DE2932803C2 - Wirbelschichtapparatur - Google Patents
WirbelschichtapparaturInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wirbelschichtapparatur mit einem Behälter, in dem ein Siebboden einen Behandlungsraum
von einer darunter angeordneten Windkammer trennt und mit einem drehantreibbaren hohlen
Rotor, der an ein Gebläse angeschlossen ist und der mindestens einen in der Nachbarschaft des Siebbodens
tung vorderen, dicht über dem Siebboden angeordneten Unterkante nach hinten ansteigt, eine Rückwand, die
sich vom oberen Ende der Abweisfläche nach unten erstreckt und einen Flügel boden, der die Unterkanten
der Abweisfläche und der Rückwand miteinander verbindet Der so umgrenzte Innenraum jedes Flügels ist an
eine Hohlwelle des Rotors angeschlossen, die unterhalb des Bodens gelagert und an die Druckseite eines Gebläses
angeschlossen ist Die Rückwände der Flügel sind
ίο gelocht und lassen somit vom Gebläse geförderte
Trocknungsluft in den Behandlungsraum oberhalb des Siebbodens austreten.
Unmittelbar unterhalb des Siebbodens ist eine Zuluftkammer angeordnet, die an die Druckseite eines weiteren
Gebläses anschließbar ist so daß zusätzliche Trocknungsluft durch den Siebboden und zwischen den Flügeln
des Rotors hindurch nach oben in den Behandlungsraum strömen kann. Der Luftdurchsatz läßt sich so
einstellen, daß körniges oder pilliertes Gut im Behand-Iungsraum
ein Fließbett bildet In das Fließbett kann durch eine darüber angeordnete Düse oder mehrere in
die Flügel eingebaute Düsen Flüssigkeit beispielsweise zum Lackieren des Gutes, eingesprüht werden.
Bei dieser bekannten Wirbelschichtapparatur genügt ein im Vergleich mit vorbekannten Apparaturen geringer
Luftdurchsatz zum Trocknen von Granulaten der verschiedensten Art Es gibt indessen empfindliches granulat-
oder pillenförmiges Gut beispielsweise mit Torf, Nährstoffen und dergleichen umhülltes Saatgut, das die
unmittelbare Einwirkung der Rotorflügel schlecht verträgt Andererseits läßt sich nicht jedes Gut in einer
Wirbelschichtapparatur ohne Rotor behandeln, da es dazu neigt Kanäle zu bilden, wenn es von einem gleichmäßig
von unten durch den Siebboden hindurch nach oben geführten Gasstrom durchströmt wird. Die Kanalbildung
hat zur Folge, daß das Gas durch die Kanäle rasch nach oben entweicht und einen großen Teil des
Gutes unberührt läßt; ein Wirbel- oder Fließbett mit einer vollständigen Durchwirbelung des Gutes kann dabei
nicht entstehen.
Bei einer anderen bekannten Wirbelschichtapparatur (US-PS 38 49 900), bei der ebenfalls ein Siebboden einen
Behandlungsraum von einer darunter angeordneten Windkammer trennt ist als Mittel gegen Kanalbildung
unmittelbar unterhalb des Siebbodens ein Rotor mit einer kreisförmigen Blende angeordnet Die Blende ist mit
gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilten Durchbrüchen versehen und läßt Trocknungsgas aus der Windkammer
nur durch diese Durchbrüche und den darüber
so angeordneten Siebboden hindurch in den Behandlungsraum strömen. Dadurch wird der gesamte Gasdurchsatz
in einem oder mehreren Gasströmen konzentriert, die im Behandlungsraum entsprechend der Drehgeschwindigkeit
des Rotors umlaufen und infolgedessen gezwungen sind, sich ständig neue Wege durch das Gut zu
suchen; es können sich also keine ortsfesten Kanäle bilden. Der Wärmeinhalt des in mehr oder weniger scharfen
Strömen durch das Gut nach oben steigenden Gases läßt sich indessen nur zu einem geringen Teil ausnutzen.
Über dem Behandlungsraum ist, wie bei Wirbelschichtannnrntnrpn iihiir*h pin Filtpr anirPArHnpt Hac vnn 7i»it
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versehenen Flügel aufweist, der einen Teil der Fläche des Siebbodens freiläßt.
Bei einer bekannten Wirbelschichtapparatur dieser Gattung (DE-OS 25 51 578, F i g. 5) weist der Rotor einen
vierflügeligen Propeller auf, der unmittelbar über dem Siebboden angeordnet ist. Die einzelnen Flügel
haben je eine Abweisfläche, die von einer in Drehrichzu Zeit durch Rütteln von anhaftendem Staub befreit
werden muß. Der Staub fällt beim Rütteln in den Behandlungsraum und kann dort in unerwünschter Weise
mit dem Gut zusammenbacken, wodurch ein Granulat von sehr unregelmäßiger Größe entstehen kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Wirbelschichtapparatur der eingangs beschriebe-
nen Gattung zu schaffen, die eine schonende Behandlung empfindlichen Gutes bei guter Ausnutzung der
zum Erzeugen der Wirbelschicht und zum Trocknen des Gutes verwendeten Gasströmung ermöglicht
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Flügel unmittelbar unter dem Siebboden angeordnet ist und seine Gasaustrittsöffnung nach oben gerichtet ist, und daß die Windkammer an die Saugseite des
Gebläses angeschlossen ist
Im Gegensatz zu den beschriebenen bekannten Wirbelschichtapparaturen dient also die Windkammer erfindungsgemäß nicht zum Zuführen von Gas in den Behandlungsraum, sondern durch die Windkammer wird
das Gas abgesaugt das durch den Rotor und den Siebboden hindurch in den Behandlungsraum gelangt ist
Auf diese Weise wird das Gas gezungen, das Gut zweimal zu durchströmen, einmal vom Rotor durch den
Siebboden und das Gut hindurch nach oben, und einmal zurück durch das Gut und den Siebboden nach unten in
die Windkammer. Von der Windkammer aus kann das mehr oder weniger stark mit Staub und Feuchtigkeit
beladene Gas von einem Gebläse durch einen Filter abgesaugt und beispielsweise ins Freie geführt werden.
Es kann aber auch ein großer Teil dieses Gases, nachdem ihm trocknes Gas beigemischt worden ist, auf kur-
zem Wege durch den Rotor hindurch in den Behandlungsraum zurückgeführt werden. In beiden Fällen wird
das Gas, das zunächst durch das Gut nach oben geströmt ist und dabei Staub mitgerissen haben kann, beim
anschließenden Nachuntenströmen vom Gut selbst bis zu einem gewissen Grad gefiltert da der Staub Gelegenheit hat sich wieder am Gut anzulagern. Der Behälter, der oberhalb des Behandlungsraumes weder einen
Filter noch irgend einen während des normalen Betriebes wirksamen Gasauslaß aufzuweisen braucht läßt
sich ohne weiteres derart gestalten, daß er dem Staub keine nennenswerte Möglichkeit gibt, sich abzulagern.
Infolgedessen kann der Behälter nach einem Chargenwechsel sehr einfach gereinigt werden, wodurch sich die
Gefahr leicht ausschließen läßt daß nachfolgend behandeltes Gut von Resten des zuvor behandelten Gutes
kontaminiert wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen erläutert
Es zeigt:
Fig. 1 eine Wirbelschichtapparatur im senkrechten
Schnitt,
F i g. 2 den unteren Teil der F i g. 1 mit zusätzlichen und abgewandelten Einzelheiten,
F i g. 4a bis i verschiedene Ausführungsbeispiele einer bei der Apparatur gemäß F i g. 1 bis 3 verwendbaren
Blende.
Die dargestellte Wirbelschichtapparatur hat die Aufgabe, granuliertes oder pillenförmiges Gut zu trocknen,
nachdem es gegebenenfalls in der Apparatur selbst imprägniert, gefärbt oder mit einer Lackschicht versehen
klcippe 26 auf; dicht unterhalb des Abschlusses 14 ist im
zylindrischen Teil des Behälters 12 eine dicht verschließbare Lade- und Entladeöffnung 28 vorgesehen. Zum Laden und Entladen läßt sich der gesamte Behälter 12 um
eine waagerechte Schwenkachse B schwenken, welche die Behälterachse A im rechten Winkel schneidet Zu
diesem Zweck sind an derAußenwand des Behälters 12 Lagerzapfen 30 angeordnet
!Die Windkammer 20 weist gemäß F i g. 1 einen Absaugstutzen 32 auf, der sich über einen nicht dargestellten, außerhalb des Behälters 12 angeordneten Filter an
die Saugseite eines Gebläses anschließen läßt In der Windkammer 20 ist unmittelbar unterhalb des Siebbodens 18 ein Paar Flügel 34 eines Rotors 36 angeordnet
Du? Flügel 34 bestehen aus einem Stück, erstrecken sich
diametral durch den Behälter 12 hindurch und haben gemeinsam eine Länge, die nur wenig kleiner ist als der
Innendurchmesser des Behälters 12. Der Rotor 36 hat ferner eine senkrecht angeordnete Hohlwelle 38, an derer, oberem Ende die Flügel 34 befestigt sind. Die Hohlwelle 38 ist gleichachsig mit dem Behälter 12 angeordnet, erstreckt sich durch den Zwischenboden 22 und ein
darunter angeordnetes Lagergehäuse 40 hindurch und ist in einem Axiallager 42 sowie in zwei Radiallagern 44
gelagert Das untere Ende der Hohlwelle 38 ist durch einen Riementrieb 46 mit einem Getriebemotor 48 mit
stufenlos einstellbarem Übersetzungsverhältnis verbunden.
In das untere Ende der Hohlwelle 38 mündet ein ortsfest im Behälter 12 angeordneter Rohrkrümmer 50, der
über einen nach außen ragenden Druckstutzen 52 an die Druckseite eines in F i g. 1 nicht dargestellten Gebläses
anschließbar ist. In den Rohrkrümmer 50 mündet eine Flüssigkeitsleitung 54, die sich durch den Rotor 36 hindurch längs der Achse A nach oben erstreckt und eine
unmittelbar über dem Siebboden 18 angeordnete Sprühdüse 56 trägt.
Die Flügel 34 sind von einem im Querschnitt U-förmigen Hohlkörper gebildet, der zwei im wesentlichen parallele Schenkel 60 und zwischen diesen eine nach oben
hin offene Gasaustrittsöffnung 62 aufweist. Von jedem der beiden Schenkel 60 ragt ein Flansch 64 parallel zum
Siebboden 18 seitlich weg; die Flansche 64 lassen von der Unterseite des Siebbodens je eine kreissegmentförmige Fläche 66 frei.
Zwischen jedem Schenkel 60 und dem zugehörigen Flansch 64 ist eine Nut 68 ausgebildet, in der eine Dichtleiste 70 höhenverschiebar angeordnet ist. Der Boden
jeder Nut 68 ist durch Bohrungen 72 mit dem Raum zwischen den beiden Schenkeln 60 verbunden.
An der Innenseite der beiden Schenkel 60 sind ferner waagerechte Führungen 74 ausgebildet, in die eine
Blende 76 eingeschoben ist. Im Betrieb ist die Blende 76 durch an den Enden der Flügel 34 befestigte Blöcke 78
daran gehindert, sich zu verschieben. Zum Auswechseln der Blende 76 läßt sich der Rotor 36 gemäö F i g. 2 in
eine Stellung bringen, in der seine Flügel 34 mit einer öffnung 80 in der Wand des Behälters 12 fluchten. Die
Öffnung 80 ist im Betrieb mit einem Deckel 82 dicht
wnrrjpn jet 7u Hpi* Annaratiir orphört ein ΪΠΊ WSSSHtH- £0 Verschlossen* H£Ch Λοΐΐ£*·ίΐΐΟΠ des
chen zylindrischer Behälter 12 mit senkrechter Achse A, der einen kuppelartigen oberen Abschluß 14 aufweist.
Der Behälter 12 enthält einen Behandlungsraum 16, der durch einen Siebboden 18 von einer darunter angeordneten Windkammer 20 getrennt ist. Die Windkammer
20 ist durch einen kegelstumpfförmigen Zwischenboden 22 von einem Maschinenraum 24 dicht abgetrennt.
Der kuppelartige Abschluß 14 weist eine Explosions
der ihm gegenüberliegende Block 78 derart zerlegen
oder abschrauben, daß die Blende 76 aus den Führungen 74 herausgezogen und durch eine andere Blende ersetzt
werden kann.
Wenn die in F i g. 1 dargestellte Sprühdüse 56 vorgesehen ist dann setzt das Auswechseln der Blende 76
voraus, daß die Sprühdüse 56 ausgebaut worden ist, was bei entleertem Behandlungsraum 16 ohne weiteres
möglich ist, da die Lade- und Entladeöffnung 28 bequemen
Zugang ermöglicht. Einige geeignete Formen auswechselbarer Blenden 76 sind in Fig.4a bis 4i dargestellt.
Anstelle des in F i g. 1 dargestellten geraden Absaugestutzens
32 kann gemäß F i g. 2 ein Rohrkrümmer 84 vorgesehen sein, der über ein Vierwegeventil 86 und
einen weiteren Rohrkrümmer 88 an die Saugseite eines in den Maschinenraum 24 eingebauten Gebläses 90 angeschlossen
ist. Das Vierwegeventil 86 hat einen An-Schluß 92, für einen nicht dargestellten Abluftfilter sowie
einen weiteren Anschluß 94 für einen ebenfalls nicht dargestellten Frischlufterhitzer aufweist
Im Betrieb der Wirbelschichtapparatur wird erhitzte Luft oder ein anderes gasförmiges Trocknungsmedium
durch die Hohlwelle 38 nach oben in die Flüge! 34 des
Rotors 36 gedrückt und dort je nach Gestaltung der Blende 76 derart verteilt, daß es mehr oder weniger
gleichmäßig über die gesamte Länge der Flügel 34 verteilt nach oben durch den Siebboden 18 hindurchströmt.
Der Rotor 36 wird vom Getriebemotor 48 mit einer wählbaren Geschwindigkeit gedreht, so daß die Strömung
des Trocknungsmediums an ständig wechselnden Stellen in das Gut 10 gelangt und in diesem hauptsächlich
nach oben gerichtete Strömungen mit mehr oder weniger großen radial nach außen gerichteten Strömungskomponenten
bildet, wie mit Pfeilen 96 in F i g. 1 angedeutet Infolge des Unterdruckes, den das Gebläse
90 oder ein anderes Gebläse in der Windkammer 20 erzeugt kehrt sich die Strömungsrichtung teils im Gut
und teils oberhalb davon um und das Trocknungsmedium strömt durch das Gut 10 und die freien, kreissegmentförmigen
Flächen 66 des Siebbodens 18 hindurch nach unten, wie mit Pfeilen 98angedeutet Währenddessen
kann eine durch die Flüssigkeitsleitung 54 zugeführte Flüssigkeit von der Sprühdüse 56 fein verteilt in das
Gut 10 eingesprüht werden, wobei die Trocknungsfluidströmung
in Richtung der Pfeile 96 bestrebt ist, den gebildeten Flüssigkeitsnebel mitzureißen und dadurch
für eine besonders gleichmäßige und rasche Verteilung der Flüssigkeit im Gut 10 sorgt
Die Bohrungen 72 in den Schenkeln 60 sorgen dafür, daß auf die Unterseiten der Dichtleisten 70 stets der
Staudruck wirkt der sich an der Unterseite der Blende 76 dadurch bildet daß das gasförmige Trocknungsmedium
mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit aus der Hohlwelle 38 austritt und sich an der Unterseite der
Blende 76 staut Auf die Oberseiten der Dichtleisten 70 wirkt dagegen ein geringerer Druck. Infolgedessen werden
die Dichtleisten 70 im Betrieb stets gleichmäßig nach oben gegen die Unterseite des Siebbodens 18 gedruckt
so daß das aus dem Rotor 36 austretende Trocknungsgas gezwungen ist, durch den Siebboden 18 hindurch
nach oben zu strömen und nicht oder nur zu einem verschwindend geringen Anteil unmittelbar in die
Windkammer 20 gelangen kann.
Die Flansche 64 verhindern darüberhinaus, daß der Trocknungsgasstrom unmittelbar über dem Siebboden
18 umkehrt und auf kurzern Wege in die Windkammer 20 gelangt Wenn die Flansche 64 hinreichend breit und
ihr Abstand vom Siebboden 18 gering ist, und wenn ferner der Strömungswiderstand des Siebbodens 18
nicht allzu groß ist dann können die Dichtleiste^ 70 fortgelassen werden. Andererseits sind die Flansche 64
entbehrlich, wenn das aus dem Rotor 36 austretende gasförmige Trocknungsmedium eine hinreichend große
nach oben gerichtete Geschwindigkeit hat um auf jeden Fall das Gut 10 vollständig zu durchdringen. Auch in
diesem Fall kann auf die Dichtleiste 70 verzichtet werden, sofern die Oberkanten der Schenkel 60 einen geringen
Abstand vom Siebboden 18 haben.
Der dargestellte ebene Siebboden 18 kann durch einen nach oben oder nach unten gewölbten oder kegelförmigen
Siebboden ersetzt werden, wenn die Art des zu behandelnden Gutes dies geraten erscheinen läßt. In
diesem Fall sind auch die Flügel 34 des Rotors 36 entsprechend gewölbt, V- oder pfeiiförmig angeordnet, so
daß sie sich der Unterseite des Siebbodens eng anpassen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Wirbelschichtapparatur mit einem Behälter, in dem ein Siebboden einen Behandlungsraum von einer
darunter angeordneten Windkammer trennt, und mit einem drehantreibbaren hohlen Rotor, der
an ein Gebläse angeschlossen ist, und der mindestens einen in der Nachbarschaft des Siebbodens
umlaufenden, mit mindestens einer Gasaustrittsöffnung versehenen Flügel aufweist, der einen Teil der
Fläche des Siebbodens freiläßt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Flügel (34) unmittelbar unter dem Siebboden (18) angeordnet ist und seine
Gasaustrittsöffnung (62) nach oben gerichtet ist, und daß die Windkammer (20) an die Saugseite des Gebläses
(90) angeschlossen ist.
2. Wirbelschichtapparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseite des Gebläses
(90) mit dem hohlen Rotor (36) verbunden ist
3. Wirbelschichtapparatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel (34) an
mindestens zwei Seiten seiner Gasaustrittsöffnung (62) eine gegen die Unterseite des Siebbodens abdichtende
Dichtleiste (70) aufweist
4. Wirbelschichtapparatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß zwei Dichtleisten (70) in
je einer im Flügel (34) ausgebildeten Nut (68) höhenverschiebbar geführt sind und der Boden der Nut
(68) durch Bohrungen (72) mit dem Inneren des Rotors
(36) verbunden ist
5. Wirbelschichtapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der
Flügel (34) an zwei Seiten seiner Gasaustrittsöffnung (62) je einen zum Siebboden (18) parallelen Flansch
(64) aufweist der nur je eine kreissegmentförmige Fläche (66) des Siebbodens (18) freiläßt
6. Wirbelschichtapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die-Gasaustrittsöffnung
(62) des Flügels (34) durch eine Blende (76) teilweise verschlossen ist.
7. Wirbelschichtapparatur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (36) einen U-förmigen
Querschnitt mit zwei seitlichen Schenkeln (60) aufweist an denen Führungen (74) zum diametralen
Einschieben der Blende (76) ausgebildet sind.
8. Wirbelschichtapparatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der Behälter (12) in Höhe
des Flügels (34) eine verschließbare Öffnung (80) zum Einschieben der Blende (76) aufweist.
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