DE2207803A1 - Roasting machine - with after combustion of all roasting gases in combustion chamber for drum heating - Google Patents
Roasting machine - with after combustion of all roasting gases in combustion chamber for drum heatingInfo
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Abstract
Description
Röstverfahren und Röstmaschine zu dessen Durchführung. Roasting process and roasting machine for its implementation.
Die Erfindung betrifft ein Röstverfahren, bei dem Heißgas in einem Verbrennungsvorgang erzeugt und das zu röstende Gut mit Hilfe dieses Heißgases geröstet wird und bei dem die mit Schwebestoffen und Geruchsstoffen beladenen Röstabgase abgezogen werden, sowie eine llostmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a roasting process in which the hot gas in one Combustion process is generated and the goods to be roasted are roasted with the help of this hot gas and in which the roasting exhaust gases laden with suspended matter and odorous substances be withdrawn, as well as a loosing machine to carry out this process.
Beim Rösten von tJahrungsmitteln wie Kaffee, Malz, Kakao, Nüssen und anderen Stoffen werden von der Röstmaschine, j2 nach Röstverfahren, nach Menge und Intensität unterschiedliche Abgase ausgestoßen. Um eins starke Geruchsbelästigung sowie eine Umweltverschmutzung zu vermeiden, müssen deshalb diese Abgase von den Schwebesvoffen und den Geruchsstoffen befreit werden. Zur Reinigung dieser Abgase von diesen Schwehestoffen und Geruchsstoffen werden diese Abgase durch thermische Nachverbrennungsanlagen geführt, die als getrennte Einheiten einer Röstmaschine nachgeschaltet werden. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Anordnung weisen jedoch den Nachteil auf, daß sich zusätzliche Wärmeverluste ergeben, sind bei einem reinen Frischluftbetrieb eines fldsters große Energiemengen erforderlich, um die Röstabgase entsprechend aufzuheizen. Bei Röstverfahren und Röstmaschinen mit Rezirkulation, bei denen Chargen verarbeitet werden oder die kontinuierlich arbeiten, und bei denen jeweils ein Teil der Abgase nochmals durch die BrennKammer geleitet wird, erhält man zwar eine verbesserte Energiebilanz, jedoch ist keine vollständige Vernichtung der Geruchsstoffe möglich.When roasting foodstuffs such as coffee, malt, cocoa, nuts and other substances are used by the roasting machine, j2 according to the roasting process, according to quantity and Intensity of different exhaust gases emitted. To one strong odor nuisance as well as to avoid environmental pollution, these exhaust gases must therefore be released from the Suspended matter and the odorous substances are released. For cleaning these exhaust gases of these suspended matter and odorous substances, these exhaust gases are removed by thermal Afterburners run as separate Units one Roasting machine are connected downstream. One such method and one However, arrangement have the disadvantage that there are additional heat losses, large amounts of energy are required for pure fresh air operation of a whitewash, to heat up the roasting exhaust gases accordingly. For roasting processes and roasting machines with recirculation, in which batches are processed or which are continuous work, and in each of which a part of the exhaust gases again through the combustion chamber is conducted, you get an improved energy balance, but there is none Complete destruction of the odorous substances is possible.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Röstverfahren anzugeben, bei dem die abgelassenen Röstabgase unter möglichst geringem Energieverlust rauch frei und geruchfrei gemacht werden können. The present invention is therefore based on the object Specify roasting process in which the roasting exhaust gases discharged under the lowest possible Energy loss can be made smoke free and odor free.
Diese Aufgabe wird bei einem Röstverfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gesamten Röstabgase dem Verbrennungsvorgang zugeführt werden, daß der Verbrennungsvorgang bei einer für die Verbrennung der in den Röstabgasen enthaltenen Schwebestoffe und Geruchsstoffe notwendigen Temperatur durchgeführt wird, daß dem in dem Vorbrennungsvorgang erzeugten Heißgas zur Einstellung der optimalen Rösttemperatur Frischgas zugesetzt wird und daß ein Teil der aus dem Heißgas und dem Frischgas gebildeten Mischung abgezogen wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß sämtliche aus dem Röstvorgang stammende, an die Sußenatmosphare abgegebenen Röstabgase rauch- und geruchsfrei unter geringstem Energieaufwand sind Vorzugsweise besteht hierbei das Frischgas aus Frischluft. In a roasting process, this task becomes the one mentioned at the beginning Art solved according to the invention in that the entire roasting exhaust gases the combustion process be supplied that the combustion process at a for the combustion of the suspended matter and odorous substances contained in the roasting exhaust gases is carried out that the hot gas generated in the pre-combustion process for adjustment the optimal roasting temperature fresh gas is added and that part of the from the Hot gas and the mixture formed from the fresh gas is withdrawn. That way will achieved that all originating from the roasting process, released into the sweet atmosphere Roasted exhaust gases are smoke and odor-free with the least amount of energy required the fresh gas consists of fresh air.
Eine zusätzliche Ausnutzung der in dem abgezogenen Teil der aus dem Heißgas und dem Frischgas gebildeten mischung enthaltener: Energie kann, ohne daß dadurch der an die Außenatmosphäre abgegebene Teil des Röstgases mit Rauch-oder Geruchsstoffen beladen wird, noch dadurch erfolgen, daß dieser Teil im Wärmeaustausch mit der Röstvorrichtung geführt wird. An additional use of the in the withdrawn part of the Hot gas and the mixture formed by the fresh gas: Energy can without thereby the released into the outside atmosphere Part of the roasting gas is loaded with smoke or odorous substances, still take place in that this part is performed in heat exchange with the roasting device.
Sind die Röstabgase verhältnismäßig stark mit Schwebestoffen beladen, so kann es zweckmäßig sein,die Röstabgase vor der Einleitung in den Verbrennungsvorgang durch einen Zyklon zu führen, in dem bereits wenigstens die Schwebestoffe mit größerer Masse abgeschieden werden.If the roasting exhaust gases are relatively heavily loaded with suspended solids, so it can be useful to remove the roasting exhaust gases before they are introduced into the combustion process to lead through a cyclone, in which already at least the suspended solids with larger Mass to be deposited.
Zur Durchführung des Röstverfahrens wird gemäß der Erfindung eine Röstmaschine mit einer Brennkammer zur Erzeugung von Heißgas und einer Rösttrommel vorgesehen, wobei die Röstmaschine sich dadurch auszeichnet, daß der Auslaß für die Röstabgase der Rösttrommel über eine mit einem Gebläse versehene Leitung mit einem Einlaß in der Brennkammer verbunden ist, daß die Brennkammer mit einer mit einem steuerbaren Einlaß für Frischgas versehenen Mischkammer in Verbindung steht und daß der aus der Mischkammer austretende Heißgasstrem in einen ersten durch die Rösstrommel leitbaren und einen zweiten an die Außenatmosphäre auslaßbaren Strom aufteilbar ist.To carry out the roasting process is according to the invention Roasting machine with a combustion chamber for generating hot gas and a roasting drum provided, the roasting machine is characterized in that the outlet for the roasting exhaust gases from the roasting drum via a line provided with a fan an inlet in the combustion chamber is connected that the combustion chamber with one with a controllable inlet for fresh gas provided mixing chamber is in communication and that the hot gas stream emerging from the mixing chamber in a first through the Roes drum conductive and a second flow can be discharged to the outside atmosphere is divisible.
Vorzugsweise wird die Röstmaschine hierbei so ausgebildet, daß der zweite Strom im Wärmeaustausch mit der Außenseite der Rösttrommel geführt ist, bevor er in die Außenatmosphäre gelangt.Preferably, the roasting machine is designed so that the second stream is conducted in heat exchange with the outside of the roasting drum before he gets into the outside atmosphere.
Vorzugsweise wird die Röstmaschine weiterhin so ausgebil C5i daß in der Leitung, die den Auslaß zur di Röstabgase der Rösttrommel mit dem Einlaß der Brennkammer verbindet, ein Zyklon angeordnet ist.The roasting machine is preferably also designed in such a way that in the line that connects the outlet to the roasting exhaust gases from the roasting drum with the inlet of the Combustion chamber connects, a cyclone is arranged.
Um eine möglichst vollständige Verbrennung der in den Röst abgasen enthaltenen Schwebestoffe und ßeruhe-stoff-£ chen, wird zweckmäßigerweise ein Brenner in Verbindung mit einer Brennmuffel mit optimalem Verbrennungswirkungsgrad vorgesehen. Um die optimale Uerbrennungstemperatur in der Verbrennungskammer richtig einstellen zu können, uird zweckmäßigerweise ein regelbarer Brenner verwandt, mit dem die in der Brennkammer erzeugte LJCrmemenge steuerbar ist.In order to achieve as complete a combustion as possible of the gases in the roast It is advisable to use a burner that contains suspended solids and sediments in connection with a muffle with optimal combustion efficiency. Around correctly set the optimum combustion temperature in the combustion chamber a controllable burner is expediently used, with which the in The amount of LJCrm generated in the combustion chamber is controllable.
Als besonders günstig für eine vollständige Nachverbrennung hat sich eine Brennkammeranordnung erwiesen, bei der die Röstabgase tangential und in einer Ebene senkrecht zu der Längsadv sie der Brennkammer in diese eingeleitet werden.It has proven to be particularly favorable for complete afterburning proved a combustion chamber arrangement in which the roasting exhaust gases tangentially and in a Plane perpendicular to the longitudinal adv they are introduced into the combustion chamber.
Um jeweils eine optimale Rösttemperatur der Heißgas einstellen zu können, wird zweckmäßigerweise eine Reguliervorrichtung, etwa in Form einer Drosselklappo, vorgesehen, mit der die enge des in die Mischkammer einleitbaren Frischgases steuerbar ist.In order to set an optimal roasting temperature of the hot gas too can, expediently, a regulating device, for example in the form of a throttle valve, provided with which the tightness of the fresh gas that can be introduced into the mixing chamber can be controlled is.
Eine weitere Reguliervorrichtung wird vorzugsweise zu dem Zweck vorgesehen, die Größe des an die Außenatmosphäre auslaßbaren zweiten Stromes zu steuern.Another regulating device is preferably provided for the purpose of to control the size of the second stream which can be discharged to the outside atmosphere.
Im folgenden soll die Erfindung näher anhand einer in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsform erläutert werden.In the following the invention will be described in more detail with reference to one in the drawing illustrated preferred embodiment are explained.
Die Zeichnung zeigt schematisch eine Ausführungsform einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Röstmaschine.The drawing shows schematically an embodiment of one according to FIG Invention trained roasting machine.
In einem isolierten Gehäuse 1 ist eine Rösttrommel 2 an einem Ende auf Stützrollen 3 und an dem anderen Ende in einem Lager 4 drehbar gelagert. Die Rösttrommel 2 ist an ihrem dem Lager 4 zugewandten Ende zum Eintritt der Heizluft mit einem Drehtgewebe 5 versehen, das das zu röstende Gut in der Trommel zurückhält. Die Rösttrommel 2 ist an ihrem anderen Ende in an sich bekannter Weise mit einem abfahrbaren Deckel 6 verschlossen und wird über den Einfüllstutzen 7, der mit der Einfüllklappe 8 versehen ist, und über das Füllrohr 9 gefüllt, das gleichzeitig zum Abzug drr Rostabgase dient. Die Röstabgase werden über das Füllrohr 9 und die Leitung 30 mit Hilfe eines Radialventilators 10 aus der Rösttrommel 2 abgezogen und gegen Wärmeverlust isolierten über einen/Zyklon 11 geführt und dort von Röstabfällen und Staub gereinigt. Die von diesen Grobteilen gereinigten Rosts gase werden sodann über die-Leitung 12 in die Brennkammer 13 eingeführt0 Die Brennkammer 13 besteht vorzugsweise aus einem etwa langgestreckten zylindrischen Hohlraum, an dessen einem Ende ein Gebläsebrenner 14 angebracht ist, der bei 15 die Verbrennungsluft ansaugt und dessen Brennerflamme 31 in Richtung der-Längsachse der Brennkammer gerichtet ist. Die Brennerflamme 31 brennt aus einer Brennmuffel 16, die gleichfalls etwa koaxial zu der Längsachse der Brennkammer angeordnet ist.In an insulated housing 1 is a roasting drum 2 at one end rotatably mounted on support rollers 3 and at the other end in a bearing 4. the Roasting drum 2 is at its end facing the bearing 4 for the entry of the heating air provided with a twisted fabric 5, which holds back the material to be roasted in the drum. The roasting drum 2 is at its other end in a known manner with a removable cover 6 closed and is over the filler neck 7, which is connected to the Filling flap 8 is provided, and filled via the filling pipe 9, which at the same time serves to extract the grate exhaust gases. The roasting gases are through the filling pipe 9 and the Line 30 with the help a radial fan 10 from the roasting drum 2 withdrawn and insulated against heat loss via a / cyclone 11 and there cleaned of roasting waste and dust. The rust cleaned from these coarse parts Gases are then introduced into the combustion chamber 13 via the line 12. The combustion chamber 13 preferably consists of an approximately elongated cylindrical cavity one end of which a fan burner 14 is attached, at 15 the combustion air sucks in and its burner flame 31 is directed in the direction of the longitudinal axis of the combustion chamber is. The burner flame 31 burns from a muffle 16, which is also about is arranged coaxially to the longitudinal axis of the combustion chamber.
Die Röstabgase, in denen noch leichte Schwebestoffe und Geruchsstoffe enthalten sind, werden an dem Ende der Brennkammer 13, an dem gleichfalls der Brenner 14 angeordnet ist, tangential und vorzugsweise in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse der Brennkammer in diese eingeleitet. Durch eine derartige Einleitung der Röstabgase in die Brennkammer wird eine starke Uerwirbelung in der Brennkammer erzeugt, die eine vollständige Verbrennung der in den Röstabgasen enthaltenen Schwebestoffe und Geruchastoffe ermöglicht. Die Temperatur in der Brennkammer wird durch den Brenner so eingestellt, daß die Reaktionstemperatur der in den Röstabgasen enthaltenen Schwebestoffe und Geruchsstoffe erreicht wird und daß eine optimale Verbrennung stattfindet.The roasting gases, in which there are still light suspended matter and odorous substances are included, at the end of the combustion chamber 13, at which also the burner 14 is arranged, tangentially and preferably in a plane perpendicular to the longitudinal axis the combustion chamber introduced into this. By introducing the roasting exhaust gases in this way In the combustion chamber, a strong swirl is generated in the combustion chamber, which complete combustion of the suspended solids contained in the roasting exhaust gases and Odor substances made possible. The temperature in the combustion chamber is determined by the burner adjusted so that the reaction temperature of the suspended matter contained in the roasting exhaust gases and odorous substances are achieved and that optimal combustion takes place.
An dem von dem Brenner 14 abgewandten geöffneten Ende 32 der Brennkammer ist um die Brennkammer herum ein Düsenringraum 33 gebildet, in den über eine Drosselklappe 18, die sich in einer mit dem Düsenringraum 33 verbundenen Leitung 17 befindet, Frischluft in die Abgase aus dem Verbrennungsvorgang aus dem Raum 19 eingeleitet und mit diesen vermischt werden kann. Durch diese Frischluft werden die Abgase des Verbrennungsvorganges aus dem Raum 19 soweit heruntergekühlt, daß sich in dem Raum 20 unter der Rösttrommel 2, in den diese Mischung aus den heißen Abgasen und der Frischluft hin austritt, ein für den Röstprozeß optimales Gasgemisch ergibt.At the open end 32 of the combustion chamber facing away from the burner 14 a nozzle ring space 33 is formed around the combustion chamber, into which a throttle valve 18, which is located in a line 17 connected to the nozzle annulus 33, Fresh air is introduced into the exhaust gases from the combustion process from room 19 and can be mixed with these. The exhaust gases of the The combustion process from the room 19 is cooled down to such an extent that it is in the room 20 under the roasting drum 2, in which this mixture of the hot exhaust gases and the Fresh air escapes, one for the roasting process optimal gas mixture results.
Der aus der Brennkammer und dem Düsenringraum 33 bei 21 austretende He-ißluftstrom teilt sich in zwei Ströme. Der erste mit 22 bezeichnete Strom tritt durch das Drahtgewebe 5 in die Rösttrommel ein und übernimmt die Innenheizung der Rösttrommel und 'die Röstung des Röstgutes. Der andere Teil des Heißluftstromes, der mit 23 bezeichm t ist, umspült die Rösttro"nmei unc' gibt dabei noch einen Teil seiner Wärme an die äußere Oberfläche der Rösttrommel 2 ab. Dieser zweite Strom 23 trägt somit gleichfalls zur Beiheizung des Röstgutes bei. Dieser zweite Strom 23 wird sodann nach seinem Uärmeaustausch mit dem Außenmantel der Rösttrommel bei 24 mit Hilfe des Gebläses 25 aus der Rostmaschine abgesaugt und in den Kamin 26 gefördert. Die durch den Kamin entweichende Abluftmenge kann mit Hilfe der steuerbaren Klappe 27 leicht an die jeweiligen Erfordernisse des Röstverlaufes angepaßt werden.The one emerging from the combustion chamber and the nozzle ring space 33 at 21 The hot air stream divides into two streams. The first stream labeled 22 occurs through the wire mesh 5 into the roasting drum and takes over the internal heating of the Roasting drum and 'the roasting of the roasted food. The other part of the hot air flow, which is marked with 23, washes around the roasting tray "nmei unc 'is still a part its heat to the outer surface of the roasting drum 2. This second stream 23 thus also contributes to the heating of the roasted food. This second stream 23 is then after its exchange of heat with the outer jacket of the roasting drum 24 sucked out of the grate machine with the aid of the fan 25 and into the chimney 26 promoted. The amount of exhaust air escaping through the chimney can be controlled with the help of the controllable Flap 27 can be easily adapted to the respective requirements of the roasting process.
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