DE98542C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 82: . Trockenvorrichtungen.

JULIUS SCHWAGER in BERLIN.

schwach gespannten Abdampf.

Patentirt im Deutschen Reiche vom zu. Juni 1897 ab.

Bisher ist es in der Grofsindustrie, welche mit Verdampfung und Trocknung zu rechnen hat, praktisch nicht möglich gewesen, die Heizwärme der Abgase, des Heizdampfes und der aus der Verdampfungsflüssigkeit sich entwickelnden Brüden gleichzeitig für die Trocknung, und zwar insbesondere für die Trocknung von Futtermaterialien, nutzbar zu machen, obgleich das Bestreben, die Wärme der Essengase und der Abdämpfe verschiedenster Herkunft zu verwerthen, so alt ist, wie die Feuerungs- und Verdampfungsanlagen selbst.

Was zunächst die völlige Ausnutzung der Essengase anbetrifft, so vermochten die bisherigen sogen. Economiser denselben wenige Wärmeprocente nutzbar zu entziehen, und ferner konnten die Essengase nicht in directe Berührung mit dem Trockengut gebracht werden , besonders in dem Falle, in welchem Futtermaterialien getrocknet werden sollten, weil entweder die Temperatur der Essengase eine zu hohe war und die Sicherheit, dieselben auf einer constanten niedrigeren Temperatur zu erhalten, welche die Verbrennung bezw. die Verkohlung ausschlofs, nicht zu erreichen war, und weil andererseits das Trockengut bei unmittelbarer Berührung mit den Rauchgasen einen Rauchgeschmack annimmt, welcher den Thieren zuwider ist, so dafs in gewissen Fällen die Essengase überhaupt nicht praktisch verwendet werden konnten.

Die in den Abdämpfen der Verdampfungsanlagen' enthaltenen Wärmeeinheiten konnten bisher deshalb für die Trocknung nicht nutzbar gemacht werden, weil die Temperatur derselben eine zu niedrige war, um noch ein wirksames Temperaturgefälle schaffen zu können; z. B. beträgt bei der stufenförmigen Verdampfung die aus, dem letzten Verdampf körper herrührende Temperatur 60°. Von der grofsen Anzahl von Wärmeeinheiten, welche die Abdämpfe der Verdampfungsanlagen oder die Abwässer der nassen Condensationsanlagen bis jetzt verloren gaben, ist nur das Minimum auszunehmen, welches die Anwärmeapparate nutzbar machen. Die Versuche, durch Verstärkung der Luftpumpe das Wärmegefälle nach unten zu vergröfsern, haben nur grofse Kraftverschwendung zu verzeichnen gehabt. Aufserdem ist es eine wirthschaftlich bedeutende Frage für die Existenz einer Fabrik, welche mit grofser Verdampfung arbeitet, wo sie mit den Unmassen von entwickelten Brüden u. s. w. bleiben soll. Die bisher verwendeten Condensationswasser-Anlagen verbrauchten zur Condensation dieser Abdämpfe eine ungeheure Menge kalten Wassers, welches nach Aufnahme des Dampfes eine solche Zunahme der Temperatur zeigt, dafs die Ableitung dieser enormen Wassermengen, welche nicht verbraucht werden können, grofse Schwierigkeiten macht. Der Abdampf aus diesen Verdampfapparaten besitzt etwa 60 ° und kann daher zu weiterer Wärmeausnutzung nur dann geeignet werden,

wenn die Heizkörper, in welche er strömt, unter entsprechender Luftverdünnung stehen. Um aufserhalb der Heizkörper im Trockenraum eine möglichst niedrige Temperatur zu schaffen, also ein grofses Wärmegefälle herzustellen, wird im Gegenstrom zu dem Abdampf, frische Luft durch den Trockenapparat geblasen, welche gleichzeitig den Träger für die aus dem Trockengut entwickelten Wasserdämpfe bildet.

Hiernach sind die Gesichtspunkte gegeben, nach welchen die ungeheure und für Fabriken lästige Menge Abdampf nutzbringend untergebracht werden kann. Will man in Verbindung damit noch die grofse Wärmemenge der Essengase verwerthen, so wäre die rationelle Ausnutzung einer Verdampfungsanlage dann zu erreichen, wenn man in die Verdampfungsanlage einen Apparat einschalten könnte, in welchem die ganze Wärme der Essengase unter Vermeidung der oben erwähnten Nachtheile und die Unmengen von Abdampf, ohne sie zu condensiren, ausgenutzt werden könnte, also Essengase und Abdampf gleichzeitig. Die Anlage müfste im günstigsten Falle so beschaffen sein, dafs der eingeschaltete Apparat Esse und Condensator ersetzt.

Dieses Ziel kann erreicht werden, wenn man in die Verdampfungsarilage eine Gegenstrom-Trockenanlage mit Vor- und Nachtrocknung einschaltet, bei welcher man das Trockengut in directe Berührung der vorher mit Luft gemischten Essengase in einen Vortrockner bringt, alsdann in einen Nachtrockner führt, in welchem das Trockengut auf durch den Abdampf beheizte, unter Theilvacuum stehende Stufen leitet und ihnen hier frische Luft entgegenführt. Werden nämlich die Essengase vor ihrer Berührung mit dem Trockengut mit Luft durchmischt, so kann ihre Temperatur, natürlich unter Anwendung von Regulirungsvorrichtungen, a,uf einer constanten Höhe erhalten werden, so dafs man nicht Gefahr läuft, dafs das Trockengut verbrennt: Kommt dann das Gut in den Nachtrockner und hier in Berührung mit frischer Luft, so wird demselben der etwa anhaftende Rauchgeschmack ■ völlig durch die frische Luft genommen.

Die Uebertragung der Wärme des Abdampfes in den Nachtrockner aus dem Theilvacuum in den atmosphärischen Ueberdruck, welchem das Trockengut untersteht, wird dadurch bewirkt, dafs der Abdampf, unter theilweisem Vacuum stehend, in sectorenförmige hohle Wendelstufen und aufsen über diese Stufen das Trockengut und frische Luft . im Gegenstrom geleitet wird. Dabei spielt die Luft dort, wo die Berührung zwischen Trockengut und Heizfläche nicht genügende Leitung erzeugt, die Rolle des Wärmeübertragers und nimmt zugleich die Arbeitsproducte der Wärme, und zwar den aus dem Wasser des zu trocknenden Gutes entwickelten Wasserdunst .bis zur Sättigung auf, entzieht dem Trockengut also das Wasser und befördert es aus dem Trockenraum.

Diese Arbeit verrichtet dieselbe Luft, welche den lästigen Rauchgeruch dem Trockengut entzieht.

So lang der Weg auch ist, welchen bei der Anordnung der Wendelstufen in einer Schraubenlinie die Luft unter den kleinsten Bewegungswiderständen in dem Nachtrockner nimmt, so ist derselbe doch nicht lang genug, um eine vollständige Sättigung der Luft mit Wasserdunst zu ermöglichen, wenn man das Trockengut ohne Vertrocknung in den Wendelstufenapparat führte. Dasselbe gilt für die Vortrocknung durch die Essengase; auch diese nehmen nur einen Bruchtheil des Wasserdampfes auf, welcher bei ihrer Temperatur der Sättigung entsprechen würde.

Um so werthvoller gestaltet sich daher die Wärmeaasnutzung, wenn man beide Einzelwirkungen, die Wärme der Essengase und des Abdampfes combinirt, wobei, wie ausgeführt, nicht nur qualitativ technische und wirthschaftliche Vortheile erreicht werden, sondern überhaupt erst die Möglichkeit gegeben ist, z. B. im Falle der Trocknung den Rübenschnitzeln die gegebenen Mengen derselben mit Wärme der kostenlos verfügbaren Essengase und des schwach gespannten Abdampfes trocknen zu können.

Eine solche Trockenanlage ist in der Zeichnung in

Fig. ι im Aufrifs,

Fig. 2 im Grundrifs dargestellt.

Die Anlage besteht aus einem Vortrockner und einem Nachtrockner, welche beide durch eine Transportvorrichtung verbunden sind.

Der Vortrockner besteht aus den über einander liegenden Trockencylindern A¹A²A^, in deren Achse je eine Welle c mit Mitnehmern d gelagert ist. Das Trockengut wird in den Trichter e eingeworfen, nimmt seinen Weg durch Cylinder A¹, Auswurf/¹, Cylinder A², Auswurf /², Cylinder A³, Auswurf /³. An den letzteren schliefst sich die Schnecke g an, welche das Trockengut zum Elevator h befördert und durch diesen nach dem Nachtrockner B schafft.

In dem Nachtrockner B sind in gleichen Abständen zu einander versetzt die' frei ausladenden sectorenförmigen Wehdelstufen V-...lⁿ an der inneren Cylinderwandung befestigt. Die Wendelstufen lassen in der Mitte einen freien Raum, durch welchen eine stehende Welle i

ragt. Die Welle i trägt in durch die Wendelstufen gegebenen Abständen Mitnehmer A:¹... kⁿ, welche die Stufen bei Drehung der Welle i bestreichen. Der eine Mitnehmer ist um 90⁰ gekröpft und bewegt sich in einem gröfseren Abstande von der zugehörigen Wendelstufe, wahrend der andere Arm desselben Mitnehmers dicht über diese Stufe hinwegstreicht. Diese Anordnung hat den Zweck, durch den einen Arm das Trockengut über die Wendelstufen gleichmäfsig zu vertheilen, durch den anderen Arm dagegen von der Stufe zu entfernen und auf die nächste gelangen zu lassen.

Von dem Elevator h wird das Trockengut zu der Einfallöffnung m des Nachtrockners B geführt und fällt von hier auf die Stufen I¹ . . . lⁿ bis zum Ausgang n, von welchem das ■Gut durch die Schnecke 0 den Nachtrockner verläfst.

Die Essengase, die Luft und der Abdampf nehmen ihren Weg durch die Trockenanlage auf folgende Weise:

Um die Essengase ohne Nachtheile in directer Berührung mit dem Trockengut anwenden zu können, ist es nothwendig, dafs dieselben eine Temperatur von nicht über 250⁰ besitzen. Zu dem Zweck wird vor dem Eintritt der Essengase in den Vortrockner Luft angesaugt und mit den Gasen gemischt. Diese Luft wird aber zweckmäfsig nicht aus der Atmosphäre genommen, sondern aus dem Nachtrockner B.

Durch den Ventilator q wird frische Luft in den vermittelst eines Schiebers ρ abschliefsbaren Kanal angesaugt und dem von Stufe zu Stufe fallenden ' Trockengut im Gegenstrom entgegengeführt. Die Luft tritt aus dem Nachtrockner bei r aus, wird durch ein Rohr unter den Vortrockner geführt und mischt sich bei w mit den durch den Ventilator ν aus dem Kanal χ angesaugten Essengasen. Dieses Gemisch tritt in den unteren Cylinder ^l³, durchstreicht denselben im Gegenstrom zum Trockengut und nimmt den Weg durch Auswurf /², Cylinder Λ.², Auswurf/¹, Cylinder A¹ zu dem Ausgang Z. Die aus dem Trockner B in die Rauchgase eingeleitete Luft wird durch den Schieber ρ und durch die Drosselklappe y im Zuleitungsrohr so geregelt, dafs die Temperatur der mit Luft gemischten Essengase unter 250⁰ sinkt.

Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende:

Setzt man gleichzeitig mit den Wellen, Schnecken und Elevatoren die Ventilatoren in Gang, so bewegt sich das Trockengut im Vortrockner im Gegenstrom mit dem Gemisch der von dem Ventilator ν durch die Oeffnung w eingeführten Rauchgase und der durch den Ventilator q eingeführten Luft. In den Trockner B gelangt, wird das Trockengut auf dem ganzen Wege durch diesen Apparat in Gegenströmung von frischer Luft durchweht und von dem Rauchgeruch und -Geschmack um so leichter und sicherer befreit, als die Stufen / hohl und" innen mit dem Abdampf beheizt sind, dessen abgegebene Wärme die letzten Reste Wasser des in'dem Trockner A vorgetrockneten Gutes lebhaft verdunstet. Da der Ventilator q kalte Luft nach dem Nachtrockner -B führt, so entsteht zwischen den Stufen / und dem äufseren Trockenraum ein genügendes Temperaturgefälle, um die Wärme des Abdampfes ausnutzen zu können. Durch Herabsetzung der Lufttemperatur und durch Vergröfserung des Vacuums kann dieses Temperaturgefälle bis auf die zulässigste Gröfsevermehrt werden.

Von besonderem Vortheil ist es, den Elevator h so weit zu machen, dafs die aus dem Nachtrockner B abziehende Trockenluft durch den Elevator h abgeleitet, hier also in Gegenströmung mit dem Trockengut zu dem Ventilator q geführt werden kann, welcher ' die Luft den Essengasen zur Ermäfsigung ihrer Temperatur oder auch dem Vortrockner direct zuführt. Hierbei wird das Trockengut, welches den Vortrockner A mit verhältnifsmäfsig hoher Temperatur verläfst, in dem Elevator h von der gegenströmenden Luft so weit vorgekühlt, dafs es für die beheizten Stufen des Nachtrockners B mit deren verhätnifsmäfsig geringer Temperatur wieder wärmeaufnahmefähig wird.

In sehr vielen Grofsindustrien, welche mit Verdampfapparaten arbeiten, übersteigt der Bedarf an Heizdampf erheblich die Menge des benöthigten Kraftdampfes. In diesen zahlreichen Fällen kostet die Erzeugung der Dampfkraft für den Betrieb der Ventilatoren sehr wenig, wenn man den Abdampf der die letzteren treibenden Maschinen zu Heizzwecken verwendet. Man ist also nachweislich durch die vorstehend beschriebene Trockenanlage in den Stand gesetzt, den ganzen Trockenprocefs nahezu kostenlos zu ermöglichen, indem nämlich die Wärme der Essengase und des Abdampfes, ferner die Dampfkraft zur Bewegung der Gebläseluft und des Trockengutes wiederum ohne nennenswerthe Kosten herangezogen und benutzt werden können.

Es ist ohne Weiteres ersichtlich, dafs, wenn die in dem Vortrockner benöthigte Luftmenge 'so bemessen wird, dafs sie zur Verbrennung der Feuerungsmaterialien ausreicht, der Vortrockner an Stelle der Esse treten kann.

Ebenso ersetzt der Nachtrockner B, welcher sämmtlichen Abdampf aufnehmen kann, vollständig die bisher als einen grofsen Uebelstand empfundenen nassen Condensatoren.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Gegenstromtrockenanlage mit Vortrocknung durch Rauchgase und Nachtrocknung durch schwach gespannten Abdampf, dadurch gekennzeichnet, dafs in ihr das Trockengut bei der Nachtrocknung auf evacuirte Wendelstufen gelangt, welche durch den schwach gespannten Abdampf beheizt werden, und hier der Einwirkung kalter Luft ausgesetzt wird, welche das nothwendige Temperaturgefälle schafft und gleichzeitig den von den Rauchgasen herrührenden widrigen Geruch dem Trockengut mit dem verdunstenden Wasser entzieht, wobei das Trockengut, um es wärmeaufnahmefähiger zu machen, vor dem Eintritt in den Nachtrockner durch entgegenströmende Luft abgekühlt werden kann.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.'