DE202019003044U1 - drying device - Google Patents
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- F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
- F26B3/06—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
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- F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
- F26B9/06—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers
- F26B9/066—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers the products to be dried being disposed on one or more containers, which may have at least partly gas-previous walls, e.g. trays or shelves in a stack
Abstract
Trocknungsvorrichtung zur Trocknung landwirtschaftlicher Ernteprodukte, mit einem Gehäuse (2), das einen Trockenraum (3) mit darin angeordnetem Trocknungsgut (4) umschließt und mit zumindest einem Gebläse (5) zur Förderung von Trocknungsluft (T) zu dem Trocknungsgut (4), wobei die Trocknungsluft (T) über zumindest einen Strömungskanal (6) zu zumindest einer Seite (7) des Trocknungsgutes (4) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Flächenbereich (8) einer Wand (9) des Strömungskanals (6) in der Art eines Strömungsgleichrichters (10) mit Durchströmöffnungen (11) so gebildet ist, daß die durch den Flächenbereich (8) auf das Trocknungsgut (4) strömende Trocknungsluft (T) gleichmäßig und gerichtet geführt ist.Drying device for drying agricultural harvest products, comprising a housing (2) which encloses a drying space (3) with drying material (4) arranged therein and at least one fan (5) for conveying drying air (T) to the drying material (4) the drying air (T) is guided via at least one flow channel (6) to at least one side (7) of the item to be dried (4), characterized in that at least one surface area (8) of a wall (9) of the flow channel (6) in the manner of a flow rectifier (10) with flow openings (11) is formed so that the through the surface region (8) on the drying material (4) flowing drying air (T) is guided uniformly and directionally.
Description
Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung zur Trocknung landwirtschaftlicher Ernteprodukte, mit einem Gehäuse, das einen Trockenraum mit darin angeordnetem Trocknungsgut umschließt und mit zumindest einem Gebläse zur Förderung von Trocknungsluft zu dem Trocknungsgut, wobei die Trocknungsluft über zumindest einen Strömungskanal zu zumindest einer Seite des Trocknungsgutes geführt ist, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a drying device for drying agricultural harvest products, comprising a housing which encloses a drying space with drying material arranged therein and at least one fan for conveying drying air to the Trocknungsgut, wherein the drying air is passed over at least one flow channel to at least one side of the material to be dried , according to the preamble of
Die Trocknung landwirtschaftlicher Produkte, wie Körnerfrüchte oder Gartenbau-Ernteprodukte, wie Gemüse, Obst oder auch von Arznei-, Drogen- und Gewürzpflanzen oder Pflanzenteilen, ermöglicht eine Lagerstabilität des Trocknungsgutes bei gleichzeitiger Bewahrung der Produktqualität über einen ausreichend langen Zeitraum. Solche landwirtschaftlichen Güter und Ernteprodukte haben eine natürliche Anfangsfeuchte nach der Ernte von etwa 35 % ihres Gewichts oder mehr, während für eine stabile Lagerfähigkeit die Feuchte zwischen etwa 14 % und 15 % liegen sollte. Bei Trocknungsvorrichtungen der genannten Art wird Luft aus der Umgebung der Trocknungsvorrichtung mit Hilfe eines Gebläses angesaugt und über einen Wärmetauscher, der solar oder mittels eines Gas-, oder Ölbrenners betrieben wird, geleitet und erwärmt. Dabei erwärmt sich das Trocknungsgut und es gibt seine Feuchtigkeit an die an ihm vorbeistreichende Warmluft ab. Die Trocknungsluft nimmt Feuchte auf und kühlt ab, um anschließend über ein oder mehrere Abluftkanäle aus dem Trockenraum zu entweichen oder wieder von dem Gebläse in den Strömungskanal gefördert zu werden.The drying of agricultural products, such as grains or horticultural harvest products, such as vegetables, fruits or even of medicinal, drug and aromatic plants or plant parts, allows storage stability of the material to be dried while maintaining product quality over a sufficiently long period. Such agricultural goods and harvested products have a natural initial moisture after harvest of about 35% by weight or more, while for a stable shelf life the moisture should be between about 14% and 15%. In drying devices of the type mentioned, air is sucked in from the environment of the drying device by means of a blower and passed through a heat exchanger, which is operated solar or by means of a gas or oil burner, and heated. The material to be dried heats up and it releases its moisture to the warm air passing by it. The drying air absorbs moisture and cools to escape then via one or more exhaust ducts from the drying room or to be promoted again by the blower in the flow channel.
Die
Der Erfindung liegt daher, ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Trocknungsvorrichtung zur Trocknung landwirtschaftlicher Produkte zu schaffen, deren Energiebedarf minimiert ist und die eine möglichst geringe Trocknungszeit für das Trocknungsgut bei gleichmäßigem Trocknungsverlauf ermöglicht.The invention is therefore based on this prior art based on the object to provide a drying device for drying agricultural products whose energy consumption is minimized and allows the lowest possible drying time for the material to be dried with a uniform drying process.
Die Aufgabe wird mit einer Trocknungsvorrichtung mit der Gesamtheit der Merkmale von Anspruch 1 gelöst.The object is achieved with a drying device with the entirety of the features of
Dadurch, daß zumindest ein Flächenbereich einer Wand des Strömungskanals in der Art eines Strömungsgleichrichters mit Durchströmöffnungen so gebildet ist, daß die durch den Flächenbereich auf das Trocknungsgut strömende Trocknungsluft gleichmäßig und gerichtet geführt ist, ist eine Trocknungsvorrichtung geschaffen, die eine gleichmäßige Verteilung der Trocknungsluft von dem Strömungskanal auf das Trocknungsgut ermöglicht, sodaß das Trocknungsgut vollflächig von Trocknungsluft durchströmt werden kann. Eine gleichmäßige und das Trocknungsgut schonende Trocknung wird dadurch erreicht. Die Trocknungsdauer ist minimiert und der Energiebedarf der Trocknungsvorrichtung ist verringert.Characterized in that at least a surface region of a wall of the flow channel in the manner of a flow rectifier with flow openings is formed so that the flowing through the surface area on the drying material drying air is guided uniformly and directionally, a drying device is provided which provides a uniform distribution of the drying air of the Flow channel allows the drying material, so that the drying material can be flowed through the entire surface of drying air. A uniform and the drying material gentle drying is achieved. The drying time is minimized and the energy requirement of the drying device is reduced.
Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred embodiments emerge from the subclaims.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Trocknungsvorrichtung ist der den Strömungsgleichrichter bildende Flächenbereich der Wand des Strömungskanals durch die gesamte, dem Trocknungsgut zugewandte Wand des Strömungskanals gebildet, wodurch Trocknungsgut, das vorzugweise an der Wand anliegt, vollflächig von Trocknungsluft durchströmt werden kann.In a preferred exemplary embodiment of the drying device, the area of the wall of the flow channel forming the flow rectifier is formed by the entire wall of the flow channel facing the material to be dried, whereby drying material, which preferably lies against the wall, can be flowed through over the entire surface by drying air.
Um eine einfache Herstellung des Strömungsgleichrichters zu ermöglichen, ist der Strömungsgleichrichter bzw. der Flächenbereich des Strömungskanals, welcher den Strömungsgleichrichter bildet, aus ein oder mehreren Lochblechen gebildet. Auf den Lochblechen kann das Trocknungsgut bei einer entsprechenden Bauart der Trocknungsvorrichtung, beispielsweise als Satztrockner, direkt aufgelegt werden.In order to enable a simple production of the flow rectifier, the flow rectifier or the surface area of the flow channel, which forms the flow rectifier, is formed from one or more perforated plates. On the perforated plates, the material to be dried can be placed directly on a corresponding type of drying device, for example as a set dryer.
Vorteilhafterweise kann der Flächenbereich, der den Strömungsgleichrichter bildet, so gestaltet werden, daß dieser begeh- oder befahrbar gebildet ist, um zügiger Trocknungsgut in den Trockenraum und auf oder aus dem Flächenbereich zu bringen und zügig wieder aus diesem zu entfernen. Dies verkürzt die Durchsatzdauer der Trocknungsvorrichtung. In jedem Fall ist der Strömungskanal mit Strömungsgleichrichter vorzugsweise gerade gebildet und weist keine Krümmungen seiner Längsachse auf.Advantageously, the surface area that forms the flow rectifier, be designed so that it is walkable or passable to bring faster Trocknungsgut in the drying room and on or out of the surface area and quickly remove it again. This shortens the throughput time of the drying device. In any case, the flow channel with flow straightener is preferably formed straight and has no curvature of its longitudinal axis.
Um die Befahrbarkeit zu verbessern kann ein Rost vorgesehen sein, der auf den Strömungsgleichrichter aufgelegt ist. Die den Strömungsgleichrichter bildenden Lochbleche können aber auch so stabil und fest ausgeführt sein, daß sie direkt von einer Person betreten, oder von einem Fahrzeug befahren werden können. Vorteilhaft ist der den Strömungsgleichrichter bildende Flächenbereich des Strömungskanals eben ausgebildet. Dies verbessert die Begehbarkeit und ermöglicht ein einfaches Auflegen des Trocknungsgutes auf die Lochbleche, bzw. ein dichtes Anlehnen von Trocknungsgut enthaltenden Behältnissen, wie etwa von Kisten. To improve the trafficability, a grate may be provided, which is placed on the flow straightener. But the perforated plates forming the flow straightener can also be made so stable and strong that they can be entered directly by a person or driven on by a vehicle. Advantageously, the area of the flow channel forming the flow rectifier is flat. This improves the accessibility and allows easy placement of the material to be dried on the perforated plates, or a dense leaning of drying material containing containers, such as boxes.
Um eine höhere Festigkeit, aber auch eine Beeinflußbarkeit der Strömung der Trocknungsluft an dem Strömungsgleichrichter zu ermöglichen, kann der - Flächenbereich des Strömungskanals, der den Strömungsgleichrichter bildet, aus zwei übereinander angeordneten Lochblechen gebildet sein.In order to allow a higher strength, but also a influencing the flow of drying air to the flow straightener, the - area of the flow channel, which forms the flow straightener, be formed of two superimposed perforated plates.
Die beiden Lochbleche können aufeinanderliegend angeordnet sein. Es kann auch vorteilhaft sein, die Lochbleche mit Abstand zueinander anzuordnen. Dadurch läßt sich eine steife Sandwich-Struktur der Lochbleche ermöglichen, die mechanisch belastbar ist, es läßt sich dadurch auch ein Strömungsraum zwischen den Lochblechen darstellen, der die Strömung der Trocknungsluft beruhigt.The two perforated plates can be arranged one above the other. It may also be advantageous to arrange the perforated plates at a distance from each other. As a result, a rigid sandwich structure of the perforated plates can be made possible, which is mechanically resilient, it can thereby also represent a flow space between the perforated plates, which calms the flow of the drying air.
Der Strömungskanal kann so aus einer Vielzahl von Lochblechstreifen gebildet sein. Die Lochblechstreifen lassen sich auch, insbesondere, wenn sie aufeinanderliegend angeordnet sind, gegeneinander verschieben, sodaß die Durchströmöffnungen in ihnen blendenartig vergrößert oder verkleinert werden können, um so die Strömungsgeschwindigkeit der Trocknungsluft zu dem Trocknungsgut anpassen zu können.The flow channel can thus be formed from a plurality of perforated metal strips. The perforated metal strips can also, in particular, if they are arranged one above the other, move against each other, so that the flow-through can be increased or reduced in them like an iris, so as to be able to adapt the flow rate of the drying air to the Trocknungsgut.
Die Durchströmöffnungen an dem Flächenbereich des Strömungskanals sind so dimensioniert, daß der Gesamt-Strömungswiderstand des Strömungsgleichrichters in einem definierten Verhältnis zu dem Strömungswiderstand des Strömungskanals für die Trocknungsluft und/oder eines Strömungskanals für die Abluft ist.The flow-through openings on the area of the flow channel are dimensioned such that the total flow resistance of the flow rectifier is in a defined relationship to the flow resistance of the flow channel for the drying air and / or a flow channel for the exhaust air.
Vorteilhaft ist der Strömungsgleichrichter bzw. dessen Strömungswiderstand so gestaltet, daß die Trocknungsluft den Strömungsgleichrichter unabhängig von der Anordnung des Trocknungsgutes auf oder an diesem gleichgerichtet durchströmt. Dabei ist ein wesentliches Konstruktionsmerkmal der Trocknungsvorrichtung bzw. des Strömungsgleichrichters erfüllt, nämlich daß der Strömungswiderstand aller Durchströmöffnungen des Flächenbereichs größer, vorzugsweise wesentlich größer wie der Strömungswiderstand des mit der Trocknungsluft zu durchströmenden Trocknungsgutes gewählt ist.Advantageously, the flow rectifier or its flow resistance is designed so that the drying air flows through the flow rectifier regardless of the arrangement of the material to be dried on or at this rectified. In this case, an essential design feature of the drying device or the flow straightener is met, namely that the flow resistance of all flow openings of the surface area larger, preferably much larger as the flow resistance of the drying air to be flowed through the drying material is selected.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Trocknungsvorrichtung ist das Verhältnis des Druckverlustes Δp der durch den Flächenbereich strömenden Trocknungsluft zu dem Staudruck ϱ/2 v2 der an dem Flächenbereich geführten Trocknungsluft zwischen 1, 5 und 2,5 gewählt.In a preferred embodiment of the drying device, the ratio of the pressure loss Δp of the drying air flowing through the surface area to the dynamic pressure ρ / 2 v 2 of the drying air conducted at the surface area is selected to be between 1, 5 and 2.5.
In einem, die Trocknungsdauer besonders verkürzenden Ausführungsbeispiel der Trocknungsvorrichtung weist diese zwei Strömungskanäle, die an gegenüberliegenden Seiten des Trocknungsgutes angeordnet sind, auf, wobei jeder Strömungskanal einen Flächenbereich in der Art eines Strömungsgleichrichters aufweist.In an embodiment of the drying device that particularly shortens the drying time, it has two flow channels, which are arranged on opposite sides of the drying material, each flow channel having a surface area in the manner of a flow rectifier.
Der die Trocknungsluft zu dem Gehäuse und zu dem Trocknungsgut in dem Gehäuse der Trocknungsvorrichtung zuführende Strömungskanal weist stromab des Gebläses eine Eintrittsbereite auf, die sich, über die Richtung seiner Längsachse betrachtet, um eine Breitenvergrößerung erweitert, wobei für die Trocknung begünstigende Strömungsverhältnisse in dem Strömungskanal das Verhältnis von Eintrittsbreite zu Breitenerweiterung zwischen 1,4 und 10,6 gewählt ist,The flow channel supplying the drying air to the housing and to the material to be dried in the housing of the drying device has an inlet downstream of the fan which expands, as viewed along the direction of its longitudinal axis, by an enlargement of width, with flow conditions favoring drying in the flow channel Ratio of entrance width to width extension is chosen between 1.4 and 10.6,
Der für die Abführ von mit Gutfeuchte angereicherter Trocknungsluft vorgesehenen Strömungskanal weist an seinem ausströmseitigen Ende eine Austrittsbreite au, wobei das Verhältnis der Eintrittsbreite des anderen Strömungskanals zu der Austrittsbreite dieses Strömungskanals zwischen 0,8 und 1,2 liegt.The intended for the discharge of dry-enriched drying air flow channel has at its outflow end an outlet width au, wherein the ratio of the inlet width of the other flow channel to the outlet width of this flow channel is between 0.8 and 1.2.
Um die Trocknungszeit zu verkürzen wird vorteilhaft das Trocknungsgut über beide Strömungskanäle im Gegenstrom durchströmt, wobei die Strömungsgeschwindigkeit in den Strömungskanälen 3 bis 15 m/s, vorzugsweise 7 m/s betragen kann.In order to shorten the drying time, the drying material is advantageously flowed through in countercurrent via both flow channels, wherein the flow velocity in the flow channels may be 3 to 15 m / s, preferably 7 m / s.
Die Trocknungsvorrichtung kann bevorzugt in der Art eines Satztrockners oder eines Kammertrockners gebildet sein, wobei beim Satztrockner das Trocknungsgut in Kisten oder sonstigen Behältnissen oder direkt auf dem Strömungsgleichrichter aufgelegt ist.The drying device may preferably be formed in the manner of a batch dryer or a chamber dryer, wherein the drying unit is placed in boxes or other containers or directly on the flow straightener in the batch dryer.
Beim Kammertrockner wird die Anordnung des Trocknungsgutes in Hordenwägen bevorzugt, die über den oder die Strömungsgleichrichter fahrbar sind. Hier läßt sich durch die Befahrbarkeit des Strömungsgleichrichters ein kontinuierlicher oder quasi-kontinuierlicher Trocknungsbetrieb einrichten, in dem die Hordenwägen beispielsweise über einen Kettentrieb, Wagen für Wagen der Trocknungsvorrichtung zu- und wieder abgeführt werden.In the chamber dryer, the arrangement of the material to be dried is preferred in Hordenweägen that are mobile over the or the flow straightener. Here can be set up by the drivability of the flow rectifier, a continuous or quasi-continuous drying operation, in which the Hordenweighing, for example via a chain drive, cars for cars of the drying device to be removed and discharged again.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und anhand der Zeichnung gezeigt.The invention will be described below with reference to an embodiment and shown in the drawing.
Es zeigen:
-
1 einen schematischen, nicht maßstäblichen, vertikalen Längsschnitt durch eine als Satztrockner gebildete Trocknungsvorrichtung gemäß der Erfindung, -
2 einen schematischen, nicht maßstäblichen horizontalen Längsschnitt durch eine als Kammertrockner gebildeten Trocknungsvorrichtung gemäß der Erfindung; und -
3 eine schematische Darstellung eines quasi-kontinuierlichen Trocknungsbetriebes der Trocknungsvorrichtung in2 .
-
1 a schematic, not to scale, vertical longitudinal section through a dryer formed as a drying unit according to the invention, -
2 a schematic, not to scale horizontal longitudinal section through a dryer formed as a chamber dryer according to the invention; and -
3 a schematic representation of a quasi-continuous drying operation of the drying device in2 ,
In
Der Flächenbereich
Es kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Trocknungsvorrichtung
Der Flächenbereich
In beiden, in den
Die Durchströmöffnungen
Dabei ist die Funktion des Strömungsgleichrichters
Der Strömungswiderstand
In Blickrichtung auf
Das Verhältnis von Eintrittsbreite a zur Austrittsbreite
In
Die von dem Gebläse
In beiden gezeigten Ausführungsbeispielen beträgt die Strömungsgeschwindigkeit vT der Trocknungsluft T etwa zwischen 3 und 15 m/s, vorzugsweise 7 m/s.In both embodiments shown, the flow velocity v T of the drying air T is approximately between 3 and 15 m / s, preferably 7 m / s.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- (1)(1)
- Trocknungsvorrichtungdrying device
- (2)(2)
- Gehäusecasing
- (3)(3)
- Trockenraumdrying room
- (4)(4)
- Trocknungsgutbe dried
- (5)(5)
- Gebläsefan
- (6) (6')(6) (6 ')
- Strömungskanalflow channel
- (7)(7)
- Seite, v. 4Page, v. 4
- (8) (8')(8) (8 ')
- Flächenbereicharea
- (9)(9)
- Wandwall
- (10)(10)
- StrömungsgleichrichterFlow straightener
- (11)(11)
- Durchströmöffnungflow-through
- (12)(12)
- Lochblechperforated sheet
- (13)(13)
- Strömungskanal für AbluftFlow channel for exhaust air
- (14)(14)
- Seite, v. TrocknungsgutPage, v. be dried
- (15)(15)
- SatztrocknerBatch dryer
- (16)(16)
- Kistebox
- (17)(17)
- Kammertrocknerchamber dryer
- (18)(18)
- Hordenwagentrolley
- (19)(19)
- Gebläseraumblower room
- (20)(20)
- Heizeinrichtungheater
- (21)(21)
- Luftklappedamper
- (22)(22)
- Rekuperator recuperator
- (T)(T)
- Trocknungsluftdrying air
- (W4)(W 4 )
- Strömungswiderstandflow resistance
- (W6)(W 6 )
- Strömungswiderstandflow resistance
- (W10)(W 10 )
- Strömungswiderstandflow resistance
- (W13)(W 13 )
- Strömungswiderstandflow resistance
- (vT)(v T )
- Strömungsgeschwindigkeitflow rate
- (A)(A)
- Abluftexhaust
- (x)(X)
- Längsachselongitudinal axis
- (ΔpFlächenbereich)Druckverl(Δp surface area )
- ustust
- (pdyn)(p dyn )
- Staudruckbackpressure
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |