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Die
Erfindung betrifft eine Trocknungsanordnung mit einer Verteilvorrichtung
zum Verteilen von Schüttgut
auf einem Trocknungsboden gemäß den Merkmalen
im Oberbegriff von Schutzanspruch 1.
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Derartige
Trocknungsanordnungen werden zur Trocknung von Reststoffen bei der
Papierherstellung eingesetzt. Zur Herstellung von Papier wird Zellstoff
als Rohstoff verwendet. Ein Teil des Zellstoffs wird dabei aus Altpapier
durch Recycling gewonnen. Hierzu muss das Altpapier zunächst aufbereitet
werden. Das in komprimierten Blöcken
angelieferte Altpapier wird zerkleinert und zusammen mit Wasser
in einen so genannten Pulper gegeben, das Papiermaterial wird auflöst und man
erhält
Zellstoff und diverse Reststoffe, wie z. B. Kunststoffmetalle und
auch andere mineralische Bestandteile, die nicht weiter verwendet
werden können.
Die Reststoffe müssen
entsorgt werden.
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Für die Entsorgung
der Reststoffe sind Gebühren
zu zahlen, die proportional zur Reststoffmasse sind. Man ist deshalb
bestrebt, das Gewicht des Reststoffs soweit wie möglich zu
reduzieren. Unmittelbar nach der Entnahme aus dem Pulper weisen
die Reststoffe einen sehr hohen Wassergehalt auf. Daher wird in
einem ersten Schritt mit einem mechanischen Verdichter Wasser aus
den Reststoffen gepresst. Auf diese Weise kann der Wassergehalt
bis auf ca. 50 % reduziert werden. Angestrebt wird eine weitere
Reduzierung des Wassergehalts auf 10 %.
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Zur
Erreichung dieses Ziels sind Trocknungsanlagen entwickelt worden.
Mit Hilfe dieser Trocknungsanlagen werden die aus dem Verdichter ausgestoßenen Reststoffbrocken
mit einem Schredder zerkleinert und als Schüttgut mit einem Stetigförderer,
beispielsweise einem Elevator, auf eine Trocknungsanordnung gefördert.
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Die
Trocknungsanordnung besteht aus einem Drei-Etagen-Trockner, wobei
in jeder Etage ein Lamellenboden vorgesehen ist, der aus mehreren drehbeweglich
gelagerten und aus Lochblechen hergestellten Lamellen besteht. Durch
die Trocknungsanordnung wird von unten Luft geblasen. Das Schüttgut fällt zunächst auf
die oberste Etage der Trocknungsanordnung und wird von einer Längsverteilereinheit
in Längsrichtung
auf der Trocknungsanordnung auf dem Trocknungsboden verteilt. Nach
einer vorbestimmten Zeit werden die Lamellen eines Trocknungsbodens
geschwenkt; das Schüttgut
fällt auf
die darunter liegende Etage. Dieser Prozess wiederholt sich, so
dass das Schüttgut
in insgesamt drei Stufen getrocknet wird und danach in einen Trichter fällt, der
das getrocknete Schüttgut über geeignete Fördermittel
in einen Container befördert,
von wo aus es der Entsorgung zugeführt wird.
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Als
nachteilig an dieser Trocknungsanordnung hat sich erwiesen, dass
sie nicht unter allen Bedingungen die geforderte Trockenleistung
erbringt, d.h. dass das getrocknete Schüttgut einen höheren, als
den gewünschten
Restfeuchtgehalt aufweist. Die Gründe hierfür sind (1) dass das Schüttgut in
stark schwankenden Mengen auf den ersten Trocknungsboden gefördert wird,
(2) dass sich ein Schüttkegel auf
dem Trocknungsboden bildet und (3) dass die Längsverteilereinheit das Schüttgut nicht
gleichmäßig auf
dem Trocknungsboden verteilt.
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Die
Trocknungsanordnung wird in einem kontinuierlichen Prozess betrieben.
Problematisch hierbei ist vor allem, dass das Schüttgut in
stark schwankenden Mengen anfällt.
Beispielsweise hat das Altpapier aus Zellstofffabriken, beispielsweise aus
der Tissue-Produktion, einen hohen Zellstoffanteil, so dass es fast
vollständig
verarbeitet werden kann und nur sehr wenige Reststoffe anfallen.
Im Gegensatz dazu hat Altpapier aus Straßensammlungen einen großen Reststoffanteil,
der dazu führt,
dass in kürzester
Zeit eine große
Menge an Schüttgut
der Trocknungsanordnung zugeführt
wird.
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Weiterhin
bildet sich beim Fördern
des Schüttguts
auf den Trocknungsboden ein Schüttkegel
aus. Die von unten nach oben strömende
Trockenluft sucht sich den Weg des geringsten Widerstandes und strömt zumindest
teilweise an dem Schüttgutkegel
vorbei, so dass das Schüttgut
im Schüttgutkegel
nur unzureichend getrocknet wird. Es ist daher eine Längsverteilereinheit
in Form eines Schiebers vorgesehen, die auf dem Trocknungsboden
reversierend bewegt wird. Es hat sich gezeigt, dass mit einer solchen
Längsverteilereinheit
der runde Schüttkegel
lediglich zu einer länglich
ovalen Form ausgebreitet werden kann. Die Trockenluft hat somit
weiterhin die Möglichkeit,
einen Weg am Schüttgut
vorbei zu finden. Des Weiteren neigt die Längsverteilereinheit dazu, überschüssiges Schüttgut in
den Endabschnitten anzuhäufen.
Dies kann dazu führen,
dass die Fortbewegung der Längsverteilereinheit
blockiert wird, ehe sie einen Endschalter erreicht hat, der eine
Richtungsumkehr auslöst.
Diese Blockade führt
durch Schutzschaltungen gesteuert zu einer Betriebsunterbrechung
der gesamten Trocknungsanordnung.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Trocknungsanordnung
gemäß den Merkmalen
im Oberbegriff von Schutzanspruch 1 aufzuzeigen, mit welcher auch
stark diskontinuierlich zugeführtes
Schüttgut
zuverlässig
auf einen geringen Restfeuchtgehalt getrocknet werden kann.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Trocknungsanordnung mit den im Schutzanspruch
1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Die
Lehre der Erfindung ist, dass an den Endabschnitten des Trocknungsbodens
Schüttgutrückführungen
angeordnet sind, in welche überschüssiges Schüttgut mit
der Längsverteilereinheit
förderbar ist.
Zudem ist über
dem Trocknungsboden eine Querverteilereinheit angeordnet, welche
zur Aufnahme von Schüttgut
vorgesehen ist und Querverteilermittel aufweist, wobei die Querverteilermittel über die
Breite des Trocknungsbodens verteilte Abwurfbereiche aufweisen.
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Die
erfindungsgemäße Lösung hat
mehrere Vorteile. Überschüssiges Schüttgut wird
nunmehr von der Längsverteilereinheit
in Rückführungen
geschoben. Somit wird einer Blockade der Längsverteilereinheit vorgebeugt
und es werden Stillstandszeiten vermieden. Durch die Schüttgutrückführungen wird
das überschüssige Schüttgut auf
effiziente Weise einem Kreislauf zugeführt und in der Folge erneut auf
den Trocknungsboden gefördert.
Das auf dem Trocknungsboden verbleibende Schüttgut wird gleichmäßig über die
Länge verteilt.
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Die
Querverteilereinheit bewirkt eine gleichmäßige Verteilung des Schüttguts über die
gesamte Breite des Trocknungsbodens, indem das Schüttgut auf
mehrere Abwurfbereiche verteilt wird. Insgesamt lässt sich
auf diese Weise eine gleichmäßige Verteilung
des Schüttguts
auf dem gesamten Trocknungsboden erzielen. Die Trocknungsluft kann
nicht mehr an dem Schüttgut
vorbeiströmen
und das Schüttgut wird
daher gleichmäßiger getrocknet.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
und Weiterbildung der Erfindung sind Gegenstand abhängigen Ansprüche 2–8.
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Besonders
vorteilhaft weisen die Schüttgutrückführungen
Schächte
auf, die an Endabschnitte des Trocknungsbodens angrenzen. Die Längsverteilereinheit
kann dann überschüssiges Schüttgut vom Trocknungsboden
in die Schächte
befördern,
von wo aus es durch Schwerkraft über
geeignete Rohrleitungen beispielsweise einem Schredder erneut zugeführt werden
kann. In einer bevorzugten Ausführungsform
weisen die Schüttgutrückführungen
zusätzlich
Förderschnecken
auf. Zweckmäßigerweise sind
die Querverteilermittel der Querverteilereinheit von Förderschnecken
gebildet. Förderschnecken eignen
sich besonders gut, um in einem kontinuierlichen Prozess Schüttgüter über eine
kurze Distanz zu fördern.
Die Förderschnecken
haben weiterhin eine an die Lage der jeweiligen Abwurfbereiche angepasste
Länge,
d.h., die Förderschnecken
sind nur dort gewendelt ausgeführt,
wo Schüttgut
befördert werden
muss. Auf diese Weise können
die Förderschnecken
einfacher ausgeführt
werden und im Streckenabschnitt außerhalb der Förderstrecke durch eine
Welle ohne Wendeln ersetzt werden. Alternativ können statt der Förderschnecken
auch Rutschen, eine Luftquerverteilung, Schwenkverteiler, Kratzförderer oder
Rüttelverteiler
vorgesehen sein, um die Querverteilung zu bewirken.
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Die
Förderschnecken
sind zweckmäßigerweise
in an den Umfang der Förderschnecken
angepasste, im Querschnitt halbkreisförmige Fördermulden angeordnet. Die
Fördermulden
gewährleisten, dass
das Schüttgut
in der Förderrichtung
geführt
wird und nicht zur Seite abgedrängt
werden kann.
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In
den jeweiligen Abwurfbereichen ist eine Schüttkante vorgesehen, die schräg zur Längsrichtung
des Trocknungsbodens verläuft.
Diese Schüttkante
bewirkt, dass das das Schüttgut
auch in den jeweiligen Abwurfbereichen gleichmäßig über die Breite verteilt wird.
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Die
Längsverteilereinheit
weist eine rotierende Verteilerspindel auf. Mit der Verteilerspindel
kann nunmehr das Schüttgut
gleichmäßiger und
schneller in der Längsrichtung
verteilt werden. Vorteilhafterweise weist die Verteilerspindel umfangsseitig
angeordnete Mitnehmer auf. Diese Mitnehmer können in Längsrichtung in mehreren Segmenten
angeordnet und als Flacheisen ausgeführt sein.
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Mit
der erfindungsgemäßen Trocknungsanordnung
kann nunmehr das Schüttgut
zuverlässig auf
einen geringen Restfeuchtegehalt von ca. 10 % getrocknet werden.
Durch die Längs-
und Querverteilereinheiten wird das Schüttgut gleichmäßig auf
der gesamten Fläche
des Trocknungsbodens verteilt, so dass ein hoher Wirkungsgrad bei
der Trocknung erreicht wird. Durch die Materialrückführungen wird der Anhäufung von
Schüttgut
in Endabschnitten des Trocknungsbodens vorgebeugt. Mithin werden
Blockaden der Längsverteilereinheit
verhindert.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Trocknungsanlage in einem Querschnitt;
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2 eine
Trocknungsanordnung mit einer erfindungsgemäßen Querverteilereinheit und
einer Verteilerspindel im Querschnitt;
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3 die
Trocknungsanordnung in einer Seitenansicht und
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4 eine
Draufsicht auf eine Querverteilereinheit.
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In
der 1 ist eine Trocknungsanordnung 1 im Querschnitt
dargestellt. Mit einem Förderband 2 wird
Schüttgut,
das getrocknet werden soll, in einen Schredder 3 gefördert. Aus
dem Schredder 3 fällt
das Schüttgut
auf einen Elevator 4, der das Schüttgut auf einen obersten Trocknungsboden 5 eines
Drei-Etagen-Trockners 6 fördert. Das auf den Trocknungsboden 5 gefallene
Schüttgut
wird von einer zwischen den Endabschnitten EA1, EA2 des Trocknungsbodens 5 reversierend
bewegten Längsverteilereinheit 7 in
Form eines Schiebers auf dem Trocknungsboden 5 in Längsrichtung
LR verteilt.
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Die
Trocknungsböden 5 sind
Lamellenböden.
In jeder Etage 8-10 sind insgesamt neun als Lochbleche
ausgeführte
Lamellen 11 vorgesehen, die schwenkbar gelagert sind. Von
unten wird Trockenluft TL aus einer Trockenluftzuführung 12 durch die
Trocknungsanordnung 1 geblasen. Die Lamellen 11 einer
Etage 8-10 sind über eine Mechanik miteinander
gekoppelt und können
zeitgleich, durch einen Elektromotor betätigt, verschwenkt werden. Das
Verschwenken der Lamellen 11 der einzelnen Etagen 8-10 erfolgt
zeitversetzt. Das Schüttgut
fällt jeweils auf
die darunter liegende Etage 9, 10. Vom untersten Trocknungsboden 5 fällt das
Schüttgut
in einen Trichter 13, von wo aus es über ein Förderband 14 in einen Container
gefördert
und anschließend
der Entsorgung zugeführt
wird.
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Angrenzend
an die Endabschnitte EA1, EA2 des obersten Trocknungsbodens 5 sind
Schüttgutrückführungen 15 in
Form von Schächten 15a vorgesehen.
Durch die Schächte 15a fällt überschüssiges Schüttgut zurück in Schredder 3 und
wird anschließend
erneut auf die Trocknungsanordnung 1 gefördert.
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In
den 2 und 3 ist die erfindungsgemäße Trocknungsanordnung 1 ebenfalls
im Querschnitt dargestellt. Mit dem Elevator 4 wird das Schüttgut auf
Querverteilermittel 16 einer Querverteilereinheit 17 gefördert. Anschließend wird
das Schüttgut
mit den Querverteilermitteln 16, die als Förderschnecken 18 ausgebildet
sind, in über
die Breite B des Trocknungsbodens 5 verteilte Abwurfbereiche bewegt und
fällt über eine
Schüttkante
auf den obersten Trocknungsboden 5. Es sind insgesamt vier
Förderschnecken 18 vorgesehen,
die jeweils in Fördermulden 19 angeordnet
sind und von einem Elektromotor 20 angetrieben werden.
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Das
auf den Trocknungsboden 5 abgeworfene Schüttgut wird
anschließend
von der Längsverteilereinheit 21 in
Längsrichtung
LR des Trocknungsbodens 5 verschoben. Hierzu weist die
Längsverteilereinheit 21 eine
von einem Elektromotor 22 angetriebene, rotierende Verteilerspindel 23 auf,
die zwischen den Endbereichen EA1, EA2 reversierend über dem
Trocknungsboden 5 bewegbar ist. Die Verteilerspindel 23 weist
fünf Scheiben 24 auf,
an denen umfangseitig, versetzt zueinander angeordnete Mitnehmer 25 befestigt
sind. Die Mitnehmer 25 greifen in das auf dem Trocknungsboden 5 liegende
Schüttgut ein
und verteilen dieses über
den Trocknungsboden 5. Überschüssiges Schüttgut wird
von der Verteilerspindel 23 in Schächte 15a der Schüttgutrückführungen
befördert.
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4 zeigt
eine Draufsicht auf die Querverteilereinheit 17. Man erkennt,
dass vier Förderschnecken 18 vorgesehen
sind, die parallel zueinander in Fördermulden 19 angeordnet
sind und jeweils von einem eigenen Elektromotor 20 angetrieben
werden. Das Schüttgut
wird von dem Elevator 4 in einen Endbereich EB der Querverteilereinheit 17 auf
die Förderschnecken 18 gefördert (vgl.
auch 3). Von dort wird das Schüttgut mit den Förderschnecken 18 in
Abwurfbereiche 26-29 bewegt, die über die
Breite B des Trocknungsbodens 5 versetzt angeordnet sind. In
den jeweiligen Abwurfbereichen 26-29 ist eine Schüttkante 30 vorgesehen, über die
das Schüttgut gefördert wird.
Die Schüttkante 30 verläuft in den
Abwurfbereichen 26-29 schräg zur Längsrichtung
LR des Trocknungsbodens 5. Der abgeschrägte Verlauf der Schüttkante 30 trägt dazu
bei, das Schüttgut gleichmäßig über die
Breite B des Trocknungsbodens 5 zu verteilen.
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Die
Längen
L1-L4 der einzelnen Förderschnecken 18 sind
an die Lage der Abwurfbereiche 26-29 angepasst.
In den Abschnitten zwischen den Förderschnecken 18 und
den Elektromotoren 20 sind einfache Wellen 31 vorgesehen.
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Die
Querverteilereinheit 17 ist oberhalb obersten Trocknungsbodens 5 angeordnet,
der hier andeutungsweise dargestellt ist. Es sind zwei der insgesamt
neun schwenkbar gelagerten Lamellen 11 eingezeichnet.
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- 1
- Trocknungsanordnung
- 2
- Förderband
- 3
- Schredder
- 4
- Elevator
- 5
- Trocknungsboden
- 6
- Drei-Etagen-Trockner
- 7
- Längsverteilereinheit
- 8
- oberste
Etage
- 9
- mittlere
Etage
- 10
- unterste
Etage
- 11
- Lamelle
- 12
- Trockenluftzuführung
- 13
- Trichter
- 14
- Förderband
- 15
- Schüttgutrückführungen
- 15a
- Schacht
- 16
- Querverteilermittel
- 17
- Querverteilereinheit
- 18
- Förderschnecke
- 19
- Fördermulde
- 20
- Elektromotor
- 21
- Längsverteilereinheit
- 22
- Elektromotor
- 23
- Verteilerspindel
- 24
- Scheibe
- 25
- Mitnehmer
- 26
- Abwurfbereich
- 27
- Abwurfbereich
- 28
- Abwurfbereich
- 29
- Abwurfbereich
- 30
- Schüttkante
- 31
- Welle
- EA1
- Endabschnitt
- EA2
- Endabschnitt
- LR
- Längsrichtung
v. 5
- TL
- Trockenluft