DE2210698A1

DE2210698A1 - Vorrichtung zur thermischen behandlung von pulver- oder granulatfoermigen produkten

Info

Publication number: DE2210698A1
Application number: DE19722210698
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Ing Bettermann; Alois Schomisch
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1972-03-06
Filing date: 1972-03-06
Publication date: 1973-09-13

Description

Vorrichtung zur thermischen Behandlung von pulver- oder granulatförmigen Produkten Die Erfindung bezIeht sich auf eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von pulver- oder granulatförmigen Produkten, insbesondere zur Vakuumtrocknung, bestehend aus einem Behälter und darin übereinanderliegend angeordneten Behandlungsflächen, auf denen das Produkt durch Vibration bewegt wird. Eine derartige Vorrichtung ist insbesondere geeignet zur Vakuumtr@cknung von Kunststoff-Granulaten bis auf geringe Endfeuchten, vie es z.B. für die Faserproduktion erforderlich ist.
Aus der DT-OS 1 729 446 ist es bekannt, für die Gefriertrocknung von Produkten einen Wendelfürderer zu verwenden.
Ein derartiger Wendeltrockner hat @edoch den Nachteil, daß keine gute Durchmischung des Produktes stattfindet. Nur ein Teil der zu behandelnden Produktschicht kommt mit der wendelförmigen Bahndlungsfläche in Berührung, so daß es z.b. sehr lange dauert, bis die gesamte Schicht aufgeheizt oder abgekühlt ist. Entsprechend lang muß dann auch der Produktweg, d.h., die Wendel, ausgebildet sein.
Weiterhin ist aus der DT-OS 1 @@@ @@@ sin @ibrationstrockner für rieselfähige Produkte @ekan@@, der aus mebreren @@@@-trogartigen Trocknungsflachen baste@@, f@e horisontal übereinander in einer Vak@@@k@@ gabe des auf den Beha@@@@@@@@@@@ @@@ @@@ @@@@@tion @@@@@ Produktes von eines @@ @@@ @@@ @@@ @@@@@@@@ Li@@@@@@ @@@ stufenförmi@ durch Fallschächte oder Fallschlitze. Bei einem derartigen sop@nannten Kaskadentrockner wird das Produkt beim Obergang von der einen Behandlungsfläche auf die nächste gut durchgemischt, so daß die Trocknungseigenschaften gegenüber dem Wendeltrock@er bedeutend besser sind. Die Herstellung eines Kaskadent@ockners ist jedoch wesentlich kompliz@ecter und kostspieli@@@ als die Herstellung eines Wendeltro@kners, da die Wende@ @@ ht nur einfacher, sondern auch infol ihrer Verwend@@@@möglichkeit für andere Zwecke (Rutschen, Vibrationswendelwuchtförderer und dgl.) in größeren Serien hergestellt werden kann. Demgegenüber ist die Herstellung eines Kaskadentrockners insbesondere dann sehr zeitau@-wendig, wenn ie es in der Regel der Fall ist - die h@rizontalen Behandlungsflächen durch Rutschen oder Fallschächte miteinander verbunden, beispielsweise geschweißt, werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorricht@ng zur thermischen Behandlung von pulver- oder granulatförmigen Produkten, insbesondere zur Vakuumtrocknung, bestehend aus einem Behalter und darin übereinanderliegend angeordneten Behandlungsflächen, auf denen das Produkt durch Vibration bewegt wird, zu schaffen, welche hinsichtlich ihres Aufbaues von den Vortellen elnes Trockners mit wendelförmiger Behandlungsfläche Gebrauch macht, welche iedoch hinsichtlich der Behandlung der Produkte keine schlechteren Eigenschaften aufweist als der Kaskadentrockner.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Trockner der vorbeschriebenen Gattung vorgeschlagen, bei dem erfindungsgemaß nur diejenigen Teile der Behandlungsflächen, die der Aufheizung oder Abkühlung des Produktes dienen, mit Mitteln zur Umwälzung des Produktes versehen sind, während der restliche Teil der B@@ @@@@@@@en wendelförmig @usgebildet ist.
Die Erf@@d@@@ @ @ht @f der Er@@@@@@is. daß es beis@@e@swe@se be der Diffusionstrocknung äuRerst wichtig ist, das Produkt schnell auf die gewünschte Produkttemperatur aufzuhelzen.
Das Aufheizen geschieht deshalb bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dem Bereich, in dem die Mittel zur Umwälzung des Produktes vorgesehen sind, so daß ein schnelles Aufheizen des Produktes erreicht wird. In diesem Bereich erfolgt zunächst auch eine starke Dampfentwicklung, so daß sich ohne Umwälzung des Produktes in der Schichthöhe ein Druckverlust ausbilden würde, durch den verhindert wurde, daß der untere Teil der Schicht gut trocknet. Eine gute Durchmischung des Produktes ist in diesem Bereich also sowohl bezüglich der Wärmezufuhr als auch bezüglich der schnellen Trocknung wichtig.
Für den daran anschließenden weiteren Trocknungsvorgang, der denwesentlichen Anteil an der gesamten Trocknungszeit ausmacht, ist es lediglich von Bedeutung, das Gut auf dem- erforderlichen Temperaturniveau zu halten. In Anbetracht der hierbei anfallenden geringen Dampfmengen ist mit einer Ab-IIAnigkeit des Druckes von der Schichthöhe nicht mehr zu rechnen. In diesem Bereich genügt es also, wenn die Trocknungsflächen in einfacher Weise wendelförmig ausgebildet sind.
Versuche mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Trockner haben erheben, daß - verglichen mit den Trocknungszeiten im Kaskadentrockner - keine meßbaren Verlängerungen der Trocknungszeiten festzustellen waren.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsflächen teilweise kaskadenförmig mit stufenförmiger Übergabe des Produktes und teilweise wendelförmig ausgebildet sind.
Bei einer derartig ausgebildeten Vorrichtung erfolgt das Aufheizen des Produktes im kaskadenförmig ausgebildeten Teil der Behandlungsflächen, während das weitere Trocknen des Produktes im wendelförmig ausgebildeten Teil der Behandlungsflächen erfolgt.
Zweckmäßig ist es, den oberen Teil der übereinanderliegenden Behandlungsflächen kaskadenförmig und den unteren Teil wendelförmig auszubilden, da in der Regel das Produkt direkt beim Eintritt in die Vorrichtung aufgeheizt werden mu. Dabei kann es zweckmäig sein, für den oberen, kaskadenförmig ausgebildeten Teil und den unteren, wendelförmig ausgebildeten Teil getrennte Vibratoren vorzusehen. Es besteht dann in einfacher Weise die Möglichkeit, die Geschwindigkeit bzw. die Schichthöhe produktspezifisch zu beeinflussen.
Bei einer anderen Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung kann die gesamte Trocknungsfläche wendelförmig ausgebildet sein und die in den Aufheiz- oder Abkühlbereichen vor-.
gesehenen Mittel zur Umwälzung des Produktes können aus an sich bekannten Vorrichtungen zur Wirbelführung bestehen.
Derartige Vorrichtungen zur Wirbelführung des Produktes, z.B.
eine Drehschaufelreihe,eine DUsenreihe durch die Inertgas in die Produktschicht eingeblasen wird, oder Schikanebleche sind bekannt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen: Figur 1 eine Vorrichtung, bei der der obere Teil der Behandlungsflächen kaskadenförmig, und der untere Teil wendelförmig ausgebildet ist; Figur 2 eine Vorrichtung, bei der der obere und untere Teil der BehandlungsflSehen kaskadenförmig und der mittlere Teil wendelförmig ausgebildet sind; Figur 3 eine Vorrichtung nach der Erfindung mit zwei Vibrationsantrieben, und Figur 4 eine Vorrichtung mit in ihrer Gesamtheit als Wendel ausgebildeter Behandlungsfläche, deren oberer Teil mit mehreren Drehschaufelreihen versehen ist.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 besteht aus dem Vakuumbehälter 1, denProduktaufgabeeinrichtungen 2, den Produktabzugseinrichtungen 3 und dem der Erzeugung des Vakuums dienenden Pumpsatz 4. Innerhalb des Behälters 1 ist in nicht näher dargestellter Weise ein zentrales Rohr 5 mit dem Vibrator 6 gehaltert. Die oberhalb des Vibrators 6 am zentralen Rohr 5 gehalterten ringtrogartigen Behandlungsflächen 7 sind kaskadenförmig ausgebildet, während die unterhalb des Vlbrators 6 angeordneten Behandlungsflächen 8 wendelförmig ausgebildet sind. Der Vlbrator 6 muß nicht unbedingt im Schwerpunkt des Systems, bestehend aus den Behandlungsflächen 7 und 8, dem Zentralrohr 5 und dem Vibrator 6 angeordnet sein, was gleiche Schwingungsamplituden des oberen und unteren Teiles zur Folgehätte. Es können auch unterschiedliche Geschwlndigkeiten des Produktes im oberen und unteren Teil erwünscht sein, was durch Anordnung des Vibrators 6 auRerhalb des Massenschwerpunktes erreicht werden kann.
Bei dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl der obere Teil 9 als auch der untere Teil 10 der Behandlungsflächen kaskadenförmig ausgebildet, während der mittlere Teil 11 die Form einer Wendel aufweist. Im oberen kaskadenförmigen Teil 9 erfolgt ein schnelles Aufheizen des Produktes, Im mittleren, wendelförmigen Teil 11 erfolgt die weitere Trocknung des Produktes und im unteren, wieder kaskadenförmig ausgebildeten Teil 10 erfolgt eine Abkühlung des Produktes. Es hat sich herausgestellt, daß es häufig zweckmäßig ist, wenn lediglich de 1/10 (oben und unten) der Vorrichtupcr kaskadenförmig ausgebildet ist, während 8/10 (mittlerer Teil 11) wendelförmig ausgebildet sein kann.
Der in Figur 3 dargestellte Vakuumtrockner besteht wieder aus einem oberen, kaskadenförmig ausgebildeten Teil 7 und einem unteren, wendelförmig ausgebildeten Teil 8. FUr diese beiden Teile sind getrennte Vibrationsantriebe 6 und 6' vorgesehen, so daß unterschiedliche Schichthöhen bzw. Durchlaufgeschwindi'gkeiten einstellbar sind.
Beim Ausführungsbeistiel nach Figur 4 besteht die gesamte Behandlungsfläche aus einer Wendel 12. Im oberen, der Aufheizung des Produktes dienenden Teil 13 der Wendel 12 sind mehrere Drehschaufelreihen 14 angeordnet, die für die notwendige Umwälzung des Produktes in diesem Bereich sorgen.

Claims

PATENTANS PROCHE

Vorrichtung zur thermischen Behandlung von pulver- oder granulatförmigen Produkten, insbesondere zur Vakuumtrocknung, bestehend aus einem Behälter und darin übereinanderliegend angeordneten Behandlungsflächen, auf denen das Produkt'durch Vibration bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nur diejenigen Teile (7, 9, 10, 13) der Behandlungsflächen, die der Aufheizung oder Abkühlung des Produktes dienen, mit Mitteln zur Umwälzung des Produktes versehen sind und daß der restliche Teil <8,11,12) der Behandlungsflächen wendelförmig ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS die Behandlungsflächen teilweise kaskadenförmig und teilweise wendelförmig ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil (7) der Behandlungsflächen kaskadenförmig und der untere Teil (8) wendelförmig ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und untere Teil (9, 10) der Behandlungsflächen kaskadenförmig, und der mittlere Teil (11) wendelförmig ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils 1/10 der Behandlungsflächen kaskadenförmig und 8/10 wendelförmig ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator (6) außerhalb des Schwerpunktes des vibrierenden Systems liegt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei getrennt einstellbare Vibrationsantriebe (6, 6') vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die gesamte Behandlungsfläche (12, 13) wendelförmig ausgebildet ist und daß die Mittel zur Umwälzung des Produktes aus Vorrichtungen (14) zur WirbelfUhrung des Produktes bestehen.

L e e r s e i t e