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Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen Die Erfindung bezieht sich
,auf .die Trocknung vorn Stoffen, welche die Eigenschaft haben, während des Trockenvorganges
an den Heizflächen fes:tzuhaftten rund sauf ihnen Ablagerungen und Verkrustungen
zu bilden. Z. B. kann die Erfindung erfolgreich auf die Trocknung von Zinkoxyden,
Lithöpon, Titanoxyden, Bleiweiß, Bentonit, Kohlenschwarz sowie mannigfachen Tonen,
Pigmenten und kies-els,äurehaltigein Stoffen angewendet werden. Wenngleich die Erfindung
als besonders gut geeignet zum Trocknen der aufgeführten Stoffe verwendet werden
kann, so ist sie doch nicht allein darauf beschränkt; die Erfindung kann auch ;auf
:die Trocknung, irgendeines Stoffes, der sich in der üblichen Drehtrommel trocknen
läßt, angewendet werden.
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Wie bekannt ist, stellt die Trocknung gewisser Stoffe, wie Titanoxyd,
eine ziemlich schwierige Aufgabe dar. Um diesen rund andere Stoffe, die als Beigaben
zu Anstrichen verwendet werden; herzustellen, ist @es notwendig, das Ganze in einer
Mühle zu vermahlen, den Stoff zu entwässern iund ihn in eine Trockelntrommel einzubringen.
Da der zu trocknende Stoff beim Eintritt in die Trommel 40 % und mehr Feuchtigkeit
haben kann und o, i bis i 0;o Feuchtigkeit beim Verlassen der Trockentrommel haben
soll, so ist es klar, daß eine sehr wirksame Behandlung vorgenommen werden muß.
Viele .der in der Technik verwendeten Stoffe enthalten so viel Feuchtigkeit, daß
sie in die Trockentrommel gepumpt oder in plastischem Zustande mittels einer Färdervorrichtung
bewegt werden können. Beim Eintritt in de Drehtrommel haben derartige Stoffe zunächst
die Neigung, zu großen, zähen Massen zusammenzubacken, die mittels Schlagarmen o.
dgl. zerbrochen werden müssen, welche so. angeordnet sind, daß sie den Stoff über
den Trommelquerschnitt verteilen. Wenn man einen derartigen Stoff unmittelbar auf
die Heizfläche der Trommeldampfrohre fallen läßt, so überzieht er die Rohre, setzt
sich in
Massen zwischen den Rohren fest und trocknet ungenügend.
Die harte Kruste, die sich auf den Rohren bildet, erscheint im Fertigerzeugnis in
Form kleiner kieselharter Teü chen, die schädlich sind und den Wert des getrockneten-
Gutes mindern.
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Es sind nun verschiedene Versuche zur überwindung der mit dieser Aufgabe
verbundenen Schwierigkeiten gemacht worden. Das hauptsächlich verwendete Mittel
besteht darin, die unmittelbare Berührung des F'euchtgutes mit den Heizflächen durch
Schutzbleche im ersten Teil der Trommel zu verhindern. Damit wird aber .die Heizwirkung
dieses Teiles der Trommel im wesentlichen ausgeschaltet, so daß zur Erreichung der
gewünschten Trockenwirkung die Trommel und die Trockenzeit wesentlich verlängert
werden müssen.
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Ein weiteres Mittel war; meiner der Trockentrommel vorgeschalteten
Aufgäbevorrichtung mittels der stark staubhaltigen Abgase der Trockentrommel eine
Vortrocknung vorzusehen. Man griff hier also dazu, die Schwierigkeit des Anbackens
meiner. besonderen vorgeschalteten Vorrichtung zu beheben, was naturgemäß mit nicht
unwesentlichen Mehrkosteai der Anlage verbunden war.
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Schließlich ist versucht worden, die Schwierigkeit dadurch zu beheben,
daß man. das gesamte Naßgut in zerteilter nudelartiger Form der Trockentrommel zuführte
und hierbei eine oberflächliche Antrocknung zu erreichen suchte, bevor die einzelnen
Gutteile aufeinander und auf die Heizflächen fielen. Auch diese Maßnahme bedingte
beträchtliche Sondereinrichtungen.
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Es wurde neun gefunden, .däß man ohne wesentliche Vermehrung der Anlagekosten
und Verschlechterung der Heizflächemausnutzung die Gefahr des Anbackens vermeiden
kann, wenn man in der Trockentrommel kleine Teile des nassen Gutes von der Gesamtnasse
,abtrennt, diese durch Berührung mit der Heizfläche trocknet, den Rest des Gutes
durch Mischen der heißen kleinen Teile mit ihr teilweise, d. h. Ao weit, daß ein
Anbacken nicht mehr erfolgt, trocknet und die Trocknung dann durch Berührung mit
den Heizflächen beenAet. Die Vortrocknung kann noch dadurch beschleunigt werden,
daß man den Rest des Feuchtgutes während der Trocknung der kleinen Anteile gleichzeitig
der Wärmestrahlung und der Einwirkung heißer Luft aussetzt.
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Dies Verfahren kann in sehr einfacher und wirtschaftlicher Weise verwirklir-ht
werden, indem man das Feuchtgut innerhalb ,einer Trockentrommel zunächst auf ein
von den Heizflächen .entferntes Sieb aufgibt, durch das kleine Teile auf die Heizflächen
hindurch;-fallen können, während die Hauptmasse !des Feuchtgutes nur der Strahlung
der Heiz-_4lä@chen unterworfen ist. Bei der Drehung ;;der Trommel fällen die geschrumpften
'und :-zerbröckelten trockenen heißen Teile durch das Sieb zurück in das Feuchtgut
und tragen durch ihre Beimischlung -dazu bei, diesem die backenden Eigenschaften
zu nehmen: Am Ende des Siebes kommet .dann das Gesamtgut mit der Heizfläche selbst
in Berührung.
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Zusammenfassend dient also die Erfindung der Aufgabe, Massen besonderer
Beschaffenheit zu trocknen, bei denen das Zusammenbacken des Gutes auf den Heizflächen
vermieden werden soll. Hierbei soll das Ziel ohne Beeinträchtigung der Trocknungsgeschwindigkeit
"oder des Trocknungsgrades erreicht werden.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Trommel nach der Erfindung
dargestellt.
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Fig. i zeigt bruchstückweise einen Schnitt durch eine Ausführungsform
der Vorrichtung nach er Erfindung.
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Fig. z zeigt bruchstückweise einen Schnitt nach Linie 2-2 von Fig.
i.
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Wie man aus Fig. i erkennt, ist eine Drehtrockentrommel i mit einem
Zehnkranz 2 auf ihrer Oberfläche versehen. Das Zahnrad 2 kämmt mit einem Antriebsrad
3, das mittels eines Motors q. bewegt wird, so daß die Trockentrommel mit regelbarer
Geschwindigkeit gedreht werden kann. Stützrollen 5s von denen eine dargestellt ist,
gewähren eine sichere Lagerfläche für Laufringe- 6. Die Trockentrommel i ist nach
dem Austragende zu geneigt.
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. Die Trommel ist mit einer Mehrzahl von Dampfrohren io und i i von
verschiedenen Größen ausgerüstet, die als Heizkörper dienen; Die Rohre sind zweckmäßig
in gleichachsigen Ringen an dem Umfang der Trommel doppelreihig angeordnet; die
Reihe der kleineren Rohre i i liegt nach der Trommelmitte zu: Um das Gut anzuheben
und es über den Querschnitt der Trommel zu schütten,-sind übliche Schaufeln oder
Mitnehmer g zwischen den Rohren io und .der Wand der Trockentrommel i vorgesehen.
Sie wirken in der nachstehend beschriebenen Weise. Die Dämpfrohre sind in der Nähe
:des Förderendes der Trockentrommel in einer Platte 12 zusämmengefaß,t, die in einen
zentriert angeordneten Ring 13 ausläuft, der mit einem feststehenden Zuführungsgehäuse
14 zusammenwirkt, so daß eine dichte Verbindung zwischen den sich drehenden und
den feststehenden Teilen gewährleistet ist.
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An dem Auslaßende der Trockentrommel stehen die Rohre io und i i mit
einem Verteilungsventil 15 in Verbindung, das mit
einer zentriert
angeordneten Kammer 16 durch nicht dargestellte Rohre verbunden ist. Mit der Kammer
16 ist ein Gehäuse 17 verbunden, das so ausgeführt ist, daß ,eine wirksame Dichtung
zwischen den feststehenden und den sich drehenden Teilen vorhanden ist. Die Kampier
17 wirkt so, daß der H.eiz,dampf der Trommel von einer Stelle 18 her zugeführt und
Niederschlagswasser aus der Trockentrommel durch ein von einem Ventil 2o steuerbares
Aluslaßrohr i 9 abgezogen werden kann.
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Das Auslaßende der Trockentrommel i umhüllt ein feststehendes Gehäuse
21 mit einer Öffnung 22 in. der Nähe des Mittelpunktes, durch die Luft in die Trockentrommel
durch natürlichen oder künstlich erzeugten Zug gesaugt wird. Unter dem Gehäuse 21
ist eine Kammer 23 vorgesehen, in w selche das Trockengut gefördert wird und aus
der es sich z. B. mittels einer Abtragvorrichtung entfernen läßt. Die Trockentrommel
ist neben dem Auslaßende mit mehreren Öffnungen 25 versehen, die in Übereinstimmung
mit der Kammer 23 des Gehäuses 2 i angeordneit .sind -und einen bequemen Ausgang
für das Gut bilden, welches die Trockentrommel verläßt.
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An dem Förderende der Trockentrommel ist ein feststehendes Gehäuse
14 auf Trägern 30 in Übereinstimmung mit dem Ringstück 13 der Drehtrommel
i angeordnet. Neben dem Boden des Gehäuses ist eine Vorrichtung 3 i zum Zuführen
des zu trocknenden Gutes vorgesehen. Die Vorrichtung besteht aus einem Motor 32
mit einer Förderschnecke. Man kann natürlich .auch andere Vorrichtungen, wie Pumpen
o. d-1., verwenden. Die besondere Ausführung hängt in gewissem Maße von der Beschaffenheit
des zu behandelnden Gutes ab. Das Gehäuse 14 ist mit einem getrennten Zuführungsabteil
33 ausgestattet, das von dem Rest des Gehäuses durch eine Wand 34 getrennt
ist, um den Abzug der aus der Trommel austretenden Gase sicherzustellen. Das Glut
wird auf das offene obere finde des Abteils 33 mittels irgendwelcher Vorrichtungen
aufgegeben.
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Ein wichtiger Umstand für die wirksame Betriebsführtuzg der Trockentrommel
besteht darin, daß das zu trocknende Gut im Gegenstrom zu heißer Luft geführt wird,
welche in innige Berührung mit denn Gut kommt und die aus dem Gut bei seiner Trocknung
freigemachte Feuchtigkeit mit sieh fortführt. Um diese Feuchtigkeitsentfernung zu
unterstützen, ist ein Dampfabzug 35 von beträchtlicher Hälse mit einer erweiterten
Kammer über dem Gehäuse 1q. angebaut. Außerdem wirkt die Kammer 36 dahin, daß kleine
Staubteilchen des Trockengutes, die von der Luft mitgeführt werden, sich niederschlagen.
Es ist zu beachten, daß andere Mittel zur Erzielung dieser Wirkung verwendet werden
können, z. B. kann man ein Gebläse in dein Gehäuse 14 anordnen, um einen verstärkten
Saugzug auf die Trommel auszuüben und die Luft in einen der üblichen Zyklonenabscheider
hineinzusajugen.
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Durch Verwendung der beschriebenen Bauart können viele Arten von nassem
Gut schnell und wirksam getrocknet werden. Es hat sich indessen herausgestellt,
daß gewisse Stoffe die Eigenschaft haben, ,auf Rohren io und i i, wenn sie auf diese
in nassem Zustande aufgebracht werden, anzubacken. Titanoxyd und Stoffe dieser Art
werden gewöhnlich in das Abteil 33 mit bis zu q,0 Feuchtigkeit eingefördert, sie
müssen auf o, i bis i % Feuchtigkeit vor ihrer Entfernung durch die Austragvorrichtung
2q. getrocknet werden. Um das Zusammenbacken ;auf den Trockenflächen zu verhindern
rund gleichzeitik eine ungebührlich lange Trockenzeit zu vermeiden oder den Trockengrad
zu b;beinträchtigen, ist erfindungsgemäß ,ein Sieb 40 innen auf der inneren Rohrreihe
i i vorgesehen, das sich in gleichem Abstand in Längsrichtung der Trockentrommel
erstreckt. Das Sieb stößt gegen die Ringkappe 13 der Trockentrommel an ihrem Einlaß:ende
und bildet eine gelochte Zwischenwand, auf der die schweren Massen des nassen Gutes
mittels der Förderschnecke 3 i aufgebracht werden. Wenn man jetzt zur Fig.2 übergeht,
so sieht man, daß das Sieb 40 keine unmittelbare Berühriung mit den Rohren i i hat.
Es wird von Streben 4.1 gehalten, die an der Wand der Trockentrommel i befestigt
sind. Die Maschenwieite des. Siebes hängt im weiten Umfange von der Beschaffenheit
des zu trocknenden Gutes ab. Es hat sich als ratsam erwiesen, Schaufeln oder Mitnehmer
42 auf der Innenseite des Siebes vorzusehen, welche beim Drehen der Trommel das
Gut mitnehmen rund es gegen einen jeweils unteren Teil des Siebes abfallen lassen.
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Die Betriebsweise der Trockentrommel ist folgende: Wenn nasses Gut
in die Trommel mittels der Förderschnecke 31 eingeführt wird, so wird es von den
Schaufeln oder Mitnehmern 42 auf dem Sieb mitgenommen und gegen die jeweils darunterlegende
Fläche des Siebes beim Drehen der Trommel geschüttet. Kleine Teile des Gutes fallen
dabei auseinander und gehen durch das Sieb q:0. Sie gelangen dann in unmittelbare
Berührung mit den Heizdampfrohren und werden dort, ohne auf den heißen Flächen anzubacken,
getrocknet. Dieses wünschenswerte Ergebnis ist vermutlich auf die Tatsache zurückzuführen,
daß die Teilcheneine ungenügende Masse haben, um einen Druck gegen die
heißen
Rohre ausüben zu können und einen Belag zu bilden, wie das der Fall ist, wenn man
eine schwere nasse Masse desselben Stoffes mit den Rohren in Berührung bringt. Die
getrockneten oder teilweise ,getrockneten: kleinen Teilchen werden dann durch das
Sieb 40 in dem Maße zurückgeschüttet, wie sich die Trockentrommel weiterdreht, und
mit den schweren Gutmassen, die noch auf dem Sieb sich befinden, gemischt.
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Als Ergebnis dieser Mischung vorn trockenen kleinen Teilchen, die
keine zusammenbackende Wirkung rund -einen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt haben,
mit den schweren Massen des Gutes, die eine ausgesprochene Neigung zum Zusammenbacken
und einen hohen Feuchtigkeitsgehalt haben, ist festzustellen, daß die Beschaffenheit
der auf dem Sieb vorhandenen Gutmasse in kurzer Zeit wesentlich geändert wird. Man
nimmt an, daß dieser Wechsel in den Backeigenschaften sowohl mechanische als auch
thermische Ursachen hat. Die mechanische Einmischung von trockenen Teilchen meine
zusammenklebende Masse von nassem Gut infolge der Wirkung der Drehtrommel rund die
- damit zusammenwirkende Herabsetzung des Feuchti9keitsgehaltes ' im nassen Gut
infolge der Wärmewirkung in der Trommel und .der Abführung der Feuchtigkeit durch
dein Luftstrom scheint die Ursache dieser Änderung zu sein.
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Es hat sich herausgestellt, däß das Gut sich' in der Zeit, in der
es ,das finde desi Siebes q.o .erreicht, so weit verändert hat, daß es von selbst
in kleine Teile zerfällt, wenn es von dem Sieb q.o auf -die Rohre i o und i i hinunterfällt.
Diese kleinen Massen haben einen großen Anteil von trockenen Teilchen des Gutes,
die mit ihnen verknetet sind; sie haben auch einen viel kleineren Feuchtigkeitsgehalt
als das nässe Gut, das zunächst in die Trockentrommel gefördert wird. Die kleinen
Teilchen haben keine Neigung mehr zum Zusammenbacken -und zerfallen zu kleineren
Massen in dem Maße, wie sie in der Trockentrommel sich vorbewege;n.
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Zusätzlich zu der Wirkung, die sie bei mechanischem Einmischen und
Einkneten in die nasse zusammenbackende Masse des Gutes ausüben, wirken die kleinen
Teilchen, die durch das Sieb 40 geben, :auch ,als Wärmeübertragungsmittel. Es ist
zu beachten, daß ein Drittel des Gutes auf dem Sieb q.o auf dem Wege bis zu seinem
Ende durch das Sieb zurückgeht. Diese kleinen Teilchen stellen demnach einen beständig
Wechselnden Anteil des ursprünglichen Gutes dar. Es tritt daher die mittelbare Wärmeübertragung
in beträchtlichem Umfänge zwischen den Rohren io und i i zu dem nassen auf dem Sieb
befindlichen Gut auf. Demgemäß wird der Feuchtigkeitsgehalt des nassen Gutes in
bemerkenswerter Weise gesenkt: Gleichzeitig mit der Trocknung nimmt das nasse Gut
Wärme durch Strahlung von den heißen Rohren und durch Berührung mit dem Luftstrom
auf, der in Berührung mit diesen Rohren durch die Trommel hindurchgeht. Ein derartiger
Strom führt kleine getrocknete Staubteilchen mit, die mit dem nassen Gut in Berührung
stehen und sich mit demselben mischen. Die Wirkung dieser wechselweisen Erhitzung
des nassen Gutes und der Feuchtigkeitsentfernung durch die beständig hindurchströmende
heiße Luft führt zu einer raschen Trocknung des Gutes auf dem Sieb und zu einer
schnellen Vermindier'ung der Neigung des Gutes, auf einer heißen Fläche zusammenzubacken.