-
Die
Erfindung betrifft ein ringförmiges
Trocknungselement zum Befestigen an einer Rotorachse in einer Trocknungsvorrichtung,
das zumindest zwei ringförmige
Plattenelemente aufweist, ein erstes und ein zweites Plattenelement,
von denen zumindest das erste Plattenelement mit einer Anzahl durchgehender Öffnungen
in der Platte ausgebildet ist.
-
Die
Erfindung betrifft auch eine Trocknungsvorrichtung zum Heizen oder
Kühlen
von feuchtem, zermahlenem Material eines tierischen, pflanzlichen oder
chemischen Ursprungs mit einem stationären Gehäuse und einem drehbaren Rotor,
der eine Anzahl ringförmiger
Trocknungselemente aufweist, welche jeweils zumindest zwei ringförmige Plattenelemente
mit Einrichtungen für
die Beförderung
eines Mediums zum Heizen oder Kühlen
derselben und zum Fortleiten möglicher
Kondensation aufweisen, und bei denen zumindest das eine Plattenelement mit
einer Anzahl durchgehender Öffnungen
ausgebildet ist, die sich von einer Seite der Platte zu der anderen
Seite der Platte erstrecken.
-
Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren und eine Verwendung des Verfahrens
und des ringförmigen
Trocknungselementes.
-
Ein
Trocknungselement der Art, das in der Einführung offenbart ist, ist beispielsweise
aus der WO 98/15791 bekannt. Mit Trocknungselementen dieser Art
wird ein großer
Heizbereich gleichzeitig mit einem guten Verrühren und Befördern des
Produktes erzielt, das verarbeitet wird, wobei das Produkt Fett oder Öl enthaltene
Produkte, Schlachtabfall, biologische Materialien von verschiedener
Beschaffenheit, beispielsweise Fischmehl, Brauereiabfall und ähnliche
Materialien eines tierischen, pflanzlichen oder chemischen Ursprungs
sein kann. Die Trocknungselemente bilden eine Art Wärmetauscher
und werden zum indirekten Heizen oder Kühlen der Produkte verwendet.
-
Es
besteht jedoch bei einem derartigen ringförmigen Trocknungselement das
Risiko, dass der Hohlraum, der zwischen den zwei Plattenelementen ausgebildet
ist, nicht genügend
dicht ist, und er somit nicht in der Lage ist, den Drücken zu
widerstehen, die während
der Einführung
von Dampf etc. entstehen.
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, ein Trocknungselement
bereitzustellen, das druckdicht ist, und bei dem diese Druckdichtigkeit während der
aktuellen Produktion gewährleistet
ist, und bei dem auch eine geeignete Öffnung zum Gewährleisten
eines Produktflusses in der Maschine erreicht wird, in der das ringförmige Trocknungselement
angeordnet werden kann.
-
Dies
wird durch ein ringförmiges
Trocknungselement der Art erreicht, das in dem Oberbegriff des Anspruchs
1 offenbart ist, bei dem das Plattenelement mit den Öffnung der
nicht-perforierten Oberfläche
des anliegenden Plattenelementes gegenüberliegend angeordnet ist und
bei dem die Plattenelemente durch Schweißnähte an den Rändern der Öffnungen
verbunden sind und die nicht-perforierte Oberfläche gelocht ist, die in dem
Grund einer Öffnung
liegt, um Durchbrüche
in dem anliegenden Plattenelement vorzusehen, wobei die Durchbrüche nach
außen
durch ein Gesenk dem vollständigen Umfang
der Durchbrüche
entlang abgegrenzt sind, um das ringförmige Trocknungselement mit
durchgehenden Löchern
zu versehen, die sich von einer Seite zu der anderen Seite des Trocknungselementes erstrecken,
und bei dem die Plattenelemente an einem Außenrand durch Schweißen miteinander
verbunden sind.
-
Die
Idee mit einem ringförmigen
Trocknungselement ist folglich, dass zwei im Wesentlichen identische
Plattenelemente durch Zusammenschweißen an dem Rand und an dem
inneren Umfang miteinander montiert werden, wodurch eine druckdichte
Anordnung erzielt wird. Schweißnähte werden
auch entlang der gesamten Peripherie der Öffnungen ausgeführt, so
dass dieses Schweißen
teilweise an den Öffnungsrändern der
ersten Platte und teilweise an der benachbarten, nicht perforierten
Oberfläche
des gegenüberliegenden
Plattenelementes befestigt ist. Hierdurch wird ein druckdichtes
Element bereitgestellt, wobei Perforationen anschließend entsprechend
der früheren Öffnungen
ausgeführt
werden, insoweit eine Perforation hier lediglich durch eine einzelne
Platte stattfindet.
-
Hierdurch
wird eine geeignete Kontaktfläche des
einen Plattenelementes an dem anderen erzielt, indem der obere Rand
dieses äußeren Gesenks
somit an dem nicht-perforierten
Bereich der benachbarten Fläche
anliegt, und wobei die Höhe
des Gesenks somit den Abstand definiert, der zwischen den beiden Plattenelementen
existieren muss.
-
Durch
Vorsehen eines ringförmigen
Trocknungselementes gemäß der Erfindung
wird ein gutes Verrühren
der Substanz miteinander erzielt und die Oberfläche des Wärmetauschers wird vergrößert.
-
Durch
Bereitstellen eines ringförmigen Trocknungselementes
gemäß der Erfindung,
und wie es in den Ansprüchen
2 und 3 offenbart ist, wird eine rationelle und vereinfachte Produktion
des ringförmigen
Trocknungselementes erzielt und es wird eine sehr starke und stabile
Konstruktion erhalten, die einem hohen Druck widerstehen kann, was
es ermöglicht,
Dampf mit einer hohen Temperatur als Heizmedium zu verwenden.
-
Die
Rohrstücke
sind bevorzugt konfiguriert, wie es im Anspruch 5 offenbart und
gekennzeichnet ist, das heißt,
mit kreisförmigen
Querschnittsprofilen, welche es unter anderem ermöglichen,
Rohre aus einer Standardproduktion zu verwenden, die in den gewünschten
Längen
abgeschnitten werden. Die Rohrstücke
können
eine Länge
aufweisen, wie es im Anspruch 6 offenbart ist. Wenn eine derartige
Länge verwendet
wird, entspricht diese der Dicke des Elementes, wodurch die Möglichkeit
zur Verwendung von Schabelementen in der Trocknungsvorrichtung bereitgestellt
ist, welche die Trocknungselemente sauber schaben, was beispielsweise
an dem Ende, wo das Produkt am feuchtesten ist, oder in der Zone relevant
sein kann, in der das Produkt am zähflüssigsten ist. Es ist jedoch
auch möglich,
dass die Rohrstücke
einen Durchmesser aufweisen, wie er im Anspruch 7 offenbart ist,
wodurch die Möglichkeit
erzielt wird, das Trocknungselement in den Fällen zu variieren, in denen
größere Öffnungen
oder kleinere Öffnungen
erforderlich sind.
-
Die
Erfindung betrifft auch eine Trocknungsvorrichtung, wie sie in dem
Oberbegriff des Anspruchs 8 offenbart ist, und bei der das Plattenelement
mit Öffnungen
mit den Öffnungen
Durchbrüchen
des anliegenden Plattenelement gegenüberliegend ange ordnet ist,
und die Durchbrüche
nach außen
durch ein Gesenk, welches durch Schweißen entlang des vollständigen Umfanges
des Durchbruchs vorgesehen ist, für das Bereitstellen eines ringförmigen Trocknungselementes
mit durchgehenden Löchern
abgegrenzt sind, die sich von einer Seite zu der anderen Seite des
Trocknungselementes erstrecken, und bei dem die Plattenelemente
ferner an einem Außenrand
durch Schweißen
miteinander verbunden sind.
-
Mittels
einer derartigen Vorrichtung werden die früher verwendeten Vorteile während der
Verwendung des ringförmigen
Trocknungselementes in der Trocknungsvorrichtung erzielt.
-
Die
Ansprüche
9-12 offenbaren zweckmäßige Ausführungsbeispiele
der Trocknungsvorrichtung.
-
Die
Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren, wie es im Anspruch 13
offenbart ist.
-
Die
Erfindung wird nun detaillierter unter Bezug auf die Zeichnungen
erläutert,
in denen:
-
1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
des Trocknungselementes gemäß der Erfindung
zeigt,
-
2 einen
Schnitt entlang der Linie II-II in 1 zeigt,
-
3 den
in 2 gezeigten Schnitt zeigt, wobei Perforationen
durch die Öffnungen
ausgeführt sind,
-
4 ein
Plattenelement zur Produktion eines ringförmigen Trocknungselementes
gemäß der Erfindung
zeigt,
-
5 ein
Ausführungsbeispiel
zeigt, bei dem Rohrstücke
in den Löchern
angeordnet sind,
-
6 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines Trocknungselementes gemäß der Erfindung
zeigt,
-
7A einen
Schnitt in 6 zeigt, der in der Richtung
VII-VII gesehen und in einem vergrößerten Maßstab gezeigt ist,
-
7B das
in 7A gezeigte und mit Rohrstücken zeigt, die in den Löchern befestigt
sind,
-
8A und 8B einen
axialen Querschnitt durch die Trocknungsvorrichtung gemäß der Erfindung
zeigen.
-
1 zeigt
ein von vorne gesehenes ringförmiges
Trocknungselement 15, bei dem das vorderste Plattenelement,
das heißt,
das erste Plattenelement 16' gezeigt
ist. Die Plattenelemente sind kreisförmig mit einem äußeren und
einem inneren Durchmesser, wobei sie entlang des äußeren Randes 18 miteinander
verschweißt
sind, um einen dichten Verschluss zu bilden, und wobei sie entlang
des inneren Randes, des so genannten ringförmigen Basisabschnitts 17, in ähnlicher
Weise zusammen verschweißt
sind und eine Achse umgeben.
-
In
dem ringförmigen
Plattenabschnitt selber ist eine Anzahl Öffnungen 25 vorgesehen.
Diese Öffnungen 25 sind
bevorzugt zylindrisch ausgebildet und, was das erste Plattenelement 16' betrifft, sind sie
der ununterbrochenen Fläche 51 eines
zweiten Plattenelementes 16'' gegenüberliegend
angeordnet, das heißt,
in den Bereichen zwischen den Öffnungen 25 in
dem zweiten Plattenelement 16''.
-
Die
beiden Plattenelemente 16', 16'' sind auch entlang des Umfangs
der Öffnung 25 zur
Bereitstellung einer Schweißnaht 52 entlang
des vollständigen
Randes 53 der Öffnung
verschweißt.
Die nicht perforierte Fläche
in dem Grund einer derartigen Öffnung
ist mit dem Bezugszeichen 51 bezeichnet.
-
2 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie II-II in 1 und das
erste Plattenelement 16',
das mit dem zweiten Plattenelement 16'' verschweißt ist. Der
Abstand zwischen den beiden Elementen entspricht der Höhe des nach
außen
weisenden Ge senks 55, welches die Öffnungen 25 begrenzt,
die in den beiden Plattenelementen vorgesehen sind. Die Geometrie
des Gesenks erscheint nahezu kraterartig, sowohl im Querschnitt
als auch in der Draufsicht. Zwischen den beiden Plattenelementen 16', 16'' ist somit eine ringförmige Öffnung 23 ausgebildet,
in der Dampf oder dergleichen unter Druck zurückgehalten wird.
-
Wie
erwähnt,
sind die beiden Plattenelemente durch Schweißnähte 52 entlang der
gesamten ringförmigen Öffnungen 25 miteinander
verschweißt, so
dass der Öffnungsrand 53 des
Gesenks 55 an der nicht-perforierten Fläche 51 des zweiten
Plattenelementes anliegt. Ein Lochen, der so genannte Durchbruch,
wird später
ausgeführt,
welcher der Mitte entspricht und mit dem gleichen Mittenabstand
dieser verschweißten
Bereiche, um ein durchgehendes Loch 54 bereit zu stellen,
wie es in 3 zu sehen ist. Das durchgehende
Loch 54 ist somit wesentlicher kleiner als die Öffnung 25.
-
4 zeigt
einen Schnitt durch ein Plattenelement, bevor dieses in Kontakt
mit einem zweiten Plattenelement zur Bildung eines ringförmigen Trocknungselementes 15 gebracht
ist.
-
5 zeigt
ein Beispiel einer zweiten Ausführungsform
gemäß der Erfindung
mit einem Schnitt durch das ringförmige Trocknungselement. Das Trocknungselement
besteht aus zwei identischen, ebenen, ringförmigen Scheiben oder Plattenelementen
einer Stahlplatte. Die ringförmigen
Scheiben oder Plattenelemente haben beispielsweise einen Durchmesser
von 2 m und sie weisen eine Anzahl Löcher 25 auf, beispielsweise 42.
Die beiden Plattenelemente sind miteinander gekoppelt, das heißt sie sind
an dem Außenrand 18 mittels
eines ringförmigen
Stahlbandes 19 und einer ringförmigen Schweißnaht 20 miteinander
verbunden. An dem inneren Rand/dem Fußabschnitt sind die Plattenelemente
mit einem ringförmigen
Basisstück
an jedem Plattenelement versehen. Die Plattenelemente weisen eine
Dicke in der Größenordnung
von 4 bis 20 mm auf. In allen Öffnungen 25 ist
ein Rohrstück 26 eingefügt und fest
mit beiden Plattenelementen verschweißt, so dass die Rohrstücke 26 Verbindungsstücke zwischen
den beiden Plattenelementen bilden. In dem gezeigten Beispiel sind
die Verbindungsstücke
4-Inch-Rohrstücke.
-
Die
rohrförmigen
Verbindungsstücke 26 sind stabil
ausgebildet und sicher an den beiden Plattenelementen angeschweißt, so dass
zwischen diesen eine Kammer 22 für ein Heizmedium, beispielsweise Dampf,
mit einem Druck von 10 bar erscheint, wobei die Kammer eine ringförmige Öffnung 23 für die Zufuhr
des Dampfes und zum Ablassen des Abdampfes und der Kondensation
in einer gewöhnlich
bekannten Weise aufweist.
-
Die
Fußstücke 17,
die, wie in der Zeichnung gezeigt ist, an jeder Seite des Plattenelementes
herausstehen, sind eingerichtet, direkt mit den benachbarten Elementen
zusammengeschweißt
zu werden, und sie bilden dadurch ein Rohrelement, das die Rotorachse
in der Trocknungsvorrichtung umgibt. In dem Beispiel sind die Achsen
der rohrförmigen
Verbindungsstücke 26 parallel
zu der Achse 30 des Trocknungselementes und die rohrförmigen Verbindungsstücke weisen
eine derartige Länge
auf, dass sie im Wesentlichen der Dicke des Elementes entsprechen.
Die rohrförmigen
Verbindungsstücke
sind jedoch in der Lage, über
die Fläche
der Elemente herauszustehen und es ist ebenfalls möglich, dass
sie nicht parallel mit den Elementplatten abgeschnitten sind und
zu diesen einen schrägen
Winkel aufweisen, möglicherweise
mit einer anderen Form, so dass die vorstehenden rohrförmigen Verbindungsstücke Schaufelelemente,
Träger
oder Rührelemente
bilden, die einen Einfluss auf das Verrühren des Materials haben, das
in der Vorrichtung getrocknet wird.
-
Die
rohrförmigen
Verbindungsstücke
und hiermit die Öffnungen 25 sind
in zwei Kreisen 28 angeordnet, die konzentrisch zu dem
Außenrand 18 des
Trocknungselementes sind und in Bezug aufeinander versetzt sind,
so dass eine im Wesentlichen gleichförmige Verteilung der durchgehenden
Löcher 54 erzielt
wird und, wenn rohrförmige
Zwischenstücke
vorgesehen sind, ebenfalls eine gleichförmige Verteilung der ringförmigen Zwischenstücke über das Element
erreicht wird, wobei erreicht wird, dass der freie Plattenbereich
zwischen den rohrförmigen
Zwischenstücken
nicht zu groß wird.
Dies ist von Bedeutung in Bezug darauf, ein wie großer Dampfdruck dem
Element zugeführt
werden kann, ohne zu groß zu
sein, dass eine Verformung des Plattenmaterials zwischen den rohrförmigen Verbindungsstücken auftritt.
-
Die 6 bis 7 zeigen ein Beispiel, bei dem ein Trocknungselement 15 der
gleichen Größe verwendet
wird, bei dem aber eine größere Anzahl
kleinerer rohrförmi ger
Verbindungsstücke
verwendet wird, das heißt,
90 Verbindungsstücke
verteilt über drei
konzentrische Kreise 28, wobei die rohrförmigen Verbindungsstücke 3-Inch-Verbindungsstücke sind.
-
7A ist
ein Schnitt entlang der Linie VII A in 6 und bevor
ein Lochen zur Bereitstellung der Löcher 54 durchgeführt wurde. 7B zeigt
das gleiche wie 7A, nachdem das Lochen ausgeführt wurde
und wenn Rohrstücke
in die Löcher
eingefügt wurden.
-
Ohne
Rücksicht
auf das in einer Trocknungsvorrichtung zu verarbeitende Material,
das heißt,
unbeschadet der Konsistenz des Materials, seiner Feuchtigkeit, Korngröße etc.,
ist es somit erfindungsgemäß möglich, die
Trocknungselemente in einer optimalen Weise durch Auswahl der Größe der durchgehenden
Löcher
zu dimensionieren, und in den Fällen,
in denen rohrförmige
Zwischenstücke
verwendet werden, durch Auswählen
von deren Anzahl und auch deren Größe, Konfiguration und Anordnung,
so dass die resultierende Trocknungsvorrichtung einen optimalen
Energieverbrauch ohne Verzicht bei der Qualität der Vorrichtung in Bezug
auf die Lebenszeit und Betriebszuverlässigkeit aufweist.
-
Die 8A und 8B zeigen
einen axialen Querschnitt durch eine Trocknungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
Die Mittelachse 30 des Rotors ist angedeutet und oberhalb
dieser ist das zentrale Rohr 11 für die Zufuhr von Dampf zum
Heizen und für
die Entfernung des Kondensates zu sehen, das in einer gewöhnlich bekannten
Weise ausgeführt
ist. Eine Anzahl von ringförmigen
Trocknungselementen 15 des vorstehend in Verbindung mit
den 1 bis 7 diskutierten
Typs sind aus Plattenelementen aufgebaut und über ihre Fußstücke 17 in einer ringförmigen Weise
um das zentrale Rohr 11 herum miteinander verschweißt. Die
Trocknungselemente können über die
Stutzenverbindungen 35 mit Dampf zum Heizen versorgt werden.
-
Das
zentrale Rohr 11 ist an einem Ende an einem Achsschenkel 37 in
einer gewöhnlich
bekannten Weise abgeschlossen dargestellt und durch die Wand 32 des
Gehäuses 2 dicht
abgeschlossen. Die Trocknungsvorrichtung ist ansonsten in gewöhnlich bekannter
Weise aufgebaut und deshalb nicht im Detail erläutert.
-
Wie
vorher erläutert
wurde, weist jedes der ringförmigen
Trocknungselemente 15 eine Anzahl durchgehender Öffnungen
in der Axialrichtung auf und die Öffnungen können mit rohrförmigen Zwischenstücken 26 versehen
sein. Bei der Trocknungsvorrichtung gemäß der Erfindung sind alle der
ringförmigen
Trocknungselemente 15 an den ringförmigen Fußstücken 17 derart zusammengeschweißt, dass die
durchgehenden Öffnungen 25 axial
in einer Linie liegen, so dass die gegenüberliegenden Löcher die gleiche
Mittelachse aufweisen. Es ist hierdurch möglich, axiale, längliche
Elemente 31 durch die Öffnungen
hindurch zu befestigen, beispielsweise in der Form von hohlen Röhren, wie
es in den Figuren gezeigt ist. Die Elemente 31 weisen zumindest
eine Länge
auf, die es ihnen ermöglicht,
den Abstand zwischen zwei benachbarten Trocknungselementen 15, bevorzugt über drei
benachbarte Trocknungselemente, zu überspannen.
-
Die
Elemente 31 können
wie gezeigt rohrförmig
ausgebildet sein und sie können
in Haltebereiche 31A zum Eingriff mit den Trocknungselementen 15 und
in Hebebereiche 31B unterteilt werden, die in jeglicher
gewünschter
Weise konfiguriert werden können,
so dass sie ein Hebeelement bilden. Die Bereiche 31B können beispielsweise
polygonal oder direkt U-förmig
ausgebildet sein, so dass das zu verarbeitende Produkt während einer
Rotation angehoben wird. Die Elemente 31 sind bevorzugt
an dem ersten der ringförmigen
Trocknungselemente 15 durch Schweißen 31E befestigt.
Die Elemente 31 sind bevorzugt Standardrohre mit einem
Durchmesser, mit dem sie im Wesentlichen die rohrförmigen Zwischenstücke 26 ausfüllen. Eine
Abdeckung 33 kann an der Abschlusswand 32 des
Gehäuses
vorgesehen sein, die beispielsweise mit Bolzen 34 befestigt
ist. Wenn die Abdeckung entfernt ist, ist es möglich, Trocknungselemente 31 in
dem Rotor einzufügen
oder von diesem zu entfernen, indem durch Drehung des Rotors die Öffnungen
in den Trocknungselementen 15 in eine Linie mit der Öffnung gebracht
werden, die unter der Abdeckung liegt. Die Einfügung eines Elementes 31 ist
angerissen angezeigt.
-
In
dem gezeigten Beispiel sind die länglichen Elemente 31 in
einigen der äußersten Öffnungen 25 und
in einigen der innersten Öffnungen
angeordnet, jedoch nicht in den mittlersten Öffnungen. Die Anzahl der länglichen
Elemente und, wo sie angeordnet werden, ist abhängig von dem Grad, mit dem
es gewünscht
ist, das Verrühren
zu steigern.
-
In
den gezeigten Beispielen sind vier Elemente 31, die um
90° versetzt
sind, in den äußersten Öffnungen 25 eingefügt, und
vier Elemente, die in gleicher Weise um 90° versetzt sind, sind in den
innersten Öffnungen
eingefügt,
das heißt,
es sind insgesamt acht Elemente vorgesehen.
-
Es
ist für
einen Fachmann klar, dass die Anzahl der Elemente 31 und
deren Positionierung von verschiedenen Faktoren abhängt, beispielsweise
der Art des zu verarbeitenden Produktes, der Weise, in der dieses
gewünscht
ist zu handhaben, wie der Rotor angeordnet und dimensioniert ist
etc.
-
8A zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung, bei der an dem einen Ende alle länglichen Rohrelemente 31 durch
Schweißnähte 31d mit
einer Sammelleitung 39 zusammen verschweißt sind,
die eine Verteilkammer 40 und ein Versorgungsrohr 41 für Dampf
aufweist. Die gegenüberliegenden
Enden der Elemente 31 sind mittels Verschlüssen 31c abgeschlossen.
Durch Dampfheizen wird Kondensat gebildet, das in die gleiche Richtung
weggeführt
werden kann, in der der Dampf eingeführt wird. Dieses kann beispielsweise
durch leichte Schrägstellung
der Trocknungsvorrichtung zu der Sammelleitung 39 bewirkt
werden, beispielsweise eine Schräge
von einigen wenigen Grad, so dass das Kondensat zu der Sammelleitung 39 aus
eigenem Antrieb zurückkehren
kann.