DE4100162A1 - Vorrichtung zum trocknen von granulat - Google Patents

Description

Granulattrockner werden vorzugsweise dann eingesetzt, wenn das beim Unterwasser-Stranggranulieren oder Heißgranulieren ent­ stehende Granulat-Wasser-Gemisch getrennt und eine geringe Granulatrestfeuchte erreicht werden muß. Hierzu werden neben Zentrifugen, Zentrifugaltrocknern und thermischen Trocknern vor allem auch Pralltrockner eingesetzt.

Aus den Anmeldungen DE 31 05 609 und DE 26 27 262 und aus Pro­ spekten der Fa. Dorr Oliver, Amsterdam, sind verschiedene Aus­ führungsarten dieser Pralltrockner bekannt. Allen bekannten Pralltrocknern gemeinsam ist das Problem der Reinigung, da die geschlossenen Kanäle schlecht zugänglich und kaum einsehbar sind. Wenn es nach kurzer Überlastung zu einem Granulatstau und zum Verstopfen des Trockners kommt, ist die Reinigung be­ sonders mühsam. Ein weiterer Nachteil ist der aufwendige Auf­ bau der Förderkanäle, Luftzuführungen und Luftverteilungen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Granu­ lattrockner zu schaffen, der einfach gebaut ist, beste Zugäng­ lichkeit der produktberührten Flächen und damit optimale Rei­ nigungsmöglichkeit bietet und eine hohe Betriebssicherheit ge­ währleistet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Teil des Kanals, in dem das Granulat-Wasser-Gemisch gefördert wird, als Fangdüse ausgebildet ist, der die Luft durch einen Luftkanal zugeführt wird, der als Treibdüse ausge­ bildet ist, wobei die Fangdüse und die Treibdüse zusammen mit der Eintrittsöffnung für das Granulat-Wasser-Gemisch einen In­ jektor bilden, daß die Fangdüse und der nachfolgende Beschleunigungskanal zum Prallsieb schräg nach oben verlaufen, daß der Zuführkanal vom Prallsieb zur Eintrittsöffnung des nächsten Injektors schräg nach unten verläuft und daß das Lot auf die Prallsiebfläche den Winkel zwischen der Achse des Beschleunigungskanals und der Achse des Zuführ­ kanals in etwa halbiert.

Die Gestaltung des Beginns des Beschleunigungskanals als In­ jektor garantiert eine hohe Förderleistung und reduziert da­ durch die Gefahr einer Verstopfung auf ein Minimum. Dadurch, daß die Förderung des feuchten Granulats vom Prallsieb zum nächsten Injektor durch die nach dem Stoß verbliebene kineti­ sche Restenergie und vor allem durch die Schwerkraft erfolgt, ist keine zusätzliche Zuleitung von Transportluft in diesem Kanalbereich erforderlich. Somit vereinfacht sich der Aufbau des Trockners.

Der Aufbau des Granulattrockners gemäß Anspruch 2 hat den Vor­ teil, daß das Granulat beim Durchlaufen mehrerer Stufen, ge­ bildet aus dem Injektor, Beschleunigungskanal, Prallsieb und Zuführkanal, gleichzeitig nach oben gefördert wird und deshalb der Auslaß für das getrocknete Granulat höher liegen kann als der Eintritt für das Granulat-Wasser-Gemisch. Dies ist deshalb von Bedeutung, weil die vor den Trocknern stehenden Granulato­ ren das Granulat-Wasser-Gemisch oft in nur geringer Höhe über dem Boden abgeben, die nach dem Trockner stehenden Geräte wie beispielsweise Siebmaschinen aber eine wesentlich größere Auf­ gabehöhe benötigen.

Ebene Prallsiebe nach Anspruch 3 sind einfach und kosten­ günstig herzustellen. Dies ist insbesondere beim Trocknen von verschleißintensiven Granulaten von Bedeutung, weil das Prall­ sieb in diesem Fall ein häufiger auszutauschendes Verschleiß­ teil wird. Der Aufbau der Kanäle und des Gehäuses des Trock­ ners durch nur 2 Teile entsprechend Anspruch 4 bringt sowohl fertigungstechnische als auch anwendungstechnische Vorteile.

Nach dem Öffnen des Trocknerdeckels liegen alle produktberühr­ ten Flächen offen und können deshalb überblickt sowie problem­ los gereinigt werden. Weiterhin gibt es keine Stoßfugen, die beim Zusammenbau aus mehreren Teilen unvermeidlich sind und Ablagerungen begünstigen.

Die fertigungstechnischen Vorteile werden in Verbindung mit Anspruch 5 besonders deutlich. Dadurch, daß das von der geome­ trischen Gestaltung her kompliziertere Teil, nämlich der Trocknerkörper, komplett gegossen wird und der Trocknerdeckel ein geometrisch einfaches Teil ist, das gegebenenfalls aus Ta­ felmaterial zu fertigen ist, kann der Trockner äußerst kosten­ günstig hergestellt werden.

Auch die Ausführung als Schweißkonstruktion nach Anspruch 6 läßt sich einfach aus zugeschnittenen und gekanteten Blechen herstellen.

Die Verwendung von Dichtungen zwischen Trocknerkörpern und Trocknerdeckel nach den Ansprüchen 7 oder 8 führt dazu, daß die Kanäle bzw. das Gehäuse beim Schließen des Trocknerdeckels dicht abgeschlossen werden. Dadurch wird verhindert, daß abge­ schiedenes Wasser, das am Trocknerdeckel herunterläuft, in die Kanäle mit dem getrockneten Granulat gelangt und den Trock­ nungsgrad verschlechtert.

Die Anbringung der Ein- und Auslaßöffnungen an der Rückseite des Gehäuses nach Anspruch 9 ist die konstruktiv einfachste Lösung für die Zu- bzw. Ableitung von Luft und Wasser.

Der erfindungsgemäße Trockner wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht des Trocknerkörpers bei geöffnetem Deckel,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Trockners,

Fig. 3 den Teilschnitt durch einen geschlossenen Beschleuni­ gungskanal.

Anhand von Fig. 1 läßt sich der prinzipielle Aufbau des erfin­ dungsgemäßen Trockners und seine Funktionsweise erläutern. Zum besseren Verständnis sind zusätzlich die Luftströme durch den Trockner mit Hilfe von Pfeilen dargestellt. Die wesentlichen Bestandteile des Trockners sind der Trocknerkörper 1 und der Trocknerdeckel 2. Sie sind über die Scharniere 3 beweglich verbunden. Der Trocknerkörper ist an der Befestigungswand 4 angebracht.

Durch die Einlaßöffnung 5 und über den Einlaßkanal 6 gelangt das Granulat-Wasser-Gemisch in den Trockner. Am Ende des Ein­ laßkanals 6 gerät das Granulat-Wasser-Gemisch in den Zuführka­ nal 7 und in den Wirkungsbereich der Blasdüse 8. Ein Teil der mit hoher Geschwindigkeit aus der Blasdüse 8 austretenden Luft durchströmt das Vorentwässerungssieb 9 und reißt dabei größere Mengen Wasser mit. Die in Kanalrichtung gerichtete Geschwin­ digkeitskomponente sorgt dafür, daß die Granulate nicht auf dem Vorentwässerungssieb 9 liegen bleiben und daß kein gegen die Förderung des Granulat-Wasser-Gemisches gerichteter Luft­ strom entsteht. Am Ende des Zuführkanals 7 gerät das Granulat- Wasser-Gemisch in den Wirkungsbereich der Treibdüse 10. Die aus der Treibdüse 10 austretende Luft reißt das Granulat-Was­ ser-Gemisch mit und transportiert es in die Fangdüse 11, die ein Teil des Beschleunigungskanals 12 ist. Der Zuführkanal 7, die Treibdüse 10 und die Fangdüse 11 bilden zusammen einen In­ jektor 13. Nach der Beschleunigung im Beschleunigungskanal 12 erreicht das Granulat-Wasser-Gemisch das erste Prallsieb 14. Ein großer Teil des Wassers und der Luft tritt aufgrund der Trägheit durch das Prallsieb 14 hindurch, während die Granu­ late abprallen und in den Zuführkanal 15 gelangen. Von hier aus geht es weiter in den nächsten Injektor 16 und der im vo­ rangegangenen beschriebene Ablauf wiederholt sich. Je nach an­ gestrebter Trocknungsleistung kann der Trockner eine größere Anzahl solcher Trocknerstufen aufweisen. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Trockner sind es drei Stufen. In der letzten Stufe gelangt das Granulat nach dem Prall am Prallsieb 17 al­ lerdings nicht in einen Zuführkanal sondern in den Auslaßkanal 18, über den es durch die Auslaßöffnung 19 ins Freie tritt. In den Auslaßkanal 18 ist ein weiteres Sieb 20 integriert. Es verhindert, daß sich Kondenswasser, das sich an den Wänden des Auslaßkanals 18 niedergeschlagen hat, über den Boden des Aus­ laßkanals 18 aus der Auslaßöffnung 19 heraustropft.

lm folgenden sollen die Wege des Wassers durch den Trockner beschrieben werden. Das am Vorentwässerungssieb 9 abgeschie­ dene Wasser sammelt sich am tiefsten Punkt des entsprechenden abgeschlossenen Bereichs des Trocknergehäuses 21. Von hier aus gelangt es durch die Abflußöffnung 22 über die gestrichelt dargestellte Entwässerungsleitung 23 zum Wasserauslaß 24. Auch das an den Prallsieben 14, 17 und 25 abgeschiedene Wasser sam­ melt sich am jeweils tiefsten Punkt des entsprechenden Be­ reichs des Trocknergehäuses 21. Durch die Abflußöffnungen 26 bis 28 kommt es in die Entwässerungsleitung 23. Analog ist das Prinzip für die Ableitung des am Sieb 20 abgeschiedenen Was­ sers. Allerdings kann der Querschnitt der Abflußöffnung wegen der nur geringen Wassermengen kleiner sein. Eine weitere Ab­ flußöffnung 30 befindet sich im Bereich der Luftverteilung 31. Über sie wird Leckage, die bei schadhafter Dichtung zwischen Trocknerkörper 1 und -deckel 2 in die Luftverteilung gelangt, und Wasser, das gegen die Luftförderrichtung über die Treibdü­ sen 10, 32 und 33 in die Luftverteilung eingedrungen ist, ab­ geleitet. Um die Menge an Luft, die ja auch durch diese Ab­ flußöffnung abblasen kann, möglichst gering zu halten, ist der Querschnitt der Abflußöffnung 30 klein.

Die Wege der Luft durch den Trockner sind durch Pfeile kennt­ lich gemacht. Von einem Gebläse 34 (in Fig. 2) wird Luft durch die Lufteintrittsöffnung 35 in die Luftverteilung 31 gedrückt. Von hier verzweigt sich der Luftstrom in Teilströme, die zu den Treibdüsen 10, 32 und 33 gehen. Der weitere Weg wird exem­ plarisch nur für die erste Stufe des Trockners beschrieben. Nach dem Austritt aus den Treibdüsen 10 gelangt die Luft zu­ sammen mit dem Granulat-Wasser-Gemisch in die Fangdüse 11 und von da in den Beschleunigungskanal 12 und dann an das Prall­ sieb 14. Der größte Teil der Luft tritt zusammen mit dem Was­ ser durch das Prallsieb 14 hindurch und gelangt durch die Luftaustrittsöffnung 36 und die Abluftleitung 37 ins Freie. Der restliche Teil der Luft strömt zusammen mit dem Granulat in den Zuführkanal 15. In der Luftverteilung 31 wird der Luft­ durchsatz nicht nur auf die Treibdüsen 10, 32 und 33 verteilt, sondern es wird noch ein weiterer Teilstrom abgezweigt. Der gelangt durch die Rückwand des Trocknergehäuses 21 über die Verbindungsleitung 38 in die Blasdüse 8. Ein Teil dieses Luft­ stroms tritt zusammen mit dem Wasser durch das Vorentwässe­ rungssieb 9 und gelangt durch die Luftaustrittsöffnung 39 und über die Abluftleitung 40 ins Freie. Der andere Teil gelangt über den Injektor 13 in die Beschleunigungsstrecke 12. Der weitere Weg der Luft von hier ab wurde bereits im vorangegan­ genen beschrieben. Nur sehr schwach ist der Luftstrom, der aus dem Auslaßkanal 18 durch das Sieb 20 tritt. Durch die Luftaustrittsöffnung 41 und über die Abluftleitung 42 gelangt er ins Freie. Die Abluftleitungen 37, 40 und 42 sind mit Stei­ gung verlegt, damit sich Tröpfchen und Kondenswasser an den Wandungen der Leitungen niederschlagen und zurück ins Trock­ nergehäuse 21 fließen können. Sie gelangen dann zu einer der Abflußöffnungen 26, 27 oder 28.

In Fig. 2 sind der Trocknerkörper 1 und der Trocknerdeckel 2 mit der Einlaßöffnung 5 in geschlossenem Zustand zu sehen. Zur Erzielung einer größeren Übersichtlichkeit ist von der Entwäs­ serungsleitung 23 nur der letzte Teil dargestellt, desweiteren wurde auf die Darstellung der Abluftleitungen 40 und 42 (in Fig. 1) verzichtet. Lediglich die Abluftleitung 37 und die Verbindungsleitung 38 sind zu sehen. Die Abluftleitung 37 ist mit dem Halter 43 an der Befestigungswand 4 befestigt. Zum Reinigen kann der Trocknerdeckel 2 um die Scharniere 3 um 180 Grad geöffnet werden. Der Trocknerkörper 1 ist durch Gießen hergestellt. Die Lufteintrittsöffnung 35, die Luftaustritts­ öffnungen 36, 39 und 41 sowie die Abflußöffnungen 22 und 28 sind als Stutzen mit an den Trocknerkörper 1 angegos­ sen, so daß die entsprechenden Leitungen einfach anzuschließen sind. Das Gebläse 34 erzeugt den Luftstrom.

In Fig. 3 ist eine Möglichkeit dargestellt, wie die Kanäle 44 bzw. das Trocknergehäuse 21 beim Schließen des Trocknerdeckels 2 gegen den Trocknerkörper 1 abgedichtet werden können. An den Stirnseiten der Wände des Trocknerkörpers 1, die dem Trockner­ deckel 2 zugewandt sind, befinden sich linienförmige Dich­ tungen, die in Nuten eingelassen sind. Diese Dichtungen befin­ den sich an allen Stirnseiten der Wände des Trocknerkörpers 1. Diese Stirnseiten sind in Fig. 1 als dicke, schwarze Linien dargestellt.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Trocknen von Granulat, insbesondere Kunst­ stoffgranulat, bei dem das Granulat-Wasser-Gemisch einem Kanal zugeführt wird, in dem es von einem Luftstrom be­ schleunigt wird und das Granulat an einem Sieb durch Prall abgebremst wird, sodaß das Wasser weiterfliegt und damit abgeschieden wird und bei dem mehrere Beschleunigungskanäle mit den dazugehörigen Luftkanälen und Prallsieben hinter­ einandergeschaltet sind, wobei sich die Kanäle und Siebe in einem Gehäuse befinden, in dem das am Prallsieb abgeschleu­ derte Wasser aufgefangen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teil des Kanals, in dem das Granulat-Wasser-Gemisch gefördert wird, als Fangdüse 11 ausgebildet ist, der die Luft durch einen Luftkanal zugeführt wird, der als Treib­ düse 10 abgebildet ist, wobei die Fangdüse 11 und die Treibdüse 10 zusammen mit dem Zuführkanal 7 für das Granu­ lat-Wasser-Gemisch einen Injektor 13 bilden,
daß die Fangdüse 11 und der nachfolgende Beschleunigungska­ nal 12 zum Prallsieb 14 schräg nach oben verlaufen,
daß der Zuführkanal 15 vom Prallsieb 14 zum nächsten Injek­ tor 16 schräg nach unten verläuft,
und daß das Lot auf die Fläche des Prallsiebs 14 den Winkel zwischen der Achse des Beschleunigungskanals 12 und der Achse des Zuführkanals 15 in etwa halbiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderhöhe vom Injektor 13 bis zum Prallsieb 14 hö­ her ist als der Höhenverlust vom Prallsieb 14 bis zum näch­ sten Injektor 16.

3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe 9, 14, 17, 20 und 25 eben sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kanäle 44 sowie das Trocknergehäuse 21 im wesent­ lichen aus nur zwei Teilen gebildet werden, nämlich aus dem Trocknerkörper 1 mit den Kanalkonturen und Gehäusewänden und dem Trocknerdeckel 2.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknerkörper 1 aus Aluminium-, Edelstahl- oder Siliziumguß gegossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknerkörper 1 aus Blechen zusammengeschweißt ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknerkörper 1 an den Stirnseiten der Wände, die dem Trocknerdeckel 2 zugewandt sind, linienförmige Dich­ tungen 45 aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknerdeckel 2 auf der zum Trocknerkörper zuge­ wandten Seite linienförmige Dichtungen aufweist, die dem Verlauf der Stirnseiten der Wände des Trocknerkörpers 1 entsprechen.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknergehäuse auf seiner Rückseite eine Luftein­ trittsöffnung 35, Luftaustrittsöffnungen 36, 39. 41 und Ab­ flußöffnungen 22, 26-30 für das abgeschiedene Wasser auf­ weist.