DE1922230A1 - Device for the continuous drying of a sample of moist and possibly caked grainy products - Google Patents
Device for the continuous drying of a sample of moist and possibly caked grainy productsInfo
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Description
Hünchen, den 2& R?rÜ Ϊ369 P/Lg - C 2048Hünchen, the 2 & R? RÜ Ϊ369 P / Lg - C 2048
CHAEBONNAGES DE FRANCE 9, Avenue PercierCHAEBONNAGES DE FRANCE 9, avenue Percier
Paris 8e(Seine), FrankreichParis 8e (Seine), France
Vorrichtung zur kontinuierlichen Trocknung einer Probe von feuchten und gegebenenfalls zusammenbackenden körnigen ProduktenDevice for the continuous drying of a sample of moist and possibly caked granular ones Products
In den verschiedenen Zweigen der Industrie, und insbesondere der chemischen und metallurgischen Industrie sowie in der Zechenindustrie ist es erforderlich, bei einem Fabrikationszyklus die Rohstoffe oder die Fertigstoffe, Fertigsubstanzen oder Fertigmaterialien zu überwachen oder zu analysieren. Je nach der jeweiligen Industrie wird die Analyse oder Überwachung auf die eine oder andere Eigenschaft oder das eine oder andere physikalische oder chemische Merkmal des Rohstoffes oder Fertigmaterials gerichtet. Die gesuchten Merkmale oder Charakteristiken werden in den meisten Fällen von einer speziellen physikalischen oder chemischen Eigenschaft abgeleitet, zu deren ErfassungIn the various branches of industry, and in particular the chemical and metallurgical industries as well In the mining industry it is necessary in a production cycle to use the raw materials or the finished materials, To monitor or analyze finished substances or finished materials. Depending on the industry, the Analysis or monitoring for one or the other property or one or the other physical or chemical Characteristic of the raw material or finished material directed. The features or characteristics you are looking for will be in most cases derived from a special physical or chemical property for their detection
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und Studium in den häufigsten Fällen die Trocknung und Zerkleinerung einer Probe des zu analysierenden oder zu überwachenden Produkts erforderlich ist.and study in the most common cases the drying and crushing a sample of the product to be analyzed or monitored.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum schnellen, kontinuierlichen und zu einem im wesentlichen konstanten Rest-feuchtigkeitsgehalt führenden Trocknen einer Probe von körnigen Produkten mit gegebenenfalls in weiten Grenzen variabler Anfangsfeuchtigkeit.The object of the invention is to provide an apparatus for rapid, continuous and substantially constant residual moisture content leading to drying a Sample of granular products with an initial moisture content that may vary within wide limits.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im wesentlichen gekennzeichnet durchThe device according to the invention is essentially characterized by
- eine Speisevorrichtung mit im wesentlichen konstanter, einstellbarer Durchsatzmenge,- a feed device with a substantially constant, adjustable throughput rate,
- einen Vortrocknungsofen mit Trögen und Förderschnecke mit im wesentlichen horizontaler Achse, welcher einerseits durch eine Anordnung von unter dem Boden des Troges angebrachten Heizwiderständen und andererseits durch eine Anordnung von Infrarotstrahlungsröhren geheizt ist, welche in Längsrichtung über der Förderschnecke angebracht sind,- a pre-drying oven with troughs and a screw conveyor with a substantially horizontal axis, which is attached on the one hand by an arrangement of under the bottom of the trough Heating resistors and on the other hand is heated by an arrangement of infrared radiation tubes, which are attached in the longitudinal direction above the screw conveyor,
- einen Ofen zur Endtrocknung mit geneigter ßüttelschurre, die mittels einer Anordnung von Infrarotstrahlungsröhren geheizt ist, welche in Längsrichtung über dem Bett der zu trocknenden Produkte angeordnet sind,- an oven for final drying with inclined shaking chute, which is heated by means of an array of infrared radiation tubes which run lengthways across the bed of the drying products are arranged,
- Einrichtungen zur Aufrechterhaltung der Temperatur des Bodens des Troges des Vortrocknungsofens auf einem konstantem Wert,- Facilities to maintain the temperature of the The bottom of the trough of the pre-drying oven at a constant value,
- ein Organ zur Messung der Temperatur der getrockneten Probe, das direkt am Ausgang des Ofens zur Endtrocknung angebracht ist, und- a device for measuring the temperature of the dried sample, placed directly at the exit of the oven for final drying is and
- Mittel zur Regelung der Heizleistung der Infrarotröhren in Abhängigkeit von der Temperatur der getrockneten Probe.- Means for regulating the heating power of the infrared tubes in Dependence on the temperature of the dried sample.
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Gemäß einer weiteren Besonderheit der Erfindung besteht das Organ zur Messung der Temperatur der getrockneten Probe aus einem Thermo-Element, das eingefügt ist zwischen eine Platte aus einem Material mit hohem Wärmeübertragungskoeffizienten, welche V-förmig ausgebildet und mit der Spitze nach oben in dem Strahl der aufgrund der Schwerkraft aus dem Ausgang des. Ofens zur iindtrocknung strömenden getrockneten Produkten angeordnet ist, und einer Gegenplatte, die aus einem wärmeisolierenden Material hergestellt ist.According to a further special feature of the invention, there is Organ for measuring the temperature of the dried sample from a thermocouple inserted between a plate Made of a material with a high heat transfer coefficient, which is V-shaped and with the point upwards in the jet of dried products flowing out of the exit of the oven for drying due to gravity is arranged, and a counter plate made of a heat insulating material.
Vorzugsweise bestehen die Mittel zur Regelung der Heizleistung der Infrarotstrahlungsröhren aus einem Schalter, um diese Röhren in Reihe zu schalten, wenn die Temperatur der getrockneten Produkte über einem vorgegebenen Schwellwert liegt, und um diese Röhren parallel zu schalten, wenn die Temperatur der getrockneten Produkte unter diesem Schwellwert liegt, wobei die Hauptspeisequelle den Röhren gemeinsam ist.The means for regulating the heating power of the infrared radiation tubes preferably consist of a switch to control them To connect tubes in series when the temperature of the dried products is above a specified threshold value, and to connect these tubes in parallel when the temperature of the dried products is below this threshold with the main source of power being common to the tubes.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Speisevorrichtung mit im wesentlichen konstantem, einstellbarem Durchsatz ausAccording to a preferred embodiment of the invention, the feed device consists of a substantially constant, adjustable throughput
- einem kreisförmigen Boden, der mit einer sich 3&dial erstreckenden Öffnung versehen ist,- a circular bottom, which with a 3 & dial extending Opening is provided,
- einem Speisetrichter mit zylindrischer Basis, der bezüglich des Bodens exzentrisch ist und über diesem mündet,- a feed funnel with a cylindrical base which is eccentric with respect to the bottom and opens out above it,
- einer Extraktionsvorrichtung mit sich drehenden Schaufeln, die in dem Trichter angebracht sind und kontinuierlich mit einstellbarer Geschwindigkeit oder diskontinuierlich mit einstellbarer Drehzeit angetrieben sind, und- an extraction device with rotating blades, which are installed in the hopper and continuously with adjustable speed or discontinuously with adjustable speed Rotation time are driven, and
- einem Rührer mit sich drehender Gabel, der durch eine beliebige bekannte Einrichtung in Drehung versetzt und in der Weise angeordnet ist, daß die Arme der Gabel in der Nähe der Innenwand der zylindrischen Basis des Trichters umlaufen.- a rotating fork stirrer which is rotated by any known means and in arranged in such a way that the arms of the fork are close revolve around the inner wall of the cylindrical base of the funnel.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet eine ihrer vorteilhaftesten Anwendungen bei den Einrichtungen zur Identifizierung und gegebenenfalls zur Analyse von agglomerierten oder zur Agglomerierung geeigneten Stoffen oder Materialien wie Kohle, wobei bei diesen Einrichtungen eine Probe des zu analysierenden Stoffes nach Trocknung und Zerkleinerung in Pastillenform gebracht wird und jede Pastille mittels einer Strahlung bestrahlt und die durch die Pastille reflektierte Strahlung, d.h. die Größe dieser Strahlung gemessen wird.The device according to the invention finds one of its most advantageous Applications in the facilities for the identification and, if necessary, for the analysis of agglomerated or substances or materials suitable for agglomeration such as coal, with these facilities a sample of the substance to be analyzed is brought into lozenge form after drying and comminution, and each Pastille irradiated by means of radiation and the radiation reflected by the pastille, i.e. the size of this Radiation is measured.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:Further details and advantages of the invention are provided in the following is described with reference to the drawing; in this shows:
Fig. 1 eine schematische Längsschnittdarstellung der.erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht der Speisevorrichtung, Fig. 3 eine Querschnittansicht des Vortrocknungsofens, Fig. 4- eine Querschnittsansicht des Temperaturfühlers der getrockneten Produkte.Fig. 1 is a schematic longitudinal sectional view of the inventive The device, FIG. 2 a top view of the feed device, FIG. 3 a cross-sectional view of the predrying oven, Fig. 4- is a cross-sectional view of the temperature sensor of dried products.
Es wird nunmehr auf die Figuren 1-3 Bezug genommen, in denen mit dem allgemeinen Bezugszeichen 1 die Speisevorrichtung, mit dem Bezugszeichen 2 der Vortrocknungsofen und mit dem Bezugszeichen 3 der Endtrocknungsofen bezeichnet sind.Reference is now made to FIGS. 1-3, in which, with the general reference number 1, the feed device, with the reference number 2 denotes the pre-drying oven and with the reference number 3 the final drying oven are.
Die die entnommene Probe bildenden körnigen Produkte sind in einem Trichter 4- mit zylindrischer Basis und der Achse x'x gespeichert, der vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen besteht, um die Gefahren des Anklebens der Produkte zu verringern. Der Trichter 4- mündet auf einem kreisförmigen horizontalen Boden 5 mit der Achse y'ygder exzentrisch bezüglich der Achse x'x ist und einen Radialschlitz 6 aufweist, der außerhalb der durch die Basis des Trichters 4- bedeckten Fläche des Bodens angeordnet ist.The granular products forming the sample taken are stored in a funnel 4- with a cylindrical base and axis x'x, which is preferably made of polytetrafluoroethylene in order to reduce the risk of the products sticking. The funnel 4- opens onto a circular horizontal floor 5 with the axis y'yg which is eccentric with respect to the axis x'x and has a radial slot 6 which is arranged outside the surface of the floor covered by the base of the funnel 4-.
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Eine Extraktionsvorrichtung 7> clie von einem Kreuzarm mit vierAn extraction device 7> clie of a cross arm with four
Schaufeln 8 gebildet wird, ist drehfest mit einer Welle 9 mit der Achse y'y verbunden, welche durch eine beliebige bekannte Einrichtung in Drehung versetzt ist. Die Schaufeln 8 überstreichen die Fläche des Bodens und gehen unter der Basis des Trichters 4- durch und nehmen dabei ein bestimmtes Volumen an zu trocknenden Produkten mit.Blades 8 is formed is rotatably fixed with a shaft 9 connected to the axis y'y which is rotated by any known device. The shovels 8 sweep over the area of the floor and go under the base of the funnel 4- and take a certain one Volume of products to be dried with.
Eine Rührvorrichtung 10, die aus einer Gabel mit zwei Armen 11 besteht, ist drehfest mit einer Welle 12 der Achse x'x verbunden und wird mittels eines Getriebes 13 durch die Welle 9 angetrieben, wobei die Arme 11 in der Nähe der Innenfläche des unteren zylindrischen Teils des Trichters 4- vorbeilaufen. A stirring device 10 consisting of a fork with two arms 11 consists, is rotatably connected to a shaft 12 of the axis x'x and is by means of a gear 13 through the shaft 9 driven with the arms 11 near the inner surface of the lower cylindrical part of the funnel 4- pass.
Die von den Schaufeln 8 der Extraktionsvorrichtung mitgenommenen Produkte werden über den Schlitz 6 in den Vortrocknungsofen 2 geschüttet. Dieser besitzt die Form eines längliehen Troges 14 mit zwei Abteilen bzw. Räumen, in denen sich zwei Schnecken 15 in entgegengesetzter Richtung in der Weise drehen, daß die Produkte zu den Außenrändern des Troges zurückgestoßen werden.The ones carried along by the blades 8 of the extraction device Products are fed into the pre-drying oven via the slot 6 2 poured. This has the shape of an elongated trough 14 with two compartments or rooms in which two screws 15 in opposite directions in the Turn so that the products are pushed back to the outer edges of the trough.
Eine Anordnung von Heizwiderständen 16 ist unter dem Boden des Troges eingebaut, der vorteilhafterweise aus einem Material mit hohem Wärmeübertragungskoeffizienten, z.B. aus Aluminium besteht.An arrangement of heating resistors 16 is installed under the bottom of the trough, which is advantageously made of one material with a high heat transfer coefficient, e.g. made of aluminum.
Der Deckel 17 des Ofens ist mit einer Anordnung von Infrarotstrahlungsröhren 18, über denen ihre Reflektoren 19 angebracht sind, versehen, und diese Röhren sind in Längsrichtung oberhalb der Schnecken 14 angebracht. Zur Abführung des Wasserdampfes, der im Verlauf des Trocknungsvorgangs frei wird, sind im oberen Teil des Deckels zwei Abzüge 20 vorgesehen. Die vorgetrockneten Produkte werden in den EndtroekmingsofenThe lid 17 of the oven is provided with an array of infrared radiation tubes 18, above which their reflectors 19 are mounted, and these tubes are longitudinally above of the screws 14 attached. To remove the water vapor, which is released in the course of the drying process, two hoods 20 are provided in the upper part of the lid. The pre-dried products are put in the final drying oven
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3 eingeführt, der aus einer geneigt angebrachten Mittelschurre 21 besteht, deren Deckel 22 mit einer Anordnung von Infrarotstrahlungsröhren 23 ausgestattet ist, Vielehe gegebenenfalls einen Reflektor 24 aufweist.3, which came from an inclined central chute 21, the cover 22 of which is equipped with an array of infrared radiation tubes 23, plural marriage optionally has a reflector 24.
Die aufgrund der Schwerkraft aus dem. Endtrocknungsofen austretenden Produkte fallen auf den Temperaturfühler 25j der in vorteilhafter Weise aus einem Thermo-Element 26 (Fig. 4-) besteht, das zwischen einer Platte 27, die aus einem Material mit hohem Wärmeübertragungskoeffizienten (z.B. Kupfer) besteht und V-förmig ausgebildet und mit nach oben zeigender Spitze angebracht ist, und einer Gegenplatte. 28 aus wärmeisolierendem Material angeordnet ist.Due to gravity from the. Final drying oven emerging products fall onto the temperature sensor 25j, which advantageously consists of a thermocouple 26 (Fig. 4-) between a plate 27 made of a material with a high heat transfer coefficient (e.g. copper) and is V-shaped and attached with the tip pointing upwards, and one Counter plate. 28 is arranged from heat insulating material.
Die getrockneten Produkte werden in einer Rinne 29 gesammelt und zum Ort ihrer Weiterbehandlung z.B. zu einer Zerkleinerungsvorrichtung 30, geleitet»The dried products are collected in a chute 29 and to the place of their further treatment, e.g. to a shredding device 30, directed »
Im Verlauf ihres Vorwärtsschreitens in dem Vortrockner werden die eingeführten feuchten Produkte durch den Boden des Troges durch Leitung und durch die Infrarotröhren durch Strahlung aufgeheizt. Auf diese Weise verlieren sie ihre Oberflächen-Feuchtigkeit. Da die Schnecken ebenfalls durch die Infrarotröhren aufgeheizt werden, ist an den Flanken bzw. Seiten dieser Schnecken keinerlei Ausbildung einer Ablagerung festzustellen und zwar sogar dann, wenn die zu trocknenden Produkte sehr feucht sind und eine starke Tendenz zum Kleben besitzen, wie dies bei bestimmten Qualitäten feuchter Kohle der Fall ist.In the course of their advancement in the pre-dryer, the introduced moist products pass through the bottom of the trough is heated by conduction and by radiation through the infrared tubes. Lose this way their surface moisture. Since the snails are also heated by the infrared tubes, there is no formation of any deposits on the flanks or sides of these screws, and indeed even when the products to be dried are very moist and have a strong tendency to stick, like this is the case with certain grades of moist coal.
lieben der Trocknung gewährleistet der Vortrocknungsofen durch das von den Transportschnecken ausgeführte Rühren die Zerlegung bzw. Entballung der zu trocknenden Produkte.The pre-drying oven guarantees love of drying the agitation carried out by the transport screws breaks up or deballs the products to be dried.
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Mittels seiner Schwingungen bringt der Endtrocknungsofen sämtliche Teilchen des zu trocknenden Produkts in einen "pseudo-fluidisierten" Zustand, der die Innentrocknung der Teilchen durch Bestrahlung mittels der Infrarotröhren 23 "begünstigt.By means of its vibrations, the final drying oven brings all the particles of the product to be dried into one "pseudo-fluidized" state, which is the internal drying of the Particles favored by irradiation by means of the infrared tubes 23 ".
Da die Vorrichtung kontinuierlich arbeitet, ist es erforderlich, vor Inbetriebnahme die Einstellung bestimmter Betrieb sparameter "vorzunehmen und im Verlauf des Betriebs die Regelung des Wertes anderer Parameter durchzuführen.Since the device works continuously, it is necessary to set certain operations before putting it into operation parameters "and to regulate the value of other parameters in the course of operation.
Auf diese Weise kann in Abhängigkeit von der Körnigkeit der die zu trocknende Probe bildenden Produkte und in Abhängigkeit von der gewünschten Schnelligkeit der Trocknungsbehandlung der Durchsatz der Vorrichtung geregelt werden, indem vor dem Betrieb entweder die Drehzahl der Extraktionsvorrichtung, wenn diese ohne Unterbrechung angetrieben ist oder die Drehzeit der Extraktionsvorrichtung eingestellt wird, wenn diese auf diskontinuierliche Weise, z.B. mittels eines Schrittschaltmotors angetrieben ist.In this way, depending on the granularity of the products forming the sample to be dried and depending on the desired speed of the drying treatment the throughput of the device can be controlled by either the speed of the Extraction device when driven continuously or the rotation time of the extraction device is adjusted if it is operated in a discontinuous manner, e.g. driven by a stepping motor.
Im Verlauf des Betriebs kann die Temperatur des Trogs automatisch auf einen vorgegebenen Wert geregelt werden, der in Abhängigkeit von dem vorgesehenen Durchsatz der Speisevorrichtung gewählt ist, und zwar beispielsweise mittels eines Temperaturfühlers, der aus einem Heißleiter J1 besteht, der im Mittelteil des Bodens des Troges eingefügt ist (Fig. 1) und einer Aus-Ein-Rege!vorrichtung 32, die den Speisekreis der Heizwiderstände unterbricht, wenn der Wert der Temperatur des Bodens des Troges über dem vorgegebenen Wert liegt.During operation, the temperature of the trough can be automatically regulated to a predetermined value, the is selected as a function of the intended throughput of the feed device, for example by means of a temperature sensor consisting of a thermistor J1, which is inserted in the middle part of the bottom of the trough (Fig. 1) and an off-on-Rege! device 32, the the supply circuit of the heating resistors is interrupted if the value of the temperature of the bottom of the trough is above the specified value Value lies.
Da die Temperatur der aus dem Endtrocknungsofen austretenden getrockneten Produkte repräsentativ für die Restfeuchtigkeit dieser Produkte ist, ist es vorteilhaft, die Tem-Since the temperature of the dried products leaving the final drying oven is representative of the residual moisture of these products, it is beneficial to
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peratur der getrockneten Produkte direkt bei ihrem Austreten aus dem Endtrocknungsofen messen zu können.temperature of the dried products as they emerge to be able to measure from the final drying oven.
Um die Temperatur der aufgrund der Schwerkraft abfließenden körnigen Produkte messen zu können, ist es vorteilhaft, den vorstehend beschriebenen Temperaturfühler 25 zu verwenden, da die Form und die Anordnung der Platte 27 eine gute Verteilung der Produkte auf eine Fläche gewährleisten, welche die Wärme, die diese Fläche bei der Berührung mit den heißen getrockneten Produkten angenommen hat, gut auf das Thermo-Element 26 überträgt.To the temperature of the drainage due to gravity To be able to measure granular products, it is advantageous to use the temperature sensor 25 described above, since the shape and the arrangement of the plate 27 ensure a good distribution of the products on a surface, which the warmth that this surface has taken on in contact with the hot, dried products is good on the thermocouple 26 transfers.
Auf diese Weise ist es möglich, den Restfeuchtigkeitsgrad der getrockneten Produkte dadurch zu ändern, daß die Heizleistung der Anordnungen 18 und 22 von Infrarotstrahlungsröhren in Abhängigkeit von der durch den Fühler 25 gemessenen Temperatur der getrockneten Produkte geändert wird.In this way it is possible to measure the residual moisture level of the dried products by changing the heating power of the assemblies 18 and 22 of infrared radiation tubes depending on the measured by the sensor 25 Temperature of the dried products is changed.
Zur Änderung der Heizleistung der Anordnungen 18 und 23·von Infrarotstrahlungsröhren wird vorzugsweise eine Vorrichtung 33 von beliebiger bekannter Bauart verwendet, die durch den Temperaturfühler 25 gesteuert wird und es ermöglicht, die Infrarotröhren elektrisch in Reihe zu schalten, wenn der durch den Fühler 25 gemessene Wert der Temperatur der getrockneten Produkte über einem vorgegebenen Wert liegt, und sie elektrisch parallel zu schalten, wenn der Wert der Temperatur der getrockneten Produkte unter diesem vorgegebenen Wert liegt.To change the heating power of the arrangements 18 and 23 · of Infrared radiation tubes, a device 33 of any known type is preferably used, which by the temperature sensor 25 is controlled and it enables to connect the infrared tubes electrically in series when the value measured by the sensor 25 of the temperature of the dried products is above a predetermined value, and to connect them electrically in parallel when the value of the Temperature of the dried products is below this specified value.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht trotz einfachen Aufbaus und einfach durchzuführender Bedienung ein schnelles Trocknen mit einem geringen und konstanten Restfeuchtigkeitsgehalt eines quasi kontinuierlichen Durchsatzes von Proben körniger Produkte, die gegebenenfalls klebrig oderThe device according to the invention enables rapid drying with a low and constant residual moisture content despite a simple structure and easy-to-use operation a quasi-continuous throughput of samples of granular products that may be sticky or
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zusammenbackend sind und deren Anfangsfeuchtigkeit in weiten Grenzen variabel ist.are caking and their initial moisture in a wide range Limits is variable.
Auf diese Weise i'st es möglich, einen Durchsatz von 550 g/ min von Kohlen aus Körnern von O bis 10 mm und mit einer Anfangsfeuchtigkeit, die zwischen 2 und 16 % schwankt in etwa 1 min bis auf eine Restfeuchtigkeit von wenigstens 0,5 i° zu trocknen.In this way it is possible to achieve a throughput of 550 g / min of coals from grains of 0 to 10 mm and with an initial moisture content that fluctuates between 2 and 16% in about 1 minute down to a residual moisture content of at least 0.5 i ° to dry.
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