EP0017040A1 - Dünnschichtkontakttrockner - Google Patents

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EP0017040A1
EP0017040A1 EP80101291A EP80101291A EP0017040A1 EP 0017040 A1 EP0017040 A1 EP 0017040A1 EP 80101291 A EP80101291 A EP 80101291A EP 80101291 A EP80101291 A EP 80101291A EP 0017040 A1 EP0017040 A1 EP 0017040A1
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EP
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dryer
rotor
thin
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film contact
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Bernhard Dr. Vosteen
Reiner Dipl.-Ing. Skerhut
Adolf Sinn
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Bayer AG
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Luwa Ltd
Bayer AG
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    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/18—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact
    • F26B3/22—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact the heat source and the materials or objects to be dried being in relative motion, e.g. of vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B11/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive
    • F26B11/12—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in stationary drums or other mainly-closed receptacles with moving stirring devices
    • F26B11/16—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in stationary drums or other mainly-closed receptacles with moving stirring devices the stirring device moving in a vertical or steeply-inclined plane
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    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/18—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rotating helical blades or other rotary conveyors which may be heated moving materials in stationary chambers, e.g. troughs
    • F26B17/20—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rotating helical blades or other rotary conveyors which may be heated moving materials in stationary chambers, e.g. troughs the axis of rotation being horizontal or slightly inclined

Definitions

  • the invention is based on a thin-film contact dryer with a rotor.
  • the wet material is thrown by the rotor again and again against the heated inner wall of the dryer until it can finally be removed in a free-flowing, dry form at the other end of the dryer.
  • tubers In the case of moist goods that are fed as pumpable paste into a thin-film contact dryer, larger product agglomerates (tubers) very often form, which in the size of peas to hazelnuts assert the otherwise powdery dry goods. With a given tendency to granulate, tuber formation is also possible with free-flowing moist materials.
  • the tubers which are still moist inside, make the dry material unusable because it does not meet the requirements for residual moisture, grindability and handling. Sifting and returning the tuber portion is very expensive. Therefore, the horizontal thin-film contact dryer could not be used in cases where small amounts of tubers were already formed.
  • bent-back distribution elements have been developed which should prevent the tubers in that the product in the conical gap between V erteilettin (rotating) and the cylindrical heating surface (ruherd) in g OVERTIGHTEN and elapsed.
  • V erteilettin rotating
  • cylindrical heating surface ruherd
  • the invention has for its object to develop a thin-film contact dryer, d r in any case delivers a lump-free powdered drying material.
  • This object is achieved in that at least one combination in the middle third of the rotor of distributing elements and an annular weir rotating with the rotor, which leaves a narrow annular gap open to the inner dryer wall. Seen in the direction of flow, the ring weir is arranged directly behind the distribution elements.
  • the width d of the annular gap is advantageously greater than the distance s of the distribution elements from the dryer wall.
  • the annular gap does not hinder the conveyance of the already powdery, free-flowing product parts which are distributed over the circumference of the dryer in a thin layer due to the high centrifugal forces.
  • the bulbs are held back by the ring weir until they are gripped by the distribution elements and crushed into powder can also pass through the ring gap.
  • the particle size of the dry material then corresponds at most to the width of the annular gap.
  • the dryer housing 1 is basically installed horizontally. Its essential components are the cylindrical housing 1, the rotor 2 with rotor elements 3 and the feed screw 4 at the right end.
  • the rotor elements are, in a known manner, conveying, spring and circulating elements.
  • the dryer housing 1 is provided with a heating jacket 5. End flanges 6 and 7 are located at the ends of the dryer.
  • the paste-like material to be dried is metered in through the nozzle 8 in the area of the feed screw 4. Then it is gripped by the rotor blades 3 and flung against the inner wall 9 of the drying room. Due to the centrifugal forces that occur, the product delivery remains limited to a narrow annular zone on the inner wall 9 of the dryer.
  • the dried product is removed from the product discharge 10 at the left end of the dryer.
  • the vapors formed are sucked off through the nozzle 11.
  • the rotor In the middle third of the dryer, the rotor is equipped with a ring weir 13 and the associated distribution elements 12 (see enlarged section according to FIGS. 2 and 3).
  • the ring weir 13 follows in the direction of flow, ie from right to right left, directly on the associated distribution elements 12.
  • the shape of the ring weir 13 and the associated distribution elements 12 can be seen from FIG.
  • the distribution elements 12 consist of bent-back metal sheets which are fastened centrally to the rotor 2 and end directly in front of the inner wall 9 of the dryer.
  • the distance s between the outer edge of the distribution plates 12 and the inner wall 9 is, for example, on the order of 1 mm.
  • the immediately following ring weir 13 consists of an annular disk which is fastened in the middle to the rotor 2 by means of webs 14.
  • the radius of the annular disk is dimensioned such that a narrow annular gap 15 remains between its outer edge and the inner wall 9 of the dryer.
  • Its gap width d must be larger than the gap s between the distribution elements 12 and the dryer wall 9. In practice, it is between 2 and 5 mm. If possible, the ring weir 13 should connect flush to the distribution elements. However, the distance between the weir and the distribution elements must never be greater than the width d of the annular gap 15.
  • the moist material 16 which is partially agglomerated into tubers 17, is transported along the inner wall 9 of the dryer due to the centrifugal forces and is thereby dried by the heat supplied by the heating jacket 5.
  • the ring weir 13 prevents the bulbs 17 from rolling between the associated distribution elements 12 and not being grasped by them at all.
  • the mode of operation of the ring weir 13 therefore consists in that the tubers 17 are backed up in the area of the associated distribution elements 12 occurs.
  • the vapors can flow freely through the large semicircular openings 18 in the ring weir 13.
  • the same purpose as the ring weir 13 described would therefore also serve a baffle plate with openings (for the passage of the vapors).
  • the location of such a unit in the dryer is not very critical. However, it is recommended to install the ring weir in connection with the associated distribution elements at a distance from the product entry 8 which corresponds to at least 1 third and at most 2 thirds of the rotor length L. If the ring weir 13 is arranged too close to the entry 8, the gap 15 can be blocked by a product which has not yet been converted into the powder phase. If it is attached too close to the product discharge 10, on the other hand, it is no longer guaranteed that the shredded tuber components are still sufficiently dried.

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Abstract

Der Dünnschichtkontakttrockner besteht aus einem Rotor 2 mit flachenförmigen, sich in radialer Richtung erstreckenden Rotorelementen 3. Im mittleren Drittel des Rotors 2 ist mindestens eine Kombination von Verteilelementen 12 und ein mit dem Rotor umlaufendes Ringwehr 13 angebracht, das zur inneren Trocknerwand 9 einen schmalen Ringspalt 15 offen läßt, wobei in Strömungsrichtung gesehen das Ringwehr 13 unmittelbar hinter den Verteilelementen angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Dünnschichtkontakttrockner mit einem Rotor. Durch den Rotor wird das eingetragene Feuchtgut immer wieder an die beheizte Innenwand des Trockners geschleudert bis es schließlich am anderen Ende des Trockners in rieselförmiger und trockener Form entnommen werden kann.
  • Bei Feuchtgütern, die als pumpbare Paste in einen Dünnschichtkontakttrockner eingespeist werden, bilden sich sehr häufig größere Produktagglomerate (Knollen), die in Erbsen- bis Hcselnußgröße das sonst pulvrige Trockengut durchsetzen. Bei gegebener Granulationsneigung ist die Knollenbildung auch bei rieselfähigen Feuchtgütern möglich.
  • Die im Innern noch feuchten Knollen machen das Trockengut unbrauchbar, weil es den Forderungen für Restfeuchte, Mahlbarkeit und Handhabung nicht entspricht. Ein Absieben und Rückführen des Knollenanteils ist sehr aufwendig. Daher konnte der horizontale Dünnschichtkontakttrockner in den Fällen, in denen sich auch schon geringe Mengen an Knollen bildeten, bisher nicht eingesetzt werden.
  • Zu diesem Zweck sind zurückgebogene Verteilelemente entwickelt worden, die die Knollen dadurch verhindern sollten, daß das Produkt in den konischen Spalt zwischen Verteilelementen (umlaufend) und der zylindrischen Heizfläche (ruherd) ingezogen und verstrichen wird. Es zeigte sich jedoch, daß damit zwar eine merkliche, aber in keinem Falle ausreichende Verringerung des Knollenanteils im Trockengut erzielt werden konnte.
  • Ein anderer Vorschlag beruht darauf, durch Schrägstellen des Trockners die Produktverweilzeit soweit zu erhöhen, daß die Knollen vernichtet werden. Dabei ergeben sich jedoch infolge cer erhöhten Produktmenge im Trockner unzulässige mechanische Beanspruchungen am schnelllaufenden Rotor.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dünnschichtkontakttrockner zu entwickeln, d r in jedem Falle ein knollenfreies pulverförmiges Trockergut liefert.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in mittleren Drittel des Rotors mindestens eine Kombiation von Verteilelementen und einem mit dem Rotor umlaufenden Ringwehr angebracht ist, das zur inneren Trocknerwand einen schmalen Ringspalt offen läßt. Dabei ist in Strömungsrichtung gesehen das Ringwehr unmittelbar hinter den Verteilelementen angeordnet.
  • Vorteilhaft ist dabei die Weite d des Ringspaltes größer als der Abstand s der Verteilelemente von der Trocknerwand.
  • Bei Substanzen, die besonders stark zum Klumpen und zur Knollenbildung neigen, hat sich eine Ausführungsform bewährt, bei der mehrere Einheiten von Verteilelementen und Ringwehr hintereinander geschaltet sind.
  • Durch den Ringspalt wird die Förderung der schon pulvrig rieselfähigen Produktanteile, die durch die hohen Fliehkräfte in dünner Schicht über den Trocknerumfang verteilt werden, nicht behindert. Dagegen werden die Knollen vom Ringwehr solange zurückgehalten, bis sie von den Verteilelementen erfaßt werden und zu Pulver zerkleinert ebenfalls den Ringspalt passieren können. Die Partikelgröße des Trockengutes entspricht dann maximal der Weite des Ringspaltes. Ein besonderer Vorteil liegt darin, daß keine komplizierten Umbauten am Dünnschichttrockner erforderlich sind. Ringwehr und zugehörige Verteilelemente können auch nachträglich leicht in bereits vorhandene Anlagen eingebaut werden. Auf diese Weise können die zahlreichen Vorteile des Dünnschichtkontakttrockners auch für solche Produkte genutzt werden, die wegen ihrer Neigung zum Agglomerieren bzw. zur Knollenbildung bisher in anderer Weise getrocknet werden mußten.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Dünnschichttrockners,
    • Fig. 2 einen Ausschnitt des Dünnschichttrockners mit Verteilelementen und Ringwehr,
    • Fig. 3 einen Schnitt A/B gemäß Figur 2.
  • Der Dünnschichtkontakttrockner gemäß Fig. 1 wird grundsätzlich horinzontal aufgestellt. Seine wesentlichen Bestandteile sind das zylindrische Gehäuse 1, der Rotor 2 mit Rotorelemente 3 und die Eintragschnecke 4 am rechten Ende. Bei den Rotorelementen handelt es sich in bekannter Weise um Förder-, Feder- und Umwälzelemente. Das Trocknergehäuse 1 ist mit einem Heizmantel 5 versehen. An den Enden des Trockners befinden sich Abschlußflansche 6 und 7. Das zu trocknende pastenförmige Gut wird im Bereich der Eintragsschnecke 4 durch den Stutzen 8 eindosiert. Anschließend wird es von den Rotorflügeln 3 erfaßt und an die Innenwand 9 des Trockenraumes geschleudert. Aufgrund der auftretenden Zentrifugalkräfte bleibt die Produktförderung auf eine schmale ringförmige Zone an der Trocknerinnenwand 9 beschränkt. Das getrocknete Produkt wird am Produktaustrag 10 am linken Ende des Trockners entnommen. Die entstehenden Brüden werden durch den Stutzen 11 abgesaugt.
  • Im mittleren Drittel des Trockners ist der Rotor mit einem Ringwehr 13 und den zugehörigen Verteilelementen 12 bestückt (s. vergrößerter Ausschnitt gemäß Fig. 2 und 3). Das Ringwehr 13 folgt in Strömungsrichtung gesehen, d.h. von rechts nach links, unmittelbar auf die zugehörigen Verteilelemente 12. Die Form des Ringwehrs 13 und der zugehörigen Verteilelemente 12 ist aus Fig.3 ersichtlich. Die Verteilelemente 12 bestehen aus zurückgebogenen Blechen, die zentral am Rotor 2 befestigt sind und unmittelbar vor der Innenwand 9 des Trockners enden. Der Abstand s zwischen der Außenkante der Verteilbleche 12 und der Innenwand 9 liegt z.B. in der Größenordnung von 1 mm. Das unmittelbar darauf folgende Ringwehr 13 besteht aus einer ringförmigen Scheibe, die in der Mitte durch Stege 14 am Rotor 2 befestigt ist. Der Radius der ringförmigen Scheibe ist so bemessen, das zwischen ihrem äußeren Rand und der Innenwand 9 des Trockners ein schmaler Ringspalt 15 verbleibt. Seine Spaltweite d muß größer sein als der Spalt s zwischen den Verteilelementen 12 und der Trocknerwand 9. Er liegt in der Praxis zwischen 2 und 5 mm. Nach Möglichkeit soll das Ringwehr 13 bündig an die Verteilelemente anschließen. Der Abstand Ringwehr - Verteilelemente darf aber keinesfalls größer sein, als die Weite d des Ringspaltes 15.
  • Das Feuchtgut 16, das teilweise zu Knollen 17 agglomeriert ist, wird aufgrund der Zentrifugalkräfte an der Innenwand 9 des Trockners entlangtransportiert und dabei durch die vom Heizmantel 5 zugeführte Wärme getrocknet. Sobald die Knollen 17 in den Einzugsbereich der Ventilelemente 12 gelangen, werden sie durch Druck und Reibung zerkleinert. Das Ringwehr 13 verhindert, daß die Knollen 17 zwischen den zugehörigen Verteilelementen 12 hindurchrollen und von diesen überhaupt nicht erfaßt werden. Die Wirkungsweise der Ringwehrs 13 besteht also darin, daß im Bereich der zugehörigen Verteilelemente 12 ein Rückstau der Knollen 17 auftritt. Durch die großen halbkreisförmigen öffnungen 18 im Ringwehr 13 können die Brüden ungehindert abströmen. Den gleichen Zweck wie das beschriebene Ringwehr 13 würde daher auch eine Stauscheibe mit öffnungen (zum Durchtritt der Brüden) erfüllen.
  • Bei besonders stark agglomerierenden Produkten kann die Wahrscheinlichkeit der Knollenbildung noch weiter herabgesetzt werden, wenn mehrere Einheiten von Ringwehr 13 und Verteilelementen 12 im Trockner hintereinander geschaltet werden.
  • Die Lage einer solchen Einheit im Trockner ist nicht sehr kritisch. Es empfiehlt sich jedoch, das Ringwehr in Verbindung mit den zugehörigen Verteilelementen in einer Entfernung vom Produkteintrag 8 anzubringen, die mindestens 1 Drittel und höchstens 2 Drittel der Rotorlänge L entspricht. Wird das Ringwehr 13 zu nahe am Eintrag 8 angeordnet, so kann der Spalt 15 durch noch nicht in die Pulverphase überführtes Produkt verstopft werden. Bei einer Anbringung zu nahe am Produktaustrag 10 ist andererseits nicht mehr gewährleistet, daß die zerkleinerten Knollenbestandteile noch ausreichend getrocknet werden.
  • Bei Versuchen mit dieser Vorrichtung ergab sich, daß auch bei stark agglomerierenden Substanzen (starke Neigung zu Knollenbildung) im Trockengut am Produktaustrag 10 nur noch Partikel mit einer Korngröße < d vorhanden waren. Damit konnte der Anwendungsbereich für Dünnschichtkontakttrockner auch auf knollenbildende Produkte erweitert werden. Ein wichtiger wirtschaftlicher Aspekt der Erfindung liegt ferner darin, daß Ringwehr 13 und zugehörige Verteilelemente 12 jederzeit nachträglich in vorhandene Anlagen eingebaut werden können.

Claims (3)

1. Dünnschichtkontakttrockner mit einem Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren Drittel des Rotors (2) mindestens eine Kombination von Verteilelementen (12) und einem mit dem Rotor umlaufendes Ringwehr (13) angebracht ist, das zur inneren Trocknerwand (9) einen schmalen Ringspalt (15) offen läßt, wobei in Strömungsrichtung gesehen das Ringwehr (13) unmittelbar hinter den Verteilelementen angeordnet ist.
2. Dünnschichtkontakttrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite d des Ringspaltes (15) größer ist als der Abstand s der zugehörigen Verteilelemente (12) von der Trocknerwand (9).
3. Dünnschichtkontakttrockner nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einheiten von Ringwehr (13) und zugehörigen Verteilelementen (12) hintereinander geschaltet sind.
EP80101291A 1979-03-23 1980-03-13 Dünnschichtkontakttrockner Expired EP0017040B1 (de)

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DE2911549 1979-03-23
DE2911549A DE2911549C2 (de) 1979-03-23 1979-03-23 Dünnschichtkontakttrockner

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EP0017040A1 true EP0017040A1 (de) 1980-10-15
EP0017040B1 EP0017040B1 (de) 1983-03-02

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