EP1258691A1 - Vorrichtung zum Trocknen von Teilchen - Google Patents

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EP1258691A1
EP1258691A1 EP02011052A EP02011052A EP1258691A1 EP 1258691 A1 EP1258691 A1 EP 1258691A1 EP 02011052 A EP02011052 A EP 02011052A EP 02011052 A EP02011052 A EP 02011052A EP 1258691 A1 EP1258691 A1 EP 1258691A1
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EP
European Patent Office
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baffle
openings
dryer unit
flow
sectional area
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EP02011052A
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Olof Melander
Holger Zierholz
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Metso Panelboard GmbH
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    • 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
    • F26B17/10—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers
    • F26B17/106—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers the drying enclosure, e.g. its axis, being substantially straight and horizontal, e.g. pneumatic drum dryers; the drying enclosure consisting of multiple substantially straight and horizontal stretches
    • 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
    • F26B17/10—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers
    • F26B17/101—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers the drying enclosure having the shape of one or a plurality of shafts or ducts, e.g. with substantially straight and vertical axis
    • F26B17/104—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers the drying enclosure having the shape of one or a plurality of shafts or ducts, e.g. with substantially straight and vertical axis with fixed or moving internal bodies for defining or changing the course of the entrained material

Definitions

  • the present invention relates to a device for drying in particular chip-like and / or fibrous particles, such as wood chips, Wood fibers or the like, with a dryer unit with at least an inlet opening through which the particles of the dryer unit to be dried can be supplied together with a hot gas stream as a particle stream are, and with at least one outlet opening, through the dried Particles can be removed from the dryer unit, being in the range of Inlet opening a resistance element to increase the flow resistance is provided for the particle flow.
  • Drying devices of this type are used, for example, to in the production of chipboard, OSB and the like required particles, e.g. Wood chips or fibers, before the spreading process to dry.
  • the drying takes place with the help of a hot gas stream, which is generated, for example, in a combustion chamber, and in which the particles to be dried are given up.
  • the particles are together with the hot gas stream of a dryer unit, for example fed to a rotating dryer drum and in the rotating Dryer drum by blades provided inside the drum layered until they are in the desired dry state Leave the dryer drum through its outlet opening and the other Processing to be fed.
  • a resistance element is in the area of the inlet opening provided to increase the flow resistance through which the Particle speed reduced within the dryer unit becomes.
  • a drying device known as a three-pass section has a feed tube through which the particles together with the hot gas stream are introduced into the dryer unit, the through the inlet opening into the dryer unit feed pipe into a pot-shaped one arranged inside the dryer drum End element protrudes.
  • the inside diameter of the pot-shaped End element is larger than the outer diameter of the feed pipe, so that an annular exit gap is formed between them becomes.
  • the hot gas flow carrying the particles reverberates Emerging from the feed pipe against the bottom of the closure element, then occurs after a deflection of 180 ° over the annular outlet gap in the dryer drum and will, in turn after a 180 ° deflection, at a reduced speed passed the dryer drum.
  • a drying device of the beginning Specify the type mentioned, on the one hand, a more uniform Drying of the particles is achieved and secondly the efficiency drying is increased. Due to the increased efficiency should same hot gas temperatures shortens the length of the dryer drum or the temperature of the same length to be used Hot gas can be reduced.
  • the resistance element a variety of staggered in the flow direction arranged, airtight baffle sections, between which each have through openings for the particle flow are, the baffle sections and the through openings to achieve a more even decrease in flow velocity of the particle flow essentially over the entire cross-sectional area the inlet opening are distributed.
  • the baffle sections and the through openings essentially over the entire Cross-sectional area of the dryer unit arranged distributed. This is particularly so then essential if the inlet opening is significantly smaller Cross section than the dryer unit has. Through this configuration is achieved that the particle flow over in such a case the entire cross-sectional area of the dryer unit evenly in its Speed is reduced.
  • a particularly uniform speed profile of the particle flow to achieve, the baffle sections and the passage openings are advantageous essentially uniform and / or symmetrical about the cross-sectional area of the inlet openings and / or the dryer unit distributed.
  • the baffle sections as essentially concentric, especially flat baffle rings formed, which in particular have different diameters.
  • the through openings are preferably essentially concentric Ring openings are formed, which are also different Own diameter.
  • dryer units that act as dryer drums are formed with a circular cross section the use of impact rings with ring openings formed between them a particularly uniform speed profile of the Particle flow achieved.
  • impact rings and ring openings according to the present Registration is not just mathematically exact circular To understand impact sections and openings, but for example also corresponding polygonal configurations, for example 8, 16 or polygonal designs.
  • Baffle sections located to the outside of the dryer unit are advantageous offset downstream from internal baffle sections arranged.
  • the baffle sections thus form against the flow direction a more or less pronounced convex, for example a conical or pyramidal shape, by which the probability for the formation of turbulence is further reduced.
  • Another preferred embodiment of the invention is that of Cross-sectional area of the dryer unit's innermost baffle section full-surface, in particular designed as a circular baffle plate, which is advantageously arranged concentrically to the impact rings. On this prevents the inner area of the particle flow into the dryer unit unhindered at full speed can penetrate.
  • the mutually offset impact sections in Flow direction at least partially. This can be done, for example take place that the inner radius of a Baffle ring is smaller than the outer radius of the next smaller one Baffle ring. Reaching behind the individual impact sections ensures that the particle flow is not directly in the flow direction without Speed reduction can penetrate into the dryer unit. By reaching behind it is achieved that with the hot gas flow entrained particles on an upstream impact section were led against a baffle section further downstream hit, reducing their speed.
  • Fig. 1 shows the longitudinal section through a dryer drum 1, the one has a circular cross section and is rotatable about its longitudinal axis 2.
  • the dryer drum 1 has an inlet opening 3 to which a feed pipe 4 is connected, and an outlet opening 19 for discharging the dried particles.
  • a feed pipe 4 Through the feed pipe 4 is a hot gas stream 21 and particles 22 to be dried, existing by arrows 5 schematically represented particle stream of the dryer drum 1 is supplied.
  • the open end of the feed pipe 4 opens into a cup-shaped closure element 6, which overlaps the open end of the feed tube 4 and a Resistive element 20 for the particle stream 5 forms. Between the Inner wall of the end element 6 and the outer wall of the feed pipe 4 an annular opening 7 is thereby formed, through which the end of the feed pipe 4 emerging particle stream 5 by two deflections enters the interior of the drying drum 1 by 180 ° according to arrows 8.
  • the drying device according to the invention shown in FIG. 2 differs differs only from the drying device according to FIG. 1 the formation of the resistance element 20. Accordingly, in Fig. 1 elements shown in Fig. 2 with the same reference numerals as provided in Fig. 1.
  • the resistance element 20 is shown in FIG. 2 by a plurality of in the flow direction staggered, different Diameter baffle rings 12 formed (see also Fig. 3 and 4).
  • the baffle rings 12 located in the direction of flow have one larger diameter than those against the flow direction Baffle rings 12 so that the resistance element formed by the baffle rings 12 20 has a substantially conical shape, the tip against the direction of flow through the inlet opening 3 in the Dryer drum 1 flowing particle stream 5 is directed.
  • the resistance element is rotated by 180 ° is arranged so that its tip points in the direction of flow.
  • the top of the flow resistance is through a circular baffle 13 formed, which can be seen more clearly in FIG. 4.
  • baffle rings 12 are spaced in the direction of flow, so that between adjacent baffle rings 12 annular through openings 14 are formed.
  • the one extending in the flow direction The width of the through openings 14 is chosen so large that blockage of these through openings 14 by the flow of particles 5 entrained particles 22 is excluded.
  • the particle flow 5 by the resistance element 20 sufficient braked because the particle stream 5 that formed by the baffle rings 12 Resistance element 20 cannot penetrate directly in the direction of flow, but strikes the surfaces of the baffle rings 12 and through the through openings 14 deflected radially inwards or outwards as shown by arrows 15.
  • the outer radius of a baffle ring 12 located downstream is 2 each larger than the inner radius of the adjacent upstream located baffle rings 12.
  • the baffle rings 12 engage behind each other thus in the direction of flow of the particle stream 5, so that ensures is that the particle stream 5 does not contain the resistance element 20 at any point can penetrate without distraction.
  • the inner radii of the downstream Baffle rings 12 are larger than the respective outer radius of the upstream located adjacent baffle ring 12 so that a radial distance 17th arises between these impact rings 12.
  • the distance 17 must however be chosen so small that despite this distance a sufficient Speed reduction of the particle flow 5 is reached.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Trocknen von insbesondere spanartigen und/oder faserigen Teilchen, wie Holzspänen, Holzfasern oder dergleichen, beschrieben. Die Trocknungsvorrichtung umfaßt eine Trocknereinheit (1) mit zumindest einer Einlaßöffnung (3), durch die zu trocknenden Teilchen (22) der Trocknereinheit zusammen mit einem Heißgasstrom (21) als Partikelstrom (5) zuführbar sind. Weiterhin umfaßt die Trocknungsvorrichtung zumindest eine Auslaßöffnung (19), durch die die getrockneten Teilchen aus der Trocknereinheit abführbar sind. Im Bereich der Einlaßöffnung (3) ist ein Widerstandselement (20) zur Erhöhung des Stömungswiderstands für den Partikelstrom (5) vorgesehen. Das Widerstandselement (20) umfaßt eine Vielzahl von in Strömungsrichtung versetzt zueinander angeordneten, luftundurchlässigen Prallabschnitten (12), zwischen denen jeweils Durchgangsöffnungen (14) für den Partikelstrom (5) ausgebildet sind. Die Prallabschnitte (12) und die Durchgangsöffnungen (14) sind zur Erzielung einer gleichmäßigen Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Partikelstroms (5) im wesentlichen über die gesamte Querschnittsfläche der Einlaßöffnung (3) verteilt angeordnet. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von insbesondere spanartigen und/oder faserigen Teilchen, wie Holzspänen, Holzfasern oder dergleichen, mit einer Trocknereinheit mit zumindest einer Einlaßöffnung, durch die die zu trocknenden Teilchen der Trocknereinheit zusammen mit einem Heißgasstrom als Partikelstrom zuführbar sind, und mit zumindest einer Auslaßöffnung, durch die getrockneten Teilchen aus der Trocknereinheit abführbar sind, wobei im Bereich der Einlaßöffnung ein Widerstandselement zur Erhöhung des Strömungswiderstands für den Partikelstrom vorgesehen ist.
Trocknungsvorrichtungen dieser Art werden beispielsweise verwendet, um bei der Herstellung von Spanplatten, OSB-Platten und dergleichen die erforderlichen Teilchen, wie z.B. Holzspäne oder -fasern, vor dem Streuvorgang zu trocknen. Die Trocknung erfolgt dabei mit Hilfe eines Heißgasstromes, der beispielsweise in einer Brennkammer erzeugt wird, und in den die zu trocknenden Teilchen aufgegeben werden. Die Teilchen werden zusammen mit dem Heißgasstrom einer Trocknereinheit, beispielsweise einer rotierenden Trocknertrommel zugeführt und in der rotierenden Trocknertrommel durch im Inneren der Trommel vorgesehene Schaufeln umgeschichtet, bis sie in dem gewünschten trockenen Zustand die Trocknertrommel über deren Auslaßöffnung verlassen und der weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
Ist ein höherer Trocknungsgrad erforderlich, so muß entweder die Trocknertrommel verlängert oder das Heißgas auf eine höhere Temperatur gebracht werden.
Um die Verweildauer der zu trocknenden Teilchen in der Trocknereinheit zu verlängern, ist im Bereich der Einlaßöffnung ein Widerstandselement zur Erhöhung des Strömungswiderstands vorgesehen, durch den die Geschwindigkeit der Teilchen innerhalb der Trocknereinheit verringert wird. Eine als Dreizugstufensektion bekannte Trocknungsvorrichtung besitzt dazu ein Zuführungsrohr, durch das die Teilchen zusammen mit den Heißgasstrom in die Trocknereinheit eingeleitet werden, wobei das durch die Einlaßöffnung in die Trocknereinheit mündende Zuführungsrohr in ein im Inneren der Trocknertrommel angeordnetes, topfförmiges Abschlußelement hineinragt. Der Innendurchmesser des topfförmigen Abschlußelements ist dabei größer als der Außendurchmesser des Zuführungsrohres, so daß zwischen diesen ein ringförmiger Austrittsspalt gebildet wird. Der die Teilchen mit sich führende Heißgasstrom prallt nach Austreten aus dem Zuführungsrohr gegen den Boden des Abschlußelements, tritt anschließend, nach einer Umlenkung um 180°, über den ringförmigen Austrittsspalt in die Trocknertrommel ein und wird, wiederum nach einer 180° Umlenkung, mit verringerter Geschwindigkeit durch die Trocknertrommel hindurchgeleitet.
Problematisch an dieser Vorrichtung ist, daß keine ausreichende Geschwindigkeitsverringerung des Heißgasstromes erfolgt und gleichzeitig durch die Dreifachumlenkung eine starke Verwirbelung des Partikelstromes auftritt. Diese Verwirbelungen führen zu einer ungleichmäßigen Trocknung der Teilchen. Außerdem ist die Geschwindigkeitsverteilung des Partikelstroms innerhalb der Trocknertrommel ungleichmäßig, was ebenfalls zu einer ungleichmäßigen Trocknung der Teilchen führt.
Weiterhin wurde versucht, im Bereich der Einlaßöffnung innerhalb der Trocknertrommel Prallbleche anzuordnen, gegen die der Heißgasstrom mit den Teilchen geführt wird, so daß ein Abbremsen und Ablenken des Heißgasstromes über die Außenkanten des Prallbleches erfolgt. Problematisch an dieser Lösung ist jedoch, daß der Teilchenstrom innerhalb der Trocknertrommel sehr unterschiedliche Geschwindigkeiten besitzt. So ist die Geschwindigkeit des Teilchenstroms im Bereich hinter dem Prallblech fast Null, während die Geschwindigkeit an den Außenseiten des Prallbleches und damit entlang der Außenseite der Trocknertrommel sehr hoch ist. Durch diese ungleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung innerhalb der Trocknertrommel ist die Gleichmäßigkeit der Trocknung nicht zufriedenstellend. Aufgrund der im Randbereich hohen Partikelgeschwindigkeiten ist weiterhin eine große Länge der Trocknertrommel erforderlich, um eine ausreichende Trocknung der Teilchen zu erreichen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Trocknungsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der zum einen eine gleichmäßigere Trocknung der Teilchen erreicht wird und zum anderen der Wirkungsgrad der Trocknung erhöht wird. Durch den erhöhten Wirkungsgrad soll bei gleichen Heißgastemperaturen die Länge der Trocknertrommel verkürzt werden beziehungsweise bei gleicher Länge die Temperatur des zu verwendenden Heißgases verringert werden können.
Ausgehend von einer Trocknungsvorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Widerstandselement eine Vielzahl von in Strömungsrichtung versetzt zueinander angeordneten, luftundurchlässigen Prallabschnitten umfaßt, zwischen denen jeweils Durchgangsöffnungen für den Partikelstrom ausgebildet sind, wobei die Prallabschnitte und die Durchgangsöffnungen zur Erzielung einer gleichmäßigeren Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Partikelstroms im wesentlichen über die gesamte Querschnittsfläche der Einlaßöffnung verteilt angeordnet sind.
Mit der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung wird somit ein gleichmäßigeres Geschwindigkeitsprofil bzw. Strömungsprofil des die Teilchen mit sich führenden Heißgasstromes innerhalb der Trocknereinheit erreicht. Da im Gegensatz zu den bekannten Dreizugstufensektionen der Heißgasstrom nicht mehrmals Umlenkungen um 180° erfährt, treten praktisch keine Turbulenzen auf, die den Wirkungsgrad der Vorrichtung verringern könnten. Durch das gegeneinander Versetzen der Prallabschnitte in Strömungsrichtung wird erreicht, daß die Größen der Durchgangsöffnungen, die zwischen den Prallabschnitten gebildet sind, groß genug gewählt werden können, um ein Verstopfen dieser Durchgangsöffnungen zu verhindern, wobei gleichzeitig jedoch ein ausreichendes Abbremsen der Geschwindigkeit des Heißgasstromes erzielt wird. Würde beispielsweise lediglich ein Prallblech mit darin vorhandenen Durchgangsöffnungen verwendet werden, so besteht bei zu klein gewählten Durchgangsöffnungen das Problem, daß diese relativ schnell verstopfen, während größere Durchgangsöffnungen den Heißgasstrom wiederum im wesentlichen ungehindert passieren lassen würden, so daß die gewünschte Geschwindigkeitsverringerung nicht erzielt wird.
Durch die erfindungsgemäße kaskadenförmige Versetzung der Prallabschnitte in Strömungsrichtung gegeneinander wird ein optimales Gleichgewicht zwischen ausreichender Geschwindigkeitsreduzierung und sicherer Durchgängigkeit für die Teilchen erzielt. Durch die Verteilung der Prallabschnitte und Durchgangsöffnungen im wesentlichen über die gesamte Querschnittsfläche der Einlaßöffnung wird erreicht, daß der in die Trocknereinheit eintretende Heißgasstrom mit den darin geführten Teilchen über die gesamte Ausdehnung der Einlaßöffnung gleichmäßig abgebremst wird und weder Windschattenbereiche noch Geschwindigkeitsspitzen auftreten.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Prallabschnitte und die Durchgangsöffnungen im wesentlichen über die gesamte Querschnittsfläche der Trocknereinheit verteilt angeordnet. Dies ist insbesondere dann wesentlich, wenn die Einlaßöffnung einen wesentlich geringeren Querschnitt als die Trocknereinheit besitzt. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß auch in einem solchen Fall der Partikelstrom über die gesamte Querschnittsfläche der Trocknereinheit gleichmäßig in seiner Geschwindigkeit verringert wird.
Um ein besonders gleichmäßiges Geschwindigkeitsprofil des Partikelstromes zu erreichen, sind vorteilhaft die Prallabschnitte und die Durchgangsöffnungen im wesentlichen gleichmäßig und/oder symmetrisch über die Querschnittsfläche der Einlaßöffnungen und/oder der Trocknereinheit verteilt angeordnet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Prallabschnitte als im wesentlichen konzentrische, insbesondere flache Prallringe ausgebildet, die insbesondere unterschiedliche Durchmesser besitzen. Die Durchgangsöffnungen sind bevorzugt als im wesentlichen konzentrische Ringöffnungen ausgebildet, die ebenfalls unterschiedliche Durchmesser besitzen. Insbesondere bei Trocknereinheiten, die als Trocknertrommeln mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sind, wird durch die Verwendung von Prallringen mit dazwischen ausgebildeten Ringöffnungen ein besonders gleichmäßiges Geschwindigkeitsprofil des Partikelstroms erzielt. Als Prallringe und Ringöffnungen gemäß der vorliegenden Anmeldung sind dabei nicht nur mathematisch exakte kreisförmige Prallabschnitte und Öffnungen zu verstehen, sondern beispielsweise auch entsprechende vieleckige Ausgestaltungen, beispielsweise 8-, 16-oder mehreckige Ausgestaltungen.
Vorteilhaft sind zur Außenseite der Trocknereinheit hin gelegene Prallabschnitte gegenüber innenliegenden Prallabschnitten flußabwärts versetzt angeordnet. Die Prallabschnitte bilden dadurch gegen die Strömungsrichtung eine mehr oder weniger stark ausgeprägte konvexe, beispielsweise eine kegel- oder pyramidenförmige Form, durch die die Wahrscheinlichkeit für die Bildung von Turbulenzen weiter verringert wird. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der bezüglich der Querschnittsfläche der Trocknereinheit am weitesten innenliegende Prallabschnitt vollflächig, insbesondere als kreisförmige Prallscheibe ausgebildet, die vorteilhaft konzentrisch zu den Prallringen angeordnet ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß der innenliegende Bereich des Partikelstroms ungehindert mit voller Geschwindigkeit in die Trocknereinheit eindringen kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hintergreifen sich die gegeneinander versetzt angeordneten Prallabschnitte in Flußrichtung zumindest teilweise. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß zumindest für einen Teil der Prallringe der Innenradius eines Prallrings kleiner ist als der Außenradius des jeweils nächst kleineren Prallrings. Durch das Hintergreifen der einzelnen Prallabschnitte ist gewährleistet, daß der Partikelstrom nicht direkt in Flußrichtung ohne Geschwindigkeitsverringerung in die Trocknereinheit eindringen kann. Durch das Hintergreifen wird erreicht, daß die mit dem Heißgasstrom mitgeführten Partikel, die an einem flußaufwärts gelegenen Prallabschnitt vorbeigeführt wurden gegen einen weiter flußabwärts gelegenen Prallabschnitt treffen und dadurch deren Geschwindigkeit verringert wird.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben; in diesen zeigen:
Fig. 1
einen stark schematisierten Längsschnitt durch eine Trocknungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2
einen stark schematisierten Längsschnitt durch eine Trocknungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 3
eine Detailansicht nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 4
eine perspektivische Detailansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 2.
Fig. 1 zeigt den Längsschnitt durch eine Trocknertrommel 1, die einen kreisförmigen Querschnitt besitzt und um ihre Längsachse 2 rotierbar ist.
Die Trocknertrommel 1 besitzt eine Einlaßöffnung 3 an die ein Zuführrohr 4 angeschlossen ist, sowie eine Auslaßöffnung 19, zum Abführen der getrockneten Teilchen. Durch das Zuführrohr 4 wird ein aus einem Heißgasstrom 21 und zu trocknenden Teilchen 22 bestehender, durch Pfeile 5 schematisch dargestellter Partikelstrom der Trocknertrommel 1 zugeführt.
Das offene Ende des Zuführrohrs 4 mündet in ein topfförmiges Abschlußelement 6, das das offene Ende des Zuführrohrs 4 übergreift und ein Widerstandselement 20 für den Partikelstrom 5 bildet. Zwischen der Innenwand des Abschlußelements 6 und der Außenwand des Zuführrohrs 4 wird dadurch eine Ringöffnung 7 gebildet, durch die der aus dem Ende des Zuführrohrs 4 austretende Partikelstrom 5 durch zweimaliges Umlenken um 180° gemäß Pfeilen 8 in das Innere der Trocknertrommel 1 eintritt.
Durch das Umlenken des Partikelstroms 5 soll die Geschwindigkeit des Partikelstroms 5 verringert werden, damit die Verweilzeit der Partikel in der Trocknertrommel 1 erhöht und der Wirkungsgrad der Trocknereinheit verbessert wird.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß zum einen durch die einzige schmale Ringöffnung 7 die Geschwindigkeit des Partikelstroms 5 nicht wesentlich reduziert wird und zum anderen innerhalb der Trocknertrommel 1 ein relativ ungleichmäßiges Geschwindigkeitsprofil des Partikelstroms 5 entsteht, was zu einer ungleichen Trocknung der Teilchen 22 führt.
Während sich nämlich der Partikelstrom 5 entlang der Außenwand 9 der Trocknertrommel 1 in einem gestrichelt gekennzeichneten Bereich 23 mit relativ hoher Geschwindigkeit bewegt, entsteht unmittelbar hinter dem Abschlußelement 6 ein gestrichelt umrandeter Windschattenbereich 10, in dem die Partikelgeschwindigkeit sehr gering bis teilweise gleich Null ist. Im restlichen Bereich 11 der Trocknertrommel 1 liegt die Geschwindigkeit des Partikelstroms 5 zwischen diesen beiden Extremen, so daß im gesamten Innenraum der Trocknertrommel 1 ein sehr ungleichmäßiges Geschwindigkeitsprofil besteht.
Durch diese ungleichmäßigen Partikelgeschwindigkeiten innerhalb der Trocknertrommel 1 sowie durch die starke Umlenkung der Partikelstroms 5 am Austrittsende des Zuführrohrs 4 entstehen darüber hinaus relativ starke Turbulenzen, die durch Pfeile 24 angedeutet sind.
Die in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung unterscheidet sich von der Trocknungsvorrichtung gemäß Fig. 1 lediglich durch die Ausbildung des Widerstandelements 20. Demzufolge sind bereits in Fig. 1 dargestellte Elemente in Fig. 2 mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen.
Das Widerstandselement 20 ist in Fig. 2 durch eine Vielzahl von in Strömungsrichtung versetzt zueinander angeordneten, unterschiedliche Durchmesser besitzenden Prallringen 12 gebildet (siehe auch Fig. 3 und 4). Dabei besitzen die in Strömungsrichtung gelegenen Prallringe 12 einen größeren Durchmesser als die gegen die Strömungsrichtung gelegenen Prallringe 12, so daß das durch die Prallringe 12 gebildete Widerstandselement 20 eine im wesentlichen kegelförmige Form besitzt, deren Spitze gegen die Strömungsrichtung des durch die Einlaßöffnung 3 in die Trocknertrommel 1 einströmenden Partikelstroms 5 gerichtet ist. Grundsätzlich ist es auch möglich, daß das Widerstandselement um 180° gedreht angeordnet ist, so daß seine Spitze in Strömungsrichtung zeigt.
Die Spitze des Strömungwiderstands wird durch eine kreisförmige Prallscheibe 13 gebildet, die deutlicher in Fig. 4 zu erkennen ist.
Die Prallringe 12 sind in Strömungsrichtung beabstandet angeordnet, so daß zwischen jeweils benachbarten Prallringen 12 ringförmige Durchgangsöffnungen 14 gebildet sind. Die sich in Strömungsrichtung erstreckende Breite der Durchgangsöffnungen 14 ist dabei so groß gewählt, daß ein Verstopfen dieser Durchgangsöffnungen 14 durch die mit dem Partikelstrom 5 mitgeführten Partikel 22 ausgeschlossen ist.
Trotz dieser relativ weiten Durchgangsöffnungen 14 wird der Partikelstrom 5 durch das erfindungsgemäße Widerstandselement 20 ausreichend abgebremst, da der Partikelstrom 5 das durch die Prallringe 12 gebildete Widerstandselement 20 in Flußrichtung nicht direkt durchsetzen kann, sondern auf die Flächen der Prallringe 12 auftrifft und durch die Durchgangsöffnungen 14 hindurch radial nach innen oder außen abgelenkt wird, wie es durch Pfeile 15 dargestellt ist.
Der Außenradius eines jeweils stromabwärts gelegenen Prallringes 12 ist gemäß Fig. 2 jeweils größer als der Innenradius des benachbarten stromaufwärts gelegenen Prallrings 12. Die Prallringe 12 hintergreifen sich somit in Strömungsrichtung des Partikelstroms 5, so daß gewährleistet ist, daß der Partikelstrom 5 an keiner Stelle das Widerstandselement 20 ohne Ablenkung durchdringen kann.
Grundsätzlich ist es auch möglich, daß nur ein Teil oder keine der Prallringe 12 sich gegenseitig hintergreifen, wie es beispielhaft in Fig. 3 dargestellt ist. So ist es beispielsweise möglich, daß die Außenradien von stromaufwärts gelegenen Prallringen 12 im wesentlichen gleich groß sind wie die jeweiligen Innenradien der benachbarten stromabwärts gelegenen Prallringe 12, wie es in Fig. 3 durch die gestrichelten Linien 16 verdeutlicht ist.
Es ist sogar möglich, daß die Innenradien der stromabwärts gelegenen Prallringe 12 größer sind als der jeweilige Außenradius des stromaufwärts gelegenen, benachbarten Prallringes 12, so daß ein radialer Abstand 17 zwischen diesen Prallringen 12 entsteht. Der Abstand 17 muß dabei jedoch so klein gewählt sein, daß trotz dieses Abstandes eine ausreichende Geschwindigkeitsverringerung des Partikelstroms 5 erreicht wird.
Wie in Fig. 2 angedeutet ist, sind in Flußrichtung hinter den Prallringen 12 jeweils nur sehr kleine, gestrichelt dargestellte Windschattenbereiche 18 ausgebildet. Durch die Vielzahl der Prallringe 12 und der zwischen diesen gebildeten Durchgangsöffnungen 14 werden diese Windschattenbereiche 18 sehr klein gehalten, so daß über den gesamten Querschnitt der Trocknertrommel 1 eine sehr gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung des Partikelstroms 5 in Strömungsrichtung nach dem Widerstandselement 20 vorhanden ist, wie es durch Pfeile 25 angedeutet ist. Durch die gleichmäßige und relativ starke Verringerung der Geschwindigkeit des Partikelstroms 5 ist gewährleistet, daß alle zu trocknenden Teilchen 22 mit relativ geringer Geschwindigkeit durch die Trocknertrommel 1 geführt werden, so daß der Wirkungsgrad einer erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung gegenüber bekannten Trocknungsvorrichtungen erhöht ist.
Bezugszeichenliste
1
Trocknertrommel
2
Längsachse
3
Einlaßöffnung
4
Zuführrohr
5
Partikelstrom
6
Abschlußelement
7
Ringöffnung
8
Pfeile
9
Außenwand
10
Windschatten
11
Innenbereich
12
Prallringe
13
Prallscheibe
14
Durchgangsöffnungen
15
Pfeile
16
gestrichelte Linie
17
Abstand
18
Windschattenbereich
19
Auslaßöffnung
20
Widerstandselement
21
Heißgasstrom
22
Teilchen
23
Außenbereich
24
Pfeile

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Trocknen von insbesondere spanartigen und/oder faserigen Teilchen (22), wie Holzspänen, Holzfasern oder dergleichen, mit einer Trocknereinheit (1) mit zumindest einer Einlaßöffnung (3), durch die die zu trocknenden Teilchen (22) der Trocknereinheit (1) zusammen mit einem Heißgasstrom (21) als Partikelstrom (5) zuführbar sind, und mit zumindest einer Auslaßöffnung (19), durch die die getrockneten Teilchen aus der Trocknereinheit (1) abführbar sind, wobei im Bereich der Einlaßöffnung (3) ein Widerstandselement (20) zur Erhöhung des Strömungswiderstands für den Partikelstrom (5) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement (20) eine Vielzahl von in Strömungsrichtung versetzt zueinander angeordneten, luftundurchlässigen Prallabschnitten (12, 13) umfaßt, zwischen denen jeweils Durchgangsöffnungen (14) für den Partikelstrom (5) ausgebildet sind, wobei die Prallabschnitte (12, 13) und die Durchgangsöffnungen (14) zur Erzielung einer gleichmäßigen Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Partikelstroms (5) im wesentlichen über die gesamte Querschnittsfläche der Einlaßöffnung (3) verteilt angeordnet sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Prallabschnitte (12, 13) und die Durchgangsöffnungen (14) im wesentlichen über die gesamte Querschnittsfläche der Trocknereinheit (1) verteilt angeordnet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Prallabschnitte (12, 13) und die Durchgangsöffnungen (14) im wesentlichen gleichmäßig über die Querschnittsfläche der Einlaßöffnung (3) und/oder der Trocknereinheit (1) verteilt angeordnet sind.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Prallabschnitte (12, 13) und/oder die Durchgangsöffnungen (14) im wesentlichen symmetrisch über die Querschnittsfläche der Einlaßöffnung (3) und/oder der Trocknereinheit (1) verteilt angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Prallabschnitte als im wesentlichen konzentrische, insbesondere flache Prallringe (12) ausgebildet sind, die insbesondere unterschiedliche Durchmesser besitzen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß zumindest für einen Teil der Prallringe (12) der Innenradius eines Prallrings (12) kleiner ist als der Außenradius (13) des jeweils nächstkleineren Prallrings.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnungen (14) als im wesentlichen konzentrische Ringöffnungen ausgebildet sind, die insbesondere unterschiedliche Durchmesser besitzen.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß zur Außenseite (9) der Trocknereinheit (1) hin gelegene Prallabschnitte (12) gegenüber innenliegenden Prallabschnitten (12, 13) flußabwärts versetzt angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der bezüglich der Querschnittsfläche der Trocknereinheit (1) am weitesten innenliegende Prallabschnitt vollflächig, insbesondere als kreisförmige Prallscheibe (13) ausgebildet ist, die vorteilhaft konzentrisch zu den Prallringen (12) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß sich die gegeneinander versetzt angeordneten Prallabschnitte (12, 13) in Flußrichtung zumindest teilweise hintergreifen.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Einlaßöffnung (3) kleiner ist als die Querschnittsfläche der Trocknereinheit (1).
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknereinheit als insbesondere rotierende Trocknertrommel (1) ausgebildet ist.
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