DE60010812T2

DE60010812T2 - Blitztrocknungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60010812T2
Application number: DE60010812T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Chuo-ku Inoki; Munehiro Chuo-ku Kadowaki
Original assignee: Hosokawa Micron Corp
Current assignee: Hosokawa Micron Corp
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2020-07-27
Also published as: JP3710333B2; US6397490B1; EP1072854A1; CA2314634A1; KR20010015480A; JP2001041652A; KR100566525B1; CA2314634C; EP1072854B1; DE60010812D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technischer Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blitztrocknungsvorrichtung zum Zerkleinern und Trocknen eines Feuchtigkeit enthaltenden Rohmaterials.
Beschreibung des Stands der Technik
Eine herkömmliche Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der US-A-4 702 927 ist aufgebaut, wie in 1 gezeigt. Die Blitztrocknungsvorrichtung weist eine Hülle 5 auf, die aus mehreren miteinander gekoppelten, zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Elementen zusammengesetzt ist. In einem unteren Abschnitt der Hülle 5 ist ein Einlaß 1 vorgesehen, durch den von einer (nicht dargestellten) Heißluftquelle zugeführte Heißluft in die Hülle 5 zugeführt wird. Über dem Einlaß 1 ist ein Zerkleinerungsdrehkörper 12 vorgesehen, der von einem Antriebsmotor 10 über einen Riemen 14 drehend angetrieben wird.
Der Zerkleinerungsdrehkörper 12 weist mehrere steigbügelförmige Hämmer 4 auf, die der Innenwand der Hülle 5 gegenüberliegen, wodurch eine Zerkleinerungsvorrichtung 3 gebildet wird, in der ein Rohmaterial zerkleinert wird, wenn die Hämmer rotieren. Über der Zerkleinerungsvorrichtung 3 ist eine Materialförderungseinrichtung 9 vorgesehen, über die das Rohmaterial zugeführt wird. Die Materialförderungseinrichtung 9 weist eine (nicht dargestellte) Schneckenförderungseinrichtung auf, so daß das in einem (nicht dargestellten) Trichter oder dergleichen gespeicherte Rohmaterial durch einen Auslaß 9b so hinaus befördert wird, daß es in die Zerkleinerungsvorrichtung 3 fällt.
In einem oberen Abschnitt der Hülle 5 ist eine Klassifiziereinrichtung 6 vorgesehen, die ein pulverförmiges oder körniges Material klassifiziert. Die Klassifiziereinrichtung 6 weist mehrere, aus dünnen Platten gefertigte, radial angeordnete Klassifizierklingen 13 auf, die von einem Antriebsmotor 8 drehend angetrieben werden. Wie in 2 gezeigt, sind die Klassifizierklingen 13 in bezug auf eine Mittellinie 6a jeweils mit einer vorgegebenen Neigung α angeordnet.
Diese Anordnung dient dazu, die Drehzahl der Klassifizierklingen 13 auf einem vorgegebenen Wert zu halten und gleichzeitig den Eintritt des pulverförmigen oder körnigen Materials in die Klassifiziereinrichtung 6 zu begrenzen. Über der Klassifiziereinrichtung 6 ist ein Abgabekanal 7 vorgesehen, in dem durch ein (nicht dargestelltes) Gebläse ein Sog erzeugt wird, um eine Abgabe des pulverförmigen oder körnigen Materials zusammen mit Luft und Wasserdampf zu ermöglichen.
Bei der wie vorstehend beschrieben aufgebauten Blitztrocknungsvorrichtung wird von der Materialförderungseinrichtung 9 ein Feuchtigkeit enthaltenes Rohmaterial so zugeführt, daß es auf den von dem Antriebsmotor 10 drehend angetriebenen Zerkleinerungsdrehkörper 12 fällt. Das ursprünglich in Form von Klumpen vorliegende Rohmaterial kollidiert mit den Hämmern 4 und wird dadurch zu einem pulverförmigen oder körnigen Material zerkleinert. Das pulverförmige oder körnige Material wird durch über den Einlaß in die Hülle 5 eingeleitete Heißluft von unter den Hämmern 4 nach oben geblasen und dadurch weiter verteilt und getrocknet, während es in der Hülle 5 nach oben strömt.
Andererseits erzeugen die durch den Antriebsmotor 8 drehend angetriebenen Klassifizierklingen 13 einen Wirbelluftstrom. Auf das in der Hülle 5 nach oben geblasene, pulverförmige oder körnige Material, das in die Nähe der Klassifiziereinrichtung 6 gelangt, wirken gleichzeitig die Zentrifugalkraft dieses Wirbelluftstroms und die Zentripetalkraft der abgesaugten Luft und des abgesaugten Wasserdampfs ein. Auf den unzureichend verteilten Anteil des pulverförmi gen oder körnigen Materials wirkt mehr die Zentrifugalkraft ein, wodurch er aus der Klassifiziereinrichtung geschleudert wird, so daß er auf die Zerkleinerungsvorrichtung 3 fällt und erneut der Heißluft ausgesetzt wird.
Auf das so erneut verteilte und getrocknete, pulverförmige oder körnige Material wirkt die Zentripetalkraft stärker ein, wodurch es durch die Spalten 6b zwischen den Klassifizierklingen 13 in die Klassifiziereinrichtung 6 gelangen kann. Das pulverförmige oder körnige Material wird dann in Form eines trockenen Pulvers bzw. trockener Körner mit einer gleichmäßigen Partikelgröße über die Abgabeöffnung 7a des Abgabekanals 7 abgegeben.
Ist das Rohmaterial eine Aufschlämmung oder eine Flüssigkeit, d.h. ein Gemisch aus einem pulverförmigen oder körnigen Material und einer großen Menge Wasser, werden vor der Zufuhr normalerweise unter Verwendung einer Filterpresse Briketts aus dem Material geformt. In weniger üblichen Fällen, in denen ein derartiges Rohmaterial unverändert, d.h. in Form einer Aufschlämmung oder Flüssigkeit, zugeführt wird, wird es durch ein in der Materialförderungseinrichtung 9 vorgesehenes Rohr so zugeführt, daß es auf den Zerkleinerungsdrehkörper 12 hinunterfließt. Dann bewegt sich das Rohmaterial, auf das die Zentrifugalkraft einwirkt, nach außen und gelangt mit den Hämmern 4 in Kontakt. Dadurch wird das Rohmaterial verteilt, bildet Flüssigkeitströpfchen und wird dann durch die Heißluft getrocknet.
Bei dieser herkömmlichen Blitztrocknungsvorrichtung tendiert jedoch das Feuchtigkeit enthaltende Rohmaterial dazu, sich auf der Innenwand der Hülle 5 abzulagern. Insbesondere gelangt der Teil des Rohmaterials, der die Innenwand der Hülle 5 entlang fällt, im gleichen Abschnitt derselben mit den oberen Oberflächen der steigbügelförmigen Hämmer 4 in Kontakt. Dadurch wird dieser Teil des Rohmaterials nicht gleichmäßig verteilt, sondern zerstreut, bevor er dem Wärmeaustausch mit der Heißluft unterzogen wird, wodurch er sich um den gleichen Abschnitt über den Hämmern auf der Innenwand der Hülle 5 ablagert.
Wachsen diese Ablagerungen, besteht die Gefahr eines übermäßig großen Druckverlusts oder einer Verstopfung des Kanals im Inneren der Hülle 5, durch die die Blitztrocknungsvorrichtung unbrauchbar wird. Andererseits wird durch eine einfache Steigerung der Menge der zugeführten Heißluft nur erreicht, daß das in die Klassifiziereinrichtung 6 eingetretene. pulverförmige oder körnige Material mit den Klassifizierklingen 13 kollidiert und sich dadurch darauf ablagert. Dies kann ähnlich zu einer Verstopfung der Spalten 6b zwischen den Klassifizierklingen 13 führen, wodurch ein übermäßig großer Druckverlust verursacht wird.
In Fällen, in denen das Rohmaterial eine Aufschlämmung oder Flüssigkeit ist, die eine große Menge Wasser enthält und über ein Rohr so zugeführt wird, daß sie auf den Zerkleinerungsdrehkörper 12 fließt, fließt das Rohmaterial, auf das die Zentrifugalkraft einwirkt, entlang streifenförmiger Pfade auf der oberen Oberfläche des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 nach außen. Dadurch gelangt das Rohmaterial mit den Hämmern in Kontakt, ohne ausreichend verteilt zu sein. Dadurch wird das Rohmaterial in Form vergleichsweise großer Tropfen verteilt und lagert sich daher auf der Innenwand der Hülle 5 ab, ohne getrocknet zu werden. Ein Anwachsen dieser Ablagerungen kann zu einer Verstopfung des Kanals im Inneren der Hülle 5 führen.
In der LU-A-81 449 ist eine Trocknungsvorrichtung offenbart, bei der zu trocknendes Material auf ein rotierendes, plattenförmiges Element befördert wird und ein heißes Gas von unterhalb des plattenförmigen Elements zugeführt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Blitztrocknungsvorrichtung zu schaffen, durch die eine Verschlechterung der Leistung aufgrund der Ablagerung von Rohmaterial verhindert werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Blitztrocknungsvorrichtung zu schaffen, die selbst ein Rohmaterial in Form einer Aufschlämmung oder Flüssigkeit, die eine große Menge Wasser enthält, zufriedenstellend trocknen kann.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgaben wird erfindungsgemäß eine Blitztrocknungsvorrichtung zum Trocknen von Feuchtigkeit enthaltendem Material mit einer vertikal angeordneten, zylindrischen Hülle, einer an einem unteren Abschnitt der Hülle angeordneten Zerkleinerungseinrichtung zum Zerkleinern des Rohmaterials zu pulverförmigem oder körnigem Material, die ein rotierendes plattenförmiges Element und ein einstückig daran vorgesehenes Zerkleinerungselement enthält, einer Materialfördereinrichtung zum Befördern des Rohmaterials zur Zerkleinerungseinrichtung durch Fallenlassen des Rohmaterials auf die Zerkleinerungseinrichtung, einer Heißwind-Zuführeinrichtung zum Zuführen eines heißen Windes zu dem pulverförmigen oder körnigen Material von unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung, einer Klassifiziereinrichtung zum Klassifizieren des pulverförmigen oder körnigen Materials, das durch den heißen Wind nach oben in die Hülle geblasen wird, und einer Absaugeinrichtung zum Absaugen des klassifizierten, pulverförmigen oder körnigen Materials durch einen oberen Abschnitt der Hülle geschaffen. Hierbei ist das Zerkleinerungselement aus mehreren, radial über dem plattenförmigen Element angeordneten, aus dünnen Platten gefertigten Klingen zusammengesetzt, die gehalten werden, indem sie mit einem im wesentlichen parallel zu dem plattenförmigen Element vorgesehenen, ringförmigen Element gekoppelt sind.
Wie vorstehend beschrieben, sind die Klingen aus dünnen Platten gefertigt und werden gehalten, indem sie mit dem ringförmigen Element gekoppelt sind. Dies hilft, die Menge des Rohmaterials zu verringern, das auf die Klingen fällt und dann darauf abgelagert bleibt, und so das Anwachsen der Ablagerungen auf der Innenwand der Hülle zu begrenzen. Überdies wird ein Luftströmungskanal gebildet, der ein Strömen der Luft über der Zerkleinerungsvorrichtung durch die Spalten zwischen den Klingen von innen nach außen ermöglicht. Dadurch kann das pulverförmige oder körnige Material wiederholt und vollständiger getrocknet werden.
Überdies verhindert das ringförmige Element eine Neigung der Klingen durch die Zentrifugalkraft und ermöglicht dadurch eine Erhöhung der Klingen. Dies hilft, die Zeitspanne zu verlängern, über die das Rohmaterial zerkleinert wird, während es der Heißluft ausgesetzt ist. Dadurch kann das pulverförmige oder körnige Material unmittelbar nach seiner Zerkleinerung vollständiger denn je verteilt werden, wodurch die Ablagerung des pulverförmigen oder körnigen Materials auf der Innenwand der Hülle im Abschnitt über den Klingen weiter eingeschränkt werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor. Es zeigen:
1 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Blitztrocknungsvorrichtung;
2 eine Draufsicht der Klassifizierklingen einer herkömmlichen Blitztrocknungsvorrichtung;
3 ein Diagramm, das die Konfiguration eines Trocknersystems zeigt, für das die Blitztrocknungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
4 eine Schnittansicht der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
5 eine Draufsicht des Zerkleinerungsdrehkörpers der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
6 eine Schnittansicht der Klassifiziereinrichtung der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
7 eine Draufsicht des Klassifizierdrehkörpers der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
8 eine Draufsicht einer weiteren Konstruktion des Zerkleinerungsdrehkörpers der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
9 eine Draufsicht einer weiteren Konstruktion des ringförmigen Elements des Zerkleinerungsdrehkörpers der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
10 eine entwickelte Ansicht, die ein Beispiel der Anordnung der auf dem Zerkleinerungsdrehkörper der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehenen Vorsprünge darstellt;
11 eine entwickelte Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Anordnung der auf dem Zerkleinerungsdrehkörper der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehenen Vorsprünge darstellt;
12 eine entwickelte Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Anordnung der auf dem Zerkleinerungsdrehkörper der Blitztrock nungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehenen Vorsprünge darstellt;
13 ein Diagramm, das die beobachtete, auf den Antriebsmotor einwirkende Last zeigt, wenn auf dem Zerkleinerungsdrehkörper der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung Vorsprünge vorgesehen sind;
14 ein Diagramm, das die beobachtete, auf den Antriebsmotor einwirkende Last zeigt, wenn auf dem Zerkleinerungsdrehkörper der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung keine Vorsprünge vorgesehen sind;
15 eine Schnittansicht der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
16 eine Draufsicht des Hammers der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
17 eine Schnittansicht der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Hämmer an einer anderen Position befestigt sind;
18 eine Draufsicht des Ablenkrings der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
19 eine Schnittansicht der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
20 eine Draufsicht des Heißlufteinlaßabschnitts der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
21 eine schematische, perspektivische Ansicht der vorstehenden Teile der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
22 eine Schnittansicht der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung; und
23 ein Diagramm, das die Materialheizvorrichtung der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit werden Elemente, die den bei dem in 1 gezeigten, herkömmlichen Beispiel vorzufindenden entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. 3 ist ein Diagramm, das schematisch die Konfiguration eines Trocknersystems zeigt, für das die Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Die Blitztrocknungsvorrichtung 25 weist im wesentlichen in ihrem mittleren Abschnitt eine Materialförderungseinrichtung 9 mit einem Trichter 14 auf, die der Blitztrocknungsvorrichtung 25 Rohmaterial zuführt.
Unter der Materialförderungseinrichtung 9 ist eine Heißlufterzeugungsvorrichtung 24 mit der Blitztrocknungsvorrichtung 25 verbunden, die der Blitztrocknungsvorrichtung 25 Heißluft zuführt. Im oberen Abschnitt der Blitztrocknungsvorrichtung 25 ist ein Absaugrohr vorgesehen, durch das das in der Blitztrocknungsvorrichtung 25 zerkleinerte und getrocknete, pulverförmige oder körnige Material zusammen mit Wasserdampf aus der Blitztrocknungsvorrichtung 25 abgegeben wird.
Das Absaugrohr 7 ist mit einer Sammeleinrichtung 26 verbunden, die wiederum mit einem Gebläse 27 verbunden ist. So wird das pulverförmige oder körnige Material von dem Gebläse 27 zu der Sammeleinrichtung 26 gesaugt, um, wie durch einen Pfeil A dargestellt, gesammelt zu werden, und der Wasserdampf wird durch das Gebläse 27 nach außen abgegeben.
4 zeigt eine Schnittansicht der Blitztrocknungsvorrichtung 25. Die Blitztrocknungsvorrichtung 25 ist in eine Hülle 5 eingeschlossen, die aus einem oberen Gehäuse 5a, einer Auskleidung 5b und einem unteren Gehäuse 5c zusammengesetzt ist, die jeweils eine zylindrische Form aufweisen. Das obere und das untere Gehäuse 5a und 5c sind aus einem Metallblech oder dergleichen ausgebildet. Die Auskleidung 5b ist aus einem Material und in einer Form ausgebildet, durch die es eine größere Festigkeit als das obere und das untere Gehäuse 5a und 5c aufweist. Dies hilft, einen Bruch oder eine Abnutzung der Auskleidung 5b zu verhindern, die aus einer Kollision mit dem Rohmaterial resultieren, die auftritt, wenn der später beschriebene Zerkleinerungsdrehkörper 12 rotiert.
Die Auskleidung 5b weist durch mehrere Schrauben 36 einstückig angebrachte Ränder 5d und 5e auf. Das obere Gehäuse 5a ist durch mehrere Schrauben 58 und Muttern 59 und über eine dazwischen angeordnete Dichtung 57 am Rand 5d befestigt. Das untere Gehäuse 5c ist durch mehrere Schrauben 49 und Muttern 50 und über eine dazwischen angeordnete Dichtung 57 am Rand 5e befestigt. Die Dichtungen 57 dienen dazu, das Innere der Hülle 5 luftdicht zu halten. Zudem ist zwischen dem unteren Gehäuse 5c und dem Rand 5e ein Ablenkring 40 vorgesehen.
Das untere Gehäuse 5c weist einen darin ausgebildeten Einlaß 1 auf, durch den von der Heißlufterzeugungsvorrichtung 24 (siehe 3) zugeführte Heißluft in die Hülle 5 eingeleitet wird. Das untere Gehäuse 5c weist eine an ihr unteres Ende geschweißte Bodenplatte 51 auf. Auf der Bodenplatte 51 ist durch Schrauben 54 ein Gehäuse 55 zur Aufnahme der Lager 43, 44 und 45 befestigt. Überdies ist an der Bodenplatte 51 durch Schrauben 53 eine Staubabdeckung 52 zum Verhindern eines Eindringens des pulverförmigen oder körnigen Materials in das Gehäuse 55 befestigt.
In den Lagern 43, 44 und 45 ist eine Welle 42 gelagert. Die Welle 42 weist eine an ihrem unteren Ende befestigte Riemenscheibe 41 auf, die über einen (nicht dargestellten) Riemen mit dem Antriebsmotor 10 (siehe 3) gekoppelt ist. Die Lager 43, 44 und 45 werden durch Schmieröl geschmiert, das über mit einer (nicht dargestellten) Ölzufuhrvorrichtung, die das Schmieröl umwälzt, verbundene Ölschläuche 56a und 56b an ihrer Oberseite zugeführt wird und an ihrer Unterseite abläuft.
Die Welle 42 weist einen mittels einer Schraube 47 an ihrem oberen Ende befestigten Flansch 46 auf. Der Flansch 46 weist eine mittels Schrauben 48 an ihr befestigte Scheibe (ein plattenförmiges Element) 32 auf. Wie in 5 gezeigt, weist die Platte 32 mehrere, aus dünnen Platten mit einer Dicke t gefertigte Klingen 31 auf, die radial so angeordnet sind, daß sie vom äußeren Umfang der Scheibe 32 nach außen ragen und der Auskleidung 5b gegenüberliegen.
Die Klingen 31 weisen an ihren unteren Enden ausgebildete Vorsprünge 31a auf, die in in der Scheibe 32 ausgebildete Schlitze 32a preßgepaßt sind. Die oberen Enden der Klingen 31 sind an ein ringförmiges Element 33 geschweißt. So bilden die Scheibe 32, die Klingen 31 und das ringförmige Element 33 zusammen einen Zerkleinerungsdrehkörper 12, der einstückig mit der Welle 42 rotiert. Die Klingen 31 können gehalten werden, indem die Scheibe 32 und das ringförmige Element 33 mit Schrauben aneinander befestigt werden, wobei die Klingen 31 zwischen ihnen angeordnet sind.
Gemäß 5 sind die Klingen 31 in Bezug auf eine Mittellinie 12a des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 jeweils mit einer Neigung β angeordnet. Dadurch erzeugt der Zerkleinerungsdrehkörper 12 einen Luftstrom, der vom Inneren der Klingen 31 nach außen strömt, wenn er sich in der durch einen Pfeil D angegebenen Richtung dreht.
Über dem Zerkleinerungsdrehkörper 12 ist eine Materialförderungseinrichtung 9 vorgesehen, die in die Hülle 5 ragt. Die Material förderungseinrichtung 9 weist eine in ihrem Inneren vorgesehene Schneckenförderungseinrichtung 9a auf. Wenn sich diese Schneckenförderungseinrichtung 9a dreht, wird ein Rohmaterial in Form von Klumpen über einen Auslaß 9b so hinausbefördert, daß es auf den Zerkleinerungsdrehkörper 12 fällt.
Das so zum Zerkleinerungsdrehkörper 12 beförderte Rohmaterial wird von der aus der Drehung des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 resultierenden Zentrifugalkraft zu dessen Umfang befördert und von den Klingen 31 zu einem pulverförmigen oder körnigen Material zerkleinert. So bildet dieser Abschnitt als Ganzes eine Zerkleinerungsvorrichtung 3. Hierbei ist eine konische Abdeckung 34 auf der Scheibe 32 vorgesehen, um zu verhindern, daß das Rohmaterial die Welle 42 erreicht, und den Transport des Rohmaterials zum äußeren Umfang des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 zu erleichtern.
Auf der Seite des oberen Gehäuses 5a ist ein aus Glas gefertigtes Sichtglas 39 vorgesehen, das eine Inspektion des Inneren der Hülle 5 gestattet. Auf der Oberseite des oberen Gehäuses 5a ist eine Klassifiziereinrichtung 6 befestigt. Wie in 6 gezeigt, ist die Klassifiziereinrichtung 6 von einer oberen Abdeckung 71 und einer unteren Abdeckung 70 umschlossen, die durch mehrere (nicht dargestellte) Schrauben und Muttern aneinander befestigt sind.
In die obere Abdeckung 71 sind Gehäuse 75a und 75b zur Unterbringung der Lager 68 und 69 geschweißt. In die Lager 68 und 69 ist eine Welle 63 eingepaßt. Auf der Seite der oberen Abdeckung 71 ist ein Winkel 72 vorgesehen, auf dem der Antriebsmotor 9 (3) montiert ist. Die Welle 63 ist über einen (nicht dargestellten) Riemen mit dem Antriebsmotor 8 gekoppelt, durch den sie gedreht wird. Zudem ist über der oberen Abdeckung 71 ein photoelektrischer Schalter 74 zur Erfassung der Drehzahl der Welle 63 vorgesehen.
Die untere Abdeckung 70 weist zur Herstellung einer Verbindung mit dem Inneren des Gehäuses 5a an ihrem unteren Ende eine Öffnung auf. Der obere Abschnitt der unteren Abdeckung 70 ist durch ein Dichtungselement 76 abgedichtet. In der Umfangsfläche der unteren Abdeckung 70 ist eine Öffnung 70a ausgebildet, an die ein zylindrisches Rohr geschweißt ist, das die Öffnung 7a bedeckt.
So bilden die untere Abdeckung 70 und das zylindrische Rohr 77 zusammen eine Absaugleitung 7. Im Vergleich zu dem bei dem herkömmlichen Beispiel (siehe 1) verwendeten Kanal 7, der aus einem gekrümmten, zylindrischen Rohr ausgebildet ist, hilft dieser Kanal 7, den Durchmesser des Absaugkanals um die Welle 63 zu vergrößern und damit eine durch das auf der Innenwand der Absaugleitung 7 abgeschiedene, pulverförmige oder körnige Material verursachte Verstopfung zu verhindern.
Um den Teil der Welle 63, der die untere Abdeckung 70 durchdringt, ist durch Zusammenschließen mittels eines Schlüssels 67 ein äußerer Zylinder 64 befestigt, der zusammen mit der Welle 63 rotiert. Der äußere Zylinder 64 weist einen einstückig mit ihm ausgebildeten Abstreifer 66 auf. Der Abstreifer 66 ist aus einer dünnen Platte gefertigt und dient dem Abstreifen des auf der Innenwand der unteren Abdeckung 70 abgeschiedenen, pulverförmigen oder körnigen Materials. Zur Verringerung des Druckverlusts im Inneren des Absaugkanals 7 sind Teile 66a des Abstreifers 66 ausgeschnitten.
Am in das obere Gehäuse 5a ragenden unteren Ende der Welle 63 ist mittels einer Schraube 62 eine Scheibe 61 durch Zusammenschließen mit einem Schlüssel 78 so befestigt, daß sie zusammen mit der Welle 63 gedreht werden kann. Wie in 7 gezeigt, weist die Scheibe 61 mehrere, radial angeordnete, aus dünnen Platten gefertigte Klassifizierklingen 13 auf.
Die oberen Enden der Klassifizierklingen 13 sind an ein ringförmiges Element 65 geschweißt. So bilden die Scheibe 61, die Klassifizierklingen 13 und das ringförmige Element 65 zusammen einen Klassifizierdrehkörper 79, der einstückig mit der Welle 63 rotiert.
Wenn sich die Schneckenförderungseinrichtung 9a bei der wie vorstehend beschrieben konstruierten Blitztrocknungsvorrichtung 25 dreht, wird ein Feuchtigkeit enthaltendes Rohmaterial in Form von Klumpen auf den durch den Antriebsmotor angetrieben, in der Richtung D rotierenden Zerkleinerungsdrehkörper 12 fallen gelassen. Die Drehung des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 erzeugt eine Zentrifugalkraft, durch die das Rohmaterial zum äußeren Umfang des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 befördert wird. Darauf kollidiert das Rohmaterial mit den Klingen 31 und wird dadurch zu einem pulverförmigen oder körnigen Material zermahlen.
Die Heißlufterzeugungsvorrichtung 24 (siehe 3) wird so angetrieben, daß über den Einlaß 1 Heißluft in die Blitztrocknungsvorrichtung 25 eingeleitet wird, wie durch einen Pfeil B1 dargestellt. Die Heißluft strömt dann nach oben aus der Staubabdeckung 55, wie durch Pfeile B2 dargestellt, und passiert anschließend den Spalt zwischen der Scheibe 32 und der Auskleidung 5b, wie durch die Pfeile B3 dargestellt. Hierbei wird das von den Klingen 31 zerkleinerte, pulverförmige oder körnige Material durch die Heißluft nach oben geblasen, während es weiter verteilt wird, und dadurch strömt das pulverförmige oder körnige Material zusammen mit der Heißluft in der Hülle 5 nach oben, wie durch die Pfeile B4 dargestellt.
Die vom Antriebsmotor drehend angetriebenen Klassifizierklingen 13 erzeugen einen Wirbelluftstrom. Das in der Hülle 5 aufwärts strömende, pulverförmige oder körnige Material, das in die Nähe der Klassifiziereinrichtung 6 gelangt, wird durch die gleichzeitige Einwirkung der Zentrifugalkraft des Wirbelluftstroms und der Zentripetalkraft der abgegebenen Luft und des abgegebenen Wasserdampfs einer Klassifizierung unterzogen. Die Zentrifugalkraft wirkt stärker auf das unzureichend getrocknete, pulverförmige oder körnige Material ein, das dadurch aus der Klassifiziereinrichtung 6 geschleudert und zu der darunter angeordneten Zerkleinerungseinrichtung 3 zurückgeführt wird.
Auf das ausreichend getrocknete und verteile, pulverförmige oder körnige Material wirkt die Zentripetalkraft stärker ein, und es kann daher durch die Spalten zwischen den Klassifizierklingen 13 in die Klassifiziereinrichtung 6 gelangen, wie durch die Pfeile B5 dargestellt. Dann wird das pulverförmige oder körnige Material in Form eines trockenen Pulvers bzw. trockener Körner mit einer gleichmäßigen Partikelgröße durch die Absaugöffnung 7a des Absaugkanals 7 abgegeben, wie durch den Pfeil B6 dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform ragt die Materialförderungseinrichtung 9 in die Hülle 5, wodurch das Rohmaterial im wesentlichen in die Mitte der Scheibe 312 befördert wird. Dies hilft, die Ablagerung des pulverförmigen oder körnigen Materials auf der Innenwand 5f der Hülle 5 über den Klingen 31 zu begrenzen. Vorzugsweise ist der Vorsprung der Materialförderungseinrichtung 9 so beschaffen, daß die Endfläche 9c ihres Auslasses 9b in der Draufsicht auf der Innenseite der Klingen 31 angeordnet ist. Sind jedoch die Materialförderungseinrichtung 9 und der Zerkleinerungsdrehkörper 12 voneinander entfernt angeordnet, kann die durch das unter der Materialförderungseinrichtung 9 die Innenwand der Hülle 5 entlang fallende, klumpenförmige Rohmaterial verursachte Ablagerung des Rohmaterials begrenzt werden, wenn die Materialförderungseinrichtung 9 in der Draufsicht gesehen zumindest in die äußere Umfangsfläche der Klingen 31 ragt.
Die Verwendung der steigbügelförmigen Hämmer 4 (siehe 1), wie beim herkömmlichen Beispiel, ermöglicht eine Ablagerung des Rohmaterials auf den Hämmern 4, wodurch das Wachstum der Ablagerung auf der Innenwand der Hülle 5 begünstigt wird. Bei dieser Ausführungsform weisen die Klingen 31 jedoch eine geringe Dicke t auf (siehe 5), und daher ist die Menge des auf die Klingen 31 fallenden und auf ihnen abgeschiedenen Rohmaterials gering. Dies hilft, das Wachstum der Ablagerungen auf der Innenwand 5f der Hülle 5 zu begrenzen. Wie in 8 gezeigt, kann die Menge des auf den Klin gen 31 abgelagerten Rohmaterials auch begrenzt werden, indem die Klingen 31 so angeordnet werden, daß sie mit den Mittellinien 12a des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 ausgerichtet sind.
Überdies werden die oberen Enden der aus dünnen Platten gefertigten Klingen 31 gehalten, indem sie mit dem ringförmigen Element 33 gekoppelt sind. Dies hilft, zu verhindern, daß die Blätter 31 von der durch die Rotation des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 erzeugten Zentrifugalkraft nach außen gebogen werden. Wie in 9 gezeigt, können die Klingen 31 auch gehalten werden, indem ihre mittleren Abschnitte mit dem ringförmigen Element 33 gekoppelt werden.
Dadurch können die Klingen 31 höher gefertigt werden, wodurch der Zeitraum verlängert wird, über den das Rohmaterial verteilt und zerkleinert wird, während es der Heißluft ausgesetzt ist. Dadurch kann das pulverförmige oder körnige Material unmittelbar nach dem Passieren der Zerkleinerungseinrichtung 3 vollständiger denn je verteilt und damit vollständiger getrocknet werden. Dies hilft, die Ablagerung des pulverförmigen Materials auf der Innenwand der Hülle 5 über den Klingen 31 weiter zu begrenzen.
Da die Klingen 31 mit einer Neigung angeordnet (siehe 5) und mit dem ringförmigen Element gekoppelt sind, wird bei einer Rotation des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 überdies ein Luftstromkanal gebildet, der zwischen dem ringförmigen Element 33 und der Scheibe 32 von der Innenseite zur Außenseite der Klingen 31 führt, wie durch einen Pfeil C2 dargestellt. Dadurch wird eine Saugkraft erzeugt, die zur Innenseite der Klingen 31 hin wirkt, wie durch einen Pfeil C1 dargestellt, wodurch eine wiederholte Trocknung des pulverförmigen oder körnigen Materials möglich wird. Dadurch erreicht das pulverförmige oder körnige Material die Klassifiziereinrichtung 6, nachdem es vollständig getrocknet wurde.
Auf den Oberflächen der Klingen 31, die der Auskleidung 5b zugewandt sind, sind Vorsprünge 35 vorgesehen, wobei zwischen je dem Vorsprung 35 und der Auskleidung 5b ein vorgegebener Spalt sichergestellt ist. Die Vorsprünge 35 streifen das pulverförmige oder körnige Material ab, das sich zwischen den Klingen 31 und der Auskleidung 5b abgelagert hat, und erzeugen überdies einen gestörten Luftstrom, der hilft, das pulverförmige oder körnige Material weiter zu zerstreuen. Wie in 10, die eine schematische, entwickelte Ansicht des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 ist, gezeigt, sind die Vorsprünge 35 entlang der (durch D dargestellten) Drehrichtung des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 in zunehmend geringeren Höhen vorgesehen.
Dies ermöglicht ein Abstreifen des pulverförmigen oder körnigen Materials über die gesamte Höhe der Auskleidung 5b und zudem eine vollständigere Verteilung des so abgestreiften pulverförmigen oder körnigen Materials. Genauer wird beispielsweise das von dem Vorsprung 35a abgestreifte, pulverförmige oder körnige Material von dem Heißluftstrom von unten nach oben geblasen, kollidiert dann jedoch mit dem Vorsprung 35b, der sich bewegt, wenn sich der Zerkleinerungsdrehkörper 12 in der Richtung D rotiert. Dadurch wird der Aufwärtsstrom des pulverförmigen oder körnigen Materials begrenzt, und so wird das pulverförmige oder körnige Material vollständiger verteilt, während es auf diese Weise aufgehalten wird.
Wenn das verarbeitete Rohmaterial nicht zum Stillstand gebracht werden muß, wie in 11 gezeigt, können die Vorsprünge 35 in der (durch D dargestellten) Drehrichtung des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 in zunehmend größerer Höhe vorgesehen sein. Alternativ können, wie in 12 gezeigt, auch mehrere Vorsprünge so auf jeder der Klingen 31 vorgesehen sein, daß die Vorsprünge 35 in allmählich variierenden Höhen so angeordnet sind, daß sie eine Mehrfachhelix bilden, oder es können nur auf einem Teil der Klingen 31 Vorsprünge 35 vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die Vorsprünge 35 so konstruiert, daß sie mit Schrauben oder Ähnlichem an gewünschten Positionen befestigt werden, da dies entsprechend der Art des tatsäch lich verarbeiteten Rohmaterials eine Befestigung der Vorsprünge 35 in verschiedenen Positionen ermöglicht.
13 zeigt die auf den Antriebsmotor 10 einwirkende Last, die zu beobachten ist, wenn die Vorsprünge 35 vorgesehen sind, wie in 10 gezeigt, und 14 zeigt die auf den Antriebsmotor 10 einwirkende Last, die zu beobachten ist, wenn die Vorsprünge 35 entfernt werden. Die 13 und 14 zeigen die Ergebnisse, die bei der Verwendung des gleichen Rohmaterials erzielt werden, wobei ein Spalt von 5 mm zwischen der Auskleidung 5b und den Klingen 31 sichergestellt ist, ein Spalt von 1,5 mm zwischen der Auskleidung 5b und den Vorsprüngen 35 sichergestellt ist, die Klingen 31 und die Vorsprünge 35 jeweils 100 mm und 15 mm hoch sind und der Zerkleinerungsdrehkörper 12 mit einer Drehzahl von 4.000 min^–1 rotiert.
Die Diagramme zeigen, daß das auf der Auskleidung 5b abgeschiedene, pulverförmige oder körnige Material von den Klingen 31 über ihre gesamte Höhe gleichzeitig abgestreift wird, und daher unterliegt die auf den Antriebsmotor 10 einwirkende Last großen Schwankungen. Mit den Vorsprüngen 35 erfolgt das Schaben dagegen nacheinander in einem Höhenbereich nach dem anderen, und daher unterliegt die auf den Antriebsmotor 10 einwirkende Last nur geringen Schwankungen.
Daher ermöglicht das Anbringen der Vorsprünge 35 die Verwendung eines Antriebsmotors 10 mit einem geringeren maximalen Ausgang und damit eine Verringerung der Herstellungskosten der Blitztrocknungsvorrichtung. Die Größe der Vorsprünge 35 und des Spalts zwischen ihnen und der Auskleidung 5b kann am besten entsprechend der Art des tatsächlich verarbeiteten Rohmaterials und weiterer Faktoren bestimmt werden und ist daher nicht auf die vorstehend angegebenen, bestimmten Abmessungen begrenzt.
Wie in der vorstehend beschriebenen 7 gezeigt, sind die Klingen 13 der Klassifiziereinrichtung 6 so angeordnet, daß sie mit den Mittellinien 6a der Klassifiziereinrichtung 6 ausgerichtet sind. Dies hilft, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, daß das pulverförmige oder körnige Material mit den Klassifizierklingen 13 zusammenstößt, wenn es in die Klassifiziereinrichtung 6 gelangt. Überdies sind die Ablagerungen leicht zu entfernen und wachsen selbst dann nicht, wenn sich das pulverförmige oder körnige Material auf den Klassifizierklingen 13 ablagert.
Auf diese Weise kann eine Verstopfung der Spalten 6b zwischen den Klassifizierklingen 13 verhindert werden. Es muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß das pulverförmige oder körnige Material leichter in die Klassifiziereinrichtung 6 gelangen kann, wenn der Klassifizierdrehkörper 79 so angetrieben wird, daß er mit einer Drehzahl rotiert, wie sie herkömmlicher Weise verwendet wird. Um dies zu verhindern, muß in derartigen Fällen eine größere Anzahl an Klassifizierklingen 13 vorgesehen sein, als bei dem herkömmlichen Beispiel (siehe 2).
Als nächstes ist 15 eine Schnittansicht der Blitztrocknungsvorrichtung 25 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Darin sind die Elemente, die auch bei der in 4 gezeigten, ersten Ausführungsform zu finden sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei dieser Ausführungsform ist die Klassifiziereinrichtung 6 so konstruiert, wie bei dem herkömmlichen Beispiel (siehe 1). Dementsprechend sind die Klassifizierklingen 13, wie in der vorstehend beschriebenen 2 gezeigt, in Bezug auf die Mittellinie 6a der Klassifiziereinrichtung 6 jeweils mit einer Neigung angeordnet.
Überdies sind auf der Scheibe 32 mehrere Hämmer 82 mit der in 16 in einer Draufsicht gezeigten Form in einem Kreis angeordnet, wobei ihre Spitzen 82a nach außen zeigen. So bildet dieser Abschnitt als Ganzer einen Zerkleinerungsdrehkörper 12. Über dem Zerkleinerungsdrehkörper 12 ist ein Kegelring 81 mit einem nach un ten zunehmend kleineren Innendurchmesser an der Innenwand der Auskleidung 5b befestigt. Vorzugsweise ist der Innendruchmesser des Kegelrings 81 an seinem unteren Ende kleiner als der Durchmesser des von den inneren Enden der Hämmer 82 beschriebenen Kreises. Dementsprechend ist der Kegelring 81 so ausgebildet, daß seine Innenkante an seinem untern Ende in einer Draufsicht gesehen zumindest im äußeren Umfang der Hämmer 82 angeordnet ist. Überdies sind, wie in 18 gezeigt, auf der oberen Oberfläche des Ablenkrings 40 mehrere Klingen 40a vorgesehen, die in bezug auf die Richtung des Umfangs des Ablenkrings 40 jeweils mit einer Neigung angeordnet sind. In weiterer Hinsicht ist die Blitztrocknungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform konstruiert, wie die in 4 gezeigte gemäß der ersten Ausführungsform.
Bei der wie vorstehend beschrieben konstruierten Blitztrocknungsvorrichtung 25 fällt das von der Schneckenförderungseinrichtung 9a herein beförderte, klumpenförmige Rohmaterial von der Endfläche 9b der Materialförderungseinrichtung 9 auf die Scheibe 32. Wie bei der ersten Ausführungsform, steht der Auslaß 9b so vor, daß die Endfläche 9b in einer Draufsicht gesehen auf der Innenseite der Hämmer 82 angeordnet ist. Dadurch wird das Rohmaterial verteilt und teilweise einem Wärmetausch unterzogen, während es durch die Zentrifugalkraft zum äußeren Umfang des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 befördert wird. Dies hilft, die Ablagerung des pulverförmigen oder körnigen Materials auf der Innenwand (5f und 5g) der Hülle 5 über dem Zerkleinerungsdrehkörper 12 und unter der Materialförderungseinrichtung 9 zu begrenzen.
Die untere Oberfläche 81a des Kegelrings 81 ist unmittelbar über den Hämmern 82 angeordnet, und daher bleibt nur ein kleiner Oberflächenbereich auf der Innenwand der Hülle 5, auf der sich das pulverförmige oder körnige Material ablagern kann. Dies hilft, die Ablagerung des pulverförmigen oder körnigen Materials weiter zu begrenzen, und die untere Oberfläche 81a begrenzt selbst bei seiner Ab lagerung ein Wachstum der Ablagerungen. Dadurch können eine Zunahme des Druckverlusts und eine Verstopfung der Hülle 5 verhindert werden.
Die Hämmer 82 werden mit (nicht dargestellten) Schrauben so auf der Scheibe 32 befestigt, daß sie entfernt und wieder an der unteren Oberfläche der Scheibe 32 befestigt werden können, wie in 17 gezeigt. In diesem Zustand stößt das Rohmaterial nicht mit den Hämmern 82 zusammen und wird daher nicht zerkleinert, d.h. das Rohmaterial wird lediglich von dem durch die Drehung der Hämmer 82 erzeugten Wirbelluftstrom verteilt. Tabelle 1
Tabelle 1 zeigt den durchschnittlichen Partikeldurchmesser, der sich ergab, wenn Kalziumkarbonat, das ursprünglich eine durchschnittliche Partikelgröße von 78 μm aufwies und 20 % Feuchtigkeit enthielt, getrocknet wurde, bis es einen gegebenen Feuchtigkeitsgehalt aufwies, wobei die Hämmer auf der oberen oder auf der unteren Oberfläche der Scheibe 32 befestigt waren. Die Tabelle zeigt, daß nach dem Trocknen ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser von 38 μm vorlag, wenn die Hämmer 82 auf der oberen Oberfläche der Scheibe 32 befestigt waren, wie in 15 gezeigt, und daß ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser von 63 μm erzielt wurde, wenn die Hämmer 82 auf der unteren Oberfläche der Scheibe 32 befestigt waren, wie in 17 gezeigt. Daher kann aus dem gleichen Rohmaterial ein pulverförmiges oder körniges Material mit einem größeren Partikeldurchmesser gewonnen werden, wenn die Hämmer 82 auf der unteren Oberfläche befestigt sind.
Wenn das pulverförmige oder körnige Material von dem Ablenkring 40 durch den Spalt zwischen dem Drehkörper 12 und der Auskleidung 5b fällt und sich auf der Bodenplatte 51 ablagert, besteht die Gefahr, daß sich das pulverförmige oder körnige Material durch die Hitze der Heißluft entzündet. Um dies zu verhindern, wird veranlaßt, daß die von unten zugeführte Heißluft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 30 m/s über den Ablenkring 40 strömt, um das pulverförmige oder körnige Material nach oben über den Drehkörper 12 zu blasen.
Wenn sich der Drehkörper 12 dann dreht, erzeugt er einen Wirbelluftstrom, der in der in 18 durch einen Pfeil E dargestellten Richtung über den Ablenkring 40 strömt. Der Wirbelluftstrom wird von den Klingen 40a in einen Luftstrom umgewandelt, der zum äußeren Umfang strömt, wodurch das pulverförmige oder körnige Material auf dem Ablenkring 40 zum äußeren Umfang befördert und sein Herabfallen dadurch verhindert wird.
Bei herkömmlichen Konstruktionen besteht die Gefahr, das pulverförmiges oder körniges Material mit einem Partikeldurchmesser von 1 mm bei einer Strömungsgeschwindigkeit von ca. 30 m/s herabfällt, und um dies zu verhindern, muß die Strömungsgeschwindigkeit erhöht werden, womit unvermeidlich eine Steigerung des Druckverlusts einhergeht. Bei dieser Ausführungsform ist es dagegen leicht möglich, das pulverförmige oder körnige Material ohne eine Steigerung des Druckverlusts auf dem Ablenkring 40 zu halten. Das pulverförmige oder körnige Material stößt dann gegen die Klingen 40a und wird durch die Heißluft nach oben über den Drehkörper 12 geblasen.
Auch bei der ersten Ausführungsform kann der Ablenkring 40 Klingen 40a aufweisen.
Als Nächstes ist 19 eine Schnittansicht der Blitztrocknungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Darin sind Elemente, die auch bei der in 4 gezeigten ersten Ausführungsform zu finden sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei dieser Ausführungsform ist eine Heißlufteinleitungseinrichtung 80 zwischen der Auskleidung 5b und dem unteren Gehäuse 5c vorgesehen.
Auf der Innenwand des oberen Gehäuses 5a sind mehrere spiralförmige, vorstehende Teile 83 so vorgesehen, daß sie der Klassifiziereinrichtung 6 gegenüberliegen, die konstruiert ist, wie bei der ersten Ausführungsform. Der Zerkleinerungsdrehkörper 12 ist hingegen so konstruiert, wie bei der zweiten Ausführungsform, und weist Hämmer 82 auf. Ansonsten ist die Blitztrocknungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform so konstruiert, wie die gemäß der ersten Ausführungsform.
Die Heißlufteinführungseinrichtung 80 weist einen Einlaß 1' auf, durch den sie zugeführte Heißluft von der Heißlufterzeugungsvorrichtung 24 (siehe 3) ansaugt. Eine Draufsicht der Heißlufteinführungseinrichtung 80 ist in 20 gezeigt. Wie in dieser Figur gezeigt, ist der Einlaß 1' der Heißlufteinführungseinrichtung 80 in einer nicht mittigen Position vorgesehen, und die Heißlufteinführungseinrichtung 80 weist einen um einen inneren Zylinder 80b ausgebildeten Heißluftkanal 80c auf. Die untere Oberfläche 80c des Heißluftkanals 80c ist so ausgebildet, daß ihre Höhe zunimmt, so daß entlang der Richtung F, in der die Heißluft strömt, eine Spirale gebildet wird.
Bei der in der vorstehend beschriebenen 4 gezeigten Blitztrocknungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform lagert sich das Rohmaterial, das durch den Spalt zwischen der Platte 32 und der Auskleidung nach unten gefallen ist, auf der Bodenplatte 51 ab. Die Bodenplatte 51 wird heiß, da sie durch die über den Einlaß 1 eingeleitete Heißluft erhitzt wird, und dies verursacht ein Ansengen des auf der Bodenplatte 51 abgelagerten Rohmaterials.
Bei dieser Ausführungsform, bei der der Heißluftkanal 80c vorgesehen ist, kann das Rohmaterial, das durch den Spalt zwischen der Platte 32 und die Auskleidung 5b in die Heißlufteinführungseinrichtung 80 gefallen ist, dagegen durch die Heißluft nach oben zurückgeführt werden. Dies hilft, eine Ablagerung des Rohmaterials auf der Bodenfläche 80a des Heißluftkanals 80c und damit sein Ansengen zu verhindern.
In 21 ist eine schematische, perspektivische Ansicht der vorstehenden Teile 83 gezeigt. Wie in der Figur gezeigt, sind die vorstehenden Teile 83 aus vier dünnen Platten gefertigt, die so angeordnet sind, daß sie in Bezug auf die Drehrichtung des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 (die durch D bezeichnete Richtung) nach unten geneigt sind. Das auf den Zerkleinerungsdrehkörper 12 gefallene Rohmaterial, das ursprünglich Klumpenform aufweist, wird von den Hämmern 82 zerkleinert und verteilt und anschließend von dem durch die Drehung des Zerkleinerungsdrehkörpers 12 erzeugten Wirbelluftstrom weiter verteilt.
Die Kraft des Wirbelluftstroms wird aufgrund der Kollision des Wirbelluftstroms mit den Bodenflächen 83a der vorstehenden Teile 83 gleichmäßig gedämpft. Dies hilft, die auf das pulverförmige oder körnige Material einwirkende Zentrifugalkraft und damit die Ablagerung des pulverförmigen oder körnigen Materials auf dem Teil der Innenwand 5f der Hülle 5 zu reduzieren, der dem Klassifizierdrehkörper 79 gegenüberliegt, und gleichzeitig, den Eintritt des pulverförmigen oder körnigen Materials in die im wesentlichen in der Mitte der Hülle 5 angeordnete Klassifiziereinrichtung 6 zu erleichtern.
Die Kraft des Wirbelluftstroms kann selbst dann gedämpft werden, wenn die vorstehenden Teile 83 parallel zu den Mittellinien der Hülle 5 angeordnet sind. Vorzugsweise sind die vorstehenden Teile 83 jedoch mit einer Neigung und in Form einer Spirale angeordnet, da dann das auf den Oberflächen 83a der vorstehenden Teile 83, mit denen der Wirbelluftstrom zusammentrifft, abgelagerte, pulverförmige oder körnige Material leichter von der Heißluft weggeblasen werden kann, so daß es nach unten fällt. Es kann jede beliebige andere Anzahl von vorstehenden Teilen 83 vorgesehen sein, als vorstehend angegeben.
Als Nächstes ist 22 eine Schnittansicht der Blitztrocknungsvorrichtung 25 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Darin sind die Elemente, die auch bei der in 4 gezeigten, ersten Ausführungsform zu finden sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei dieser Ausführungsform weist die Materialförderungseinrichtung 9 ein Rohr 91 auf, und an dem Zerkleinerungsdrehkörper 12 ist mit Schrauben 95 eine Scheibe 92 befestigt. Die Scheibe 92 weißt eine Öffnung 92b auf, in die das Rohr 92 eingeführt ist. Ein Teil der Scheibe 92 ist als flacher Abschnitt 92a ausgebildet, der durch (nicht dargestellte) Dichtungsringe oder dergleichen so über der Scheibe 32 gehalten wird, daß ein vorgegebener Spalt sichergestellt ist.
Die Materialförderungseinrichtung 9 weist eine Heizeinrichtung 9d zur Erhitzung des Rohmaterials in dem Rohr 91 auf, wie in 23 gezeigt. In der Heizeinrichtung 9d ist das Rohr 91 mit Ummantelungen 96 bedeckt, in die (nicht dargestellte) Heizelemente eingebettet sind. Ein Rohmaterial in Form einer Aufschlämmung oder Flüssigkeit, beispielsweise ein Gemisch aus einem pulverförmigen oder körnigen Material und Wasser, ist in einem Materialtank 94 gespeichert und wird von einer Zufuhrpumpe 93 durch die Heizeinrichtung 9d in die Hülle 5 befördert.
Die über der Hülle 5 vorgesehene Klassifiziereinrichtung 6 ist konstruiert, wie bei der in 15 gezeigten zweiten Ausführungsform. Die Klassifiziereinrichtung 6 kann von dem oberen Gehäuse 5a entfernt und durch eine Absaugleitung 7' ersetzt werden. Dies ermöglicht eine Abgabe des pulverförmigen oder körnigen Materials ohne die Verwendung des Klassifizierdrehkörpers 79. Selbst in diesem Fall kann das pulverförmige oder körnige Material durch eine geeignete Einstellung des Innendurchmessers der Abgabeleitung und der Strecke, um die sie in das obere Gehäuse 5a ragt, klassifiziert werden. In sonstiger Hinsicht ist die Blitztrocknungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform konstruiert, wie die erste Ausführungsform.
Bei der wie vorstehend beschrieben konstruierten Blitztrocknungsvorrichtung 25 wird das Rohmaterial in Form einer Aufschlämmung oder Flüssigkeit, d.h. eines Gemischs aus einem pulverförmigen oder körnigen Material und einer großen Menge Wasser, von der Zufuhrpumpe 93 über das Rohr 91 zugeführt und dabei von den Heizelementen erhitzt, so daß sein Wassergehalt verdampft. Dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit des Rohmaterials in dem Rohr 91 gesteigert und dadurch sein Strömen gestört, wodurch die Wärmeübertragung und damit die Verdampfung des Wassergehalts gefördert werden.
Dann wird das nun sowohl Wasser als auch Wasserdampf enthaltende Rohmaterial in die Hülle 5 befördert und fließt durch das Rohr 91 nach unten, wodurch es über die Öffnung 92b auf die Scheibe 32 befördert wird. Das Rohmaterial fließt durch seine eigene Oberflächenspannung auseinander und füllt den Spalt zwischen der Scheibe 92 und der Scheibe 32 und wird dadurch über die gesamte Oberfläche der Scheibe 32 zu ihrem äußeren Umfang verteilt.
Anschließend wird das Rohmaterial durch die rotierenden Klingen 31 in feine Tröpfchen verteilt und einem Wärmetausch mit der Heißluft unterzogen. Überdies wird das Rohmaterial, wie bei der ers ten Ausführungsform, durch die wie durch einen Pfeil C 1 dargestellt wirkende Saugkraft mehrfach getrocknet. Dies ermöglicht ein vollständiges Trocknen selbst eines Rohmaterials in Form einer Aufschlämmung oder Flüssigkeit. Obwohl dies mit einer geringeren Trocknungseffizienz verbunden ist, kann das Rohmaterial auch durch Antreiben der Zufuhrpumpe 93 in die Hülle befördert werden werden, ohne erhitzt worden zu sein, d.h. ohne daß die Heizeinrichtung 9d in der Materialförderungseinrichtung 9 vorgesehen ist.
Wie vorstehend im Zusammenhang mit einigen Ausführungsformen im Detail beschrieben, sind die Klingen aus dünnen Platten gefertigt und werden dadurch gehalten, daß sie mit dem ringförmigen Element gekoppelt sind. Dies hilft, die Menge an Rohmaterial zu verringern, die auf die Klingen fällt und sich darauf ablagert, und damit das Wachstum der Ablagerung auf der Innenwand der Hülle zu begrenzen. Überdies wird ein Luftstromkanal gebildet, der der Luft über der Zerkleinerungseinrichtung ein Strömen durch die Spalten zwischen den Klingen von innen nach außen gestattet. Dies ermöglicht eine wiederholte Trocknung des pulverförmigen oder körnigen Materials und damit eine vollständigere Trocknung des Rohmaterials.
Überdies verhindert das ringförmige Element eine Krümmung der Klingen durch die Zentrifugalkraft und ermöglicht somit höhere Klingen. Dies hilft, die Zeitspanne zu verlängern, über die das Rohmaterial zerkleinert wird, während es der Heißluft ausgesetzt ist. Dadurch kann das pulverförmige oder körnige Material unmittelbar nach seiner Zerkleinerung vollständiger denn je verteilt werden, wodurch die Ablagerung des pulverförmigen oder körnigen Materials auf der Innenwand der Hülle über den Klingen weiter begrenzt werden kann.
Darüber hinaus ermöglichen die am äußeren Umfang auf den Oberflächen der Enden der Klingen ausgebildeten Vorsprünge ein Abschaben des in dem Spalt zwischen den Klingen und der Hülle ab gelagerten, pulverförmigen oder körnigen Materials. Zudem können die Schwankungen der auf den Antriebsmotor, der die Klingen so antreibt, daß sie sich drehen, einwirkenden Last reduziert werden. Dies ermöglicht die Verwendung eines Antriebsmotors mit einem vergleichsweise geringen maximalen Ausgang und damit die Verringerung der Herstellungskosten der Blitztrocknungsvorrichtung.
Überdies sind die Vorsprünge in unterschiedlichen Höhen um den Umfang vorgesehen, was ein Abstreifen des pulverförmigen oder körnigen Materials über die gesamte Höhe der Hülle ermöglicht. Zudem wird das so von den Vorsprüngen abgestreifte, pulverförmige oder körnige Material von der von unten zugeführten Heißluft nach oben geblasen, und es kann veranlaßt werden, daß es entsprechend der Art des Rohmaterials mit den Vorsprüngen kollidiert, die sich bewegen, wenn die Klingen rotieren. Dies hilft, den Aufwärtsstrom des pulverförmigen oder körnigen Materials zu verringern und es so aufzuhalten, um seine vollständigere Verteilung zu erreichen.
Darüber hinaus ragt die Materialförderungseinrichtung so in die Hülle, daß das klumpenförmige Rohmaterial auf den Bereich im Inneren der Schneiden fallen kann. Dadurch kann das Rohmaterial verteilt und zerkleinert werden, während es zum äußeren Umfang befördert wird, was hilft, die Ablagerung des pulverförmigen oder körnigen Materials auf der Innenfläche der Hülle über den Klingen zu begrenzen.
Überdies ragt die Materialförderungseinrichtung so in die Hülle, daß das klumpenförmige Material auf dem Bereich im Inneren der äußeren Umfangsfläche des Zerkleinerungselements fällt. Dadurch kann das Rohmaterial verteilt und zerkleinert werden, während es zum äußeren Umfang transportiert wird, was hilft, die Ablagerung des über des Zerkleinerungselements die Innenwand der Hülle entlang fallenden Rohmaterials zu begrenzen.
Darüber hinaus ermöglicht der an der Innenwand der Hülle über der Zerkleinerungseinrichtung vorgesehene Kegelring mit dem nach unten zunehmend kleineren Innendurchmesser eine Kollision des durch die Drehung des Zerkleinerungselements erzeugten Wirbelluftstroms mit der unteren Oberfläche des Kegelrings und dient damit der Abschwächung der Kraft des Wirbelluftstroms. Dies hilft, die auf das pulverförmige oder körnige Material einwirkende Zentrifugalkraft und damit die Ablagerung des pulverförmigen oder körnigen Materials auf dem dem Klassifizierungsdrehkörper gegenüberliegenden Abschnitt der Innenwand der Hülle zu reduzieren und gleichzeitig den Eintritt des pulverförmigen oder körnigen Materials in die im wesentlichen in der Mitte der Hülle angeordnete Klassifiziereinrichtung zu erleichtern. Zudem kann das auf den Oberflächen der vorstehenden Teile, mit denen der Wirbelluftstrom kollidiert, abgelagerte, pulverförmige oder körnige Material von der Heißluft leichter weggeblasen werden, so daß es nach unten fällt.
Überdies ermöglicht die mit einem dazwischen sichergestellten Spalt über dem plattenförmigen Element angeordnete Scheibe ein Strömen des Rohmaterials in Form einer Aufschlämmung oder Flüssigkeit durch den mittleren Teil der Scheibe in den Spalt. Dadurch verteilt sich das Rohmaterial durch seine eigene Oberflächenspannung und füllt den Spalt zwischen der Scheibe und dem plattenförmigen Element und wird dadurch über die gesamte Oberfläche des plattenförmigen Elements zu dessen äußerem Umfang verteilt. Dies ermöglicht eine vollständigere Trocknung selbst eines Rohmaterials in Form einer Aufschlämmung oder Flüssigkeit.
Der einstückig mit den Klassifizierklingen rotierende Abstreifer ermöglicht das Abstreifen des auf der Innenwand der Absaugeinrichtung abgelagerten, pulverförmigen oder körnigen Materials und damit das Verhindern einer Verstopfung der Absaugeinrichtung.
Darüber hinaus ist der Kegelring so angeordnet, daß seine untere Oberfläche unmittelbar über dem Zerkleinerungselement angeordnet ist. Dadurch bleibt nur ein kleiner Oberflächenbereich auf der Innenwand der Hülle, auf dem sich das pulverförmige oder körnige Material ablagern kann. Dies hilft, die Ablagerung des pulverförmigen oder körnigen Materials über dem Zerkleinerungselement zu begrenzen, und selbst wenn es sich ablagert, begrenzt die untere Oberfläche das Wachstum der Ablagerung. Dadurch können eine Zunahme des Druckverlusts und eine Verstopfung der Hülle verhindert werden.
Überdies ermöglicht der spiralförmige Heißluftkanal die Rückführung des durch den Spalt zwischen der Hülle und dem plattenförmigen Element in den Heißluftkanal gefallenen Rohmaterials durch die Heißluft nach oben. Dies hilft, die Ablagerung des Rohmaterials in dem Heißluftkanal und damit ein Versengen des Rohmaterials zu verhindern.
Das auf der Bodenfläche des plattenförmigen Elements angeordnete Luftstromerzeugungselement verhindert eine Kollision des Rohmaterials mit dem Luftstromerzeugungselement und damit eine Zerkleinerung des Rohmaterials. Daher wird das Rohmaterial nur durch den durch die Drehung des Luftstromerzeugungselements erzeugten Wirbelluftstrom verteilt. Dadurch können aus dem zugeführten Rohmaterial ein trockenes Pulver bzw. trockene Körner mit einem verhältnismäßig großen Partikeldurchmesser gewonnen werden.

Claims

Eine Blitztrocknungsvorrichtung zum Trocknen von Feuchtigkeit enthaltendem Material, mit: – einer vertikal angeordneten zylindrischen Hülle (5); – einer Zerkleinerungseinrichtung (3), die ein rotierendes plattenförmiges Element (32) und ein daran einstückig vorgesehenes Zerkleinerungselement (82) enthält, zum Zerkleinern des Rohmaterials in pulverförmiges oder körniges Material, die Zerkleinerungseinrichtung (3) ist an einem unteren Abschnitt der Hülle angeordnet; – einer Materialförderungseinrichtung (9) zum Fördern des Rohmaterials zur Zerkleinerungseinrichtung (3) durch Fallenlassen des Rohmaterials auf die Zerkleinerungseinrichtung (3); – einer Heißwind-Zuführeinrichtung zum Zuführen eines heißen Windes zu dem pulverförmigen oder körnigen Material von unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung (3); – einer Klassifiziereinrichtung (6) zum Klassifizieren des pulverförmigen oder körnigen Materials, das durch den heißen Wind nach oben in die Hülle (5) geblasen ist; und – einer Absaugeinrichtung (7, 27) zum Absaugen des klassifizierten pulverförmigen oder körnigen Materials durch einen oberen Abschnitt der Hülle (5).
Blitztrocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialförderungseinrichtung (9) von einer inneren Wand der Hülle (5) nach innen vorsteht, so dass ein Auslass (9b) der Materialförderungseinrichtung (9), in einer Draufsicht gesehen, innerhalb eines Umfangs angeordnet ist, der durch ein äußerstes Ende des Zerkleinerungselements (82) beschrieben ist.
Blitztrocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zerkleinerungselement eine Vielzahl von Klingen (31) enthält, gemacht aus dünnen Platten und radial an dem plattenförmigen Element (32) angeordnet, und ein ringförmiges Element (33) zum Koppeln der Klingen (31), das im Wesentlichen parallel zu dem plattenförmigen Element (32) angeordnet ist.
Blitztrocknungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klingen (31) Vorsprünge (35) haben, die an deren Endoberflächen ausgebildet sind, einer inneren Wand der Hülle (5) gegenüberliegend.
Blitztrocknungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei mehr als eine der Klingen (31) Vorsprünge (35) haben, die an deren Endoberflächen ausgebildet sind, einer inneren Wand der Hülle (5) gegenüberliegend, die Vorsprünge (35) an Höhen ausgebildet, die sich entlang eines Umfangs schrittweise unterscheiden.
Blitztrocknungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialförderungseinrichtung (9) einen Schneckenförderer (9a) aufweist, der das Rohmaterial dadurch vorwärts bewegt, indem er rotiert wird, und die Materialförderungseinrichtung (9) steht von einer inneren Wand der Hülle (5) nach innen vor, so dass ein Auslass (9b) der Materialförderungseinrichtung (9) innerhalb der Klingen (31) angeordnet ist.
Blitztrocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abweisring (40) unterhalb einer Lücke zwischen dem plattenförmigen Element (32) und der Hülle (5) vorgesehen ist, um dem plattenförmigen Element (32) gegenüberzulie gen, und eine Vielzahl von Auffangklingen (40a) zum Verhindern des Herunterfallens des pulverförmigen oder körnigen Materials durch die Lücke sind radial an dem Abweisring (40) angeordnet, wobei jede Auffangklinge (40a) eine vorbestimmte Neigung in Bezug auf eine Richtung eines Radius aufweist.
Blitztrocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Abschnitt einer inneren Wand der Hülle oberhalb der Zerkleinerungseinrichtung (3) eine Abschrägeinrichtung (81) vorgesehen ist, so dass der Innendurchmesser nach unten hin immer kleiner wird.
Blitztrocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialförderungseinrichtung (9) eine parallel zu dem plattenförmigen Element angeordnete Scheibe (92) aufweist, die mit einer kleinen Lücke dazwischen befestigt ist, und das Rohmaterial ist, in Form einer wässerigen Masse oder Flüssigkeit, durch ein rohrförmiges Element (95) eingeführt, um auf einen zentralen Abschnitt der Scheibe (92) zu fließen und ist dadurch in die Lücke gefördert.
Blitztrocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein dünnblechförmiger Abstreifer (66) vorgesehen ist, um einer inneren Wand der Absaugeinrichtung gegenüberzuliegen und zusammen mit den Klassifizierungsklingen zu rotieren.
Blitztrocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kegelring (81) mit nach unten hin geringeren Durchmessern zwischen dem Zerkleinerungselement (82) und der Materialförderungseinrichtung angeordnet ist.
Blitztrocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißwind-Zuführeinrichtung (80) eine spiralförmige Heißwindpassage (80c) aufweist, durch die der Heißwind, eingeführt durch einen an einer außermittigen Stelle vorgesehenen Einlass (1'), in Form eines Wirbelluftstroms nach oben strömt.
Blitztrocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein luftstromerzeugendes Element zum Erzeugen eines Wirbelluftstroms an einer Grundfläche des plattenförmigen Elements (32) derart angeordnet ist, um davon überzustehen.