DE3317572C2 - Schaufeltrockner - Google Patents

Abstract

Der Schaufeltrockner umfaßt eine liegende Trommel (1) mit einem koaxialen Rotor (2), der an einen reversiblen Antrieb angeschlossen ist. Der Rotor (2) trägt über seine Länge und seinen Umfang verteilt Rührarme (4) mit Schaufeln (5). An jedem seiner beiden Enden sitzen Stirnflächenschaber. Jeder der beiden Stirnflächenschaber ist durch eine Vielzahl von einzelnen Schabblechen (6) gebildet. Der Anstellwinkel ( α) dieser Bleche zur Drehrichtung (T) während des Trocknungsvorganges ist ein nach außen spitzer Winkel von etwa 10 bis 40 °. Die Schabbleche (6) sind gegenseitig so angeordnet, daß sie in ihrer Gesamtheit die Stirnfläche der Trommel (1) lückenlos überstreichen.

Description

Trommelstirnwand im Axialschnitt, F i g. 5 die Ansicht in Richtung des Pfeiles V der F i g. 4 bei weggelassener Stirnwand, F i g. 6 eine weitere Variante im Axialschnitt und Fig.7 die Ansicht in Richtung des Pfeiles VIl der F i g. 6 gleichfalls bei weggelassener Stirnwand.

In den Figuren sind die liegende Trommel mit 1. der Rotor mit 2 und dessen motorischer Antrieb mit 3 bezeichnet Trommel und Motor sind in üblicher Weise (nicht dargestellt) mittels entsprechender Träger am Boden befestigt Der Antrieb ist vorzugsweise reversibel und stufenlos drehzahlregelbar. Am besten geeignet sind hydraulische Antriebe.

Die Trommel 1 ist in an sich bekannter Weise mit Belade- und Entladeöffnungen versehen, mit einem Heizmantel ausgestattet und an eine Brüdenabsaugung angeschlossen. Alle diese Elemente sind konventionell und dahe in den Figuren nur symbolisch durch Pfeile angedeutet: L Beladeöffnung, E Entladeöffnung, BRUe Brudenabsaugöffnung, HD Heizdampfzuleitung, HDK H eizdampfkondensatableitung.

Der Rotor 2 ist von innen beheizbar und mit gleichmäßig über seinem Umfang und seine Länge Vf rteilten Rührarmen 5 ausgestattet, die an den Enden Schaufeln 5 tragen. Die Schaufeln 5 sind so geneigt, daß sie in der Drehrichtung Tim Uhrzeigersinn (Funktion Trocknen) auf in der Trommel befindliches Gut eine Krafikomponente in Richtung auf die beiden Trommelenden ausüben und im Gegendrehsinn A (Funktion Entleeren) das (getrocknete) Gut in die Trommelmitte schieben, wo sich unten die Entladeöffnung /-"befindet.

Der Rotor 2 trägt an jedem seiner beiden Enden je einen auf die Trommelstirnwände Ii einwirkenden Schaber, der im folgenden als Stirnwandschaber bezeichnet ist. Jeder dieser beiden Stirnwandschaber ist durch eine Vielzahl von Einzelschabblechen 6 gebildet.

Die Schabbleche 6 stehen zur Drehrichtung T »Trocknen« in einem spitzen Anstellwinkel λ nach außen. Sie üben daher in der Drehrichtung T auf das zu trocknende Gut eine nach innen gerichtete Kraftkomponente aus. Der Anstellwinkel λ beträgt bei den Ausführungsformen der F i g. 2 und 5 darstellungsgemäß ca. 20° und bei derjenigen der F i g. 7 ca. 35°. Der Anstellwinkel kann auch etwas kleiner oder größer, insbesondere im Bereich von 10—40° gewählt werden. In der Praxis wird er durch Versuche an die Eigenschaften des zu trocknenden Gutes optimal angepa3t. Bei Trocknern, die stets für das gleiche Gut verwendet werden, sind die Bleche 6 in der Regel angeschweißt. Trockner für verschiedene Güter werden mit Vorteil mit Blechen 6 ausgestattet, deren Anstellwinkel tx wahlweise einstellbar und in den jeweils gewünschten Lagen fixierbar ist.

Die Schabbleche 6 sind radial so verteilt, daß sie die Stirnwände Is der Trommel 1 im wesentlichen lückenlos oder sich teilweise überdecken überstreichen. In den F i g. 2,5 und 7 ist die Überdeckung durch die Linien ÜL angedeutet. Die Bleche 6 können über den Umfang gleichmäßig verteilt sein. Insbesondere aus konstruktiven Gründen ist es jedoch zweckmäßiger und einfacher wenn, wie dargestellt, alle Bleche 6 in einer Durchmesserlinie (F i g. 2, 5) oder in einer Radiallinie (F i g. 7) angeordnet sind. Hierbei ist gemäß den Fig.2 und 5 die Anordnung weiter so getroffen, daß die Bleche 6 der einen Durchmesserhälfte (Radius) die Lücken der anderen vorzugsweise mit geringer Überdeckung überstreichen. Gemäß F i g. 7 überdecken sich benachbarte Bleche, wozu vorzugsweise der Anstellwinkel <* etwas größer, darstellungsgemäß c<»a 35° gewählt ist. Wie aus Fig.3 ersichtlich sitzt eine erste Gruppe der Bleche 6 direkt am letzten Rührarm 4 des Rotors 2, eine zw<.^;te Gruppe direkt an der Stirnfläche 2s des Rotors 2 und eine dritte Gruppe an einem Arm 7, der sich mittei: einer Stütze 8 am nächstgelgenen Rührarm 4 abstüt; t. Die Bleche 6 sind in ihrer Länge so bemessen bzw. abgestimmt, daß ihre Stirnkanten 6s bis knapp an die Trommelstirnwände Is reichen, diese jedoch auch bei der höchsten Betriebstemperatur nicht berühren. Der ίο Abstand (Spiel) Δ beträgt bei der höchsten Betriebstemperatur ca. 5 bis 15 Millimeter, vorzugsweise ca. 8 Millimeter. Im kalten Zustand ist der Abstand Δ entsprechend der Wärmedehnungsdifferenz zwischen Rotor und Trommel größer. Die stirnseitigen Kanten 6s sind in der Form an die Form der Trommelstirnwände Is angepaßt, so daß der genannte Abstand Δ zwischen ihnen und der Trommelstirnwand überall etwa gleich groß ist Die Schabbleche 6 sind an der Vorderkante 6 ν angeschärft, wodurch sich der durch das Produkt auf sie ausgeübte Bremswiderstand zusätzlich verringert.

Bei den in aen F i g. 4,5,6 und 7 gezeigten Varianten mit gewölbten Stirndeckeln Is sind die oeiden äußeren Schabbleche 6o gleichfalls an der in der Drüirichtung T »Trocknen« vorderen Kante scharf und außerdem so geformt, daß ihre Rückseite durch eine schräge Fläche in der Drehrichtung A »Austragen« (Entleeren) auf das Produkt enie zur Trommelmitte gerichtete Förderkraft ausübt.

Das Trocknen erfolgt chargenweise. Nach dem Einfüllen des zu trocknenden Gutes, z. B. eines Preßkuchens (aus einer Filterpresse) und Schließen der Einfüllöffnung £ wird der Rotor 2 in Richtung 7"»Trocknen« in Drehung versetzt und die Brüdenabsaugung BRUe eingeschaltet. Die Heizung HD wird entweder vor dem Füllen (Vorheizung), beim Füllen oder nach Abschluß des Füllens eingeschaltet. Der Rotor 2 kann entweder mit konstanter oder lastabhängiger Drehzahl angetrieben werden. Bei lastabhängiger Regelung können Energieaufwand (Antrieb, Heizung) und Trocknungseffekt (Zeit) optimiert werden.

Nachdem der gewünschte Trocknungsgrad erreicht ist, w>d nach Abschaltung der Heizung und Brüdenabsaugung die Drehrichtung des Rotors 2 umgekehrt und die Entladeöffnung E geöffnet. Das getrocknete Gut wird unterstützt von dem nunmehr in der Drehrichtung A »Austragen« laufenden Rotor durch die Öffnung E ausgetragen.

Es hat sich gezeigt, daß, verglichen mit konventionellen Trocknern, beim erfindungsgemäßen Trockner die so vom Antrieb aufzubringenden Lastspitzen im Mittel um ca. 30% gesenkt werden können und daß bei lastabhängiger Regelung sich die mittlere Drehzahl merklich erhöht, was eine zusätzliche Verkürzung der Trocknungszeit zur Folge hat.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schaufeltrockner mit einer liegenden Trommel mit einem motorisch antreibbaren koaxialen Rotor mit Rührarmen und Stirnflächenschabern, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Stirnflächenschaber durch eine Vielzahl von einzelnen Schabblechen (6) gebildet ist, die zur Drehrichtung des Rotors (2) in einem spitzen Anstellwin- ι ο kel (λ) stehen und in ihrer Gesamtheit die zugeordnete Stirnfläche (Is) der Trommel (1) im wesentlichen lückenlos überstreichen.

2. Schaufeltrockner gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schabbleche (6) η alle in einer Durchmesserlinie angeordnet sind, wobei die Schabbleche (6) der einen Durchmesserhälfte (Radius) die Lücken der anderen Hälfte überstreichen und umgekehrt (F i g. 2,3,5).

3. Schaufeltrockner gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schabbleche (6) aiie in einer Radiaiiinie angeordnet sind, wobei die von zwei benachbarten Blechen überstrichenen Bereiche sich gegenseitig überdecken (F i g. 7).

4. Schaufeltrockner gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem drehrichtungsreversiblem Rotor (2), dessen Schaufeln (5) so geformt sind, daß sie in der einen Drehrichtung, welche im folgenden als Drehrichtung (T) »Trocknen« bezeichnet ist, primär eine Mischwirkung und in der anderen Drehrichtung, welche im folgenden als Drehrichtung (A) »Austragen :< bezeichnet ist, primär eine axiale Materialtransportwirkung in Richtung auf eine oder mehrere Austragsöffnungen (E) ausüben, dadurch gekennzeichnet, daß der Ans'ollwinkel (λ) der einzelnen Schabbleche (6) zur Drehrichtung (T) »Trocknen« ein nach außen spitzer Winkel (λ) ist, so daß in dieser Drehrichtung die Bleche (6) auf das zu trocknende Gut nach innen gerichtete Kraftkomponenten ausüben.

5. Schaufeltrockner gemäß den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel (λ) 10° bis 40°, vorzugsweise etwa 20° bis 35° beträgt

6. Schaufeltrockner gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Drehrichtung (T) »Trocknen« vorderen Kanten (6v) der Schabbleche (6) messerartig angeschärft sind.

7. Schaufeltrockner gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (J) zwischen den stirnseitigen Kanten (6s) der Schabbleche (6) und den Stirnflächen (Is) der Trommel (1) in der Größenordnung von Millimetern liegt und vorzugsweise bei der höchsten Betriebstemperatur etwa 5 bis 15 Millimeter beträgt.

8. Schaufeltrockner gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitigen Kanten (6s) der Schabbleche (6) in ihrer Form an die Form der Trommelstirnflächcn (Is) an- e>o gepaßt sind, so daß der Absland (J) zwischen ihnen und der Trommelstirnfläehe (Is) überall etwa gleich groß ist.

9. Schaufeltrockner gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bi der Anstellwinkel (<») der Schabblechc (6) wahlweise einstellbar ist.

Die Erfindung betrifft einen Schaufeltrockner gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Schaufeltrockner dieser Art ist durch die CH 500452 bekannt In Schaufeltrocknern der erfindungsgemäßen Art haben die Stirnflächenschaber die Aufgabe, während des Trocknungsprozesses ein Verkrusten der Trommelstirnflächen und damit eine Verschlechterung des Wärmeüberganges zu verhindern. Bei den bisher bekannten Schaufeltrocknern bestehen die Schaber aus einem etwa radial verlaufenden durchgehenden Stahlblech, welches zur Drehrichtung während des Trocknens senkrecht, schwach positiv oder schwach negativ geneigt ist. Diese Ausbildung und Anordnung hat vor allem den Nachteil, daß infolge seiner breiten Angriffsfläche der Schaber beim Eintauchen in das Produkt eine starke Bremsung des Rotors bewirkt, deren Überwindung eine hohe Antriebsleistung verlangt. Außerdem wird insbesondere bei negativer Anstellung des Schabbleches das Produkt stark an die Stirnwand gedrückt und dort komprimiert, wodurch der Wärmeübergang verschlechtert und der nachteilige Bremseffekt weiter erhöht wird. Bei Trocknern mit konstantem Antrieb treten oft Überlastungen des Antriebssystems und Beschädigungen des Schabers auf. Bei Trocknern mit lastabhängiger Regelung zeigen sich starke Lastschwankungen. Es kommt relativ oft zu Blokkierungen des Rotors, was zumeist nur durch Unterbrechung des Trocknungsvorganges und vorzeitige Entleerung des Trockners behoben werden kann.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Stirnschaber so auszubilden, daß sie bei optimaler Schabwirkung auch beim Eintauchen in das Produkt eine möglichst geringe Bremswirkung haben.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 beschriebene Anordnung im wesentlichen gelöst. Besondere Optimierungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Durch die Lücken der schräg angestellten Schabbleche kann das Produkt, ohne komprimiert zu werden, ausweichen, wobei durch die Schräg teilung ein radialer Stofftransport erfolgt. Die schräg gestellten Schabbleche ergeben eine Aufreißwirkung (Messereffekt), wodurch die Krustenbildung am Deckel verhindert wird. Dadurch bleiben die Kontaktflächen für einen guten Wärmeübergang für Heiz- und Kühlzwecke frei.

Da die Bleche infolge ihrer speziellen Anordnung strömungstechnisch vorteilhaft sind, ergibt sich beim Durchtritt durch das Produkt eine nur geringe Leistungserhöhung. Bei lastabhängiger Regelung stellt sich eine höhere Drehzahl ein und es werden durch die schnellere Umwälzung des Produktes die Trocknungszeilen verkürzt.

Durch die geringere Lastaufnahme wird der Energieverbrauch gesenkt, die mechanische Belastung von Welle, Lagern und Stopfbuchsen verringert, was sich in einer erhöhten Lebensdauer und somit Kosteneinsparung manifestiert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben; es zeigen

Fig, 1 einen SchnuTclmrckncr im Axialschnill durch die Trommel,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 11-11 der Fig. I.

Fig. 3 das in Fig. I rechte Ende des Rotors in perspektivischer Darstellung, wobei (aus zeichnerischen Gründen) d'c Drehrichtung und der Anstellwinkel der .Schabbleche invertiert sind,

I- i ι:. 4 di\s linke linde einer Variante mit gewölbter