DE4022718A1 - Verfahren und vorrichtung zum trocknen von tabak oder einem aehnlichen gut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Tabak oder einem ähnlichen Gut in einer vom Tabak durchlaufenen Trocknungsstrecke.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Trock­ nen von Tabak oder einem ähnlichen Gut in einem vom Tabak durchlaufenen Trockner, vorzugsweise einem Trommeltrockner.

Unter dem Begriff "Tabak" werden Tabakblätter oder Teile da­ von, gerissener Tabak, Schnittabak, Tabakfolie, Tabakersatz­ stoffe oder anderes vorzugsweise vegetabilisches Trocknungs­ gut verstanden.

Beim Betrieb von Trocknern der eingangs genannten Art ist es unvermeidlich, daß beim Anlaufen des Trockners der Anfangs­ bereich des Tabakstromes übertrocknet wird, weil er auf einen heißen und nicht mit Brüden gefüllten Trockner trifft, so daß er viel mehr Feuchte abgibt als gewünscht, und als es bei mit Tabak gefülltem Trockner der Fall ist. Ähnlich lie­ gen die Verhältnisse beim Stillsetzen des Trockners, bei dem der Endbereich des Tabakstromes übertrocknet wird, weil für den nur noch teilweise mit Tabak gefüllten Trockner zuviel Wärme zugeführt wird.

Es ist bekannt, zur Vermeidung einer Übertrocknung beim An­ laufen und Stillsetzen eines Trommeltrockners Wasser in die Trommel einzusprühen, um Brüden künstlich zu erzeugen und dadurch übermäßiges Abtrocknen zu vermeiden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine weitere Lösung des vorstehend geschilderten Problems der Übertrocknung beim Anfahren und Stillsetzen eines Trockners zu schaffen.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Anfangsbereich und/oder der Endbereich des Tabakstromes bei seinem Austritt aus der Trocknungsstrecke mit feinverteilter Feuchte besprüht wird.

Verbesserungen und Weiterbildungen gemäß der Erfindung sind den untergeordneten Verfahrensansprüchen zu entnehmen. Die vorgenannte Vorrichtung, die insbesondere zum Ausüben des Verfahrens dient, ist dadurch gekennzeichnet, daß am Auslaß des Trockners eine Besprühvorrichtung zum Aufbringen feinverteilter Feuchte auf den Tabak am Anfang und Ende des Tabakstromes vorgesehen ist.

Unter dem Begriff "feinverteilte Feuchte" wird vorwiegend Feuchte in Tröpfchenform, z. B. Wassertröpfchen, verstanden, die heiß sein können, so daß der heiße den Trockner verlas­ sende Tabak die Feuchte besser aufnimmt.

Die Feuchte wird vorzugsweise fein vernebelt, was mit zu­ sätzlich zugeführter Druckluft erfolgen kann. Es ist aber auch möglich, auf den den Trockner verlassenden Tabak feuch­ ten Dampf, z. B. Sattdampf, aufzusprühen. Schließlich ist es möglich, eine Kombination von Tropfen und Dampf aufzuleiten, wobei die Wassertropfen ebenfalls heiß sein können. Weiterbildungen der Erfindung sind den untergeordneten Vor­ richtungsansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß der Anfangsbereich und/oder der Endbereich des Tabakstromes nach Verlassen der Trocknungsstrecke nicht separiert werden müssen, sondern der Weiterverarbeitung zugeführt werden können, praktisch in der gleichen Weise wie der im Normalbetrieb des Trockners behan­ delte Tabak.

Die Erfindung wird anhand der ein Ausführungsbeispiel dar­ stellenden Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 das Übersichtsbild eines Gleichstromtrockners in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,

Fig. 2 den Auslaßbereich des Trockners,

Fig. 3 einen Blick auf den Auslaßbereich entsprechend Pfeil III in Fig. 2,

Fig. 4a u. 4b Diagramme für den Tabakmassenstrom und zugeordnete Feuchtewerte sowie die Feuchteaufsprühung in Ab­ hängigkeit von der Zeit für den Anlaufbetrieb,

Fig. 5a u. 5b Diagramme für den Tabakmassenstrom und zugeordnete Tabakfeuchtewerte sowie für die Feuchteaufsprühung in Abhängigkeit von der Zeit für den Auslaufbe­ trieb.

Fig. 1 zeigt einen bekannten Gleichstromtrockner der Anmel­ derin, wie er in Einzelheiten in der US-PS 34 29 317 be­ schrieben ist. Die Erfindung wird in der Anwendung an diesem Gleichstromtrockner beschrieben, bei dem die eingangsseitig eingeblasene Heißluft in Durchlaufrichtung des Tabaks die Trocknungsstrecke durchströmt. Die Erfindung kann aber auch bei sogenannten Gegenstromtrocknern angewendet werden, bei denen die Heißluft am Ausgang des Trockners eingeleitet wird und entgegen der Förderrichtung des Tabaks strömt. Der auf einem Förderband 13 zugeführte Tabakstrom T, der z. B. aus Schnittabak besteht, gelangt auf eine Bandwaage 54, die über einen Umsetzer 55 ein dem Mengenstrom des Tabaks (Masse je Zeiteinheit) entsprechendes Signal abgibt. Hierauf gelangt der Tabakstrom T auf einen Feuchtemeßwertgeber 16, der als in einer Schwingförderrinne angeordnete HF-Meßanord­ nung ausgebildet ist und ein dem Feuchtegehalt des Tabaks entsprechendes Meßsignal abgibt. Über eine Rutsche 17 gelangt der Tabakstrom in eine Trocknungstrommel 1, die auf in Böcken 2 und 3 gelagerten Rollen 4 ruht und über ein Zahnrad sowie einen an der Stirnseite des Trockners befe­ stigten Zahnkranz 6 von einem Motor 5 in Drehung versetzt wird. Am Eingang der Trocknungstrommel 1 ist eine erste Energiequelle in Form eines Heizregisters 7 zum Erwärmen von Luft vorgesehen, die mittels eines Ventilators 8 über eine Druckleitung 29 in das Innere des Trockners eingeführt wird. 9 ist eine Luftweiche, bei deren Öffnen Kaltluft von Raumtemperatur durch den Ventilator eingesogen werden kann, um je nach Bedarf das Raumluft-Heißluft-Verhältnis ändern zu können. Als zweite Energiequelle sind in ebenfalls bekannter Weise im Innern der Trocknungstrommel 1 mit Dampf betriebene Heizschlangen 10 vorgesehen, die an eine Dampfleitung 11 mit Dampfventil 12 angeschlossen sind. Das Dampfventil 12 kann über einen Stellantrieb 48 mehr oder weniger geöffnet und damit die Wärmezufuhr zu den Heizschlangen 10 gesteuert wer­ den. Die Heizschlangen 10 wirken bei Drehung der Trocknungs­ trommel 1 als Schaufeln, die den Tabak in dem Trockner mit­ nehmen, hochheben und ihn dann wieder herabfallen lassen. Infolge der Neigung der Trommel 1 ist damit eine Förderung des Tabaks in Richtung auf den Auslaß verbunden.

Am Auslaufende des Trockners befindet sich zum Absaugen von Brüden Luft aus dem Trockner einer Absaughaube 18, in der ei­ ne von einem Motor 19 angetriebene Siebtrommel 20 umläuft. An die Absaughaube 18 ist eine mit einer Drosselklappe 23 ausgestaltete Saugleitung 21 und an diese ein Ventilator 22 angeschlossen.

Der die Trocknungstrommel 1 verlassende Tabakstrom T gelangt über eine Rutsche 14 auf ein Förderband 40 und von da zu ei­ nem weiteren Feuchte-Meßwertgeber 41, der ein der Endfeuchte des Tabaks entsprechendes elektrisches Signal abgibt. Die Feuchte-Meßwertgeber 16 und 41 können von dem in der tabak­ verarbeitenden Industrie bekannten Feuchte-Meßgerät vom Typ HWK sein.

Die Steuerung des Trommeltrockners 1 zwecks Abtrocknung des zugeführten und ihn durchlaufenden Tabakstromes T erfolgt in der in der US-PS 34 29 317 detailliert beschriebenen Weise dadurch, daß die von Bandwaage 54 und erstem Meßwertgeber 16 abgegebenen der Eingangsmasse und Eingangsfeuchte des Tabaks entsprechenden Signale kombiniert werden und den Wärmeinhalt des eingangsseitig zugeführten Heißluftstromes aus Leitung 29 steuern. Das vom zweiten Meßwertgeber 41 abgegebene der Tabakendfeuchte entsprechende Signal steuert über das Dampf­ ventil 12, 48 die Dampfzufuhr zu den Schaufeln 10. Beim Anfahren der Trocknungstrommel 1, wenn also der Beginn des Tabakstromes T die Trommel erreicht, ist diese heiß und mit trockener Luft gefüllt, weil das Wärmeangebot zu groß ist und die Luft in der Trommel sich erst beim Trocknen von Tabak mit ausgetriebenem Wasser in Form von sogenannten Brü­ den sättigt. Daher übertrocknet der Anfangsbereich Ta des Tabakstromes T sehr stark und muß separiert werden, d. h. er muß als unbrauchbar entfernt oder aufwendig nachgefeuchtet werden. Das gleiche ist der Fall bei Beendigung der Trock­ nung, wenn der Endbereich Te des Tabakstromes T in die Trom­ mel 1 gelangt, diese durchläuft und dabei wegen der jetzt zu großen Wärmezufuhr durch die Schaufeln 10 übertrocknet wird. Gemäß der Erfindung wird daher im Auslaßbereich der Trock­ nungstrommel 1 eine Düse 26 vorgesehen, der über Leitungen 27 und 28 Druckluft und Feuchte, vorzugsweise heißes Wasser, zuführbar ist. Das Wasser wird von der Druckluft zerstäubt und in Form eines feinen Nebels 31 auf den die Trommel ver­ lassenden Tabakstrom gesprüht. Mit 32 und 33 sind eine Druckluftquelle bzw. ein Wasserspeicher angedeutet. Einzel­ heiten der Düse 26, der Leitungen 27, 28 und der Steuerung der Luft- und Wasserzufuhr sind Fig. 2 zu entnehmen. In den Leitungen 27 und 28 sind Steuerventile (Stellventile) 36 bzw. 37 angeordnet, die von einem Verzögerungsglied 38 Steuersignale erhalten. Das Verzögerungsglied 38 erhält Si­ gnale von dem Meßwertumsetzer 55 der Bandwaage 54, sobald diese die Überschreitung bzw. Unterschreitung eines Minimal­ wertes erfaßt. Die Verzögerungszeit ist derartig einge­ stellt, daß sie der Laufzeit des Anfangsbereichs Ta des Ta­ bakstromes T bzw. dessen Endbereich Te durch die Trommel 1 bis zur Düse 26 entspricht.

Die Steuerung der Feuchtezufuhr durch Düse 26 erfolgt derart, daß die Bandwaage 54 und der Meßwertumsetzer 55 beim Eintref­ fen des Tabakstromes T, d. h. bei Überschreitung eines Mini­ malwertes des Ausgangssignals der Bandwaage, ein Signal S an das Verzögerungsglied 38 abgeben. Das Signal wird so lange verzögert, bis der Anfangsbereich Ta des Tabakstromes T in dem Auslaßbereich der Trocknungstrommel 1, d. h. dem Erfas­ sungsbereich der Düse 26, angekommen ist, was wegen der konstanten Fördergeschwindigkeit der Zuförderer und der Trocknungstrommel 1 ohne Schwierigkeiten möglich ist. Ist der übertrocknete Anfangsbereich Ta in den Sprühbereich der Düse 26 gelangt, so erhalten die Ventile 36 und 37 in den Leitungen 27 bzw. 28 ein Öffnungssignal, so daß die Feuchte von der Druckluft zerstäubt wird und als Nebel 31 auf den die Trocknungstrommel verlassenden Anfangsbereich Ta des Ta­ bakstromes T gesprüht wird.

Nach einer bestimmten Zeit, wenn also nach der Erfindung der übertrocknete Teil des Tabakstromes T aufgefeuchtet und ab­ gefördert ist, werden die Ventile 36 und 37 wieder geschlos­ sen und der Trockner und seine Steuerung arbeiten in der in der vorerwähnten US-Patentschrift beschriebenen Weise. Das Verzögerungsglied 38 ist vorteilhaft so ausgebildet, daß es ein Steuersignal abgibt, dessen Größe dem vom Meßwertum­ setzer abgegebenen Meßsignal entspricht, so daß der Mengen­ strom der von den Steuerventilen 36 und 37 abgegebenen Feuchte, vorzugsweise Wasser, zumindest annähernd dem Men­ genstrom des Tabaks entspricht, der durch die Trommel 1 ge­ fördert wird.

Fig. 3 zeigt einen Blick senkrecht auf die Trommel 1 mit den Schaufeln 10, die den Tabak in Form von Portionen T′ hochheben und zurückfallen lassen. Am Auslaßbereich fallen die Tabakportionen T′ durch die Luft auf das Abförderband 40 und werden dabei von dem Nebel 31 der nicht dargestellten Düse 26 besprüht.

In Fig. 4 ist ein Beispiel für einen Massenstrom T von ca. 5000 kg/h dargestellt. Mit F ist die relative Feuchte des Tabaks bezeichnet. Man sieht, daß der Anfangsbereich Ta des Tabakstromes T (ausgezogene Linie) nach einer Förderzeit t von ca. 3,5 Minuten, gemessen ab Abgabe des Signals S durch die Bandwaage 54, im Auslaßbereich der Trommel 1 erscheint.

Der Feuchteverlauf F′ ohne Besprühung gemäß der Erfindung ist mit Punkten gekennzeichnet. Man sieht, wie übertrocknet noch ein größerer Teil des Tabaks den Trockner verläßt. Dem­ gegenüber zeigt die strichliert dargestellte Kurve F den Feuchteverlauf mit Besprühung. Man sieht, daß praktisch der gesamte Anfangsbereich Ta des Tabakstromes T schon befeuch­ tet ist, so daß so gut wie keine Verluste eintreten. Den zeitlichen Verlauf der zugeführten Feuchtmenge W (l/h) zeigt Fig. 4b. Man sieht, daß es vorteilhaft ist, sofort nach Ablauf der Verzögerungszeit den maximalen Mengenstrom der Feuchte zuzuführen und ihn dann abnehmen zu lassen. Ent­ sprechende Steuersignale kann ein in Fig. 2 gestrichelt an­ gedeuteter Funktionsgeber 39 abgeben.

Am Ende des Trocknungsvorganges (Auslaufbetrieb) gibt der Meßwertgeber 55 der Bandwaage 54 ein Signal S an das Verzöge­ rungsglied 38 ab, wenn die Größe des Tabakstromes T einen minimalen Wert unterschreitet. Nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit, die sich von derjenigen beim Anlauf unter­ scheiden kann, gelangt der Endbereich Te des Tabakstromes T in übertrocknetem Zustand in den Auslaßbereich der Trock­ nungstrommel 1. Die Ventile 36 und 37 in den Leitungen 27 bzw. 28 werden von dem Verzögerungsglied 38 aktiviert, so daß die Düse 26 dem Endbereich des Tabaks Feuchte zuführt. Aus Fig. 5a ersieht man den Verlauf des Tabakstromes T nach Ablauf der Verzögerungszeit sowie der Feuchte ohne Besprü­ hung (F′, gepunktet dargestellt) sowie mit Besprühung (F, strichliert dargestellt). Man ersieht aus der Fig. 5a, daß praktisch kein Tabak infolge Übertrocknung verlorengeht oder nachgefeuchtet werden muß.

Fig. 5b zeigt einen Verlauf des Mengenstromes der zugeführ­ ten Feuchte über die Zeit, der von dem Funktionsgeber 39 bewirkt wird.

Anstelle von vernebelter Feuchte kann auch feuchter Dampf, z. B. Sattdampf, oder eine Kombination von beiden verwendet werden.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Trommeltrockner, die im Gleichstrom oder Gegenstrom betrieben werden, be­ schränkt. Sie ist auch bei anderen Trocknertypen anwendbar, in denen der Tabak im Durchlauf erhitzt oder getrocknet wird, wobei in den Anfangs- und Endbereichen Übertrocknungen eintreten.

Claims (11)

1. Verfahren zum Trocknen von Tabak oder einem ähnlichen Gut in einer vom Tabak durchlaufenen Trocknungsstrecke, da­ durch gekennzeichnet, daß der Anfangsbereich und/oder der Endbereich des Tabakstromes bei seinem Austritt aus der Trocknungsstrecke mit feinverteilter Feuchte besprüht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenstrom des Anfangsbereichs und/oder des Endbereichs des Tabakstromes vor Eintritt in die Trocknungsstrecke er­ faßt und ein entsprechendes Signal gebildet wird, das ent­ sprechend der Laufzeit des Tabaks von der Erfassung bis zur Besprühung verzögert wird und die Befeuchtung des aus der Trocknungsstrecke austretenden Tabaks (Anfangsbereich und/oder Endbereich) steuert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal durch Wiegen des Tabaks und Umsetzen in eine elektrische Größe gebildet wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenstrom der aufgesprühten Feuchte in Abhängigkeit von dem Mengenstrom des die Trocknungsstrecke durchlaufenden Tabaks gesteuert wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Verlauf des Mengenstromes der aufgesprühten Feuchte vorgegeben wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchte in den die Trocknungsstrecke verlassenden Tabakstrom gesprüht wird.

7. Vorrichtung zum Trocknen von Tabak oder einem ähnlichen Gut in einem vom Tabak durchlaufenen Trockner, vorzugsweise einem Trommeltrockner, dadurch gekennzeichnet, daß am Auslaß des Trockners (1) eine Besprühvorrichtung (26) zum Aufbrin­ gen feinverteilter Feuchte auf den Tabak am Anfang (Ta) und/oder Ende (Te) des Tabakstromes (T) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßanordnung (54, 55) zum Erfassen des Anfangs und/oder Endes des Tabakstromes vorgesehen ist, deren Ausgangssignal über ein Verzögerungsglied (38), dessen Verzögerungszeit der Laufzeit des Tabaks zwischen Meßanordnung und Besprühvor­ richtung entspricht, einer Steueranordnung (36, 37) der Be­ sprühvorrichtung zugeführt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und/oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Meßanordnung als Bandwaage (54) ausgebil­ det ist, deren Meßsignal verzögert einer Steueranordnung (36, 37) für den Mengenstrom der aufgesprühten Feuchte zuge­ führt ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch einen Programmgeber (39) für den zeitlichen Ablauf des Besprühprogramms am Anfang und/oder Ende des Tabakstromes.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Besprühvorrichtung den Tabakstrom besprüht, während er den Trockner, z. B. als Schauer, verläßt.