DE202010000548U1

DE202010000548U1 - Trocknungsvorrichtung für loses Fördergut

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Publication number: DE202010000548U1
Application number: DE202010000548U
Authority: DE
Original assignee: TEMMINGHOFF GERHARD
Current assignee: TEMMINGHOFF GERHARD
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2020-04-10

Abstract

Trocknungsvorrichtung zum Trocknen von schüttfähigen Gütern,
mit einer Auflagefläche für das Trocknungsgut,
einer Heizeinrichtung,
sowie einer das Trocknungsgut fördernden Fördereinrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auflagefläche (2) beheizt ist,
und das auf der Auflagefläche (2) aufliegende Trocknungsgut mittels der Auflagefläche (2) mit Wärme beaufschlagt ist.

Description

Die Neuerung betrifft eine Trocknungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der Praxis sind gattungsgemäße Trocknungsvorrichtungen bekannt, bei welchen das zu trocknende Gut auf einer Transportfläche liegend durch eine die Transportebene umgebende geschlossene Umhausung, welche man auch als Tunnel bezeichnen kann, geführt und dabei mittels eines über das Gut hinwegströmenden Luftstroms getrocknet wird. Da das Trocknungsgut hierbei nicht oder nur unzureichend auf der Transportfläche bewegt oder durchmischt wird, ist das erzielbare Trocknungsergebnis häufig unzureichend oder es muss für ein ausreichendes Ergebnis eine vergleichsweise hohe Trocknungs- oder Heizleistung bzw. -dauer in Kauf genommen werden, was wiederum mit hohen Energiekosten verbunden sein kann. Gerade dann, wenn der Feuchtegehalt des zu trocknenden Gutes innerhalb einer Befüllung stark schwankt – es also im eingebrachten Trocknungsgut stark und weniger stark feuchte und/oder 'klumpende' Anteile gibt –, ist es mit praxisbekannten Trocknungsvorrichtungen kaum möglich, eine im Wesentlichen gleichmäßige Restfeuchte bei gleichzeitiger Auflockerung oder Vereinzelung des Trocknungsgutes zu erzielen. Dies ist aber gerade bei einer verpressenden Weiterverarbeitung der getrockneten Güter zu Pellets oder Briketts unbedingt notwendig, um eine geforderte Stabilität der Presslinge zu ermöglichen.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trocknungsvorrichtung zu schaffen, welche eine wirtschaftliche Trocknung von schüttfähigen Gütern ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, die Trocknungsgut-Auflagefläche einer Trocknungsvorrichtung mit einer Heizung zu beheizen, um das darauf aufliegende Gut zu trocknen, wobei hierfür die Auflagefläche selbst als eine Art Heizfläche vorgesehen ist.
Das zu trocknende Material – welches im Rahmen dieses Vorschlages auch als Trocknungsgut oder Fördergut bezeichnete wird – gelangt durch Beschickung über eine Materialaufgabe der Vorrichtung auf die Auflagefläche, welche über eine Heizeinrichtung aufgeheizt wird. Dabei gibt die aufgeheizte Auflagefläche besonders effektiv die Trocknungshitze ab an das zu trocknende Material. Dieses wird mittels einer Fördereinrichtung bewegt. Dabei kann die Auflagefläche selbst beweglich oder ruhend ausgestaltet sein.
Für das Auflockern des Trocknungsgutes während des Trocknungsvorganges kann eine vorschlagsgemäße Vorrichtung einen so genannten Mobilisator aufweisen. Beispielsweise in Form von Leitblechen, welche oberhalb einer als Laufband ausgestalteten Auflagefläche angeordnet sind. Passiert das Trocknungsgut ein solches Leitblech, wird es – von der Laufrichtung des Bandes abweichend – abgelenkt und trifft auf ein weiteres Blech oder eine seitliche Begrenzung.
Besonders vorteilhaft weist eine vorschlagsgemäße Vorrichtung eine das Trocknungsgut beaufschlagende Förderschnecke auf. Diese kann den Mobilisator darstellen oder zusätzlich zu einem solchen vorgesehen sein. Der im Rahmen dieses Vorschlages verwendete Begriff des Förderns meint hier den Materialtransport innerhalb der Vorrichtung. Eine vorschlagsgemäße Förderschnecke hält durch ihre Rotation das Trocknungsgut besonders vorteilhaft in Bewegung. Der Drehsinn kann mit oder auch gegen die Förderrichtung ausgeführt werden. Ebenso die Antriebsrichtung der Schnecke. Besonders vorteilhaft wird durch die Bewegung der Schnecke das Trocknungsgut vom Einlass der Vorrichtung hin zum Auslass bewegt. Jedoch kann selbst bei einem Ausfall des Schneckenantriebes kann die Schnecke mit ihren Förderflächen immer noch wie die eingangs beschriebenen Leitbleche wirken und so für eine gute Durchmischung oder Bewegung des Trocknungsgutes sorgen.
In besonders vorteilhafter Ausführung ist die Auflagefläche als eine Rinne ausgestaltet, welche sich in Förderrichtung erstreckt. Hierbei besonders vorteilhaft U-förmig in nach oben offener Anordnung. Eine Förderschnecke kann derart in dieser Rinne angeordnet sein, dass sie mit ihrem unteren Teil in diese Eingetaucht ist. Das Trocknungsgut wird hierbei von der Rinne beheizt und durch die Drehung der Schnecke innerhalb der Rinne vorangetrieben.
Es kann vorgesehen sein, die Auflagefläche mit einer sie umgebenden Umhausung vorzusehen, welche einen Tunnel ausbildet, innerhalb dessen die Trocknung stattfindet. Die Trocknungshitze kann hierdurch nahe dem Trocknungsgut gehalten und ihr ungewollt schnelles Abströmen effektiv verhindert werden.
Die Umhausung kann besonders vorteilhaft einen Luftstromeinlass sowie einen Luftstromauslass aufweisen, durch welchen der Abtransport der durch den Trocknungsvorgang stark mit Feuchtigkeit angereicherten Luft unterstützt wird. Hierbei kann besonders vorteilhaft vorgesehen sein, den Luftaustritt an oder nahe der Materialaufgabe vorzusehen und den Lufteintritt nahe dem Ende der Trocknungsstrecke. Der Luftstrom kann hierdurch der Förderrichtung des Trocknungsgutes entgegengesetzt ausgeführt sein, was eine Trocknung effektiv unterstützen kann. Zur besonderen Unterstützung des Lufttransportes können an unter schiedlichen Stellen über den Verlauf der Trocknungsrichtung verteilt angeordnet mehrere Lufteintritte vorgesehen sein.
Bei einer besonders preisgünstigen Ausführung einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Auflagefläche selbst eine Umhausung ausbildet – nämlich beispielhaft als sich in Förderrichtung erstreckendes Rohr. Vorzugsweise als Rundrohr, in welchem die Förderschnecke angeordnet ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die innere Oberfläche des Rohres über dessen gesamten Durchmesser beheizt ist oder nur anteilig – vorzugsweise in deren unteren Durchmesserabschnitt, auf welchem das Trocknungsgut aufliegt. Ein solches Rohr kann ebenso wie eine andere Umhausung – wie zuvor beschriebenen – für einen den Abtransport der Luftfeuchtigkeit unterstützenden Luftstrom einen Luftstromeinlass sowie einen Luftstromauslass aufweisen.
Es kann ebenso vorgesehen sein, ein solches Rohr mit einer Vielzahl von Zirkulationsöffnungen vorzusehen, welche die Rohrwandung durchbrechen. In besonders preisgünstiger Ausführung in Form von einfachen Bohrungen, welche durch ihre Vielzahl vorteilhaft klein ausgeführt und optimal verteilt angeordnet sein können.
Für die Beheizung einer vorschlagsgemäßen Auflagefläche können besonders vorteilhaft so genannte Heizschlangen vorgesehen sein, welche unterhalb der Auflagefläche angeordnet und von einer Heizflüssigkeit durchströmt sind. Beispielsweise von einem Thermoöl, welches sich für die Übertragung der Heizenergie besonders vorteilig eignet. Es kann vorgesehen sein, es in einem Rohrsystem zirkulieren zu lassen, wobei die Rohre des Systems die Heizschlangen bilden. Ist die Auflagefläche rinnen- oder rohrförmig ausgeführt und sind von diesen Auflageflächen mehrere beieinander angeordnet, so können die Heizschlangen besonders vorteilhaft – weil platzsparend und nah an der Auflagefläche – in den sich zwischen den Rinnen oder Rohren erge benden Freiräumen angeordnet sein. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine besonders verlustarme und somit wirtschaftliche Heizenergie-Übertragung an die Auflagefläche und somit an das Trocknungsgut.
Eine vorschlagsgemäße Vorrichtung kann einen so genannten Feuchtesensor aufweisen, mit dessen Hilfe der Feuchtigkeitsgehalt des Trocknungsgutes ermittelt wird. Ein oder mehrere Sensoren sind vorteilig innerhalb der Trocknungsstrecke entlang der Trocknungsrichtung angeordnet. Ein durch den Sensor ermittelter Wert dient der Überwachung des Trocknungsprozess, welcher dann entsprechend angepasst werden kann. Beispielsweise derart, dass bei einer zu starken Trocknung die Heizenergie gedrosselt oder eine Transportgeschwindigkeit des Trocknungsgutes erhöht wird. Bei einer zu schwachen Trocknung hingegen können die genannten oder auch andere Vorrichtungsfunktionen ebenso entsprechend angepasst werden. Ein solcher Sensor kann besonders vorteilhaft als Mikrowellensensor ausgestaltet sein. Derartige Sensoren eignen sich besonders gut für die zuverlässige Ermittlung von Feuchtegehalten in Feststoffen. Es kann ebenso vorgesehen sein, einen Feuchtesensor zur Ermittlung der relativen Luftfeuchtigkeit vorzusehen. So können beispielsweise zwei Sensoren vorgesehen sein – vorteilhaft einer an der Luftstromeinlassseite und einer an der Luftstromauslassseite. Über die Ermittlung der Sensorwerte kann besonders vorteilhaft Rückschluss gezogen werden auf die Auslastung der Trocknungsvorrichtung oder deren Wirkungsgrad. Diese Parameter können dann zugunsten eines wirtschaftlicheren Betriebs der Anlage entsprechend angepasst werden, in dem beispielsweise im Fall einer zu starken Trocknung die Fördergeschwindigkeit erhöht und/oder die Heizleistung gesenkt wird.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung weist eine vorschlagsgemäße Vorrichtung eine Steuerungseinheit auf, welche eingangsseitig mit dem Sensor steuerungswirksam verbunden ist, und ausgangsseitig mit den Heiz- und/oder Fördereinrichtungen.
Die zuvor genannten Trocknungsfunktionen, wie beispielsweise die Drehzahl der Förderschnecke, können selbst ohne Eingreifen von Bedienungspersonal gesteuert ausgeführt werden. Eine derartige Steuerungseinheit ermöglicht einen vollautomatischen und somit wirtschaftlich vorteilhaften und zuverlässigen Betrieb einer vorschlagsgemäßen Trocknungsvorrichtung.
Mit einer derartigen Steuerungseinheit kann besonders vorteilhaft auch die Beschickung der Vorrichtung gesteuert werden. So kann beispielsweise ein die Beschickungsmenge begrenzender Schieber gesteuert angetrieben und somit in eine mehr oder weniger Trocknungsgut durchlassende Stellung verbracht werden. So kann beispielsweise bei gleichbleibenden Trocknungsfunktionen – wie beispielsweise einer gleichbleibenden Schneckendrehzahl – die Trocknungsgut-Menge reduziert werden, wenn das Trocknungsgut nach einem Trocknungsdurchgang einen zu hohen Restfeuchtewert aufwies.
Eine konstante Zuführbarkeit des zu trocknenden Materials kann besonders vorteilhaft durch einen so genannten Schubboden gewährleistet sein, welcher – beispielsweise in einem Vorlagebehälter vorgesehen – der Auflagefläche vorgeschaltet ist. Der Betrieb dieses Schubbodens kann vorteilhaft von der Steuerungseinheit gesteuert betrieben sein, wodurch zuverlässig die Menge an zugeführtem Material bestimmt werden kann, was einerseits dafür sorgt, dass nicht zuviel Trocknungsgut der Vorrichtung zugeführt wird – jedoch die Anlage auch nicht mit einer wirtschaftlich nachteiligen, geringen Auslastung betrieben wird.
Am Ende der Trocknungsstrecke kann eine weitere Förderschnecke vorgesehen sein, mit welcher das Material, welches die Trocknungsstrecke passiert hat, an eine weiterverarbeitende Stelle – wie beispielsweise einer Brikettieranlage – weitergeführt werden kann. Diese Schnecke – oder wahlweise auch ein anderer, den Materialtransport durchführender Anlagenteil – können ebenso dafür genutzt werden, Material, welches die Trocknungsstrecke erneut durchlaufen soll, zu dieser zurückzuführen.
Eine vorschlagsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders vorteilhaft für die Trocknung von so genanntem Gärrest. Als Gärrest wird der vergorene Anteil des bei der Biogaserzeugung eingesetzten Substrates bezeichnet. Dieser Gärrest kann zum Zwecke der Gewinnung von Heizenergie getrocknet und zu so genannten Pellets oder Briketts verpresst werden. Diese Gärrest-Pellets bieten eine ähnliche Heizenergie wie beispielsweise häufig genutzte Holzhackschnitzel. Da die Gärrest-Pellets aber aus dem besagten – ohnehin als Abfallprodukt anfallenden – Gärrest aus Biogasanlagen gewonnen werden können, sind sie im Vergleich zu den Holzhackschnitzeln deutlich günstiger herstellbar. Die Qualität bezüglich der verfügbaren Heizenergie wird durch das vorherige Vergären der Inhaltsstoffe in einer Biogasanlage nicht nachteilig beeinflusst, da hierbei hauptsächlich der Inhaltsstoff Zucker vergärt wird und die brennbaren Anteile weitestgehend erhalten bleiben.
Ausführungsbeispiele der Neuerung werden anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine Seitenansicht auf eine vorschlagsgemäße Trocknungsvorrichtung,
2 einen Ausschnitt einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung mit Förderschnecken, und
3 einen Ausschnitt einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung mit übereinander angeordneten Rohren.
In 1 ist rein schematisch eine vorschlagsgemäße Trocknungsvorrichtung 1 dargestellt, welche hier zwei Auflageflächen 2 in übereinanderliegender Anordnung aufweist. Unterhalb jeder Auflagefläche 2 ist eine hier nicht dargestellte, die Auflageflächen beheizende Heizeinrichtung vorgesehen. Oberhalb jeder Auflagefläche 2 ist beispielhaft jeweils eine Förderschnecke 3 angeordnet, wobei jede Förderschnecke 3 einen eigenen Antrieb 4 für ihre Rotationsbewegung aufweist. Die obere, beispielhaft rinnenartig ausgebildete Auflagefläche 2 ist für eine bessere Ansicht auf die darüber/darin angeordnete Förderschnecke 3 an einer Stelle zeichnerisch ausgebrochen dargestellt. Das hier nicht dargestellte Trocknungsgut wird über den Vorlagebehälter 5 mit Schubboden auf die obere der beiden dargestellten Auflageflächen 2 aufgebracht und passiert dabei einen Schieber 6, welcher zur Regulierung der Zuführmenge durch eine als Pfeil dargestellten Auf- oder Ab-Bewegung in seiner Lage verstellt wird.
Bewegt durch die rotierende Förderschnecke 3 wird das Trocknungsgut in einer durch schmale Pfeile dargestellten Transportrichtung zum Ende der oberen Auflagefläche 2 transportiert, wovon es gegen Ende der die Förderschnecken 3 und die Auflageflächen 2 umgebende Umhausung 7 herab zur hier beispielhaft gezeigten zweiten Auflagefläche 2. Von dort aus gelangt das Trocknungsgut zum Ausgang der Trocknungsvorrichtung 1, wo es aus der Umhausung 7 von einer für den Transport zu einer weiterverarbeitenden Anlage vorgesehenen Transportvorrichtung 8 gelangt.
Die hier dargestellte Trocknungsvorrichtung 1 weist in ihrer Umhausung 7 einen nahe dem Ende der Trocknungsstrecke einen Luftstromeinlass 9 und am Anfang dieser Strecke einen Luftstromauslass 10 auf. Der Luftstromauslass 10 unterstützt den Abtransport der vom Trocknungsvorgang stark mit Feuchtigkeit angereicherten Luft, wobei durch den Luftstromeinlass 9 ausreichend trocknere Luft nachströmen kann. Die die Umhausung 7 durchströmende Luft ist mit breiten Pfeilen angedeutet.
2 zeigt eine stirnseitige Ansicht auf hier beispielhaft acht nebeneinander liegenden Förderschnecken 3, von denen jede in je einer rinnenartig ausgebildeten Auflagefläche 2 betrieben wird. Die Blickrichtung in das Innere der Umhausung 7 entspricht hier der Förderrichtung. Unter den sich in Förderrichtung erstreckenden Auflageflächen 2 ist eine Heizeinrichtung vorgesehen – nämlich in Ausgestaltung als Heizschlangen 12, welche als Rohrleitungssystem miteinander verbunden von einem Thermoöl durchflossen werden, um die Heizwärme an die Auflageflächen abzugeben. Die zwischen den Heizschlangen und der Unterseite der Auflagefläche befindlichen Räume sind mit einer hier nicht dargestellten, die Übertragung der Heizwärme unterstützenden Füllung versehen.
Die hier dargestellten Förderschnecken 3 haben alle die selbe Drehrichtung und eine nicht sichtbare, beispielhafte Länge von ca. 14 Metern. Das Trocknungsgut durchläuft jede rinnenförmige Auflagefläche 2 einmal in gesamter Länge und legt dabei einen etwas größeren Trocknungsweg zurück und gelangt dann zum Ende der Trocknungsstrecke. Es kann jedoch ebenso vorgesehen sein, nur jede zweite Förderschnecke 3 in der selben Drehrichtung zu bewegen und die übrigen in der anderen Richtung und dabei am jeweiligen Ende der Schnecke das Trocknungsgut zur nächsten Schnecke umzuleiten, so dass eine deutlich größere Trocknungsstrecke passiert wird.
3 zeigt einen Ausschnitt auf eine Anordnung von Rundrohren 11, welche in ihrer inneren Oberfläche jeweils eine Auflagefläche 2 ausbilden. Innerhalb dieser Rohre 11 können wie beschrieben – hier nicht dargestellte – Förderschnecken 3 betrieben werden. In dieser besonders platzsparenden und wirtschaftlichen Anordnung finden sich in den jeweiligen Zwischenräumen zwischen den Rohren 11 die bereits zuvor beschriebenen Heizschlangen 12. Diese ermöglichen in dieser beispielhaften Anordnung eine Art Rundum-Beheizung der Auflageflächen 2 und Rohrkörper.

Claims

Trocknungsvorrichtung zum Trocknen von schüttfähigen Gütern, mit einer Auflagefläche für das Trocknungsgut, einer Heizeinrichtung, sowie einer das Trocknungsgut fördernden Fördereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (2) beheizt ist, und das auf der Auflagefläche (2) aufliegende Trocknungsgut mittels der Auflagefläche (2) mit Wärme beaufschlagt ist.
Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen das Auflockern des Trocknungsgutes ermöglichenden Mobilisator aufweist.
Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine das Trocknungsgut beaufschlagende Förderschnecke (3) vorgesehen ist.
Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (3) als Rinne ausgestaltet ist, welche sich in Förderrichtung erstreckt.
Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine die Auflagefläche (3) umgebende, einen Tunnel ausbildende Umhausung (7) aufweist.
Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für einen den Abtransport der Luftfeuchtigkeit unterstützenden Luftstrom die Umhausung (7) einen Luftstromeinlass (9) sowie einen Luftstromauslass (10) aufweist.
Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (3) durch die innere Oberfläche eines Rohres (11) gebildet ist.
Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (11) für einen den Abtransport der Luftfeuchtigkeit unterstützenden Luftstrom einen Luftstromeinlass (9) sowie einen Luftstromauslass (10) aufweist.
Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (11) in seinem oberen Umfangsabschnitt eine Vielzahl von seine Wandung durchbrechenden Zirkulationsöffnungen aufweist.
Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Auflagefläche (3) ein von einer Heizflüssigkeit durchströmtes Heizrohr angeordnet ist.
Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen den Feuchtigkeitsgehalt des Trocknungsgutes detektierenden Feuchtesensor aufweist.
Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als Mikrowellensensor ausgestaltet ist.
Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinheit, welche eingangsseitig mit dem Sensor steuerungswirksam verbunden ist, und ausgangsseitig mit den Heiz- und/oder Fördereinrichtungen.
Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit steuerungswirksam verbunden ist mit dem Mobilisator.
Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen der Auflagefläche (3) vorgeschalteten, die Befüllung der Auflagefläche (3) mit Trocknungsgut bewirkenden Schubboden (5).