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Die Erfindung betrifft einen Kammertrockner mit einem Gehäuse, das einen Trockenraum und einen mit diesem fluidisch verbundenen Gebläseraum mit Gebläse enthält, und wobei Horden in Form von kubusförmigen Hordenwagen, die aneinanderreihbar sind, in dem Gehäuse anordenbar sind.
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Derartige Kammertrockner sind in mannigfachen Ausgestaltungsformen bekannt. In einem nach außen im Wesentlichen geschlossenen Gehäuse sind hierbei Horden mit zu trocknendem Gut, wie etwa landwirtschaftlichen Produkten, so angeordnet, daß das Gut von Trocknungsluft durchströmbar ist. In der Regel wird Trocknungsluft, die auch Umwälzluft sein kann, von einem, in einem Gebläseraum angeordneten Gebläse über einen oberhalb der Horden liegenden Gehäusequerschnitt in eine, das Gut aufnehmende Trockenkammer geblasen. Die Horden werden von der Trocknungsluft durchströmt, wobei die Umwälzluft von dem Trockenraum wieder in den Gebläseraum gelangt. In dem Gebläseraum kann ein Luftentfeuchter angeordnet sein, welcher die von der Umwälzluft aufgenommene Feuchtigkeit des zu trocknenden Gutes abscheidet und in Form von Wasser nach außen ableitet. Eine Heizeinrichtung ist vorgesehen, um die Umwälzluft oder Trocknungsluft in dem Kammertrockner auf eine definierte Temperatur aufzuwärmen.
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Nachteilig bei bekannten Kammertrocknern ist, daß für die Umwälzung der Trocknungsluft und für die gleichmäßige Verteilung auf die Horden ein nicht minimierter Bau- und Energieaufwand erforderlich ist. Dies schränkt die Wirtschaftlichkeit der Trocknung des in den Horden gelagerten Gutes bei den bekannten Kammertrocknern ein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kammertrockner zu schaffen, der einen minimierten Bauaufwand und Energieeinsatz für die Trocknung von Trocknungsgut aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Dadurch, daß die Hordenwagen so in dem Gehäuse des Kammertrockners angeordnet und aneinandergereiht sind, daß zumindest jeweils eine Seitenwand eines Hordenwagens und Wände des Gehäuses einen Strömungskanal für in dem Trockenraum eingeleitete Trocknungsluft bilden, ist eine konstruktive Maßnahme angegeben, die es ermöglicht, den Bauaufwand für den Kammertrockner zu verringern, da ohnehin vorhandene Bauteile, wie etwa die Wände der Hordenwagen oder die Wände des Trocknergehäuses mehrfach genutzt werden, um etwa einen Strömungskanal für Trocknungsluft zu bilden. Das Trocknungsgut wird über alle Hordenwägen hinweg betrachtet etwa gleichschnell mit Trocknungsluft durchströmt und etwa gleich schnell getrocknet. Dies vereinfacht die Handhabung des Kammertrockners insgesamt und verkürzt die Verweilzeiten des Gutes in dem Kammertrockner. Die Wirtschaftlichkeit ist dadurch verbessert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Kammertrockners verengt sich der Strömungskanal stromab des Gebläseraumes zu den hintereinander und aneinander gestapelten Hordenwägen, wodurch trotz zunehmendem Druckverlust über die Länge des Strömungskanals die Strömungsgeschwindigkeit der Trocknungsluft an dem jeweiligen Hordenwagen etwa konstant bleibt.
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In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kammertrockners ist der Strömungskanal keilförmig, sich von dem Gebläse weg verjüngend, gebildet. Die Wände des Strömungskanals sind glatt und eben ausgebildet, was durch die Wände des Gehäuses und der Hordenwagen bewirkt ist. Durch diese konstruktive Maßnahme ist der Druckverlust über die Länge des Strömungskanals gering.
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Ein besonders leicht verfügbares und kostengünstiges Gehäuse für den Kammertrockner stellt ein ISO-Container oder sonstiger Frachtcontainer und ganz besonders ein 40-Fuß-Container dar, der mit allen genannten Baugruppen versehen werden kann.
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In dem Frachtcontainer sind vorzugsweise das Gebläse und die Heizeinrichtung zusammengefaßt.
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Zur weiteren Verringerung des baulichen Aufwands für den Kammertrockner sind die Hordenwagen in dem Gehäuse so angeordnet, daß zumindest jeweils eine Seitenwand eines Hordenwagens und Wände des Gehäuses einen konisch sich zu dem Gebläseraum verengenden Abluftkanal für aus den Horden austretende Abluft gebildet ist. Die Geschwindigkeit der Abluft vergrößert sich durch diese konstruktive Maßnahme zu dem Gebläseraum hin, sofern ein vollkommener Umluftbetrieb in dem Kammertrockner ausgeführt ist.
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Das Trocknungsgut wird von der Trocknungsluft insgesamt umströmt, betrachtet man den gesamten Strömungsverlauf in dem Gehäuse.
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Der Kammertrockner weist in einem weiteren, bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Einrichtung zur Mischung der Trocknungsluft aus Umgebungsluft aus der Umgebung des Gehäuses und aus Abluft der Hordenwagen auf. Eine Mischung der Trocknungsluft aus der Umgebungsluft und der Abluft ist dabei bevorzugt in freiem Mischungsverhältnis möglich. Es kann somit nach einer Anfangsphase im Betrieb des Kammertrockners in dem die Trocknungsluft aus der Umgebung abgezogen wird und in dem Strömungskanal nach einer Passage einer Heizeinrichtung im weiteren Trocknungsverlauf die Umgebungsluft mit der erwärmten Abluft gemischt und wieder dem Strömungskanal für die Trocknungsluft zugeführt werden.
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Das Gebläse ist hierbei bevorzugt als Querstromventilator gebildet, der über die ganze Breite des Strömungskanals eine nahezu gleichbleibende Strömungsgeschwindigkeit der Trocknungsluft ermöglicht. Die Heizeinrichtung, die dem Gebläse vorgelagert ist, sorgt für die Anhebung der Temperatur der Trocknungsluft. Hierzu kann Heizenergie aus einem Solar-Wärmetauscher herangezogen werden oder auch aus einer beliebigen, anderen Wärmetauscherbauart, welche ein festes, flüssiges oder gasförmiges Heizmedium verwendet, herangezogen werden.
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In einem besonders einfach bauenden Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung zur Mischung der Trocknungsluft aus einer in eine Offen- oder Schließstellung bringbaren Klappe an dem Gehäuse gebildet, die stromauf des Gebläses und an einem gebläseseitigen Ende des Abluftkanals angeordnet ist und an einer Gehäuseöffnung den Zutritt von Umgebungsluft zu der Abluft der Hordenwagen erlaubt.
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Die Klappe, oder allgemein die Einrichtung zur Mischung der Trocknungsluft, ist von einer Sensoreinrichtung nebst Aktuator und Steuer- und/oder Regelungseinrichtung nach Maßgabe von Sensorsignalen, die die aktuelle Feuchte und/oder die Temperatur der Abluft abbilden, angesteuert.
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Um die Gutwechselzeiten in dem Kammertrockner zu minimieren, ist ferner in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Kammertrockners vorgesehen, daß das Gehäuse so gebaut ist und mit verschließbaren Öffnungen und Türen ausgestattet ist, daß eine absätzige Beschickung und Entnahme der Hordenwagen einfach möglich ist. Es kann auch vorteilhaft sein, das Gehäuse so zu bilden, daß es für eine kontinuierliche Beschickung und Entnahme von Hordenwagen geeignet ist.
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Insbesondere bei Trocknung von landwirtschaftlichen Produkten erfolgt die Beschickung und Entladung des Trocknergehäuses mit Hordenwagen in Abhängigkeit von dem Feuchtegehalt, der Oberflächentemperatur und auch in Abhängigkeit von der Farbe, die das Trocknungsgut während seines Trocknungsprozesses annimmt.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kammertrockners sieht vor, daß in dem Gehäuse des Kammertrockners Strömungskanäle für Trocknungsluft so angeordnet sind, daß diese an verschiedenen Seitenwänden eines jeden Hordenwagens geführt sind.
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In einer speziellen Ausführungsform können die Strömungskanäle an diametral gegenüberliegenden Seitenwänden eines jeden Hordenwagens geführt sein, sodaß diese dann sowohl Trocknungsluft als auch Abluft führen können. Eine gleichmäßigere Trocknung des Trocknungsgutes kann dadurch ermöglicht sein.
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Bevorzugt können dabei die Strömungskanäle entlang einer Längsachse des Gehäuses und durch eine Längs-Trennwand voneinander getrennt, geführt sein.
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Die Strömungskanäle können jeweils von einem, durch ein separates Gebläse und eine separate Heizeinrichtung konditionierten Trocknungsluftstrom durchströmt sein, sodaß auch in den jeweils zugeordneten Hordenwägen getrennte Trocknungsprogramme in dem einen einzigen Gehäuse gefahren werden können. Dazu ist es vorteilhaft, die Hordenwägen jeweils an Längsseitenwänden des Gehäuses anzuordnen bzw. zu lehnen.
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In einem strömungsoptimierten Ausführungsbeispiel des Kammertrockners ist das Gebläse in einem Gebläseraum angeordnet, der länger als etwa ¼ der Länge des Gehäuses ist, wobei das Gebläse so darin angeordnet ist, dass es von beiden Stirnseiten des Gehäuses beabstandet ist.
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Der Gebläseraum kann auch Teil eines Versorgungskanals zur Bereitstellung von Trocknungsluft sein, wobei der Versorgungskanal sich über die Länge des Gehäuses erstreckt und etwa parallel zu den Hordenwägen verläuft. In den Versorgungskanal kann an seinem einen Ende zu erwärmende Luft strömen. Das Gebläse, die Heizeinrichtung und vorzugsweise ein Rekuperator können in dem Versorgungskanal in Reihe angeordnet sein.
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Der Versorgungskanal kann vorteilhaft eine Querschnittsverringerung ausgehen von einer Stirnseite des Gehäuses hin zu dem Gebläse aufweisen und stromab des Gebläses eine moderate Querschnittsvergrößerung aufweisen, sich mithin also diffusorartig erweitern.
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Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
- 1 einen schematischen, horizontalen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kammertrockner mit einem Gebläse, bestehend aus einem Frachtcontainer,
- 2 einen schematischen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kammertrockners mit gegenüberliegenden Strömungskanälen für Trocknungsluft an den Hordenwägen,
- 3 einen schematischen, horizontalen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kammertrockners, mit zwei Reihen von Hordenwägen,
- 4 einen schematischen, horizontalen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kammertrockners mit einem parallel zu den Hordenwägen verlaufenden Versorgungskanal,
- 5 einen schematischen Längsschnitt A - A durch den Kammertrockner in 4 entlang der Hordenwägen; und
- 6 einen schematischen Längsschnitt B - B durch den Kammertrockner in 4. entlang des Versorgungskanals.
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In 1 ist in einem schematischen Längssschnitt ein Kammertrockner 1 zur Trocknung von landwirtschaftlichen Produkten, wie Obst oder Pflanzenteilen gezeigt. Der Kammertrockner 1 weist eine im Vergleich zum Stand der Technik einfache, kostengünstige Bauweise auf. Sein Betrieb ist besonders wirtschaftlich. Ein Gehäuse 2 des Kammertrockners 1, das als 40-Fuß-Container 20 gebildet ist, ist quaderförmig aufgebaut, wobei in 1 ein horizontaler Längsschnitt durch den Container 20 dargestellt ist.
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Wie bei Frachtcontainern üblich, ist eine Stirnseite 21 zum Be- und Entladen des Containers 20 mit Schwingtoren versehen. Die der Stirnseite 21 gegenüberliegende Stirnwand 22 hingegen kann durch eine feste Wand gebildet sein. Im Inneren des Containers 20 ist an der Stirnwand 22 ein als Querstromgebläse gebautes Gebläse 5 in einem Gebläseraum 4 angeordnet.
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Der Gebläseraum 4 erstreckt sich über den ganzen stirnseitigen Querschnitt des Containers und dient im Wesentlichen der Zufuhr von Luft zu dem Gebläse 5. Das Gebläse 5 fördert Luft in einen Trockenraum 3, wobei die in dem Trockenraum 3 einströmende und über die gesamte, verbleibende Länge des Containers 20 strömende Trocknungsluft T von einer Heizeinrichtung 14 erwärmt werden kann.
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Die Heizeinrichtung 14 kann als Wärmetauscher 15, der mit einem flüssigen oder in anderem Aggregatzustand vorliegenden Heizmedium oder auch mittels elektrischer Energie betrieben ist, gebildet sein.
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Im Inneren des Containers 20 sind zwölf kubusförmige Hordenwagen 6 mit zu trocknendem Gut dicht aneinander anliegend angeordnet, wobei die vertikale Erstreckung der Hordenwagen 6 vom Boden des Containers bis zur nicht dargestellten Decke des Containers 20 reicht. Jede Seitenwand 7 eines Hordenwagens 6 bildet zusammen mit Wänden 8, 9, 10 des Gehäuses 2 einen Strömungskanal 11 für die in dem Trockenraum 3 eingeleitete Trocknungsluft T.
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Der Strömungskanal 11 verengt sich keilförmig ausgehend von dem Gebläseraum 4 bis zu der Stirnseite 21 hin. Auf diese Weise ist ein großer, freier Querschnitt des Strömungskanals 11 an dem Gebläse 5 und ein kleiner freier Querschnitt an der Stirnseite 21 gegeben, sodaß insgesamt über die Länge des Strömungskanals 11 die Druckverluste ausgeglichen sind und etwa gleiche Strömungsgeschwindigkeit herrscht und jede Seitenwand 7 eines jeden Hordenwagens 6, die luftdurchlässig gebildet ist, mit gleicher Anströmgeschwindigkeit der Trocknungsluft T angeströmt wird.
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Aufgrund der diagonalen Aufstellung der Hordenwagen 6 über die Länge des Containers 20 betrachtet, bildet sich auf der, den Hordenwagen 6 in Bezug auf die Strömungskanal 11 gesehen, gegenüberliegenden Seite, ein Abluftkanal 13. Die Wände des Gehäuses 2, zusammen mit jeweiligen Seitenwänden 12 der Hordenwagen 6, begrenzen diesen einen Abluftkanal 13, der die mit Feuchte aus dem Trocknungsgut angereicherte Abluft A wieder zu dem Gebläseraum 4 hin lenkt.
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Der Abluftkanal 13 verengt sich zu dem Gebläseraum 4 hin stetig und keilförmig. Er hat, wie auch der Strömungskanal 11 über seine gesamte Länge, ein rechteckiges Querschnittsprofil.
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Die Abluft A wird über eine nicht näher gezeigte Kondensatoranordnung geführt, an der in der Abluft gebundene Gutfeuchte abgeschieden werden kann. Die Abluft A kann dann wieder teilweise oder vollständig dem Gebläse 5 zugeführt werden. Die von dem Gebläse 5 in den Strömungskanal 11 eingeleitete Trocknungsluft T kann, wie erwähnt, aus Umgebungsluft U und/oder aus dem Abluftkanal 13 stammenden Abluft A in frei wählbaren Mischungsverhältnissen zusammengesetzt sein. Hierzu weist der Kammertrockner 1 eine Einrichtung 16 zur Mischung der Trocknungsluft T aus Umgebungsluft U und Abluft A auf.
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In einem besonders kostengünstig und einfach zu realisierenden Ausführungsbeispiel des Kammertrockners 1 ist diese Einrichtung 16 im Wesentlichen aus einer Klappe 17 an der Gehäusestirnwand 22 gebildet, wobei die Klappe 17 stromauf des Gebläses 5 und an dem gebläseseitigen Ende 18 des Abluftkanals 13 angeordnet ist. Die Klappe 17 stellt eine schließbare, fluidische Verbindung zwischen der Aussenseite des Gehäuses 2 und dem Gebläseraum 4 dar, sodaß bei einer teilweise geöffneten Position der Klappe 17 Umgebungsluft U in den Container 20 strömen kann und dort mit der Abluft A sich stromauf des Gebläses 5 vermischt.
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Die Steuerung der Stellung der Klappe 17 erfolgt nach Maßgabe von Signalen einer schematisch dargestellten Sensoreinrichtung 19, deren Teil auch Feuchtesensoren und Temperatursensoren für die Abluft A sind. Teil der Sensoreinrichtung19 können auch optisch, die Farbe des Trocknungsgutes messende Sensoren sein.
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In 1 ist die Klappe 17 teilweise geöffnet gezeigt und es ist ein Mischbetrieb gezeigt, wobei Umgebungsluft U und Abluft A vor dem Eintritt in das Gehäuse 5 gemischt und auch erwärmt werden.
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An der Stirnseite 21 des Gehäuses 2 sind in bekannter Weise gebildete Tore vorgesehen, mit denen der Container verschlossen oder geöffnet werden kann, sodaß nach jedem Trocknungsvorgang eine absätzig gestaltete Neubeschickung des Containers mit Hordenwagen 6 mit frischem Trocknungsgut erfolgen kann.
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2 zeigt in einem schematischen, nicht maßstäblichen Querschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kammertrockners 1, bei dem sich ein Strömungskanal 11 für Trocknungsluft T in zwei Strömungskanäle 11', 11" stromab des Gebläses 5 aufzweigt.
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Eine Klappe 23 ist stromab des Gebläses 5 so in dem Strömungskanal 11 angeordnet, daß diese in Abhängigkeit von ihrer Stellung den einen Strömungskanal 11' oder den anderen Strömungskanal 11" freigibt.
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Der Strömungskanal 11' ist grundsätzlich wie der Strömungskanal 1 in 1 an die Hordenwagen 6 geführt und verengt sich über seine Länge, stromab des Gebläses 5 betrachtet. Der weitere Strömungskanal 11" ist zwischen dem Gehäuse 2 des Kammertrockners 1 und dem Strömungskanal 11' in einem Bogen von etwa 270° herumgeführt und verengt sich wiederum entlang seines an den Hordenwagen 6 geführten Abschnittes. Dadurch kann Trocknungsluft T auf beiden gegenüberliegenden Seiten der Hordenwägen 6 an diese geführt werden.
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Eine zweite Klappe 24 für die Steuerung von Trocknungsluft T ist an einer Verschneidung des Strömungskanals 11' und eines weiteren Kanals 25 für Abluft A zwischen dem Gebläse 5 und den Hordenwägen 6 angeordnet. Insgesamt kann dadurch Abluft A und Trocknungsluft T in den Strömungskanälen 11', 11" bewegt werden und eine Vergleichmäßigung der Trocknung des Trocknungsgutes bewirkt werden.
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In 3 ist ein schematischer, horizontal geführter Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Kammertrockners 1 gezeigt. Für gleiche Bauteile gelten dieselben Bezugszeichen, wie in den 1 und 2. In dem Gehäuse 2 dieses Kammertrockners 1 sind zwei Strömungskanäle 11' und 11" für Trocknungsluft T parallel entlang einer Längsachse 29 des Gehäuses 2 geführt, wobei die Strömungskanäle 11', 11" durch eine Längs-Trennwand 26 voneinander getrennt geführt sind.
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dJedem Strömungskanal 11' und 11" ist ein Gebläse 5 und eine Heizeinrichtung 14 zugeordnet. Zudem ist an jedem Gebläseraum 4 eine Einrichtung 16 zur Mischung der Trocknungsluft vorgesehen, sodaß es sich bei dieser Bauform des Kammertrockners um eine Art Doppelkammer handelt, wobei für jede Hordenwagenreihe ein separates Trocknungsprogramm durchgeführt werden kann.
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Die Trocknungsluft T strömt, ausgehend von dem jeweiligen Gebläseraum 4 entlang eines jeweiligen Strömungskanals 11', 11" und gelangt dort in die jeweiligen Hordenwägen 6 und an das dort auf Hordenblechen geschichtete Trockengut (nicht gezeigt). Am Ende eines jeden Strömungskanals 11', 11" wird die Trocknungsluft T an der Stirnseite 21 umgelenkt und durch die Hordenwägen 6 geleitet. Die Hordenwägen 6 werden somit aus zwei Richtungen mit Trocknungsluft T durchströmt.
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In 4 ist ein schematischer, horizontal geführter Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kammertrockners 1 gezeigt. In einem als Container 20 gebildeten Gehäuse 2 ist an einer Seitenwand 8 eine Reihe Hordenwägen 6 angelegt, wobei die Hordenwägen 6 nur einen Teil der Breite des Containers 20 einnehmen. Somit ist zwischen den Hordenwägen 6 und einer weiteren Seitenwand 8' des Containers 20 ein Versorgungskanal 28 angeordnet, der über die Länge 1 des Containers 20 sich erstreckt.
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Wie auch ein Längsschnitt B-B durch den Versorgungskanal 28 in 6 zeigt, umfasst dieser den Gebläseraum 4, der sich etwa über ¼ seiner Länge erstreckt. In dem Versorgungskanal 28 ist das Gebläse 5 und mit axialem Abstand zu der Stirnwand 22 angeordnet. Zudem ist die Heizeinrichtung 14 mit Abstand zu dem Gebläse 5 angeordnet.
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Von der Heizeinrichtung 14 wiederum beabstandet ist ein Rekuperator 27 in dem Versorgungskanal 28 vorgesehen. Der Querschnitt des Versorgungskanals 28 vergrößert sich, wie 6 zeigt, von dem Rekuperator 27 zu dem Gebläse 5 hin und verkleinert sich stromab des Gebläses 5 in dem Gebläseraum 4 wieder. Die in dem Versorgungskanal 28 konditionierte Trocknungsluft T strömt am Ende des Gebläseraumes 4 gegen die Stirnwand 22, wird an dieser um 180° umgelenkt und strömt in dem Strömungskanal 11 entlang der Hordenwägen 6 und in diese hinein. Dies verdeutlicht 5 in einem schematischen Längsschnitt A-A entlang des Kammertrockners 1 in 4.
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Bezugszeichenliste
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- (1)
- Kammertrockner
- (2)
- Gehäuse
- (3)
- Trockenraum
- (4)
- Gebläseraum
- (5)
- Gebläse
- (6)
- Hordenwagen
- (7)
- Seitenwand, v. 6
- (8)
- (8') Wand, v. 2
- (9)
- Wand, v. 2
- (10)
- Wand, v. 2
- (11)
- Strömungskanal 11', 11"
- (12)
- Seitenwand
- (13)
- Abluftkanal
- (14)
- Heizeinrichtung
- (15)
- Wärmetauscher
- (16)
- Einrichtung zur Mischung der Trocknungsluft
- (17)
- Klappe
- (18)
- Ende
- (19)
- Sensoreinrichtung
- (20)
- Container
- (21)
- Stirnseite, v. 20
- (22)
- Stirnwand
- (23)
- Klappe
- (24)
- Klappe
- (25)
- Kanal
- (26)
- Trennwand
- (27)
- Rekuperator
- (28)
- Versorgungskanal
- (29)
- Längsachse, v. 2
- (T)
- Trocknungsluft
- (A)
- Abluft
- (U)
- Umgebungsluft
- (1)
- Länge, v. 2
