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Verfahren und Einrichtung zum Trocknen wasserreichen Gutes, insbesondere
von Rübenschnitzeln Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum
Trocknen wasserreichen Gutes, insbesondere von Rübenschnitzeln, in zwei nach dem
Gleichstromprinzip betriebenen Trocknungsstufen, wobei die Vortrocknung (erste Stufe)
vorzugsweise in einem Stromtrockner mittels hochtemperierter Heißgase und die Fertigtrocknung
(zweite Stufe) vorzugsweise in einer Trocknungstrommel durch Heißgase wesentlich
niedrigerer Temperatur erfolgt und die Brüden der ersten Stufe möglichst voll ausgenutzt
ins Freie abgeleitet werden.
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Es ist bekannt, daß die Trocknung von ausgelaugten Rübenschnitzeln,
die einen Wassergehalt von etwa 84% aufweisen, einen hohen Brennstoffverbrauch bedingt.
Man ist daher seit je bemüht, den Wärmeaufwand zu senken, wobei das Hauptaugenmerk
darauf gelenkt wird, den Trockner so zu gestalten, daß er mit einer hohen Eintrittstemperatur
der Heißgase und einer niedrigen Temperatur der Abgase betrieben werden kann.
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Zur Trocknung von Rübenschnitzeln werden fast ausnahmslos gleichstrombetriebene
Trocknungstrommeln verwendet. Sie ermöglichen eine hohe Heißgastemperatur, da das
Gut im Bereich der heißen Anfangszone noch sehr feucht ist, also nicht überhitzt
werden kann und mit zunehmendem Feuchtigkeitsentzug das auf das Gut einwirkende
Heißgas schnell abkühlt. So kommt es, daß die z. B. mit 850° C in die Trocknungstrommel
eintretenden Heißgase sich bereits im ersten Trommeldrittel auf etwa 300° C abkühlen.
Diesen nur noch einen niedrigen Gehalt an fühlbarer Wärme aufweisenden und stark
mit Wasserdampf angereicherten Gasen fällt nun die schwierigste Aufgabe zu, nämlich
das restliche Wasser aus dem Schnitzelinneren aufzutrocknen. Dabei sollen sie mit
möglichst niedriger Temperatur aus der Anlage austreten. Die im bisher üblichen
Betrieb mögliche untere Grenze der Austrittstemperatur liegt bei etwa 110 bis 130°
C. Da für diesen Trocknungsschwanz eine lange Berührungsdauer zwischen Gut und Gas
notwendig ist, müssen die Trommeln verhältnismäßig lang sein. Der Nachteil der großen
Trommellänge ergibt sich auch dann, wenn der Gleichstrom-Trocknungstrommel ein Stromtrockner
so vorgeschaltet wird, daß die aus dem Stromtrockner austretenden, stark mit Wasserdampf
angereicherten Heißgase, gegebenenfalls nach vorheriger Beimischung frischer Heißgase,
die Fertigtrocknung bewirken sollen und ein Teil der Brüden im LTmluftbetrieb in
die Trocknungstrommel zurückgeführt wird.
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llan hat auch schon vorgeschlagen, die Trocknung wasserreichen Gutes
in zwei voneinander getrennten Stufen derart vorzunehmen, daß das in einem Stromtrockner
vorgetrocknete Gut mit der Abluft zunächst in einen Gutabscheider gelangt, aus dem
die Abluft ins Freie strömt, und das abgeschiedene Gut in einer nachgeschalteten
Trocknungstrommel durch frische Heißgase fertiggetrocknet wird. Dabei soll die Trocknungstrommel
in einem Falle nach dem Querstrom-und im anderen nach dem Gleichstromprinzip betrieben
werden. Eine Ausnutzung der Brüden durch Rückführung derselben ist nicht vorgesehen.
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Bei einer anderen bekannten Einrichtung wird Karbidschlamm in einer
Gegenstrom-Trommel (erste Stufe) vor- und in einer Gleichstrom-Trommel (zweite Stufe)
fertiggetrocknet. Die aus der zweiten Stufe abgesaugten Brüden sollen durch die
erste abgeführt werden. Da bei einer Gegenstrom-Trommel am Ausfallende die höchste
Heißgastemperatur vorherrscht, kann die erste Stufe, wenn es sich um die Trocknung
wärmeempfindlichen Gutes, z. B. von Rübenschnitzeln, handelt, nur mit einer mäßigen
Eintrittstemperatur betrieben werden. Daher ist der apparative Aufwand für die erste
Stufe im Verhältnis zur Wasserverdampfung sehr groß. Beiden Trocknungsstufen werden
die Feuergase einer gemeinsamen Trocknerfeuerung zugeführt. Dabei erfolgt eine Abkühlung
der in die erste Stufe einzuleitenden Feuergase dadurch, daß sie mit den aus der
zweiten Stufe abgesaugten Brüden vermischt werden. Eine Abkühlung der in die zweite
Stufe strömenden Feuergase ist nicht beabsichtigt, so daß in der zweiten Stufe eine
weit höhere Heißgastemperatur vorherrscht als in der ersten Stufe. Von einer schonenden
Fertigtrocknung in der zweiten Stufe kann also keine Rede sein.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei der Trocknung wasserreichen,
wärmeempfindlichen Gutes, insbesondere von Rübenschnitzeln, nicht nur den Wärmeaufwand
zu senken und die der Fertigtrocknung
dienende Gleichstrom-Trocknungstrommel
zu verkleinern, sondern auch vor allem die gesamten Brüden aus der zweiten Trocknerstufe
voll auszunutzen. Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen,
bei dem eingangs beschriebenen Trocknungsverfahren die erste Trocknungsstufe so
auszulegen, daß die in der zweiten Stufe (Trocknungstrommel) entstandenen Brüden
vollständig als Kühlmittel im Trocknungsprozeß ausgenutzt werden können und dazu
ausreichen, einen Teil der in der Trocknerfeuerung erzeugten Verbrennungsgase im
Feuerraum vor ihrer Einführung in die erste Trocknungsstufe auf die notwendige Temperatur
von z. B. 750 bis 1000° C und zum anderen Teil die aus der gleichen Trocknerfeuerung
in die zweite Trocknungsstufe strömenden Feuergase auf die notwendige geringere
Temperatur von z. B. 400 bis 600° C durch Zumischen abzukühlen.
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Eine besonders günstige Bauweise ergibt sich dann, wenn der Stromtrockner
aus einem horizontal verlaufenden Rohr besteht, das zentral und abgedichtet in der
Trocknungstrommel angeordnet ist, und wenn vom Gutabscheider des Stromtrockners
eine pneumatische Förderleitung tangential an die Trocknungstrommel angeschlossen
ist.
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Die beiden Trockner können auch in der Weise zusammengebaut und ausgeführt
sein, daß jeder einen Strom- und einen Trommeltrockenteil aufweist und die beiden
Trommelteile stirnseitig zusammengebaut sind.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen von Einrichtungen zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig.1 eine Gleichstrom-Trocknungstrommel, der
ein Stromtrockner vorgeschaltet ist, im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie
a-b in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie c-d in Fig. 1, Fig.4 eine in zwei
Trocknungsstufen geteilte Trocknungstrommel.
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In die Gleichstrom-Trocknungstrommel 1 zentral hineinragend ist der
Stromtrockner 2 angeordnet, der sich mit der Trocknungstrommel dreht. Am Ende des
Stromtrockners befindet sich der Gutabscheider 3, von dem eine Abgasleitung 4 zu
dem Ventilator 5 führt, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Staubabscheiders.
Die Wände des Gutabscheiders dichten an den Stellen 6 den Trommelraum gegenüber
dem Stromtrockner und der Atmosphäre ab. Zur Einführung des in dem Gutabscheider
von der Abluft getrennten Gutes in die Trocknungstrommel dient die tangential an
die Trommel angeschlossene pneumatische Förderleitung 7. An dieser Stelle ist die
Trocknungstrommel mit Förderschaufeln 8 versehen, die das Gut in Richtung zum Trommeleinbau
transportieren. Dieser besteht in an sich bekannter Weise aus radial verlaufenden
Wänden 9 mit Blechen 10. Die Trocknungstrommel endet in dem Gutausfall- und Luftauslaßgehäuse
il. Um ein Überhitzen des Gutes in der Trocknungstrommel zu vermeiden, ist um den
Stromtrockner ein Rohr 12 gelegt. Durch den so gebildeten Hohlraum wird in bekannter
Weise mittels der Rohre 13 Kühlluft gesaugt. Die Heißgasförderung durch die Trocknungstrommel
erfolgt mittels des Ventilators 14 und die Beheizung des Stromtrockners und der
Trocknungstrommel durch die gemeinsame Feuerung 15.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung ist wie folgt: Aus der Feuerung 15
strömen Heißgase von z. B. 1000° C in den Stromtrockner 2. In diesen hochtemperierten
Heißgasstrom werden durch die Aufgabevorrichtung 16 die Schnitzel aufgegeben. Im
Stromtrockner erfolgt eine sehr schnelle Temperaturabnahme der Heißgase, gefördert
auch dadurch, daß nur ein Teil der für die gesamte Trocknung notwendigen Wärme-
und Gasmenge dem Stromtrockner zugeführt wird und auf das gesamte \aßgut einwirkt.
Am Ende des Stromtrockners hat das Gut noch eine Feuchtigkeit von etwa 500/0. Auch
bei kurzer Trocknungsstrecke ist es daher möglich, am Ende des Stromtrockners eine
Abgastemperatur unterhalb 100° C zu erreichen.
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Die im Stromtrockner auf z. B. 50°/o Feuchtigkeit getrockneten Schnitzel
werden im Gutabscheider 3 von dem Abgas getrennt. Während letzteres über den Ventilator
5 ins Freie abströmt, gelangen die Schnitzel über ein Kapselwerk in die pneumatische
Förderleitung 7. Durch diese Förderleitung strömen Heißgase von z. B. 400 bis 500°
C in die Trocknungstrommel, wobei sie die vorgetrockneten Schnitzel in diese eintragen
und darin fertigtrocknen. Der Querschnitt der Trocknungstrommel ist so bemessen,
daß sich in dieser eine niedrige Strömungsgeschwindigkeit (etwa 3 bis 5 m/s) einstellt.
Die I-leißgase verlassen die Trocknungstrommel mit einer Temperatur von 110 bis
150° C. Sie dienen zur Kühlung der in der Feuerung bei optimalem Luftüberschuß erzeugten
Feuergase, indem sie zu einem Teil über die Leitung 17 in die Feuerung 5 geleitet
werden, um hierin die Feuergase von einer Temperatur von beispielsweise 1200 auf
1000° C durch Beimischung abzukühlen, während der andere Teil durch die Zweigleitung
18 in die Leitung 19 geführt wird, um die durch die Leitung 19 zur Trocknungstrommel
strömenden Gase von 1000 auf z. B. 400 bis 500° C abzukühlen. Bei dieser Arbeitsweise
entsteht, abgesehen von den üblichen Strahlungsverlusten usw., ein Wärmeverlust
durch Abgas nur im Stromtrockner. Wie bereits angedeutet, kann diese Abgastemperatur
sehr niedrig gehalten werden. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist darin zu sehen,
daß für die Fertigtrocknung eine verhältnismäßig kurze Trocknungstrommel gewählt
werden kann. Das liegt daran, daß man in der Trocknungstrommel ein verhältnisinäßig
hohes Wärmegefälle aufrechterhalten kann, ohne den normalerweise hierbei auftretenden
Wärmeverlust (durch die hohe Abgastemperatur) in Kauf nehmen zu müssen.
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Als Beispiel wird angeführt, daß bei Annahme einer sehr großen Verdampfungsleistung
von 30 t/h bei einem einstufigen Verfahren die Trocknungstrommel eine Länge von
18 m besitzen müßte, während bei Anwendung des beschriebenen Verfahrens die Trocknungstrommellänge
nur etwa 10 n1 beträgt.
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Bei der Ausführung nach Fig.4 ist eine Drehtrommel durch hintereinanderliegende
Abteilungen in je einen Stromtrockner mit Gleichstrom-Trocknungstrommel aufgeteilt.
Das Rohr 2 ist von dem Trommelmantel 21 umgeben, so daß zwischen beiden ein Ringraum
entsteht. Zweckmäßig ist es, den Querschnitt des Ringraumes so groß zu bemessen,
daß hierin eine geringere Gasgeschwindigkeit vorherrscht als in dem Rohr 2. Der
Ringraum kann in an sich bekannter Weise mit Hubschaufeln versehen sein. Die pneumatische
Eintragung des vorgetrockneten Gutes in die Gleichstrom-Trocknungstrommel l erfolgt
durch das Rohr 20. Im übrigen sind die gleichen Teile mit denselben Bezugszeichen
wie in Fig. 1 versehen.
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Der Vorteil dieses Verfahrens besteht nicht nur darin, daß die Brüden
der zweiten Stufe vollständig als Kühlmittel im Trocknungsprozeß ausgenutzt werden
können, sondern daß durch ihre Rückführung in
den Feuerraum mit
dem Ziel der Temperatursenkung die Feuerung mit geringem Luftüberschuß gefahren
werden kann.