DE2305948B2

DE2305948B2 - Tabaktrockner

Info

Publication number: DE2305948B2
Application number: DE19732305948
Authority: DE
Inventors: Lome A Lachine; Cartmell James H Preville; Quebec Rowell (Kanada)
Original assignee: Ausscheidung in: 23 66 052 Imasco Ltd, Montreal, Quebec (Kanada)
Priority date: 1972-02-17
Filing date: 1973-02-07
Publication date: 1977-09-22
Also published as: DE2366052C3; BR7301057D0; DE2366052A1; JPS4887096A; GB1419152A; DE2305948A1; SE7511038L; CA1007447A; SE7511039L; SE416872B; FR2172652A5; US3785765A; IT977192B; GB1419151A; SE389003B; JPS506556B2; DE2366052B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tabaktrockner, bestehend aus einer drehbaren, im wesentlichen zylindrischen Trommel zum Trocknen von Tabak, durch die der Tabak hindurchgeführt wird, wobei die Trommelwand von außen mittels eines gasförmigen Heizmediums beheizbar ist.

Ein Tabaktrockner dieser Gattung ist durch die DT-OS 19 11 103 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist eine Ummantelung der Trockentrommel vorgesehen, welche mittels Dampf erwärmt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmeübertragung durch Regelung der Geschwindigkeit des die Außenseite der Trommel bestreichenden Heizmediums im Sinne eines besseren Wirkungsgrades zu beeinflussen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tabak durch das Innere der Trommel von einem Ende zum anderen im Gegenstrom zu einem Luftstrom hindurchgeführt wird, wobei eine Vorrichtung zur Erzeugung von Heißluft sowie ein Gebläse für die Zirkulation der Heißluft vorgesehen sind, welche mit einer Geschwindigkeit zwischen etwa 150 m/min und etwa 1050 m/min auf der Außenseite der Trommel sowie in einem engen Raum zirkuliert, so daß die Heißluft in unmittelbarer Nähe der Außenfläche der Trommel und von Schaufeln gebracht wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Wärmeübertragung auf die Innenseite der Trommel erheblich verstärkt werden kann, wenn die Geschwindigkeit der Heißluft, welche die Außenseite der Trommel bestreicht, stark erhöht wird. Mittels des Gebläses ist es möglich, die für die Wärmeübertragung wesentliche enge Berührung zwischen der mit hoher Geschwindigkeit strömenden Heißluft und der äußeren Oberfläche der Trommel zu bringen, was durch den engen Raum für die Heißluft und die Schaufeln unterstützt wird. Durch die Zirkulation der Heißluft können die dafür benötigten Luftmengen gering gehalten werden. Es ist wesentlich, daß die Heißluft nicht in das Innere der Trommel dringen kann. Auf diese Weise kann die erforderliche Wärmeenergie pro Zeiteinheit bei verringerter Heißlufttemperatur zugeführt werden, wodurch nicht nur der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung erhöht und damit Energiekosten eingespart werden, sondern auch bessere Eigenschaften des Tabaks erzielt werden, weil dieser nicht mehr so hohen Temperaturen wie bisher ausgesetzt wird. Hohe Temperaturen können nämlich die Oberfläche des Tabaks verschließen, so daß Feuchtigkeit im Tabak eingefangen wird und zusätzliche Wärmeenergie erforderlich ist, um die eingefangene Feuchtigkeit aus dem Tabak auszutreiben.

Bei einem Verfahren gemäß der DT-OS 15 32071 kann keine Heißluft mit hoher Geschwindigkeit, wie bei der Erfindung vorgesehen, verwendet werden, selbst wenn die Heißluft in Berührung mit dem Tabak kommt, weil bei hohen Umwälzgeschwindigkeiten die Heißluft den Tabak von einem dort vorgesehenen Förderer abheben würde. Gemäß diesem bekannten Verfahren soll die Temperatur des Tabaks erhöht werden, ohne den Feuchtegehalt des Tabaks unter ein gewünschtes Maß absinken zu lassen. Zu diesem Zweck sind ein Saugventilator in einer Kühlkammer am Ende des Trockners und ein Saugventilator zum Erzeugen von Umluft vorgesehen, die durch einen oberhalb von ihm angeordneten Heizkörper erwärmt wird, wobei auf der gegenüberliegenden Seite an einer Ableitung ein Saugventilator angeschlossen ist. Es ist demnach hier ein Gegenstrom von Heißluft, die von dem letztgenannten Saugventilator umgewälzt und von dem Heizkörper erwärmt wird, vorgesehen, während gemäß der Erfindung atmosphärische Luft im Gegenstrom zum

Tabak geführt wird.

Gemäß dem DT-Gbm 17 24 361 wird ein Gegenstrom-Medium beim Verlassen der Trommel wieder einer Klima-Einrichtung zugeführt, wo das Medium hinsichtlich Feuchtigkeit und Temperatur auf den gewünschten Zustand gebracht wird.

Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 enthalten.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt ι ο

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt der Ausführungsfor'm eines Tabaktrockners nach der Erfindung,

F i g. 2 eine schematische Endansicht nach Schnittlinie 2-2 in F i g. 1 und

F i g.. 3 eine schematische Endansicht nach Schnittlinie 3-3in Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 ist eine Tabaktrockentrommel 40 auf zwei Zahnkranzrädern 42 und 44 mir.els Zahnkränzen 46 und 48 innerhalb eines isolierten Gehäuses drehbar angeordnet, das allgemein mit 41 bezeichnet wird. Ein nicht gezeigter Elektromotor ist für den Antrieb der Trommel mit einer rationellen Geschwindigkeit von ca. 10 Umdrehungen/Minute vorgesehen.

Der mit 50 bezeichnete, zu trocknende Tabak wird mit einem beliebigen, herkömmlichen Förderer in den Tabakzuführbehälter 52 transportiert, wo er auf einen Schraubenförderer 54 fällt, der den Tabak in die Trockentrommel 40 fördert. Am Ende des Tabakzuführbehälters ist die Trommel 40 leicht aufwärts geneigt, so daß der an diesem Ende eingeführte Tabak sich durch die Trommel bewegt und diese am allgemein mit 56 bezeichneten Tabakaustragtrichter verläßt. Ein Gehäuse 58 erzeugt einen Arbeitsluftdruck am Tabak-Austragtrichiierende. Die Arbeitsluft dringt am Austragende in die Trockentrommel 40 ein und bewegt sich in der Trommel in einer mit einem Pfeil 60 bezeichneten Richtung im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung des zu trocknenden Tabaks.

Die Arbeitsluft wird mittels einer Absaugpumpe 62 abgezogen und durch das Auslaßrohr 64 in die Atmosphäre abgelassen. Ein drehbarer Luftauslaßfilter

69 ist in dem Tabakzuführbehälter 52 angeordnet, um kleine Tabakteilchen zu entfernen, die von der Arbeitsluft mitgenommen werden können. Luftdämpfer

70 und 72 sind im Eingangs- bzw. Ausgangsrohr des Arbeitsluftsystems angeordnet und regeln die Menge der in die Trockentrommel strömenden Arbeitsluft. Die in den Tabakaustragtrichter 56 strömende Arbeitsluft kann, falls dies gewünscht wird, geringfügig erhitzt werden, um die Kondensationsneigung auf Metallteilen zu verringern. Der Erhitzungsgrad, dem die Arbeitsluft unterworfen wird, ist jedoch nur sehr gering und erhöht nicht die Belastung des Trockners.

Dei die Trockentrommel vei lassende getrocknete Tabak tritt in den Tabakaustragtrichter 56 ein und wird aufgrund der auf ihn einwirkenden Schwerkraft dem Meßrohr 74 zugeführt. Nach dem Verlassen des Meßrohrs 74 wird der Tabak aus der Trocknereinrichtung mittels eines Förderers 76 fortbewegt, der von üblicher Bauart sein kann. Es ist wichtig, daß die Geschwindigkeit, mit der der Förderer 76 den getrockneten Tabak forttransportiert, so geregelt wird, daß das Meßrohr 74 nicht von Tabak entleert wird. Das Arbeiisluftgebläse 58 ruft einen Druck in dem Tabakaustragtrichter hervor. Der das Meßrohr 74 füllende Tabak bewirkt eine Dichtung, die es nicht erlaubt, daß die Arbeitsluft durch das Meßrohr austritt. Dichtungen 43, die mit den Zahnkränzen zusammenwirken, verhindern den Austritt von Arbeitslult in das Äußere der Trockeneinheit.

An der Seite des Meßrohres 74 ist ein den Feuchtigkeitsgehalt abfühlender Kopf 78 angeordnet, der von üblicher Bauart sein kann und ein dem Feuchtigkeitsgehalt des durch das Meßrohr sich bewegenden Tabaks proportionales fortlaufendes Ausgangssignal abgibt. Das Ausgangssignal des den Feuchtigkeitsgehalt abfühlenden Kopfes wird einem Feuchtigkeitsregler 80 zugeführt Der Regler 80 stellt ein servo-gesteuertes Wasserventil 82 so ein, daß die in das Ausgangsende der Trockentrommel 40 eingespritzte Wassermenge geregelt wird. Die Wassersprühdüse 84 ist von üblicher Bauart und erzeugt einen feinen Strahl.

Wenn der Fühlkopf 78 zum Beispiel eine Abnahme des Feuchtigkeitsgehaltes des durch das Meßrohr 74 hindurchgehenden Tabaks feststellt, empfängt der Regler 80 ein Signal. Der Regler 80 öffnet dann das servo-betätigte WasserventiJ 82, so daß mehr Wasser in das Tabakauslaßende der Trockentrommel 40 gesprüht wird. Auf diese Weise kann der Feuchtigkeitsgehalt des getrockneten ausgetragenen Tabaks in sehr engen Toleranzen gehalten werden. Da der Feuchtigkeitsgehalt des austretenden Tabaks durch einen Wassernebel gesteuert wird, können Änderungen des Feuchtigkeitsgehaltes ohne Änderung der Temperatur der Heißluft vorgenommen werden, unter der Voraussetzung, daß sich letztere innerhalb des regelbaren Bereichs befindet. Daher kann der Feuchtigkeitsgehalt des austretenden Tabaks auf einer bestimmten gewünschten Höhe lediglich durch wenige Sekunden erfordernde Änderungen gehalten werden.

Die zum Trocknen des Tabaks erforderliche Wärme wird durch einen Brenner 86 zugeführt, der irn Gehäuse 41 angebracht ist. Der Brenner kann eine beliebige Wärmeenergie erzeugende Quelle darstellen, es wurde jedoch gefunden, daß gas- oder ölbeheizte Brenner am wirksamsten sind. Der Brenner 86 heizt den äußeren Teil des isolierten Gehäuses auf, der allgemein mit 88 bezeichnet wird. Die im Bereich 88 erhitzte Luft der Trockeneinrichtung wird durch das Gebläse 90 in einen unter Druck stehenden Ringraum 91 gepumpt, der die Trockentrommel 40 in ihrer Mitte umgibt. Eine Reihe von hohlen, dreieckig geformten Schaufeln 98, die in F i g. 2 im Querschnitt zu sehen sind, sind in Längsrichtung entlang dem Innern der Trockentrommel 40 angeordnet. F i g. 2 zeigt der Einfachheit halber nur vier Schaufeln, aber es ist ersichtlich, daß eine beliebige Anzahl von Schaufeln verwendet werden kann. Jede Schaufel 98 hat eine öffnung 100, die mit dem Innern der Schaufeln der Trockentrommel 40 im Bereich des Ringraumes 91 in Verbindung steht. Die Enden der Schaufeln 98 haben außerdem öffnungen 102 und 104 (Fig. 1), die das hohle Innere der Schaufeln mit dem Bereich 88 der Trockeneinrichtung verbinden. Außerhalb der Trockentrommel 40 ist ein langer, feststehender zylindrischer Außenmantel 96 angebracht, der mit der Außenwand der drehbaren Trockentrommel einen engen ringförmigen Kanal 94 bildet. Die äußeren Enden des Mantels 96 sind so angeordnet, daß sie mit dem äußeren Teil 88 des isolierten Gehäuses der Trockeneinrichtung im Bereich der öffnungen 102 und 104 in den Schaufeln 98 in Verbindung stehen. Eine große ringähnliche öffnung 106 in dem Außenmantel 96 ermöglicht die Verbindung zwischen dem Ringraurn 9ί und dem Innern des ringförmigen Kanals 94.

Die Heißluft in dem Ringraum 91 wird durch die

öffnung 106 mittels des Gebläses 90 gedruckt. Ein Teil der heißen Trockenluft bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit in einer Längsrichtung relativ zur Außenwand der Trockentrommel 40 und tritt in den äußeren Teil 88 im Bereich der öffnungen 102 und 104 s aus. Der zurückbleibende Teil der heißen Trockenluft dringt in öffnungen 100 ein und bewegt sich durch das Innere der Schaufeln 98 in deren Längsrichtung, um in den äußeren Teil 88 der Trockeneinrichtung über die öffnungen 102 und 104 zurückzuströmen. Die Zirkulation der Trockenluft ist allgemein durch die Pfeile 92 in F i g. 1 gekennzeichnet. Die Querschnitte des ringförmigen Kanals 94, der hohlen dreieckigen Schaufeln 98 und die Konstruktion des Gebläses sind so gewählt, daß eine hohe Geschwindigkeit der in dem Ringkanal 94 und in den hohlen Schaufeln 98 strömenden Luft aufrechterhalten wird. Diese Anordnung fördert die Überführung einer maximalen Menge an Wärmeenergie in das Innere der Trommel 40. Zusätzlich zu der gesteigerten Wärmeübertragung, die auf die hohe Geschwindigkeit der über die Trommel und im Innern der Schaufeln strömenden Luft zurückzuführen ist, erzielt die Erfindung ferner eine Erhöhung der übertragenen Wärmemenge durch eine Vergrößerung der erhitzten Oberflächen aufgrund der dreieckförmigen hohlen Schaufeln.

Wie Fig. 1 zeigt, wird ein Teil der in den äußeren Teil 88 der Trockeneinrichtung zurück geführten Luft wieder aufgeheizt und durch den Ringkanal 94 und die Schaufeln 98 erneut in Umlauf gesetzt, während ein Teil der in den äußeren Teil 88 wieder eintretenden Luft γ, durch das Auslaßrohr 108 abgelassen wird. Falls gewünscht, kann ein nicht dargestellter Wärmeaustauscher in den äußeren Teil 88 eingesetzt werden, um die Arbeitsluft geringfügig aufzuwärmen.

F i g. 3 ist eine Endansicht im Schnitt einer Trockeneinrichtung im Bereich des Tabakaustragtrichters 56 und zeigt das Arbeitsluftgebläse 58, das Meßrohr 74, den Feuchtigkeitsfühlkopf 78, den Förderer 76, die Wassersprühdüse 84 und eine Zugangstür 110. Das Wassersystem kann mit der Tür durch eine flexible, nicht gezeigte Leitung verbunden sein, um das öffnen der Tür zu ermöglichen.

Im Betrieb treibt die in den Tabak über die Oberfläche der Drehtrommel und der Schaufeln eingedrungene Hitze die Wasserfeuchtigkeit aus dem Tabak heraus. Die in die Trommel am Tabakaustragtrichterende eintretende Arbeitsluft ist von Feuchtigkeit verhältnismäßig frei, weil sie sich jedoch im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung des Trockengangs bewegt, nimmt die Arbeitsluft schnell die vom Tabak freigegebene Feuchtigkeit auf und trägt sie fort. Weil der Tabak sich durch den Trockner in einer Richtung und die Arbeitsluft sich durch den Trockner ir entgegengesetzter Richtung bewegen, existiert innerhalb der Trockentrommel ein Bereich, der am Austragende der Trommel liegt, wo der Tabak der trockensten Zustand aufweist. Es ist dieser Bereich, ir dem der Wassernebel zur Regelung des Feuchtigkeits gehaltes des Tabaks eingespritzt wird. Auf diese Weist '•ann der Feuchtigkeitsgehalt des Tabaks ohne ernsthaf te Beeinträchtigung der Verdampfungsbelastungsbedin gungen des Trockners geregelt werden.

Bei einer zweiten, nicht gezeigten Ausführungforn sind Leitflächen an der Drehtrommel angeordnet, dami die im Ringraum 94 sich bewegende Heißluft eine schraubenförmigen Bahn folgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Tabaktrockner, bestehend aus einer drehbaren, im wesentlichen zylindrischen Trommel zum Trocknen von Tabak, durch die der Tabak hindurchgeführt wird, wobei die Trommelwand von außen mittels eines gasförmigen Heizmediums beheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak durch das Innere der Trommel (40) von einem Ende zum anderen im Gegenstrom zu einem Luftstrom (60) hindurchgeführt wird, wobei eine Vorrichtung (86; 88) zur Erzeugung von Heißluft sowie ein Gebläse (90) für die Zirkulation der Heißluft vorgesehen sind, welche mit einer Geschwindigkeit zwischen etwa 150 m/min und etwa 1050 m/min auf der Außenseite der Trommel sowie in einem engen Kannl zirkuliert, so daß die Heißluft in unmittelbare Nähe der Außenfläche der Trommel und von Schaufeln (98) gebracht wird.
2. Tabaktrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (90) die Heißluft in einen unter Druck stehenden Ringraum (190) drückt, der die Außenfläche der Trommel (40) im Bereich ihrer Längsmitte umgibt, und daß ein feststehender zylindrischer Mantel (96) die Trommel umgibt, dessen mittlerer Teil durch den Ringraum (91) unterbrochen und mit diesem verbunden ist, wobei die Enden des Mantels mit der Saugseite des Gebläses sowie mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, und daß der feststehende Mantel (96) mit der Trommel den engen ringförmigen Kanal (94) über einen wesentlichen Teil der Trommel (40) bildet.
3. Tabaktrockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere hohle Schaufeln (98) in Längsrichtung auf der Innenseite der Trommel (40) angeordnet sind, wobei jede Schaufel mit einer öffnung (100) über die Trommel mit dem Ringraum (91) verbunden ist und eine Öffnung (102) in der Trommel an jedem Ende der Schaufeln (98) das Innere der hohlen Schaufeln mit der Saugseite des Gebläses (90) sowie mit der Atmosphäre verbindet.
4. Tabaktrockner nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (40) an ihrem den Tabak (50) aufnehmenden Ende nach oben geneigt ist, derart, daß der Tabak durch die Trommel unter dem Einfluß der Schwerkraft bewegbar ist.
5. Tabaktrockner nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung aus einem Gasbrenner (86) besteht.
6. Tabaktrockner nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Heißluft über die Oberfläche der Trommel (40) etwa 609 m/min beträgt.
7. Tabaktrockner nach einem der Ansprüche t bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß Leitflächen auf der Außenfläche der Trommel (40) im Sänne einer schraubenförmigen Führung des Heißluftstroms innerhalb des engen Ringraums (91) angeordnet sind.