DE3616411A1 - Method and device for convective drying and cooling of pourable bulk materials - Google Patents
Method and device for convective drying and cooling of pourable bulk materialsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur konvektiven Trocknung und anschließender Abkühlung rieselfähiger Schüttgüter in einem Rundkühler/Trockner, wobei eingefülltes Schüttgut den Rundkühler/Trockner von Boden zu Boden von oben nach unten durchläuft und dabei im Gegenstrom mit den Rundkühler/Trockner von unten nach oben durchströmender Luft getrocknet und gekühlt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.The invention relates to a method for convective Drying and subsequent cooling more flowable Bulk goods in a rotary cooler / dryer, being filled bulk goods the round cooler / dryer from the bottom to the floor from top to bottom and in Counterflow with the round cooler / dryer from bottom to top air flowing through it is dried and cooled. The The invention also relates to a device for carrying it out of such a process.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind dem deutschen Gebrauchsmuster 84 36 917 entnehmbar. Eine Vielzahl der unterschiedlichsten Produkte erfordert für die Weiterverarbeitung oder Lagerung einen bestimmten maximalen Feuchtegehalt. Die geforderte Maximalfeuchte hängt vom jeweiligen Produkt ab und bewegt sich in auf die Produktgesamtmasse bezogenen Größenordnungen zwischen 0,1% (und darunter) z. B. bei Kunststoffgranulaten und bis zu 16% und mehr z. B. bei Getreide. In ähnlichen Größenordnungen bewegt sich die Produktfeuchte vor der Trocknung, nämlich von etwa 1 bis 2% (evtl. weniger) z. B. bei Kunststoffgranulaten bis zu 40% und mehr z. B. bei Fischfutterpellets, Kunststoffgranulaten, Backschrotmischungen und ähnlichen Produkten.A method and a device of this type are German utility model 84 36 917 can be removed. A Variety of different products required for the further processing or storage a certain maximum moisture content. The required maximum humidity depends on the respective product and moves in on the Total product dimensions related orders of magnitude between 0.1% (and below) e.g. B. in plastic granules and up to 16% and more z. B. in cereals. In similar The product moisture moves in the order of magnitude Drying, namely from about 1 to 2% (possibly less) z. B. for plastic granules up to 40% and more z. B. at Fish feed pellets, plastic granules, Baked meal mixes and similar products.
Bei der in dem deutschen Gebrauchsmuster beschriebenen Vorrichtung und Verfahrensführung wird in einem in einer Baueinheit zusammengefaßten, kombinierten Rundtrockner/Kühler die entsprechende Trocknung und das Abkühlen der Produkte auf die benötigten Werte vorgenommen. Das Produkt bzw. Schüttgut gelangt durch Verdrehen einzelner übereinander angeordneter Siebböden im Rundkühler/Trockner allmählich von der oberen Einschüttöffnung des Rundkühlers/Trockners (im folgenden kurz "Rundkühler") nach unten und verläßt an einer unteren Ausgangsöffnung den Rundkühler. Während dieses Förderwegs wird das Schüttgut durch vertikal aufsteigende Luftströme im Gegenstrom gekühlt und getrocknet.The one described in the German utility model Device and process management is in one in one Unit summarized, combined Rotary dryer / cooler the appropriate drying and that Cooling of the products to the required values performed. The product or bulk material passes through Twisting individual sieve trays arranged one above the other in the Circular cooler / dryer gradually from the top Dump opening of the round cooler / dryer (in the following short "round cooler") down and leaves at a lower one Outlet opening the round cooler. During this funding path the bulk material is caused by vertically rising air flows cooled in countercurrent and dried.
Bei dem bekannten Verfahren bzw. der bekannten Vorrichtung durchläuft die unten am Kühler angesaugte Kaltluft zunächst einen ersten Bereich im Rundkühler und wird dann mit seitlich zusätzlich eingespeister Warmluft vermischt.In the known method or the known device passes through the cold air drawn in at the bottom of the cooler first a first area in the circular cooler and then mixed with additional warm air fed in from the side.
Durch das Vermischen der beiden Teilluftströme stellt sich bezüglich Temperatur und Feuchte des Gesamtluftstroms ein Zustand entsprechend den Teilluftmasseverhältnissen ein. Beim Durchgang durch den oberen Teil des Rundkühlers, nimmt die Warm- bzw. Trocknungsluft dann Wasserdampf auf, der durch das Verdampfen von im Schüttgut enthaltenen Wasser entsteht. Dadurch wird die Luft sowohl relativ als auch absolut feuchter. Die zur Verdampfung der Flüssigkeit erforderliche Wärmeenergie wird durch den erwärmten Luftstrom geliefert, die sich dabei während des Durchgangs durch den Trockner abkühlt. Dies bewirkt gleichzeitig eine weitere Zunahme ihrer relativen Feuchtigkeit. In Fällen, in denen das zu trocknende Produkt mit höherer als Trocknungstemperatur in den Trockner eintritt, liefert dieses ebenfalls einen Teil der zur Flüssigkeitsverdampfung notwendigen Energie.By mixing the two partial air flows arises with regard to temperature and humidity of the Total airflow a state corresponding to the Partial air mass ratios. When passing through the upper part of the round cooler, takes the warm or Drying air then steam on through the Evaporation of water contained in the bulk material occurs. This makes the air both relative and absolute wetter. The one for evaporating the liquid required heat energy is heated by the Airflow is delivered, which occurs during the passage cools down through the dryer. This also causes a further increase in their relative humidity. In cases in which the product to be dried with higher than Drying temperature enters the dryer, delivers this also part of the Liquid evaporation necessary energy.
Im Anschluß an den Durchgang durch den oberen Teil des Rundkühlers, in dem auch die seitlich eingespeiste Warmluft wirkt, verläßt die Luft den Rundkühler über einen oder zwei Abluftstutzen, durchläuft einen Ventilator und wird ggf. über eine Entstaubungsanlage dann wieder der Umgebung zugeführt.Following the passage through the upper part of the Round cooler, in which also the laterally fed Warm air works, the air leaves the round cooler through one or two exhaust ports, passes through a fan and If necessary, the dust collector is then used again Fed environment.
Da allgemein gilt, daß mit zunehmender Trocknungstemperatur der Trocknerwirkungsgrad ansteigt, ist man an sich bestrebt, mit möglichst hohen Trocknungslufttemperaturen zu arbeiten, wobei natürlich bestimmte Grenzwerte eingehalten werden müssen, damit die Produktqualität nicht beeinträchtigt wird. Bei vielen Getreideprodukten beträgt die maximal zulässige Temperatur ca. 40 bis 50°C, während sie z. B. bei pelletierten Hundefutter oder Fischfutter, das mit bis zu 120°C den Extruder verläßt, wesentlich höher angesetzt werden kann.The general rule is that with increasing Drying temperature the dryer efficiency increases, one strives to be as high as possible Drying air temperatures to work, of course certain limit values must be observed so that the Product quality is not affected. With many Grain products is the maximum allowable temperature about 40 to 50 ° C, while z. B. in pelleted Dog food or fish food with a temperature of up to 120 ° C Leaves extruder, can be set much higher.
Insbesondere, wenn das bekannte Verfahren bzw. die bekannte Vorrichtung zum Trocknen von Produkten eingesetzt werden soll, welche an sich eine hohe Trocknungstemperatur erlauben würden, hat sich das bekannte Verfahren und die Vorrichtung noch als verbesserungsbedürftig erwiesen. Zwar ist es prinzipiell im Hinblick auf den einfachen Aufbau und die einfache Verfahrensführung von großem Vorteil, daß hier mit einem einzigen vertikal den gesamten Rundkühler/Trockner durchströmenden Luftstrom gearbeitet wird, jedoch geht diese einfache Verfahrensführung neben den großen Vorteilen, die sie besitzt, bei der bekannten Bauart mit einer verbesserungsbedürftigen Regelbarkeit einher, d. h., die Anpassung an unterschiedliche Produktsorten und Produkttemperaturen ist nicht in allen Fällen befriedigend. Die bloße Einspeisung von zusätzlicher Warmluft ermöglicht zwar eine weitere Beeinflussung des von unten nach oben durchströmenden Luftstroms, jedoch werden dadurch nicht in allen Fällen die im oberen Teil manchmal benötigten hohen Luftstromtemperaturen erzielbar, weil sich die eingespeiste Warmluft mit der von unten einströmenden Kühlluft vermischt und dadurch abkühlt. Außerdem ist es nicht einfach, die im vornherein berechnete Luftmenge zu regeln, d. h. zu erreichen und halten.Especially if the known method or known device for drying products used which should be a high drying temperature would allow, the known method and the Device still proved to be in need of improvement. Though it is principally with regard to the simple structure and the simple procedure of great advantage that here with a single vertically the whole Circular cooler / dryer airflow flowing through is, however, this simple procedure goes alongside the great advantages it has in the well-known Design with controllability in need of improvement a cooker. that is, adapting to different Product types and product temperatures is not in all Cases satisfactory. The mere injection of additional warm air allows another Influencing the flow from bottom to top Airflow, however, does not work in all cases the high ones sometimes required in the upper part Airflow temperatures achievable because the Warm air fed in with the air flowing in from below Cooling air mixes and thereby cools down. Besides, it is not easy to increase the amount of air calculated in advance regulate, d. H. to reach and hold.
Insbesondere wenn geringe Produkt-Endfeuchten (im Mittel bei etwa 10 bis 11%) erzielt werden sollen, kann es in Verbindung mit hohen relativen Luftfeuchten zu einem Feuchtetransport von der Kühlluft zum Produkt kommen. Die dabei frei werdende Kondensationswärme muß von der Kühlluft zusätzlich abgeführt werden, so daß ein erheblich größerer Kühlluftstrom notwendig wird. Da sich das Mischungsverhältnis Kühlerabluft/erhitzte Frischluft damit in bezug auf die Mischungstemperatur zu ungünstigen Werten verschiebt, führt dies dazu, daß die erzielbaren Temperaturen im oberen Teil des Rundkühlers/Trockners nicht in allen Fällen so hoch liegen können, wie dies an sich wünschenswert wäre.Especially when low final product moisture (on average at around 10 to 11%), it can be achieved in Combination with high relative humidity to one Moisture transport from the cooling air to the product. The thereby released condensation heat must from the Cooling air can also be removed, so that a significant larger cooling air flow is necessary. Since that Mixing ratio cooler exhaust air / heated fresh air thus unfavorable in relation to the mixing temperature Shifts values, this leads to the achievable Temperatures in the upper part of the round cooler / dryer cannot always be as high as this would be desirable.
Anhand des Mollier-Diagramms für feuchte Luft läßt sich unmittelbar ersehen, daß die mögliche Differenz zwischen Ein- und Austrittstemperatur der Trocknungsluft ebenso wie die mögliche Steigerung ihrer absoluten Feuchte während des Durchgangs durch die im Trockner befindlichen Schüttgutschichten bei niedrigen Lufteintrittstemperaturen kleinere Beträge annehmen als bei höheren Lufteintritstemperaturen. Das bringt es mit sich, daß ein größerer Luftdurchsatz notwendig ist, der letztlich zu solch großer Luftgeschwindigkeit führen kann, daß vermehrt Produktfeinanteile und sogar kleinere Produktpartikel mit der Trocknerluft oben am Rundkühler ausgetragen werden. Darüber hinaus entstehen hierdurch größere Druckverluste der Trocknungsluft, was zusammen mit dem benötigten hohen Luftstromdurchsatz eine sehr hohe Leistung des Ventilators bedingt. Schließlich bedingt der hohe Luftstromdurchsatz eine entsprechende Auslegung der Förderleitungen. Auch die Entstaubung wird dann entsprechend aufwendiger und teurer.Using the Mollier diagram for moist air, immediately see that the possible difference between Entry and exit temperature of the drying air as well the possible increase in their absolute humidity during the passage through those in the dryer Bulk layers at low air inlet temperatures accept smaller amounts than higher ones Air inlet temperatures. It brings with it that a greater air flow is necessary, which ultimately increases such high airspeed that can increase Fine product fractions and even smaller product particles the dryer air are discharged at the top of the round cooler. In addition, this creates greater pressure losses the drying air, which together with the high required Airflow throughput a very high performance of the fan conditionally. Finally, the high air flow rate causes an appropriate design of the delivery lines. Also the Dust removal then becomes correspondingly more complex and expensive.
Aus der DE-OS 26 45 835 ist ein Rieseltrockner mit einer Rückkühlzone bekannt, der nach dem Querstromprinzip arbeitet. Die Kühl- bzw. Trocknungsluft wird seitlich in den Kühler bzw. Trockner eingeleitet und durchströmt das rieselfähige Schüttgut quer zu dessen Transportrichtung. Hierzu sind im Kühler und Trockner querverlaufende Luftverteilungsströmungselemente in der Art von Dächerreihen angeordnet. Bei dieser Vorrichtung wird die zur Schüttgutbehandlung benötigte Luft in einem geschlossenen Kreislauf umgeführt und damit geeigneten Wärmetauschern und Kondensatoren auf die in den verschiedenen Zonen benötigten unterschiedlichen Temperaturen gebracht. Die Luft, die bei dieser Vorrichtung den Kühler quer durchströmt, wird auf der Entnahmeseite der Vorrichtung, entnommen und in einem Kondensator aufgeheizt und dann in den Trockner als Querluftstrom eingespeist. Bei derartigen Trocknern ist jedoch der Aufwand für die Luftführung von einer Einlaßseite zur Absaugseite über die gesamte Höhe von Trockner und Kühler kompliziert. Darüber hinaus ist der Aufwand an benötigen Wärmetauschern, Ventilen, Kondensatoren usw. beträchtlich. Aufgrund dieser prinzipiellen Unterschiede der Trocknungsluftführung und der Kühlluftführung können solche Rieseltrockner nicht mit den eingangs beschriebenen mit Gegenstrom arbeitenden Rundkühlertrocknern verglichen werden.From DE-OS 26 45 835 is a trickle dryer with a Recooling zone known, which works on the cross flow principle is working. The cooling or drying air is laterally in introduced the cooler or dryer and flows through it free-flowing bulk material transverse to its direction of transport. For this purpose, the radiator and dryer are transverse Air distribution flow elements in the manner of Rows of roofs arranged. In this device, the Air required for bulk material treatment in one closed circuit and thus suitable Heat exchangers and condensers on the in the different zones needed different Brought temperatures. The air at this Device flows across the cooler, is on the Removal side of the device, removed and in one Condenser heated up and then in the dryer as Cross air flow fed. With such dryers however, the effort for the air flow from one Inlet side to exhaust side over the entire height of Dryer and cooler complicated. In addition, the Expenditure on heat exchangers, valves, Capacitors, etc. considerably. Based on these fundamental differences in the drying air flow and Such trickle dryers cannot with the cooling air duct the counter-current working described above Circular cooler dryers can be compared.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im Hinblick auf den erzielbaren Wirkungsgrad als auch auf die Gesamtleistung des Systems zu verbessern.The invention is based on the problem, the beginning mentioned method and the device for performing of the procedure with regard to the achievable Efficiency as well as on the overall performance of the system to improve.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die den Rundkühler/Trockner von unten nach oben durchströmende Luft auf ihrem Weg durch den Rundkühler/Trockner wenigstens einmal mit Hilfe einer Heizeinrichtung auf eine höhere Temperatur erhitzt wird. Mit dieser Verfahrensführung arbeitet die Erfindung nach wie vor mit nur einem einzigen Luftstrom, der aus der Umgebung von unten in den Kühler eingesaugt wird. Um jedoch eine bessere Regelbarkeit und Anpassung an die unterschiedlichen Produkte zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß dieser Luftstrom auf seinem Weg durch den Rundkühler/Trockner wenigstens einmal auf eine höhere Temperatur erhitzt wird. Dadurch läßt sich eine klare Trennung zwischen einer Kühlzone und einer Trockenzone im Rundkühler/Trockner erzeugen, wobei in der Trockenzone zwar mit demselben Luftstrom wie in der Kühlzone, jedoch mit wesentlich höherer Temperatur dann überwiegend getrocknet werden kann. Je nach eingestellter Temperatur an der Heizeinrichtung lassen sich für die Trockenzone dann in einfacher Weise sämtliche für die unterschiedlichen Produkte benötigten und von diesen Produkten auszuhaltenden Trocknungstemperaturen einstellen. Darüber hinaus wird bereits im unteren Teil des Rundkühler/Trockners, der somit gegenüber dem oberen Teil überwiegend die Kühlzone bildet, die bereits angewärmte Kaltluft lediglich weiter erwärmt bzw. erhitzt, so daß die an diese Luft abgegebene Wärme im System bleibt, was weiterhin den Wirkungsgrad erhöht. Weil in allen Fällen mit der maximal möglichen Temperatur gefahren werden kann, läßt sich damit die Gesamtleistung des Systems für die jeweiligen Anwendungsfälle optimal ausnützen. In a method of the type mentioned at the beginning, this is Task solved in that the circular cooler / dryer air flowing from bottom to top on its way through the circular cooler / dryer at least once with the help a heater heated to a higher temperature becomes. The invention works with this procedure still with just a single airflow coming from the Environment is sucked into the cooler from below. Around however better controllability and adaptation to the to enable different products, that this air flow on its way through the Circular cooler / dryer at least once to a higher one Temperature is heated. This makes it clear Separation between a cooling zone and a drying zone in the Generate circular cooler / dryer, being in the drying zone with the same air flow as in the cooling zone, however with a much higher temperature then predominantly can be dried. Depending on the set temperature on the heater for the drying zone then all in a simple way for the different products needed and by these Drying temperatures to withstand products to adjust. In addition, the lower part of the round cooler / dryer, which is therefore opposite the upper one Part mostly forms the cooling zone that already warmed cold air only warms up or heats up, so that the heat given off to this air in the system remains, which continues to increase efficiency. Because in in all cases at the maximum possible temperature can be, the overall performance of the Systems optimal for the respective applications take advantage of.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die durchströmende Luft in eine am Außenumfang des Behälters vorgesehene Heizeinrichtung geleitet und dann als Warmluft seitlich wieder in den Rundkühler/Trockner eingeführt wird. Mit diesen Merkmalen wird die angesaugte Kaltluft, nachdem sie am oberen Ende der Kühlzone angekommen ist, seitlich aus dem Rundkühler/Trockner herausgeführt, dort aufgeheizt und dann als Warmluft wieder an den unteren Bereich der darüberliegenden, beginnenden Trockenzone abgegeben. Bei dieser Verfahrensführung wird zwischen den beiden Zonen eine luftundurchlässige Abschottung vorgesehen, so daß verhindert wird, daß noch nicht aufgeheizte Kaltluft in die Trockenzone eintritt.A further development of the method provides that the air flowing through into a on the outer circumference of the Container provided heater and then passed as warm air laterally back into the round cooler / dryer is introduced. With these features, the suctioned Cold air after being at the top of the cooling zone has arrived, from the side of the round cooler / dryer led out, heated up there and then as warm air back to the lower area of the one above, beginning of the drying zone. At this Process management becomes one between the two zones airtight partition is provided so that is prevented that cold air not yet heated in the drying zone enters.
Bei einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Kaltluft ohne Ablenkung aus ihrer vertikalen Durchströmungsrichtung von unten nach oben mittels einer den Rundkühler/Trockner in eine Kühlzone und eine Trockenzone unterteilenden, im Rundkühler/Trockner angeordneten Heizeinrichtung aufgeheizt wird.In another embodiment of the method provided that the cold air without distraction from their vertical flow direction from bottom to top by means of the round cooler / dryer in a cooling zone and dividing a drying zone into the round cooler / dryer arranged heating device is heated.
In einer konkreten Ausgestaltung des Verfahrens ist weiterhin vorgesehen, daß zur Trocknung und Kühlung von extrudierten Futterpellets, die mit einer Temperatur von ca. 120°C in den Rundkühler/Trockner gelangen, die Kaltluft von der Heizeinrichtung auf 100°C erhitzt wird.In a specific embodiment of the process further provided that for drying and cooling extruded feed pellets with a temperature of approx. 120 ° C in the round cooler / dryer Cold air is heated to 100 ° C by the heating device.
Schließlich zieht eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens vor, daß der den Rundkühler/Trockner durchströmende Luftstrom durch Erzeugung von Unterdruck am oberen Ende des Rundkühlers/Trockners durch den Rundkühler/Trockner gefördert wird. Durch Erzeugung eines Unterdrucks am oberen Ende des Rundkühlers/Trockners, was beispielsweise mit Hilfe eines Ventilators geschehen kann, kann in einfacher Weise Kaltluft angesaugt werden. Auch durch die Heizeinrichtung hindurch wirkt die dadurch erhaltene Sogwirkung. Darüber hinaus fördert die Erzeugung des Unterdrucks in dem Rundkühler/Trockner die Trocknung des Schüttgutes.Finally, another embodiment of the Procedure before that of the round cooler / dryer air flow flowing through by creating negative pressure at upper end of the round cooler / dryer through the Circular cooler / dryer is promoted. By creating a Negative pressure at the top of the rotary cooler / dryer what for example with the help of a fan, cold air can be drawn in easily. Also this acts through the heating device suction effect obtained. It also promotes generation of the negative pressure in the round cooler / dryer the drying of the bulk goods.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur konvektiven Trocknung und Abkühlung rieselfähiger Schüttgüter im Gegenstrom, mit einem Rundkühler/Trockner in dem übereinanderliegende, um eine gemeinsame zentrale Welle angetriebene Siebböden angeordnet sind, die mit Luftdurchtrittslöchern versehen sind, so daß sich eine vertikal nach oben gerichtete Luftströmung bilden kann und mit wenigstens einer am anderen Ende des Kühlers vorgesehenen Ansaugöffnung für Kühlluft aus der Umgebung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizeinrichtung vorgesehen ist, die den den Rundkühler/Trockner von unten nach oben durchlaufenden Luftstrom erhitzt und den Rundkühler/Trockner dadurch in eine Kühl- und eine Trockenzone unterteilt.An inventive device for convective Drying and cooling of free flowing bulk goods in the Counterflow, with a round cooler / dryer in the superimposed to a common central wave driven sieve trays are arranged with Air passage holes are provided so that there is a can form vertically upward air flow and with at least one at the other end of the cooler provided suction opening for cooling air from the environment is characterized according to the invention in that a Heating device is provided, which the Circular cooler / dryer running from bottom to top Air flow heats and the circular cooler / dryer thereby divided into a cooling and a drying zone.
In vorteilhafter Ausgestaltung wird zwischen der Trockenzone und der Kühlzone ein Sperrdeck angeordnet, welches einen Luftdurchtritt verhindert und es ist vorgesehen, daß am oberen Ende der Kühlzone Leitungsorgane angeordnet sind, die den Kaltluftstrom zu einer am Außenumfang des Behälters angeordneten Heizeinrichtung leiten. Die Heizeinrichtung kann dabei beispielsweise ein oder auch mehrere am Umfang des Behälters angeordneter Wärmetauscher sein oder aber auch beispielsweise mittels eines Gasbrenners verwirklicht werden.In an advantageous embodiment, between the Drying zone and the cooling zone a blocking deck arranged, which prevents air passage and it is provided that management organs at the upper end of the cooling zone are arranged, which the cold air flow to a Outer periphery of the container arranged heater conduct. The heating device can, for example, be a or several arranged on the circumference of the container Be heat exchanger or, for example, by means of a gas burner can be realized.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Vorrichtung werden zur Unterteilung in die Trocken- und Kühlzone Heizschlangen zur Bildung der Heizeinrichtung als Zwischendeck angeordnet, durch das der vertikal hindurchtretende Luftstrom dann erhitzt wird. Diese Ausführungsform kann insbesondere dann gewählt werden, wenn keine Verschmutzung der Heizvorrichtung durch zum Verkleben neigende Produktpartikel oder Produktfeinanteile zu befürchten ist. Die außenliegende Anordnung der Heizeinrichtung bringt dagegen demgegenüber insbesondere dann Vorteile, wenn eine häufigere Reinigung erforderlich ist, weil in diesem Falle die Heizeinrichtung dann leichter zugänglich ist.In another embodiment of the device Subdivision into the drying and cooling zone heating coils to form the heater as a false deck arranged through which the vertically passing Air flow is then heated. This embodiment can especially if no pollution the heater by tending to stick Product particles or product fines are to be feared. The external arrangement of the heating device brings on the other hand, in particular, advantages if one more frequent cleaning is necessary because in this case the heating device is then more easily accessible.
Schließlich sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß über die Höhe der Trockenzone noch wenigstens eine weitere Heizeinrichtung vorgesehen ist, durch die der aufsteigende Luftstrom geleitet und nacherhitzt wird. Durch diese Maßnahme kann in den Fällen, in denen besonders hohe Temperaturen über die gesamte Höhe der Trocknerzone benötigt und verwendet werden können, eine optimale Trocknung sichergestellt werden.Finally, see another embodiment of the invention before that at least about the height of the drying zone a further heating device is provided, through which the ascending air flow is conducted and reheated. This measure can be used in cases where particularly high temperatures over the entire height of the Dryer zone needed and can be used optimal drying can be ensured.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben. Dabei zeigtThe invention is based on the in the Drawing illustrated embodiments further explained and described. It shows
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 1 is a schematic sectional view of a device according to the invention,
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und Fig. 2 shows another embodiment of the device according to the invention, and
Fig. 3 ebenfalls ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 3 also another embodiment of the device according to the invention.
In Fig. 1 ist der Rundkühler/Trockner gemäß der Erfindung schematisch dargestellt und insgesamt mit 1 bezeichnet. Er besteht im wesentlichen aus einem aufrechtstehenden Behälter 1 a, in den das zu behandelnde Schüttgut über einen oberen Einlaß 2 eingefüllt werden kann. Der Behälter ist in eine Trocknerzone (Trockner T) und eine darunterliegende Kühlerzone (Kühler K) unterteilt. Im Trockner wird das heiß eingefüllte rieselfähige Schüttgut in mehreren Schichten, die von den Trockendecks 4 a gebildet werden, allmählich durch im Gegenstrom hindurchgeförderte Warmluft L W getrocknet. Die Decks 4 a sind um eine Achse A drehbar angeordnet. Die Achse kann mit Hilfe eines nicht näher gezeigten Regelgetriebes und einen Kettenantrieb verdreht werden. Die Trockendecks 4 a werden ebenso wie die Kühldecks 4 b von Siebböden gebildet, die Öffnungen 5 aufweisen, so daß über die ganze Fläche der Böden Luft von unten nach oben durchtreten kann. Andererseits sind die Maschenweiten der Siebböden so bemessen, daß das Schüttgut nicht durch diese Öffnungen fällt. Der Weitertransport des Schüttgutes wird unter Ausnutzung der Rotationsbewegung der drehbaren Decks in bekannter Weise mit nicht näher erläuterten Mitteln, wie z. B. kippbaren Segmenten, die die einzelnen Böden bilden, bewirkt. Die Anzahl der Trocken- und Kühldecks kann je nach geforderter Trocken- und/oder Kühlleistung in der Regel zwischen 2 und 5 Trockenetagen bzw. 1 und 3 Kühletagen variieren. Nach Durchtritt durch das unterste Kühldeck wird das Produkt über den Auslaß 6 dem Behälter 1 a entnommen.In Fig. 1 the circular cooler / dryer according to the invention is shown schematically and designated 1 overall. It consists essentially of an upright container 1 a , into which the bulk material to be treated can be filled via an upper inlet 2 . The container is divided into a dryer zone (dryer T) and an underlying cooler zone (cooler K) . In the dryer, the hot poured free-flowing bulk material is gradually dried in several layers, which are formed by the drying decks 4 a , by hot air L W conveyed in countercurrent. The decks 4 a are arranged rotatably about an axis A. The axis can be turned with the help of a control gear (not shown) and a chain drive. The dry decks 4 a , like the cooling decks 4 b, are formed by sieve trays which have openings 5 , so that air can pass through from bottom to top over the entire surface of the trays. On the other hand, the mesh sizes of the sieve trays are dimensioned so that the bulk material does not fall through these openings. The further transport of the bulk material is made use of the rotational movement of the rotatable decks in a known manner with means not explained in detail, such as. B. tiltable segments that form the individual floors. The number of drying and cooling decks can generally vary between 2 and 5 drying days or 1 and 3 cooling days, depending on the drying and / or cooling capacity required. After passing through the lowest cooling deck, the product is removed from the container 1 a via the outlet 6 .
Um das Schüttgut im Kühler K abzukühlen, sind dort am unteren Ende seitliche Eintrittsöffnungen für Kaltluft vorhanden. Durch einen vom Ventilator 12 über obere Absaugstutzen 13 erzeugten Unterdruck im Behälter wird über diese Eintrittsöffnungen 7 Kaltluft eingesaugt. Die Kaltluft strömt dann vertikal durch die Kühldecks 4 b nach oben und kühlt dabei das Schüttgut 3 ab. Am oberen Ende des Kühlers K ist ein Sperrdeck 9 beispielsweise ein Blech, angeordnet, welches den vertikalen Durchtritt des Kaltluftstroms am oberen Ende des Kühlers unmittelbar in den Trockner T verhindert. In diesem Blech sind jedoch Elemente vorhanden, die den Durchtritt des Schüttgutes vom Trockner zum Kühler ermöglichen. Der Kaltluftstrom wird mit Hilfe der Leitorgane 8 seitlich zum Umfangsbereich des Behälters gelenkt, von wo er durch eine Einlaßöffnung 14 zu den Heizschlangen 10 gelangt. Die Heizschlangen 10 die der Heizeinrichtung zur Erzeugung der im Trockner T benötigten Warmluft dienen, erwärmen die Kaltluft, die den Kühler K durchströmt hat auf eine noch höhere Temperatur, beispielsweise 100°C, was aber von den jeweiligen Anforderungen abhängt und leitet diese Warmluft durch Seitenwandöffnungen 11, beispielsweise in der Form eines Schlitzes an der Unterseite des Trockners T in den Behälterinnenraum ein. Von dort wird die Warmluft mit Hilfe des Ventilators in Richtung der Absaugstutzen 13 gesaugt und durchströmt dabei vertikal das auf den Trockendecks 4 a ruhende Schüttgut 3, so daß dieses getrocknet wird. Der Ventilator 12 bildet dann die Abluft nach außen. Dabei ist es auch denkbar, diese Abluft noch durch ein nicht gezeigten Wärmetauscher zu führen und so beispielsweise zum Beheizen der Heizschlangen 10 der Heizeinrichtung, die in der Abluft enthaltene Wärme wieder zurückzugewinnen.In order to cool the bulk material in the cooler K , there are lateral inlet openings for cold air at the lower end. Due to a negative pressure in the container generated by the fan 12 via the upper suction connection 13 , cold air is sucked in via these inlet openings 7 . The cold air then flows vertically upwards through the cooling decks 4 b and thereby cools the bulk material 3 . At the upper end of the cooler K , a blocking deck 9, for example a sheet metal, is arranged, which prevents the vertical passage of the cold air flow at the upper end of the cooler directly into the dryer T. However, elements are present in this sheet that enable the bulk material to pass from the dryer to the cooler. The cold air flow is directed laterally to the peripheral region of the container with the aid of the guide elements 8 , from where it reaches the heating coils 10 through an inlet opening 14 . The heating coils 10, which serve the heating device for generating the warm air required in the dryer T , heat the cold air which has flowed through the cooler K to an even higher temperature, for example 100 ° C., but this depends on the respective requirements and guides this warm air through side wall openings 11 , for example in the form of a slot on the underside of the dryer T into the interior of the container. From there, the warm air is sucked in with the aid of the fan in the direction of the suction nozzle 13 and flows vertically through the bulk material 3 resting on the drying decks 4 a , so that it is dried. The fan 12 then forms the exhaust air to the outside. It is also conceivable to pass this exhaust air through a heat exchanger (not shown) and thus, for example for heating the heating coils 10 of the heating device, to recover the heat contained in the exhaust air.
Die in der Fig. 2 gezeigte Vorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung im wesentlichen dadurch, daß die Heizeinrichtung nicht seitlich am Behälter angeordnet ist, sondern in der Art eines Zwischendecks den Behälter in den Trockner T und den Kühler K unterteilt. Dieses Heizdeck 10′ besteht aus einer Vielzahl von Heizschlangen und ermöglicht eine Strömungsverbindung zwischen Kühler K und Trockner T. Die Kühlluft verläßt den Kühler K nach oben und wird in ihrer aufsteigenden Bewegung beim Passieren der Heizeinrichtung 10′ erwärmt, so daß sie dann mit der erforderlichen bzw. gewünschten Temperatur als Warmluft in den Trockner eintritt und dann dort in der beschriebenen Weise das in Schichten vorliegende Schüttgut 3 trocknet.The device shown in FIG. 2 differs from the device shown in FIG. 1 essentially in that the heating device is not arranged on the side of the container, but rather divides the container into the dryer T and the cooler K in the manner of an intermediate deck. This heating deck 10 ' consists of a plurality of heating coils and enables a flow connection between the cooler K and dryer T. The cooling air leaves the cooler K upwards and is heated in its ascending movement when passing through the heating device 10 ' , so that it then enters the dryer as warm air at the required or desired temperature and then there in layers as described in the manner described Bulk 3 dries.
Auch bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird mit einem Heizzwischendeck gearbeitet, welches den Durchtritt von Luft ermöglicht. Wie zu sehen ist, sind dort jedoch noch im Trockner T zwei weitere Heizdecks 10′′ einbezogen, die die sich allmählich beim Aufsteigen abkühlende Warmluft immer wieder nach jeder Schüttgutschicht 3 auf die gewünschte Behandlungstemperatur erwärmen.Also in the embodiment shown in Fig. 3, an intermediate heating deck is used, which allows air to pass through. As can be seen, however, there are two more heating decks 10 '' included in the dryer T , which heat the gradually cooling warm air as it rises again and again after each bulk material layer 3 to the desired treatment temperature.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit einer solchen Vorrichtung beispielsweise so durchgeführt werden, wie das im folgenden anhand eines Beispiels zur Trocknung und Kühlung von extrudierten Fisch-, Hunde- und Katzenfutter-Pellets beschrieben wird.The method according to the invention can be used with such Device can be carried out, for example, as that in the following using an example for drying and Cooling of extruded fish, dog and Cat food pellets is described.
Dabei soll beispielsweise bei einem Durchsatz von 4 Tonnen pro Stunde das Produkt, bezogen auf seine Gesamtmasse, von 20% auf 10% getrocknet und anschließend auf eine Temperatur, die ca. 2 bis 5° über der Umgebungstemperatur liegt, gekühlt werden. Die zylindrischen Pellets verlassen den Extruder mit einer Temperatur von 120°C und weisen einen Durchmesser von ca. 6 mm auf.For example, with a throughput of 4 tons per hour the product, based on its total mass, of Dried 20% to 10% and then to one Temperature that is about 2 to 5 ° above the ambient temperature is cooled. Leave the cylindrical pellets the extruder with a temperature of 120 ° C and point a diameter of approx. 6 mm.
Bei einer Luftführung gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird von der Heizeinrichtung ein Warmluftstrom L W erzeugt, dessen Temperatur 100°C beträgt. In diesem Fall verläßt das getrocknete Produkt den Trockner 3 mit einer Temperatur von ca. 70°C. Zur Berücksichtigung von Stoffaustauschvorgängen im Kühlerteil ist das Produkt im Trocknerteil auf 9,53% Feuchtgehalt, bezogen auf die Gesamtmasse des Produktes, zu trocknen.In the case of an air duct according to the exemplary embodiment shown, a warm air flow L W is generated by the heating device, the temperature of which is 100 ° C. In this case, the dried product leaves the dryer 3 at a temperature of approximately 70 ° C. To take into account mass transfer processes in the cooler section, the product in the dryer section must be dried to 9.53% moisture content, based on the total mass of the product.
Die durch Kondensation von Wasserdampf aus der Kühlluft auf das Produkt während der Kühlung übertragene Flüssigkeit beträgt damit etwa 18,3 kg/h. Die hieraus resultierende Kondensationswärmeleistung von etwa 12 kW ist zusammen mit der zur Abkühlung des Produktes diesem zu entziehenden Wärmeleistung von ca. 79 kW durch die Kühlluft abzuführen.The condensation of water vapor from the cooling air transferred to the product during cooling Liquid is about 18.3 kg / h. The one from here resulting condensation heat output of about 12 kW together with the product to cool it down extracting heat output of approx. 79 kW by the To discharge cooling air.
Bei einer abzuschätzenden Temperatur der Kühlluft nach Durchgang durch die zu kühlenden Produktschichten von etwa 40°C ist zur Abfuhr der Gesamtwärmeleistung in Höhe von 91 kW ein Kühlluftdurchsatz von 4,52 kg/Sek. entsprechend einem Volumenstrom von etwa 231 m3/Min. bei 20° erforderlich.At an estimated temperature of the cooling air after passing through the product layers to be cooled of about 40 ° C, a cooling air throughput of 4.52 kg / sec is required to dissipate the total heat output of 91 kW. corresponding to a volume flow of approximately 231 m 3 / min. required at 20 °.
Dieser Luftstrom wird nach Abzug aus dem Kühlerbereich K auf 100°C erwärmt und anschließend dem Trocknerbereich zugeführt. Im Trockner ist eine Flüssigkeitsmenge von 0,1285 kg/Sek. zu verdampfen und von der Trocknungsluft auszutragen. Zur Verdampfung ist hierbei eine Wärmeleistung von ca. 290 kW notwendig. Die absolute Feuchtigkeit der Trocknerabluft beträgt ca. 36,9 g Dampf/kg trockene Luft. Die durch Abkühlung des Produktes von 120°C auf 74°C während der Trocknung freiwerdende Wärmeleistung in Höhe von etwa 79 kW reduziert die von der Warmluft bzw. Trocknungsluft bereitzustellende Wärmeleistung auf 211 kW. Infolgedessen sinkt die Temperatur der Trocknungsluft während des Durchgangs durch die im Trockner befindlichen Produktionsschichten auf etwa 53°C am Trockneraustritt, wobei ihre relative Feuchte ca. 40% beträgt.After removal from the cooler area K, this air flow is heated to 100 ° C. and then fed to the dryer area. The amount of liquid in the dryer is 0.1285 kg / sec. to evaporate and be carried away by the drying air. A heat output of approx. 290 kW is required for evaporation. The absolute humidity of the dryer exhaust air is approx. 36.9 g steam / kg dry air. The heat output of around 79 kW released by drying the product from 120 ° C to 74 ° C during drying reduces the heat output to be provided by the warm air or drying air to 211 kW. As a result, the temperature of the drying air drops as it passes through the production layers in the dryer to about 53 ° C at the dryer outlet, its relative humidity being about 40%.
Der Luftvolumenstrom am Trockneraustritt, der dem vom Ventilator zu fördernden Luftstrom entspricht, nimmt damit einen Wert von 253 m3/Min. an.The air volume flow at the dryer outlet, which corresponds to the air flow to be conveyed by the fan, thus takes a value of 253 m 3 / min. at.
Zur Erhitzung des Luftstroms in der Heizungsanlage muß diese eine Wärmeleistung von 273 kW entsprechend einer Heizdampfmenge von 475 kg/h aufbringen.To heat the air flow in the heating system this corresponds to a heat output of 273 kW Apply heating steam quantity of 475 kg / h.
Zur Erzielung der geförderten Trocknerleistung genügt nun eine Verweilzeit von 21 bis 22 Minuten. Bei einer Schichthöhe von 19 cm und einem Behälterdurchmesser von 3 m sind drei Trockendecks ausreichend. Zur Kühlung sind des weiteren noch zwei Kühldecks erforderlich. Die Druckverluste des Luftstroms errechnen sich zu ca. 14 mmWs im Kühlteil, ca. 16 mmWs in der Heizanlage und ca. 26 mmWs im Trockenteil. Damit muß der Ventilator eine Gesamtdruckdifferenz (ohne Staubabscheider und andere evtl. Abluftorgane) von etwa 100 mmWs überwinden, so daß die vom Motor des Ventilators aufgenommene elektrische Leistung in der Größenordnung von ca. 7,5 kW liegt.It is now sufficient to achieve the supported dryer performance a dwell time of 21 to 22 minutes. At a Layer height of 19 cm and a container diameter of 3 m three dry decks are sufficient. For cooling are further two cooling decks required. The Pressure losses in the air flow are calculated to be approx. 14 mmWs in the refrigerator, approx. 16 mmWs in the heating system and approx. 26 mmWs in the dry section. So that the fan must Total pressure difference (without dust separator and others possibly exhaust air organs) of about 100 mmWs overcome, so that the electrical absorbed by the fan motor Power is in the order of approximately 7.5 kW.
Zur Erzielung derselben geforderten Trocknerleistung würde bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art die minimale Verweilzeit des Produkts im Trocknerteil ca. 33 bis 34 Minuten betragen. Bei einer Etagenschütthöhe von 18 cm im Fall des in Frage kommenden Behälters mit einem Durchmesser von 3 m wären fünf Trocknerdecks sowie zwei Kühldecks notwendig. Die vom Antriebsmotor des Ventilators aufgenommene elektrische Leistung läge dabei in der Größenordnung von etwa 13 bis 14 kW und damit um einen Faktor 2 höher bei als einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.To achieve the same dryer performance required the minimum in a device of the generic type Dwell time of the product in the dryer section approx. 33 to 34 Minutes. With a storey height of 18 cm in the Case of the container in question with a Diameters of 3 m would be five dryer decks and two Cooling decks necessary. From the fan drive motor electrical power consumed would be in the Of the order of about 13 to 14 kW and thus by one Factor 2 higher than one according to the invention Contraption.
Dieses Beispiel unterstreicht die Vorteile der Erfindung, die insbesondere in dem verbesserten energetischen Wirkungsgrad und in der höheren Gesamtleistung des Systems liegen.This example highlights the advantages of the invention, which especially in the improved energetic Efficiency and in the higher overall performance of the system lie.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863616411 DE3616411A1 (en) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | Method and device for convective drying and cooling of pourable bulk materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863616411 DE3616411A1 (en) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | Method and device for convective drying and cooling of pourable bulk materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE3616411A1 true DE3616411A1 (en) | 1987-11-19 |
Family
ID=6300916
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3616411A1 (en) |
Cited By (3)
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-
1986
- 1986-05-15 DE DE19863616411 patent/DE3616411A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |