DE4119846A1 - Microwave drying device for solid loose material - has HF and earth electrodes below and above transport base for loose material - Google Patents
Microwave drying device for solid loose material - has HF and earth electrodes below and above transport base for loose materialInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der feuchte Feststoffe und Schüttgüter schneller, schonender und mit höherem Wirkungsgrad als bis her getrocknet werden. Insbesondere für kontinuierliche Durchlauftrock ner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung die o. g. Vorzüge gegenüber Vibrationsfließbetttrocknern mit Heißluftenergieeinspeisung oder Wirbel schichttrocknern auf. Die meßbare Energieabsorption erfolgt selektiv besonders durch die Wassermoleküle. Sie nimmt mit Verringerung des Was seranteiles im Feststoffverband ab, wodurch zugleich die Reproduzier barkeit des Wasserentzuges verbessert werden kann.The invention relates to a device with which moist solids and Bulk goods faster, gentler and with higher efficiency than up to be dried here. Especially for continuous continuous drying ner, the device according to the invention has the above-mentioned. Advantages over Vibratory fluid bed dryers with hot air energy feed or vortex layer dryers. The measurable energy absorption takes place selectively especially through the water molecules. It decreases with what water content in the solid dressing, which at the same time increases the reproducibility Availability of water removal can be improved.
Den bekannten Versuchen, Hochfrequenz für Trocknungsprozesse zu nutzen, hafteten technische Probleme an. Der Anströmboden, auf dem das Trock nungsgut liegt, wurde als Maßeelektrode verwendet, während die heiße HF-Elektrode über dem Gut höhenverstellbar konstruiert war. Die Gefahr der elektrischen Überschläge bei kurzzeitiger Feuchtefreisetzung aus dem Gut war akut. Der Einsatz von Festfrequenzgeneratoren verschlechter te grundsätzlich den Wirkungsgrad. Andererseits konnten großflächige Hochfrequenztrockner aufgrund der erforderlichen hohen Kapazitäten der Arbeitskondensatoren <40 pF nicht in der Eigenresonanz der erfor derlichen Trocknungsfrequenzen schwingen. Zudem ist eine höhenverstell bare heiße HF-Elektrode über dem Gut nicht optimal abschirmbar ohne weitere Erhöhung der Schwingkreiskapazitäten.The known attempts to use high frequency for drying processes there were technical problems. The inflow floor on which the dry material was used as the measuring electrode, while the hot one HF electrode above the estate was constructed to be height adjustable. The danger of electrical flashovers in the event of brief moisture release the good was acute. The use of fixed frequency generators deteriorated basically the efficiency. On the other hand, large areas High frequency dryer due to the high capacities required of working capacitors <40 pF not in the natural resonance of the requ drying frequencies fluctuate. There is also an adjustable height bare hot HF electrode above the material cannot be optimally shielded without further increase of the resonant circuit capacities.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Hochfrequenztrocknung durch Beseitigung o. g. Mängel nutzbar zu machen, um die Trocknungszeit zu verkürzen, die mechanische und thermische Belastung des Feststoffes wesentlich zu senken, den energetischen Wirkungsgrad und die Reprodu zierbarkeit des Trocknungsvorganges zu verbessern.The object of the invention is through the high frequency drying Elimination o. G. Make defects usable to increase the drying time shorten the mechanical and thermal load on the solid significantly lower the energy efficiency and reproducibility to improve the decorability of the drying process.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Trocknungs gut auf einem schlecht leitenden Anströmboden, vorzugsweise aus Kunst stoff, mit niedriger Dielektrizitätskonstante ε 10 liegt.The object is achieved in that the drying good on a poorly conductive inflow floor, preferably made of art material with a low dielectric constant ε 10.
Im kontinuierlichen Ein- und Mehrkammertrockner ist der Anströmboden als Förderband ausgeführt, auf dem das Trocknungsgut durch das elektro magnetische Feld gezogen wird. Die heiße Elektrode befindet sich dicht unter dem Anströmboden, ist als Sieb ausgeführt und wird starr fixiert, wodurch zwischen der HF-Elektrode und dem Anströmboden stets ein trok kener Luftspalt von einem oder wenigen Millimetern als Sperre gegen elektrische Überschläge verbleibt. The inflow floor is in the continuous single and multi-chamber dryer designed as a conveyor belt on which the items to be dried are electro magnetic field is drawn. The hot electrode is tight under the inflow floor, is designed as a sieve and is rigidly fixed, whereby between the HF electrode and the inflow floor always a dry air gap of one or a few millimeters as a barrier against electrical arcing remains.
Die Masseelektrode ist über dem Trocknungsgut und höhenverstellbar angeordnet, wird ebenfalls als Sieb ausgeführt und bewirkt die gleich mäßige elektromagnetische Durchdringung des Trocknungsgutes.The ground electrode is above the items to be dried and adjustable in height arranged, is also designed as a sieve and causes the same moderate electromagnetic penetration of the drying goods.
Eine topf- oder kastenförmig gefertige Masseelektrode wirkt um die HF-Elektrode als Abschirmung und als Luftkondensator zur Einstellung der Resonanzfrequenz und besitzt einen als Sieb gefertigten Boden. Rollen oder Schleifen auf der (topf- oder kastenförmigen) Masseelektrode dienen als Auflage für den Anströmboden und gewährleisten zugleich die Stabilisierung des Luftspaltes zwischen HF-Elektrode und Anströmboden. Die siebartige Ausführung der Elektroden sichert die gleichmäßige Vertei lung des Luftdurchsatzes durch das Trocknungsgut.A pot or box-shaped ground electrode works around the HF electrode as a shield and as an air condenser for adjustment the resonance frequency and has a bottom made as a sieve. Rolling or grinding on the (pot- or box-shaped) ground electrode serve as a support for the inflow floor and at the same time ensure that Stabilization of the air gap between the HF electrode and the inflow floor. The sieve-like design of the electrodes ensures even distribution air flow through the material to be dried.
Großflächige Hochfrequenztrockner sind mit mehreren Arbeitskondensatoren neben- bzw. hintereinander aufgebaut, die jeweils einzeln oder gruppen weise zu den Resonanzkreisen verschiedener HF-Generator-Baugruppen gehören.Large-area high-frequency dryers are equipped with several working capacitors built up side by side or in a row, each individually or in groups as to the resonance circuits of various RF generator assemblies belong.
In kontinuierlichen Mehrkammertrocknern wird zwecks Prozeßoptimierung die Variation von Elektrodenabstand, Feldstärke, Resonanzfrequenz und somit Energieabsorption für die verschiedenen Arbeitskondensatoren variiert.Continuous multi-chamber dryers are used for process optimization the variation of electrode spacing, field strength, resonance frequency and thus energy absorption for the various working capacitors varies.
Die Gleichverteilung des Trocknungsgutes sowohl auf dem Förderband der kontinuierlichen Trockner als auch auf dem festen Anströmboden für diskontinuierliche Chargentrockner wird durch Erzeugung eines Fließ bettes durch Vibratoren erreicht.The even distribution of the drying goods both on the conveyor belt the continuous dryer as well as on the fixed inflow floor for batch batch dryers is by generating a flow beds achieved by vibrators.
Amplitude und Frequenz der Vibration sollen einstellbar sein. Die Förderbänder weisen eine Randbegrenzung aus Kunststoff auf, die den seitlichen Verlust an Trocknungsgut bei der Vibration verhindern. Die Schichtdicke des Trocknungsgutes wird begrenzt durch höhenverstell bare Abstreifer. Der Luftstrom soll nur die Abführung des entstehenden Wasserdampfes gewährleisten, aber kein Wirbelbett aufbauen.The amplitude and frequency of the vibration should be adjustable. The conveyor belts have a plastic edge that prevent the lateral loss of drying material during vibration. The layer thickness of the material to be dried is limited by the height adjustment bare wipers. The air flow is only intended to remove the resulting Ensure water vapor, but do not build a fluidized bed.
Die Temperatur des Luftstromes hängt nur noch vom erforderlichen Sätti gungs- oder Gleichwichtsdampfdruck und der Temperaturempfindlichkeit des Trocknungsgutes ab.The temperature of the air flow only depends on the required saturation pressure or equilibrium vapor pressure and temperature sensitivity of the material to be dried.
Bei Mehrkammertrocknern kann jede Kammer mit eigenem Luftdurchsatz beauflagt werden.With multi-chamber dryers, each chamber can have its own air flow be charged.
Resonanzfrequenz, Feldstärke im Trocknungsgut, Luftdurchsatz in den einzelnen Kammern und Schichtdicke des Trocknungsgutes sind meß-, Steuer- und regelbar. Resonance frequency, field strength in the material to be dried, air flow in the individual chambers and layer thickness of the material to be dried are measurement, control and adjustable.
Die Wasserverdampfung erfolgt vorrangig nach dem Prinzip der dielektri schen Erwärmung mit selektiver Verstärkung für Wasser. Vorzugsweise finden Resonanzfrequenzen fR im Intervall 1 MHz <fR <50 MHz Anwendung.Water evaporation is primarily based on the principle of dielectric heating with selective amplification for water. Resonance frequencies f R in the interval 1 MHz <f R <50 MHz are preferably used.
Die Vorrichtung wird anhand von zwei Zeichnungen erläutert.The device is explained with reference to two drawings.
Fig. 1 stellt eine vereinfachte Prinzipskizze dar. Fig. 1 represents a simplified schematic diagram.
Das Trocknungsgut 1 liegt auf einem schlecht leitenden Anströmboden 2 aus Kunststoff mit niedriger Dielektrizitätskonstante ε 10. Der Ausströmboden 2 ist im kontinuierlichen Ein- oder Mehrkammertrockner als Förderband ausgeführt, wodurch das Trocknungsgut 1 durch das elek tromagnetische Feld gezogen wird. Eine gute Gleichverteilung des Gutes 1 sowohl auf dem Förderband der kontinuierlichen Trockner als auch auf dem festen Anströmboden 2 für diskontinuierliche Chargentrockner wird bekanntermaßen durch Erzeugung eines Vibrationsfließbettes durch Vibra toren 3 erreicht. Des weiteren begrenzen die höhverstellbaren Abstreifer 4 die Schichtdicke des Gutes 1. Die heiße HF-Elektrode 5 befindet sich dicht unter dem Anströmboden 2 und ist als Sieb ausgeführt. Sie ist starr fixiert, so daß zwischen ihr und dem Anströmboden 2 stets ein trocke ner Luftspalt von einem oder wenigen Millimetern als Sperre gegen elektri sche Überschläge verbleibt.The material to be dried 1 is situated on a low conductive gas distributor plate 2 of plastic material with a low dielectric constant ε 10. The Ausströmboden 2 is carried out in a continuous single or multi-chamber dryer as a conveyor belt, is pulled causing the material to be dried 1 through the elec tromagnetic field. A good uniform distribution of the goods 1 both on the conveyor belt of the continuous dryer and on the fixed inflow floor 2 for discontinuous batch dryers is known to be achieved by producing a vibrating fluidized bed by vibrators 3 . Furthermore, the height-adjustable wipers 4 limit the layer thickness of the material 1 . The hot HF electrode 5 is located just below the inflow floor 2 and is designed as a sieve. It is rigidly fixed, so that between it and the inflow floor 2 there is always a dry air gap of one or a few millimeters as a barrier against electrical flashovers.
Die Maßeelektrode 6 über dem Gut 1 ist höhenverstellbar, ebenfalls als Sieb ausgeführt und gewährleistet die gleichmäßige elektromagnetische Durchdringung des Gutes 1.The measuring electrode 6 above the good 1 is adjustable in height, also designed as a sieve, and ensures the uniform electromagnetic penetration of the good 1 .
Die topf- oder kastenförmig gefertigte Masseelektrode 7 wirkt als Abschir mung und als Luftkondensator zur Einstellung der Resonanzfrequenz und besitzt einen ebenfalls als Sieb gefertigten Boden.The pot-shaped or box-shaped ground electrode 7 acts as a shield and as an air capacitor for adjusting the resonance frequency and also has a bottom made as a sieve.
Die Rollen oder Schleifer 8 dienen als Auflage für den Anströmboden 2 und gewährleisten zugleich die Stabilisierung des Luftspaltes. Die siebartige Ausführung der Elektroden gewährleistet zugleich die bessere Gleichverteilung des Luftdurchsatzes durch das Trocknungsgut 1. Der Luftstrom hat nur die Abführung der verdampfenden Wassermoleküle sicherzustellen. Die Temperatur dieses Luftstromes kann in Abhängigkeit von erforderlichen Sättigungsdampfdruck und Temperaturempfindlich keit des Gutes 1 eingestellt werden. Bei Mehrkammertrocknern kann jede Kammer 9 mit einem eigenen Luftdurchsatz beauflagt werden. The rollers or grinders 8 serve as a support for the inflow base 2 and at the same time ensure the stabilization of the air gap. The sieve-like design of the electrodes also ensures better uniform distribution of the air throughput through the drying material 1 . The air flow only has to ensure that the evaporating water molecules are removed. The temperature of this air flow can be set depending on the required saturation vapor pressure and temperature sensitivity of the goods 1 . In multi-chamber dryers, each chamber 9 can be supplied with its own air throughput.
Große Hochfrequenztrockner benötigen grundsätzlich mehrere Arbeitskonden satoren neben- bzw. hintereinander, um durch entsprechende Reihen schaltung die Gesamtkapazität des Resonanzschwingkreises niedrig zu halten. Problem einer Mehrfach-Reihenschaltung bleibt die Aufteilung der Hochfrequenzspannung und dadurch die geringere Feldstärke pro Arbeitskondensator.Large high-frequency dryers generally require several working condensers sensors side by side or one behind the other to move through appropriate rows switch the total capacitance of the resonant circuit low hold. The problem of a multiple series connection remains the division the high frequency voltage and therefore the lower field strength per Working capacitor.
Die zweite Möglichkeit, Resonanzfrequenz und Feldstärke auf einfache Weise in der erforderlichen Größe zu halten, ist der Anschluß der einzelnen Arbeitskondensatoren an jeweils eigene HF-Generator-Baugruppen, so daß mehrere, weitestgehend unabhängige Generatoren in großflächigen Trocknern zur Anwendung kommen. Dadurch besteht zugleich die Vorausset zung in kontinuierlichen Mehrkammertrocknern, die Energieabsorption zum Austrag hin zwecks Optimierung auch durch verschiedene Resonanz frequenzen zu variieren.The second way, resonance frequency and field strength in simple To keep the required size is the connection of the individual Working capacitors on their own HF generator assemblies, see above that several, largely independent generators in large areas Dryers are used. This is also the prerequisite in continuous multi-chamber dryers, energy absorption to discharge for the purpose of optimization also through different resonance to vary frequencies.
Fig. 2 veranschaulicht den grundsätzlichen Aufbau eines solchen erfindungs gemäßen Mehrkammertrockners. Fig. 2 illustrates the basic structure of such a multi-chamber dryer according to the Invention.
Über eine Fördervorrichtung 14 und den ersten Abstreifer 4a erfolgt der Eintrag in die erste Kammer 9a. In jeder Kammer 9a-9c kann der Luftdurchsatz einzeln eingestellt werden.Via a conveyor device 14 and the first scraper 4 a, the entry into the first chamber 9 a takes place. In each chamber 9 a-c 9, the air flow rate are adjusted individually.
Die Maßelektroden 6 sind einzeln höhenverstellbar, und jeder Arbeits kondensator hat seinen eigenen Generator. Die Arbeitskondensatoren sind Bestandteil des jeweiligen Resonanzschwingkreises.The measuring electrodes 6 are individually adjustable in height, and each working capacitor has its own generator. The working capacitors are part of the respective resonant circuit.
Das Trocknungsgut 1 wird auf dem Förderband 10, bestehend aus Anström boden 2, Antriebswelle 11 und den Vibrationswellen 12, an den Abstrei fern 4 vorbei durch die Arbeitskondensatoren gezogen und verläßt am Austrag 13 getrocknet die Anlage.The material to be dried 1 is drawn on the conveyor belt 10 , consisting of inflow floor 2 , drive shaft 11 and the vibration waves 12 , far past the wipers 4 through the working capacitors and leaves the outlet 13 dried the system.
Steuer- bzw. regelbar sind:The following can be controlled or regulated:
- - Resonanzfrequenz unter anderem durch die Höhenverstellung der Masseelektroden 6,Resonance frequency, inter alia, by the height adjustment of the ground electrodes 6 ,
- - Feldstärke im Gut 1 durch Höhenverstellung der Masseelektroden 6,Field strength in the good 1 by height adjustment of the ground electrodes 6 ,
- - Luftdurchsatz in den einzelnen Kammern,- air flow in the individual chambers,
- - Vibrationsamplitude und- vibration amplitude and
- - Schichtdicke des Gutes 1 durch Einstellung der Abstreifer 4.- Layer thickness of the material 1 by adjusting the wipers 4 .
Da zur Wasserverdampfung vorrangig die dielektrische Erwärmung wirken soll, werden Resonanzfrequenzen fR im Intervall 1 MHz < fR <50 MHz erforderlich.Since dielectric heating is to act primarily for water evaporation, resonance frequencies f R in the interval 1 MHz <f R <50 MHz are required.
Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference numerals used
1 Trocknungsgut
2 Anströmboden
3 Vibrator
4 Abstreifer
5 HF-Elektrode
6 Masseelektrode
7 topf- oder kastenförmige Masseelektrode
8 Rollen oder Schleifen
9(a-c) Kammer zur Luftzuleitung
10 Förderband
11 Antriebswelle
12 Vibratorwelle
13 Austrag
14 Fördervorrichtung 1 item to be dried
2 inflow floor
3 vibrator
4 wipers
5 HF electrode
6 ground electrode
7 pot or box-shaped ground electrode
8 rolls or loops
9 (ac) chamber for air supply
10 conveyor belt
11 drive shaft
12 vibrator shaft
13 discharge
14 conveyor
Claims (5)
die topf- oder kastenförmig gefertigte Masseelektrode (7) als Ab schirmung und als Luftkondensator zur Einstellung der Resonanzfrequenz wirkt und einen als Sieb gefertigten Boden besitzt,
wobei Rollen oder Schleifen (8) auf der Masseelektrode (7) als Auflage für den Anströmboden (2) dienen und zugleich die Stabilisie rung des Luftspaltes zwischen HF-Elektrode (5) und Anströmboden (2) gewährleisten,
wobei die siebartige Ausführung der Elektroden (5, 6, 7) die Gleichverteilung des Luftdurchsatzes durch das Trocknungsgut sichert,
wobei großflächige Hochfrequenztrockner mit mehreren Arbeitskonden satoren neben- bzw. hintereinander aufgebaut sind, die jeweils einzeln oder gruppenweise zu den Resonanzschwingkreisen verschiedener Hoch frequenzgenerator-Baugruppen gehören und
wobei in kontinuierlichen Mehrkammertrocknern zwecks Optimierung des Prozesses die Variation von Elektrodenabstand, Feldstärke, Resonanz frequenz und somit Energieabsorption für die verschiedenen Arbeits kondensatoren variiert wird.1. Device for high-frequency drying of solids and bulk goods, characterized in that the material to be dried ( 1 ) on a poorly conductive inflow floor ( 2 ), preferably made of plastic, with a low dielectric constant ε 10, this inflow floor ( 2 ) in a continuous single and multi-chamber dryer is designed as a conveyor belt ( 10 ), on which the drying good ( 1 ) is pulled through the electromagnetic field, the hot HF electrode ( 5 ) is located just below the inflow floor ( 2 ), is designed as a sieve and is rigidly fixed , whereby between the HF electrode ( 5 ) and the inflow floor ( 2 ) there should always be a dry air gap of one or a few millimeters as a barrier against electrical flashovers, the ground electrode ( 6 ) arranged above the material to be dried ( 1 ) and adjustable in height, also as Sieve is carried out and causes the uniform electromagnetic penetration of the drying material ( 1 ),
the pot-shaped or box-shaped ground electrode ( 7 ) acts as a shield and as an air condenser for setting the resonance frequency and has a bottom made as a sieve,
where rollers or loops ( 8 ) on the ground electrode ( 7 ) serve as a support for the inflow base ( 2 ) and at the same time ensure the stabilization of the air gap between the HF electrode ( 5 ) and the inflow base ( 2 ),
the sieve-like design of the electrodes ( 5 , 6 , 7 ) ensures the uniform distribution of the air throughput through the material to be dried,
whereby large-area high-frequency dryers with several working capacitors are built next to or behind one another, each belonging individually or in groups to the resonant circuits of different high-frequency generator assemblies and
being in continuous multi-chamber dryers to optimize the process, the variation of the electrode spacing, field strength, resonance frequency and thus energy absorption for the different working capacitors is varied.
wobei die Amplitude und Frequenz der Vibration einstellbar sein soll,
wobei die Förderbänder (10) eine Randbegrenzung aus Kunststoff aufweisen, die den seitlichen Verlust an Trocknungsgut (1) bei der Vibration verhindern und
wobei die Schichtdicke des Trocknungsgutes (1) durch höhenverstell bare Abstreifer (4) begrenzt wird.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the equal distribution of the drying material ( 1 ) both on the conveyor belt ( 10 ) of the continuous dryer and on the fixed inflow floor ( 2 ) for discontinuous batch dryers by generating a fluidized bed with vibrators ( 3 ) is reached
the amplitude and frequency of the vibration should be adjustable,
wherein the conveyor belts ( 10 ) have an edge limitation made of plastic, which prevent the lateral loss of drying material ( 1 ) during vibration and
the layer thickness of the material to be dried ( 1 ) being limited by height-adjustable scrapers ( 4 ).
wobei die Temperatur des Luftstromes nur noch abhängt vom erforder lichen Sättigungs- oder Gleichgewichtsdampfdruck und der Temperatur empfindlichkeit des Trocknungsgutes (1) und
wobei bei Mehrkammertrocknern jede Kammer (9) mit eigenem Luft durchsatz beauflagt werden kann.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the air flow only ensures the removal of the water vapor produced and does not build up a fluidized bed,
the temperature of the air flow only depends on the required saturation or equilibrium vapor pressure and the temperature sensitivity of the material to be dried ( 1 ) and
with multi-chamber dryers each chamber ( 9 ) can be supplied with its own air flow.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914119846 DE4119846A1 (en) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | Microwave drying device for solid loose material - has HF and earth electrodes below and above transport base for loose material |
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DE4119846A1 true DE4119846A1 (en) | 1993-03-25 |
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DE19914119846 Withdrawn DE4119846A1 (en) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | Microwave drying device for solid loose material - has HF and earth electrodes below and above transport base for loose material |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109798757A (en) * | 2019-02-28 | 2019-05-24 | 广州市淞滨工程技术有限公司 | A kind of heavy duty detergent drying equipment for cashmere production with function of temperature control |
CN112815684A (en) * | 2021-02-02 | 2021-05-18 | 江西春兴新能源有限公司 | Continuous microwave drying process method for solidified polar plate of storage battery |
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1991
- 1991-06-13 DE DE19914119846 patent/DE4119846A1/en not_active Withdrawn
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CN109798757B (en) * | 2019-02-28 | 2021-08-10 | 安徽红辰羊毛衫有限公司 | A high-efficient type drying equipment that is used for cashmere production to have a control by temperature change function |
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