichtung zur Trocknung von insbesondere pflanzlichen Produkten, beispielsweise Hopfen, mit einem Warmlufterzeuger (1), einer darüber liegenden Luftverteilungseinrichtung (2,3) und mehreren darüber angeordneten Horden (4,5,6) zur Aufschüttung des Trockenguts, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftverteilungseinrichtung aus der Warmluftmischeinheit (2) besteht, welche die vom Warmlufterzeuger (1) kommende unterschiedlich temperierte Luft (5) so mischt, dass Temperaturunterschiede ausgeglichen werden und der darüber angeordneten Warmluftverteilung, bestehend aus dem Strömungstrichter (3) und dem optionalen Strömungsgleichrichter (7), der zu einer gleichmäßigen Luftdruckverteilung unterhalb des Trocknungsguts führt und somit eine gleichmäßige Luftströmung durch das Trocknungsgut erzeugt wird, damit das zu trocknende Gut möglichst gleichmäßig getrocknet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmluftmischeinrichtung (2) aus einem außermittig gelagerten, rotierenden Luftausströmer besteht, der durch die ausströmende Warmluft angetrieben wird und die partiell unterschiedlich temperierten Warmluftstromanteile dadurch im Raum vermischt, dass in jeder Winkelstellung des Luftausströmers immer der gesamte Luftstrom ausgeleitet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kleine Öffnung des Strömungstrichters (3) über dem Drehpunkt der Warmluftmischeinrichtung (2) angeordnet ist und als Lufteintritt in den Strömungstrichter dient.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere, große Öffnung des Strömungstrichters (3) direkt unter der untersten Horde (4) des Trocknungsguts angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Öffnung des Strömungstrichters (3) die gleichen Abmessungen wie die darüber liegende Horde (4) hat.