-
Verfahren und Anlage zum Trocknen feuchten zusammenhängenden Pflanzengutes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mittels durchströmender Luft feuchtes Pflanzengut,
besonders lebende Pflanzen, wie Gras 'und Kräuter, sowie Pflanzenteile, wie Blätter,
Stamm- und Wurzelteile, zusammenbackendes, nicht rieselfähiges Saatgut u. dgl. zu
trocknen bzw. zu speichern. Mit besonderem Vorteil kann das Verfahren und die Anlage
nach der Erfindung verwendet werden für Gut von halmförmiger Beschaffenheit und
mit verhältnismäßig hohem Wassergehalt, z. B. mit einem Wassergehalt von mehr als
40 °%" des Gesamtgewichtes.
-
Die Erfindung bezweckt unter anderem, die Feuchtigkeit mit möglichst
kleinen Kosten bis zu einem solchen Wert unterhalb q.0 °; a, im allgemeinen bis
r o bis 15 °/o, herabzusetzen, daß die Pflanze konserviert wird, und 'zwar in solcher
Weise, daß kein beträchtlicher Abbau der verdaulichen Pflanzenbestandteile stattfinden
kann.
-
Bei der früher verwendeten Bodentrocknung oder Reuter-Trocknung von
Gras, Klee o. dgl. erlitten die Pflanzen eine mehr oder weniger beträchtliche Einbuße
an Nährwert dadurch, daß der Gehalt an verdaulichen Bestandteilen, z. B. Eiweißstoffen,
auf einen Bruchteil, z. B. 50 °/o, der ursprünglich vorhandenen, auf die Trockensubstanz
bezogenen Menge zurückging. Die Ursache dafür liegt hauptsächlich darin, daß während
des Trocknens oft ein durch die lange Dauer und durch unerwünschte Erwärmung des
Trockengutes hervorgerufener Abbau wichtiger Nährstoffe eintrat. Um das zu vermeiden,
hat man schon künstliche Trocknung vorgeschlagen, bei der das beispielsweise in
hohlwalzenförmige Gestalt gebrachte Trockengut von Luft durchströmt wurde. Diese
Verfahren arbeiteten jedoch infolge ihrer geringen Leistungsfähigkeit und @ der
erforderlichen kostspieligen Apparatur nicht wirtschaftlich.
-
Um diesem Mangel abzuhelfen, schlägt die Erfindung vor, das feuchte
zusammenhängende Pflanzengut durch einen Schachttrockner in mehreren voneinander
getrennten Strängen zwischen ortfesten Einbauten hindurchzuführen, wobei durch die
Einbauten zwischen den einzelnen Strängen Hohlräume zur Zuführung und Ableitung
der Trockenluft gebildet werden. Während die durch die Einbauten gebildeten zusammenhängenden
Stränge den Trockenschacht durchwandern, werden sie auf ihrer ganzen Länge allmählich
an den zwischen den Strängen befindlichen Hohlräumen vorbeigeführt und dabei gleichmäßig
von der aus diesen austretenden Luft durchströmt und getrocknet. Je nach Bedarf
kann das Gut entweder fortlaufend oder absatzweise durch den Trockner geführt werden.
Die Trocknung kann entweder mittels kalter oder mittels mäßig erwärmter Luft durchgeführt
werden.
Auch kann ein höher erwärmter Luftstrom durch die feuchteren Teile des Gutes geleitet
werden. Die nach dem Beschickungsende zu liegenden Einbauten können im Bedarfsfall
erwärmt werden, wodurch dem ursprünglich kalten oder mäßig erwärmten Trockenluftstrom
an, den feuchte= ren Enden der Gutstränge eine höhere Trockenfähigkeit erteilt wird.
In jedem Falle wird das Gut in mehrere je für sich zusammenhängende Stränge unterteilt,
die an den ortsfesten, zur Bildung der Stränge und der Lufthohlräume dienenden Einbauten
entlang wandern und je für sich der durchströmenden Luft einen verhältnismäßig geringen
Widerstand entgegensetzen. Auf diese Weise ist es also möglich, unter Verwendung
von Anordnungen, die den bisher bekannten zum Trocknen von rieselfähigem Gut, wie
Getreide o. dgl., benutzten in gewissem Sinne ähnlich sind, auch Gras und derartiges
zur sammenhängendes Pflanzengut zu trocknen und dabei die obenerwähnten Nachteile
der bisher zum Trocknen derartigen halmförmigen Gutes ausschließlich benutzten Verfahren
zu vermeiden. Man kann die Grastrocknung auch ohne jede Schwierigkeit absatzweise
durchführen. Das hat gegenüber dem Trocknen von rieselndem Gut in der allgemein
üblichen, fortlaufenden Arbeitsweise den Vorteil, daß die Menge des durch den Schachttrockner
hindurchgeführten Gutes je nach den Verhältnissen sowohl 'dem jeweiligen Bedarf
(z. B. Tagesbedarf) des Verbrauchers als auch der Menge des zugeführten feuchten
Gutes angepaßt werden. kann.
-
Besonders vorteilhaft gestaltet sich das Verfahren bei Verwendung
eines Schachttrockners, durch den das Gut an den zur Bildung der Stränge und der
dazwischenliegenden Hohlräume dienenden Einlauten unter der Wirkung seines Eigengewichte
vorbeigleitet. Um dabei eine unerwünschte Stauchung des, Gutes an den unteren Enden
der zusammenhängenden Stränge zu ve rmeiden, werden die Einbauten bei einer bevorzugten
Ausführungsforen der .Erfindung versetzt zueinander angeordnet, sa daß zickzackförmige
.Materialstränge entstehen, deren Gewicht durch die so angeordneten Einbauten abgefangen
wird. Weitere Einzelheiten des Verfahrens und der zur Durchführung des Verfahrens
dienenden Anlage ergeben sich aus den weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispielen.
-
Es hat sich auch in der Praxis heraus-' gestellt, daß Pflanzen, z.
B. Gras, die nach den Angaben der Erfindung getrocknet sind, denselben Nahrungswert
und dieselbe grüne Farbe wie das lebende Gras behalten.
-
Einige A.usfüh_rungsbeispiele der Erfindung sollen an Hand der beiliegenden
Zeichnungen näher beschrieben werden. In diesen stellt dar: Fig. z einen Schnitt
durch eine Trocken-oder Speicheranlage nach der Erfindung längs der Linie i-i der
Fig. 3, Fig. 2 einen horizontalen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. i, Fig. 3
einen Längsschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. i, Fig. 4 eine Einzelheit der Anordnung
der Balken, Fig, 5 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Heizvorrichtung,
Fig. 6 eine weitere Einzelheit der Trocken-und Speicheranlage, Fig. 7 eine schematische
Darstellung einer anderen Ausführung des Trockenraums.
-
Die Anlage nach der in Fig. i dargestellten Ausführungsform umfaßt
drei Abteilungen io, ii und 12, die je einen im wesentlichen geschlossenen Rauen
13 umfassen, dessen obere Wand mit Öffnungen oder Spalten 14 versehen ist. Diese
Öffnungen oder Spalten sind durch querlaufende Gangbretter 15 begrenzt. Oberhalb
der Abschnitte ist ein gemeinsamer Raum i6 vorgesehen, der zum Abladen des zu trocknenden
Gutes vor dem Einlegen dient. Jeder Raum 13 weist eine Anzahl von querlaufenden
Balken i8, i9, 2o, 2,1 auf, die in vier Lagen oder Stockwerken angeordnet sind,
derart, daß die Ballen in jeder Lage sich gegenüber den Zwischenräumen zwischen
den Balken in den benachbarten, oberhalb und unterhalb liegenden Lagen befinden.
Die Bauart der Balken geht deutlicher aus Fig.4 hervor. Danach ist z. B. der Balken
18 mit zwei abwärts gerichteten, längslaufenden und schräggestellten Flanschen
oder Leisten 22, 24 versehen, an welchen eine große Anzahl von Stäbchen 25 bzw.
26 befestigt ist. Der Querschnitt des so entstandenen Leitkörpers erhält auf diese
Weise die Form eines umgekehrten Y. Damit volle Gleichförmigkeit erreicht wird,
sind in gewissen Lagen weitere Gruppen von Stäbchen 27 bzw. 28 an den Querwänden
befestigt. Die Schrägstellung dieser Stäbchen kann zweckmäßig mit Rücksicht auf
den Gleitwiderstand des Trockengutes gewählt werden. Um das Material gegen die Wände
des Trockenraumes zu drängen und dadurch Luftströmung zwischen dem Gut und der Wand
zu verhindern, sind zweckmäßig die in der Nähe der Balkenenden befindlichen Stäbchen
-mit größerer Neigung als die übrigen angeordnet.
-
Es kann zweckmäßig sein, wenigstens am oberen Teil jeder Gutbahn besondere
Führungsleisten 8o, 8i oberhalb der Bahn anzuordnen, um eine zleichmäßiL-e VerteilunE'
des
Gutes längs der Gutbahn zu bewirken. Hierdurch können nämlich
in sehr wirksamer Weise Stockungen in der herabgleitenden Bewegung des Gutbandes
verhindert werden.
-
Dadurch, daß das Gut während der ganzen herabgleitenden Bewegung teils
nach der einen und teils nach der anderen Richtung hin abgelenkt wird, wird eine
wiederholte gegenseitige Umlagerung der verschiedenen Gutteile bewirkt. Der Gutstrang
kann zweckmäßig im oberen Teil schmaler sein, als es dem Abstand der Gleitbahnen
im unteren Teil der Bahn entspricht. Dies hat jedoch keine Erhöhung des Luftwiderstandes
im unteren Teil zur Folge, weil der spezifische Luftwiderstand beim Fortschreitendes
Trocknens allmählich abnimmt.
-
Unten ist eine Anzahl von Förderwalzen 29 vorgesehen, die nach Fig.4
je aus einer viereckigen drehbaren, zweckmäßig hölzernen Welle und vier an dieser
Welle befestigten Flügeln 3o bestehen. Das eine Ende jedes Raumes 13 steht ferner
mit einem Kanal 31 in Verbindung, durch den die Trockenluft eingeführt wird. Die
Luft wird zweckmäßig mittels Flügelventilatoren 32, 33 hineingetrieben, die mittels
eines Elektromotors o. dgl. angetrieben werden. Vor den Ventilatoren ist ein Luftvorwärmer
34 angeordnet. der mit einer äußeren Umhüllung 35 versehen ist. Dieser Luftvorwärmer
wird gegebenenfalls mittels einer Feuerungsanlage 36 geheizt. Die Flammen werden
hierbei gezwungen, durch einen#Terbrennungsbeschleuniger3; hindurchzufegen. Die
erhitzten Abgase strömen darauf durch den Luftvorwärmer 34 und verlassen ihn durch
das Austrittsrohr 38. Natürlich können auch die mit Kaltluft gemischten Abgase durch
den Trockenapparat hin-3urchgeleitet werden, nachdem sie von Funken, Ruß u. dgl.
in an sich bekannter Weise gereinigt worden sind. Eine solche Anlage zeigt beispielsweise
Fig.5, wo das Ablaufrohr 85 des Ofens 84 durch einen Separator 86 zu den Mischungsdüsen
87, 88 geleitet wird. Frische Luft kommt unmittelbar in die Trommel 89 hinein und
wird zusammen mit den von Staub befreiten, durch die Düsen 87, 88 austretenden Abgasen
mittels der Ventilatoren go, gi in den Trockenraum eingesaugt.
-
Bei Benutzung der Anlage wird das zu trocknende Gut 49, z. B. Gras,
durch die Öffnungen 14 eingefüllt, wobei es bis auf die den Schacht unten begrenzenden
Fördervorrichtungen 29 herabfällt, dort zunächst aufgehalten wird und beim weiteren
Nachfüllen zickzackförmige Stränge zwischen den' Balkenanordnungen oder Leitkörpern
18, ig, 20, 21 bildet. Wie deutlich aus Fig.4 hervorgeht, werden hierbei quer durch
das Material Hohlräume oder Luftmischungsräume 39, 40, 41, 42, 43 gebildet.
-
Der Zweck dieser Lufträume ist, daß das Trockengut in eine Anzahl.
von verhältnismäßig dünnen Schichten unterteilt werden soll, die in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel untereinander in bezug auf den Luftstrom in Reihe geschaltet
sind. Wenn nämlich die Luft durch eine einzige dicke Schicht hindurchgehen müßte,
so würde sie stets ganz bestimmte Wege durch das Gut wählen, während andere Teile
des Gutes überhaupt nicht berührt werden würden. Die Trocknung würde also in ungleichförmiger
Weise erfolgen. Auch würde dabei die Wasseraufnahmefähigkeit der Luft nicht in genügendem
Maße ausgenutzt werden. Durch die erfindungsgemäße Unterteilung des Materials in
verhältnismäßig dünne Schichten erhält man eine gleichmäßigere Luftverteilung innerhalb
jeder Schicht. Außerdem wird die Luft besser ausgenutzt, weil eine Luftmenge, die
gegebenenfalls durch eine Öffnung in der Schicht hindurchgeht, jedenfalls gezwungen
wird, sich mit der anderen Luft, die in denselben Luftraum hineinströmt, zu mischen
und also nachher für das Trocknen in der nächsten Schidht nutzbar gemacht wird.
-
Die Mischungskammer 4o braucht nicht, wie es auf der Zeichnung dargestellt
ist, unbedingt den ganzen, zwischen den ortsfesten Teilen 25, 26, 2o eingeschlossenen
Raum zu bilden, sondern kann auch unter Umständen nur einen Teil dieses Raums einnehmen,
wie es in Fig.6 dargestellt ist, wo die Luftmischungskammer oben durch die Wand
92 begrenzt ist.
-
Wenn die Ventilatoren 32, 33 in Gang gesetzt werden, entsteht also
ein gewisser Überdruck im unteren Teil des Raumes 13, wodurch Luftströme
durch das Trockengut entstehen, welche Luftströme von den Räumen 43 aus in den Pfeilrichtungen
(Fig. 4) zu den Luftkanälen 42 und 41 und von hieraus weiter nach den Luftkanälen
40 und 39 und schließlich durch die Öffnungen .14 zürn Raum i6 fließen, wo Atmosphärendruck
herrscht. Wie hieraus hervorgeht, wird das Gut gründlich durch Trockenluft nach
dem Gegenstromprinzip durchströmt, und man kann außerdem bei feuchter Witterung
durch Heizung in der Feuerstätte 36 bewirken, daß die einströmende Trockenluft eine
etwas erhöhte Temperatur erhält.
-
Um den Abbau der verdaulichen Bestandteile der Pflanze zu verhindern,
ist es wichtig, daß der Wassergehalt ihrer verschiedenen Teile wenigstens an den
Oberflächenschichten so schnell wie möglich herabgesetzt wird, so daß die Pflanze
zwangsweise in eine abgeänderte Lebenstätigkeit versetzt wird.
Unter
diesen Bedingungen kann hierbei sogar die Bildung von neuem Eiweiß auftreten, und
zwar wahrscheinlich infolge einer schnellen Vermehrung der Konzentration des Zellsaftes
am Anfang des Trocknens. Obwohl es wirtschaftlich vorteilhaft ist, das oben beschriebene
Gegenstromprinzip zu verwenden, nach welchem der feuchteste Teil des Trockengutes
durch die feuchteste Trockenluft getroffen wird, so kann es zweckmäßig sein, das
feuchte Material wenigstens während einer gewissen Zeitperiode nach dem Einlegen
einem so trockenen Luftstrom auszusetzen, daß die Pflanze, wie oben erwähnt, schnell
ihre Lebenstätigkeit ändert.
-
Dies kann bei der dargestellten Ausführungsform dadurch bewirkt werden,
daß während einer kurzen Zeitspanne zu Anfang des Trocknens etwas trockene Luft
unmittelbar den Kanälen 39 und 40 (Fig.4) zugeführt wird, beispielsweise durch einen
besonderen Kanal 82 (Fig. i und 2). Oder es wird in diesen Kanälen durch zusätzliche
vorübergehende Erwärmung die relative Feuchtigkeit der normal hindurchströmenden
Luft herabgesetzt, oder es wird die durch das Futter hindurchströmende Luftmenge
vorübergehend vermehrt, so daß die Luft, wenn sie das neu eingelegte Trockengut
erreicht, noch einen wesentlichen Teil ihrer Trockenfähigkeit besitzt.
-
Nachdem das schnelle Trocknen eine Herabsetzung des Wassergehaltes
in den äußeren Teilen der Pflanze veranlaßt hat, so kann dieser Zustand auch bei
höherem Sättigungsgrad der Luft unschwer aufrechterhalten werden, und das Gegenstromprinzip
kann dann beim weiteren Trocknen verwendet werden.
-
Für den Fall, daß es erwünscht ist, Speicherräume unterhalb der Trockenvorrichtung
zur Verfügung zu haben, kann es zweckmäßig sein, die Ventilatoren 93, 94 (Fig. 7)
auf der Saugseite, d. h. oberhalb- der herabgleitenden Futtermasse, anzuordnen.
Hierbei braucht der Raum 95 nicht mehr gegen die Umgebung abgeschlossen zu sein,
und das Gut kann unmittelbar, beispielsweise zwecks Lagerung, in diesen Raum herabfallen.
Der Trockenapparat 96 selbst kann hierbei zweckmäßig in einem Laternenaufbau 97
auf dem Dach des Gebäudes untergebracht sein.
-
Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß der Luftstrom beim Trocknen
nach der Erfindung so kräftig sein solltei daß der Wassergehalt innerhalb 5 oder
6 Tage bis zu 4o % herabgesetzt wird, damit der Abbau innerhalb zulässiger
Grenzen gehalten wird.
-
Es hat sich ferner herausgestellt, daß der Abbau, auch wenn die Pflanze
während mehrerer Tage einer Trocknung in klimatischer, auch ziemlich feuchter Luft
ausgesetzt ist, sich innerhalb mäßiger Grenzen hält, weil das Futter nicht die-
für einen schnellen Abbau erforderliche Temperatur annehmen kann. Das Futter kann
mit anderen Worten für eine Zeit durch strömende -Luft konserviert werden. Wenn
die klimatische Luft verhältnismäßig trocken ist, wird die konservierende Wirkung
noch weiter verstärkt dadurch, daß das Futter während der Trocknung eine bedeutend
niedrigere Temperatur als die Luft annimmt Der Abbau nimmt nämlich wesentlich mit
der Temperatur ab, und bei io° erfolgt der Abbau äußerst langsam.
-
Am Anfang des Trocknens darf der Luftstrom, wenn es sich um junge
Pflanzenteile handelt, höchstens für einige Stunden unterbrochen werden, weil sonst
der Abbau anfängt. Wenn es sich um ältere Pflanzenteile handelt, die nicht so schnell
höhere Temperatur annehmen, sowie auch im späteren Stadium des Trocknens können
die Unterbrechungen bis zu ungefähr zo Stunden verlängert werden. Die Hauptsache
ist jedoch, daß die Unterbrechungen nicht so sehr ausgedehnt werden, daß das Futter
wegen seiner eigenen Lebenstätigkeit oder derjenigen der Bakterien eine nennenswerte
Temperaturerhöhung annimmt. Der Luftstrom sollte mit anderen Worten im wesentlichen
kontinuierlieh sein.
-
Als .Beispiel sei angenommen, daß der Apparat zur Aufnahme von 30
000 kg feuchtem Gut dienen soll. In den Apparat wird jeden Tag auf einmal
oder mehrere Male hintereinander im ganzen. 8 ooo kg Material eingelegt. Der Luftstrom
hat während des Tages, z. B. während 8 Stunden, eine Temperatur von 15 ° und eine
relative Feuchtigkeit von 4o °/o. Am zweckmäßigsten wird hierbei für die Trocknung
natürliche Luft verwendet, die jedoch in eiligen Fällen erwärmt -werden kann, beispielsweise
bis auf 35° C, wobei die relative Feuchtigkeit der eintretenden Luft bis zu 12 °/ö
herabgesetzt wird. Die Erwärmung ist jedoch vom wirtschaftlichen Standpunkte weniger
vörteilhaft, und es wird im allgemeinen billiger, bei dem betreffenden Feuchtigkeitsgehalt
die natürliche Luft, so wie sie ist, auszunutzen.
-
Morgens und abends ist die Luftfeuchtigkeit größer, z. B. 6o bis 70
°/o während, im ganzen 8 Stunden. Wenn keine sehr großen Ansprüche an die Leistungsfähigkeit
der Anlage gestellt werden, so kann manchmal kalte Luft verwendet werden. Manchmal
kann jedoch eine gewisse Erwärmung mit Rücksicht auf die Leistungsfähigkeit erforderlich
oder wirtschaftlich sein.
-
Es sei angenommen, daß der Feuchtigkeitsgehalt nachts während 8 Stunden
ungefähr 9o °/o beträgt. Es lohnt sich dann im allgemeinen,
die
Luft zu erwärmen, um das Trocknen zu erleichtern. Bei kleinem Durchsatz kann es
jedoch zweckmäßig sein, sich mit der zur Verfügung stehenden natürlichen Luft zu
begnügen, die zwar eine geringe Trocknungsfähigkeit besitzt, aber die Temperatursteigerung
des Futters und dadurch dessen schnellen ,Abbau verhindert.
-
In dem erwähnten Beispiel ist die Luftmenge bei natürlicher Luftzufuhr
3o cbm pro Sekunde. Zur Temperaturerhöhung bis zu 35-45° wird ein Ofen verwendet,
der 300 0oo lcg-Cal pro Stunde an die Luft abgibt. Das Trocknen wird nun mit nur
ilg der genannten Luftmenge oder io cbm pro Sekunde ausgeführt, wobei die Temperaturen
von 15° bis 35°-45° C ansteigt, während die Trockenleistung ungefähr dieselbe bleibt
wie bei Benutzung der natürlichen Trockenluft, nämlich am Tage 35o kg Wasser pro
Stunde, was einer Leistung von 2 ooo kg trocknem Heu mit 18 °/" Wassergehalt oder
8 ooo kg feuchter Masse in 24 Stunden entspricht.
-
In dem erwähnten Beispiele wird also jeder Teil des Trockengutes 3
bis 4 Tage im Trockenapparat liegen, wobei jedoch zu bemerken ist, daß das Trocknen
bis herab zu 40% Wassergehalt in bedeutend kürzerer Zeit,-und zwar in i bis 2 Tagen
erfolgt.
-
Die niedrigste Luftgeschwindigkeit dürfte in der Praxis 5 m pro Minute
sein. Es ist natürlich auch möglich, mit sehr großen Luftgeschwindigkeiten zu arbeiten.
Da bei diesen aber die Trockenfähigkeit der Luft nicht in wirtschaftlichem Grade
ausgenutzt wird und da ferner der im Trockengut der Luft entgegengesetzte Widerstand
bei hohen Luftgeschwindigkeiten stark zunimmt, so sollte die Geschwindigkeit der
durch das Material hindurchgeleiteten Luft ioo m pro Minute nicht überschreiten.