DE2512988A1 - Verfahren und vorrichtung zum trocknen einer partikelfoermigen masse - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen einer partikelförmigen Masse.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen einer partikelförmigen Masse oder Granulats und liegt auf dem Gebiet der Fliessbettrockner. Solche Fliessbettrockner sind bekannt; sie werden dazu verwendet,Feststoffmaterialien durch die Verwendung von einen Fliesszustand oder Wirbelzustand des Materials erzeugenden Strömen eines Fluidums zu trocknen; dabei werden die Ströme durch ein Bett des fein verteilten partikelförmigen Materials in einer sogenannten Fliesskammer geleitet. Diese Kammern sind in ihrer Form sehr häufig zylindrisch ausgebildet und verfügen über Bodenteile, die von einem perforierten oder netzgitterartigem Element solcher Konstruktion gebildet werden, dass die Öffnungen in dem Schirm ausreichend klein sind, um die Feststoffpartikel zurückzuhalten und zu lagern, jedoch einen Luftdurchfluss oder den Durchfluss eines anderen Fluidums ermöglichen. Man erzielt auf diese Weise, dass der Luftstrom oder der aus anderen Gasen bestehende Fluidumsstrom durch das Bett aus fein verteilten Feststoffgranulaten oder Makroteilchen oberhalb des Schirmes fliesst.
• Beim normalen Betrieb solcher Fliessbettrockner hekannter Art wird durch die Fliesskammer ausreichend Luft in solcher Menge geleitet, dass die Feststoffpartikel in dem Mediumsstrom suspendiert sind, dadurch erreicht man, dass jedes dieser Partikel in einem Luftstrom sozusagen gebadet wird und man gelangt dann zu dem sogenannten "Fliessbett", was bedeutet, dass sich sämtliche Feststoffpartikel in einem suspendierten Wirbelzustand befinden, wodurch, wie man hofft, ein schnelles Trocknen der gesamten Masse erreicht werden kann.
• Offensichtlich hängt der Trocknungsvorgang im Falle einer sich nicht im Fliesszustand befindenden Makroteilchenmasse oder Granulats, der Wärme an ihrem Bodenbereich zugeführt wird, von dem Wärmeübergang und den Wärmeströmen ab, die die Partikel der gesamten Masse bis zu einem solchen Punkt erhitzen, an welchem die flüssige Komponente, die ausgetrieben werden soll, schliesslich verdampft ist und durch die Zwischenräume zwischen dem partikelförmigen Material in diese wandert und schliesslich zur Atmosphäre abgeführt wird. Man benötigt jedoch in diesem Falle eine stark lokalisierte Wärmeentwicklung, die sich auf das zu trocknende Erzeugnis nachteilig auswirken kann. Selbst unter mechanischer Rühreinwirkung ist die Warmekonvektion und die Bewegung der Dämpfe langsam und die lokale Uberhitzung stellt ein verbleibendes Problem dar.
• Eine der Schwierigkeiten, die sich bei den bisher verwendeten Fliessbettrocknern und hierzu gehörenden Techniken ergeben haben, ist der Umstand, dass starke Luftströme die Tendenz haben, sich lokalisiert in dem Bett aus partikelförmigem laterial zu entwickeln, was zu einer Kanalbildung führt. Dabei werden die.im Kanalbereich befindlichen Partikel von dem Luftstrom in heftige Bewegung versetzt, während jedoch nicht zum Kanal gehörende Partikel relativ ruhig und unter Umständen sogar statisch und unbeweglich verbleiben; sie befinden sich nicht im Fliesszustand und sind dem gewünschten Luftfluss über ihre Oberfläche, der zum Trocknen erforderlich ist, nicht unterworfen. Dieses Problem ist bisher schon durch eine Vielzahl von Mitteln bekämpft worden, darin eingeschlossen ein mechanischer Rührvorgang der klasse in Verbindung mit der Durchleitung von Luft oder anderen gasförmigen Medien durch das Materialbett, um die sich bildenden Kanäle aufzubrechen und dieser Kanalbildung zu begegnen. Die mechanische Rührbewegung und die Kontaktierung der Partikel ist jedoch in sehr vielen Fällen ausserordentlich unerwünscht, insbesondere wenn es sich um Granulate oder Materialien handelt, die agglomerieren, zerbrechen oder verschmieren können, wie dies beispielsweise im Fall von Käsepartikeln mit Sicherheit auftritt.
• Als Stand der Technik seien die folgenden Veröffentlichungen genannt.
• Dem US-Patent 3,217,421 lässt sich ein System entnehmen, bei welchem eine Vielzahl von Ventilatoren unterhalb eines sich bewegenden Schirms oder Maschenriemens angeordnet sind. Unmittelbar unterhalb des Maschenriemens sind eine Reihe von Ausschnitten oder Jalousien angeordnet, die dazu dienen, den Luftstrom winkelmässig durch den Riemen und durch die auf diesem lagernden Erzeugnisse zu lenken.
• Dem US-Patent 3,202,731 lässt sich die Verwendung eines Rührwerkes in einem Fliessbettrockner entnehmen, um, wie weiter vorn schon erwähnt, das Bett durchzurühren und in Bewegung zu bringen.
• Des weiteren wird im US-Patent 2,750,681 bei einem üblichen Fliessbettrockner als alternatives Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Jalousiesystemen oder Klappenventilen verwendet, die von einem Kolben bewegt werden, um so eine Verschiebung des Luftstromes zur Vermeidung einer Kanalbildung im Bett zu bewirken.
• Schliesslich lässt sich dem US-Patent 2,761,769 ein Fliessbettsystem entnehmen, welches einen kegelförmigen alteschirm verwendet, der sich selbst dreht und die Aufgabe hat,Gasströme durch Öffnungen im Kegel, der sich in direktem Kontakt mit dem Inhalt des Bettes befindet, zu leiten. Es ist jedoch ersichtlich, dass der Kegel auch in direkter Wirkverbindung mit dem möglicherweise stark schmierendem Erzeugnis steht, so dass die weiter vorn erwähnten Nachteile nicht zu vermeiden sind.
• Zwar gelingt es sämtlichen dieser bekannten erwähnten Ausbildungen, bestimmte Zwecke zu erfüllen, sie sind jedoch nicht in der Lage, sämtliche Probleme zu meistern, die gerade hinsichtlich zerbrechlicher Erzeugnisse, insbesondere Nahrungserzeugnisse bei solchen Fliessbettrocknern auftreten; gerade bei solchen Nahrungserzeugnissen besteht der Wunsch, diese im wesentlichen in der gleichen Form wiederzugewinnen, die sie vor dem Trocknen aufgewiesen haben, ohne dass sie zerkrümelt oder zerbröckelt sind oder etwa in eine Pastenform reduziert wurden, wie dies etwa im Falle eines Produktes wie Käse der Fall wäre, der sich in einer nudelartigen oder streifenartigen Form befindet. Gerade bei Käse oder bei solchen käseähnlichen Erzeugnissen ist es erwünscht ein "getrocknetes" Erzeugnis zu erzielen, welches einen vorgegebenen gleichförmigen Feuchtigkeitsgehalt aufweist und welches keine ölausscheidung weist, die durch lokalisierte exzessive Wärmeentwicklung hervorgerufen ist. Des weiteren ist es erwünscht, ein Verfahren zu schaffen, welches das Verdunsten oder Verflüchtigen von Duftmischungen und Duftkomponenten in bestimmten Erzeugnissen wie beispielsweise Käse gering hält. Dies würde zu einer Zerstörung des Erzeugnisses führen, die auftritt, wenn eine übertriebene oder verlängerte Wärmeeinwirkung vorliegt. Schliesslich ist bei den bekannten Systemen nachteilig, dass sie nach Aufbau und ihren Wirkungseigenschaften die Tendenz haben Probleme hinsichtlich der Reinlichkeit und der Unverfcilschbarkeit oder Vergiftung des Erzeugnisses zu schaffen, was insbesondere bei Nahrungsmitteln unerwünscht und nicht akzeptierbar ist.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrundetein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Fliessbettbehandlung eines speziellen und empfindlichen Granulats anzugehen, bei welchem im wesentlichen die gesamte Masse an Feststoffen in einem gleichförmigen, turbulenten und pulsierenden Fliess-, Wirbel- oder Schwebezustand gehalten wird.
• Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs genannten Verfahren und besteht erfindungsgemäss darin, dass ohne jede mechanische Rühreinwirkung ein rotierender Mediumstrom durch den Körper aus partikelförmigem Matertal mit so ausreichender Luftgeschwindigkeit geleitet wird, dass ein suspendiertes Fliess- oder Wirbelbett des Granulats und eine Drehwelle desselben gebildet wird, wodurch es zu einem intensiven Rühren und Durchmischen des Fliessbettes während des Trocknungsvorganges kommt.
• Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme des zu trocknenden Erzeugnisses eine vertikal angeordnete und einen Einlass sowie einen Aus last aufweisende Fliesskammer sowie eine Anordnung zur Durchleitung eines Luftstroms durch die Fliesskammer vorgesehen sind, dass dem Einlassbereich der Fliesskammer eine das Erzeugnis lagernde lialteanordnung mit Luftdurchlässen vorgesehen ist und dass eine drehbar gelagerte und beim Betrieb zur Durchführung einer Drehung angetriebene, mit Öffnungen versehene Scheibe vorgesehen ist, die durch die Halteanordnung einen sich drehenden Luftstrom in der Weise leitet, dass sich in der Fliesskammer eine auf den drehenden Luftstrom zurückzuführende Wellenbewegung suspendierten Granulats ergibt.
• Die vorliegende Erfindung ergibt daher ein wesentlich verbessertes System zur Behandlung und zur Trocknung von partikelförmigen Feststoffmaterial, welches empfindlich ist und nur unter besonderen Bedingungen, jedoch absolut gleichförmig durchgetrocknet werden muss. Dabei wird nach Art eines Fliessbettrockners vorgegangen und eine rotierende öffnungen aufweisende Platte oder Scheibe unterhalb des zu trocknenden Erzeugnisses angeordnet, so dass es sich nicht mit diesem in Kontakt befindet. Auf diese Weise wird ein Luftstrom oder es werden Luftströme sich bewegender Luft in Drehwirkung durch das Fliessbett in der Kammer geleitet. Genauer gesagt besteht die Erfindung daher aus einer Trockenvorrichtung nach dem Fliessbettverfahren mit einer Fliesskammer, mit einem Boden oder einer Einlaßseite und einer Auslaßseite, wobei an der Einlaßseite eine gitterschirmartige Ilalteanordnung angeordnet ist, um die Partikel in der Fliesskammer zu lagern und zu halten, jedoch den Durchfluss von Luft oder anderen Casen zu ermöglichen; angrenzend und unterhalb dieses mit öffnungen versehenen Einlassbereiches ist dann die drehbare Scheibe angeordnet, deren Öffnungen-bzw. deren nicht abgedeckter Freiraum zwischen 1/6 bis 1/2 des offenen Bereiches oder Freiraums der schirmgitterartigen Halteanordnung beträgt. Es ist weiterhin eine Anordnung vorgesehen, um die Scheibe in Drehung zu- versetzen; dabei wird ein trocknender Luftstrom von anderen, vorhandenen Komponenten durch die drehbare Scheibe, die Halteanordnung für das Erzeugnis und die Fliesskammer geleitet.
• Das erfindungsgemässe Verfahren zur Fliessbettrocknung eines bröckeligen empfindlichen, sich in einem partikelförmigen Zustand befindlichen Erzeugnisses erfolgt dadurch, dass man ein Bett des partikelförmigen Materials in einem umgrenzten Bereich aufrechterhält und mindestens einen sich drehenden Luftstrom durch das Bett hindurchleitet, wodurch das Granulat oder die partikelförmigen Feststoffe in einen Fliess- oder Wirbelzustand gebracht werden (fluidized) und getrocknet werden; der sich drehende Luftstrom bildet eine Drehwellenform im unter Fliessbedingungen gehaltenen Bett, die durch die gesamte Kammer läuft und eine pulsierende Mischwirkung auf die im Fliesszustand oder im suspendierten Zustand aufrechterhaltene Partikelmasse während des Trocknungsvorganges ausübt, ohne dass mechanische Mischanordnungen verwendet werden müssen, die mit den Partikeln im Fliessbett inBerührung kommen.
• Erfindungsgemäss werden daher bei diesem Fliessbettverfahren sich drehende, lokalisierte Hochgeschwindigkeitsluftströme verwendet, wodurch es gelingt, jedes Zusammenklumpen des partikelförmigen Materials oder jede Kanalbildung su eliminieren. Man erzielt auf diese Weise eine schnelle Trocknung und eine wirksame Fliessformbildung.
• Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.
• Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens sowie einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anhand der Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 in einer schematischen Schnittseitendarstellung den erfindungsgemässen Fliessbettrockner, Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 2-2 der Fig. 1 unter besonderer Darstellung der die Feststoffpartikel enthaltenden Kammer, Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Luftverteilerscheibe, die bei der Vorrichtung der Fig. 1 verwendet wird, Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Schirm, der Teil der Haltemittel der Vorrichtung nach Fig. 1 ist, Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf einen weiteren Teil der Haltemittel, der scheibenförmig ausgebildet mit grösseren Öffnungen zur Lagerung des Netzgitterschirms der Fig. 4 verwendet wird, Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf einen Haltering für das in Fig. 1 verwendete Luftfilter in Form eines Luftsackes und Fig. 7 und 8 zeigen Draufsichten auf andere Ausbildungsformen der Luftverteilerscheiben nach Fig. 3.
• In der Darstellung der Fig. 1 ist in schematischer seitlicher Schnittdarstellung eine Vorrichtung 10 mit einem Fluidumsbett gezeigt, die eine Auslasskammer oder Abströmkammer 12 umfasst.
• Die Auslasskammer, wie sie im folgenden bezeichnet wird, ist in ihrer Form länglich rechteckförmig ausgebildet und umfasst Seitenwände 14 und 14a, eine Rückwand 15, eine Vorderwand 16 und eine obere Deckwand 17. Es versteht sich, dass beim tatsächlichen Gebrauch die Wand 14a von der Bedienungsperson üblicherweise als der "Vorderteil" der Vorrichtung betrachtet wird. Des weiteren ist eine entnehmbare, das Erzeugnis enthaltende Kammer 18 für das Fluidumsbett vorgesehen, die in ihrer Form zylindrisch ausgebildet ist und ein Einlassende 18a und ein Auslassende 18b aufweist; dabei ist eine schir-oder gitterartige Halteanordnung an dem Einlassende vorgesehen.
• Die schacht- oder trichterartige Kammer 18 ist so ausgebildet, dass sie entnehmbar direkt unterhalb der Auslasskammer 12 angeordnet ist, wenn die Vorrichtung mit dem Fluidumsbett in Betrieb ist.
• Der Fig. 2 lässt sich dann eine Schnittdarstellung entlang der Linie 2-2 durch die Kammer 18 für das Erzeugnis entnehmen.
• Die Kammer 18 ist, wie schon erwähnt, so ausgebildet, dass sie aus der Vorrichtung 10 entnommen werden kann; sie liegt auf Schienen oder anderen Lageranordnungen auf, die nicht dargestellt sind und die die Kammer 18 in der in Fig. 1 dargestellten Position lagern. In Fig. 1 ist im übrigen die Kammer 18 auch in der Entnahmeposition durch die gestrichelten Linienzüge 18c angedeutet. Die schirmartige Halteanordnung 20 umfasst zwei Elemente, von denen, wie der Fig. 4 entnommen werden kann, das eine Element ein Schirm 22 mit einer solchen Maschen- oder Porengrösse ist, dass das in dem Inneren 19 der Kammer 18 enthaltende und zu trocknende Produkt zurückgehalten wird; die Maschengrösse kann daher 100 mesh eines rostfreien Stahlschirms betragen (entsprechend einer Siebbezeichnung nach DIN 1171 von 0,15); der Schirm kann aber auch in Form einer perforierten Platte mit Löchern ausgebildet sein, die einen Durchmesser von 0,05 cm aufweisen, wobei der Schirm dann zwischen 20 bis 50% offene, also durchlässige Fläche und bei einem speziellen Ausführungsbeispiel über 35 offene Fläche verfügt. Unmittelbar unterhalb des Schirms 22 der Halteanordnung 20 ist ein weiteres Element dieser Halteanordnung angeordnet, nämlich eine mit öffnungen versehene Lageranordnung 24 (siehe Fig. 5), die über eine Vielzahl von Öffnungen 26 verfügt. Die Öffnungen 26 sini in ihrer Anzahl so ausreichend vorhanden, dass sich ein freier Durchsatz an Luft oder Gas durch diese ergibt. So weist ein spezielles Ausführungsbeispiel beispielsweise Öffnungen von 0,64 cm auf mit einem insgesamt offenem Bereich zwischen 25 bis 50% und bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einem offenen Bereich von 40%. Der Schirm 22 und die mit Öffnungen versehene Lageranordnung 24 bilden zusammen die Halteanordnung 20. Die Lageranordnung 24 weist eine ausreichende Festigkeit zur Lagerung des Schirms 22 auf und sonstiger, auf ihr ruhender Erzeugnisse, ohne dass es zu einem Durchsacken oder Einbiegen kommt, was der Fall wäre, wenn der Schirm allein verwendet werden würde.
• Unterhalb der Halteanordnung 20 ist eine Platte oder eine Scheibe 28 montiert und verfügt über Öffnungen oder Schlitze 29, die sämtlich von solchen Abmessungen sind, dass sie etwa einen Bereich zwischen 1/6 bis 1/2 des gesamten Bereichs der Halteanordnung für das Erzeugnis umfassen, welches einen offenen Bereich zwischen 10 bis 50% des Gesamtbereiches aufweisen.
• Das Ziel,das auf diese Weise erreicht werden soll, ist darin zu sehen, dass eine lineare Luftgeschwindigkeit zwischen 200 bis 600 Fuss pro Minute (ca. 60 bis 180 m pro Minute) durch den Schirm erzielt werden soll, ohne dass sich die Scheibe 28 an ihrem Platz befindet oder dass mit anderen Worten gesagt der offene Bereich oder die Geschwindigkeit so ausreichend sein muss, um das Granulat oder die partikelförmigen Festkörper in der Kammer 18 in einer Art Flußzustand oder Wirbelzustand zu bringen, was mit dem angelsächsischen Ausdruck "fluidized" umfasst wird. Die Öffnungen 29 in der Scheibe 28 sind von solcher Grösse, dass sich dann, wenn die Scheibe 28 in der Vorrichtung der Fig. 1 an Ort und Stelle angeordnet ist, eine Vergrösserung der lokalen Geschwindigkeit um das 1-1/2 bis 4-fache der offensichtlich vorhandenen oder scheinbaren linearen Geschwindigkeit durch die Füllbereiche der schirmartigen netzförmig ausgebildeten Halteanordnung 20 ergibt.
• Die Scheibe 28 ist von annähernd der gleichen Grösse wie die Halteanordnung 20, die den Boden der Kammer 18 hildet und ist zur Durchführung einer Umdrehung unmittelbar unterhalb der IIalteanordnung 20 am Einlassende 18a der Kammer 18 gelagert.
• Die Lagerung besteht darin, dass die Scheibe 28 an ihrem mittleren Bereich mit der Welle 30 eines rotors oder einer anderen Antriebsanordnung 32 verbunden ist, der seinerseits wieder an der Basis der Vorrichtun befestigt ist. Der Motor 32 bringt bei Erregung oder Aktivierung seine Welle 30 in Umdrehung und dreht dann mit vorgegebener Geschwindigkeit die Scheibe 28.
• Die Vorrichtung 10 ist des weiteren mit einer Einlassluftkammer 36 versehen, die eine obere Deckwand 38, Seitenwände 39 und die schon erwähnte Wand 14 aufweist, die sie mit der Kammer 12 gemeinsam hat; des weiteren ist eine Rückwand 15a, die ebenfalls gemeinsam oder einstückig mit der Rückwand 15 der Kammer 12 ausgebildet ist, und eine Vorderwand 16a vorgesehen, die auch mit der Vorderwand 16 der Kammer 12 einstückig ausgebildet sein kann. Eine gemeinsame Bodenwand 42 stellt die Basis der Vorrichtung 10 dar.
• Linz Einlassleitung 44 ist ein Ventilator 46 zugeordnet, der Luft oder ein anderes Gas in die Kammer 36 nach unten in Richtung der Pfeile presst; dann durch die rotierende Scheibe 28, die Ilalteanordnung 20, die Kammer 18, durch die Auslasskammer 12 und durch eine dort vorhandene Auslassanordnung 49.
• Falls erwünscht kann der Ventilator 46 jedoch auch im Bereich der Auslassanordnung 49 angeordnet sein und die Luft durch die Vorrichtung hindurchziehen.
• Die ankommende Luft oder das andere Gas im Durchlass 36 kann dabei von einer Wärmespule 47 erhitzt werden. Des weiteren ist ein Schirm oder Staubfilter 50 vorgesehen, um in der ankommenden Luft enthaltende unerwünschte Partikel zu entfernen.
• Die Kammer 18 ist in der Vorrichtung 10 in der Weise unter Abdichtwirkung gehalten, dass aufblasbare Abdichtungen 52 und 52a, die an Flanschen 54 und 56 jeweils am Auslassende 18b und am Boden oder Einlassende 18a der Kammer 18 anliegen, vorgesehen sind. Diese Abdichtungen haben die Form von röhrenförmigen Gummiringen etwa nach Art von Schläuchen bei Kraftfahrzeug- oder Fahrradreifen. Im nichtaufgeblasenen Zustand lässt sich die Kammer 18 ohne Schwierigkeiten entnehmen; sind jedoch die Dichtungen 52 und 52a aufgeblasen, dann pressen sie sich in den Kaum zwischen der Vorrichtung 10 und der Kammer 18 und dichten diesen ab und verhindern das Eindringen oder Entweichen von durch die Vorrichtung fliessender Luft.
• Unmittelbar oberhalb der Kammer 18 ist eine in Fig. 6 gezeigte Halteringplatte 58, die sich in der Auslasskammer 12 befindet.
• Mit diesem Haltesystem in Form eines EIalteringes 58 ist ein poröser Beutel 60 aus Stoff oder einem anderen Material verbunden, welcher Luft hindurchlässt, jedoch den Austritt von feinsten Teilchen, Körnern und dergleichen, die von den Partikeln stammen, die in dem Fliessbettrockner getrocknet werden, blockiert oder verhindert, so dass diese feinkörnigen Substanzen nicht anschliessend von der Auslasskammer abgeführt werden können. Hierzu ist des weiteren noch eine stangenförmige Lagerung 62 an der Wand 14 befestigt, die ein Zusammenfallen des Sackes 60 dann verhindert, wenn die Luftzufuhr abgeschnitten ist; auf diese Weise wird eine mögliche Störung bei dem Herausziehen der Kammer oder des Schachtes 18 verhindert, was sonst möglich wäre, da der Sack in das Innere 19 der Kammer 18 hineinfallen kann.
• Zusätzliche kontrolle über mögliche Luftverschmutzungen, die auf das Auftreten von feinsten Teilchen zurückzuführen wären, gewinnt man durch einen Schirm 64 in der Abzugsleitung 49, so dass der Abgasstrom vollständig von Partikeln gereinigt wird, die durch die flaschen des Sackes 6o gelangt sein könnten.
• Eine Drosselklappe oder ein Dämpfungsglied 66 dient als zusätzliche Kontrolle für den Luftdurchsatz durch die Kammern 36 und 12.
• Bei einem typischen Trockenvorgang wird das in der Kammer 18 enthaltene Produkt in die Vorrichtung 10 eingeführt. Das Erzeugnis kann aus fein verteilten Cranulaten oder partikelför; gen Substanzen bestehen, beispielsweise granulierte Teile oder nadeln aus Käse oder dergleichen. Die Abdichtungen 52 und 52a werden aufgeblasen, die Wärmespulen 48 werden erregt und der Ventilator 46 wird eingeschaltet. Es wird dann auch der Motor 32 eingeschaltet, um die Scheibe 28, die einen Durchmesser von etwa 6 Fuss (1,80 m) aufweist, in Drehung zu versetzen.
• Die Scheibe 28 verfügt, wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 zeigt, über zwei gegenüberliegende keilförmig ausgebildete Schlitze, die im Bereich des Mittelpunktes etwa eine Breite von 5 cm und am Umfang eine Breite von etwa 30 cm aufweisen bei einer Länge von ca. 77 cm; die Drehung erfolgt bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit von beispielsweise 45 Upm. Die Scheibe 28 ist in einem Abstand von etwa 5 cm unterhalb der Halteanordnung 20 angeordnet. Wenn Luft durch das System mit einer Geschwindigkeit von etwa 200/pro Minute (6o m pro Minute) hindurchströmt, wird diese von den Spulen 48 erhitzt und gelangt dann durch die Schlitze 29 der Scheibe 28 in das von dem Erzeugnis in der Kammer 18 gebildete Bett, um dieses in einen Fließzustand oder Wirbelzustand zu bringen. Die Luftströme weisen nach Durchtritt durch die mit Öffnungen versehene Scheibe 28 eine Geschwindigkeit von etwa 600 Fuss pro Minute (180 m pro Minute) auf, und sind in einer Drehweise oder unter einer Drehbewegung auf und durch das Halteelement 20 gerichtet; auf diese Weise werden sich bewegende oder sich drehende Ströme erhitzter Luft erzeugt, die durch das Bett des in der Kammer 18 befindlichen Granulats strömen und die dort befindlichen Feststoffpartikel oder Makroteilchen in einen Fliess- oder Wirbelzustand versetzen. Während dieses Fliesszustandes (fluidization) und Trocknens werden die Partikel des zu troc]tnenden Erzeugnisses durchgerührt und in einem Schwebezustand gehalten (fluidized), und zwar von dem sie'1 inner halb der Kammer 18 befindlichen Luftstrom. Der Luftdruck bewirkt eine Expandierung des Sackes 60, wobei die Wirbel-und Fliessbildung für das zu trocknende Erzeugnis im Raum 18 im wesentlichen auftritt. Der Stoff des Luftfiltersackes 60 verhindert den Austritt sehr kleiner, sich gegebenenfalls abspaltender Teilchen und Verunreinigungen, die dann aus der Auslasskammer 12 austreten könnten.
• Die erfindungsgemässe Vorrichtung erzeugt angrenzend und unterhalb des Bodens der Trockenkammer 18 eine lokale Elochgeschwindigkeits-Drehluftwirkung in Form von Luftströmen und richtet diese gegen die Kammer 18. Dies ist besonders vorteilhaft bei der Trocknung eines partikelförmigen Massenerzeugnisses, welches einen beträchtlichen Anteil an Feuchtigkeit enthält, insbesondere wenn dann auch noch die Partikel unregelmässig geformt sind und die Neigung entwickeln, aneinander zu haften, Agglomerate zu bilden, sich mechanisch miteinander zu verbinden oder gegebenenfalls zu einer Schmierbildung zu neigen, wie dies für Käse typisch ist. Die Luftströme rühren das Fliessbett durch, während die Vorrichtung in Betrieb ist und verhindern eine Kanalbildung oder die Bildung lokaler Luftströme in dem Fluidumsbett, so dass man zu einer verbesserten Trocknung gelangt. Die Ströme sind in der Scheibe lokalisiert und erstrecken sich radial etwa vom Mittelpunkt der Scheibe zu einem Punkt angrenzend an deren Randkante. Die Folge der radial verlaufenden Öffnungen in der sich drehenden Scheibe ist die Erzeugung einer Wirbel- und Fliessbildung der gesamten Masse, wobei zur gleichen Zeit eine Art Drehwelle in dem Fliessbett oder in der wirbelartig durchgemischten Masse erscheint, die dazu dient, die Masse aufgrund der sich bewege den Wellenfront durchzurühren und in Aufruhr zu bringen, wodurch Kanalbildung verhindert und während des trocknens eine Drehriihrung und Drehnulsation auftritt. Ein solches Verfahren erlaubt eine beträchtliche Erhöhung der Trockentemperaturen, ohne dass die Produkteigenschaften hierdurch nachteilig beeinflusst werden würden; auch lässt sich aufgrund der höheren Eingangstemperatur mehr Feuchtigkeit und Wasser aus dem Erzeugnis entfernen. Eine ölbildung oder ein Schmieren wird gleichfalls klein gehalten oder verhindert.
• Die vorliegende Erfindung ermöglicht das Trocknen eines Erzeugnisses unter vollständiger Bewegungs- und Rühreinwirkung, ohne dass es erforderlich ist, das zu trocknende Erzeugnis in dem Fliessbett oder Wirbelbett zu berühren, as beispielsweise mit Schabsystemen oder Rilllrwerken erfolgen müsste, die das Erzeugnis zerbrechen, zerquetschen oder verschmieren könnten.
• Auf diese Weise ergibt sich durch die Verwendung der erfindung gemässen Vorrichtung ein Verfahren, welches zur Trocknung und Durchwirbelung und Durchrührung eines Fliessbettes aus partikelförmigen rlaterialien bestimmt ist und welches darin besteht, dass ein Luftdrehstrom oder Luftdrehströme durch das Bett aus partikelförmigem Material geführt werden, so dass in einen Fliess-, Wirbel- und suspendierten Zustand gelangt und wobei in dem Fliessbett aus Partikeln eine Drehwellenbewegung erzeugt wird, also eine Art fortschreitender sich hewegende Wellenfront besonders stark beeinflusster Partikel; diese pulsierende oder sich bewegende Welle erzeugt eine Rührwirkung im Fliessbett (fluid bed) während des Trocknungsvorgangs.
• Wie weiter vorn schon erwähnt können die Öffnungen in der Scheibe 28 in Form von Schlitzen 29 ausgebildet sein, die keilförmig, quadratisch oder elliptische längliche Öffnungen sein können. Die Öffnungen der Scheibe können sich jedoch auch in der Form von Gruppen kleinerer Öffnungen befinden, wie dies in den Fig. 7 und 8 dargestellt und durch die Bezugszeichen 29a, 29b und 29c genauer bezeichnet ist. Der Zweck dieser Schlitze ist auf jeden Fall immer die Erzeugung lokale sierter Ström- oder Strahlwirkung. Auf die gleiche Weise kann eine Vielzahl kleinerer öffnungen, die in der Scheibe gruppiert sind, wirken. Die Mittel, die den Luftdurchtritt ermöglichen, sollten in der Scheibe im Abstand zueinander gehalten sein und die Drehgeschwindigkeit der Scheibe sollte so eingestellt werden, dass in dem Fliessbett eine Wellenfront ausgebildet werden kann; es versteht sich, dass dann, wenn die Drehgeschwindigkeit übermässig ist oder wenn die Schlitze oder Gruppen an öffnungen, die als ein Schlitz wirken, zu nahe aneinander angeordnet sind, die Wellenfront weniger scharf definiert sein wird, so dass es zu einer Reduzierung der Mischwirkung kommt.
• Es wird angenommen, dass es gelungen ist, die spezielle Ausbildung und das spezielle System der Erfindung klar zum Ausdruck zu bringen; dabei versteht es sich selbstverständlich, dass auch unterschiedliche Schlitzgrössen, unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten und dergleichen, sowie andere Ausgestaltungen vorliegender Erfindung innerhalb des erfindungsgemässen Rahmens liegen.

Claims (11)

Patentansprüche.

1. Verfahren zum Trocknen einer partikelförmigen Masse oder Granulats, insbesondere einer schwierig zu handhabenden Masse mit hohem Feuchtigkeitsgehalt mit einem Fliessbettrockner, dadurch gekennzeichnet, dass ohne jede mechanische Rühreinwirkung ein rotierender Mediumstrom durch den Körper aus partikelförmigem Material mit so ausreichender Luftgeschwindigkeit geleitet wird, dass ein suspendiertes Fliess- oder Wirbelbett des Granulats und eine Drehwelle desselben gebildet wird, wodurch es zu einem intensiven Rühren und Durchmischen des Fliessbettes während des Trocknungsvorganges kommt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bett aus fein verteilten partikelförmigem Material in einer Fliesskammer (18) mit einer luftdurchlässigen Halteanordnung mit vorgegebener öffnungsfläche in deren Boden gehalten und der rotierende Mediumsstrom, vorzugsweise Luftstrom durch die Halteanordnung in die Fliesskammer eingeführt wird, wobei der rotierende Luftstrom von sich drehenden Luftdurchlässen erzeugt wird, deren freie Querschnittsfläche zwischen 1/6 bis 1/2 der offenen Durchtrittsfläche der Halteanordnung liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorhandene lineare Geschwindigkeit des rotierenden Luftstroms zwischen 200 bis 600 Fuss pro Minute (60 bis 180 m pro Minute) beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das partikelförmige Material Säse ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 zum Trocknen eines partikelförmigen Materials oder Granulats mit Hilfe eines Fliessbettrockners, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme des zu trocknenden Erzeugnisses eine vertikal angeordnete und einen Einlass (18a) sowie einen Auslass (18b) aufweisende Fliesskammer (18) sowie eine Anordnung (46, 36) zur Durchleitung eines Luftstroms durch die Fliesskammer (18) vorgesehen sind, dass dem Einlassbereich (18a) der Fliesskammer eine das Erzeugnis lagernde Halteanordnung (20) mit Luftdurchlässen vorgesehen ist und dass eine drehbar gelagerte und beim Betrieb zur Durchführung einer Drehung angetriebene, mit öffnungen (29, 29a) versehene Scheibe (28) vorgesehen ist, die durch die IIalteanordnung (20) einen sich drehenden Luftstrom in der Weise leitet, dass sich in der Fliesskammer eine auf den drehenden Luftstrom zurückzuführende Wellenbewegung suspendierten Granulats ergibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteanordnung ein eine Vielzahl von Öffnungen (26) aufweisendes gitterartiges Element (22,24) umfasst, welches steif genug ist, um das zu trocknende Erzeugnis zu lagern und dass die Scheibe (28) zur Drehluftbewegung zur Halteanordnung (20) ausgerichtet gelagert ist und Öffnungen (29, 29a) aufweist, die einen offenen Durchlassbereich zwischen 1/6 bis 1/2 des offenen Bereichs der IIalteanordnung (20) einnehmen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der offene Bereich der Halteanordnung (20) zwischen 10 bis 50% ihrer Gesamtfläche beträgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Auslassbereich der Flusskammer (19) ein poröses Element (Luftsack 60) angeordnet ist, um das zu trocknende Erzeugnis innerhalb der Kammer zu halten und sich entwickelnde Stäube oder Kleinstteilchen zurückzuhalten.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkammer zylindrisch ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel einen Schirm (22) und ein mit öffnungen versehenes Lagerelement (24) umfassen.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (29, 29a) in der Scheibe (28) so bemessen sind, dass sich eine lokale Luftgeschwindigkeit ergibt, die das 1-1/2 bis 4-fache der normalerweise vorhandenen linearen Geschwindigkeit durch die Halteanordnung (20) beträgt.

L e e r s e i t e