EP1000306A1 - Vacuum drying device - Google Patents

Vacuum drying device

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Publication number
EP1000306A1
EP1000306A1 EP98943848A EP98943848A EP1000306A1 EP 1000306 A1 EP1000306 A1 EP 1000306A1 EP 98943848 A EP98943848 A EP 98943848A EP 98943848 A EP98943848 A EP 98943848A EP 1000306 A1 EP1000306 A1 EP 1000306A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating plates
housing
heating
drying device
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98943848A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Heinz Eichholz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Solar und Vakuum Technologie (SVT) AG
Original Assignee
Solar und Vakuum Technologie (SVT) AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Solar und Vakuum Technologie (SVT) AG filed Critical Solar und Vakuum Technologie (SVT) AG
Publication of EP1000306A1 publication Critical patent/EP1000306A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
    • F26B5/041—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum for drying flowable materials, e.g. suspensions, bulk goods, in a continuous operation, e.g. with locks or other air tight arrangements for charging/discharging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/001—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement the material moving down superimposed floors
    • F26B17/003—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement the material moving down superimposed floors with fixed floors provided with scrapers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/008—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement the material being a slurry or paste applied onto moving elements, e.g. chains, plates, for drying thereon, and subsequently removed therefrom
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/12—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed solely by gravity, i.e. the material moving through a substantially vertical drying enclosure, e.g. shaft
    • F26B17/128—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed solely by gravity, i.e. the material moving through a substantially vertical drying enclosure, e.g. shaft with provisions for working under reduced or increased pressure, with or without heating

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum drying device according to the preamble of patent claim 1.
  • a vacuum drying device of the type mentioned is known from DE 31 40 624 AI.
  • this known device has a number of endless conveyor belts which are arranged inside the housing and run parallel to one another.
  • the heating plates are arranged at a distance above the conveyor belts in such a way that the conveyor belt can run under the heating plates together with the material to be dried which is placed thereon. Further heating plates are arranged at a short distance below the conveyor belts in order to introduce heat into the material to be dried through the conveyor belts.
  • a disadvantage of this known vacuum drying device is that it requires a very high mechanical outlay and that the supply of heat to the material to be dried takes place with a low degree of efficiency due to the lack of direct contact.
  • the distillation of liquids is completely impossible with this known device.
  • the object of the present invention is therefore to create a vacuum drying device of the type mentioned at the outset which avoids the disadvantages mentioned and which, with a simple structural design, has a high degree of efficiency and thus low production and operating costs and for the treatment of both Solids as well as liquids or mixtures thereof is suitable.
  • heating plates are formed with heating medium channels with inlets and outlets,
  • an additional pump or an additional blower is provided, the suction side of which is connected to a region of the interior of the housing that is free of liquid or good and the pressure side of which is connected to the inlets of the heating medium channels,
  • outlets are connected to the suction side of the vacuum pump
  • That a conveyor is provided for the movement of the goods between the heating plates, by means of which separate conveying means located between the heating plates and / or the heating plates themselves can be moved in an oscillating manner.
  • the material or the liquid comes into direct contact with the heating plates, so that here heat transfer is ensured with a high degree of efficiency.
  • the low operating costs also contribute to the fact that the liquid vapor rising from the material or the liquid is used for heating the heating plates.
  • the heating plates are arranged in an approximately horizontal position in the housing, adjacent heating plates being offset horizontally relative to one another, and that a flat conveyor grate is arranged as a means of conveyance between two adjacent heating plates.
  • the oscillating moving grids convey the material to be dried along the surface of the heating plates from one end to the other, the material passing through the housing from top to bottom in a meandering shape. After slipping over one end of the upper heating plate, the goods fall onto the displaced heating plate underneath and are then transported in the other direction.
  • An alternative embodiment of the vacuum drying device is characterized in that the heating plates are arranged in an approximately vertical position in the housing and that the conveying means are each between two adjacent a flat conveyor grid is arranged.
  • relatively large quantities of goods can advantageously be moved between the heating plates in a plurality of paths running parallel to one another, so that this version of the device is particularly suitable for goods which can be dried sufficiently with a relatively short treatment time and in which large quantities attack.
  • the heating plates are mounted in the housing in an oscillating, approximately vertical position by the conveying device, that flexible lines are provided as connecting lines for the heating medium channels between the heating plates, and that the edges of the heating plates pointing to the dispensing opening are included elastic wipers pointing at an angle to the dispensing opening are provided.
  • This configuration of the vacuum drying device does not require separate conveying means, such as the previously mentioned conveying grids, but uses the heating plates themselves by moving them for the desired conveying of goods.
  • the oscillating movement of the heating plates can be generated, for example, by means of a crank mechanism, whereby by changing the speed of the crank mechanism and / or the distance between the heating plates, an influence on the dwell time of the goods between the heating plates can be achieved.
  • the dwell time can be further influenced by ribs or beads on the heating plates pointing outwards.
  • the flexible lines mentioned enable the heating plates to move relative to one another and to the housing, so that the heating medium can be guided without problems.
  • the wipers provided on the lower edge of the heating plates ensure that the dried goods are conveyed to the discharge opening, so that no separate conveyors are required for this. funds must be earmarked.
  • the conveying grids or the heating plates fasten on at least one side a multiplicity of flexible or articulated protruding in the desired conveying direction Have wipers.
  • the wipers are connected to one another near their free ends by rods or cables.
  • the heating plates are given in claim 6.
  • the heating plates are designed as double-walled hollow bodies, large cross-sectional areas are made available for guiding the heating medium, so that a large heating medium volume throughput with low flow resistance is possible.
  • the alternatively mentioned single-walled heating plates offer the specific advantage that they require less material and can therefore be carried out much more easily. In addition, less heating medium is guided in the individual heating plates, so that a weight saving can also be achieved in this way. Since the heating plates distribute the heat supplied by the heating medium within the heating medium channels through their heat-conducting properties over the surface of the heating plates, this also ensures that the material to be dried is heated to a large area.
  • Suitable materials for the heating plates are, for example, aluminum or titanium, which are light and corrosion-resistant and good heat conductors.
  • the heating plates are composed of several identical heating plate sections.
  • These heating plate sections can, for example, be provided on at least two mutually opposite edges with connecting elements that can preferably be brought into engagement with one another without tools, which allows simple assembly of several heating plate sections to form heating plates in a desired surface area.
  • the connecting elements can be hooking and / or latching elements, for example.
  • the vacuum pump used in the vacuum drying device is expediently a liquid ring vacuum pump, preferably a water ring vacuum pump, which is directly connected upstream of a liquid buffer container.
  • a liquid ring vacuum pump is insensitive to liquids supplied on the suction side and to any small-sized solid particles contained therein.
  • a liquid ring vacuum pump works with very little wear, which makes it particularly suitable for use in the vacuum drying device according to the invention. It is also possible to use another vacuum pump or to use several identical or different vacuum pumps in series or parallel connection.
  • This buffer container ensures, on the one hand, that the pump designed as a liquid ring vacuum pump can always be supplied with sufficient liquid to maintain the liquid ring and that, on the other hand, overloading of the pump by suddenly occurring larger quantities of liquid, as can occur in particular at the beginning of a drying process, is avoided becomes. Any excess liquid can be drained through an overflow; to compensate for one A refill line can be provided for a lack of liquid in the buffer tank.
  • an adjustable valve depending on the temperature in the vacuum pump is provided between the liquid buffer tank and the vacuum pump, the passage of which increases with increasing Temperature increased and reduced as the temperature dropped. This compensates for an increased loss of liquid from the liquid ring that occurs at high pump temperatures by correspondingly increased liquid replenishment from the buffer container, so that the liquid ring is always self-regulating and the liquid ring vacuum pump also remains functional.
  • the vacuum pump with its drive motor and possibly a drive motor of the additional pump or the additional blower be arranged within the housing and that the housing is designed with a heat insulation jacket, so that the motor Waste heat is made fully usable without the need for complex measures.
  • a heat exchanger is switched on in the course of a connecting line from the outlets of the heating medium channels to the suction side of the vacuum pump. through the Air as a second medium can either be circulated inside the housing or as fresh air from outside and then passed out again.
  • the air which is passed through the heat exchanger as the second medium is expediently moved in the circuit inside the housing, thermal energy from the air being passed to the liquid vapor which is passed through the heat exchanger as the first medium and, if appropriate, with this together the liquid forming the first medium is transferred from the material to be dried.
  • the predetermined temperatures within the housing of the vacuum drying device are exceeded, the temperature level in the housing can be reduced by guiding fresh air as the second medium through the heat exchanger.
  • the heat exchanger acts as a condenser for the liquid vapor from the material to be dried, as a result of which the drying process is promoted by means of the condensation mentioned due to an increase in the vacuum.
  • the housing can be formed at least over part of its inner surface with or as a heating jacket with heating medium channels, the inlet of these heating medium channels with the outlet side of the vacuum pump and the outlet of these heating medium channels with a liquid collecting container and a steam discharge line leading out of its upper region is connected.
  • the vacuum drying device according to the invention can be used for many applications, for example for drying bulk materials, in particular light materials, such as plastic granules or chips of wood, wood chips or animal feed, in particular in the form of chopped material. Another area is sludge dewatering, especially sewage sludge, or from moist brown coal or wet coal dust.
  • the drying device can also be used in the chemical and pharmaceutical industries, for example for the concentration of waste liquids, for the recovery of solid or liquid substances from production liquids or for distillation.
  • the vacuum drying device can be stationary or mobile, in the latter case preferably in a standard container.
  • the container can be standing or lying and with different cross-sectional shapes.
  • Known components can be used for the input and output opening, e.g. Cell wheel locks, pinch valves or slide or ball valves.
  • the device can be loaded and emptied in batches or more or less continuously, with input and output not having to be carried out simultaneously or in the same way.
  • the material or liquid to be entered can be preheated before input in order to shorten the heating time within the container, the output, still warm material or excess condensate which is obtained anyway, preferably being used for preheating.
  • FIG. 1 shows a first vacuum drying device in a schematic illustration with a removed front housing wall
  • FIG. 2 shows a second vacuum drying device in the same representation as FIG. 1,
  • Figure 3 shows a third vacuum drying device, also in a representation like Figure 1, and
  • Figure 4 is a vertical section through an arrangement of heating plates as part of a fourth vacuum drying device.
  • the first exemplary embodiment of a vacuum drying device shown in FIG. 1 has an upright housing 3, which can be cylindrical or angular.
  • a plurality of heating plates 4 here a total of twelve, are fixedly arranged in a parallel vertical orientation.
  • a conveyor grid 5 is attached between two adjacent heating plates 4 and carries a number of scrapers 8 on each of its sides facing the heating plates 4.
  • Each conveyor grid 5 is suspended at the top from at least one crankshaft 11 which can be driven in rotation by a motor indicated at the top left in FIG. By rotating the crankshaft 11, the conveying grids 5 move in an oscillating manner in the vertical direction and also perform a circular movement at least in the upper region. This movement moves the material to be dried from top to bottom between the heating plates 4.
  • the residence time of the material to be dried between the heating plates 4 can be controlled to a desired extent by selecting the crankshaft speed and by designing and numbering the wipers.
  • a vacuum pump 12 is provided in the lower part of the housing 3, here a water ring vacuum pump, which can be driven by an electric motor 13.
  • the suction side of this vacuum pump 12 is connected to the interior 30 of the housing 3, but this connection is not direct, but instead leads via heating medium channels 41 provided in the heating plates 4.
  • liquid vapor escapes from it, e.g. Water vapor, which rises upwards and arrives there in a fan 15, which is designed with a radial fan that can be driven by an electric motor 15.
  • the motor 15 is also arranged in the housing 3, which saves a vacuum-tight shaft seal.
  • the steam is conveyed by the fan 14 into a distributor line 16 which is in flow connection with all heating medium channels 41 via inlets 41 '.
  • the steam flows in several parallel flow paths from top to bottom through the heating medium channels 41 in the heating plates 4 and partially condenses there, so that the direct heat of the steam and additionally its heat of condensation is given off to the heating plates 4 and via these to the material to be dried.
  • the now present vapor-liquid mixture leaves the heating medium channels 41 via outlets 41 ′ and is in a collecting line 17 collected and passed via a heat exchanger 18 to a liquid buffer container 21.
  • the buffer container 21 contains a certain liquid supply in order to always be able to supply the immediately following liquid ring vacuum pump 12 with sufficient liquid to maintain the liquid ring within the pump 12.
  • the buffer container 21 is used to collect large amounts of liquid which accumulate in gushing, particularly at the start of a drying process, so that these do not lead to an overload of the vacuum pump 12.
  • Air can flow through the heat exchanger 18 as a second heat-exchanging medium, as indicated by arrows.
  • Two modes of operation are possible here: In a first mode of operation, a housing flap 20 is fixed in the closed position shown in solid lines. In this state, air is conveyed in the circuit inside the housing 3, a cooling fan 13 ′ which is present anyway on the electric motor 13 for the vacuum pump 12 and which is connected via an air duct 19 to the heat exchanger 18 being used to maintain the air flow.
  • the housing flap 20 is pivoted into an open position shown in dashed lines, in which fresh air can then be passed through the heat exchanger 18 from the outside and then blown out again.
  • the vacuum in the interior 30 of the housing 3 is maintained unchanged by the intermediate floor 31.
  • the outlet side of the vacuum pump 12 is in flow connection with a heating jacket 22 which is arranged on the inner surface of the housing 3.
  • the liquid vapor emitted by the vacuum pump 12 via its outlet side arrives after flowing through the heating jacket 22 and Partial condensation takes place in a collecting container 23, in which steam and liquid are separated from one another.
  • the liquid collects in the lower part of the container 23 and can be withdrawn from it as required through a liquid discharge line 24 '.
  • the liquid vapor escapes from the upper part of the collecting container 23 through a steam discharge line 24.
  • the line 24 can open directly into the atmosphere; in the case of vapors containing pollutants, a further treatment is carried out which is not the subject of this application.
  • liquid can be transferred from the collecting container 23 into the buffer container 21 by means of a float-controlled valve 25 via a connecting line 25 '.
  • FIG. 2 of the drawing shows an example of a vacuum drying device with a closed cuboid housing 3, which has an input opening 1 in its upper wall, which is provided with a cellular wheel sluice and into which the material to be dried is input according to the arrow.
  • the lower wall of the housing 3 has an outlet opening 2, which is also provided with a cellular wheel sluice and through which the dried material can be dispensed.
  • the housing 3 is set up for connection to the suction side of a vacuum pump (not shown here), the direction of flow of the air to be extracted from the housing 3 and of the liquid vapor carried along with it being indicated by an arrow.
  • a total of 16 flat heating plates 4 are arranged in the horizontal direction at a spacing parallel to one another, the heating plates 4 having a rectangular outline when viewed from above.
  • a heating medium can be passed through the heating plates 4, as has already been explained in connection with FIG. 1.
  • the heating plates 4 are arranged one above the other so that they are laterally offset from the heating plate 4 below.
  • the upper heating plate 4 is shortened in order to create the most favorable contact surface for the material to be dried introduced through the input opening 1.
  • a flat conveyor grid 5 is arranged, which has a plurality of elastic wipers 8 on the downward-facing side, which are inclined obliquely downward against the direction of movement, so that they exert a directed conveying effect and a scraping effect.
  • the wipers 8 are provided on each conveyor grille 5, only the upper two and the lower conveyor grids 5 being shown with wipers 8 to simplify the illustration in FIG.
  • the conveyor grids 5 are alternately connected either to a vertical rod 7 or a vertical rod 1 ', so that each of the rods 7, 7' has eight connection points with conveyor grids 5.
  • a rotary drive (not shown), for example an electric motor, which drives a crank 6 which is connected at its two outer radial points via an elongated hole and pin on the one hand to the rod 7 and on the other hand to the rod 7 '.
  • a crank 6 which drives a crank 6 which is connected at its two outer radial points via an elongated hole and pin on the one hand to the rod 7 and on the other hand to the rod 7 '.
  • the direction in which the material to be dried takes is indicated by small arrows at the top in FIG. 2. They indicate that the material entered through the input opening 1 is first conveyed to the left on the second upper heating plate 4, then falls onto the heating plate 4 underneath and is conveyed to the right, etc. This results overall in a meandering course of the conveying path of the material, the material at the bottom of the housing 3 is conveyed to the discharge opening 2 by the lower conveyor grid 5 with the wipers 8 attached to it.
  • FIG. 3 shows the housing 3 of a third vacuum drying device, with the inlet opening 1 and the outlet opening 2 and the connection for a vacuum pump, as in FIG. 2.
  • each heating plate 4 is attached at its upper right corner to one end of a crankshaft 9 extending radially to the shaft of a rotary drive, not shown.
  • the upper left corner of each heating plate 4 is suspended from each rod 10 in the housing 3, which can move according to the arrow when the crankshaft 9 is moved in the direction of the arrow by the rotary drive.
  • the heating plates 4 are thus placed in an lating movement offset, in which adjacent plates 4 move in opposite directions.
  • the lower edge of the heating plates 4 is provided with wipers 8 which carry out a conveying movement in the direction of the discharge opening 2 when the crankshaft 9 rotates.
  • FIG. 4 of the drawing shows, in a partial vertical section, a fourth embodiment of a vacuum drying device in which the individual heating plates 4 are again arranged parallel to one another in vertical planes.
  • the heating plates 4 hang here on a rotatably drivable crankshaft 11, every second heating plate 4 being mounted on a crank remote from the axis of rotation 11 'of the crankshaft, while the heating plates 4 in between are arranged exactly on the axis of rotation 11' of the crankshaft 11.
  • the individual cranks of the crankshaft 11 are each offset by 180 ° to one another, so that there is an opposite movement of the up and down movable heating plates 4 in the direction of the arrows.
  • the further heating plates 4 arranged between the heating plates 4 movable by the crankshaft 11 maintain their position even when the crankshaft 11 is rotating.
  • the stroke of the crankshaft 11 is represented by the dimension H.
  • the individual heating plates 4 are of single-walled design and have tubular heating medium channels 41 in their course.
  • the heating medium channels 41 can be used to promote the heating medium for heating the heating plates 4, whereby heat conduction within the heating plates 4 also causes them Areas spaced from the channels 41 are heated.
  • FIG. 4 shows that the heating plates 4 are here modularly composed of a plurality of heating plate sections 4 '. are set.
  • Each heating plate section 4 ' comprises a heating medium channel 41.
  • each heating plate section 4' has on its upper edge and on its lower edge connecting elements 42, 43, by means of which the individual heating plate section 4 'can be assembled to form the heating plates 4 shown without tools.
  • the assembly can be carried out simply by hooking into one another, for which purpose the individual heating plate sections 4 ′ are initially tilted against one another. In this tilted position, the connecting elements 42, 43 can be inserted into one another. If the heating plate sections 4 'are then brought into the extended position shown in FIG. 4, the connection is effected with sufficient releasability, because this connection between the individual heating plate sections 4' can then no longer be released simply by vertical movement.
  • a particularly dense arrangement of heating plates 4 is advantageously possible if, as shown in the drawing, they are arranged in such a way that the stroke H is slightly smaller than the distance between two heating medium channels 41 one above the other in a heating plate 4. In this way, a very large heat transfer area can be made available, which enables effective heating of the material to be dried.
  • the shape of the heating plates 4 ensures that the material to be dried cannot trickle freely between the heating plates 4 from top to bottom. Rather, the material to be dried has to take a meandering path between the heating plates 4, which extends the dwell time of the material in the area of the heating plates 4 and thus intensifies the drying.
  • the vacuum drying device according to FIG. 4 can be completely carried out on separate conveying means between the heating plates 4 dispense. This makes the construction and operation of the vacuum drying device particularly reliable and inexpensive.
  • wipers 8 can be provided on the heating plates 4, as is shown on the two heating plates 4 on the right in FIG.
  • the wipers 8 are in the present case by simple angle profiles, e.g. made of plastic, which are clamped between two interlocking connecting elements 42, 43 of two adjacent heating plate sections 4 '. In this way, the wipers 8 are held reliably and are at the same time very easy to attach.
  • the vacuum drying device according to FIG. 4 also includes an airtight housing with an input and output lock and a vacuum pump with which the interior of the housing can be evacuated; however, these parts are not shown again in FIG. 4.

Abstract

The invention relates to a vacuum drying device. Said device has a sealed housing (3) into which bulk material or a liquid can be fed, via an input opening (1). The dried material or the residual distillation liquid is able to leave the housing via an output opening (2). The interior of the housing (30) is connected to the suction side of a vacuum pump (12). Several heating plates (4) are also located in the housing interior, the material being moved through between said heating plates (4). The inventive device is characterised in that the heating plates (4) are configured with heating-medium channels (41) with inlets (41') and outlets (41'') and in that an auxiliary pump or auxiliary fan (14) is provided. The suction side of said auxiliary pump or auxiliary fan (14) is connected to a material- or liquid-free area of the housing interior (30) and its pressure side is connected to the inlets (41') of the heating-medium channels (41). In addition, the outlets (41'') are connected to the suction side of the vacuum pump (12) and a conveying device is provided for moving the material through between the heating plates (4). Separate conveying means (5) located between the heating plates (4) and/or the heating plates themselves can be moved by means of said conveying device in such a way that they oscillate.

Description

Beschreibung:Description:
VakuumtrocknungseinrichtungVacuum drying facility
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumtrocknungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a vacuum drying device according to the preamble of patent claim 1.
Eine Vakuumtrocknungseinrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 31 40 624 AI bekannt. Zur Bewegung des zu trocknenden Gutes zwischen den Heizplatten hindurch besitzt diese bekannte Vorrichtung eine Anzahl von endlosen Förderbändern, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind und parallel zueinander verlaufen. Die Heizplatten sind im Abstand oberhalb der Förderbänder so angeordnet, daß das Förderband zusammen mit darauf aufgegebenem zu trocknenden Gut unter den Heizplatten hindurchlaufen kann. Weitere Heizplatten sind in geringem Abstand unterhalb der Förderbänder angeordnet, um durch die Förderbänder hindurch Wärme in das zu trocknende Gut einzubringen.A vacuum drying device of the type mentioned is known from DE 31 40 624 AI. To move the material to be dried between the heating plates, this known device has a number of endless conveyor belts which are arranged inside the housing and run parallel to one another. The heating plates are arranged at a distance above the conveyor belts in such a way that the conveyor belt can run under the heating plates together with the material to be dried which is placed thereon. Further heating plates are arranged at a short distance below the conveyor belts in order to introduce heat into the material to be dried through the conveyor belts.
Als nachteilig wird bei dieser bekannten Vakuumtrocknungseinrichtung angesehen, daß sie einen sehr hohen mechanischen Aufwand erfordert und daß die Wärmezufuhr zu dem zu trocknenden Gut mangels unmittelbaren Kontaktes nur mit einem geringen Wirkungsgrad erfolgt. Die Durchführung von Destillationen von Flüssigkeiten ist bei dieser bekannten Einrichtung gänzlich unmöglich. Für die vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Vakuumtrocknungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die aufgeführten Nachteile vermeidet und die bei einem einfachen konstruktiven Aufbau einen hohen Wirkungsgrad und somit niedrige Her- stellungs- und Betriebskosten aufweist und für eine Behandlung sowohl von Feststoffen als auch von Flüssigkeiten oder Gemischen daraus geeignet ist.A disadvantage of this known vacuum drying device is that it requires a very high mechanical outlay and that the supply of heat to the material to be dried takes place with a low degree of efficiency due to the lack of direct contact. The distillation of liquids is completely impossible with this known device. The object of the present invention is therefore to create a vacuum drying device of the type mentioned at the outset which avoids the disadvantages mentioned and which, with a simple structural design, has a high degree of efficiency and thus low production and operating costs and for the treatment of both Solids as well as liquids or mixtures thereof is suitable.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Vakuumtrocknungseinrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist,This object is achieved according to the invention by a vacuum drying device of the type mentioned at the outset, which is characterized in that
- daß die Heizplatten mit Heizmediumkanälen mit Einlassen und Auslässen ausgebildet sind,that the heating plates are formed with heating medium channels with inlets and outlets,
- daß eine Zusatzpumpe oder ein Zusatzgebläse vorgesehen ist, deren/dessen Saugseite mit einem gut- oder flussigkeitsfreien Bereich des Gehäuseinneren und deren/ dessen Druckseite mit den Einlassen der Heizmediumkanäle verbunden ist,that an additional pump or an additional blower is provided, the suction side of which is connected to a region of the interior of the housing that is free of liquid or good and the pressure side of which is connected to the inlets of the heating medium channels,
- daß die Auslässe mit der Saugseite der Vakuumpumpe verbunden sind, und- That the outlets are connected to the suction side of the vacuum pump, and
- daß für die Bewegung des Gutes zwischen den Heizplatten hindurch eine Fördereinrichtung vorgesehen ist, mittels der zwischen den Heizplatten liegende separate Fördermittel und/oder die Heizplatten selbst oszillierend bewegbar sind.- That a conveyor is provided for the movement of the goods between the heating plates, by means of which separate conveying means located between the heating plates and / or the heating plates themselves can be moved in an oscillating manner.
Mit der Erfindung wird vorteilhaft erreicht, daß das Gut oder die Flüssigkeit in unmittelbaren Kontakt mit den Heizplatten kommt, so daß hier eine Wärmeübertragung mit einem hohen Wirkungsgrad gewährleistet wird. Dies sorgt für einen guten Gesamt-Wirkungsgrad der Vakuumtrocknungseinrichtung bei niedrigen Betriebskosten. Zu den niedrigen Betriebskosten trägt außerdem bei , daß für die Beheizung der Heizplatten der aus dem Gut oder der Flüssigkeit aufsteigende Flüssigkeitsdampf genutzt wird. Dieser Dampf erfährt durch die Zusatzpumpe oder das Zusatzgebläse eine gewisse Druckerhöhung und deshalb kondensiert er in den innerhalb der Heizplatten vorgesehenen Heizmediumkanälen schon teilweise, so daß hier die besonders hochwertige Kondensationswärme in einem großen Maße für die Erwärmung des zu trocknenden Gutes oder der Destillationsflüssigkeit genutzt werden kann. Vorteilhaft ist außerdem, daß für den Transport des zu trocknenden Gutes zwischen den Heizplatten hindurch nur technisch relativ einfache Mittel benötigt werden, die kostengünstiger herstellbar und zuverlässiger betreibbar sind als die oben erwähnten Förderbänder. Wenn nur Flüssigkeiten behandelt werden, können die Fördermittel weggelassen werden; bei Einrichtungen für einen gemischten Betrieb werden die Fördermittel nach Bedarf ein- oder ausgeschaltet.With the invention it is advantageously achieved that the material or the liquid comes into direct contact with the heating plates, so that here heat transfer is ensured with a high degree of efficiency. This ensures a good overall efficiency of the vacuum drying device with low operating costs. The low operating costs also contribute to the fact that the liquid vapor rising from the material or the liquid is used for heating the heating plates. This Steam experiences a certain pressure increase through the additional pump or the additional blower and therefore it condenses in part in the heating medium channels provided within the heating plates, so that the particularly high-quality heat of condensation can be used to a large extent for heating the material to be dried or the distillation liquid. It is also advantageous that only technically relatively simple means are required for the transport of the goods to be dried between the heating plates, which means can be manufactured more cost-effectively and operated more reliably than the conveyor belts mentioned above. If only liquids are treated, the funding can be omitted; in the case of facilities for mixed operation, the funding is switched on or off as required.
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Vakuumtrocknungseinrichtung ist vorgesehen, daß die Heizplatten in etwa horizontaler Lage fest in dem Gehäuse angeordnet sind, wobei jeweils benachbarte Heizplatten relativ zueinander horizontal versetzt angeordnet sind, und daß als Fördermittel jeweils zwischen zwei benachbarten Heizplatten ein flaches Fördergitter angeordnet ist. Die oszillierend bewegten Fördergitter fördern das zu trocknende Gut entlang der Oberfläche der Heizplatten von deren einem Ende zum anderen, wobei das Gut von oben nach unten das Gehäuse mäanderförmig durchläuft. Dabei fällt das Gut, nachdem es über das eine Ende der oberen Heizplatte gerutscht ist, auf die darunterliegende versetzte Heizplatte und wird dann in die jeweils andere Richtung weitertransportiert.In a first preferred embodiment of the vacuum drying device, it is provided that the heating plates are arranged in an approximately horizontal position in the housing, adjacent heating plates being offset horizontally relative to one another, and that a flat conveyor grate is arranged as a means of conveyance between two adjacent heating plates. The oscillating moving grids convey the material to be dried along the surface of the heating plates from one end to the other, the material passing through the housing from top to bottom in a meandering shape. After slipping over one end of the upper heating plate, the goods fall onto the displaced heating plate underneath and are then transported in the other direction.
Eine alternative Ausführung der Vakuumtrocknungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatten in etwa vertikaler Lage fest in dem Gehäuse angeordnet sind und daß als Fördermittel jeweils zwischen zwei benachbar- ten Heizplatten ein flaches Fördergitter angeordnet ist. Bei dieser Ausführung der Vakuumtrocknungseinrichtung können vorteilhaft relativ große Gutmengen auf mehrere parallel zueinander verlaufenden Wegen zwischen den Heizplatten hindurch bewegt werden, so daß diese Ausführung der Einrichtung insbesondere für solche Güter geeignet ist, die mit relativ kurzer Behandlungszeit ausreichend getrocknet werden können und bei denen große Mengen anfallen.An alternative embodiment of the vacuum drying device is characterized in that the heating plates are arranged in an approximately vertical position in the housing and that the conveying means are each between two adjacent a flat conveyor grid is arranged. In this embodiment of the vacuum drying device, relatively large quantities of goods can advantageously be moved between the heating plates in a plurality of paths running parallel to one another, so that this version of the device is particularly suitable for goods which can be dried sufficiently with a relatively short treatment time and in which large quantities attack.
Bei einer dritten Ausführung der Vakuumtrocknungseinrichtung ist vorgesehen, daß die Heizplatten in etwa vertikaler Lage durch die Fördereinrichtung oszillierend bewegbar in dem Gehäuse gelagert sind, daß als Verbindungsleitungen für die Heizmediumkanäle zwischen den Heizplatten flexible Leitungen vorgesehen sind und daß die zur Ausgabeöffnung weisenden Kanten der Heizplatten mit elastischen, schräg zur Ausgabeöffnung weisenden Abstreifern versehen sind. Diese Ausgestaltung der Vakuumtrocknungseinrichtung erfordert keine separaten Fördermittel, wie die zuvor erwähnten Fördergitter, sondern nutzt die Heizplatten selbst durch deren Bewegung für die gewünschte Gutförderung. Die oszillierende Bewegung der Heizplatten kann beispielsweise durch einen Kurbeltrieb erzeugt werden, wobei durch Veränderung der Drehzahl des Kurbeltriebes und/oder des Abstandes der Heizplatten voneinander eine Beeinflussung der Verweilzeit des Gutes zwischen den Heizplatten erreichbar ist. Die Verweilzeit kann weiter durch nach außen weisende Rippen oder Sicken an den Heizplatten beeinflußt werden. Die erwähnten flexiblen Leitungen ermöglichen eine Bewegung der Heizplatten relativ zueinander und zum Gehäuse, so daß die Führung des Heizmediums problemlos gewährleistet ist. Die an der unteren Kante der Heizplatten vorgesehenen Abstreifer sor- gen für eine Förderung des getrockneten Gutes zur Ausga- beöffnung hin, so daß hierfür keine gesonderten Förder- mittel vorgesehen werden müssen.In a third embodiment of the vacuum drying device, it is provided that the heating plates are mounted in the housing in an oscillating, approximately vertical position by the conveying device, that flexible lines are provided as connecting lines for the heating medium channels between the heating plates, and that the edges of the heating plates pointing to the dispensing opening are included elastic wipers pointing at an angle to the dispensing opening are provided. This configuration of the vacuum drying device does not require separate conveying means, such as the previously mentioned conveying grids, but uses the heating plates themselves by moving them for the desired conveying of goods. The oscillating movement of the heating plates can be generated, for example, by means of a crank mechanism, whereby by changing the speed of the crank mechanism and / or the distance between the heating plates, an influence on the dwell time of the goods between the heating plates can be achieved. The dwell time can be further influenced by ribs or beads on the heating plates pointing outwards. The flexible lines mentioned enable the heating plates to move relative to one another and to the housing, so that the heating medium can be guided without problems. The wipers provided on the lower edge of the heating plates ensure that the dried goods are conveyed to the discharge opening, so that no separate conveyors are required for this. funds must be earmarked.
Um eine definierte Förderrichtung des zu trocknenden Gutes zwischen den Heizplatten hindurch ohne Anbacken von Gutbestandteilen an den Heizplatten zu gewährleisten, wird weiter vorgeschlagen, daß die Fördergitter oder die Heizplatten an zumindest einer Seite eine Vielzahl von schräg in der gewünschten Förderrichtung aufragenden, flexiblen oder gelenkig befestigten Abstreifern aufweisen. Zur Erzielung einer synchronen Bewegung der Abstreifer an den Fördergittern oder Heizplatten uorges die Abstreifer nahe ihrem freien Ende untereinander durch Stangen oder Seile verbunden sein.In order to ensure a defined conveying direction of the material to be dried between the heating plates without caking of good components on the heating plates, it is further proposed that the conveying grids or the heating plates fasten on at least one side a multiplicity of flexible or articulated protruding in the desired conveying direction Have wipers. In order to achieve a synchronous movement of the wipers on the conveyor grids or heating plates, the wipers are connected to one another near their free ends by rods or cables.
Bevorzugte Formgebungen der Heizplatten sind im Patentanspruch 6 angegeben. Bei Ausführung der Heizplatten als doppelwandige Hohlkörper werden große Querschnittsflächen für die Führung des Heizmediums zur Verfügung gestellt, so daß ein großer Heizmedium-Volumendurchsatz mit geringem Strömungswiderstand möglich ist. Die alternativ erwähnten einwandigen Heizplatten bieten den spezifischen Vorteil, daß sie weniger Material erfordern und deswegen wesentlich leichter ausgeführt werden können. Außerdem wird weniger Heizmedium in den einzelnen Heizplatten geführt, so daß auch hierdurch eine Gewichtsersparnis erzielt werden kann. Da die Heizplatten die durch das Heizmedium innerhalb der Heizmediumkanäle zugeführte Wärme durch ihre wärmeleitenden Eigenschaften über die Fläche der Heizplatten verteilen, wird auch so eine großflächige Erwärmung des zu trocknenden Gutes gewährleistet. Geeignete Materialien für die Heizplattten sind beispielsweise Aluminium oder Titan, die leicht und korrosionsfest sowie gute Wärmeleiter sind.Preferred shapes of the heating plates are given in claim 6. When the heating plates are designed as double-walled hollow bodies, large cross-sectional areas are made available for guiding the heating medium, so that a large heating medium volume throughput with low flow resistance is possible. The alternatively mentioned single-walled heating plates offer the specific advantage that they require less material and can therefore be carried out much more easily. In addition, less heating medium is guided in the individual heating plates, so that a weight saving can also be achieved in this way. Since the heating plates distribute the heat supplied by the heating medium within the heating medium channels through their heat-conducting properties over the surface of the heating plates, this also ensures that the material to be dried is heated to a large area. Suitable materials for the heating plates are, for example, aluminum or titanium, which are light and corrosion-resistant and good heat conductors.
Um Vakuumtrocknungseinrichtungen unterschiedlicher Größen und Leistungsstufen mit möglichst geringem Aufwand und möglichst wenigen unterschiedlichen Bauteilen herstellen zu können, ist vorgesehen, daß die Heizplatten modular aus mehreren gleichen Heizplattenabschnitten zusammengesetzt sind. Diese Heizplattenabschnitte können beispielsweise an mindestens zwei einander gegenüberliegenden Kanten mit vorzugsweise werkzeuglos miteinander in Eingriff bringbaren Verbindungselementen versehen sein, was eine einfache Zusammenfügung mehrerer Heizplattenabschnitte zu Heizplatten in einer gewünschten Flächenausdehnung erlaubt. Die Verbindungselemente können beispielsweise Verhakungs- und/oder Rastelemente sein.To vacuum drying devices of different sizes and performance levels with the least possible effort and to be able to produce as few different components as possible, it is provided that the heating plates are composed of several identical heating plate sections. These heating plate sections can, for example, be provided on at least two mutually opposite edges with connecting elements that can preferably be brought into engagement with one another without tools, which allows simple assembly of several heating plate sections to form heating plates in a desired surface area. The connecting elements can be hooking and / or latching elements, for example.
Die in der Vakuumtrocknungseinrichtung eingesetzte Vakuumpumpe ist zweckmäßig eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe, vorzugsweise eine Wasserring-Vakuumpumpe, der ein Flüssigkeits-Pufferbehälter unmittelbar vorgeschaltet ist. Eine solche Vakuumpumpe ist unempfindlich gegen auf der Ansaugseite zugeführte Flüssigkeiten sowie gegebenenfalls darin enthaltene Feststoffpartikel geringer Größe. Außerdem arbeitet eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe mit einem sehr geringen Verschleiß, was sie für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Vakuumtrocknungseinrichtung besonders geeignet macht. Auch die Verwendung einer ande- ren Vakuumpumpe oder der Einsatz von mehreren gleichen oder unterschiedlichen Vakuumpumpen, in Reihen- oder Parallelschaltung, ist möglich. Dieser Pufferbehälter sorgt zum einen dafür, daß der als Flüssigkeitsring- Vakuumpumpe ausgeführten Pumpe stets für die Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsringes ausreichend Flüssigkeit zugeführt werden kann und daß andererseits eine Überlastung der Pumpe durch plötzlich anfallende größere Flüssigkeitsmengen, wie sie insbesondere zu Beginn eines Trocknungsvorganges auftreten können, vermieden wird. Eventuelle Flüssigkeits-Überschußmengen können durch einen Überlauf abgeführt werden; zum Ausgleich eines Flüssigkeitsmangels im Pufferbehälter kann eine Nachfüllleitung vorgesehen werden.The vacuum pump used in the vacuum drying device is expediently a liquid ring vacuum pump, preferably a water ring vacuum pump, which is directly connected upstream of a liquid buffer container. Such a vacuum pump is insensitive to liquids supplied on the suction side and to any small-sized solid particles contained therein. In addition, a liquid ring vacuum pump works with very little wear, which makes it particularly suitable for use in the vacuum drying device according to the invention. It is also possible to use another vacuum pump or to use several identical or different vacuum pumps in series or parallel connection. This buffer container ensures, on the one hand, that the pump designed as a liquid ring vacuum pump can always be supplied with sufficient liquid to maintain the liquid ring and that, on the other hand, overloading of the pump by suddenly occurring larger quantities of liquid, as can occur in particular at the beginning of a drying process, is avoided becomes. Any excess liquid can be drained through an overflow; to compensate for one A refill line can be provided for a lack of liquid in the buffer tank.
Um die Vakuumpumpe in ihrem Betrieb bei den auftretenden unterschiedlichen Temperaturen ohne ständige Überwachung und Eingriffe durch Bedienungspersonal stets funktionstüchtig zu halten, ist zwischen dem Flüssigkeit-Pufferbehälter und der Vakuumpumpe ein in Abhängigkeit von der Temparatur in der Vakuumpumpe verstellbares Ventil vorgesehen, dessen Durchlaß sich bei steigender Temparatur vergrößert und bei sinkender Temperatur verkleinert. Hiermit wird ein bei hohen Pumpentemperaturen auftretender erhöhter Flüssigkeitsverlust aus dem Flüssigkeitsring durch entsprechend vergrößerten Flüssigkeitsnach- εchub aus dem Pufferbehälter ausgeglichen, sodaß der Flüssigkeitsring stets selbstregulierend erhalten bleibt und so auch die Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe funktionstüchtig bleibt.In order to keep the vacuum pump in operation at all different temperatures without constant monitoring and intervention by operating personnel, an adjustable valve depending on the temperature in the vacuum pump is provided between the liquid buffer tank and the vacuum pump, the passage of which increases with increasing Temperature increased and reduced as the temperature dropped. This compensates for an increased loss of liquid from the liquid ring that occurs at high pump temperatures by correspondingly increased liquid replenishment from the buffer container, so that the liquid ring is always self-regulating and the liquid ring vacuum pump also remains functional.
Als weiterer Beitrag zu einem guten Wirkungsgrad und einer hohen Energieausnutzung der Vakuumtrocknungseinrichtung wird vorgeschlagen, daß die Vakuumpumpe mit ihrem Antriebsmotor und gegebenenfalls ein Antriebsmotor der Zusatzpumpe oder des Zusatzgebläses innerhalb des Gehäuses angeordnet sind und daß das Gehäuse mit einem Wärmeisolationsmantel ausgeführt ist, wodurch die Motoren- Abwärme voll nutzbar gemacht wird, ohne daß dafür aufwendige Maßnahmen nötig sind.As a further contribution to good efficiency and high energy utilization of the vacuum drying device, it is proposed that the vacuum pump with its drive motor and possibly a drive motor of the additional pump or the additional blower be arranged within the housing and that the housing is designed with a heat insulation jacket, so that the motor Waste heat is made fully usable without the need for complex measures.
Um die im Inneren des Gehäuses der Vakuumtrocknungseinrichtung herrschenden Temperaturen mit möglichst einfachen Mitteln in der einen oder anderen Richtung in gewünschter Weise beeinflussen zu können, ist vorgesehen, daß in den Verlauf einer Verbindungsleitung von den Auslässen der Heizmediumkanäle zur Saugseite der Vakuumpumpe ein Wärmetauscher eingeschaltet ist, durch den Luft als zweites Medium wahlweise im Kreislauf innerhalb des Gehäuseinneren oder als Frischluft von außen her und dann wieder nach außen durchleitbar ist. Solange ein gewünschtes erhöhtes Temperaturniveau innerhalb des Gehäuses noch nicht erreicht ist, wird zweckmäßig die als zweites Medium durch den Wärmetauscher geführte Luft im Kreislauf innerhalb des Gehäuseinneren bewegt, wobei Wärmeenergie aus der Luft an den als erstes Medium durch den Wärmetauscher geführten Flüssigkeitsdampf sowie die gegebenenfalls mit diesem zusammen das erste Medium bildende Flüssigkeit aus dem zu trocknenden Gut übertragen wird. Umgekehrt kann bei Überschreitung vorgebbarer Temperaturen innerhalb des Gehäuses der Vakuumtrocknungseinrichtung durch Führung von Frischluft als zweites Medium durch den Wärmetauscher das Temperaturniveau im Gehäuse gesenkt werden. In diesem Zustand wirkt der Wärmetauscher als Kondensator für den Flüssigkeitsdampf aus dem zu trocknenden Gut, wodurch der Trocknungsvorgang aufgrund einer Steigerung des Vakuums mittels der erwähnten Kondensation gefördert wird.In order to be able to influence the temperatures inside the housing of the vacuum drying device in the desired way with the simplest possible means in one direction or the other, it is provided that a heat exchanger is switched on in the course of a connecting line from the outlets of the heating medium channels to the suction side of the vacuum pump. through the Air as a second medium can either be circulated inside the housing or as fresh air from outside and then passed out again. As long as a desired elevated temperature level within the housing has not yet been reached, the air which is passed through the heat exchanger as the second medium is expediently moved in the circuit inside the housing, thermal energy from the air being passed to the liquid vapor which is passed through the heat exchanger as the first medium and, if appropriate, with this together the liquid forming the first medium is transferred from the material to be dried. Conversely, if the predetermined temperatures within the housing of the vacuum drying device are exceeded, the temperature level in the housing can be reduced by guiding fresh air as the second medium through the heat exchanger. In this state, the heat exchanger acts as a condenser for the liquid vapor from the material to be dried, as a result of which the drying process is promoted by means of the condensation mentioned due to an increase in the vacuum.
Als weitere Energiesparmaßnahme , die an sich bekannt ist, kann das Gehäuse zumindest über einen Teil seiner inneren Oberfläche mit einem oder als Heizmantel mit Heizmediumkanälen ausgebildet sein, wobei der Einlaß dieser Heizmediumkanäle mit der Auslaßseite der Vakuumpumpe und der Auslaß dieser Heizmediumkanäle mit einem Flüssigkeits-Sammelbehälter und einer aus dessen oberem Bereich abgehenden Dampf-Abführleitung verbunden ist.As a further energy saving measure, which is known per se, the housing can be formed at least over part of its inner surface with or as a heating jacket with heating medium channels, the inlet of these heating medium channels with the outlet side of the vacuum pump and the outlet of these heating medium channels with a liquid collecting container and a steam discharge line leading out of its upper region is connected.
Die erfindungsgemäße Vakuumtrocknungseinrichtung ist für viele Anwendungszwecke einsetzbar, z.B. für die Trocknung von Schüttgütern, insbesondere Leichtstoffen, wie Kunststoffgranulate oder -folienschnitzel, Holzspäne oder Tierfutter, insbesondere in Form von Häckselgut. Ein weiteres Gebiet ist die Entwässerung von Schlämmen, insbesondere Klärschlamm, oder von feuchter Braunkohle oder nassem Kohlenstaub. Auch in der chemichen und pharmazeutischen Industrie ist die Trochnungseinrichtung verwendbar, z.B. für die Konzentration von Abfallflüssigkeiten, für die Rückgewinnung von festen oder flüssigen Stoffen aus Produktionsflüssigkeiten oder für die Destillation. Bei der Behandlung von Flüssigkeiten in der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht sogar die Möglichkeit, die Vakuumpumpe und ihren Antriebsmotor flüssigkeitsdicht auszuführen und in die Flüssigkeit eingetaucht zu betreiben, was für einen unmittelbaren Wärmeübergang der Pumpenabwärme in die Flüssigkeit sorgt.The vacuum drying device according to the invention can be used for many applications, for example for drying bulk materials, in particular light materials, such as plastic granules or chips of wood, wood chips or animal feed, in particular in the form of chopped material. Another area is sludge dewatering, especially sewage sludge, or from moist brown coal or wet coal dust. The drying device can also be used in the chemical and pharmaceutical industries, for example for the concentration of waste liquids, for the recovery of solid or liquid substances from production liquids or for distillation. When treating liquids in the device according to the invention, there is even the possibility of designing the vacuum pump and its drive motor to be liquid-tight and operating them immersed in the liquid, which ensures direct heat transfer of the pump waste heat into the liquid.
Die Vakuumtrocknungseinrichtung kann stationär oder mobil ausgeführt sein, im letzteren Fall vorzugsweise in einem Normcontainer. Der Behälter kann, je nach Verwendungszweck der Einrichtung und den örtlichen Gegebenheiten am Einsatzort, stehend oder liegend und mit unterschiedlichen Querschnittsformen ausgeführt sein.The vacuum drying device can be stationary or mobile, in the latter case preferably in a standard container. Depending on the intended use of the facility and the local conditions at the place of use, the container can be standing or lying and with different cross-sectional shapes.
Für die Eingabe- und Ausgabeöffnung können bekannte Bauelemente eingesetzt werden, z.B. Zellenradschleusen, Quetschventile oder Schieber- oder Kugelventile. Je nach Einsatzzweck können die Beschickung und Entleerung der Einrichtung chargenweise oder mehr oder weniger stetig erfolgen, wobei Eingabe und Ausgabe nicht gleichzeitig oder in der gleichen Weise erfolgen müssen. Das einzugebende Gut oder einzugebende Flüssigkeit kann vor der Eingabe vorgewärmt werden, um die Erwärmungszeit innerhalb des Behälters zu verkürzen, wobei bevorzugt für die Vorwärmung das ausgegebene, noch warme Gut oder ohnehin anfallendes Überschuß-Kondensat eingesetzt wird.Known components can be used for the input and output opening, e.g. Cell wheel locks, pinch valves or slide or ball valves. Depending on the application, the device can be loaded and emptied in batches or more or less continuously, with input and output not having to be carried out simultaneously or in the same way. The material or liquid to be entered can be preheated before input in order to shorten the heating time within the container, the output, still warm material or excess condensate which is obtained anyway, preferably being used for preheating.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen: Figur 1 eine erste Vakuumtrocknungseinrichtung in einer schematischen Darstellung mit einer entfernten vorderen Gehäusewand,Embodiments of the invention are explained below with reference to a drawing. The figures in the drawing show: FIG. 1 shows a first vacuum drying device in a schematic illustration with a removed front housing wall,
Figur 2 eine zweite Vakuumtrocknungseinrichtung in gleicher Darstellung wie die Figur 1,FIG. 2 shows a second vacuum drying device in the same representation as FIG. 1,
Figur 3 eine dritte Vakuumtrocknungseinrichtung, ebenfalls in einer Darstellung wie Figur 1, undFigure 3 shows a third vacuum drying device, also in a representation like Figure 1, and
Figur 4 einen Vertikalschnitt durch eine Anordnung von Heizplatten als Teil einer vierten Vakuumtrocknungseinrichtung.Figure 4 is a vertical section through an arrangement of heating plates as part of a fourth vacuum drying device.
Das in Figur 1 gezeigte erste Ausführungsbeispiel einer Vakuumtrocknungseinrichtung besitzt ein aufrecht stehendes Gehäuse 3, das zylindrisch oder eckig sein kann. Im Inneren 30 des Gehäuses 3 sind mehrere, hier insgesamt zwölf Heizplatten 4 fest in einer parallelen vertikalen Ausrichtung angeordnet. Jeweils zwischen zwei benachbarten Heizplatten 4 ist ein Fördergitter 5 angebracht, das an jeder seiner den Heizplatten 4 zugewandten Seiten eine Anzahl von Abstreifern 8 trägt. Oben ist jedes Fördergitter 5 an mindestens einer Kurbelwelle 11 aufgehängt, die durch einen links oben in der Figur 1 angedeuteten Motor drehantreibbar ist. Durch Drehung der Kurbelwelle 11 bewegen sich die Fördergitter 5 oszillierend in vertikaler Richtung und führen dabei außerdem zumindest im oberen Bereich eine kreisförmige Bewegung aus. Durch diese Bewegung wird das zu trocknende Gut von oben nach unten zwischen den Heizplatten 4 hindurch bewegt. Zur Eingabe des zu trocknenden Gutes in das Innere 30 des Gehäuses 3 dient eine oberhalb der Heizplatten 4 nur schematisch angedeutete Eingabeöffnung 1; zur Ausgabe des getrockneten Gutes dient eine unterhalb der Heizplatten 4 vorgesehene, ebenfalls nur schematisch angedeutete Ausgabeöffnung 2, die auf dem Niveau eines im Inneren 30 des Gehäuses 3 angeordneten Zwischenbodens 31 liegt. Die Verweilzeit des zu trocknenden Gutes zwischen den Heizplatten 4 kann durch Wahl der Kurbelwellendrehzahl und durch Gestaltung und Zahl der Abstreifer in einem gewünschten Umfang gesteuert werden.The first exemplary embodiment of a vacuum drying device shown in FIG. 1 has an upright housing 3, which can be cylindrical or angular. In the interior 30 of the housing 3, a plurality of heating plates 4, here a total of twelve, are fixedly arranged in a parallel vertical orientation. A conveyor grid 5 is attached between two adjacent heating plates 4 and carries a number of scrapers 8 on each of its sides facing the heating plates 4. Each conveyor grid 5 is suspended at the top from at least one crankshaft 11 which can be driven in rotation by a motor indicated at the top left in FIG. By rotating the crankshaft 11, the conveying grids 5 move in an oscillating manner in the vertical direction and also perform a circular movement at least in the upper region. This movement moves the material to be dried from top to bottom between the heating plates 4. An input opening 1, which is only schematically indicated above the heating plates 4, serves to enter the goods to be dried into the interior 30 of the housing 3; one is used to dispense the dried goods below the heating plates 4 provided, also only schematically indicated dispensing opening 2, which is at the level of an intermediate floor 31 arranged in the interior 30 of the housing 3. The residence time of the material to be dried between the heating plates 4 can be controlled to a desired extent by selecting the crankshaft speed and by designing and numbering the wipers.
Zur Erzeugung eines Vakuums innerhalb des dichten Gehäuses 3 ist im Gehäuse 3 in dessen unterem Teil eine Vakuumpumpe 12 vorgesehen, hier eine Wasserring-Vakuumpumpe, die durch einen Elektromotor 13 antreibbar ist. Die Ansaugseite dieser Vakuumpumpe 12 steht in Verbindung mit dem Inneren 30 des Gehäuses 3, wobei diese Verbindung aber nicht unmittelbar ist, sondern über in den Heizplatten 4 vorgesehene Heizmediumkanäle 41 führt.To generate a vacuum within the sealed housing 3, a vacuum pump 12 is provided in the lower part of the housing 3, here a water ring vacuum pump, which can be driven by an electric motor 13. The suction side of this vacuum pump 12 is connected to the interior 30 of the housing 3, but this connection is not direct, but instead leads via heating medium channels 41 provided in the heating plates 4.
Bei der Trocknung des zu trocknenden Gutes entweicht aus diesem Flüssigkeitsdampf, z.B. Wasserdampf, der nach oben hin aufsteigt und dort in einen Ventilator 15 gelangt, der mit einem durch einen Elektromotor 15 antreibbaren Radialgebläse ausgeführt ist. Der Motor 15 ist mit im Gehäuse 3 angeordnet, was eine vakuumdichte Wellenabdichtung erspart. Der Dampf wird vom Ventilator 14 in eine Verteilerleitung 16 befördert, die mit sämtlichen Heizmediumkanälen 41 über Einlasse 41' in Strömungsverbindung steht. Der Dampf strömt in mehreren parallelen Strömungswegen von oben nach unten durch die Heizmediumkanäle 41 in den Heizplatten 4 und kondensiert dort teilweise, so daß die direkte Wärme des Dampfes und zusätzlich dessen Kondensationswärme an die Heizplatten 4 und über diese an das zu trocknende Gut abgegeben wird.When drying the material to be dried, liquid vapor escapes from it, e.g. Water vapor, which rises upwards and arrives there in a fan 15, which is designed with a radial fan that can be driven by an electric motor 15. The motor 15 is also arranged in the housing 3, which saves a vacuum-tight shaft seal. The steam is conveyed by the fan 14 into a distributor line 16 which is in flow connection with all heating medium channels 41 via inlets 41 '. The steam flows in several parallel flow paths from top to bottom through the heating medium channels 41 in the heating plates 4 and partially condenses there, so that the direct heat of the steam and additionally its heat of condensation is given off to the heating plates 4 and via these to the material to be dried.
Am unteren Ende der Heizplatten 4 verläßt das nun vor- liegende Dampf-Flüssigkeits-Gemisch über Auslässe 41' die Heizmediumkanäle 41 und wird in einer Sammelleitung 17 gesammelt und über einen Wärmetauscher 18 zu einem Flüssigkeits-Pufferbehälter 21 geführt. Der Pufferbehälter 21 enthält einen gewissen Flüssigkeitsvorrat, um die unmittelbar nachfolgende Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe 12 stets in ausreichendem Maße mit Flüssigkeit zur Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsringes innerhalb der Pumpe 12 versorgen zu können. Gleichzeitig dient der Pufferbehälter 21 dazu, insbesondere zu Beginn eines Trocknungsvorganges schwallartig anfallende größere Flüssigkeitsmengen aufzufangen, so daß diese nicht zu einer Überlastung der Vakuumpumpe 12 führen.At the lower end of the heating plates 4, the now present vapor-liquid mixture leaves the heating medium channels 41 via outlets 41 ′ and is in a collecting line 17 collected and passed via a heat exchanger 18 to a liquid buffer container 21. The buffer container 21 contains a certain liquid supply in order to always be able to supply the immediately following liquid ring vacuum pump 12 with sufficient liquid to maintain the liquid ring within the pump 12. At the same time, the buffer container 21 is used to collect large amounts of liquid which accumulate in gushing, particularly at the start of a drying process, so that these do not lead to an overload of the vacuum pump 12.
Der Wärmetauscher 18 ist von Luft als zweitem wärmetauschenden Medium durchströmbar, wie durch Pfeile angedeutet ist. Dabei sind zwei Betriebsweisen möglich: In einer ersten Betriebsweise ist eine Gehäuseklappe 20 in der in durchgezogenen Linien gezeigten Schließstellung festgelegt. In diesem Zustand wird Luft im Inneren des Gehäuses 3 im Kreislauf gefördert, wobei für die Aufrechterhaltung des Luftstromes ein an dem Elektromotor 13 für die Vakuumpumpe 12 ohnehin vorhandenes Kühlgebläse 13' herangezogen wird, das über einen Luftkanal 19 mit dem Wärmetauscher 18 verbunden ist. In der zweiten Betriebsweise ist die Gehäuseklappe 20 in eine in gestrichelten Linien dargestellte Öffnungsstellung verschwenkt, in der dann Frischluft von außen durch den Wärmetauscher 18 führbar und dann wieder nach außen ausblasbar ist. Das Vakuum im Inneren 30 des Gehäuses 3 wird dabei durch den Zwischenboden 31 unverändert aufrechterhalten.Air can flow through the heat exchanger 18 as a second heat-exchanging medium, as indicated by arrows. Two modes of operation are possible here: In a first mode of operation, a housing flap 20 is fixed in the closed position shown in solid lines. In this state, air is conveyed in the circuit inside the housing 3, a cooling fan 13 ′ which is present anyway on the electric motor 13 for the vacuum pump 12 and which is connected via an air duct 19 to the heat exchanger 18 being used to maintain the air flow. In the second mode of operation, the housing flap 20 is pivoted into an open position shown in dashed lines, in which fresh air can then be passed through the heat exchanger 18 from the outside and then blown out again. The vacuum in the interior 30 of the housing 3 is maintained unchanged by the intermediate floor 31.
Die Auslaßseite der Vakuumpumpe 12 steht in Strömungsverbindung mit einem Heizmantel 22, der an der Innenfläche des Gehäuses 3 angeordnet ist. Der von der Vakuumpumpe 12 über deren Auslaßseite abgegebene Flüssigkeitsdampf gelangt nach dem Durchströmen des Heizmantels 22 und da- rin erfolgender teilweiser Kondensation in einen Sammelbehälter 23, in dem Dampf und Flüssigkeit voneinander getrennt werden. Die Flüssigkeit sammelt sich im unteren Teil des Behälters 23 und kann aus diesem durch eine Flüssigkeitsabführleitung 24' bedarfsweise abgezogen werden. Der Flüssigkeitsdampf entweicht aus dem oberen Teil des Sammelbehälters 23 durch eine Dampfabführleitung 24. Bei harmlosen Dämpfen, wie Wasserdampf, kann die Leitung 24 unmittelbar in die Atmosphäre münden; bei Schadstoffe enthaltenen Dämpfen wird eine weitere Behandlung durchgeführt, die nicht Gegenstand dieser Anmeldung ist.The outlet side of the vacuum pump 12 is in flow connection with a heating jacket 22 which is arranged on the inner surface of the housing 3. The liquid vapor emitted by the vacuum pump 12 via its outlet side arrives after flowing through the heating jacket 22 and Partial condensation takes place in a collecting container 23, in which steam and liquid are separated from one another. The liquid collects in the lower part of the container 23 and can be withdrawn from it as required through a liquid discharge line 24 '. The liquid vapor escapes from the upper part of the collecting container 23 through a steam discharge line 24. In the case of harmless vapors, such as water vapor, the line 24 can open directly into the atmosphere; in the case of vapors containing pollutants, a further treatment is carried out which is not the subject of this application.
Für den Fall, daß in dem Flüssigkeits-Pufferbehälter 21 ein Flüssigkeitsmangel eintritt, kann mittels eines schwimmergesteuerten Ventils 25 über eine Verbindungsleitung 25' Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter 23 in den Pufferbehälter 21 übergeleitet werden.In the event that a lack of liquid occurs in the liquid buffer container 21, liquid can be transferred from the collecting container 23 into the buffer container 21 by means of a float-controlled valve 25 via a connecting line 25 '.
Figur 2 der Zeichnung zeigt ein Beispiel einer Vakuumtrocknungseinrichtung mit einem geschlossenen quaderför- migen Gehäuse 3, das in seiner oben liegenden Wandung eine Eingabeöffnung 1 besitzt, die mit einer Zellenrad- schleuse versehen ist und in die gemäß Pfeil das zu trocknende Gut eingegeben wird. Die untere Wandung des Gehäuses 3 weist eine Ausgabeöffnung 2 auf, die ebenfalls mit einer Zellenradschleuse versehen ist und durch die das getrocknete Gut ausgebbar ist.FIG. 2 of the drawing shows an example of a vacuum drying device with a closed cuboid housing 3, which has an input opening 1 in its upper wall, which is provided with a cellular wheel sluice and into which the material to be dried is input according to the arrow. The lower wall of the housing 3 has an outlet opening 2, which is also provided with a cellular wheel sluice and through which the dried material can be dispensed.
An seiner in der Zeichnung linken oberen Ecke ist das Gehäuse 3 zum Anschluß an die Saugseite einer hier nicht dargestellten Vakuumpumpe eingerichtet, wobei die Strömungsrichtung der aus dem Gehäuse 3 abzuziehenden Luft und des mit dieser mitgeführten Flüssigkeitsdampfes durch einen Pfeil angedeutet ist. Im Gehäuse 3 sind bei diesem Ausführungsbeispiel der Vakuumtrocknungseinrichtung insgesamt 16 flache Heizplatten 4 in horizontaler Ausrichtung parallel beabstandet zueinander angeordnet, wobei die Heizplatten 4 von oben gesehen einen rechteckigen Umriß aufweisen. Durch die Heizplatten 4 ist ein Heizmedium führbar, wie im Zusammenhang mit Figur 1 schon erläutert wurde. Die Heizplatten 4 sind übereinander so angeordnet, daß sie jeweils zur darunterliegenden Heizplatte 4 seitlich versetzt sind. Außerdem ist die obere Heizplatte 4 verkürzt, um eine möglichst günstige Auftrefflache für das durch die Eingabeöffnung 1 eingeleitete zu trocknende Gut zu schaffen.At its upper left corner in the drawing, the housing 3 is set up for connection to the suction side of a vacuum pump (not shown here), the direction of flow of the air to be extracted from the housing 3 and of the liquid vapor carried along with it being indicated by an arrow. In this exemplary embodiment of the vacuum drying device, a total of 16 flat heating plates 4 are arranged in the horizontal direction at a spacing parallel to one another, the heating plates 4 having a rectangular outline when viewed from above. A heating medium can be passed through the heating plates 4, as has already been explained in connection with FIG. 1. The heating plates 4 are arranged one above the other so that they are laterally offset from the heating plate 4 below. In addition, the upper heating plate 4 is shortened in order to create the most favorable contact surface for the material to be dried introduced through the input opening 1.
Zwischen jeweils zwei Heizplatten 4 ist ein flaches Fördergitter 5 angeordnet, welches an der nach unten weisenden Seite eine Vielzahl von elastischen Abstreifern 8 aufweist, die gegen die Bewegungsriehtung schräg nach unten geneigt sind, so daß sie eine gerichtete Förderwirkung und eine Schabewirkung ausüben. Die Abstreifer 8 sind an jedem Fördergitter 5 vorhanden, wobei zur Vereinfachung der Darstellung in der Figur 2 nur die oberen beiden und das untere Fördergitter 5 mit Abstreifern 8 dargestellt sind. An ihren rechten Kanten sind die Fördergitter 5 abwechselnd entweder mit einer vertikalen Stange 7 oder einer vertikalen Stange 1 ' verbunden, so daß jede der Stangen 7, 7' jeweils acht Verbindungspunkte mit Fördergittern 5 aufweist.Between each two heating plates 4, a flat conveyor grid 5 is arranged, which has a plurality of elastic wipers 8 on the downward-facing side, which are inclined obliquely downward against the direction of movement, so that they exert a directed conveying effect and a scraping effect. The wipers 8 are provided on each conveyor grille 5, only the upper two and the lower conveyor grids 5 being shown with wipers 8 to simplify the illustration in FIG. At their right edges, the conveyor grids 5 are alternately connected either to a vertical rod 7 or a vertical rod 1 ', so that each of the rods 7, 7' has eight connection points with conveyor grids 5.
In dem Gehäuse 3 ist ein nicht gezeigter Drehantrieb, z.B. ein Elektromotor angeordnet, der eine Kurbel 6 antreibt, die an ihren beiden äußeren radialen Punkten über Langloch und Zapfen einerseits mit der Stange 7 und andererseits mit der Stange 7' verbunden ist. Wenn sich die Kurbel 6 in Pfeilrichtung dreht, bewegen sich die Stangen 7 und 7' und damit die Fördergitter 5 oszillie- rend in horizontaler Richtung, wobei die gegenläufige Bewegungsrichtung an den beiden Stangen 7, 7 ' durch zwei Pfeile angedeutet ist.In the housing 3 there is a rotary drive (not shown), for example an electric motor, which drives a crank 6 which is connected at its two outer radial points via an elongated hole and pin on the one hand to the rod 7 and on the other hand to the rod 7 '. When the crank 6 rotates in the direction of the arrow, the rods 7 and 7 'and thus the conveyor grids 5 oscillate. rend in the horizontal direction, the opposite direction of movement on the two rods 7, 7 'is indicated by two arrows.
Die Richtung, die das zu trocknende Gut nimmt, ist oben in der Figur 2 durch kleine Pfeile angedeutet. Sie zeigen an, daß das durch die Eingabeöffnung 1 eingegebene Gut zunächst auf der zweitoberen Heizplatte 4 nach links gefördert wird, dann auf die darunter liegende Heizplatte 4 fällt und nach rechts befördert wird usw.. Damit entsteht insgesamt ein mäanderförmiger Verlauf des Förderweges des Gutes, wobei das Gut am Boden des Gehäuses 3 von dem unteren Fördergitter 5 mit den daran befestigten Abstreifern 8 zur Ausgabeöffnung 2 befördert wird.The direction in which the material to be dried takes is indicated by small arrows at the top in FIG. 2. They indicate that the material entered through the input opening 1 is first conveyed to the left on the second upper heating plate 4, then falls onto the heating plate 4 underneath and is conveyed to the right, etc. This results overall in a meandering course of the conveying path of the material, the material at the bottom of the housing 3 is conveyed to the discharge opening 2 by the lower conveyor grid 5 with the wipers 8 attached to it.
Die Figur 3 zeigt das Gehäuse 3 einer dritten Vakuumtrocknungseinrichtung, mit der Eingabeöffnung 1 und der Ausgabeöffnung 2 und dem Anschluß für eine Vakuumpumpe, wie in Figur 2.FIG. 3 shows the housing 3 of a third vacuum drying device, with the inlet opening 1 and the outlet opening 2 and the connection for a vacuum pump, as in FIG. 2.
Bei dieser Ausführung nach Figur 3 sind nun mehrere Heizplatten 4 hintereinander in vertikaler Richtung angeordnet, wobei hier jede der Heizplatten 4 insgesamt sieben Heizmediumkanäle 41 aufweist, die getrennt voneinander oder wahlweise auch nacheinander von dem Heizmedium durchströmbar sind. Leitungen für die Zu- und Abführung des Heizmediums sind nicht dargestellt, da sie dem Fachmann geläufig sind. Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführung ist jede Heizplatte 4 an ihrer rechten oberen Ecke jeweils an dem einen Ende einer sich radial zur Welle eines nicht gezeigten Drehantriebes erstreckenden Kurbelwelle 9 angebracht. Die linke obere Ecke jeder Heizplatte 4 ist pendelnd an je einer Stange 10 im Gehäuse 3 aufgehängt, die sich gemäß Pfeil bewegen kann, wenn die Kurbelwelle 9 in Pfeilrichtung durch den Drehantrieb bewegt wird. Damit werden die Heizplatten 4 in eine oszil- lierende Bewegung versetzt, bei der sich benachbarte Platten 4 gegensinnig bewegen. Die untere Kante der Heizplatten 4 ist mit Abstreifern 8 versehen, die eine Förderbewegung in Richtung zur Ausgabeöffnung 2 ausführen, wenn die Kurbelwelle 9 sich dreht.In this embodiment according to FIG. 3, a plurality of heating plates 4 are now arranged one behind the other in the vertical direction, with each of the heating plates 4 here having a total of seven heating medium channels 41 through which the heating medium can flow separately or optionally one after the other. Lines for the supply and discharge of the heating medium are not shown, since they are familiar to the person skilled in the art. In the embodiment shown in FIG. 3, each heating plate 4 is attached at its upper right corner to one end of a crankshaft 9 extending radially to the shaft of a rotary drive, not shown. The upper left corner of each heating plate 4 is suspended from each rod 10 in the housing 3, which can move according to the arrow when the crankshaft 9 is moved in the direction of the arrow by the rotary drive. The heating plates 4 are thus placed in an lating movement offset, in which adjacent plates 4 move in opposite directions. The lower edge of the heating plates 4 is provided with wipers 8 which carry out a conveying movement in the direction of the discharge opening 2 when the crankshaft 9 rotates.
Figur 4 der Zeichnung schließlich zeigt in einem Teil- Vertikalschnitt eine vierte Ausführung einer Vakuumtrocknungseinrichtung, bei der wieder die einzelnen Heizplatten 4 in vertikalen Ebenen parallel zueinander angeordnet sind. Die Heizplatten 4 hängen hier an einer drehan- treibbaren Kurbelwelle 11, wobei jede zweite Heizplatte 4 an einer von der Drehachse 11' der Kurbelwelle entfernten Kurbel gelagert ist, während die dazwischen liegenden Heizplatten 4 genau auf der Drehachse 11' der Kurbelwelle 11 angeordnet sind. Die einzelnen Kurbeln der Kurbelwelle 11 sind jeweils um 180° zueinander versetzt, so daß sich eine gegenläufige Bewegung der auf- und abwärts bewegbaren Heizplatten 4 im Sinne der Bewegungspfeile ergibt. Die zwischen den durch die Kurbelwelle 11 bewegbaren Heizplatten 4 angeordneten weiteren Heizplatten 4 behalten ihre Position auch bei Drehung der Kurbelwelle 11 bei. Der Hub der Kurbelwelle 11 ist durch das Maß H dargestellt.Finally, FIG. 4 of the drawing shows, in a partial vertical section, a fourth embodiment of a vacuum drying device in which the individual heating plates 4 are again arranged parallel to one another in vertical planes. The heating plates 4 hang here on a rotatably drivable crankshaft 11, every second heating plate 4 being mounted on a crank remote from the axis of rotation 11 'of the crankshaft, while the heating plates 4 in between are arranged exactly on the axis of rotation 11' of the crankshaft 11. The individual cranks of the crankshaft 11 are each offset by 180 ° to one another, so that there is an opposite movement of the up and down movable heating plates 4 in the direction of the arrows. The further heating plates 4 arranged between the heating plates 4 movable by the crankshaft 11 maintain their position even when the crankshaft 11 is rotating. The stroke of the crankshaft 11 is represented by the dimension H.
Weiterhin sind bei der Ausführung der Vakuumtrocknungseinrichtung gemäß Figur 4 die einzelnen Heizplatten 4 nur einwandig ausgeführt und besitzen in ihrem Verlauf rohrförmige Heizmediumkanäle 41. Durch die Heizmediumkanäle 41 kann das Heizmedium zur Erwärmung der Heizplatten 4 gefördert werden, wobei durch Wärmeleitung innerhalb der Heizplatten 4 auch deren von den Kanälen 41 be- abstandete Bereiche erwärmt werden.Furthermore, in the embodiment of the vacuum drying device according to FIG. 4, the individual heating plates 4 are of single-walled design and have tubular heating medium channels 41 in their course. The heating medium channels 41 can be used to promote the heating medium for heating the heating plates 4, whereby heat conduction within the heating plates 4 also causes them Areas spaced from the channels 41 are heated.
Weiterhin zeigt die Figur 4, daß hier die Heizplatten 4 modular aus mehreren Heizplattenabschnitten 4' zusammen- gesetzt sind. Jeder Heizplattenabschnitt 4' umfaßt dabei einen Heizmediumkanal 41. Außerdem besitzt jeder Heizplattenabschnitt 4' an seiner oberen Kante und an seiner unteren Kante Verbindungselemente 42, 43, mittels denen die einzelnen Heizplattenabschnitt 4' zu den gezeigten Heizplatten 4 werkzeuglos zusammengesetzt werden können. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Zusammensetzen einfach durch Ineinanderhaken erfolgen, wozu die einzelnen Heizplattenabschnitte 4' zunächst gegeneinander verkippt werden. In dieser verkippten Stellung können die Verbindungselemente 42, 43 ineinander eingeführt werden. Wenn danach die Heizplattenabschnitte 4' in die in Figur 4 gezeigte gestreckte Stellung gebracht werden, ist die Verbindung mit ausreichender Lösesicherheit bewirkt, denn allein durch vertikale Bewegung kann diese Verbindung zwischen den einzelnen Heizplattenabschnitten 4' dann nicht mehr gelöst werden.Furthermore, FIG. 4 shows that the heating plates 4 are here modularly composed of a plurality of heating plate sections 4 '. are set. Each heating plate section 4 'comprises a heating medium channel 41. In addition, each heating plate section 4' has on its upper edge and on its lower edge connecting elements 42, 43, by means of which the individual heating plate section 4 'can be assembled to form the heating plates 4 shown without tools. In the present exemplary embodiment, the assembly can be carried out simply by hooking into one another, for which purpose the individual heating plate sections 4 ′ are initially tilted against one another. In this tilted position, the connecting elements 42, 43 can be inserted into one another. If the heating plate sections 4 'are then brought into the extended position shown in FIG. 4, the connection is effected with sufficient releasability, because this connection between the individual heating plate sections 4' can then no longer be released simply by vertical movement.
Vorteilhaft ist bei der in Figur 4 gezeigten Ausführung der Vakuumtrocknungseinrichtung eine besonders dichte Anordnung von Heizplatten 4 möglich, wenn diese, wie in der Zeichnung dargestellt, so angeordnet werden, daß der Hub H etwas kleiner ist als der Abstand zweier Heizmediumkanäle 41 übereinander in einer Heizplatte 4. Auf diese Weise kann eine sehr große Wärmeübertragungsfläche zur Verfügung gestellt werden, die eine wirksame Erwärmung des zu trocknenden Gutes ermöglicht. Außerdem sorgt die Form der Heizplatten 4 dafür, daß das zu trocknende Gut nicht im freien Fall von oben nach unten ungebremst zwischen den Heizplatten 4 hindurchrieseln kann. Vielmehr muß das zu trocknende Gut einen mäanderförmigen Weg zwischen den Heizplatten 4 hindurch nehmen, was die Verweilzeit des Gutes im Bereich der Heizplatten 4 verlängert und so die Trocknung intensiviert. Trotzdem kann die Vakuumtrocknungseinrichtung gemäß Figur 4 auf gesonderte Fördermittel zwischen den Heizplatten 4 vollkommen verzichten. Dies macht die Konstruktion und den Betrieb der Vakuumtrocknungεeinrichtung besonders betriebssicher und kostengünstig.In the embodiment of the vacuum drying device shown in FIG. 4, a particularly dense arrangement of heating plates 4 is advantageously possible if, as shown in the drawing, they are arranged in such a way that the stroke H is slightly smaller than the distance between two heating medium channels 41 one above the other in a heating plate 4. In this way, a very large heat transfer area can be made available, which enables effective heating of the material to be dried. In addition, the shape of the heating plates 4 ensures that the material to be dried cannot trickle freely between the heating plates 4 from top to bottom. Rather, the material to be dried has to take a meandering path between the heating plates 4, which extends the dwell time of the material in the area of the heating plates 4 and thus intensifies the drying. In spite of this, the vacuum drying device according to FIG. 4 can be completely carried out on separate conveying means between the heating plates 4 dispense. This makes the construction and operation of the vacuum drying device particularly reliable and inexpensive.
Auch bei dieser Ausführung der Vakuumtrocknungseinrichtung können an den Heizplatten 4 Abstreifer 8 vorgesehen werden, wie dies an den beiden in Figur 4 rechts liegenden Heizplatten 4 dargestellt ist. Die Abstreifer 8 sind im vorliegenden Fall durch einfache Winkelprofile, z.B. aus Kunststoff, gebildet, die zwischen je zwei ineinandergreifende Verbindungselemente 42, 43 zweier benachbarter Heizplattenabschnitte 4 ' eingeklemmt sind. Auf diese Weise werden die Abstreifer 8 zuverlässig gehaltert und sind zugleich sehr einfach anbringbar.In this embodiment of the vacuum drying device too, wipers 8 can be provided on the heating plates 4, as is shown on the two heating plates 4 on the right in FIG. The wipers 8 are in the present case by simple angle profiles, e.g. made of plastic, which are clamped between two interlocking connecting elements 42, 43 of two adjacent heating plate sections 4 '. In this way, the wipers 8 are held reliably and are at the same time very easy to attach.
Auch zu der Vakuumtrocknungseinrichtung gemäß Figur 4 gehört selbstverständlich ein luftdichtes Gehäuse mit Eingabe- und Ausgabeschleuse sowie einer Vakuumpumpe, mit der das Innere des Gehäuses evakuiert werden kann; diese Teile sind in Figur 4 allerdings nicht nochmal dargeteilt. Of course, the vacuum drying device according to FIG. 4 also includes an airtight housing with an input and output lock and a vacuum pump with which the interior of the housing can be evacuated; however, these parts are not shown again in FIG. 4.

Claims

Patentansprüche :Claims:
Vakuumtrocknungseinrichtung für die Trocknung von schütt- oder fließfähigen Gütern, die Flüssigkeit, insbesondere Wasser, enthalten, oder für die Destillation von Flüssigkeiten, mit einem dichten Gehäuse (3), in das über eine Eingabeöffnung (1) das zu trocknende Gut oder die zu destillierende Flüssigkeit eingebbar ist und aus dem getrocknetes oder in seinem Flüssigkeitsgehalt reduziertes Gut oder Destillations-Restflüssigkeit über eine Ausgabeöffnung (2) ausgebbar ist, wobei das Gehäuseinnere (30) in einem gut- oder flüssigkeitsfreien Gehäusebereich mit der Saugseite einer Vakuumpumpe (12) verbunden ist und wobei im Gehäuseinneren (30) mehrere parallele, voneinander beabstandete Heizplatten (4) angeordnet sind, zwischen denen hindurch das Gut von der Eingabeöffnung (1) zur Ausgabeöffnung (2) bewegbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,Vacuum drying device for drying bulk or flowable goods that contain liquid, in particular water, or for the distillation of liquids, with a sealed housing (3) into which the material to be dried or the material to be distilled is fed via an inlet opening (1) Liquid can be input and from the dried or reduced liquid content or distillation residual liquid can be dispensed via an outlet (2), the housing interior (30) being connected to the suction side of a vacuum pump (12) in a housing area that is free of liquid or good and wherein a plurality of parallel, spaced-apart heating plates (4) are arranged in the interior of the housing, between which the material can be moved from the input opening (1) to the output opening (2), characterized in that
- daß die Heizplatten (4) mit Heizmediumkanälen (41) mit Einlassen (41') und Auslässen (41' ,) ausgebildet sind,- That the heating plates (4) with heating medium channels (41) with inlets (41 ') and outlets (41' , ) are formed,
- daß eine Zusatzpumpe oder ein Zusatzgebläse (14) vorgesehen ist, deren/dessen Saugseite mit einem gut- oder flüssigkeitsfreien Bereich des Gehäuseinneren (30) und deren/dessen Druckseite mit den Einlassen (41') der Heizmediumkanäle (41) verbunden ist,- That an additional pump or an additional blower (14) is provided, the suction side of which is connected to a good or liquid-free area of the interior of the housing (30) and the pressure side of which is connected to the inlets (41 ') of the heating medium channels (41),
- daß die Auslässe (41' ') mit der Saugseite der Vakuumpumpe (12) verbunden sind, und - daß für die Bewegung des Gutes zwischen den Heizplatten (4) hindurch eine Fördereinrichtung vorgesehen ist, mittels der zwischen den Heizplatten (4) liegende separate Fördermittel (5) und/oder die Heizplatten (4) selbst oszillierend bewegbar sind.- That the outlets (41 '') are connected to the suction side of the vacuum pump (12), and - That for the movement of the goods between the heating plates (4) through a conveyor is provided, by means of which between the heating plates (4) lying separate funding (5) and / or the heating plates (4) are themselves oscillating.
2. Vakuumtrocknungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatten (4) in etwa horizontaler Lage fest in dem Gehäuse ( 3 ) angeordnet sind, wobei jeweils benachbarte Heizplatten (4) relativ zueinander horizontal versetzt angeordnet sind, und daß als Fördermittel jeweils zwischen zwei benachbarten Heizplatten (4) ein flaches Fördergitter (5) angeordnet ist.2. Vacuum drying device according to claim 1, characterized in that the heating plates (4) are arranged in an approximately horizontal position fixed in the housing (3), with adjacent heating plates (4) being arranged offset horizontally relative to each other, and that as a means of conveyance between a flat conveyor grid (5) is arranged between two adjacent heating plates (4).
3. Vakuumtrocknungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatten (4) in etwa vertikaler Lage fest in dem Gehäuse ( 3 ) angeordnet sind und daß als Fördermittel jeweils zwischen zwei benachbarten Heizplatten (4) ein flaches Fördergitter (5) angeordnet ist.3. Vacuum drying device according to claim 1, characterized in that the heating plates (4) are arranged in an approximately vertical position in the housing (3) and that a flat conveyor grid (5) is arranged as a means of conveyance between two adjacent heating plates (4).
4. Vakuumtrocknungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatten (4) in etwa vertikaler Lage durch die Fördereinrichtung oszillierend bewegbar in dem Gehäuse (3) gelagert sind, daß als Verbindungsleitungen für die Heizmediumkanäle (41) zwischen den Heizplatten (4) flexible Leitungen vorgesehen sind und daß die zur Ausgabeöffnung (2) weisenden Kanten der Heizplatten (4) mit elastischen, schräg zur Ausgabeöffnung (2) weisenden Abstreifern (8) versehen sind.4. Vacuum drying device according to claim 1, characterized in that the heating plates (4) are mounted in an approximately vertical position by the conveyor in an oscillating manner in the housing (3), that as connecting lines for the heating medium channels (41) between the heating plates (4) flexible Lines are provided and that the edges of the heating plates (4) facing the dispensing opening (2) are provided with elastic wipers (8) pointing obliquely to the dispensing opening (2).
5. Vakuumtrocknungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördergit- ter (5) oder die Heizplatten (4) an zumindest einer Seite eine Vielzahl von schräg aufragenden, flexiblen oder gelenkig befestigten Abstreifern (8) aufweisen.5. Vacuum drying device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the Fördergit- ter (5) or the heating plates (4) on at least one side have a plurality of obliquely upstanding, flexible or articulated wipers (8).
6. Vakuumtrocknungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatten (4) doppelwandige Hohlkörper mit Versteifungsrippen und/oder -sicken und/oder -Stegen sind, deren Hohlräume die Heizmediumkanäle (41) bilden, oder daß die Heizplatten (4) einwandig mit integrierten, voneinander beabstandeten rohrförmigen Bereichen, die die Heizmediumkanäle (41) bilden, ausgeführt sind.6. Vacuum drying device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating plates (4) are double-walled hollow bodies with stiffening ribs and / or beads and / or webs, the cavities of which form the heating medium channels (41), or that the heating plates (4) single-walled with integrated, spaced-apart tubular regions which form the heating medium channels (41).
7. Vakuumtrocknungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatten (4) modular aus mehreren gleichen Heizplattenabschnitten ( 4 ' ) zusammengesetzt sind.7. Vacuum drying device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating plates (4) are modularly composed of several identical heating plate sections (4 ').
8. Vakuumtrocknungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe (12) eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe, vorzugsweise eine Wasserring-Vakuumpumpe, ist und daß der Vakuumpumpe (12) ein Flüssigkeits-Puffer- behälter (21) unmittelbar vorgeschaltet ist.8. Vacuum drying device according to one of the preceding claims, characterized in that the vacuum pump (12) is a liquid ring vacuum pump, preferably a water ring vacuum pump, and that the vacuum pump (12) is directly connected to a liquid buffer container (21).
9. Vakuumtrocknungseinrichtung nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Flüssigkeit-Pufferbehälter (21) und der Vakuumpumpe (12) ein in Abhängigkeit von der Temparatur in der Vakuumpumpe (12) verstellbares Ventil (21') vorgesehen ist, dessen Durchlaß sich bei steigender Temparatur vergrößert und bei sinkender Temperatur verkleinert. 9. Vacuum drying device according to claim 8, characterized in that between the liquid buffer container (21) and the vacuum pump (12) a depending on the temperature in the vacuum pump (12) adjustable valve (21 ') is provided, the passage at increasing temperature increases and decreases with falling temperature.
10. Vakuumtrocknungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe (12) mit ihrem Antriebsmotor (13) und gegebenenfalls ein Antriebsmotor (15) der Zusatzpumpe oder des Zusatzgebläses (14) innerhalb des Gehäuses (3) angeordnet sind und daß das Gehäuse (3) mit einem Wärmeisolationsmantel ausgeführt ist.10. Vacuum drying device according to one of the preceding claims, characterized in that the vacuum pump (12) with its drive motor (13) and optionally a drive motor (15) of the auxiliary pump or the auxiliary fan (14) are arranged within the housing (3) and that Housing (3) is designed with a heat insulation jacket.
11. Vakuumtrocknungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verlauf einer Verbindungsleitung (17) von den Auslässen (41' ') der Heizmediumkanäle (41) zur Saugseite der Vakuumpumpe (12) ein Wärmetauscher (18) eingeschaltet ist, durch den Luft als zweites Medium wahlweise im Kreislauf innerhalb des Gehäuseinneren (30) oder als Frischluft von außen her und dann wieder nach außen durch- leitbar ist. 11. Vacuum drying device according to claim 10, characterized in that in the course of a connecting line (17) from the outlets (41 '') of the heating medium channels (41) to the suction side of the vacuum pump (12), a heat exchanger (18) is switched on, through the air as a second medium, either in a circuit inside the housing (30) or as fresh air from outside and then out again.
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