DE3437281A1

DE3437281A1 - Verfahren und vorrichtung zur heisslufttrocknung von schuettgut, insbesondere zur darrbehandlung von gruenmalz

Info

Publication number: DE3437281A1
Application number: DE19843437281
Authority: DE
Inventors: Josef West Midlands Greulich
Original assignee: Seeger GmbH
Current assignee: Seeger GmbH
Priority date: 1984-10-11
Filing date: 1984-10-11
Publication date: 1986-04-17

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Heißlufttrocknung von Schüttgut, insbesondere zur Darrbehandlung von Grünmalz, der im Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 6 angegebenen Gattung.

Bei einer bekannten Vertikaldarre der genannten Art sind mehrere Schächte von einer Breite von etwa 25 bis 30 cm vorgesehen, die lufttechnisch in drei Ebenen unterteilt sind. Zum Entleeren werden Klappen an der Unterseite der Schächte geöffnet und das Darrmalz im freien Fall abgeführt. Die Schächte dieser Darre werden mit einer Tagescharge gefüllt und mit einem üblichen Temperaturprogramm im 24-Stunden-Rhythmus gedarrt. Während des Trocknungsvorgangs verringert sich das Volumen des Darrgutes, so daß ständig Gut von oben her in die Schächte nachgefüllt werden muß, um ein ungenutztes Entweichen von Luft zu vermeiden. Da das Gut in der bekannten Vertikaldarre zuerst im unteren Bereich trocken wird und feuchte Partien die Grenze der Zwischendecken durch Nachrutschen passieren können, sind innerhalb eines lufttechnischen Abteils große Unterschiede im Gutwiderstand vorhanden. Dies wirkt sich sowohl nachteilig auf den Energiebedarf für die Luftumwälzung als auch für die im Darrgut stattfindenden biologischen Prozesse aus. Hinzu kommt, daß eine Trennung in voneinander lufttechnisch abgegrenzte Bereiche zum abwechselnden, voneinander unabhängigen Schwelken und Abdarren bei der bekannten Vertikaldarre nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Heißlufttrocknung von Schüttgut, insbesondere zur Darrbehandlung von Grünmalz der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß in den einzelnen Trocknungsbereichen

übe·r die gesamte Hohe der Vertikalschächte möglichst konstante strömungstechnische und thermodynamische Bedingungen eingestellt werden können, so daß insgesamt ein niedrigerer Energiebedarf für die Luftumwälzung sowie eine gleichmäßigere Zustandsverteilung beim Trocknungsprozeß gewährleistet sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu entwickeln, in der das genannte Verfahren durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Ansprüchen 1 und 6 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung geht einmal von dem Gedanken aus, daß über die gesamte Dauer des Trocknungsprozesses ein über die Höhe des Vertikalschachtes weitgehend konstanter Querströmungswiderstand für Luft erzeugt werden muß, um im gesamten Gutvolumen einen gleichmäßig ablaufenden Trocknungs-, Schwelk- bzw. Abdarrprozeß zu erhalten. Da der Luftwiderstand in erster Näherung proportional zur Pressung innerhalb des Schüttgutes ist, muß nach der Erfindung dafür gesorgt werden, daß die Pressung über die Höhe des Schachtes weitgehend konstant ist. Da bei freier Schüttgutoberfläche die Pressung nach oben hin abnimmt, kann dies durch eine auf die nach oben weisende Oberfläche des Guts ausgeübte einstellbare Flächenkraft bewirkt werden.

Bei größeren Chargen ist es im Interesse eines Verfahrensablaufs mit möglichst geringen Ausfallzeiten zweckmäßig, mehrere mit einer Flächenkraft beaufschlagtes Gut enthaltende Schächte Parallelschaltung mit Heißluft zu durchströmen und die Heiß-

luftzufuhr zu den einzelnen Schächten der Parallelschaltung zum Zwecke des Be- und Entladens unabhängig voneinander abschaltbar zu gestalten.

Zur besseren Nutzung der aufgeheizten Luft und somit zur weiteren Erniedrigung des Energiebedarfs ist es vorteilhaft, wenn mindestens zwei Gruppen parallelgeschalteter Schächte hintereinander von der Heißluft durchströmt werden und wenn die Reihenfolge der Durchströmung der einzelnen Schachtgruppen wahlweise umgeschaltet werden kann. Im Falle des Darrens von Grünmalz wird dadurch ein echtes Zweihorden-Verfahren ermöglicht, bei welchem immer abwechselnd, beispielsweise im Zwölf-Stunden-Takt, im einen Bereich geschwelkt und im anderen Bereich abgedarrt wird und die Abluft der Abdarrschächte als Schwelkluft genutzt werden kann.

Zur Aufbringung der Flächenkraft auf die Gutsäule wird gemäß der Erfindung eine sich über die Schachtlänge erstreckender, gegen die Schachtwand luftdicht abdichtbarer und auf die Oberfläche des Guts auflegbarer Belastungsschuh durch die Beladeöffnung in den Schacht eingeführt. Die auf das Gut wirkende Andrückkraft wird vorzugsweise durch Anbringen von Gewichten oder von Gegengewichten am Belastungsschuh eingestellt. Der Belastungsschuh kann auch eine sich über die Länge des Schachts erstreckende Verteilschnecke enthalten, die an ein vorzugsweise als Teleskoprohr ausgebildetes Zuführrohr für das Gut anschließbar ist. Um eine zusätzliche Pressung beim Beladen durch das in den Schacht einfallende Gut zu vermeiden oder zu verringern, können in den Schächten Einbauten in Form von quer gespannten Seilen, Fäden oder Netzen als Materialbremsen vorgesehen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine modifizierte Zweihorden-Vertikaldarre in schematischer Darstellung;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus einem Vertikalschacht mit Belastungsschuh;

Fig. 3 einen Ausschnitt entsprechend Fig. 2 mit einem

zugleich als Beladevorrichtung ausgebildeten Belastungsschuh.

Die in Fig. 1 dargestellte Vertikaldarre enthält insgesamt sechs durch luftdichte und wärmeisolierte Zwischenwände 10,10' voneinander getrennte, langgestreckte Räume 12,12', in denen je ein sich über die Länge und die Höhe des betreffenden Raums erstreckender Schacht 16,16' etwa mittig angeordnet ist. Der Schacht 16,16* unterteilt den jeweiligen Raum 12,12' in je einen mit mindestens einer Zuluftöffnung 18,18' versehenen Zuluftbereich 20,20' und mindestens einer Abluftöffnung 24,24' versehenen Abluftbereich 22,22', wobei die an den Zuluftbereich und den Abluftbereich angrenzenden Breitseitenwände 52 des Schachtes 16 aus versteiftem Langlochhordenblech bestehen und dadurch luftdurchlässig sind. Jeweils drei der Schachträume 12,12' sind unter Bildung einer Gruppe hinsichtlich der Zuluft- und Abluftführung parallelgeschaltet: Die Zuluftöffnungen 18 der Schachträume 16 sind gemeinsam mit der Zuluftleitung 36 und die Abluftöffnungen 24 gemeinsam mit der Abluftleitung 38 verbunden, während die Zuluftöffnungen 18' der Schachträume 16' mit der Zuluftleitung 36' und die Abluftöffnungen 24' mit der Abluftleitung 38' verbunden sind. In den Zu- bzw.

Abluftleitungen 36,36' bzw. 38,38' sind zwei Luftumsteller 32,40 angeordnet, über die die Schachtgruppen 16,16' je nach Stellung des Schiebers 34,42 in der einen oder anderen Reihenfolge strömungsmäßig hintereinandergeschaltet werden können.

Bei den in Fig. 1 in durchgezogenen Linien dargestellten Stellungen der Schieber 34,42 wird die von einem nicht dargestellten Wärmetauscher durch die Öffnung 26 in den Luftraum 28 gelangende Zuluft zunächst in einem Hauptheizregister 30 auf eine vorgegebene Temperatur aufgeheizt und gelangt von dort über den ersten Durchtrittsweg 66 des Luftumstellers 32, die Zuluftleitung 36' und die offenen Zuluftöffnungen 18' in den Zuluftbereich 20' der Schachträume 16'. Von dort aus strömt die Heißluft in Richtung der Pfeile 62 im wesentlichen quer durch die mit dem zu trocknenden Gut 54 gefüllten Schächte 16* hindurch und gelangt über den Abluftbereich 22', die Abluftöffnungen 24' und die Abluftleitung 38' zu dem zweiten Luftumsteller 40 und wird anschließend über die Klappe 44 mit Frischluft versetzt und in einem Zusatzheizregister 46 erneut aufgeheizt. Von dort wird die Luft über einen Radialventilator 48 und den zweiten Durchtrittsweg 64 des ersten Luftumstellers 32 zur Zuluftleitung 36 der zweiten Schachtgruppe 16 gefördert, in der sie durch die Zuluftöffnungen 18 in den Zuluftbereich 20 der Schachträume 16 gelangt. Die Heißluft durchströmt die Schächte wiederum im wesentlichen quer in Richtung der Pfeile 62 und gelangt über die Abluftbereiche 22, die Abluftöffnungen 24, die Abluftleitung 38 und den zweiten Weg des zweiten Luftumstellers 40 zu einer Rohrleitung 50, die zu dem nicht dargestellten Wärmetauscher führt, an dem die Abluft einen Teil ihrer Wärme an die primär zugeführte Zuluft abgibt.

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Durch Umschalten der Luftumsteller 32,40 in die gestrichelt dargestellte Lage ihrer Schieber 34,42 kann die Reihenfolge der Durchströmung der beiden Schachtgruppen 16,16' umgekehrt werden. In Fig. 1 ist dies an den durchgezogen und gestrichelt gezeichneten Pfeilen 64 , 6.4 ' , 66 , 66 ' im Bereich des Luftumstellers 32 zeichnerisch angedeutet. Innerhalb der Schachträume 16,16' tritt dagegen keine Umkehr in der Strömungsrichtung ein, was an den gleichgerichteten Pfeilen 62 und 62' zu erkennen ist.

Die Schächte 16,16' werden über ihre nach oben zu öffnenden Beladeöffnungen 57 vom Beladeraum 68 aus mit Hilfe einer nicht dargestellten, verfahrbaren Beladeeinrichtung mit dem zu trocknenden Gut 54 in vorgegebener Reihenfolge beladen. Das Entladen der Schächte 16' erfolgt dadurch, daß die im Betriebszustand geschlossene Entladeklappe 59 geöffnet wird, so daß das getrocknete Gut im freien Fall in den darunter befindlichen Kühl- und Entladebunker 61 herausfällt um von dort durch ein nicht dargestelltes Fördersystem ausgetragen werden zu können. Vor dem Be- und Entladen eines Schachtes werden die zugehörigen Zu- und Abluftöffnungen 18',24' mit einer Klappe 19 bzw. 25 geschlossen, so daß der Betrieb in den übrigen Schächten aufrechterhalten werden kann.

Die beschriebene Trocknungsanlage ist vor allem zum Trocknen von Grünmalz für die Bierherstellung bestimmt. Die beiden lufttechnisch hintereinander geschalteten Gruppen von Vertikalschächten 16,16' bilden eine modifizierte Zweihorden-Vertikaldarre, deren die "Horden" bildenden Schachtgruppen abwechselnd jeweils im ZwölfStundentakt als Schwelk- und Abdarrschächte betrieben werden. In der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung bildet die Schachtgruppe 16 die Schwelkeinheit und die Schachtgruppe 16' die Abdarreinheit.

Strömungstechnisch ist die Schwelkeinheit der Abdarreinheit nachgeschaltet, so daß 100 % der Abluft der Abdarrschächte als Schwelkluft genutzt wird. Wenn der Schwelkprozeß teilweise und der Abdarrprozeß ganz abgeschlossen ist, kann das Darrmalz aus den Schächten 16' der Abdarreinheit nacheinander in den Entladebunker 61 entladen werden, wie dies für den mittleren Schacht 16' der betreffenden Gruppe in Fig. 1 dargestellt ist. Anschließend werden die Schächte 16' wieder mit frischem Grünmalz befüllt. Die Luftführung wird umgeschaltet, so daß nunmehr in der anderen Schachtgruppe 16 die Abdarrphase beginnt, während in den neu beschickten Schächten 16' die Schwelkphase eingeleitet wird.

Durch das Trocknen verringert sich das Volumen des Darrguts. Innerhalb der Schächte 16,16' tritt ein Setzvorgang ein, der ohne zusätzliche Vorkehrungen zu einer nach oben hin abnehmenden Pressung in der Gutsäule und damit zu einem in Querrichtung unterschiedlichen Luftwiderstand führt. Um die dadurch bedingten Nachteile eines ungleichmäßigen Trocknungsvorgangs und eines erhöhten Energiebedarfs bei der Luftumwälzung zu vermeiden, ist in die Schächte 16,16' von oben her ein sich über die gesamte Schachtlänge erstreckender Belastungsschuh 58,58' eingesetzt, der auf der Gutoberfläche lastet. Die Andrückkraft wird vorzugsweise durch die Wahl des Gewichts des Belastungsschuhs 58,58' so bemessen, daß über die gesamte Gutsäule eine weitgehend konstante Pressung und damit ein konstanter Luftwiderstand erzeugt wird.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Belastungsschuh 58 mit Hilfe einer Seilwinde 72 in die Beladeöffnung 57 eingeführt, sobald der Beladevorgang abgeschlossen ist. Die im Öffnungsbereich gegen die Schachtwände 52 anliegende umlaufende Dichtung 70 am Belastungs-

schuh 58 sorgt dafür, daß während des Trocknungsvorgangs keine Falschluft durch die Beladeöffnung 57 entweichen kann. Die aufgrund der Schrumpfung des Darrguts eintretende Volumenverringerung führt dazu, daß sich das Darrgut innerhalb des Schachtes allmählich setzt. Gleichwohl wird die Pressung durch den auf der Gutoberfläche mit seinem Eigengewicht lastenden und beim Setzvorgang nachrückenden Belastungsschuh 58 auf einem weitgehend konstanten Wert gehalten.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Belastungsschuhs 58' schematisch dargestellt, der zugleich als Beladevorrichtung dient. Der Schuh ist nach unten hin offen und enthält eine Verteilschnecke 74, die beim Beladen von oben her über ein als Teleskoprohr ausgebildetes Zuführrohr 76 mit Grünmalz beaufschlagt wird. Mit dieser Vorrichtung kann der Schacht 16 von unten nach oben unter allmählichem Anheben der Vorrichtung gleichmäßig mit Grünmalz gefüllt werden, wobei die Pressung beim Beladen gering gehalten werden kann. Sollte sich das Eigengewicht dieses Schuhs mit Verteilschnecke 74 als zu groß erweisen, um während des Trocknungsvorgangs unmittelbar auf die Gutoberfläche aufgelegt werden zu können, kann eine Gewichtskompensation, beispielsweise über eine elastische Seilaufhängung oder über Hebel mit Gegengewichten vorgesehen werden. Im Zuführrohr 76 befindet sich eine Luftsperre, die während des Trocknungsvorgangs ein Entweichen von Falschluft verhindert.

- Leerseite -

Claims

DR.-ING. EUGEN; MAlER :"DR.-'.NG. ECKHARD WOLF

.1- . - PATSNTAMWAL"?
ZUGELASSENEVERTRETERVOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

TELEFON: (Ο711) 242761/2 DRESDNER BANK AG

TELEGRAMME: MENTOR _{STUTTGART NR}, _192Ο534

telex: 721512 mwpat d 7 STUTTSART 1, PISCHEKSTR. 19 Postscheck stst. 25200-709

^{A 13} °²⁸

28.9.1984

f - sg

Seeger GmbH

Boschstraße 7

7067 Plüderhausen

Verfahren und Vorrichtung zur Heißlufttrocknung von Schüttgut, insbesondere zur Darrbehandlung von Grünmalz

Ansprüche

Verfahren zur Heißlufttrocknung von Schüttgut, insbesondere zur Darrbehandlung von Grünmalz, bei welchem das in mindestens einem Vertikalschacht mit luftdurchlässigen Breitseitenwänden angeordnete Gut im wesentlichen horizontal von der Heißluft durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf die nach oben weisende Oberfläche des Guts eine einstellbare Flächenkraft ausgeübt und dadurch eine über die Schachthöhe weitgehend konstante Gutpressung und ein konstanter Querströmungswiderstand für Luft erzeugt wird.

* ι*
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere mit einer Flächenkraft beaufschlagtes Gut enthaltende Schächte in Parallelschaltung von der Heißluft durchströmt werden und daß die Heißluftzuführung zu den einzelnen Schächten der Parallelschaltung zum Zwecke des Be- und Entladens zweiweilig abgeschaltet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Gruppen parallelgeschalteter Schächte hintereinander von der Heißluft durchströmt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Heißluft im Bereich zwischen den beiden Schachtgruppen zusätzlich aufgeheizt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge der üruchströmung der einzelnen Schachtgruppen wahlweise umgeschaltet wird.
6. Vorrichtung zur Heißlufttrocknung von Schüttgut, insbesondere zur Darrbehandlung von Grünmalz, mit mindestens einem vertikal in einem luftdurchströmten Raum angeordneten, oben eine Beladeöffnung und unten eine verschließbare Entladeöffnung für das Schüttgut aufweisenden, sich über die gesamte Länge des Raums erstreckenden Schacht, der den Raum in je einen mit mindestens einer Zuluftöffnung versehenen Zuluftbereich und mindestens einer Abluftöffnung versehenen Abluftbereich unterteilt und dessen an den Zuluftbereich und den Abluftbereich angrenzende Breitseitenwände luftdurchlässig sind, gekennzeichnet durch einen sich über die Schachtlänge erstreckenden, durch die Beladeöffnung (57) in den Schacht (16) einführbaren, gegen die Schachtwand luftdicht abdichtbaren und auf die Oberfläche des Guts (54) auflegbaren Belastungsschuh (58,58').

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Belastungsschuh (58) mit Hilfe mindestens einer mechanischen Hebevorrichtung, vorzugsweise mittels einer Seilwinde (72) anhebbar und absenkbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Gut (54) wirkende Andrückkraft vorzugsweise durch Anbringen von Gewichten oder Gegengewichten am Belastungsschuh (58,58') einstellbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Belastungsschuh (58') eine sich über die Länge des Schachts (16) erstreckende Verteilschnecke (74) enthält, die an ein Zuführrohr (76) für das Gut (54) anschließbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (76) als luftdicht verschließbares Teleskoprohr ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere mit Belastungsschuhen (58,58*) ausgestattete Schächte (16) in durch luftdichte und wärmeisolierende Zwischenwände (10,1O¹) voneinander getrennten Räumen (12,12') angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluftöffnungen (18 bzw. 18') mehrerer Räume (12 bzw. 12') unter Bildung einer Schachtgruppe mit je einem gemeinsamen Zuluftrohr (36 bzw. 36') und Abluftrohr (38 bzw. 38') verbunden sind und daß die Zu- und Abluftöffnungen (18,18', 24,24') der einzelnen Räume (12,12') unabhängig voneinander verschließbar sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei mit verschiedenen Zuluft- und Abluftrohren (36,38'.36',38') verbundene Schächte oder Schachtgruppen (16,16') vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mit der an einem Hauptheizregister (30) aufgeheizten Zuluft eine erste Schachtgruppe (16') zum Nachtrocknen bzw. Abdarren des darin befindlichen Guts beaufschlagbar ist, daß die Abluft aus dieser Schachtgruppe in einem Zusatzheizregister (46) weiter aufheizbar und als Zuluft einer zweiten Schachtgruppe (16) zum Vortrocknen oder Schwelken des darin befindlichen Guts (54) zuführbar ist, und daß die Abluft aus der zweiten Schachtgruppe (16^) durch einen Wärmeaustauscher unter Abgabe von Wärme an die Zuluft für die erste Schachtgruppe (16^f) hindurchführbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge der Durchströmung der einzelnen Schachtgruppen (16,16') mittels vorzugsweise gekoppelt betätigbarer Luftumsteller (32,40) in den Zu- und Abluftrohren (36,36';38,38') wahlweise einstellbar ist.