DE2646512C2

DE2646512C2 - Vorrichtung zur chargenweisen Trocknung von Schüttgut

Info

Publication number: DE2646512C2
Application number: DE2646512A
Authority: DE
Inventors: Fritz Lödige; Wilhelm Lödige; Josef Dipl.-Ing. Lücke; Roland Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 4790 Paderborn Lücke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-10-15
Filing date: 1976-10-15
Publication date: 1987-04-16
Also published as: JPS5350568A; US4236677A; ES462893A1; DE2646512A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur chargenweisen Trocknung von Schüttgut in einem beheiz- oder kühlbaren Behälter mit darin umlaufendem Schaufelwerk und von diesem bewegten Schlagelementen.
Aus der DE-OS 16 42 087 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Sterilisieren von Schüttgut bekannt, bei dem das Schüttgut mittels eines gegebenenfalls hochtourig umlaufenden Schaufelwerkes in einem geschlossenen Behälter intensiv aufgelockert und durchwirbelt und gleichzeitig Dampf wie Sattdampf als Sterilisiermittel zugegeben wird, wobei nach Ablauf der Sterilisierzeit und nach Abziehen des Sterilisiermittels das Schüttgut mittels durch die Behälterwand zugeführter Wärme bei weiterer intensiver Auflockerung und Durchwirbelung getrocknet wird. Es hat sich gezeigt, daß der zum Sterilisieren benutzte Dampf während der Behandlungszeit wenigstens teilweise kondensiert und das Schüttgut befeuchtet, so daß an der Behälterwand Materialablagerungen entstehen, die von den umlaufenden Schaufeln oder sonstigen Werkzeugen des Schaufelwerkes nicht mehr entfernt werden können, da diese Werkzeuge in einem gewissen Mindestabstand von der Behälterwand umlaufen müssen. Durch solche Produktansätze an der Behälterwand wird der Wärmeübergang durch dieselbe und damit die Wärmeübergangsleistung beeinträchtigt, was zu unnötigen Energieverlusten führt.
Dieses Problem tritt bei allen Vorrichtungen auf, in denen einem Produkt durch die Wand eines ein Schaufelwerk enthaltenden Behälters Wärme zu- oder abgeführt wird und insbesondere bei der so vorgenommenen Trocknung von Schüttgütern. Häufig neigen die zu behandelnden Produkte schon von vornherein zum Anbacken und zur Krustenbildung an der Behälterwand, wobei diese Produktansätze von den im Behälter umlaufenden Werkzeugen nur unvollkommen abgetragen werden können, weil zwischen der Behälterwand und den äußeren Enden der Werkzeuge ein Mindestabstand verbleiben muß und in den Fällen, in denen der Behälter durch die Wand desselben führende Einbauten wie zusätzliche Zerkleinerungswerkzeuge aufweist, die im Behälter umlaufenden Werkzeuge dessen Wand nicht vollständig überstreichen.
Bei Trocknungsvorrichtungen, insbesondere bei Vakuumtrocknern horizontaler Bauart mit darin drehbar gelagertem, umlaufendem Schaufelwerk ist es bekannt, zum Vermeiden von Produktansätzen an der Wand lose in den Behälter Schlagstangen zu legen, die vom Schaufelwerk beim Umlauf desselben angehoben werden und aus dem Bereich des Scheitelpunktes des Behälters auf die Behälterwand zurückfallen und dadurch Verkrustungen loslösen. Wird ein derartiger Trockner jedoch bei Drehzahlen oberhalb der kritischen Drehzahl betrieben, d. h. bei Drehzahlen, bei denen das zu behandelnde Schüttgut einen sogenannten Materialring an der Behälterwand bildet, sind derartige Schlagstangen nicht einsetzbar, da sie wegen der durch die hohe Drehzahl des Schaufelwerkes bedingten Zentrifugalkraft mit dem Schaufelwerk umlaufen und allenfalls entlang der Behälterwand rollen würden, obwohl es wahrscheinlicher ist, daß sie im Abstand von der Behälterwand umlaufen und zwischen sich und der Behälterwand Schüttgut festdrücken, was die BIldung von Produktansätzen unterstützt, statt sie zu verringern. Ein weiterer Nachteil der Schlagstangen besteht darin, daß sie die Werkzeuge des Schaufelwerkes besonders bei höheren Drehzahlen leicht beschädigen können und bei geringeren Drehzahlen des Schaufelwerkes auch nur auf bestimmte Bereiche der Behälterwand zurückfallen und dementsprechend Produktansätze auch nicht an allen Stellen der Behälterwand beseitigen können. Schließlich ist es bei Verwendung von Schlagstangen auch erforderlich, eine bestimmte Form von Schaufelwerkzeugen zu verwenden, die die Schlagstangen ausreichend hoch im Behälter anheben, damit diese auch wirklich auf die Behälterwand herabfallen können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei der chargenweisen Trocknung von Schüttgütern in einem beheiz- oder kühlbaren Behälter mit darin umlaufendem Schaufelwerk Anbackungen und Verkrustungen des Produktes mit einfachen Mitteln auch bei Drehzahlen oberhalb der kritischen Drehzahl des Schaufelwerkes zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Schlagelemente Kugeln mit höherer Wichte als das Schüttgut dienen, die einen Durchmesser von wenigstens dem zweifachen des kleinsten Abstandes der Schaufeln von der Behälterwand aufweisen.
Die Kugeln haben zweckmäßig einen Durchmesser von wenigstens dem zweifachen bis zu etwa dem zwanzigfachen des kleinsten Abstandes der Werkzeuge des Schaufelwerkes zur Behälterwandung, d. h. sie können sich nicht zwischen die Enden der Werkzeuge des Schaufelwerkes und die Behälterwandung setzen. Sieht man größere Kugeln vor, so lassen sich diese vielfach wiederverwenden, d. h. also auch nach einer gewissen Abnutzung, wobei lediglich darauf geachtet werden sollte, daß der Kugeldurchmesser nicht eindeutig unter den zweifachen Abstand der äußeren Enden der Werkzeuge des Schaufelwerkes sinkt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Kugeln in einer solchen Menge verwendet, daß sie die Behälterwandung in einer gedachten idealen Schicht von einer Kugellage zu wenigstens 20% bedecken, d. h. es werden für die Behandlung des Schüttgutes so viele Kugeln verwendet, daß diese, zu einer Schicht gelegt, 20% oder mehr der Abwicklung der Innenwand des Behälters bedecken. Eine derartige Menge Kugeln reicht aus, um sicherzustellen, daß die gesamte Behälterwandung stets gleichmäßig sozusagen mechanisch bearbeitet wird, um sich dort bildende Produktansätze schon bei der Entstehung zu zerkleinern, da ständig über die gesamte Innenwand des Behälters Kugeln rollen, insbesondere bei höheren Drehzahlen, beispielsweise bei über der kritischen Drehzahl liegenden Drehzahlen, wenn sich ein Materialring an der Innenwand des zylindrischen Behälters bildet. Aber auch bei niedrigeren Drehzahlen, wenn das Schüttgut mehr oder weniger haufenförmig am Boden des Behälters liegt und die Werkzeuge des Schaufelwerkes durch diesen Haufen hindurchtreten, ist sichergestellt, daß Produktansätze an der Wand vermieden werden, weil die Kugeln von den Werkzeugen des Schaufelwerkes überall dort hinbewegt werden, wo sich Schüttgut befindet und dementsprechend Produktansätze an der Behälterwand entstehen können.
Vorzugsweise werden Kugeln aus Metall wie Stahl verwendet, weil dieses Material besonders dauerhaft und wenig abriebempfindlich ist. Es können aber auch aus keramischen Material bestehende Kugeln oder stahlarmierte Gummikugeln Verwendung finden, was nicht zuletzt von dem zu behandelnden Schüttgut und dem gewünschten Endprodukt abhängt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung haben die Kugeln eine glatte Oberfläche. Nach einer anderen Ausgestaltung können die Kugeln aber auch an der Oberfläche scharfe Kanten oder Schneiden aufweisen, beispielsweise indem sie mit vielkantigen wie hexagonalen Vertiefungen versehen sind. Die so gebildeten scharfen Kanten oder Schneiden verbessern das Ablösen von Krusten und sonstigen Produktansätzen von der Behälterwandung.
Obwohl erfindungsgemäß in den Behälter keine Schlagstange zum Lösen von Verkrustungen und Wandansätzen eingegeben wird, sondern eine Vielzahl von kugelartigen Körpern, die sich während der Behandlung mit dem Schüttgut vermischen und immer wieder gegen die Innenwand des Behälters über dessen gesamte Länge mehr oder weniger gleichmäßig verteilt geworfen werden, um Verkrustungen und Produktansätze abzulösen und für die Integration im Schüttgut auch zu zerkleinern, bereitet das Abtrennen der kugelartigen Körper vom fertigbehandeltem Schüttgut keine Probleme, weil dies durch eine einfache Absiebung geschehen kann. Auch bei sterisiliertem Schüttgut ist eine Absiebung möglich, weil dies innerhalb einer sterilen Umgebung, beispielsweise in einer gekapselten Auslaßleitung des Behandlungsbehälters geschehen kann, von wo die abgeschiedenen kugelartigen Körper in den Behälter zurückgeführt und damit bei der Behandlung der nächsten Charge sofort wieder verwendet werden können.
Die Erfindung ist bei allen Verfahren und Vorrichtungen zum Behandeln von Schüttgütern in einem Behälter mit darin drehbar gelagertem, umlaufendem Schaufelwerk anwendbar, bei denen durch die Behälterwandung Wärme zugeführt oder abgeführt werden soll, beispielsweise beim Vakuumkontakt-Trocknen und beim Durchlüftungs-Trocknen, jedoch auch bei normalen Mischprozessen bzw. Mischern, bei denen eine Beheizung oder Kühlung während des Mischprozesses von außen erfolgen soll. Obwohl sich die Erfindung vorzugsweise für den Chargenbetrieb eignet, ist es auch denkbar, sie bei der kontinuierlichen Behandlung von Schüttgütern einzusetzen, da das Zuführen und Wiederabscheiden der kugelartigen Körper in kontinuierlich durch einen Behälter hindurchlaufendes Schüttgut ein konstruktiv lösbares Problem ist.

Claims

1. Vorrichtung zur chargenweisen Trocknung von Schüttgut in einem beheiz- oder kühlbaren mit darin umlaufendem Schaufelwerk und von diesem bewegten Schlagelementen, dadurch gekennzeichnet, daß als Schlagelemente Kugeln mit höherer Wichte als das Schüttgut dienen, die einen Durchmesser von wenigstens dem zweifachen des kleinsten Abstandes der Schaufeln von der Behälterwand aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln einen Durchmesser bis zu etwa dem zwanzigfachen des kleinsten Abstandes der Werkzeuge zur Behälterwandung aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln in einer solchen Menge vorhanden sind, daß sie die Behälterwand in einer gedachten idealen Schicht von einer Kugellage zu wenigstens 20% bedecken.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln aus Metall wie Stahl bestehen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln aus Keramik bestehen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagelemente stahlarmierte Gummikugeln sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln eine glatte Oberfläche aufweisen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln an der Oberfläche scharfe Kanten aufweisen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln mit vielkantigen wie hexagonalen Vertiefungen versehen sind.