DE2138879A1 - Trocknungsverfahren und Zerstäubungstrockner zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-lng. Leo Flsuchaus Dr. -Ing. Hans Leyh 8 München 71, Melchiorstr. 42

BUSS AG Basel (Schweiz)

Trocknungsverfahren und Zerstäubungstrockner zur Durch-. führung des Verfahrens«

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Trocknungsver· fahren sowie auf einen Zerstäubungstrockner zum Trocknen von Suspensionen, Lösungen, pastÖsen und rieselfähigen Stoffen oder dgl■ Das Trocknungsverfahren wird in einem Trocknungsgehäuse durchgeführt, in welchem am Umfang eine achsiale Strömung eines Trocknungsmediums herrscht· Dementsprechend weist der Zerstäubungstrockner ein zylindrisches Gehäuse mit einer Zufuhr für das Trocknungsmedium auf der einen Stirnseite und am andern Ende eine Abfuhr für das getrocknete Gut

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und für das Trocknungsmedium auf«

Das vorgeschlagene Verfahren und d&r Zerstäubungstrockner sollen sich für die verschiedensten, nicht grossstückigen oder bahn— form igen Stoffe eignen, wobei d&r Trockner auch mit einem Nachtrockner kombiniert werden kann.

Die bekannten Zerstäubungsverfahren können nicht vielseitig ein-™ gesetzt werden* Sie waren beispielsweise für sehr zähe Pasten nicht geeignet und auch nicht für gestückelte Press- oder Filter-Kuchen, wenn diese Materialien nicht durch Zahnrad- oder Schneckenpumpen gefördert werden konnten· Diese Materialien mussten deshalb pumpfähig gehalten werden, wodurch natürlich der Trocknungsprozess nachteilig belastet wurde· Zudem sind die bisher bekannten Zerstäubungstrockner auch ungünstig, weil sie einen sehr grossen Raum beanspruchen·

Die Erfindung hat die Aufgabe, die geschilderten Nachteile zu vermeiden, und ein Verfahren sowie einen Zerstäubungstrockner vorzuschlagen, die universe!I anwendbar sind und sich auch vorteilhaft mit Nachtrocknern, beispielsweise für eine abschIiessende Vakuumtrocknung, kombinieren lassen.

Das Verfahren zum Trocknen von Suspensionen, Lösungen, pastösen und rieseIfähigen Stoffen in einem Gehäuse, in welchem am Um-

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fang eine achsiale Strömung eines Trocknungstnediums herrscht, ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die zu trocknenden Stoffe parallel zur, aber ausserhalb der Strömung unter Druck, direkt in das Trocknungsgehäuse eingeführt, dort zerkleinert und in radialer Richtung beschleunigt direkt in die Strömung des Trocknungsmediums gebracht werden«

In dieser Weise können auch Medien sehr hoher Zähigkeit problemlos getrocknet werden«

Der erfindungsgemässe Zerstäubungstrockner zur Durchführung des Verfahrens weist ein zylindrisches Gehäuse mit darin angeordnetem Schleuderrad auf, wobei der Trocknungsraum im Innern

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des Gehäuses auf der einen Stirnseite eine Zufuhr für das Trock nungsmedium und auf der anderen Seite eine Abfuhr für das getrocknete Gut und für das Trocknungsmedium besitzt« Der Trockner ist dadurch gekennzeichnet, dass dem um eine horizontale Achse rotierenden Schleuderrad eine direkt in das Schleuderrad führende Zuführeinrichtung für das zu trocknende Gut vorgeschaltet ist, wobei im Gehäuse eine rotierende oder feststehende Trommel angeordnet ist, die den Trocknungsraum begrenzt und gegen deren Innenfläche Schaborgane ansetzbar sind.

Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Er-

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f indungsgegenstandes dargesteI It»

Der Zerstäubungstrockner zum Trocknen von Suspensionen, Lösungen, pastösen und rieselfähigen Stoffen weist ein zylindrisches Gehäuse I auf, dessen Achse horizontal verläuft, und dessen Oberfläche mit einem Kühlmantel versehen ist· Die Vordere Stirnfläche 3 des Gehäuses ist mit einer Durchbrechung ver— w sehen, durch welche eine horizontale hohle Welle 4 geführt ist, die sich in das Innere des Gehäuses I erstreckt und zur Aufnahme eines rohrförmigen Gehäuses 5 mit Förderschnecke 6 dient« Im Innern des Gehäuses I ist gleichachsig mit dem Gehäuse ein Schleuderrad 7 angeordnetj welches auf der Welle 8 einer Antriebseinrichtung 9 rotiert. Die Antriebseinrichtung 9 befindet sich im Innern des Gehäuses I en a&r dem rohrförmigen Gehsuse 5 abgekehrten Seite des Schleuderrades· Gemäss d&r vorgeschlagenen Lösung erstreckt sich das innere Ende des rohrförmigen Gehäuses 5 in das Schleuderrad T₁ so dass nicht pumpbare und nur schwer förderbare Stoffe mittels der Förderschnecke 6 direkt dem Schleuderrad 7 zugeführt werden können. Dies ist mit den bisherigen und nur für pumpfehige Pasten geeigneten Zerstäubungstrocknern nicht möglich.

Die hohle WeIb 4 trägt an ihrem inneren, sich im Gehäuse I befindlichen Ende eine Trommel 10, welche rotierend oder feststehend angeordnet werden kann. Gemäss dem Ausführungsbeispiel

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rotiert die Trommel IO zusammen mit der hohlen Welle 4# welche eiii Ap.-fcir* iebs zahnrad Il tragt und mittels Ketten 12 angetrieben wird« Dl·-- nähere Ausbildung des Kettenantriebes ist in der Zeichnung nicht dargestellt und kann in bekannter Weise ep» folgenε

Die Stirnfläche 3 des Gehäuses I ist mit einer Heissluftzuleitung 13 und die Umfangsf1äche auf der der Stirnfläche 3 abgekehrten Seite mit einer Abfuhr 14 versehen, durch welche das getrocknete Material als Luftsuspension aus dem Trocknungsraum 15 entfernt wird·

Am Rand der TrommelinnenfIäche 10 ist die Austrittskante als Stauring 36 ausgebildet und im Trocknungsraum 15 befindet sich ein Verdrängungskörper 17, welcher konisch ausgebildet ist, indem er sich vom Schleuderrad 7 aus gegen das Ende des zylindrischen Gehäuses I immer mehr erweitert und gleichzeitig zur Aufnahme der Antriebseinrichtung 9 dient« Mit 18 ist ein Leitflügel des Verdrängungskörpers 17 bezeichnet»

Ferner sind im Bereiche der Innenfläche der Trommel 10 lamellenartige Schabmesser 19 vorgesehen, die federnd ausgebildet sind und in einem Rahmen 20 eines Vibrators 21 Aufnahme finden«

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zu -trocknende Material wird durch das rohrförmig© Gehäuse 5 mi-ovals der Förderschnecke 6 direkt dem Schleuderrad achsial zugeführt u-.tJ wird von diesem zerissen und fein verteilt weggeschfeudtj.'wc Es ist auch möglich, in dieser Weise sehr zähe Farbstovvpasten zu trocknen, welche sonst mit keinem der üblichen Zerstäubungstrocknern behandelt werden konnten«

^ Zur Regui ierung der vom Schleuderrad 7 seIbetätig mitgeförderten Luftmenge wird eine Luftetauscheibe 22 vorgesehen« Diese ist verschiebbar, so dass der Spalt auf der Saugseite des Schleuder— rades beliebig verändert und die Luftmenge dem zu trocknenden Produkt angepasst werden kann·

Durch die vorgeschlagene horizontale Anordnung des Trockners ist im Gegensatz zur üblichen vertikalen Anordnung die Verweilzeit der grossen Material te liehen im Trocknungsraum eher länger als die Verweilzeit oer kleineren Teilchen/ was erwünscht ist und eine bessere Trocknung mit sich bringt· Bei einer vertikalen Trockneranordnung fallen die grossen, schwerer zu 'trocknenden Teilchen schneller durch den Trocknungsraum als die leichten und werden deshalb weniger gut getrocknet«

Beim Betrieb des vorgeschlagenen Zerstäubungstrockners fliegen die das Schleuderrad 7 verlassenden Teilchen gegen die innere

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Wand der Trommel IO und es besteht die Gefahr, dass sie dort festhaften und anbacken* Um dies zu vermeiden, sind die lamellenartigen Schabmesser 19 vorgesehen, gegenüber welchen die Trommel rotiert· Es 1st aber auch umgekehrt möglich, die Schabmesser rotierend auszubilden, während die Trommel still·* steht. Da die Schabmesser aus einzelnen federnden Lame 11en bestehen, so können sich diese den Unebenheiten der TrommeIoberfläche anpassen» Eine weitere Verbesserung oer Schabwirkung besteht darin, dass die Lamellen durch den Vibrator 21 in Vibration versetzt werden, oder beispielsweise, wenn sie von aussen mittels Federn an die Trommelwand gedrückt werden« Schiiesslich sei noch erwähnt, dass die Befestigung des Rahmens 20 mittels Stützen 23 am Verdrängungskörper 17 erfolgen kann·

Das Trommelgehäuse kann sehr einfach aus unbearbeitetem, rundgewalztem Blech hergestellt werden, wobei al Ifal I ige Unwuchten sich nur unwesentlich auf die Trommellagerung auswirken»

Um ein Verbrennen des Gutes zu vermeiden, wird die Trommel oberfläche durch Kaltluft gekühlt, welche durch eine separate Leitung 24, in welcher ein Drosselorgan 25 angeordnet ist, zugeführt wird« Die aufgeheizte Kühlluft wird nachher mit der Trocknungsluft vermischt dem Trocknungsraum zugeführt*

Sehr wichtig für die Trocknung ist die Einleitung der Trocknung««·

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luft durch die Leitung 13 in den Trocknungsraum 15« Zweckmässigerweise sollte ein rotierender Wirbel durch tangentialen Lufteintritt oder durch die Verwendung eines Schaufelgit-

ters 26 erzeugt werden» Dabei ist zu beachten, dass eine Ro*" tationsströmung mit zu hoher Strömungsgeschwindigkeit eine schlechte Durchmischung des Materials und Anprallen desselben an die Trommel wand durch die Zentrifugalkraft mit sich bringt, während eine zu langsame Rotationsströmung ebenfalls unnütz ist, da das Produkt nicht genug aufgewirbelt wird« Um die Bedingungen einer Rotationsströmung unter verschiedenen Voraussetzungen erfüllen zu können, wird der beschriebene Zerstäubungstrockner mit einer Schaufel gitterkonstruktion ausgerüstet, bei welcher Schaufel winkel und Schaufel abstand durch Unterlagsscheiben einstellbar sind« Grosse Schaufelgitter werden in zwei oder mehr Sektionen aufgeteilt, wobei die einzelnen Sektionen mit unterschiedlichen Lufttemperaturen betrieben werden können» Beispielsweise kann durch die äusserste Sektion Kühlluft eingeblasen werden, um ein Produkt besonders zu schonen·

Bei Rotationsströmungen entsteht ein Geschv/indigkeitsgefä| Ie von innen nach aussen, so dass der statische Druck innen tiefer wird, wodurch eine überlagerte Strömung von aussen nach innen fIiesst« Die sich im Wirbelkern befindliche Luft hat nun keine Möglichkeit mehr, ihre Wärme an das trocknende Gut abzugeben· Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde die Anordnung des Verdrängungskörpers 17

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vorgeschlagen, v/elcher die Luft im Wirbel kern nach aussen leitet«

Der erwähnte Stauring 16 bringt eine weitere Verbesserung, indem das Gut zurückgestaut und die Verweilzeit vergrössert sowie die Luftgutdurchmischung verbessert wird«

Zwecks Vermeidung von unerwünschten Wirbeln, die das Gut entgegen der Hauptströmungsrichtung fördern würden, was zur Verkrustung des Schaufelgitters führt, wird der Trocknungsraum in zwei Teile unterteilt« Im vorderen Teil herrscht die ungestörte Rotationsströmung, im hinteren Teil die, durch die Absaugung durch die Abfuhr leitung 14 gestörte Strömung. Die genannte Abschirmung wird durch die konusartige Ausbildung des Verdrängungskörpers 17, durch den Stauring 16 und durch den Leitflügel 13 im Bereiche der Abfuhröffnung 14 erreicht«

Es ist auch wichtig, dass die vorgeschlagenen Schabmesser 19 die Strömung nicht stören» Sie sollten möglichst klein sein und so weit als möglich parallel zur Trommelwand verlaufen»

Um die Reinigung des Apparates zu vereinfachen, kann der Stirnflansch 27 mittels Schnellverschluss mit dem Gehäuse I verbunden werden· Der Stirnflansch, welcher den Verdrängungskörper 17 und die Apparate 9 und 21 trägt, wird dann separat von einer

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Schwenkstütze getragen*

Auch kann die Antriebsvorrichtung 9 als Alternative, wenn erforderlich, auf der Material zuführseite montiert sein, um das Schleuderrad durch die Hohlwelle der Zuführeinrichtung hindurch anzutreiben«

Auch die Messer 19 können wahlweise drehbar auf einer Welle befestigt sein*

Zusammenfassend kann hier angeführt werden, dass mit dem offenbarten Zerstäubungstrockner erstmals ein Mehrzweckapparat angegeben wird, der sowohl für Pasten, Flüssigkeiten als auch rieseIfähige Produkte eingesetzt waden kann» Der neue Trockner kann viel kompakter als die bisher bekannten Zerstäubungstrockner gebaut und auch besonders vorteilhaft mit einem Nachtrockner kombiniert werden« Dadurch werden die WärmeverIuste vorteilhaft verkleinert und es ist auch eine bessere Sicherheit gegen die gefürch· teten Staubexplosionen und Verpuffungen gegeben, da das kleinere Volumen eine wirtschaftliche, druckfeste Bauart ermöglicht, bei der kleinere Oeffnungen für die Ueberdrucksicherung genügen»

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Claims (1)

1. 2138873.

   Patentansprüche

   /erfahren zum Trocknen von Suspensionen, Lösungen, pastösen und rieselfhehigen Stoffen in einm Gehäuse, in welchem am Umfang eine achsiale Strömung eines Trocknungsmediums herrscht, dadurch gekennzeichnet, dass die zu trocknenden Stoffe parallel zur, aber ausserhalb der Strömung unter Druck, direkt In das Trocknungsgeheuse eingeführt, dort zerkleinert und in radialer Richtung beschleunigt, direkt in die Strömung des Trocknungsmediums gebracht werden??

   2· Zerstäubungstrockner zur Durchführung des Verfahrens zum Trocknen von Suspensionen, Lösungen, pastösen und rieseIfähigen Stoffen mit einem zylindrischen Gehäuse mit darin angeordnetem Schleuderrad, wobei der Trocknungsraum im Innern des Gehäuses auf der einen Stirnseite eine Zufuhr für das Trocknungsmecium und am andern Ende eine Abfuhr für das getrocknete Gut und Trocknungsmedium aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dem um eine horizontale Achse (8) rotierenden Schleuderrad (7) eine direkt in das Schleuderrad (7) führende Zufuhreinrichtung (S, 6) für das zu trocknende Gut vorgeschaltet ist, wobei im Gehäuse (I) eine rotierende oder feststehende Trommel (10) angeordnet ist, die den Trocknungsraum (15) begrenzt und gegen deren Innenfläche Schaborgane (19) ansetzbar sind«

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   3· Zerstäubungstrockner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichr net, dass die Zuführeinrichtung ein rohnförmiges Gehäuse (5) und eine in diesem angeordnete, bis zum Schleuderrad (7) führende Förderschnecke (6) aufweist·

   4« Zerstäubungstrockner nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (9) sich im fnnern des Gehäuses (I) an der dem rohrförmigen Gehäuse (5) abgekehrten Seite des Schleuderrades (7) befindet·

   5« Zerstäubungstrockner nach Ansprüchen 2 und 3* dadurch gekennzeichnet, dass mit der Innenfläche der Trommel (10) Schabmesser (19) zusammenwirken«

   6« Zerstäubungstrockner nach Ansprüchen 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schabmesser (19) mit einem Vibrator (21) in Verbindung stehen, wobei die Schabmesser durch Federdruck angepresst werden·

   7« Zerstäubungstrockner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (lO) auf einer hohlen Welle (4) gelagert ist, die sich durch die Stirnfläche (3) des Gehäuses (I) erstreckt und mit einem Antrieb (.12) in Verbindung steht«

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   13· Zerstäubungstrockner nach Anspruch 2_g dadurch gekennzeich·» n@t_r dass das öehäuse (J) mit einer Kaltluftleitung (24) zur

   lung der Tremss©Ioberfläche ausgerüstet ist«

   14» Zerstäubungstrockner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet^ dass df© Stirnseite der» Trommel (10), wo Heissluft ein—
   tritt/ durch eine Schaufe!gitterkonstruktion gebildet ist, bar weicher Sehauf©iwInkeί und SehaufsI abstand durch Unterlagsscheiben einstellbar sind«

   ISb Zerstäubungstrockner nach Ansprüchen 2 und 14, dadurch
   gekennzeichnet^ dass die SchaufeSgitterkonstruktion zur Zufuhr von Trocknungsluft"- unterschiedlicher» Kondition in mehrere
   Sekt ί onen aufgetei 31 ist«

   _ S 6a Zerstäubungstrockner nach Anspruch 2_a dadurch gekennzeieh·» netj dass der Antrieb (9) des Schleuderrades (7) an der ehr
   Materialzufuhr abgekehrten Seit© vorgesehen ist·

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