DE3246198C2

DE3246198C2 - Verfahren und Trommel zum Trocknen von feuchten Schüttgütern

Info

Publication number: DE3246198C2
Application number: DE19823246198
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 3301 Rothemühle Kohrs
Original assignee: Schlingmeier Quarzsand & Co Kg 3301 Rothemuehle De GmbH
Current assignee: Schlingmeier Quarzsand & Co Kg 3301 Rothemuehle De GmbH
Priority date: 1982-12-14
Filing date: 1982-12-14
Publication date: 1991-01-03
Also published as: DE3246198A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Trocknen von feuchten Schüttgütern unter Verwendung von Heißgas (8), das strömend an dem in einer Trommel (1) bewegten Schüttgut vorbeigeleitet wird, wird eine wesentliche Energieeinsparung dadurch erzielt, daß das Heißgas (8) nur über einen Teil (3) der Transportstrecke des Schüttgutes in der Trommel (1) an dem Schüttgut vorbeigeleitet wird und daß über die Reststrecke (5) nicht oder nur wenig erhitztes strömendes Gas (19) mit dem Schüttgut in Berührung kommt. Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Trocknungstrommel mit einem Einlaß (6) für das Schüttgut, einer zum Transport des Schüttgutes in der Trommel ausgebildeten Innenwandung (11) und einem Heißgaserzeuger (7) an einem Ende der Trommel (1) angegeben, die an dem in Transportrichtung hintenliegenden Ende eine Zuführung für nicht oder nur wenig erhitztes Gas (19) aufweist und mit einer Absaugöffnung in der Trommelwandung (1) zwischen den beiden Enden der Trommel (1) versehen ist (Figur 1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von feuchten Schüttgütern unter Verwendung von Heißgasen, die strömend an dem in einer Trommel bewegten Schüttgut vorbeigeleitet werden, wobei das Schüttgut während seiner Bewegung in der Trommel zunächst dem Heißgas und anschließend einem nicht oder nur wenig erhitzten strömenden Gas ausgesetzt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Trommel zur Durchführung des Verfahrens.

Schüttgüter, wie Quarzsand o. ä., werden üblicherweise im feuchten Zustand in eine Trockentrommel geleitet die sich um ihre Längsachse dreht Durch geeignete Ansätze an der Innenwandung der Trommel wird das Schüttgut teilweise an der Trommel wandung hochgezogen und fällt νου dort wieder auf den Boden der Trommel zurück. Das Heißgas, das auch Heißluft sein kann, wird in Längsrichtung durch die Trommel geblasen, wobei es sowohl das Schüttgut aufheizt als auch die vom Schüttgut abgegebene Feuchtigkeit verdampft und aufnimmt. Das Schüttgut verläßt die Trommel am anderen offenen Ende dabei mit einer Temperatur von ca. 100⁰C und muß daher außerhalb der Trommel abkühlen.
Die Gasströmung erfolgt im Gleichstrom, d.h. die Strömungsrichtung der Luft stimmt mit der Transportrichtung des Schüttgutes überein.

Durch die DE-OS 19 08 6Ί3 ist es bekannt, daß Schüttgut nach dem Trocknen noch zu kühlen, wobei die kalten Gase im Gegenstrom über das getrocknete Gut geleitet werden, so daß die zur Trocknung dienenden heißen Gase und die zur Kühlung dienenden kalten Gase an der Obergangsstelle zwischen Trockenteil und Kühlteil der Trommel abgesaugt werden.
Durch die DE-AS 11 99 193 ist ein dreistufiges Trocknungsverfahren und eine entsprechende Drehtrommel bekannt, bei denen sich an die Heißluftstrecke eine Trocknungsstrecke mit nicht so heißer Luft anschließt, während die Abkühlung in einer Frischluftstrecke erfolgt. Hierbei ist vorgesehen, daß die Trocknung am Ende der Trocknungsstrecke abgeschlossen ist, also im Prinzip am Beginn der Frischluftstrecke ein vollständig getrocknetes Schüttgut vorliegt. Die Einschaltung einer zweiten Trocknungsstrecke mit nicht so heißer Trocknungsluft dient dazu, um das nach der Heißluftstrecke bereits teilgetrocknete Schüttgut nicht übermäßig aufzuheizen und schonend zu behandeln.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß alle bekannten Verfahren einen sehr hohen Energiebedarf haben.

es Der Ei findung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Trocknung des Schüttgutes so auszugestalten, daß diese mit einem verminderten Energieeinsatz möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit ei-

nem Verfahren der eingangs erwähnten Art. bei dem das Schüttgut durch das Heißgas nur bis zu einem solchen Grad teilgetrocknet wird, daß es nach Abkühlung durch das nicht oder nur wenig erhitzte Gas auf ca. 30—50⁰C am Auslaßende der Trommel gerade getrocknet ist.

Durch die Erfindung wird ausgenutzt, daß ein wesentlicher Teil der Trocknung auf der Reststrecke in der Art einer Nachverdampfung möglich ist. Das an dem heißen Schüttgut auf der Reststrecke vorbeiziehende kalte oder nur wenig erhitzte Gas ermöglicht dem heißen Schüttgut, die Restfeuchtigkeit abzugeben. Durch das Oberstreichen des kalten oder nur wenig erhitzten Gases sowie durch die bei der Verdampfung entstehende Verdampfungskälte wird das Schüttgut abgekühlt, so daß es die Trommel mit der Temperatur von 30—50⁰C verläßt. Das heiße Gas wird daher nur über einen Teil der Trocknungsstrecke eingesetzt, wodurch eine erhebliche Energieeinsparung möglich ist Auch für die Abkühlung ist wegen der Ausnutzung der Verdampfungskälte eine geringere Luftmenge erforderlich.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich konstruktiv besonders einfach gestalten, wenn das Heißgas im Gleichstrom zur Transportrichtung und das nicht oder nur wenig erhitzte Gas im Gegenstrom an dem Schüttgut vorbeigeleitet wird. Dann ist es nämlich möglich, die beiden Gasarten an den beiden Enden der Trommel einzuleiten und gemeinsam im mittleren Bereich der Trommel abzusaugen. Die Energiesinsparung durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ganz erheblich dadurch unterstützt, daß die Luftströmungen in der Trommel mehrfach umgeleitet und geteilt werden. Dadurch wird die Ausbildung einer gleichmäßigen Strömung in der Trommelmitte bzw. am Trommelmantel verhindert und eine gute Durchsetzung des Schüttgutes mit der Luftströmung erzielt, wodurch der Trockenvorgang und damit der Wirkungsgrad des Trocknungsverfahrens erheblich verbessert wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin durch eine Trommel zum Trocknen von Schüttgütern nach dem obengenannten Verfahren gelöst, die einen Einlaß für das Schüttgut, eine zum Transport des Schüttgutes in der Trommel ausgebildete Innenwandung, einen Heißgaserzeuger an einem Ende der Trommel, eine an dem in Transportrichtung hinten liegenden Ende der Trommel vorgesehene Zuführung für nicht oder nur wenig erhitztes Gas .ind eine Absaugöffnung in der Trommel wandung zwischen den beiden Enden der Trommel aufweist, wobei die Länge der Trommel zwischen dem mit dem Heißgaserzeuger versehenen Ende und der Ab-augöffnung sowie zwischen der Zuführung für das nicht oder nur wenig erhitzte Gas und der Absiugöffnung so dimensioniert sind, daß das Schüttgut durch das Heißgas nur bis zu einem solchen Grad teilgetrocknet wird, daß es nach Abkühlung durch das nicht oder nur wenig erhitzte Gas auf ca. 30—50⁰C am Auslaßende der Trommel gerade getrocknet ist.

Vorzugsweise weist dabei die Innenwandung der Trommel Hubschaufeln auf, die mit spitzem Winkel zur Längsachse liegende Rippen aufweisen. Die Hubschaufeln dienen in bekannter Weise zum Anheben des Schüttgutes, das dann von oben nach unten durch die Trommelmitte fällt. Durch den spitzen Winkel der Rippen zur Achse wird der Transport des Schüttgutes erreicht. Wenn nun die Hubschaufeln mit den Rippen ausgebildet sind, ist es für die Gasströmung nicht möglich, ungehindert in der axialen Richtung an den Hubschaufeln vorbeizuströmen, sondern die Gasströmung wird durch die Rippen abgelenkt. Dieser Effekt wird noch dadurch vergrößert, daß die Hubschaufeln vorzugsweise an Montageblechen angeschraubt sind, die mit in der radialen Ebene versetzt zu den Rippen der Hubschaufein liegenden Rippen ausgestattet sind. Auf diese Weise bleibt zur Trommeünnenwandung hin nur ein geringer Durchgang für das strömende Gas. Dieser Durchgang wird vorzugsweise an einigen Stellen der Trommelinnenwandung komplett dadurch versperrt, daß die.Innenwandung mit Umlenkringen versehen ist, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Innenwandung entspricht. Durch diese Umlenkringe wird die Gasströmung von der Mantelfläche der Innenwandung zum Trommelinneren hin umgelenkt Der dadurch erzielte Effekt wird noch verbessert, wenn in der Achse der Trommel liegende Strömungskegel vorgesehen sind, die das anströmende Gas von innen nach außen lenken. Vorzugsweise sind Umlenkringe und Strömungskegel abwechselnd hintereinander angeordnet.

Dadurch findet eine ständige Umlenkung der Gasströmung von au3en nach innen und innen nach außen statt. Durch die erwähnten Rippen an den ikibschaufeln und ggf. Montageblechen wird eine weitgehende Verwirbelung der Gasströmung erreicht die einen intensiven Kontakt des Heißgases bzw. kühlen Gases mit dem Schüttgut gewährleistet.

Da die erfindungsgemäße Trommel — im Gegensatz zu den bekannten Trommeln — aus mehreren Abschnitten besteht, nämlich einem Einlaufteil, einem Heißgas-Trocknungsteil, einem Absaiigteil und einem Kaltgas-Trocknungsteil, ist es vorteilhaft, wenn diese lösbar miteinander verbunden sind. Dadurch ist es nämlich möglich, den unterschiedlichen Abnutzungsgraden der Trommelteile gerecht zu werden und nur einen Trommelteil auszuwechseln, wenn dieser korrodiert oder verschlissen ist, während die anderen Trommelteile einen geringeren Verschleißgrad aufweisen. Aus den gleichen Gründen ist die lösbare Anbringung der Umlenkschaufeln an den Montageblechen vorteilhaft. Dadurch ist es möglich, die Hubschaufeln, die mechanisch am stärksten belastet werden, in einfacher Weise auszutauschen, da die Montagebleche eine einfache Befestigung der Hubschaufeln an der Trommelwandung erlauben.

Der Transport des Schüttgutes in der Trommel kann auch dadurch vorgenommen werden, daß die Innenwandung aus der Horizontalen um einen kleinen Winkel in Transportrichtung nach unten geneigt ist.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine komplette Trokkentrommel.

Fig. 2 einen Schnitt C durch den Heißluft-Trocknungsiiil der Trockentrommel.

Fig. 3 einen Schnitt Sdurch den Absaugteil derTrokkentrommel.

Fig.4 einen Schnitt A am Übergang des Heißluft-Trocknungsteils zum Absaugteil mit einer Ansicht des Absaugteils. \

F i g. 5 eine Ansicht Kdes Einlaufteils,
Fig.6 eine Ansicht X des Endteils der Trommel, in den die Kaltluft eingeleitet wird.

In F i g. I ist die Trockentrommel 1 erkennbar, die aus

b5 vier Teilen, nämlich einem Einlauftetl 2. einem Heißgas-Trockenteil 3. einem Absaugteil 4 und einem Kaltgas-Trocknungsteil 5 besteht. Das Einlaufteil 2 weist einen Einlauftrichter 6 für das Schüttgut auf. durch den das

Schüttgut in den Anfang des Heißgas-Trocknungstcils 3 fällt. In der Achse der Trommel befindet sieh auf diese zeigend ein Heißgaserzeuger 7, aus dem Heißgas 8 axial in die Trommel 1 strömt. Das Heißgas 8 wird von mehreren, in der Achse der Trommel angeordneten Anströmkegeln 9 geteilt und nach außen abgelenkt. Durch Umlenkringe 10. deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Innenwandung der Trommel 1 entsprechen, findet eine Rückführung des Heißgasstromes 8 in die Trommelmitte statt. Anströmkegel 9 und Umlenkringe 10 wechseln über die gesamte Länge des Heißgas-Trocknungsteils 3 einander ab. In dem Absaugteil 4 wird das Heißgas 8 aus der Trommel abgesaugt.

Das über den Einlauftrichter 6 an die Trommel 1 gelagende Schüttgut wird in der Trommel 1 durch eine Innenwandung ti zum anderen Ende hin durch eine Rotation der Trommel 1 transportiert. Dabei wird das Schüttgut mittels Hubschaufeln 12 (Fig. 2) auf dem Umfang der Innenwandung 11 angehoben und rieselt von oben durch das Innere der Trommel 1 aul den Boden zurück. Die Hubschaufeln 12 sind an fest mit der Innenwandung 11 verbundenen Montageblechen 13 angeschraubt, die radial von der Innenwandung 11 in das Innere der Trommel zeigen. Um eine hindernisfreie Strömung der Heißluft bzw. Kaltluft am Mantel der Trommel 1 zu verhindern, weisen sowohl die Hubschaufeln 12 als auch die Montagebleche 13 Rippen 14 bzw. 15 auf, die sich in der Querschnittsebene der Trommel erstrecken. Die Rippe 14 der Hubschaufeln 12 weist dabei einen spitzen Winkel mit der Längsachse der Trommel 1 auf, wodurch gleichzeitig der Transport des Schüttgutes bewirkt wird.

In F i g. 2 läßt sich noch ein in der Trommelmitte jeweils angeordnetes Montagebuch 16 für einen Strömungskegel 9 erkennen.

F i g. 3 verdeutlicht die Anordnung der Hubschaufeln 12 und Montagebleche 13' im Absaugteil 4. Zwischen den Hubschaufein befinden sich einzelne Ausgangsöffnungen, durch die sowohl das Schüttgut rieselt als auch Luft strömt. Das Schüttgut wird von einem schaufelartigen Blech 17 aufgefangen, das sich mit der Trommel 1 dreht. In Fig. 3 findet die Drehung im Uhrzeigersinn statt. Beim Hochlaufen des Auffangblechs 17 wird das Schüttgut an der Wandung des Auffangbleches 17 wieder zur Öffnung 18 zurückbefördert und fällt von oben wieder in das Innere der Trommel zurück. Dadurch wird gewährleistet, daß in dem Absaugteil 4 zwar das Gas abgesaugt werden kann, das Schüttgut aber in der Trommel 1 verbleibt. Der Aufbau in dem Kaltgas-Trocknungsteil 5 der Trommel entspricht dem Aufbau in dem Heißgas-Trocknungsteil 3. Die Strömungskegel sind hierbei selbstverständlich so ausgerichtet, daß sie mit dem spitzen Kegelende gegen die Strömung des Kaltgases 19 zeigen.

F i g. 4 verdeutlicht die Absaugung der Kalt- und Heißluft 8, 19 in dem Absaugteil 5 und der Anordnung der Absaugöffnung 17.

Fig. 5 zeigt noch eine Ansicht auf den Einlaufteil 2. Oberhalb des Brenners und fluchtend mit dem Einlauftrichter 6 befindet sich eine Frischluftöffnung 20. neben der zwei weitere Frischluftöffnungen 21 angeordnet sind. Die Frischluftöffnungen sind verschließbar und können zur Temperaturregulierung der Heißgase 8 geöffnet werden. Dabei wird vorzugsweise zunächst die Frischluftöffnung 20 geöffnet, weil die Frischluftströmung dann an der Wandung des Einlaufcrichters 6 vorbeiläuft und diesen kühlt, wodurch eine Korrosion durch das Heißgas des Heißgaserzeugers 7 vermindert wird.

Soll das Heißgas weiter abgekühlt werden, können auch die Frischluftöffnungen 21 ganz oder teilweise geöffnet werden.

In Fig. 6 ist die Ansicht auf die andere Seite der Trommel dargestellt, auf der sich neun Frischluftöffnungen 22 befinden. Diese können in beliebiger Anzahl geöffnet werden, wodurch die in den Kaltgas-Trocknungsteil 5 der Trommel 1 eintretende Frischluft 19 regulierl wird. Wenn in dem Absaugteil 4 ein ausreichender Unterdruck erzeugt wird, ist es nicht erforderlich, die Frischluft in den Kaltgas-Trocknungsteil 5 einzublasen da diese durch den Unterdruck im Absaugteil 4 angesaugt wird. Die Entnahme des abgekühlten Schüttgutes am Ende der Trocknungstrommel 1 erfolgt über einen durch einen regelbaren Schiebeverschluß 23 verschließbaren Entnahmetrichter 24. Über den Anschlußflansch 25 im oberen Teil des Gehäuses kann Warmgas eingeleitet werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Trocknen von feuchten Schüttgütern unter Verwendung von Heißgasen (8), die strömend an dem in einer Trommel (1) bewegten Schüttgut vorbegeleitet werden, wobei das Schüttgut während seiner Bewegung in der Trommel (t) zunächst dem Heißgas (8) und anschließend einem nicht oder nur wenig erhitzten strömenden Gas (19) ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut durch das Heißgas (8) nur bis zu einem solchen Grad teilgetrocknet wird, daß es nach Abkühlung durch das nicht oder nur wenig erhitzte Gas (19) auf ca. 30-50°C am Auslaßende (23, 24) der Trommel (1) gerade getrocknet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heißgas (8) im Gleichstrom zur Transportrichtung und das nicht oder nur wenig erhitzte Gas (19) im Gegenstrom an dem Schüttgut vorbeigehet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gasarten (8, 19) an verschiedenen Enden der Trommel (1) eingeleitet und gemeinsam abgesogen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasströmungen (8, 19) in der Trommel (1) mehrfach umgeleitet und geteilt werden.

5. Trommel zum Trocknen von Schüttgütern und zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Einlaß (6) für das Schüttgut, einer zum Transport des Schüttgutes in der Trommel (1) ausgebildeten Innenwandung (11), einem Heißgaserzeuger (7) an einem Ende der Trommel (1), eine an dem in Transportrichtung hinten liegenden Ende der Trommel (1) vorgesehene Zuführung für nicht oder nur wenig erhitztes Gas (19) und eine Absaugöffnung (17, 18) in der Trommelwandung zwischen den beiden Enden der Trommel (1). dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Trommel (1) zwischen dem mit dem Heißgaserzeuger (7) versehenen Ende und der Absaugöffnung»*17, 18) sowie zwischen der Zuführung für das nicht oder nur wenig erhitzte Gas (19) und der Absaugöffnung (17, 18) so dimensioniert sind, daß das Schüttgut durch das Heißgas (8) nur bis zu einem solchen Grad teilgetrocknet wird, daß es nach Abkühlung durch das nicht oder nur wenig erhitzte Gas auf ca. 30-50⁰C am Auslaßende (23, 24) der Trommel (1) gerade getrocknet ist.

6. Trommel nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung (11) der Trommel (1) mit Hubschaufeln (12) versehen ist, die mit einem spitzen Winkel zur Mittellinie liegende Rippen (14) aufweisen.

7. Trommel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubschaufeln (12) an Montageblechen (13) angeschraubt sind, die mit in der radialen Ebene liegenden Rippen (15) versetzt zu den Rippen (14)der Hubschaufeln (12) ausgestattet sind.

8. Trommel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung (11) der Trockentrommel (I) mit Umlenkringen (10) versehen ist, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Innenwandung (11) entspricht.

9. Trommel nach einem der Ansprüche 5 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß in der Achse der

Trommel (1) liegende Strömungskegel (9) vorgesehen sind, die die anströmenden Gase (8,19) von innen nach außen lenken.

10. Trommel nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkringe (10) und Strömungskegel (9) abwechselnd hintereinander angeordnet sind.

11. Trommel nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß das Einiaufteil (2), das Heißgas-Trocknungsteil (3), das Absaugteil (4) und das Kaltgas-Trocknungsteil (5) lösbar miteinander verbunden sind.