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Verfahren und Einrichtung zum Trocknen, insbesondere von Getreide,
Reis oder anderen körnigen Produkten Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren
und Einrichtungen zum Trocknen, insbesondere von Getreide, wie Reis, Weizen oder
anderen Körnerprodukten. Für die Trocknung von Getreide wurden bereits die verschiedensten
Trocknerkonstruktionen vorgeschlagen. Insbesondere haben sich in der Praxis mehr
und mehr die soggenannten Schachttrockner durchgesetzt, durch die das Behandlungsgut,
z. B. in einzelne Materialsäulen oder -schichten aufgeteilt, von oben nach unten
geleitet wird. Dabei war man stets bestrebt, das Behandlungsgut während seiner ganzen
Trocknerdurchlaufzeit dem Trocknungsm@edium, wie Warmluft, z. B. in der Weise auszusetzen,
daß letzteres gezwungen wird, die Trockengutschichten zu durchspülen. Es ist auch
schon bekannt, innerhalb des Schachtes Heizelemnente vorzusehen, die die Aufgabe
haben, das durch den Trockner strämende Trocknungsmedium fortlaufeü@d wieder aufzuheizen.
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Bei dem Aufbau und der Arbeitsweise dieser hekannten Trockner wurde
indes nicht in genügendem Maße auf die Eigenart des Behandlungsgutes Rücksicht genommen.
Bekanntlich kommt @es bei der Trocknung von Getreide im wesentlichen darauf an,
die im Innern der Einzelkörner enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Dieses Kernwasser
hat zwar das Bestreben, während der Wärmebehandlung nach außen zu wandern, jedoch
geht dieser Vorgang nur sehr langsam vonstatten, so daß bei einem stetigen Verlauf
der Trocknungsbehandlungeine zu intensive Trocknung der Kornoberfläche eintritt.
Die Folge hiervon ist eine Übertrocknung und Verhärtung der Kornoberfläche, wodurch
der weitere Feuchtigkeitsentzug gehemmt wird. Als weiterer
Nachteil
hergibt sich eine Überhitzung dieser Korn oberfläche, wodurch die Keim- und Backfähigkeit
umgünstig b@eeinflußt wird. Bei der Trocknung, z. B. von Reis, führt die beschriebene
Behandlungsweise zu beinern Brüchigwerden des Korns, das bei dem nachfolgenden Schälen
ganz oder teilweise zerfällt.
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Bei einigen bekannten Verfahren und Vorrichtung"en sucht man diese
Nachteile dadurch zu vermeiden, daß der Trockner mit nur geringer Warmlufttemper@atur
betrieben wird. Diese Maßnahme führt jedoch zu ausgedehnten Trockenzeiten und damit
zu großen und teueren Apparaten. Da infolge' des geringen verfügbaren TemperaturgeiäUes.
große Warmluftmengen durch die Materialschichten hindurchb,ewegt werden müssen,
stellt sich auch ein großer Kraftbedarf ein. Ein weiterer Nachteil dieses geringen
Temperaturgefälles sind große Abluftverlusfie und damit ein hoher Wärmeverbrauch.
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Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Behandlungsgut
so durch einem Trockner zu leiten, daß es an mehreren auf der Trockn@erlänge verteilten
Stellen der Einwirkung des Troclmungsmediums entzogen wird, so- daß in diesen Zwischenstufen
die weitere Abtrocknung der Gutsoberfläche unterbunden wird und die Kern-Feuchtigkeit
genügend Zeit findet, in die äußeren Kernschichten einzudringen.
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Diese Arbeitsweise kann z. B. wie folgt vor sich gehen: Das Behandlungsgut
wird zunächst so durch den ersten Trocknerteil ;geleitet, daß es :einzelne Materialsäulen
oder -schichten bildet, die in bekannter Weise von dem Troclmungsm@edium durchspült
werden, wodurch eine Verdunstung des Oberflächenwassers unter gleichzeitiger Erwärmung
des Korns eintritt. Auf seinem weiteren Durchlaufweg erfolgt dann eine Anstauung
des Gutes in so starker Schicht, daß das Trocknungsmedium nicht mehr in der Lage
ist, .diese Schicht zu durchdringen. Die Folge davon ist seine Hemmung der weiteren
Oberflächentrocknung, wobei .die Kernflüssigkeit Gelegenheit findet, an .die Außenfläche
zuwandern, ein Vorgang, der durch .die vorausgegangene Erhitzung des Gutes begünstigt
wird (schwitzen). Anschließend findet wiederum eine Auflösung des Behandlungsgutes
in einzelne Säulen oder Schichten, die von dem Trocknungsmedium durchspült werden,
und damit eine erneute Verdunstung des- Oberflächenwassers statt. Dieser wechselseitige
Vorgang, der entsprechend der Eigenart des Behandlungsgutes verschieden oft wiederholt
werden müß, schließt auch - bei Anwendung höherer Heißlufttemperaturen eine überhitzungoder
- Verkrustung der Kornoberfläche-aus., so daß ein: Endprodukt erzielt weiden kann,
das die eingangs erwähnten Nachteile nicht aufweist.
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Da bei fortschreitender Trocknung der Feucht@gkeitsnachfluß ,aus dem
Kerninnern nur noch sehr langsam vor sich geht, ist es empfehlenswert, die Zwischenstufen,
in denen das Behandlungsgut dein Trocknungsmediumentzogen wird, so einzurichten,
diaß die Aufhaltezeiten des Gutes in diesen Stufen zum Ende des Trockners hin länger
messen werden als am Trockneranfang. Das kann z. B. dadurch erfolgen, daß das Gut
am Trockneranfang in dünnere und zum Trocknerende hin in dickere Schichten angestaut
wird.
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Wie schon erwähnt, ermöglicht das vorliegende Verfahren die Anwendung
höherer Warmlufttemperaturen, ohne daß der Nachfluß des Kern.-wassers an die Oberfläche
in einer sich auf die Struktur und den Ablauf der Trocknung schädlich auswirkenden
Weise unterbrochen wird. Dabei ist es ratsam, das Heizmedium bei seinem Weg durch
den Trockner in an sich bekannter Weise ständig wiederaufzuheizen, was durch Anordnung
von Heizelenienfien oder Zuleitung von frischen Heizgasen erfolgen. kann.
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Als Folge der höheren Warmlufttemperatur für die Durchführung des
Trocknungsprozesses ist eine verhältnismäßig geringe Luftmenge erforderlich, dies
um so mehr, als bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ständig nur ein Teil des insgesamt
in Behandlung befindlichen Gutes ider Luftdurchspüliung ausgesetzt wird, während
der übrige Teil, z. B. durch Anstauung der Gutsschirhten, der Luftdurchspülugg entzogen
ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann in den verschiedensten Trocknerkonstruktion.en
durchgeführt werden. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Schachttrockniex ergeben,
der aus einzelnen über den Querschnitt des Trockners verteilten Luftschächten besteht,
deren luftdurchlässige Seitenwände gleichzeitig Materialführungsschächte bilden.
Diese Schächte werden erfindungsgemäß auf der Länge des Trockners an mehreren Stellen
so unterbmo,chen, daß sich zwischen ihnen Stauräume für das Behandlungsgut ergeben.
Das Gut verteilt sich in diesen Zwischenstufen über den ganzen Querschnitt des Trockners
und bildet dadurch gleichzeitig Zonentrennwände, die es möglich machen, daß das
Heizmedium, wenn .es von einer Zone in die andere Zone gelangen will, zwangläufig
außerhalb des eigentlichen Trockners angeordnete Umführungskanäle oder -leiturigen
passieren ruß. Dies ist insofern von Vorteil, als .die Heizelemente für die ständige
Auiheizung des Trocknungsmediums in diesen Luitümführungskanälen oder -leiturigen,
also auAerhalb des Trockners, angeordnet werden können. Der Vorteil liegt in der
leichten Zugänglichkeit der Heizelemente zum Zweck ihrer Rein ging, dann- aber auch
darin, daß die Auiheizung des Trvcknu@ngsmediums auf dem verhältnismäßig kleinen
Querschnitt der Umführua askanäle oder -leiturigen vorgenommen werden kann.- Befinden
sich' nämlich die Heizelemente in dem Trö.ckn,er selbst, so kann eine gleichmäßige
Aulheizung nur durch die Anbringung einer sehr großen Anzahl derartiger Elemente
erfolgen: Die Erfindung ist in den Zeichnungen -in ZNell Ausführungsbeispielen erläutert.
-Es zeigt Fig. i einen Schachttrockner im Querschnitt, Fig. z den: gleichen
Trockner in Seitenansicht nach Linnen ,a-b in, Fig. i, . Fig.3 den gleichen Trockner
in Seitenansicht nach Linien c-,d in Fig. r, Fig. ¢ eine abgeänderte Schachttrocknerkonstruktion
in Seitenansicht.
Im einzelnen bedeuten in Fig. t bis 3 die Bezugszeichen:
t das äußere Gehäuse des Schachttrockners, in dessen Querschnitt Luftschächte z
,angeordnet sind, die luftdurchlässige Seitenwände aufweisen und nach oben durch
dachartige Hauben 3 abgedeckt werden. Die Außenwände dieser Luftschächte bilden
gleichzeitig Materialführungsschächte, wie dies aus der Zeichnung hervorgeht.
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Das zwischen den Luftschächten in Säulen aufgeschichtete Behandlungsgut
wird, wie dies in den Zeichnungen durch Pfeillinien angedeutet ist, von dein Trecknungsmedium
durchspült; wobei unter gleichzeitiger Erwärmung der einzelnen Körner eine Verdunstung
des Oberflächenwassers stattfindet.
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Die Luftschächte sind in ihrer Länge bei ¢ unterbrochen, so daß Zwischenräume
entstehen, die es ermöglichen, daß sich das Durchlaufgut unter Ausbreitung über
dem ganzen Schachtquerschnitt zu :einer dickeren Schicht anstaut. Diese Gutsanstauungen
müssen wenigstens so stark sein, daß das Trocknungsmedium nicht mehr in der Lage
ist; die Schicht zu durchströmen, so daß das Gut der unmittelbaren Einwirkung des
Trocknungsmediums entzogen ist. Infolgedessen tritt in diesen Behandlungszonen eine
Hemmung der weiteren Oberflächentrocknung ein, und das Kernwasser findet Gelegenheit,
an die Außenfläche zu wandern.
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Wesentlich ist bei der beschriebenen Tro:cknerkonstruktion, daß die
gestauten Trockengutschichteri gleichzeitig Zonentrennwände bilden, die ein unmittelbares
Überströmen des Trockn:ungsmittels von einem tieferen Luftschacht in .einen d.arüberlieg:enden
verhindern. Dadurch ist es möglich, das Trocknungsmedium zwangläufig durch außerhalb
des, eigentlichen Trocknerraumes liegende Führungskanäle 5, in die Heizelemente
6 angebiracht sind, zu führen. Auf diese Weise sind die Heizelemente 5 leicht zugänglich.
Außerdem bedingt die gleichmäßige Erwärmung dies Trocknungsmediums bei dem verhältnismäßig
geringen Querschnitt der Umführungskanäle die Anordnung nur einer geringen Anzahl
solcher Heizelemente. Die Anzahl der verschiedenen Behandlungsstufen wird durch
die jeweilige Eigenart des Behandlungsgutes bedingt.
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Der untere Schacht ist durch Schleusen 7 oder ähnliche Mittel abgeschlossen,
durch-die fortlaufend oder periodisch das Fertiggut abgezogen wird. Eine Vorrichtung
für die Aufgabe des Gutes in den Tröcknier wurde, da diese an sich bekannt ist,
in der Zeichnung nicht besonders dargestellt.
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Die z. B. vorgewärmte Luft wird durch den. Ventilator 8 im unteren
Teil des Trockners eingeführt; sie durchströmt den Trockner, wie dies durch Pfeile
angedeutet ist. Dabei findet durch die Heizelemente 6 fortlaufend eine Wiederaufheizung
statt. An Stelle der Heizelemente können die verschiedenen Trocknerzonen auch mit
Frischgasanschlüssen versehen werden. Zwischen den angestaute:n Materialschichten
können nicht dargestelltes und mit der Außenatmosphäre oder einem Gebläse in Verbindung
stehende Schnüffelrohre oder ähnliche Einrichtungen angebracht werden, die von dem
Behandlungsgut eingebettet sind und dabei einen Teil der sich aus der Gutsmenge
entwickelten Dünste abziehen.
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In Fig. ¢ bedeuten die Bezugszeichen: r das Trocknergehäuse. Der Innenraum
des -Trockners ist durch die Bunkerwände r a in mehrere Zonen unterteilt. Im Zentralpunkt
jedes Bunkers sind sich nach oben erweiternde Rohre 13 angebracht. Unterhalb jedes
dieser Rohre 13 mündet eine Düse i¢, welche die Aufgabe hat, das durch den Bunker
nach unten absinkende Gut, sobald es den Spalt zwischen der Düse 1q. und dem zentralen
Rohr 13 passiert, durch letzteres nach oben zu blasen. Da es sich bei der
durch die Düse strömenden Luft um Warmluft handelt, findet bei dem pneumatischen
Transport die gewünschte Obearflächentrocknung statt. Das hochgeförderte Gut fällt
sodann auf die in dein Bunker enthaltene Gutsmasse und wandert mit ihr langsam nach
unten, um, wenn es aufs neue den Spalt zwischen Düse t¢ und zentralem Rohr 13 passiert,
durch die letztere wiederum nach oben geblasen zu werden. Auf diese Weise findet
in periodischien Abständen zwischen den Waxmluftbespülungen des Gutes eine Aufschichtung
des Behandlungsgutes statt, wodurch die weitere Oberflächentrocknung unterbrochen
wird und das Kernwasser Gelegenheit findet, an die Oberfläche zu wandern. Die Bunker
können mit Heizschlangen 15 ausgerüstet werden, die die Aufgabe haben, das
gebunkerte Gut weiter zu erwärmen.
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Die Bunker sind mit Auslaufschurren 16 oder ähnlichen Einrichtungen
versehen, die während des Betriebes durch Schieber 17 verschlossen sind. Nachdem
das Gut in den einzelnen Bunkern genügend lange behandelt wurde, werden zunächst
die Schieber des untersten Bunkers ge-@öffnet, so daß das fertiggetrocknete Gut
die Anlage verläßt. Alsdann werden die Schieber des darüberli:egenden Bunkers geöffnet,
so daß sich der untere Bunker wiederum mit Material füllt wsf. Schließlich wird
nach Entleeren des obersten Bunkers das Auslaßorgan des Aufgab-ebunkers geöffnet,
so daß im Einfalltrichter 18 liegendes Behandlungsgut den oberen Bunker füllen kann.
Selbstverständlich müssen vor dem jedesmaligen Füllen der Bunker die unteren S chieher
wieder verschloissen werden. - -Die Schieber können in an sich bekannter. Weise
automatisch und so gesteuert werden, daß sie sich nach .einer einstellbaren Zeit
nacheinander öffnen und schließen.
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Dar Ventilator g des untersten Bunkers drückt die angesaugte Frcischluft
zunächst durch den Lufterhitzer i o, so daß sie auf die erforderliche Tem-_p,eratuT
erwärmt wird. Die Luft strömt sodann durch die Düse z ¢ in das zentrale Rohr 13.
Hierdurch wird das den Spalt zwischen der Düse i q. und dem zentralen Rohr 13 passierende
Gut schwebend mitgenommen. Infolge der Querschnittserweiterung findet nach dem Verlassen
des zentralen Rohres 13
eine Trennung des Gutes von der Luft statt. Diesle
Trennung kann durch Anordnung von Einbauten (Blechhaube z i) begünstigt werden.
Während sich das vom Luftstrom getrennte Gut auf die bereits im Bunker vorhandenen
Gutsmassen ablagert, wird
die Warmluft über den Staubabscheider
2z von dem nächsten Ventilator .angesaugt. Dieser' drückt die Luft zur Aufhetzung
wieder durch einen Lufterhitzer i o und dann in die Düse 14 des nächsten Bunkers
usw. Aus denn obersten Bunker wird die gesättigte Luft schließlich durch das zentrale
Rohr z3 ins Freie geführt.
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Zweckmäßig ist es, die zentralen Rohre 13 in ihrer Höhe verstellbar
einzurichten, so, daß die Spaltbmeite zwischen der Düse 14 und dem zentralen Rohr
13 beliebig eingestellt werden kann..
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Statt des pneumatischen Gutstransportes vom Bunkerboden an die Oberfläche
des Bunkerinhalts ist es auch möglich, den Transport durch an sich bekannte mechanische
Mittel, wie Redler, Transportschnecken ad. dgl., vorzunehmen. Wesentlich ist nur,
daß auf diesem Wege eine innige Durch.spülung des Behandlungsgutes eintritt, damit
eine intensive Oberflächentrocknung gewährleistet wird. Selbstverständlich ist es
auch möglich, die einzelnen Behandlungszonen statt übereinander nebeneinander anzuordnen.
-Die beschriebenen Einrichtungen können im Rahmen des Erfindungsgedankens mannigfach
abgeändert und ausgestaltet werden. Das bezieht sich nicht nur auf die Trocknerart,
sondern z. B. darauf, daß es möglich ist, den Trockner an Stelle von, Luft mit jedem
beliebigen anderen Trocknungsmedium zu betreiben. Auch ist es möglich, entsprechend
dem erfindungsgemäßen Verfahren andere Produkte, die ebenfalls eine schonende Behandlung
erfordern, zu trocknen.