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Trocken-; Karbonisations- und Oxydationseinrichtung Die Erfindung
bezieht sich auf eine Trokken-, Karbonisations- oder Oxydationsvorrichtung, bei
der das zu behandelnde Gut flächenartig ausgebreitet und von senkrecht zur Fläche
gerichteten Luftströmen beaufschlagt wird. Zweck dieser Ausbreitung und Luftführung
ist ein gleichmäßiger Angriff der Verdunsfungsfläche, um eine vollständig gleichmäßige
Trocknung zu erreichen. Außerdem wird durch die prallende Beaufschlagung und schnell
wechselnde Bespülung des Naßgutes eine gute Wärmeübertragung erzielt und damit eine
schnelle Verdampfung der Feuchtigkeit.
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Bei den bekannten Anlagen dieser Art wird das Trockengut auf einem
in waagerechter Ebene liegenden Förderband ausgebreitet. Infolge der dünnen Schichtung
erreichen diese Anlagen bei größerer Leistung eine derart große Flächenausdehnung,
daß die senkrechte Beaufschlagung der Verdunstungsfläche nur durch die Anhäufung
einer großen Zahl einzelner Ventilatoren erreicht werden kann, die über, unter oder
auch seitlich des Bandes angeordnet werden. Dadurch wird die Wirtschaftlichkeit
solcher Anlagen trotz des angewandten vervollkommneten Belüftungsverfahrens in Frage
gestellt.
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Die großen Ausdehnungen werden vermieden, wenn man das Trockengut
ringförmig um eine Mittelachse führt.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wird das Trockengut um eine
luftdurchlässige Trommel geführt und das Trockenmittel vom Innern der Trommel aus
durch das Trockengut gepreßt. Bei andern Vorrichtungen wird das Trockenmittel auch
kreisend durch das ringförmig gelagerte Trockengut bewegt. Bei allen bekannten Einrichtungen
dieser Art mangelt es aber an einer dem heutigen Stand der Trockentechnik entsprechenden
Luft- und Trockengutführung.
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Der Erfindung gemäß wird das ringförmig um eine Mittelachse geführte
Trockengut derart ummantelt, daß der für die Aufnahme bestimmte Ringraum mit dein
diesen umschließenden Mantel und den beiden Stirnseiten eine geschlossene Zelle
bildet. Die das Trockenmittel bewegenden Lüfter werden auf die Mitte der Zelle zusammengezogen,
so daß man mit nur wenigen entsprechend größer ausgebildeten und das Trockenmittel
in radialer Richtung gegen den Trockengutring bewegenden Lüftern eine der radialen
Ausdehnurig entsprechende Ringfläche bespülen kann. Das Trockenmittel wird dann
nach der Bespülung des Trockengutes axial abgelenkt, so daß innerhalb der Zelle
eine ringförmige Luftströmung in radial-axialer Richtung kreist.
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Eine solche Trockenvorrichtung kann dann mit einem weit geringeren
Aufwand an Baustoffen hergestellt werden; auch wird der Kraftbedarf wesentlich geringer,
weil weniger große Lüfter einen besseren Wirkungsgrad haben als viele kleine Lüfter
bei gleicher Leistung.
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Diese Vorteile treten in noch weit stärkerem Maße auf, -wenn man im
Zentrum der Zelle einen großen Lüfter mit axial liegendem
Schaufelkranz
vollständig frei anordnet, so daß der Trockengutring den Lüfter wie ein Mantel umschließt.
Bei entsprechender Ausbildung Tier Schaufeln des Lüfters wird die Luft dann radial
gegen den Trockengutring abgeschoben, dort axial abgelenkt und kehrt dann zur Saugzone
des Lüfters zurück. Die im Innern des Ringes ruhende Luftmasse wind in diesem Falle
in eine der Schaufelzahl des Lüfters entsprechende Anzahl radial-axial kreisender
Luftströme aufgelöst.
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Dieselabe Luftbewegung erreicht man mit einem Lüfter, dessen Schaufelkranz
senkrecht zur Drehachse steht und bei großem Durchmesser nur einen schmalen Schaufelkranz
besitzt. Der dem Schaufelkranz entsprechende Luftring wird hier in axialer Richtung
abgeschoben und dann in eine radial-axiale Bewegung übergeleitet, so daß auch hier
die Luftmasse in eine der Schaufelzahl entsprechende Anzahl radial-axial kreisender
Luftströme aufgelöst wird.
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Abb. I zeigt die Ansicht eines Lüfters mit senkrecht zur Drehachse
liegendem Schaufelkranz und - Al->b. 2 einen Längsschnitt nach Linie V-V der Abb.
i.
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Abb.3 ist ein Querschnitt durch eine Schaufel des Lüfters nach Abb.
i und 2 in größerem Maßstabe und Abb. d. derselbe Querschnitt durch eine Schaufel
in abgeänderter Form.
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Abb. 5 ist ein Querschnitt und Abb. 6 ein Längsschnitt nach Linie
I1-I1 der Abb. 5 durch einen Lüfter mit axial liegendem Schaufelkranz.
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Bei Untersuchung der Luftbewegung durch die Kanäle 41 des Schaufelringes
(Abb. i) ist zu erkennen, daß man eine axiale Ein- und Ausströmung der Luft erhält,
wenn man, wie in Abb.3 gezeigt, die Schaufeln 42 gerade unter einem spitzen Winkel
gegen die anzuschneidende Luft einstellt und darauf achtet, claß die Schaufelneigung
der Hypotenuse 43 der graphisch aufgetragenen und vorher festgelegten Durchgangsgeschwindigkeit
qq. und Umfangsgeschwindigkeit 4.5 entspricht. Durch den Pfeil 46 ist die Bewegungsrichtung
der Schaufel gekennzeichnet.
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Wenn man, der Abb. q. entsprechend, das hintere Schaufelende 47 aufbiegt,
dann ändert sich die Geschwindigkeit und Richtung der axial eintretenden Luft 44
der Aufbiegung der Schaufelenden entsprechend in eine mehr oder weniger schräg zur
Lüfterachse liegende Richtung 4.8.
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Man erreicht dadurch, daß die ständig kreisende Luft, durch die Pfeillinie
7o der Abb. 2 gekennzeichnet,. in eine spinal fortschreitende Bewegung, Strömungslinie
49 der Abb. i, gebracht wird und kann die fortschreitende Bewegung ziem in solch
einer Zelle notwendigen Luftwechsel, das ist Frischlufteintritt bzw. Austritt der
Abluft, anpassen.
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Werden die Heizkörper So noch mit Abstufung der Heizfläche in den
fortschreitenden Kreislauf der Luft eingeschaltet, dann wird die Luft in jedem Abschnitt
der Zelle eine der Abstufung entsprechende Temperatur annehmen.
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Dasselbe läßt sich in ähnlicher Art mit dem in Abb.5 und 6 dargestellten
doppelseitig wirkenden Lüfter 51 mit axial liegendem Schaufelkranz 52 durchführen,
wenn man den Schaufelkranz desselben mit kurzen Rundschaufeln 53 ausrüstet. Die
Luft bewegt sich dann nach der Pfeillinie 5q., in die Saugzone 55 des Lüfters eintretend.
radial gegen den Schaufelkranz 52 und wird nach der Durchströmung und Beaufschlagung
des Trockengutes 56 wieder zur Saugzone 55 des Lüfters zurückgeführt. Bei dem großen
Durchmesser des Lüfters erhält man bei der Untersuchung der Luftbewegung durch die
Kanäle des Schaufelringes 52 dasselbe Bild, wie schon bei dem Lüfter nach Abb. i
mit senkrecht zur Drehachse liegendem Schaufelkranz - entwickelt. Auch ,hier wind
man bei entsprechender Wahl der Schaufelwinkel eine spiralig fortschreitende Bewegung
der Luft erreichen, entsprechend der Luftlinie 57, wie erben beschrieben.
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Mit einem nach vorbeschriebener Art durchgebildeten Lüfter wird das
Trockenmittel in eine der -Schaufelzahl entsprechende Anzahl kreisender, spiralig
fortschreitender Luftströme aufgelöst, welche die Zelle von der Frischlufteintrittsstelle
bis zur Abluftaustrittsstelle durchdringen.
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Diese intensive Beaufschlagung der Verdunstungsfläche durch die vielen
schnell kreisenden Luftströme sichert einen guten Trockeneffekt bei höchster Ausnutzung
der aufgewandten Wärme; auch wird die aufzuwendende Kraft zur Durchführung der Luftbewegung
sehr gering sein, weil der große Lüfter bei der freien Durchströmung der Luft einen
sehr guten Wirkungsgrad hat und nur der Reibungswiderstand von zwei Lagern zu überwinden
ist.
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Die Abb. 7 und 8 zeigen als Ausführungsbeispiel eine zylindrische
Trockenzelle mit eingebautem -Lüfter,--- dessen Schaufelkranz parallel zur Drehachse
liegt. Die Vorrichtung dient zum Trocknen von bandförmigem Gut, wie Gewebe, Papier
usw. Die Bänder 12 werden von der luftdurchlässigen Trommel 13 aufgenommen, die
sich innerhalb der von dem Mantel 14 und den Stirnseiten 15 gebildeten Zelle auf
dem Lagerzapfen 16 dreht. Der zentral auf der angetriebenen Welle 17 angeordnete
Lüfter
18 bewegt die Luft radial gegen das Naßgut. Die das Naßgut aufnehmende Trommel hat
in der Mitte auf dem ganzen Umfang eine Öffnung 19, durch welche ein Teil der Luft
übergeleitet und vermittels der Lenkbleche 20 gegen die äußere Fläche des Trockengutes
geführt wird. Die ausgestoßene Luft wird nach der Bespülung des Trockengutes durch
die Öffnungen 21 wieder zu den Saugöffnungen 22 des Lüfters zurückgeführt. Dieser
Kreislauf wiederholt sich ständig, -wobei die ringförmig um den Lüfter angeordneten
Heizkörper 23 für die ständige Wärmezufuhr sorgen. Die Frischluft wird durch die
Öffnungen 24 zugeführt und die Abluft durch die im Druckzentrum des äußeren Mantels
angebrachte Öffnung 25 ins Freie geführt.
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Diese Bauart gestattet ohne weiteres die Anordnung von mehreren solcher
Zellen hintereinander. Das Trockengut wird dann von einem Zylinder auf den anderen
übergeleitet und ebenso die Trockenluft von einer Zelle zur andern .zwecks Durchführung
einer stufenrnäßigen Trocknung.
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Abb. 9 zeigt eine zylindrische Zelle, in der das Trockengut auf stufenweise
übereinander angeordneten Ringscheiben ausgebreitet wird.
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Innerhalb des mit einer Bedienungsöffnung versehenen Gehäuses 26 lagern
die das Gut aufnehmenden Ringscheiben bzw. Horden 27 in einer drehbaren Ringkonstruktion
28. Inmitten der Ringkonstruktion ist der Lüfter 29 auf der Welle 3o befestigt,
die über das Schneckengetriebe 31 von dem Motor 32 angetrieben wird. Der Schaufelkranz
33 des Lüfters ist unter einem der zu belüftenden Fläche entsprechenden Winkel eingestellt,
so daß der schräg austretende Luftstrom die in Abstufung übereinanderliegenden Verdunstungsflächen
27 voll beaufschlagt. Nach der Bespülung des Maßgutes zieht die Trockenluft unterhalb
der Ringkonstruktion zwecks neuer Wärmeaufnahme über die Heizkörper 34 zur Saugzone
35 des Lüfters und beginnt wieder den gleichen Kreislauf.
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Abb. to und ii zeigen noch ein Beispiel mit in axialer Richtung übereinander
angeordneten Zellen für rieselndes Naßgut, welches die Ringkonstruktion in axialer
Richtung durchwandert.
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Das Naßgut bewegt sich von der Aufgabestelle 58 durch den doppelwandigen,
aus durchlochtem Blech hergestellten ringförmigen Schacht 59 nach unten und wird
dort nach dem Durchtritt durch eine bekannte Reguliervorrichtung 71 abgezogen. Der
Mantel 6o umschließt den Rieselschacht in einem solchen Abstand, daß die Heizkörper
61 in dem entstehenden Hohlraum gut untergebracht werden können. Inmitten des ringförmigen
Schachtes sind mehrere Lüfter 62 Übereinander auf der gemeinsamen Welle 63 angeordnet,
die über das Getriebe 64 durch den Motor 65 angetrieben wird. Die Leitbleche 66
bilden den Abschluß zwischen der Saug-und Druckzone der einzelnen Lüfter und bewirken,
daß die durch die Lüfter in Bewegung gebrachte Luft das Naßgut in wechselnder Richtung
durchströmt. Zwecks Durchführung einer stufenmäßigen Trocknung wird ein Teil der
von jedem Lüfter ausgestoßenen Luft in die Saugzone des nächsten Lüfters geleitet.
Die bei dem untersten Lüfter 62a eintretende Frischluftmenge wechselt von
einem Lüfter zum andern bei jedesmaliger Wärmeaufnahme an den in der Bewegungsrichtung
der Luft verstärkt angeordneten Heizkörper 61 bis zum obersten Schraubenflügel 62v,
wo sie dann mit Wasser gesättigt ausgestoßen wird. Der Wechsel erfolgt durch den
Ausgleich des einerseits herrschenden Überdrucks, durch die Frischluftansaugung
hervorgerufen, und des andererseits herrschenden Vakuums, welches durch das Ausstoßen
der Abluft hervorgerufen wird.