EP3775738A1 - Device, system and method for industrial drying of a suspension or solution - Google Patents

Device, system and method for industrial drying of a suspension or solution

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Publication number
EP3775738A1
EP3775738A1 EP20713194.7A EP20713194A EP3775738A1 EP 3775738 A1 EP3775738 A1 EP 3775738A1 EP 20713194 A EP20713194 A EP 20713194A EP 3775738 A1 EP3775738 A1 EP 3775738A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotatably mounted
cylinder
suspension
inductor
solution
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.)
Pending
Application number
EP20713194.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Mathias Trojosky
Martin Körber
Marcel WETTRING
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.)
Allgaier Werke GmbH and Co KG
Original Assignee
Allgaier Werke GmbH and Co KG
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 Allgaier Werke GmbH and Co KG filed Critical Allgaier Werke GmbH and Co KG
Publication of EP3775738A1 publication Critical patent/EP3775738A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/28Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rollers or discs with material passing over or between them, e.g. suction drum, sieve, the axis of rotation being in fixed position
    • F26B17/282Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rollers or discs with material passing over or between them, e.g. suction drum, sieve, the axis of rotation being in fixed position the materials adhering to, and being dried on, the surface of rotating discs with or without scraping devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/28Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rollers or discs with material passing over or between them, e.g. suction drum, sieve, the axis of rotation being in fixed position
    • F26B17/284Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rollers or discs with material passing over or between them, e.g. suction drum, sieve, the axis of rotation being in fixed position the materials being dried on the non-perforated surface of heated rollers or drums
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00Heating arrangements
    • F26B23/04Heating arrangements using electric heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/18Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact
    • F26B3/20Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact the heat source being a heated surface, e.g. a moving belt or conveyor

Definitions

  • the present invention relates to a device, a device package, and a system and a method for industrial drying of a suspension or solution.
  • roller, disk, thin-film or belt dryers are known in particular, which function on the principle of contact drying:
  • Disk dryers are alternatively heated convectively by means of air or by means of thermal radiation.
  • Disk dryers often consist of one or more packages of several circular disks arranged in parallel next to one another and arranged on a supporting shaft.
  • the individual pane serves as a heat exchanger, which transfers thermal energy to the moist medium applied to the pane, whereby the moisture in the medium evaporates.
  • the individual disk is designed as a hollow body, into the cavity of which a heated heat transfer medium flows and the disk wall by means of
  • Heat conduction heated to the outer surface This gives the disc the necessary process temperature on its surface.
  • Typical heat transfer media are, for example, thermal oil, hot water or saturated steam.
  • Disc dryers operated with saturated steam generally use steam pressures of 1 bar (abs.) To 7 bar (abs.) With saturated steam temperatures of 100 ° C to 165 ° C. The heated disks are also rotated. This means that moist media can be narrow
  • Disk dryers are used in particular in the chemical industry, pigment industry, pharmaceutical industry or in the Wastewater treatment their application.
  • the individual rotating circular disks are continuously exposed to a solid-containing liquid in the lower area of their two circular disk surfaces with the aid of stationary sprayers or feed pipes.
  • the exposed liquid dries before the disk has completed a full rotation.
  • the surfaces of the panes can be freed from the dry material and again exposed to liquid containing solids.
  • knives are provided which are in contact with the surfaces and scrape off the dry material, thereby converting it into a powder or granulate or in a film-like form
  • Another disadvantage of the known steam-operated disk dryer is that the use of heating steam as a heat transfer medium and the associated condensation of the saturated steam on the inner wall of the individual hollow disk serving as a heat exchanger achieves a high level of heat output relative to the disk surface corresponding to the state of the art , the temperature of the pane surfaces due to the condensation of saturated steam of a certain pressure is always constant and only depends on the pressure of the
  • Heating steam is dependent. Undercooling of the condensate in the heat exchanger is forbidden, since this could lead to critical "steam hammer" in the heat exchanger for the individual pane a temperature of the to be heated Disc surfaces can be set below 100 ° C, for example. This means that the use of steam-powered disc dryers for temperature-sensitive goods, for example, is no longer necessary
  • the food industry is particularly difficult because there is a risk that the dried goods will be exposed to impermissibly high temperatures through contact with the heated pane surfaces and thus be damaged.
  • the heating steam system would have to be operated in negative pressure, i.e. designed for pressures below 1 bar (abs.). Such a configuration would result in the overall system being significantly more complex and massive. Likewise, only a limited high pressure of the can for heating the panes
  • Heating steam from e.g. up to 7 bar (abs.) can be used, as the design of the panes with flat surfaces limits the design as subject to acceptance
  • Disk packages require, as well as the classification in a higher device category of
  • Pressure vessel directive mean that much more complex and / or massive construction would be required.
  • a liquid to be dried is applied thinly to a roller and dried by indirect heating of the roller surface, in particular the jacket surface.
  • a corresponding release device e.g. Scraper or knife, removes the produced dry material from the roller surface after a certain roll rotation.
  • the liquid to be dried is applied to the inner surface of a standing or lying cylindrical tube.
  • the cylindrical tube has a double jacket structure.
  • a heat transfer medium e.g.
  • Known belt dryers have a conveyor belt on which the goods to be dried are arranged.
  • the conveyor belt is guided on rollers, for example, and is along its largest Extension direction movable.
  • the conveyor belts with the moist material located thereon are usually acted upon by a stream of warm air or by a heat radiator, whereby heat is transferred to the material and it dries.
  • the invention is therefore based on the object of providing a device and a method for the industrial drying of liquids containing solids, with the aid of which the disadvantages of the prior art are overcome.
  • the device according to the invention for industrial drying of a suspension or solution containing a solid comprises a rotatably mounted cylinder with electrically conductive
  • drying is to be understood as meaning that from one
  • Drying is a time-sensitive process, i. E. the drying or drying takes place over a certain period of time and can be ended at any point in time. In the case of complete drying, the moisture contained in the substance or mixture of substances is reduced until it is essentially completely removed from the substance or mixture of substances, so that only a dry solid remains.
  • the drying comprises at least one phase from a plurality of drying phases, which leads to the complete drying of the substance or mixture of substances.
  • the drying phases relate, for example, to a warming phase of the substance or mixture of substances, a further phase of the substance or mixture of substances, in which the moisture contained therein also evaporates or evaporates, and a dried phase of the substance or mixture of substances, in which the moisture essentially corresponds to the substance or mixture of substances is completely withdrawn.
  • the drying of a suspension or solution that contains a solid includes increasing the solid concentration by evaporation and / or evaporation of the Moisture in the suspension or solution, as a result of which the solid remains with a residual moisture or dissolved in the remaining liquid as a concentrated solution or suspension.
  • suspended ceramics, pigments or polymers, mineral sludges such as bentonite sludge, industrial wastewater or even salt solutions or fermentation concentrates are suitable for drying by the device according to the invention.
  • the electrically conductive properties of the rotatably mounted cylinder make it possible to induce an electrical voltage in the body of the cylinder under the influence of a magnetic field that changes over time.
  • the induced voltage leads to a closed current flow, which is known as "eddy current".
  • eddy current a closed current flow
  • Jöule's law this causes heating in the body of the cylinder.
  • the heating resulting from an eddy current is called inductive heating.
  • the heated cylinder ultimately leads to this that a suspension or solution absorbed on the surface dries by heat transfer according to the principle of contact drying. After complete evaporation of the
  • the dried solid remains as dry material on the cylinder surface. If drying is ended earlier, a concentrated substance or mixture of substances remains.
  • the entry of the eddy current into the body of the cylinder is caused by the generated magnetic field of an inductor, which changes over time.
  • an alternating voltage can be applied to the inductor, for example.
  • the applied alternating voltage - determined by its frequency, amplitude, etc. - influences the generated magnetic field and thus the induced inductive heating.
  • the eddy current induced in the cylinder body is determined by the electrical conductivity and the magnetic permeability of the cylinder body.
  • a higher electrical conductivity and / or magnetic permeability and / or a higher frequency of the alternating voltage applied to the inductor result in a lower penetration depth of the induced eddy currents in the cylinder body, so that the inductive heating is effected on the surface or on the surface facing the inductor.
  • inductive heating has the advantage that a less massive and therefore thinner and more weight-reduced design of the dryer can be used with the same heat output. This is because it is neither a cavity nor special
  • Cylinder components must be provided. Due to the heating in the cylinder body and in particular in the surface itself, a higher effective power and improved temperature control can also be achieved, since the heat energy required for drying is neither transferred from the outside via the surface of the component, e.g. Radiation or convective, i.e.
  • the device according to the invention can also offer the possibility of special
  • solution according to the invention also and in particular for e.g. Products from the food industry, temperature sensitive organic pigments, alginates, yeasts, resins etc. can be used. can.
  • the device according to the invention can also open up the possibility of achieving significantly higher surface temperatures or thermal outputs on which the
  • the rotatably mounted cylinder is particularly preferably designed as a rotatably mounted disc.
  • a disk is a geometric body in the shape of a cylinder with a radius greater than its height. This has the advantage that, in comparison to a rotatably mounted cylinder, a more compact dryer solution is made possible with the same surface intended for receiving the liquid to be dried.
  • the rotatably mounted cylinder is arranged horizontally in the direction of its greatest extent. Its base and / or top surface point essentially in the horizontal direction.
  • the rotatably mounted cylinder is a rotatably mounted disc, the Disc arranged vertically in the direction of its greatest extent. Their extended side surfaces point essentially in the horizontal direction. This allows excess liquid, ie the solid-containing suspension or solution, to drip off the surface, so that a substantially uniformly thin film of the liquid can form on the surface of the rotatably mounted cylinder.
  • Both the rotatably mounted cylinder and the rotatably mounted disk can also have a different orientation.
  • a preferred embodiment of the present invention can expediently comprise further rotatably mounted cylinders with electrically conductive properties, each having a surface for receiving the suspension or solution, and / or inductors, the plurality of inductors being configured to the rotatably mounted cylinder or the plurality to inductively heat rotatably mounted cylinders.
  • One or more inductors are particularly preferably assigned for the inductive heating of a rotatably mounted cylinder.
  • the inductive heating also has the effect that the rotatably mounted cylinder is heated at least on the surface. It is also expedient if the inductive heating further has the effect that the rotatably mounted cylinder is heated essentially over the surface.
  • Substantial surface heating is not hindered by the thermal resistances characteristic of each material. This can ensure that a
  • the inductor is advantageously arranged at a distance from the surface of the rotatably mounted cylinder. As a result, the cylinder surface is released for receiving the suspension or solution and is not covered by the inductor. The drying capacity of the cylinder can thus be maximized.
  • the inductor is expediently arranged in a stationary manner relative to the rotatably mounted cylinder, so that the inductor does not move with a rotating cylinder. This is advantageous in that a larger area of the cylinder body is heated than for an inductor that is arranged on the cylinder and therefore rotates with it. This enables a compact design that is essentially limited to the expansion of the cylinder.
  • the rotatably mounted cylinder particularly preferably has an axis of rotation on which it is rotatably mounted.
  • the inductor is designed to surround the cylinder on two opposite sides of the surface along and / or orthogonally to the axis of rotation.
  • the advantage is that the suspension or solution received on the surface of the rotatably mounted cylinder dries on the two opposite sides of the surface along and / or orthogonally to the axis of rotation. This makes it possible to use a single inductor to heat the outer surface and the side surfaces of the cylinder along the axis of rotation and thus to dry the solid-containing liquid on these surfaces in an energy-efficient and material-saving manner.
  • inductive cross-field heating is preferably chosen.
  • other methods such as inductive longitudinal field heating are also possible.
  • the rotatably mounted cylinder particularly preferably has an axis of rotation, the inductor being arranged coaxially to the axis of rotation. This has the advantage that after a corresponding rotation of the cylinder, its surface is heated in the form of an annular surface on which the
  • the rotatably mounted cylinder expediently has a heterogeneous electrical conductivity and / or magnetic permeability such that the rotatably mounted cylinder is heated to a greater extent inductively on the surface.
  • this has the advantage that a larger proportion of the thermal energy is induced in the peripheral area of the cylinder surface and thus closer to the contact surface that absorbs the suspension or solution. This enables more energy-efficient drying to be achieved.
  • the rotatably mounted cylinder can also be constructed, for example in the form of a "sandwich" construction, from several layers of different materials, for example normal steel / structural steel, ferritic stainless steel, copper, graphite or others, in such a way that both the concerns of the best possible efficiency of the inductive heat input, as well as the concerns of optimal heat conduction and heat storage, a simpler construction and also the concerns of a possible corrosive or abrasive effect of the substances to be dried are taken into account.
  • the device according to the invention further comprises a voltage source which is designed to apply an electrical alternating voltage to the inductor in a controllable manner in order to constantly heat the rotatably mounted cylinder.
  • a constant drying process is achieved by constant heating, so that the suspension or solution is always dried within the same time or, in the case of a cylinder rotating at constant rotational speed, after the same cylinder rotation.
  • the rotatably mounted cylinder expediently has a side surface which is formed along the direction of the greatest extent of the rotatably mounted cylinder, the inductor comprising an elongated electrical conductor which is wound along the direction of the greatest extent of the rotatably mounted cylinder such that the coiled elongated electrical conductor covers at least half of the side surface. This allows a large part of the side surface of the rotatably mounted cylinder to be heated inductively, whereby the
  • the drying process is accelerated.
  • the device according to the invention particularly preferably comprises further inductors which are designed to inductively heat the cylinder, the one and the further inductors being wound in a circular, spiral or triangular shape, and the one and the further inductors along the cylinder circumference and the Direction of the greatest extent of the rotatably mounted cylinder are arranged distributed.
  • an arrangement of inductors distributed along the circumference of the cylinder enables a particularly finely graduated heat input to be implemented in each area of the cylinder.
  • the inductor expediently comprises an elongated electrical conductor which, in this way, along the direction of the greatest extent of the rotatably mounted cylinder and the
  • the winding of the inductor is preferably designed in such a way that the elongated electrical conductor is adjacent to one another Has sections.
  • a differentiated or graduated heat input along the cylinder circumference can be induced into the rotatably mounted cylinder with the aid of an inductor, which is adapted to the respective drying task.
  • one-piece designs of the inductor or inductors enable simpler designs of the electrical devices for supplying the inductor or inductors (resonant circuits, generators).
  • the regulation and monitoring of the temperature of the rotatably mounted cylinder is advantageously carried out by measuring the surface temperature of the cylinder, e.g. by a non-contact infrared probe.
  • the signal obtained is used in the drying process to influence the heat input through electrical power control of the device / system:
  • the inductive heat input can be controlled by measuring the resulting product temperature and / or the dry material moisture.
  • the inductor is particularly preferably tubular in order to be able to pass through it
  • the device according to the invention expediently comprises a cooling system which is designed to supply and discharge the coolant to the inductor.
  • a cooling system which is designed to supply and discharge the coolant to the inductor.
  • the inductors are made of tubular metal, e.g. made of copper.
  • tubular metal e.g. made of copper.
  • water from e.g. 20 ° C flow temperature.
  • the water in the inductor is thereby caused to e.g. 30 ° C and then cooled again in a recooler to the flow temperature of 20 ° C.
  • the inductor For the construction of the inductor, copper pipes with an outside diameter of, for example, 10 mm and a wall thickness of, for example, 1 mm are preferably used.
  • the pipelines can also have other cross-sections, for example square, for good processability and, for example, to achieve high rigidity. Significantly higher amounts are particularly preferred for dissipating the heat from the inductor
  • Temperatures of e.g. 80 ° C to 95 ° C provided. This can either be achieved by using significantly smaller amounts of water for cooling, or a cooling water circuit with a high water flow at a higher overall temperature level with a cooling water inlet temperature of approx. 80 ° C and a cooling water return temperature of approx. 95 ° C is used.
  • the resulting cooling water of elevated temperature is e.g. by means of
  • the pipeline in the liquid reservoir, through which the heated cooling water flows, is designed as a heat exchanger with the largest possible surface area, so that the cooling water is able to transfer its heat to the liquid to be dried in the liquid reservoir.
  • the heat dissipated by the cooling water from the inductors is thus recovered and used to preheat the liquid to be dried.
  • the device according to the invention particularly preferably comprises an application device which is designed to apply the suspension or solution to the surface of the rotatably mounted cylinder, in particular to the side surface (s) along the greatest direction of extent.
  • the application device enables the process of application to be automated due to its ability to apply the liquid to be dried mechanically to the surface of the cylinder. It also contributes to the fact that roughly the same amount of liquid is applied to the rotatably mounted cylinder over time, so that there is a high level of process reliability during drying.
  • the device according to the invention expediently comprises a detachment device which is designed to detach the remaining solid material from the surface of the rotatably mounted cylinder, in particular from the side surface (s) along the greatest extension direction.
  • a detachment device which is designed to detach the remaining solid material from the surface of the rotatably mounted cylinder, in particular from the side surface (s) along the greatest extension direction.
  • Removal device a knife, which scrapes the dry material from the surface of the rotatably mounted cylinder.
  • the rotatably mounted cylinder (s) have a heat storage capacity corresponding to the materials used, the area of the cylinder immediately in front of the position of the detaching device for detaching the dried solids from the Cylinder surface form a decaying temperature profile, which depends on the residual moisture of the solid.
  • the invention thus proves to be advantageous in particular for temperature-sensitive goods compared to the previously known heating by saturated steam, in which the roller or disk temperature is particularly in the areas of decreasing solid moisture. still rises and approaches the saturated steam temperature of the heating steam.
  • the inductors are preferred in a manner that avoid contamination of the electrically conductive parts of the inductors or to protect the electrically conductive parts.
  • Glass or a suitable plastic can be used as materials for such housings.
  • the use of a resin, e.g. a synthetic resin is possible, which offers the advantage that the inductors can be cast firmly into the synthetic resin during the manufacturing process. Synthetic resins that can be used are known from the manufacture of transformers, in which the windings of the coils are often also cast in. This achieves a particularly tight and permanent sealing of the inductors.
  • the inductor preferably also further inductors, is arranged integrated within the rotatably mounted cylinder.
  • the inductor or inductors are arranged, for example, in a cavity of the rotatably mounted cylinder and enclosed by the cylinder.
  • the inductor or inductors are also set in rotation with the cylinder via a common shaft.
  • the electrical supply to the inductor (s) is provided via a hub,
  • Such an arrangement is advantageous in order to protect the inductor from corrosion, wear or contamination by the solid-containing liquid. From e.g. For reasons of hygiene, such an arrangement is also advantageous in order to keep the liquid to be dried free of contamination.
  • An integrated arrangement of the inductor also makes it easier to homogeneously heat the body of the cylinder inductively. So the inductor can e.g. fill the entire cavity along the direction of extension of the cylinder to heat the surface along the direction of extension of the cylinder.
  • the rotatably mounted cylinder particularly preferably has a shaft, the shaft being drivable via a direct coupling.
  • a much simpler method of driving the rotation of the roller or disk can be used because the steam heating is required
  • Slip-on geared motors are particularly robust and easy to change in the event of damage thanks to the direct coupling. This results in a reduced maintenance and
  • the device according to the invention particularly preferably has a total of four, six, eight, ten or twelve or even more rotatably mounted cylinders or disks.
  • the rotatably mounted cylinders or disks can e.g. be arranged centrally on an axis of rotation or support shaft or several axes of rotation or support shafts distributed at a distance.
  • the cylinders can be provided with a coating that is resistant to corrosion and wear.
  • These coatings can be of a metallic nature, for example made of alloys
  • Coatings have the effect that the heat generated by induction is carried deeper into the component or cylinder, whereas with electrically conductive materials the
  • the cylinder is designed as a roller (i.e. also in the form of an open tube), the outer surface of the cylinder being larger than the two (possibly existing) side surfaces combined. With such a ratio of the surfaces of the cylinder, the drying process is implemented on the outer surface.
  • the inductor or inductors are provided or are arranged in the interior of the cylinder. Due to the electrical conductivity of the outer surface of the cylinder, it is useful to make it from a solid
  • the roller is not formed from an essentially rigid and non-deformable cylinder or tube, but from a flexible band material with electrically conductive properties, which is an endless band or
  • Conveyor belt can be designed, which is deflected via rollers arranged at the ends of the circulating belt. This arrangement according to the invention allows the inductors to be arranged essentially flat under or above the belt material and thus to heat a flat surface evenly.
  • the invention relates to a device for the industrial drying of a suspension or solution which contains a solid, comprising: a cylindrical tube with electrically conductive properties, which has an inner jacket surface for receiving the suspension or solution; an inductor which is designed to inductively heat the cylindrical tube, the inductive heating causing the suspension or solution received on the inner circumferential surface of the cylindrical tube to dry and the solids to remain.
  • the cylindrical tube is in Direction of its greatest extent arranged vertically. Its openings on the end faces essentially point in the vertical direction. As a result, excess liquid, ie the suspension or solution containing solids, can run off the inner jacket surface, so that an essentially uniformly thin film of the liquid can form on the inner jacket surface of the cylindrical tube.
  • the cylindrical tube can also have a different orientation.
  • the inductor which is designed to inductively heat the cylindrical tube, is preferably arranged outside the cylindrical tube.
  • the method of inductive longitudinal field heating is preferably used.
  • the inductor or inductors can be arranged so that they surround the tube from the outside.
  • the invention relates to a device for industrial drying of a suspension or solution that contains a solid, comprising: a conveyor belt with electrically conductive properties that has a surface for receiving the suspension or
  • the conveyor belt is preferably arranged horizontally in the direction of its greatest extent.
  • the conveyor belt is also preferably inclined about its greatest direction of extent in the vertical direction. This allows excess liquid, i. the solid-containing suspension or solution, run off the surface, so that a substantially uniformly thin film of the liquid can form on the surface of the conveyor belt.
  • the conveyor belt can also have a different orientation.
  • the invention relates to a device package for the industrial drying of a suspension or solution which contains a solid.
  • the device package according to the invention comprises a plurality of rotatably mounted disks with electrically conductive properties, each rotatably mounted disk having a surface for receiving the suspension or solution, the rotatably mounted disks being arranged spaced apart from one another along an axis of rotation.
  • inventive device package inductors that are designed to give them
  • inductors being arranged between the plurality of rotatably mounted Sqheiben. This causes the inductive Heating that received on the surfaces of the rotatably mounted discs
  • the suspension or solution dries and the solid remains.
  • the plurality of rotatably mounted disks is preferably arranged in such a way that the rotatably mounted disks are each aligned vertically in the direction of their greatest extent. Their extended side surfaces each point essentially horizontally
  • the invention relates to a system for the industrial drying of a suspension or solution which contains a solid.
  • the system according to the invention comprises the device according to the invention, wherein the inductor is tubular in order to receive a coolant through it, whereby the inductor is cooled, and wherein the device comprises a cooling system which is designed to supply and remove the coolant from the inductor .
  • the system also includes a heat exchanger, wherein the cooling system is connected to the heat exchanger to cool the coolant and the
  • the stream of the suspension or solution to be dried is fed into the heat exchanger before it is fed to the device according to the invention for drying, the coolant being conducted in a separate circuit as countercurrent and preheating the suspension or solution to be dried by heat transfer.
  • the use of the heat exchanger reduces the heat loss of the system and increases the overall drying efficiency.
  • the invention relates to a method for industrial drying of a suspension or solution, which is described below.
  • the method according to the invention for the industrial drying of a suspension or solution which contains a solid comprises the following method steps:
  • the inductive heating takes place at least over the surface in the rotatably mounted cylinder.
  • the method according to the invention expediently further comprises the following steps:
  • the invention enables the direct use of electrical energy and its use for heating the cylinder for drying a solid-containing liquid with high
  • Fig. 1 is a perspective view of a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a side view of a first embodiment of the device according to the invention
  • 3 shows a top view of a first embodiment of the device according to the invention
  • 4 is a front view of a first embodiment of the invention
  • Fig. 5 is a frontal view of a second embodiment of the invention
  • FIG. 6 is a front view of a third embodiment of the invention.
  • FIG. 7 is a side view of a second embodiment of FIG . device according to the invention.
  • FIG. 8 shows a side view of a third embodiment of the device according to the invention.
  • 9 shows a side view of a fourth embodiment of the device according to the invention.
  • 10 is a side view of a fifth embodiment of the device according to the invention.
  • 1 1 is a schematic view of an embodiment of the system according to the invention.
  • Figures 1 to 3 show different views of a first embodiment of the
  • Device 100 for the industrial drying of a suspension or solution.
  • Device 100 has a rotatably mounted disk 110 with electrically conductive properties, the disk 110 being circular, and an inductor 120.
  • the disc 110 is provided with a centrally arranged opening in order to push it onto a shaft and fasten it.
  • the disk preferably contains 110 steel, ferritic stainless steel, copper and / or graphite. However, other electrically conductive materials are also conceivable.
  • the diameter the disk 1 10 is preferably 500 to 1500 mm. It is particularly preferred that
  • the inductor 120 comprises an elongated conductor, e.g. a wire.
  • a non-conductive and non-magnetic coating can be applied.
  • a housing (not shown) made of a non-conductive or magnetizable material that surrounds the inductor 120 is also conceivable. Suitable materials for protecting the inductor 120 are
  • the inductor 120 is arranged to be wound around the disk 110.
  • the wound arrangement can surround the pane surface, preferably half the pane surface.
  • the winding of the inductor 120 begins at the level of the horizontal disk diameter and leads to the upper edge of the disk 110.
  • the contactable end sections of the inductor are spaced on one end face of the disk 110. The distance between the individual
  • wound conductor layers of the inductor 120 can be between 10 and 50 mm.
  • the elongated conductor is circular
  • Sections which are concentrically arranged over the opening.
  • the radii of the circular sections increase with increasing distance from the central opening of the disk 110.
  • the smallest possible distance between the inductor 120 and the rotatably mounted disk 110 is advantageous, since this determines the efficiency of the induced heat input.
  • the distance between inductor 120 and disk 110 is preferably 3 to 10 mm.
  • the arrangement of the inductor 120 wound around the disk 110 is selected so that when an alternating voltage is applied to the inductor 120, an eddy current is induced in the body of the disk 110.
  • the magnetic field generated by inductor 120 is essentially in the direction of the disk surface. aligned.
  • the disk 1 10 also has a certain heat capacity, which is determined by the selected material or the composite materials. That area of the disk 110 that is wrapped by the inductor 120 is directly inductively heated by the inductor 120 and thereby receives the necessary operating temperature around that on the surface of the disk 110
  • the remaining area of the disk 110 has a lower temperature. How the temperature profile is set in the stretch area of the pane 110 that is directly inductively heated and in the area of the pane 110 that is not directly inductively heated depends on the material and its heat capacity and / or Thermal conductivity and the speed of rotation of the disk 1 10.
  • Figures 4 to 6 show different embodiments of the device package 200 for industrial drying of a suspension or solution in a front view.
  • the device packages 200 according to the invention consist of four disks 210 which are fastened centrally on a common support shaft and are arranged parallel to one another.
  • the individual disks 210 are designed, for example, as in the embodiment of FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 4 shows an embodiment in which two inductors 220 are assigned to each disk 210.
  • the inductors 220 are also arranged such that they can each inductively heat an individual disk 210 in the area of one of their side surfaces.
  • the side surfaces lie along the direction of extension of the disks 210.
  • FIG. 5 shows one
  • the inductors 221 inductively heat the side surfaces of the disks 210, which are arranged adjacent to the inductors 221.
  • the disks 210 located on the outside in this device package according to the invention are also inductively heated on their outer side surfaces with an inductor 220.
  • Figure 6 shows a further embodiment of the
  • One inductor 222 is assigned to each disk 210.
  • the inductors 222 are such that they inductively heat the disk 210 assigned to them on the opposite side surfaces along the axis of rotation or support shaft 230.
  • the inductors 222 can be e.g. each extend from one side surface, over the edge of the pane and up to the opposite side surface.
  • FIGS. 7 to 10 show further embodiments of the device 300, 301, 302, 303 according to the invention in a side view. Different configurations for the arrangement of the inductor or inductors are shown. Depending on the requirements placed on the drying process, a plurality of inductors can be distributed along the circumference of the disk 310 for a gradual introduction of heat into each area of an individual disk 310.
  • inductor 320 is arranged adjacent to and at a distance from a side surface of disk 310.
  • the inductor 320 comprises an elongated conductor which is wound along the direction of extent of the disk 310 in such a way that the inductor 320 wound along the direction of extent of the disk 310 covers one side surface of the disk 310.
  • the inductor 320 has two circular sections coaxial about the
  • Rotation axis of the disc 310 are arranged.
  • the radius of the outer circular section is preferably approximately the same size as the radius of the disk 310.
  • This embodiment of the invention also has a detachment device 340 and an application device 350.
  • the Application device 350 is designed to apply the solid-containing liquid to disk 310.
  • the detachment device 340 is designed to detach the dry material from the surface of the disc 310, for example by means of a knife resting on the surface.
  • the application device 350 and the detachment device 340 are arranged, for example, in that area adjacent to the disk 310 which is not covered by the inductor 320.
  • FIGS. 8 and 9 arrangements with several, for example four, individual inductors 321 are shown. When using several individual inductors 321, these can be individually controlled. Both the supply voltage of the inductors and their frequency can be regulated so that the individual areas of the window on which the to be dried
  • FIG. 8 shows an embodiment of the device 301 according to the invention, the inductors 321 each being wound from an elongated conductor in a triangular manner along the direction of extension of the slide 310.
  • the inductors 321 are arranged coaxially along the circumference.
  • the inductors 321 can also be aligned such that a corner of the triangular winding of each inductor 321 points to the axis of rotation or the support shaft.
  • the inductors 321 on one of the side surfaces of the disk 310 can be located within the disk radius or protrude beyond it.
  • FIG. 9 shows a similar arrangement of inductors 322 as in FIG.
  • FIG. 10 shows an embodiment of the device 303 according to the invention, in which the inductor 323 is wound from an elongated conductor and has a varying winding density along the circumference of the disk.
  • the winding density can be determined by the distance between adjacent sections of the elongated conductor. A higher winding density means a smaller distance between the adjacent sections of the elongated conductor and vice versa.
  • the winding density can be different in zones. For example, it can be highest in the area of the application device and lowest in the area of the detachment device.
  • FIG. 11 shows a schematic view of an embodiment of the system according to the invention.
  • the system shown here comprises a rotatably mounted disk 310, an inductor 323, a detachment device 340 and an application device 350. These components of the system have already been explained in more detail above.
  • the system comprises a liquid feed which opens into a liquid tank 370 in which the liquid containing solids intended for drying collects.
  • the application device 350 is connected to the liquid tank 370 in order to convey the solid-containing liquid from the tank onto the surface of the disk 310 and apply it. Excess liquid drips off the surface of the pane and runs back into the liquid tank.
  • the inductor 323 is coupled to a cooling circuit. Coolant is supplied to the inductor 323, which is, for example, tubular, to the
  • the inductor 323 heats up, the supplied coolant carries out the heat from the inductor 323
  • the heated coolant can then be fed into the heat exchanger 360, the liquid feed being preheated as a countercurrent through the heated coolant before it reaches the liquid tank 370.
  • the converter 380 and the resonant circuit 385 serve to regulate the alternating voltage applied to the inductor 323. Furthermore, the resonant circuit 385 is used within the system to supply power to the
  • Inductor 323. The vapors in the form of the moisture evaporated from the liquid to be dried are discharged with the aid of the vent 390.
  • the liquid to be dried is, for example, a mineral suspension with a solids content of 50% dry matter.
  • the required heating power is provided by inductive heating with an output of 240 kW.
  • the inductors are supplied by a generator with an output of 280 kW.
  • the process produces a product quantity of 437 kg / h with a residual moisture of 10% water.
  • the product takes on a temperature of approx. 60 ° C as it dries.

Abstract

A device for industrial drying of a suspension or solution which contains a solid is provided, comprising a rotatably mounted cylinder with electrically conductive properties which has a surface for receiving the suspension or solution, and an inductor which is configured to heat the cylinder inductively. Here, the inductive heating has the effect that the suspension or solution which is received on the surface of the rotatably mounted cylinder dries and the solid remains. Further devices, a system, a device pack and a method for industrial drying of a suspension or solution are also proposed.

Description

VORRICHTUNG, SYSTEM UND VERFAHREN ZUR INDUSTRIELLEN TROCKNUNG DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR INDUSTRIAL DRYING
EINER SUSPENSION ODER LÖSUNG A SUSPENSION OR SOLUTION
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, ein Vörrichtungspaket lind ein System sowie ein Verfahren zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung. The present invention relates to a device, a device package, and a system and a method for industrial drying of a suspension or solution.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zur Trocknung von Schlämmen, feuchten Schüttgütern oder feststoffhaltigen Flüssigkeiten im Allgemeinen bekannt. Ziel der Trocknung ist die (Rück-)Gewinnung der in den Flüssigkeiten bzw. feuchten Gütern enthaltenen Feststoffe, um diese weiterzuverarbeiten oder gewichtsreduziert zu transportieren. Various devices and methods for drying sludge, moist bulk materials or liquids containing solids are generally known from the prior art. The aim of drying is the (recovery) recovery of the solids contained in the liquids or moist goods in order to further process them or to transport them with reduced weight.
In der industriellen Praxis sind insbesondere sogenannte Walzen-, Scheiben-, Dünnschicht- oder Bandtrockner bekannt, die nach dem Prinzip der Kontakttrocknung funktionieren: In industrial practice, so-called roller, disk, thin-film or belt dryers are known in particular, which function on the principle of contact drying:
Durch den Kontakt zwischen einer beheizten Oberfläche und dem zu trocknenden feuchten Medium erwärmt sich dieses und die in dem Medium befindliche Feuchtigkeit verdampft, so dass eine Trocknung stattfindet. Nach der vollständigen Trocknung bleibt das Trockengut zurück. The contact between a heated surface and the moist medium to be dried heats it up and the moisture in the medium evaporates, so that drying takes place. After complete drying, the dry goods are left behind.
Des Weitern werden bekannte Bandtrockner alternativ mittels Luft konvektiv oder mittels Wärmestrahlung beheizt. Scheibentrockner bestehen häufig aus einem oder mehreren Paketen von mehreren parallel nebeneinander angeordneten kreisrunden Scheiben, die auf einer tragenden Welle angeordnet ' sind. Die einzelne Scheibe dient dabei als Wärmeübertrager, welcher thermische Energie auf das auf der Scheibe aufgetragene feuchte Medium überträgt, wodurch die Feuchtigkeit in dem Medium verdampft. Des Weiteren ist die einzelne Scheibe als Hohlkörper ausgebildet, in dessen Hohlraum ein erhitztes Wärmeträgermedium strömt und die Scheibenwandung mittels Furthermore, known belt dryers are alternatively heated convectively by means of air or by means of thermal radiation. Disk dryers often consist of one or more packages of several circular disks arranged in parallel next to one another and arranged on a supporting shaft. The individual pane serves as a heat exchanger, which transfers thermal energy to the moist medium applied to the pane, whereby the moisture in the medium evaporates. Furthermore, the individual disk is designed as a hollow body, into the cavity of which a heated heat transfer medium flows and the disk wall by means of
Wärmeleitung bis zur äußeren Oberfläche erwärmt. Dadurch erhält die Scheibe die nötige Prozesstemperatur auf ihrer Oberfläche. Typische Wärmeträgermedien sind beispielsweise Thermalöl, Heißwasser oder Sattdampf. Sattdampfbetriebene Scheibentrockner verwenden in der Regel Dampfdrücke von 1 bar (abs.) bis 7 bar (abs.) mit Sattdampftemperaturen von 100 °C bis 165 °C. Die erwärmten Scheiben werden zudem rotiert. Somit können feuchte Medien auf engem Heat conduction heated to the outer surface. This gives the disc the necessary process temperature on its surface. Typical heat transfer media are, for example, thermal oil, hot water or saturated steam. Disc dryers operated with saturated steam generally use steam pressures of 1 bar (abs.) To 7 bar (abs.) With saturated steam temperatures of 100 ° C to 165 ° C. The heated disks are also rotated. This means that moist media can be narrow
Raum getrocknet und anschließend abgetragen werden. Scheibentrockner finden insbesondere in Bereichen der chemischen Industrie, Pigmentindustrie, Pharmaindustrie oder in der Abwasserbehandlung ihre Anwendung. Room dried and then removed. Disk dryers are used in particular in the chemical industry, pigment industry, pharmaceutical industry or in the Wastewater treatment their application.
Aus den Patentschriften EP 0 521 221 B1 und US 4640345 sowie dem Gebrauchsmuster From the patents EP 0 521 221 B1 and US 4640345 and the utility model
JP 0G00S6267190 U sind sattdampfbetriebene Scheibentrockner bekannt. Bei diesen Disc dryers operated with saturated steam are known from JP 0G00S6267190 U. With these
Scheibentrocknern werden die einzelnen rotierenden Kreisscheiben im unteren Bereich ihrer beiden kreisrunden Scheibenoberflächen mit Hilfe ortsfester Sprüher oder Aufgaberohre (engl.: feed pipes) mit einer feststoffhaltigen Flüssigkeit kontinuierlich beaufschlagt. Dabei trocknet die beaufschlagte Flüssigkeit bevor die Scheibe eine volle Drehung absolviert hat. Dadurch können die Scheibenoberflächen von dem Trockengut befreit und erneut mit feststoffhaltiger Flüssigkeit beaufschlagt werden. Zur Befreiung der Scheibenoberflächen von dem anhaftenden Trockengut sind an den Oberflächen anliegende Messer vorgesehen, die das Trockengut abschaben, wodurch dieses in Form eines Pulvers oder Granulats oder in einer folienartigen Form in einen In disk dryers, the individual rotating circular disks are continuously exposed to a solid-containing liquid in the lower area of their two circular disk surfaces with the aid of stationary sprayers or feed pipes. The exposed liquid dries before the disk has completed a full rotation. As a result, the surfaces of the panes can be freed from the dry material and again exposed to liquid containing solids. In order to free the disc surfaces from the adhering dry material, knives are provided which are in contact with the surfaces and scrape off the dry material, thereby converting it into a powder or granulate or in a film-like form
nachfolgenden Trockengutausfallschacht fällt Die somit befreite Oberfläche ist für die The following dry material chute falls. The freed surface is for the
Beaufschlagung weiterer Flüssigkeit freigegeben. Application of further liquid released.
Ein weiteres Problem derartiger Trocknerlösungen liegt in der Fertigung nach den geltenden Druckgeräterichtlinien und den Erfordernissen zur Erfüllung behördlicher Abnahmen der Bauteile durch eine zertifizierte Stelle wie des TÜV sowie die wiederkehrende Prüfungen der Bauteile nach einer bestimmten Betriebsdauer oder Anzahl von Lastenwechseln. Im Zusammenhang mit den zur Dampfführung und deren Regelung sowie zur Kondensatabführung notwendigen Rohrleitungen, Armaturen, Messgeräten und Sicherheitseinrichtungen sowie der aufwändigen Fertigung des hohlen Scheibenkörpers und der für die Dampfzuführung und Kondensatabführung bestimmten hohlen Tragwelle ergibt sich ein in der Fertigung sehr komplexes und damit teures System. Ein weiterer Nachteil der bekannten dampfbetriebenen Scheibentrockner besteht darin, dass die Verwendung von Heizdampf als Wärmeträgermedium und die damit verbundene Kondensation des Sattdampfes an der inneren Wandung der einzelnen als Wärmetauscher dienenden, hohlen Scheibe zwar eine dem Stand der Technik entsprechende hohe Wärmeleistung bezogen auf die Scheibenoberfläche erreicht, die Temperatur der Scheibenoberflächen durch die Kondensation von Sattdampf eines bestimmten Druckes aber immer konstant ist und nur vom Druck desAnother problem with such dryer solutions is the production according to the applicable pressure equipment directives and the requirements for compliance with official acceptance of the components by a certified body such as the TÜV as well as the recurring tests of the components after a certain operating time or number of load changes. In connection with the pipelines, fittings, measuring devices and safety devices necessary for the steam supply and its regulation as well as for the condensate discharge as well as the complex production of the hollow disc body and the hollow support shaft intended for the steam supply and condensate discharge, a very complex and therefore expensive system results in the production. Another disadvantage of the known steam-operated disk dryer is that the use of heating steam as a heat transfer medium and the associated condensation of the saturated steam on the inner wall of the individual hollow disk serving as a heat exchanger achieves a high level of heat output relative to the disk surface corresponding to the state of the art , the temperature of the pane surfaces due to the condensation of saturated steam of a certain pressure is always constant and only depends on the pressure of the
Heizdampfes abhängig ist. Eine Unterkühlung des Kondensates im Wärmetauscher verbietet sich, da es in der Folge zu für die einzelne Scheibe kritischen„Dampfschlägen" im Wärmetauscher kommen könnte. Dadurch kann weder auf spezifische Notwendigkeiten einer abgestuften Temperaturbeaufschlagung von z.B. temperaturempfindlichen Gütern Rücksicht genommen werden, noch kann auf einfache Weise eine Temperatur der zu erwärmenden Scheibenoberflächen z.B. unterhalb 100 °C eingestellt werden. Damit ist der Einsatz von dampfbetriebenen Scheibentrocknern für temperaturempfindliche Güter z.B. aus der Heating steam is dependent. Undercooling of the condensate in the heat exchanger is forbidden, since this could lead to critical "steam hammer" in the heat exchanger for the individual pane a temperature of the to be heated Disc surfaces can be set below 100 ° C, for example. This means that the use of steam-powered disc dryers for temperature-sensitive goods, for example, is no longer necessary
Lebensmittelindustrie besonders erschwert, weil die Gefahr besteht, dass die getrockneten Güter durch den Kontakt mit den erwärmten Scheibenoberflächen unzulässig hohen Temperatur ausgesetzt und dadurch geschädigt werden. The food industry is particularly difficult because there is a risk that the dried goods will be exposed to impermissibly high temperatures through contact with the heated pane surfaces and thus be damaged.
Um Oberflächentemperaturen unter 100 °C zu erreichen, müsste das Heizdampfsystem im Unterdrück betrieben, d.h. für Drücke kleiner 1 bar (abs.) ausgestaltet werden. Eine derartige Konfiguration hätte zur Folge, dass das Gesamtsystem nochmals deutlich komplexer und massiver ausfällt. Ebenso kann für die Beheizung der Scheiben nur ein begrenzt hoher Druck des In order to achieve surface temperatures below 100 ° C, the heating steam system would have to be operated in negative pressure, i.e. designed for pressures below 1 bar (abs.). Such a configuration would result in the overall system being significantly more complex and massive. Likewise, only a limited high pressure of the can for heating the panes
Heizdampfs von z.B. bis zu 7 bar (abs.) verwendet werden, da durch die konstruktive Ausführung der Scheiben mit planebenen Flächen Grenzen in der Ausführung als abnahmepflichtige Heating steam from e.g. up to 7 bar (abs.) can be used, as the design of the panes with flat surfaces limits the design as subject to acceptance
Druckbehälter gesetzt sind. Die Verwendung noch höherer Heizdampfdrücke zur Erreichung höherer Trocknerleistungen würde eine unverhältnismäßig stabilere Ausführung der Pressure vessels are set. The use of even higher heating steam pressures to achieve higher dryer capacities would result in a disproportionately more stable execution of the
Scheibenpakete erfordern, sowie die Einordnung in einer erhöhten Gerätekategorie der Disk packages require, as well as the classification in a higher device category of
Druckbehälterrichtlinie bedeuten, wodurch wesentlich komplexere und/oder massivere Bauweisen erforderlich wären. Pressure vessel directive mean that much more complex and / or massive construction would be required.
Neben den beschriebenen Scheibentrocknern sind weiterhin bereits erwähnte Walzentrockner bekannt. In analoger Weise wird eine zu trocknende Flüssigkeit dünn auf eine Walze aufgetragen und durch die indirekte Beheizung der Walzenoberfläche, insbesondere der Mantelfläche, getrocknet. Eine entsprechende Ablösevorrichtung, z.B. Schaber oder Messer, löst nach einer gewissen Walzenumdrehung das erzeugte Trockengut von der Walzenoberfläche ab. Bei Dünnschichttrocknern bzw. Dünnschicht-Eindampfern wird hingegen die zu trocknende Flüssigkeit auf die Innenmantelfläche eines stehenden oder liegenden zylindrischen Rohrs aufgetragen. Das zylindrische Rohr weist dabei eine Doppelmantelstruktur auf. Zur Beheizung der Oberfläche des zylindrischen Rohrs wird ein Wärmeträgermedium, z.B. Sattdampf, Thermalöl oder Heißwasser, in den Zwischenraum des Doppelmantels geleitet, um den inneren Mantel zu umströmen und die Innenmantelfläche zu beheizen, so dass die aufgetragene Flüssigkeit vollständig trocknet oder aufkonzentriert. Das Ablösen des Trockenguts erfolgt durch eine oder mehrere drehbare Ablösevorrichtungen innerhalb des inneren Mantels. In addition to the disk dryers described, the drum dryers already mentioned are also known. In an analogous manner, a liquid to be dried is applied thinly to a roller and dried by indirect heating of the roller surface, in particular the jacket surface. A corresponding release device, e.g. Scraper or knife, removes the produced dry material from the roller surface after a certain roll rotation. In thin-film dryers or thin-film evaporators, on the other hand, the liquid to be dried is applied to the inner surface of a standing or lying cylindrical tube. The cylindrical tube has a double jacket structure. To heat the surface of the cylindrical tube, a heat transfer medium, e.g. Saturated steam, thermal oil or hot water, fed into the space between the double jacket to flow around the inner jacket and heat the inner jacket surface so that the applied liquid dries completely or concentrates. The drying material is detached by one or more rotatable detachment devices within the inner jacket.
Bekannte Bandtrockner weisen ein Transportband auf, auf dem das zu trocknende Gut angeördnet ist. Das Transportband wird beispielsweise auf Rollen geführt und ist längs seiner größten Erstreckungsrichtung beweglich. Bei derartigen Bandtrocknern werden die Transportbänder mit dem darauf befindlichen Feuchtgut in der Regel mit einem Warmluftstrom oder durch einen Wärmestrahler beaufschlagt, wodurch Wärme an das Gut übertragen wird und dieses trocknet. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum industriellen Trocknen von feststoffhaltigen Flüssigkeiten bereitzustellen, mit dessen Hilfe die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden. Known belt dryers have a conveyor belt on which the goods to be dried are arranged. The conveyor belt is guided on rollers, for example, and is along its largest Extension direction movable. In such belt dryers, the conveyor belts with the moist material located thereon are usually acted upon by a stream of warm air or by a heat radiator, whereby heat is transferred to the material and it dries. The invention is therefore based on the object of providing a device and a method for the industrial drying of liquids containing solids, with the aid of which the disadvantages of the prior art are overcome.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch l', 1 9 und 20, durch das System gemäß Anspruch 18, durch das Vorrichtungspaket gemäß Anspruch 21 sowie durch das Verfahren gemäß Anspruch 22 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 17, 23 bis 25 angegeben. This object is achieved by the device according to the invention according to claims 1 ′, 19 and 20, by the system according to claim 18, by the device package according to claim 21 and by the method according to claim 22. Advantageous embodiments of the present invention are specified in subclaims 2 to 17, 23 to 25.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält, umfasst einen drehbar gelagerten Zylinder mit elektrisch leitfähigenThe device according to the invention for industrial drying of a suspension or solution containing a solid comprises a rotatably mounted cylinder with electrically conductive
Eigenschaften, der eine Oberfläche zur Aufnahme der Suspension oder Lösung aufweist, und einen Induktor, der dazu ausgestaltet ist, den Zylinder induktiv zu erwärmen. Dabei bewirkt das induktive Erwärmen, dass die auf der Oberfläche des drehbar gelagerten Zylinders aufgenommene Suspension oder Lösung trocknet und der Feststoff zurückbleibt. Properties, which has a surface for receiving the suspension or solution, and an inductor which is designed to inductively heat the cylinder. The inductive heating causes the suspension or solution taken up on the surface of the rotatably mounted cylinder to dry and the solid remains.
Unter einer Trocknung ist in der vorliegenden Erfindung zu verstehen, dass aus einem In the present invention, drying is to be understood as meaning that from one
Stoffgemisch, beispielsweise einer Suspension oder Lösung Flüssigkeit, beispielsweise in Form von Wasser durch Erwärmen und Verdampfen bzw. Verdunsten entzogen wird. Trocknen ist ein zeitrelevanter Vorgang, d,h. das Trocknen oder die Trocknung verläuft über eine bestimmte zeitliche Dauer und kann zu jedem Zeitpunkt beendet werden. Bei der vollständigen Trocknung wird die im Stoff oder Stoffgemisch enthaltene Feuchtigkeit so lange verringert, bis diese dem Stoff oder Stoffgemisch im Wesentlichen vollständig entzogen ist, so dass lediglich ein trockener Feststoff zurückbleibt. Die Trocknung umfasst zumindest eine Phase aus einer Vielzahl von Trocknungsphasen, die bis zur vollständigen Trocknung des Stoffs oder Stoffgemischs führt. Die Trocknungsphasen betreffen beispielsweise eine Erwärmungsphase des Stoffs oder Stoffgemischs, eine weitere Phase des Stoffs oder Stoffgemischs, in der die darin enthaltene Feuchtigkeit außerdem verdunstet bzw. verdampft, und eine getrocknete Phase des Stoffs oder Stoffgemischs, in der die Feuchtigkeit dem Stoff oder Stoffgemisch im Wesentlichen vollständig entzogen ist. In anderen Worten: die Trocknung einer Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält, umfasst die Erhöhung der Feststoffkonzentration durch Verdunstung und/oder Verdampfung der Feuchtigkeit in der Suspension oder Lösung, wodurch der Feststoff mit einer Restfeuchte oder gelöst in der restlichen Flüssigkeit als konzentrierte Lösung oder Suspension zurückbleibt. Im Grenzfall der vollständigen Trocknung einer Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält, bleibt im Wesentlichen der Feststoff ohne Restfeuchte oder lediglich mit einer sehr geringen Restfeuchte zurück. Sofern im Weiteren der Begriff Trocknen oder Trocknung . verwendet wird, so beschreibt dieser nicht nur den Feuchtigkeitsgehalt des Endprodukts als "trocken" sondern auch die davor liegenden Phasen der Aufkonzentration, in der noch ein wesentlicher Anteil von Mixture of substances, for example a suspension or solution liquid, for example in the form of water, is removed by heating and evaporation or evaporation. Drying is a time-sensitive process, i. E. the drying or drying takes place over a certain period of time and can be ended at any point in time. In the case of complete drying, the moisture contained in the substance or mixture of substances is reduced until it is essentially completely removed from the substance or mixture of substances, so that only a dry solid remains. The drying comprises at least one phase from a plurality of drying phases, which leads to the complete drying of the substance or mixture of substances. The drying phases relate, for example, to a warming phase of the substance or mixture of substances, a further phase of the substance or mixture of substances, in which the moisture contained therein also evaporates or evaporates, and a dried phase of the substance or mixture of substances, in which the moisture essentially corresponds to the substance or mixture of substances is completely withdrawn. In other words: the drying of a suspension or solution that contains a solid includes increasing the solid concentration by evaporation and / or evaporation of the Moisture in the suspension or solution, as a result of which the solid remains with a residual moisture or dissolved in the remaining liquid as a concentrated solution or suspension. In the borderline case of the complete drying of a suspension or solution that contains a solid, essentially the solid remains without residual moisture or only with a very low residual moisture. If in the following the term drying or drying. is used, it describes not only the moisture content of the end product as "dry" but also the preceding phases of concentration in which a substantial proportion of
Feuchtigkeit im Stoff oder Stoffgemisch enthalten ist. Die zur Trocknung vorgesehenen Suspensionen und Lösungen können verschiedenste There is moisture in the substance or mixture of substances. The suspensions and solutions provided for drying can be very diverse
feststoffhaltige Flüssigkeiten sein, die z.B, im Bereich der chemischen Industrie, der Grundstoffund Produktionsgüterindustrie oder der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. So sind beispielsweise suspendierte Keramiken, Pigmente oder Polymere, mineralische Schlämme wie Bentonit-Schlamm, Industrieabwässer oder auch Salzlösungen oder .Gärkonzentrate zur Trocknung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet. be solid-containing liquids that are used, for example, in the chemical industry, the basic and production goods industry or the food industry. For example, suspended ceramics, pigments or polymers, mineral sludges such as bentonite sludge, industrial wastewater or even salt solutions or fermentation concentrates are suitable for drying by the device according to the invention.
Durch die elektrisch leitfähigen Eigenschaften des drehbar gelagerten Zylinders ist es möglich, unter Einfluss eines sich zeitlich ändernden magnetischen Feldes eine elektrische Spannung in dem Körper des Zylinders zu induzieren. Die induzierte Spannung führt zu einem geschlossenen Stromfluss, welcher als„Wirbelstrom" bekannt ist. Gemäß dem Jöuleschen Gesetz wird dadurch in dem Körper des Zylinders eine Erwärmung bewirkt. Die in Folge eines Wirbelstroms entstehende Erwärmung nennt sich induktive Erwärmung. Der erwärmte Zylinder führt schließlich dazu, dass eine auf der Oberfläche aufgenommene Suspension oder Lösung durch Wärmeübertrag nach dem Prinzip der Kontakttrocknung trocknet. Nach der vollständigen Verdampfung der in der The electrically conductive properties of the rotatably mounted cylinder make it possible to induce an electrical voltage in the body of the cylinder under the influence of a magnetic field that changes over time. The induced voltage leads to a closed current flow, which is known as "eddy current". According to Jöule's law, this causes heating in the body of the cylinder. The heating resulting from an eddy current is called inductive heating. The heated cylinder ultimately leads to this that a suspension or solution absorbed on the surface dries by heat transfer according to the principle of contact drying. After complete evaporation of the
Suspension oder Lösung enthaltenen Feuchtigkeit bleibt der getrocknete Feststoff als Trockengut auf der Zylinderoberfläche zurück. Sollte die Trocknung früher beendet werden, bleibt ein aufkonzentrierter Stoff oder Stoffgemisch zurück. Der Eintrag des Wirbelstroms in den Körper des Zylinders wird durch das erzeugte magnetische Feld eines Induktors bewirkt, welches sich zeitlich ändert. Um das magnetische Feld zu erzeugen, kann der Induktor beispielsweise mit einer Wechselspannung beaufschlagt werden. Die dabei angelegte Wechselspannung - bestimmt durch ihre Frequenz, Amplitude usw. - beeinflusst das erzeugte magnetische Feld und somit die bewirkte induktive Erwärmung. Weiterhin wird der im Zylinderkörper induzierte Wirbelstrom von der elektrischen Leitfähigkeit und der magnetischen Permeabilität des Zylinderkörpers bestimmt. Eine höhere elektrische Leitfähigkeit und/oder magnetische Permeabilität und/oder eine höhere Frequenz der an dem Induktor angelegten Wechselspannung bewirken eine geringere Eindringtiefe der induzierten Wirbelströme in den Zylinderkörper, so dass die induktive Erwärmung stärker oberflächig bzw. auf die zum Induktor weisende Fläche bewirkt wird. Moisture contained in suspension or solution, the dried solid remains as dry material on the cylinder surface. If drying is ended earlier, a concentrated substance or mixture of substances remains. The entry of the eddy current into the body of the cylinder is caused by the generated magnetic field of an inductor, which changes over time. In order to generate the magnetic field, an alternating voltage can be applied to the inductor, for example. The applied alternating voltage - determined by its frequency, amplitude, etc. - influences the generated magnetic field and thus the induced inductive heating. Furthermore, the eddy current induced in the cylinder body is determined by the electrical conductivity and the magnetic permeability of the cylinder body. A higher electrical conductivity and / or magnetic permeability and / or a higher frequency of the alternating voltage applied to the inductor result in a lower penetration depth of the induced eddy currents in the cylinder body, so that the inductive heating is effected on the surface or on the surface facing the inductor.
Die induktive Erwärmung hat im Vergleich zur Dampfaufheizung den Vorteil, dass bei gleicher Wärmeleistung eine weniger massive und damit dünnere und gewichtsreduziertere Bauform des Trockners einsetzbär ist. Dies liegt daran, dass weder ein Hohlraum noch besondere Compared to steam heating, inductive heating has the advantage that a less massive and therefore thinner and more weight-reduced design of the dryer can be used with the same heat output. This is because it is neither a cavity nor special
Anforderungen hinsichtlich der Dichtigkeits- oder Druckbeständigkeit an die Requirements regarding the tightness or pressure resistance to the
Zylinderkomponenten gestellt werden müssen. Aufgrund der Erwärmung im Zylinderkörper und insbesondere in der Oberfläche selbst lassen sich zudem eine höhere Wirkleistung und eine verbesserte Temperaturkontrolle erzielen, da die zur Trocknung nötige Wärmeenergie weder über die Oberfläche des Bauteiles von außen durch z.B. Strahlung oder konvektive, d.h. Cylinder components must be provided. Due to the heating in the cylinder body and in particular in the surface itself, a higher effective power and improved temperature control can also be achieved, since the heat energy required for drying is neither transferred from the outside via the surface of the component, e.g. Radiation or convective, i.e.
Wärmeströmung und -Übertragung, oder konduktive Wärmezufuhr, d.h. Wärmeleitung, noch mittels eines Wärmeträgermediums von innen übertragen werden muss. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner die Möglichkeit bieten, auf besondere Heat flow and transfer, or conductive heat input, i.e. Heat conduction, still has to be transferred from the inside by means of a heat transfer medium. The device according to the invention can also offer the possibility of special
Produkteigenschaften temperatursensibler Produkte Rücksicht zu nehmen. So sind Take product properties of temperature-sensitive products into consideration. So are
Oberflächentemperaturen der Zylinder unterhalb 100 °C realisierbar, wodurch die Surface temperatures of the cylinders below 100 ° C can be achieved, which means that the
erfindungsgemäße Lösung auch und insbesondere für z.B. Produkte aus der Lebensmittelindustrie, temperaturempfindliche organische Pigmente, Alginate, Hefen, Harze usw. verwendet werden . kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann außerdem die Möglichkeit eröffnen, auch deutlich höhere Oberflächentemperaturen bzw. Wärmeleistungen zu erzielen, auf denen die solution according to the invention also and in particular for e.g. Products from the food industry, temperature sensitive organic pigments, alginates, yeasts, resins etc. can be used. can. The device according to the invention can also open up the possibility of achieving significantly higher surface temperatures or thermal outputs on which the
feststöffhaltigen Flüssigkeiten trocknen, als derzeit durch die Verwendung dampfbetriebener Trocknerlösungen wegen der Limitierung des Druckes durch Festigkeitsgrenzen des solid-containing liquids dry than currently through the use of steam-driven dryer solutions due to the limitation of the pressure due to the strength limits of the
Druckbehälterbauteils möglich ist. Pressure vessel component is possible.
Besonders bevorzugt ist der drehbar gelagerte Zylinder als drehbar gelagerte Scheibe ausgebildet. Eine Scheibe ist ein geometrischer Körper in Form eines Zylinders, dessen Radius größer als seine Höhe ist. Dies hat den Vorteil, dass im Vergleich zu einem drehbar gelagerten Zylinder eine kompaktere Trocknerlösung bei gleicher zur Aufnahme der zu trocknenden Flüssigkeit bestimmten Oberfläche ermöglicht wird. The rotatably mounted cylinder is particularly preferably designed as a rotatably mounted disc. A disk is a geometric body in the shape of a cylinder with a radius greater than its height. This has the advantage that, in comparison to a rotatably mounted cylinder, a more compact dryer solution is made possible with the same surface intended for receiving the liquid to be dried.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der drehbar gelagerte Zylinder in Richtung seiner größten Erstreckung horizontal angeordnet. Dabei zeigen seine Grund- und/oder Deckfläche im Wesentlichen in horizontale Richtung. Für den besonders bevorzugten Fall, dass der drehbar gelagerte Zylinder eine drehbar gelagerte Scheibe ist, ist die Scheibe in Richtung ihrer größten Erstreckung vertikal angeordnet. Dabei weisen ihre erstreckten Seitenflächen im Wesentlichen in horizontale Richtung..Dadurch kann überschüssige Flüssigkeit, d.h. die feststoffhaltige Suspension oder Lösung, von der Oberfläche abtropfen, so dass sich ein im Wesentlichen gleichmäßig dünner Film der Flüssigkeit auf der Oberfläche des drehbar gelagerten Zylinders bilden kann. Sowohl der drehbar gelagerte Zylinder als auch die drehbar gelagerte Scheibe können auch eine andere Ausrichtung haben. In a further preferred embodiment of the present invention, the rotatably mounted cylinder is arranged horizontally in the direction of its greatest extent. Its base and / or top surface point essentially in the horizontal direction. For the particularly preferred case that the rotatably mounted cylinder is a rotatably mounted disc, the Disc arranged vertically in the direction of its greatest extent. Their extended side surfaces point essentially in the horizontal direction. This allows excess liquid, ie the solid-containing suspension or solution, to drip off the surface, so that a substantially uniformly thin film of the liquid can form on the surface of the rotatably mounted cylinder. Both the rotatably mounted cylinder and the rotatably mounted disk can also have a different orientation.
Zweckmäßigerweise kann eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weitere drehbar gelagerte Zylinder mit elektrisch leitfähigen Eigenschaften, die jeweils eine Oberfläche zur Aufnahme der Suspension oder Lösung aufweisen, und/oder Induktoren umfassen, wobei die mehreren Induktoren dazu ausgestaltet sind, den drehbar gelagerten Zylinder oder die mehreren drehbar gelagerte Zylinder induktiv zu erwärmen. Besonders bevorzugt sind ein oder mehrere Induktoren für die induktive Erwärmung eines drehbar gelagerten Zylinders zugeordnet. Besonders bevorzugt bewirkt das induktive Erwärmen weiter, dass der drehbar gelagerte Zylinder zumindest oberflächig erwärmt wird. Es ist ferner zweckmäßig, wenn das induktive Erwärmen weiter bewirkt, dass der drehbar gelagerte Zylinder im Wesentlichen oberflächig erwärmt wird. Der Vorteil, die drehbar gelagerte Scheibe zumindest oder gar im Wesentlichen und damit gezielt oberflächig zu erwärmen, liegt darin, dass die in die Scheibe eingetragene Wärmeleistung bis zur Kontaktfläche der aufgenommenen Suspension oder Lösung gelangt und bei einer im A preferred embodiment of the present invention can expediently comprise further rotatably mounted cylinders with electrically conductive properties, each having a surface for receiving the suspension or solution, and / or inductors, the plurality of inductors being configured to the rotatably mounted cylinder or the plurality to inductively heat rotatably mounted cylinders. One or more inductors are particularly preferably assigned for the inductive heating of a rotatably mounted cylinder. Particularly preferably, the inductive heating also has the effect that the rotatably mounted cylinder is heated at least on the surface. It is also expedient if the inductive heating further has the effect that the rotatably mounted cylinder is heated essentially over the surface. The advantage of heating the rotatably mounted disk at least or even substantially and thus deliberately superficially lies in the fact that the thermal power introduced into the disk reaches the contact surface of the suspension or solution that has been taken up and, in the case of an im
Wesentlichen oberflächigen Erwärmung nicht durch die für jeden Werkstoff charakteristischen Wärmeleitwiderstände behindert wird. Dadurch kann gewährleistet werden, dass ein Substantial surface heating is not hindered by the thermal resistances characteristic of each material. This can ensure that a
Wärmeübertrag in die erwärmte Scheibe direkt am Ort der aufgetragenen Suspension oder Lösung stattfindet, so dass diese wiederum auf der Scheibenoberfläche nach dem Prinzip der Heat transfer into the heated pane takes place directly at the location of the applied suspension or solution, so that this in turn occurs on the pane surface according to the principle of
Kontakttrocknung trocknet. Contact drying dries.
Vorteil hafterweise ist der Induktor beabstandet zur Oberfläche des drehbar gelagerten Zylinders angeordnet. Dadurch ist die Zylinderoberfläche zur Aufnahme der Suspension oder Lösung freigegeben und wird nicht durch den Induktor verdeckt. Somit lässt sich die Trocknungskapazität des Zylinders maximieren. Zweckmäßigerweise ist der Induktor zudem ortsfest zum drehbar gelagerten Zylinder angeordnet, so dass sich der Induktor bei einem sich rotierenden Zylinder nicht mitbewegt. Dies ist insofern vorteilhaft, als dass ein größerer Bereich des Zylinderkörpers erwärmt wird als für einen Induktor, der auf dem Zylinder angeordnet ist und sich deswegen mitdreht. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise, die sich im Wesentlichen auf die Ausdehnung des Zylinders beschränkt. Besonders bevorzugt weist der drehbar gelagerte Zylinder eine Drehachse auf, auf der er drehbar gelagert ist. Dabei ist der Induktor dazu ausgestaltet, den Zylinder auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Oberfläche entlang und/oder orthogonal zu der Drehachse zu umgeben. Der Vorteil besteht darin, dass die auf der Oberfläche des drehbar gelagerten Zylinders aufgenommene Suspension oder Lösung auf den jeweils zwei gegenüberliegenden Seiten der Oberfläche entlang und/oder orthogonal zu der Drehachse trocknet. Damit ist es möglich, mit einem einzigen Induktor die Mantelfläche und die Seitenflächen des Zylinders entlang der Drehachse zu erwärmen und somit sowohl energieeffizient als auch materialsparend, eine Trocknung der feststoffhaltigen Flüssigkeit auf diesen Flächen zu bewirken. The inductor is advantageously arranged at a distance from the surface of the rotatably mounted cylinder. As a result, the cylinder surface is released for receiving the suspension or solution and is not covered by the inductor. The drying capacity of the cylinder can thus be maximized. In addition, the inductor is expediently arranged in a stationary manner relative to the rotatably mounted cylinder, so that the inductor does not move with a rotating cylinder. This is advantageous in that a larger area of the cylinder body is heated than for an inductor that is arranged on the cylinder and therefore rotates with it. This enables a compact design that is essentially limited to the expansion of the cylinder. The rotatably mounted cylinder particularly preferably has an axis of rotation on which it is rotatably mounted. The inductor is designed to surround the cylinder on two opposite sides of the surface along and / or orthogonally to the axis of rotation. The advantage is that the suspension or solution received on the surface of the rotatably mounted cylinder dries on the two opposite sides of the surface along and / or orthogonally to the axis of rotation. This makes it possible to use a single inductor to heat the outer surface and the side surfaces of the cylinder along the axis of rotation and thus to dry the solid-containing liquid on these surfaces in an energy-efficient and material-saving manner.
Vorzugsweise wird die Methode der induktiven Querfelderwärmung gewählt. Es sind jedoch auch andere Methoden wie die induktive Längsfelderwärmung möglich. The method of inductive cross-field heating is preferably chosen. However, other methods such as inductive longitudinal field heating are also possible.
Besonders bevorzugt weist der drehbar gelagerte Zylinder eine Drehachse auf, wobei der Induktor koaxial zu der Drehachse angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass nach entsprechender Rotation des Zylinders ihre Oberfläche in der Form einer Ringfläche erwärmt wird, auf der die The rotatably mounted cylinder particularly preferably has an axis of rotation, the inductor being arranged coaxially to the axis of rotation. This has the advantage that after a corresponding rotation of the cylinder, its surface is heated in the form of an annular surface on which the
aufgenommene Suspension oder Lösung trocknet. Mit einem einzelnen Induktor lässt sich so ein größerer Bereich der Zylinderoberfläche erwärmen als für einen Induktor der axial angeordnet ist. Zweckmäßigerweise weist der drehbar gelagerte Zylinder eine heterogene elektrische Leitfähigkeit und/oder magnetische Permeabilität dergestalt auf, dass der drehbar gelagerte Zylinder oberflächig stärker induktiv erwärmt wird. Im Gegensatz zu einem Körper mit einer homogenen elektrischen Leitfähigkeit und magnetischen Permeabilität hat dies den Vorteil, dass ein größerer Anteil der Wärmeenergie im Randgebiet der Zylinderoberfläche und somit näher zur Kontaktfläche induziert wird, welche die Suspension oder Lösung aufnimmt. Damit lässt sich eine energieeffizientere Trocknung erzielen. absorbed suspension or solution dries. With a single inductor, a larger area of the cylinder surface can be heated than for an inductor that is arranged axially. The rotatably mounted cylinder expediently has a heterogeneous electrical conductivity and / or magnetic permeability such that the rotatably mounted cylinder is heated to a greater extent inductively on the surface. In contrast to a body with a homogeneous electrical conductivity and magnetic permeability, this has the advantage that a larger proportion of the thermal energy is induced in the peripheral area of the cylinder surface and thus closer to the contact surface that absorbs the suspension or solution. This enables more energy-efficient drying to be achieved.
Vorzugsweise kann der drehbar gelagerte Zylinder statt aus einem einzigen Werkstoff auch z.B. in Form einer„Sandwich"-Bauweise aus mehreren Lagen verschiedener Werkstoffe aufgebaut sein, z.B. aus Normalstahl/Baustahl, ferritischem Edelstahl, Kupfer, Graphit oder anderen, und zwar so, dass sowohl den Belangen eines möglichst guten Wirkungsgrades des induktiven Wärmeeintrages, als auch den Belangen einer optimalen Wärmeleitung und Wärmespeicherung, einer einfacheren Bauweise und auch den Belangen einer eventuellen korrosiven oder abrasiven Wirkung der zu trocknenden Stoffe Rechnung getragen wird. Besonders bevorzugt umfasst die erf i n du ngsgemäße Vorrichtung ferner eine Spannungsquelle, die dazu ausgestaltet ist, den Induktor regelbar mit einer elektrischen Wechselspannung zu beaufschlagen, um den drehbar gelagerten Zylinder gleichbleibend zu erwärmen. Durch eine gleichbleibende Erwärmung wird ein gleichbleibender Trocknungsprozess erzielt, so dass die Suspension oder Lösung stets innerhalb derselben Zeit bzw. im Falle eines mit gleichbleibender Drehgeschwindigkeit rotierenden Zylinders nach derselben Zylinderdrehung getrocknet wird. Preferably, instead of a single material, the rotatably mounted cylinder can also be constructed, for example in the form of a "sandwich" construction, from several layers of different materials, for example normal steel / structural steel, ferritic stainless steel, copper, graphite or others, in such a way that both the concerns of the best possible efficiency of the inductive heat input, as well as the concerns of optimal heat conduction and heat storage, a simpler construction and also the concerns of a possible corrosive or abrasive effect of the substances to be dried are taken into account. Particularly preferably, the device according to the invention further comprises a voltage source which is designed to apply an electrical alternating voltage to the inductor in a controllable manner in order to constantly heat the rotatably mounted cylinder. A constant drying process is achieved by constant heating, so that the suspension or solution is always dried within the same time or, in the case of a cylinder rotating at constant rotational speed, after the same cylinder rotation.
Je nach Anforderung an den Trocknungsprozess und dessen eventuell erforderlicher Regelung sowie je nach Anforderung des Produktes gemäß dessen eventueller Temperaturempfindlichkeit können für einen besonders abgestuften Wärmeeintrag in jeden Bereich des drehbar gelagerten Zylinders mehrere Induktoren entlang des Umfangs des Zylinders verteilt angeordnet werden. Spezielle Formate der Induktoren können dabei so verwendet werden, dass eine optimale Abdeckung der Zylinderoberfläche erreicht wird. Zweckmäßigerweise weist der drehbar gelagerte Zylinder eine Seitenfläche auf, die sich entlang der Richtung der größten Erstreckung des drehbar gelagerten Zylinders bildet, wobei der Induktor einen elongierten elektrischen Leiter umfasst, welcher derart entlang der Richtung der größten Erstreckung des drehbar gelagerten Zylinders 'gewickelt ist, dass der gewickelte elongierte elektrische Leiter zumindest die Hälfte der Seitenfläche abdeckt. Dadurch lässt sich ein Großteil der Seitenfläche des drehbar gelagerten Zylinders induktiv erwärmen, wodurch der Depending on the requirements of the drying process and its possibly required regulation, as well as depending on the requirements of the product according to its possible temperature sensitivity, several inductors can be distributed along the circumference of the cylinder for a specially graded heat input in each area of the rotatably mounted cylinder. Special inductor formats can be used so that the cylinder surface is optimally covered. The rotatably mounted cylinder expediently has a side surface which is formed along the direction of the greatest extent of the rotatably mounted cylinder, the inductor comprising an elongated electrical conductor which is wound along the direction of the greatest extent of the rotatably mounted cylinder such that the coiled elongated electrical conductor covers at least half of the side surface. This allows a large part of the side surface of the rotatably mounted cylinder to be heated inductively, whereby the
Trocknungsprozess beschleunigt wird. The drying process is accelerated.
Besonders bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung weitere Induktoren, die dazu ausgestaltet sind, den Zylinder induktiv zu erwärmen, wobei der eine und die weiteren Induktoren kreis-, spiral- oder dreiecksförmig gewickelt sind, und wobei der eine und die weiteren Induktoren entlang des Zylinderumfangs und der Richtung der größten Erstreckung des drehbar gelagerten Zylinders verteilt angeordnet sind. Je nach Anforderung an den Trocknungsprozess ist mit einer entlang des Zylinderumfangs verteilten Anordnung von Induktoren ein besonders fein abgestufter Wärmeeintrag in jeden Bereich des Zylinders umsetzbar. The device according to the invention particularly preferably comprises further inductors which are designed to inductively heat the cylinder, the one and the further inductors being wound in a circular, spiral or triangular shape, and the one and the further inductors along the cylinder circumference and the Direction of the greatest extent of the rotatably mounted cylinder are arranged distributed. Depending on the requirements of the drying process, an arrangement of inductors distributed along the circumference of the cylinder enables a particularly finely graduated heat input to be implemented in each area of the cylinder.
Zweckmäßigerweise umfasst der Induktor einen elongierten elektrischen Leiter, welcher derart entlang der Richtung der größten Erstreckung des drehbar gelagerten Zylinders und des The inductor expediently comprises an elongated electrical conductor which, in this way, along the direction of the greatest extent of the rotatably mounted cylinder and the
Zylinderumfangs gewickelt ist, dass der gewickelte elongierte elektrische Leiter entlang des Zylinderumfangs eine variierende Wicklungsdichte aufweist. Die Wicklung des Induktors ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass der elongierte elektrische Leiter nebeneinander liegende Abschnitte aufweist. Dadurch lässt sich ein entlang des Zylinderumfangs differenzierter bzw. abgestufter Wärmeeintrag mit Hilfe eines Induktors in den drehbar gelagerte Zylinder induzieren, welcher der jeweiligen Trocknungsaufgabe angepasst ist. Darüber hinaus ermöglichen einteilige Ausführungen des bzw. der Induktoren simplere Ausführungen der elektrischen Geräte zur Versorgung des bzw. der Induktoren (Schwingkreise, Generatoren). Is wound cylinder circumference that the wound elongated electrical conductor along the cylinder circumference has a varying winding density. The winding of the inductor is preferably designed in such a way that the elongated electrical conductor is adjacent to one another Has sections. As a result, a differentiated or graduated heat input along the cylinder circumference can be induced into the rotatably mounted cylinder with the aid of an inductor, which is adapted to the respective drying task. In addition, one-piece designs of the inductor or inductors enable simpler designs of the electrical devices for supplying the inductor or inductors (resonant circuits, generators).
Die Regelung und Überwachung der Temperatur des drehbar gelagerten Zylinders erfolgt vorteilhafterweise über eine Messung der Oberflächentemperatur des Zylinders z.B. durch eine berührungslose Infrarotsonde. Das erhaltene Signal dient im Trocknungsprozess zur Beeinflussung des Wärmeintrages durch elektrische Leistungsregelung der Vorrichtung/des Systems: Zusätzlich kann der induktive Wärmeeintrag durch eine Messung der sich ergebenden Produkttemperatur und/oder der Trockengutfeuchte gesteuert werden. The regulation and monitoring of the temperature of the rotatably mounted cylinder is advantageously carried out by measuring the surface temperature of the cylinder, e.g. by a non-contact infrared probe. The signal obtained is used in the drying process to influence the heat input through electrical power control of the device / system: In addition, the inductive heat input can be controlled by measuring the resulting product temperature and / or the dry material moisture.
Besonders bevorzugt ist der Induktor rohrförmig ausgebildet, um durch sich hindurch ein The inductor is particularly preferably tubular in order to be able to pass through it
Kühlmittel zu empfangen, wodurch der Induktor gekühlt wird. Dies ist besonders vorteilhaft, da dadurch die Betriebsfähigkeit des Induktors selbst für hohe Leistungen der beaufschlagten Receive coolant, thereby cooling the inductor. This is particularly advantageous because it allows the inductor to operate even for high power levels
Wechselspannung oder für hohe Umgebungstemperaturen gewährleistet ist. AC voltage or for high ambient temperatures is guaranteed.
Zweckmäßigerweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Kühlsystem, welches dazu ausgestaltet ist, das Kühlmittel dem Induktor zuzuführen und abzuführen. Durch die Zu- und Abführung des Kühlmittels kann gewährleistet werden, dass die sich während des Betriebs des Induktors entstehende Wärme auf das zugeführte Kühlmittel überträgt und anschließend abgeführt wird. Der Induktor erhält dadurch eine stabile Betriebstemperatur und Betriebsausfälle durch Überhitzung werden vorgebeugt. The device according to the invention expediently comprises a cooling system which is designed to supply and discharge the coolant to the inductor. By supplying and discharging the coolant, it can be ensured that the heat generated during the operation of the inductor is transferred to the supplied coolant and is then discharged. This gives the inductor a stable operating temperature and prevents operational failures due to overheating.
Um die Kühlung der im Induktor entstehenden Wärme zu ermöglichen, werden die Induktoren aus rohrförmigem Metall, z.B. aus Kupfer, gefertigt. Zur Kühlung wird durch die Rohre Wasser von z.B. 20 °C Vorlauftemperatur geführt. Das Wasser wird im Induktor dadurch auf z.B. 30 °C erwärmt und nachfolgend in einem Rückkühler wieder auf die Vorlauftemperatur von 20 °C gekühlt. In order to allow the heat generated in the inductor to be cooled, the inductors are made of tubular metal, e.g. made of copper. For cooling, water from e.g. 20 ° C flow temperature. The water in the inductor is thereby caused to e.g. 30 ° C and then cooled again in a recooler to the flow temperature of 20 ° C.
Bevorzugt werden zum Aufbau des Induktors Kupferrohrleitungen mit einem Außendurchmesser von beispielsweise 10 mm und einer Wandstärke von beispielsweise 1 mm verwendet. Die Rohrleitungen können für eine gute Verarbeitbarkeit und z.B. zur Erzielung einer hohen Steifigkeit auch andere Querschnitte aufweisen, z.B. quadratisch sein. Besonders bevorzugt sind zur Abführung der Wärme aus dem Induktor deutlich höhere For the construction of the inductor, copper pipes with an outside diameter of, for example, 10 mm and a wall thickness of, for example, 1 mm are preferably used. The pipelines can also have other cross-sections, for example square, for good processability and, for example, to achieve high rigidity. Significantly higher amounts are particularly preferred for dissipating the heat from the inductor
Temperaturen von z.B. 80 °C bis 95 °C vorgesehen. Entweder kann dies dadurch erreicht werden, dass wesentlich geringere Wassermengen zur Kühlung verwendet werden, oder es wird ein Kühlwasserkreislauf mit hohem Wasserdurchfluss auf insgesamt höherem Temperaturniveau mit einer Kühlwasservorlauftemperatur von ca. 80 °C und einer Kühlwasserrücklauftemperatur von ca. 95 °C gefahren. Das so anfallende Kühlwasser erhöhter Temperatur wird z.B. mittels Temperatures of e.g. 80 ° C to 95 ° C provided. This can either be achieved by using significantly smaller amounts of water for cooling, or a cooling water circuit with a high water flow at a higher overall temperature level with a cooling water inlet temperature of approx. 80 ° C and a cooling water return temperature of approx. 95 ° C is used. The resulting cooling water of elevated temperature is e.g. by means of
Rohrleitungen durch eine Flüssigkeitsvorlage für die zu trocknenden Flüssigkeit geführt, welche vor der Zuführung der Flüssigkeit zur erfindungsgemäßen Trocknervorrichtung angeordnet ist. Die Rohrleitung in der Flüssigkeitsvorlage, durch die das aufgewärmte Kühl wasser fließt, wird als Wärmetauscher mit möglichst großer Oberfläche ausgeführt, sodass das Kühlwasser in der Lage ist, seine Wärme an die zu trocknenden Flüssigkeit in der Flüssigkeitsvorlage abzugeben. Die durch das Kühlwasser von den Induktoren abgeführte Wärme wird somit zurückgewonnen und zur Vorwärmung der zu trocknenden Flüssigkeit verwendet. Besonders bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Auftragevorrichtung, die dazu ausgestältet ist, die Suspension oder Lösung auf die Oberfläche des drehbar gelagerten Zylinders, insbesondere auf die Seitenfläche(n) entlang der größten Erstreckungsrichtung aufzutragen. Die Auftragevorrichtung ermöglicht durch ihre Befähigung, die zu trocknende Flüssigkeit maschinell auf die Oberfläche des Zylinders aufzutragen, den Vorgang der Auftragung zu automatisieren. Sie trägt ferner dazu bei, dass auf dem drehbar gelagerte Zylinder auch zeitlich gesehen in etwa dieselbe Menge Flüssigkeit aufgetragen wird, so dass eine hohe Prozesssicherheit bei der Trocknung entsteht. Pipelines passed through a liquid reservoir for the liquid to be dried, which is arranged in front of the supply of the liquid to the dryer device according to the invention. The pipeline in the liquid reservoir, through which the heated cooling water flows, is designed as a heat exchanger with the largest possible surface area, so that the cooling water is able to transfer its heat to the liquid to be dried in the liquid reservoir. The heat dissipated by the cooling water from the inductors is thus recovered and used to preheat the liquid to be dried. The device according to the invention particularly preferably comprises an application device which is designed to apply the suspension or solution to the surface of the rotatably mounted cylinder, in particular to the side surface (s) along the greatest direction of extent. The application device enables the process of application to be automated due to its ability to apply the liquid to be dried mechanically to the surface of the cylinder. It also contributes to the fact that roughly the same amount of liquid is applied to the rotatably mounted cylinder over time, so that there is a high level of process reliability during drying.
Zweckmäßigerweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Ablösevorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, den zurückbleibenden Feststoff von der Oberfläche des drehbar gelagerten Zylinders, insbesondere von den Seitenfläche(n) entlang der größten Erstreckungsrichtung abzulösen. Dadurch wird die Zylinderoberfläche nach dem Trocknen der aufgenommenen Suspension oder Lösung wieder freigegeben, so dass die freigegebene Oberfläche weitere feststoffhaltige Flüssigkeit aufnehmen kann. Somit ist der Trocknungsprozess befähigt, The device according to the invention expediently comprises a detachment device which is designed to detach the remaining solid material from the surface of the rotatably mounted cylinder, in particular from the side surface (s) along the greatest extension direction. As a result, the cylinder surface is released again after the absorbed suspension or solution has dried, so that the released surface can absorb further liquid containing solids. Thus, the drying process is able to
kontinuierlich Trockengut herzustellen. Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße continuously produce dry goods. That according to the invention is particularly preferred
Ablösevorrichtung ein Messer, welches das Trockengut von der Oberfläche des drehbar gelagerten Zylinders abschabt. Removal device a knife, which scrapes the dry material from the surface of the rotatably mounted cylinder.
Da der bzw. die drehbar gelagerten Zylinder ein den verwendeten Werkstoffen entsprechendes Wärmespeichervermögen aufweisen, wird sich in den Bereichen der Zylinder unmittelbar vor der Position der Ablösevorrichtung zum Ablösen der getrockneten Feststoffe von der Zylinderoberfläche ein abklingendes Temperaturprofil ausbilden, welches von der Restfeuchte des Feststoffs abhängig ist. Die Erfindung erweist sich somit insbesondere für temperaturempfindliche Güter als vorteilhaft gegenüber der bisher bekannten Beheizung durch Sattdampf, bei der die Walzen- bzw. Scheibentemperatur besonders in den Bereichen nachlassender Feststofffeuchte. noch ansteigt und sich der Sattdampftemperatur des Heizdampfes arinähert. Since the rotatably mounted cylinder (s) have a heat storage capacity corresponding to the materials used, the area of the cylinder immediately in front of the position of the detaching device for detaching the dried solids from the Cylinder surface form a decaying temperature profile, which depends on the residual moisture of the solid. The invention thus proves to be advantageous in particular for temperature-sensitive goods compared to the previously known heating by saturated steam, in which the roller or disk temperature is particularly in the areas of decreasing solid moisture. still rises and approaches the saturated steam temperature of the heating steam.
Um eine Verschmutzung der elektrisch leitenden Teile der Induktoren zu vermeiden, bzw. die elektrisch leitenden Teile zu schützen, werden die Induktoren bei einer bevorzugten In order to avoid contamination of the electrically conductive parts of the inductors or to protect the electrically conductive parts, the inductors are preferred in a
Ausführungsform mit einer nicht-leitenden und nicht-magnetischen Beschichtung versehen oder in ein Gehäuse aus einem nicht-leitenden Werkstoff eingebracht,· welcher die elektromagnetischen Wellen ungehindert hindurch lässt und welcher sich während des Betriebs auch nicht selbst erwärmt. Als Werkstoffe für solche Gehäuse kann Glas oder auch ein geeigneter Kunststoff verwendet werden. Auch die Verwendung eines Harzes, z.B. eines Kunstharzes ist möglich, was den Vorteil bietet, dass die Induktoren im Herstellungsprozess fest in das Kunstharz eingegossen werden können. Verwendbare Kunstharze sind von der Transformatorenherstellung bekannt, bei denen die Wicklungen der Spulen häufig ebenfalls eingegossen werden. Dadurch wird eine besonders dichte und dauerhafte Versiegelung der Induktoren erreicht. Embodiment provided with a non-conductive and non-magnetic coating or introduced into a housing made of a non-conductive material, which allows the electromagnetic waves to pass through unhindered and which also does not heat itself during operation. Glass or a suitable plastic can be used as materials for such housings. The use of a resin, e.g. a synthetic resin is possible, which offers the advantage that the inductors can be cast firmly into the synthetic resin during the manufacturing process. Synthetic resins that can be used are known from the manufacture of transformers, in which the windings of the coils are often also cast in. This achieves a particularly tight and permanent sealing of the inductors.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Induktor, vorzugsweise auch weitere Induktoren, integriert innerhalb des drehbar gelagerten Zylinders angeordnet. Der bzw. die Induktoren sind beispielsweise in einem Hohlraum des drehbar gelagerten Zylinders angeordnet und von dem Zylinder umschlossen. Bei dieser Ausführungsform wird ferner der bzw. die Induktoren über eine gemeinsame Welle mit dem Zylinder in Rotation versetzt. Die elektrische Versorgung des bzw. der Induktoren erfolgt über eine Nabe, In a further preferred embodiment of the present invention, the inductor, preferably also further inductors, is arranged integrated within the rotatably mounted cylinder. The inductor or inductors are arranged, for example, in a cavity of the rotatably mounted cylinder and enclosed by the cylinder. In this embodiment, the inductor or inductors are also set in rotation with the cylinder via a common shaft. The electrical supply to the inductor (s) is provided via a hub,
beispielsweise über ein Bürstensystem, das dazu in der Lage ist, die erforderliche Spannung zu übertragen. Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft, um den Induktor vor Korrosion, Verschleiß oder Verschmutzung durch die feststoffhaltige Flüssigkeit zu schützen. Aus z.B. hygienischen Gründen ist eine derartige Anordnung ebenso vorteilhaft, um die zu trocknende Flüssigkeit kontaminationsfrei zu halten. Durch eine integrierte Anordnung des Induktors ist es zudem einfacher, den Körper des Zylinders induktiv homogen zu erwärmen. So kann der Induktor z.B. den gesamten Hohlraum entlang der Erstreckungsrichtung des Zylinders ausfüllen, um die Oberfläche entlang der Erstreckungsrichtung des Zylinders zu erwärmen. for example via a brush system that is able to transmit the required voltage. Such an arrangement is advantageous in order to protect the inductor from corrosion, wear or contamination by the solid-containing liquid. From e.g. For reasons of hygiene, such an arrangement is also advantageous in order to keep the liquid to be dried free of contamination. An integrated arrangement of the inductor also makes it easier to homogeneously heat the body of the cylinder inductively. So the inductor can e.g. fill the entire cavity along the direction of extension of the cylinder to heat the surface along the direction of extension of the cylinder.
Besonders bevorzugt weist der drehbar gelagerte Zylinder eine Welle auf, wobei die Welle über eine Direktankupplung antreibbar ist. Im Vergleich zu dampfbeheizten Walzen- bzw. Scheibentrockner kann eine wesentlich einfachere Methode zum Antrieb für die Rotation der Walze bzw. Scheibe verwendet werden, da die für die Dampfbeheizung benötigten The rotatably mounted cylinder particularly preferably has a shaft, the shaft being drivable via a direct coupling. Compared to steam-heated roller or Disk dryer, a much simpler method of driving the rotation of the roller or disk can be used because the steam heating is required
Dampfanschlüsse und Dampfzuführungsrohre entfallen. Für die erfindungsgemäße Vorrichtung können Getriebemotoren mit modernen Steam connections and steam supply pipes are not required. For the device according to the invention can gear motors with modern
Direktankupplungen sogenannte Aufsteckgetriebemotoren verwendet werden. Direct couplings so-called slip-on geared motors are used.
Aufsteckgetriebemotoren sind besonders robust und im Schadensfall durch die Direktankupplung einfach zu wechseln. Dadurch ergeben sich ein reduzierter Wartungs- und Slip-on geared motors are particularly robust and easy to change in the event of damage thanks to the direct coupling. This results in a reduced maintenance and
Instandhaltungsaufwand als für Getriebemotoren, die mit der Tragewelle von dampfbetriebenen Trocknerlösungen gekoppelt sind. Maintenance effort than for gear motors that are coupled to the support shaft of steam-powered dryer solutions.
Besonders bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt vier, sechs, acht, zehn oder zwölf oder noch mehr drehbar gelagerte Zylinder bzw. Scheiben auf. Die drehbar gelagerten Zylinder bzw. Scheiben können dabei z.B. zentrisch auf einer Drehachse oder Tragwelle oder mehreren Drehachsen oder Tragwellen verteilt beabstandet angeordnet sein. The device according to the invention particularly preferably has a total of four, six, eight, ten or twelve or even more rotatably mounted cylinders or disks. The rotatably mounted cylinders or disks can e.g. be arranged centrally on an axis of rotation or support shaft or several axes of rotation or support shafts distributed at a distance.
Bei Verwendung mehrere einzelner Induktoren pro Zylinder können diese einzeln angesteuert und ihre Versorgungsspannungen bezüglich der Frequenz usw. so geregelt werden, das einzelne Bereiche des Zylinders, auf denen sich die zu trocknende feststoffhaltige Flüssigkeit oder auch schon der aufgetrocknete Feststoff mit einer bestimmten Restfeuchte befindet, einen abgestuften, unterschiedlichen Wärmeeintrag erfahren und damit gezielt unterschiedliche Temperaturen erhalten. Insbesondere in den Bereichen, in den das zu trocknende Gut auf dem Zylinder noch als Flüssigkeit vorli egt, kann ein deutlicher höherer Wärmeintrag erfolgen, weil feuchte Güter durch die Verdunstung des Wassers bzw. Lösemittels gekühlt werden und die Gefahr der Überhitzung sowohl des Zylinders als auch des Gutes bei der Trocknung damit gering ist. ln den Bereichen des rotierenden Zylinders, z.B. kurz vor dem Bereich der Ablösevorrichtung zum Ablösen des getrockneten Feststoffes, in denen das Gut schon weitgehend getrocknet ist und nur noch eine geringe Restfeuchte bis zum Erreichen der Zielfeuchte entfernt werden muss, kann durch die individuelle Regelung der Leistung einzelner Induktoren mit deutlich geringeremWhen using several individual inductors per cylinder, these can be controlled individually and their supply voltages can be regulated with regard to frequency, etc. so that individual areas of the cylinder on which the liquid to be dried or the dried solid with a certain residual moisture is located experience gradual, different heat input and thus obtain different temperatures in a targeted manner. In particular, in the areas in which the material to be dried is still present on the cylinder as a liquid, a significantly higher heat input can occur because moist goods are cooled by the evaporation of the water or solvent and the risk of overheating both the cylinder and the cylinder of the goods during drying is thus low. In the areas of the rotating cylinder, e.g. shortly before the area of the detachment device for detaching the dried solids, in which the material is already largely dry and only a small amount of residual moisture needs to be removed until the target humidity is reached, the individual regulation of the output of individual inductors can be achieved with significantly less
Wärmeintrag und somit mit niedrigeren Temperaturen gearbeitet werden, wodurch vermieden wird, dass temperaturempfindliche Güter während der Trocknung überhitzen, verbacken und geschädigt werden. Um bei nicht-korrosionsfesten Werkstoffen eine gute Korrosionsbeständigkeit gegen die zu trocknende Flüssigkeit sowie Abrasionsfestigkeit gegen mechanischen Verschleiß zu erreichen, können die Zylinder mit einer gegen Korrosion und Verschleiß beständigen Beschichtung versehen werden. Diese Beschichtungen können sowohl metallischer Natur, z.B. Legierungen aus Heat input and thus work with lower temperatures, which prevents temperature-sensitive goods from overheating, caking and being damaged during drying. In order to have good corrosion resistance against the to To achieve drying liquid and abrasion resistance against mechanical wear, the cylinders can be provided with a coating that is resistant to corrosion and wear. These coatings can be of a metallic nature, for example made of alloys
Hartmetallen, als auch nicht-metallischer Natur, z.B. Keramik, sein. Nicht-metallische Hard metals, as well as non-metallic nature, e.g. Ceramic, be. Non-metallic
Beschichtungen bewirken, dass die durch die Induktion erzeugte Wärme tiefer in das Bauteil bzw. die Zylinder eingetragen wird, wohingegen bei elektrisch leitenden Werkstoffen der Coatings have the effect that the heat generated by induction is carried deeper into the component or cylinder, whereas with electrically conductive materials the
Beschichtungen ein signifikanter Anteil der Wärme bereits in den Beschichtungen induziert wird. Coatings a significant proportion of the heat is already induced in the coatings.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Zylinder als Walze (d.h. auch in Form eines offenen Tubus) ausgebildet, wobei die Mantelfläche des Zylinders größer ist als die beiden (etwaigen vorhandenen) Seitenflächen zusammen. Bei einem derartigen Verhältnis der Flächen des Zylinders wird der Trocknungsvorgang auf der Mantelfläche realisiert. Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es sinnvoll, dass der oder die Induktoren im Inneren des Zylinders bereitgestellt werden oder angeordnet sind. Aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit der Mantelfläche des Zylinders ist es zweckmäßig, diesen aus einem massivenIn a further embodiment of the present invention, the cylinder is designed as a roller (i.e. also in the form of an open tube), the outer surface of the cylinder being larger than the two (possibly existing) side surfaces combined. With such a ratio of the surfaces of the cylinder, the drying process is implemented on the outer surface. In this embodiment of the present invention, it makes sense that the inductor or inductors are provided or are arranged in the interior of the cylinder. Due to the electrical conductivity of the outer surface of the cylinder, it is useful to make it from a solid
Werkstoff herzustellen, Die weiteren Eigenschaften können im Wesentlichen von den anderen Ausführungsformen wie oben beschrieben übernommen werden. Manufacture material, The other properties can essentially be adopted from the other embodiments as described above.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Walze nicht aus einem im Wesentlichen starren und unverformbaren Zylinder bzw. Tubus geformt sondern aus einem flexiblen Bandmaterial mit elektrisch leitfähigen Eigenschaften, das als Endlosband oder In a further embodiment of the present invention, the roller is not formed from an essentially rigid and non-deformable cylinder or tube, but from a flexible band material with electrically conductive properties, which is an endless band or
Transportband ausgebildet sein kann, welches über an den Enden des umlaufenden Bandes angeordnete Rollen umgelenkt wird.. Diese erfindungsgemäße Anordnung erlaubt es, dass die Induktoren im Wesentlichen flach unter oder auch über dem Bandmaterial angeordnet sind und so eine ebene Fläche gleichmäßig erwärmen können. Conveyor belt can be designed, which is deflected via rollers arranged at the ends of the circulating belt. This arrangement according to the invention allows the inductors to be arranged essentially flat under or above the belt material and thus to heat a flat surface evenly.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält, umfassend: ein zylindrisches Rohr mit elektrisch leitfähigen Eigenschaften, das eine Innenmantelfläche zur Aufnahme der Suspension oder Lösung aufweist; einen Induktor, der dazu ausgestaltet ist, das zylindrische Rohr induktiv zu erwärmen, wobei das induktive Erwärmen bewirkt, dass die auf der Innenmantelfläche des zylindrischen Rohrs aufgenommene Suspension oder Lösung trocknet und der Feststoff zurückbleibt. According to a further aspect, the invention relates to a device for the industrial drying of a suspension or solution which contains a solid, comprising: a cylindrical tube with electrically conductive properties, which has an inner jacket surface for receiving the suspension or solution; an inductor which is designed to inductively heat the cylindrical tube, the inductive heating causing the suspension or solution received on the inner circumferential surface of the cylindrical tube to dry and the solids to remain.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das zylindrische Rohr in Richtung seiner größten Erstreckung vertikal angeordnet. Dabei weisen seine Öffnungen an den Stirnseiten im Wesentlichen in vertikale Richtung. Dadurch kann überschüssige Flüssigkeit, d.h. die feststoffhaltige Suspension oder Lösung, von der Innenmantelfläche ablaufen, so dass sich ein im Wesentlichen gleichmäßig dünner Film der Flüssigkeit auf der Innenmantelfläche des zylindrischen Rohrs bilden kann. Das zylindrische Rohr kann auch eine andere Ausrichtung haben. In a preferred embodiment of the present invention, the cylindrical tube is in Direction of its greatest extent arranged vertically. Its openings on the end faces essentially point in the vertical direction. As a result, excess liquid, ie the suspension or solution containing solids, can run off the inner jacket surface, so that an essentially uniformly thin film of the liquid can form on the inner jacket surface of the cylindrical tube. The cylindrical tube can also have a different orientation.
Vorzugsweise ist der Induktor, der dazu ausgestaltet ist, das zylindrische Rohr induktiv zu erwärmen, außerhalb des zylindrischen Rohrs angeordnet. Vorzugsweise wird die Methode der induktiven Längsfelderwärmung angewendet. Dabei können der bzw. die Induktoren so angeordnet sein, dass Sie das Rohr von außen umgeben. The inductor, which is designed to inductively heat the cylindrical tube, is preferably arranged outside the cylindrical tube. The method of inductive longitudinal field heating is preferably used. The inductor or inductors can be arranged so that they surround the tube from the outside.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält, umfassend: ein Transportband mit elektrisch leitfähigen Eigenschaften, das eine Oberfläche zur Aufnahme der Suspension oderAccording to a further aspect, the invention relates to a device for industrial drying of a suspension or solution that contains a solid, comprising: a conveyor belt with electrically conductive properties that has a surface for receiving the suspension or
Lösung aufweist; einen Induktor, der dazu ausgestaltet ist, die Oberfläche induktiv zu erwärmen, wobei das induktive Erwärmen bewirkt, dass die auf der Oberfläche des Transportbandes aufgenommene Suspension oder Lösung trocknet und der Feststoff zurückbleibt. Vorzugsweise ist das Transportband in Richtung seiner größten Erstreckung horizontal angeordnet. Bevorzugt ist das Transportband ferner um seine größte Erstreckungsrichtung in die vertikale Richtung geneigt. Dadurch kann überschüssige Flüssigkeit, d.h. die feststoffhaltige Suspension oder Lösung, von der Oberfläche ablaufen, so dass sich ein im Wesentlichen gleichmäßig dünner Film der Flüssigkeit auf der Oberfläche des Transportbandes bilden kann. Das Transportband kann auch eine andere Ausrichtung haben. Has solution; an inductor which is designed to inductively heat the surface, the inductive heating causing the suspension or solution received on the surface of the conveyor belt to dry and the solid to remain. The conveyor belt is preferably arranged horizontally in the direction of its greatest extent. The conveyor belt is also preferably inclined about its greatest direction of extent in the vertical direction. This allows excess liquid, i. the solid-containing suspension or solution, run off the surface, so that a substantially uniformly thin film of the liquid can form on the surface of the conveyor belt. The conveyor belt can also have a different orientation.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Vorrichtungspaket zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält. Das erfindungsgemäße Vorrichtungspaket umfasst eine Vielzahl von drehbar gelagerten Scheiben mit elektrisch leitfähigen Eigenschaften, wobei jede drehbar gelagerte Scheibe eine Oberfläche zur Aufnahme der Suspension oder Lösung aufweist, wobei die drehbar gelagerten Scheiben entlang einer Drehachse zueinander beanstandet angeordnet sind. Darüber hinaus umfasst das According to a further aspect, the invention relates to a device package for the industrial drying of a suspension or solution which contains a solid. The device package according to the invention comprises a plurality of rotatably mounted disks with electrically conductive properties, each rotatably mounted disk having a surface for receiving the suspension or solution, the rotatably mounted disks being arranged spaced apart from one another along an axis of rotation. In addition, this includes
erfindungsgemäße Vorrichtungspaket Induktoren, die dazu ausgestaltet sind, die ihnen inventive device package inductors that are designed to give them
zugeordneten drehbar gelagerten Scheiben induktiv zu erwärmen, wobei die Induktoren zwischen der Vielzahl von drehbar gelagerten Sqheiben angeordnet sind. Dabei bewirkt das induktive Erwärmen, dass die auf den Oberflächen der drehbar gelagerten Scheiben aufgenommene to inductively heat associated rotatably mounted disks, the inductors being arranged between the plurality of rotatably mounted Sqheiben. This causes the inductive Heating that received on the surfaces of the rotatably mounted discs
Suspension oder Lösung trocknet und der Feststoff zurückbleibt. The suspension or solution dries and the solid remains.
Vorzugsweise ist die Vielzahl von drehbar gelagerten Scheiben derart angeordnet, dass die drehbar gelagerten Scheiben jeweils in Richtung ihrer größten Erstreckung vertikal ausgerichtet sind. Dabei weisen ihre erstreckten Seitenflächen jeweils im Wesentlichen in horizontale The plurality of rotatably mounted disks is preferably arranged in such a way that the rotatably mounted disks are each aligned vertically in the direction of their greatest extent. Their extended side surfaces each point essentially horizontally
Richtung. Direction.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein System zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält. Das erfindungsgemäße System umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei der Induktor rohrförmig ausgebildet ist, um durch sich hindurch ein Kühlmittel zu empfangen, wodurch der Induktor gekühlt wird, und wobei die Vorrichtung ein Kühlsystem umfasst, das dazu ausgestaltet ist, das Kühlmittel dem Induktor zuzuführen und abzuführen. Das System umfasst zudem einen Wärmetauscher, wobei das Kühlsystem mit dem Wärmetauscher verbunden ist, um das Kühlmittel zu kühlen und die According to a further aspect, the invention relates to a system for the industrial drying of a suspension or solution which contains a solid. The system according to the invention comprises the device according to the invention, wherein the inductor is tubular in order to receive a coolant through it, whereby the inductor is cooled, and wherein the device comprises a cooling system which is designed to supply and remove the coolant from the inductor . The system also includes a heat exchanger, wherein the cooling system is connected to the heat exchanger to cool the coolant and the
Suspension oder Lösung zu erwärmen. Besonders bevorzugt wird der Strom der zu trocknenden Suspension oder Lösung bevor dieser der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Trocknung zugeführt wird in den Wärmeaustauscher eingespeist, wobei das Kühlmittel in einem separaten Kreislauf als Gegenstrom geführt wird und durch Wärmeübertrag die zu trocknende Suspension oder Lösung vorwärmt. Die Verwendung des Wärmetauschers reduziert die Wärmeverluste des Systems und erhöht den Gesamtwirkungsgrad der Trocknung. To heat suspension or solution. Particularly preferably, the stream of the suspension or solution to be dried is fed into the heat exchanger before it is fed to the device according to the invention for drying, the coolant being conducted in a separate circuit as countercurrent and preheating the suspension or solution to be dried by heat transfer. The use of the heat exchanger reduces the heat loss of the system and increases the overall drying efficiency.
Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtungen oder des Systems und dessen Ausführungsformen sowie weitere zweckmäßige Ausführungsformen sind der zuerst genannten erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie oben beschrieben, entsprechend zu entnehmen. Advantages of the devices according to the invention or the system and its embodiments as well as further useful embodiments can be found in the first-mentioned device according to the invention, as described above.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung, das im Folgenden beschrieben wird. According to a further aspect, the invention relates to a method for industrial drying of a suspension or solution, which is described below.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält, umfasst die folgenden Verfahrensschritte: The method according to the invention for the industrial drying of a suspension or solution which contains a solid comprises the following method steps:
- Aufnehmen der Suspension öder Lösung auf einer Oberfläche eines drehbar gelagerten Zylinders mit elektrisch leitfähigen Eigenschaften; - Taking up the suspension or solution on a surface of a rotatably mounted cylinder with electrically conductive properties;
und - Induktives Erwärmen des drehbar gelagerten Zylinders, um die aufgenommene Suspension oder Lösung zu trocknen, so dass der Feststoff zurückbleibt. and - Inductive heating of the rotatably mounted cylinder in order to dry the suspension or solution taken up so that the solid remains.
Besonders bevorzugt erfolgt das induktive Erwärmen zumindest oberflächig in dem drehbar gelagerten Zylinder. Particularly preferably, the inductive heating takes place at least over the surface in the rotatably mounted cylinder.
Zweckmäßigerweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren des Weiteren die folgenden Schritte: The method according to the invention expediently further comprises the following steps:
- Aufträgen der Suspension oder Lösung auf die Oberfläche des drehbar gelagerten - Application of the suspension or solution to the surface of the rotatably mounted
Zylinders; und Cylinder; and
Ablösen des zurückbleibenden Feststoffs. Detachment of the remaining solid.
Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und dessen Ausführungsformen sowie weitere zweckmäßige Ausführungsformen sind der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie oben Advantages of the method according to the invention and its embodiments as well as further useful embodiments are the device according to the invention, as above
beschrieben, entsprechend zu entnehmen. described, to be taken accordingly.
Die Erfindung ermöglicht den direkten Einsatz von elektrischer Energie und deren Verwendung zur Erwärmung des Zylinders zur Trocknung einer feststoffhaltigen Flüssigkeit mit hohem The invention enables the direct use of electrical energy and its use for heating the cylinder for drying a solid-containing liquid with high
Wirkungsgrad, wodurch auf die Bereitstellung von Heizdampf aus einem aufwändigen Dampfnetz sowie die aufwändigen Verrohrungen und Armaturen verzichtet werden kann. Ferner kann anstelle der als hohler Druckbehälter ausgebildete Walzen oder Scheiben mit der Notwendigkeit des Nachweises der Druckfestigkeit und unbedingten Dichtigkeit der gesamten Bauteile inklusive der erforderlichen Prüfung und Abnahme durch eine behördlich zertifizierte Stelle eine einfache massive Bauform der Walze bzw. Scheibe aus einem leitfähigen metallischen Werkstoff gewählt werden, was die Herstellung einer einzelnen Walze bzw. Scheibe bzw. eines entsprechenden Pakets deutlich vereinfacht. Die Verwendung von fossilen Energieträgern zur Erzeugung von Heizdampf mit den bekannten teils niedrigen Wirkungsgraden durch Abwärmeverluste wird ebenso unnötig, was insbesondere in Zukunft von steigender Bedeutung sein wird, umso mehr nachhaltig gewonnene elektrische Energie aus erneuerbaren Energiequellen (Solar, Wasserkraft, Wind) zur Verfügung stehen wird. Die Erfindung kann somit einen Beitrag zur Vermeidung oder Reduzierung von C02-Emissionen leisten. Efficiency, which means that the provision of heating steam from a complex steam network and the complex piping and fittings can be dispensed with. Furthermore, instead of the rollers or disks designed as hollow pressure vessels with the need to prove the compressive strength and imperative tightness of the entire components, including the necessary testing and acceptance by an officially certified body, a simple solid design of the roller or disk made of a conductive metallic material can be selected which significantly simplifies the production of a single roller or disk or a corresponding package. The use of fossil fuels to generate heating steam with the well-known, sometimes low levels of efficiency due to waste heat losses will also become unnecessary, which will be of increasing importance, especially in the future, the more sustainably generated electrical energy from renewable energy sources (solar, hydropower, wind) is available becomes. The invention can thus make a contribution to the avoidance or reduction of C0 2 emissions.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen werden anhand der folgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Preferred embodiments of the present inventions are explained in more detail with reference to the following drawings. It shows:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fig. 1 is a perspective view of a first embodiment of the invention
Vorrichtung; Contraption;
Fig. 2 eine seitliche Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 2 shows a side view of a first embodiment of the device according to the invention;
Fig. 3 eine obere Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 4 eine frontale Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen 3 shows a top view of a first embodiment of the device according to the invention; 4 is a front view of a first embodiment of the invention
Vorrichtungspakets; Fixture package;
Fig. 5 eine frontale.Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fig. 5 is a frontal view of a second embodiment of the invention
Vorrichtu ngspakets; Device packages;
Fig. 6 eine frontale Ansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen 6 is a front view of a third embodiment of the invention
Vorrichtu ngspakets; Device packages;
Fig. 7 eine seitliche Ansicht einer zweiten Ausführungsform der.erfindüngsgemäßen Vorrichtung; 7 is a side view of a second embodiment of FIG . device according to the invention;
Fig. 8 eine seitliche Ansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 8 shows a side view of a third embodiment of the device according to the invention;
Fig. 9 eine seitliche Ansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 10 eine seitliche Ansicht einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 9 shows a side view of a fourth embodiment of the device according to the invention; 10 is a side view of a fifth embodiment of the device according to the invention;
Fig. 1 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems; 1 1 is a schematic view of an embodiment of the system according to the invention;
Die Figuren 1 bis 3 zeigen verschiedene Ansichten einer ersten Ausführungsform der Figures 1 to 3 show different views of a first embodiment of the
erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung. Vorrichtung 100 weist eine drehbar gelagerte Scheibe 1 10 mit elektrisch leitfähigen Eigenschaften, wobei die Scheibe 110 kreisförmig ausgebildet ist, und einen Induktor 120 auf. Die Scheibe 1 10 ist mit einer zentrisch angeordneten Öffnung versehen, um sie auf eine Welle aufzuschieben und zu befestigen. Vorzugsweise enthält die Scheibe 1 10 Stahl, ferritischen Edelstahl, Kupfer und/oder Graphit. Es sind jedoch auch andere elektrisch leitfähige Materialien denkbar. Der Durchmesser der Scheibe 1 10 beträgt vorzugsweise 500 bis 1500 mm. Besonders bevorzugt beträgt die Device 100 according to the invention for the industrial drying of a suspension or solution. Device 100 has a rotatably mounted disk 110 with electrically conductive properties, the disk 110 being circular, and an inductor 120. The disc 110 is provided with a centrally arranged opening in order to push it onto a shaft and fasten it. The disk preferably contains 110 steel, ferritic stainless steel, copper and / or graphite. However, other electrically conductive materials are also conceivable. The diameter the disk 1 10 is preferably 500 to 1500 mm. It is particularly preferred that
Scheibendicke 5 bis 15 mm. Der Induktor 120 umfasst einen elongierten Leiter, z.B. einen Draht. Um eine Verschmutzung der elektrisch leitenden Teile des Induktors 120 zu verhindern, kann eine nicht-leitende und nicht-magnetische Beschichtung aufgetragen werden. Denkbar ist ebenso ein Gehäuse (nicht dargestellt) aus einem nicht-leitfähigen oder magnetisierbaren Werkstoff, welcher den Induktor 120 umhüllt. Geeignete Werkstoffe zum Schutz des Induktors 120 sind Disc thickness 5 to 15 mm. The inductor 120 comprises an elongated conductor, e.g. a wire. In order to prevent contamination of the electrically conductive parts of the inductor 120, a non-conductive and non-magnetic coating can be applied. A housing (not shown) made of a non-conductive or magnetizable material that surrounds the inductor 120 is also conceivable. Suitable materials for protecting the inductor 120 are
beispielsweise Glas, Kunststoffe oder Kunstharze. Weiterhin ist der Induktor 120 um die Scheibe 1 10 gewickelt angeordnet. Die gewickelte Anordnung kann dabei die Scheibenoberfläche, bevorzugt die halbe Scheibenoberfläche umgeben. In der Ausführungsform von Figur 1 beginnt die Wicklung des Induktors 120 auf der Höhe des horizontalen Scheibendurchmessers und führt bis zum oberen Rand der Scheibe 1 10. Die kontaktierbaren Endabschnitte des Induktors liegen beabstandet auf einer Stirnseite der Scheibe 110. Der Abstand zwischen den einzelnen for example glass, plastics or synthetic resins. Furthermore, the inductor 120 is arranged to be wound around the disk 110. The wound arrangement can surround the pane surface, preferably half the pane surface. In the embodiment of Figure 1, the winding of the inductor 120 begins at the level of the horizontal disk diameter and leads to the upper edge of the disk 110. The contactable end sections of the inductor are spaced on one end face of the disk 110. The distance between the individual
gewickelten Leiterlagen des Induktors 120 kann zwischen 10 und 50 mm betragen. Um die zentrische Öffnung der Scheibe 1 10 freizuhalten, weist der elongierte Leiter kreisförmige wound conductor layers of the inductor 120 can be between 10 and 50 mm. In order to keep the central opening of the disk 110 free, the elongated conductor is circular
Abschnitte auf, die über der Öffnung konzentrisch angeordnet sind. Die Radien der kreisförmigen Abschnitte nehmen mit zunehmenden Abstand von der zentrischen Öffnung der Scheibe 110 zu.Sections which are concentrically arranged over the opening. The radii of the circular sections increase with increasing distance from the central opening of the disk 110.
Zwischen der Scheibenoberfläche und dem elongierten Leiter befindet sich ein Spalt, so dass die drehbar gelagerte Scheibe .1 10 freibeweglich ist und rotiert werden kann. Ein möglichst geringer Abstand des Induktors 120 von der drehbar gelagerten Scheibe 1 10 ist vorteilhaft, da dadurch der Wirkungsgrad des induzierten Wärmeeintrags bestimmt wird. Bevorzugt beträgt der Abstand des Induktors 120 von der Scheibe 110 3 bis 10 mm. Die gewickelte Anordnung des Induktors 120 um die Scheibe 110 ist so gewählt, dass bei der Beaufschlagung des Induktors 120 mit einer Wechselspannung ein Wirbelstrom im Körper der Scheibe 1 10 induziert wird. Dabei ist das vom Induktor 120 erzeugte magnetische Feld im Wesentlichen in Richtung der Scheibenoberfläche hin . ausgerichtet. Aufgrund der in Folge des induzierten Wirbelstroms entstehenden Jouleschen Wärme kommt es zur Erwärmung der Scheibe 110. Eine auf die Oberfläche der Scheibe 1 10 aufgetragene feststoffhaltige Flüssigkeit würde so nach dem Prinzip der Kontakttrocknung trocknen. Die Scheibe 1 10 -weist ferner eine bestimmte Wärmekapazität auf, die durch den ausgewählten Werkstoff oder die zusammengesetzten Werkstoffe bestimmt ist. Derjenige Bereich der Scheibe 1 10, welcher vom Induktor 120 umwickelt ist, wird von dem Induktor 120 direkt induktiv erwärmt und erhält dadurch die nötige Betriebstemperatur, um die auf der Oberfläche der Scheibe 110 There is a gap between the disk surface and the elongated conductor, so that the rotatably mounted disk .1 10 is freely movable and can be rotated. The smallest possible distance between the inductor 120 and the rotatably mounted disk 110 is advantageous, since this determines the efficiency of the induced heat input. The distance between inductor 120 and disk 110 is preferably 3 to 10 mm. The arrangement of the inductor 120 wound around the disk 110 is selected so that when an alternating voltage is applied to the inductor 120, an eddy current is induced in the body of the disk 110. The magnetic field generated by inductor 120 is essentially in the direction of the disk surface. aligned. Because of the Joule heat generated as a result of the induced eddy current, the pane 110 is heated. A solid-containing liquid applied to the surface of the pane 110 would thus dry according to the principle of contact drying. The disk 1 10 also has a certain heat capacity, which is determined by the selected material or the composite materials. That area of the disk 110 that is wrapped by the inductor 120 is directly inductively heated by the inductor 120 and thereby receives the necessary operating temperature around that on the surface of the disk 110
aufgenommene feststoffhaltige Flüssigkeit zu trocknen. Der restliche Bereich der Scheibe 1 10 weist hingegen eine geringere Temperatur auf. Wie sich das Temperaturprofil in dehn Bereich der Scheibe 1 10, der direkt induktiv erwärmt wird, und in dem Bereich der Scheibe 1 10, der nicht direkt induktiv erwärmt wird, einstellt, hängt vom Material und dessen Wärmekapazität und/oder Wärmeleitfähigkeit sowie von der Drehgeschwindigkeit der Scheibe 1 10 ab. to dry absorbed solid-containing liquid. The remaining area of the disk 110, however, has a lower temperature. How the temperature profile is set in the stretch area of the pane 110 that is directly inductively heated and in the area of the pane 110 that is not directly inductively heated depends on the material and its heat capacity and / or Thermal conductivity and the speed of rotation of the disk 1 10.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen des Vorrichtungspakets 200 zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung in frontaler Ansicht. In den Figures 4 to 6 show different embodiments of the device package 200 for industrial drying of a suspension or solution in a front view. In the
Ausführungsformen bestehen die erfindungsgemäßen Vorrichtungspakete 200 aus vier Scheiben 210, die auf einer gemeinsamen Tragwelle zentrisch befestigt und parallel zueinander angeordnet sind. Die einzelnen Scheiben 210 sind beispielsweise wie in der Ausführungsform von Figur 1 bis 3 ausgebildet. Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der jeder Scheibe 210 zwei Induktoren 220 zugeordnet sind. Die Induktoren 220 sind zudem so angeordnet, dass sie jeweils eine einzelne Scheibe 210 im Bereich einer ihrer Seitenflächen induktiv erwärmen können. Die Seitenflächen liegen dabei entlang der Erstreckungirichtung der Scheiben 210. Figur 5 zeigt eine In embodiments, the device packages 200 according to the invention consist of four disks 210 which are fastened centrally on a common support shaft and are arranged parallel to one another. The individual disks 210 are designed, for example, as in the embodiment of FIGS. 1 to 3. FIG. 4 shows an embodiment in which two inductors 220 are assigned to each disk 210. The inductors 220 are also arranged such that they can each inductively heat an individual disk 210 in the area of one of their side surfaces. The side surfaces lie along the direction of extension of the disks 210. FIG. 5 shows one
Ausführungsform, bei der zwischen zwei Scheiben 210 ein Induktor 221 angeordnet ist. Die Induktoren 221 erwärmen die Seitenflächen der Scheiben 210 induktiv, die zu den Induktoren 221 benachbart angeordnet sind. Die in diesem erfindungsgemäßen Vorrichtungspäket außen befindlichen Scheiben 210 werden zudem jeweils an ihren äußeren Seitenflächen mit einem Induktor 220 induktiv erwärmt. Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Embodiment in which an inductor 221 is arranged between two disks 210. The inductors 221 inductively heat the side surfaces of the disks 210, which are arranged adjacent to the inductors 221. The disks 210 located on the outside in this device package according to the invention are also inductively heated on their outer side surfaces with an inductor 220. Figure 6 shows a further embodiment of the
erfindungsgemäßen Vorrichtungspakets. Dabei ist ein Induktor 222 pro Scheibe 210 zugeordnet. Die Induktoren 222 sind dergestalt, dass sie die ihnen zugeordnete Scheibe 210 auf den gegenüberliegenden Seitenflächen entlang der Drehachse bzw. Tragwelle 230 induktiv erwärmen. Die Induktoren 222 können sich z.B. jeweils von einer Seitenfläche, über den Scheibenrand und bis zur gegenüberliegenden Seitenfläche hin erstrecken. Device package according to the invention. One inductor 222 is assigned to each disk 210. The inductors 222 are such that they inductively heat the disk 210 assigned to them on the opposite side surfaces along the axis of rotation or support shaft 230. The inductors 222 can be e.g. each extend from one side surface, over the edge of the pane and up to the opposite side surface.
Die Figuren 7 bis 10 zeigen weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 300, 301, 302, 303 in seitlicher Ansicht. Dabei sind verschiedene Konfigurationen für die Anordnung des Induktors bzw. der Induktoren dargestellt. Je nach Anforderung an den Trocknungsprozess können für einen abgestuften Wärmeeintrag in jeden Bereich einer einzelnen Scheibe 310 mehrere Induktoren entlang des Umfangs der Scheibe 310 verteilt angeordnet sein. In Figur 7 ist der Induktor 320 benachbart und beabstandet zu einer Seitenfläche der Scheibe 310 angeordnet. Darüber hinaus umfasst der Induktor 320 einen elongierten Leiter, welcher derart entlang der Erstreckungsrichtung der Scheibe 310 gewickelt ist, dass der entlang der Erstreckungsrichtung der Scheibe 310 gewickelte Induktor 320 die eine Seitenfläche der Scheibe 310 überdeckt. FIGS. 7 to 10 show further embodiments of the device 300, 301, 302, 303 according to the invention in a side view. Different configurations for the arrangement of the inductor or inductors are shown. Depending on the requirements placed on the drying process, a plurality of inductors can be distributed along the circumference of the disk 310 for a gradual introduction of heat into each area of an individual disk 310. In FIG. 7, inductor 320 is arranged adjacent to and at a distance from a side surface of disk 310. In addition, the inductor 320 comprises an elongated conductor which is wound along the direction of extent of the disk 310 in such a way that the inductor 320 wound along the direction of extent of the disk 310 covers one side surface of the disk 310.
Vorzugweise weist der Induktor 320 zwei kreisförmige Abschnitte auf, die koaxial um die Preferably, the inductor 320 has two circular sections coaxial about the
Drehachse der Scheibe 310 angeordnet sind. Der Radius des äußeren kreisförmigen Abschnitts ist Vorzugsweise in etwa gleich groß wie der Radius der Scheibe 310. Diese Ausführungsform der Erfindung weist zudem eine Ablösevorrichtung 340 und eine Auftragevorrichtung 350 auf. Die Auftragevorrichtung 350 ist dazu ausgestaltet, die feststoffhaltige Flüssigkeit auf die Scheibe 310 aufzutragen. Die Ablösevorrichtung 340 ist hingegen dazu ausgestaltet, das Trockengut von der Oberfläche der Scheibe 310 zu lösen, z.B. durch ein auf der Oberfläche aufliegendes Messer. Auftragevorrichtung 350 und Ablösevorrichtung 340 sind beispielsweise in demjenigen Bereich benachbart zur Scheibe 310 angeordnet, der nicht von dem Induktor 320 überdeckt wird. In den Figuren 8 und 9 werden Anordnungen mit mehreren, z.B. Vier, einzelnen Induktoren 321 gezeigt. Bei der Verwendung mehrerer einzelner Induktoren 321 können diese einzeln ängesteuert werden. Dabei kann sowohl die Versorgungsspannung der Induktoren als auch deren Frequenz so geregelt werden, das einzelne Bereiche der Scheibe, auf denen sich die zu trocknende Rotation axis of the disc 310 are arranged. The radius of the outer circular section is preferably approximately the same size as the radius of the disk 310. This embodiment of the invention also has a detachment device 340 and an application device 350. The Application device 350 is designed to apply the solid-containing liquid to disk 310. The detachment device 340, on the other hand, is designed to detach the dry material from the surface of the disc 310, for example by means of a knife resting on the surface. The application device 350 and the detachment device 340 are arranged, for example, in that area adjacent to the disk 310 which is not covered by the inductor 320. In FIGS. 8 and 9, arrangements with several, for example four, individual inductors 321 are shown. When using several individual inductors 321, these can be individually controlled. Both the supply voltage of the inductors and their frequency can be regulated so that the individual areas of the window on which the to be dried
feststoffhaltige Flüssigkeit oder auch schon der aufgetrocknete Feststoff mit einer bestimmten Restfeuchte befindet, einen abgestuften, unterschiedlichen Wärmeeintrag erfahren und damit gezielt unterschiedliche Temperaturen erhalten. In Figur 8 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 301 gezeigt, wobei die Induktoren 321 aus jeweils einem elongierten Leiter dreiecksförmig entlang der Erstreckungsrichtung der Schiebe 310 gewickelt sind. Die Induktoren 321 sind dabei koaxial entlang des Umfangs angeordnet. Die Induktoren 321 können zudem derart ausgerichtet sein, dass eine Ecke der dreiecksförmigen Wicklung eines jeden Induktors 321 auf die Drehachse bzw. die Tragwelle zeigt. Die Induktoren 321 auf einer der Seitenfläche der Scheibe 310 können sich innerhalb des Scheibenradius befinden oder diesen überragen. Figur 9 zeigt ein ähnliches Arrangement der Induktoren 322 wie in der Liquid containing solids, or even the dried-on solid with a certain residual moisture, experience a graduated, different heat input and thus receive different temperatures in a targeted manner. FIG. 8 shows an embodiment of the device 301 according to the invention, the inductors 321 each being wound from an elongated conductor in a triangular manner along the direction of extension of the slide 310. The inductors 321 are arranged coaxially along the circumference. The inductors 321 can also be aligned such that a corner of the triangular winding of each inductor 321 points to the axis of rotation or the support shaft. The inductors 321 on one of the side surfaces of the disk 310 can be located within the disk radius or protrude beyond it. FIG. 9 shows a similar arrangement of inductors 322 as in FIG
Ausführungsform von Figur 8. In der Ausführungsform von Figur 9 sind die Induktoren 322 kreis- oder spiralförmig aus einem elongierten Leiter gewickelt. In Figur 10 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 303 gezeigt, bei der der Induktor 323 aus einem elongierten Leiter gewickelt ist und entlang des Scheibenumfangs eine variierende Wicklungsdichte aufweist. Die Wicklungsdichte kann durch den Abstand benachbarter Abschnitte des elongierten Leiters bestimmt sein. Eine höhere Wicklungsdichte bedeutet ein geringerer Abstand der benachbarten Abschnitte des elongierten Leiters und vice versa. Die Wicklungsdichte kann zonenweise unterschiedlich hoch sein. Sie kann beispielsweise im Bereich der Auftragevorrichtung am höchsten und im Bereich der Ablösevorrichtung am niedrigsten sein. Eine derartige Konfiguration ist vorteilhaft, da der Feuchtegehalt der aufgetragenen feststoffhaltigen Flüssigkeit unmittelbar nach dem Aufträgen auf die Oberfläche der Scheibe 310 am höchsten ist und eine große Menge Feuchtigkeit verdampfen kann. Im Bereich der Ablösevorrichtung ist Feuchtegehalt der feststoffhaltigen Flüssigkeit deutlich geringer, so dass ein reduzierter Wärmeeintrag in diesen Bereich der Scheibe 310 ausreicht, um die Restfeuchtigkeit zum Verdampfen zu bringen. Für ist die temperatursensible Feststoffe kann es im Übrigen wichtig sein, dass sie eine bestimmte Temperatur nicht überschreiten, um nicht geschädigt zu werden. Figur 1 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems. Das dabei gezeigte System umfasst eine drehbar gelagerte Scheibe 310, einen Induktor 323, eine Ablösevorrichtung 340 und eine Auftragevorrichtung 350. Diese Komponenten des Systems sind bereits vorstehend näher aüsgeführt. Weiterhin umfasst das System eine Flüssigkeitszuführung, die in einem Flüssigkeitstank 370 mündet, in dem sich die zur Trocknung vorgesehene feststoffhaltige Flüssigkeit sammelt. Die Auftragevorrichtung 350 ist mit dem Flüssigkeitstank 370 verbunden, um die feststoffhaltige Flüssigkeit aus dem Tank auf die Oberfläche der Scheibe 310 zu befördern und zu beaufschlagen. Überschüssige Flüssigkeit tropft von der Scheibenoberfläche ab und läuft in den Flüssigkeitstank zurück. Des Weiteren ist der Induktor 323 mit einem Kühlkreislauf gekoppelt. Kühlmittel wird dem Induktor 323, der z.B. rohrförmig ausgebildet ist, zugeführt, um das Embodiment of Figure 8. In the embodiment of Figure 9, inductors 322 are circularly or spirally wound from an elongated conductor. FIG. 10 shows an embodiment of the device 303 according to the invention, in which the inductor 323 is wound from an elongated conductor and has a varying winding density along the circumference of the disk. The winding density can be determined by the distance between adjacent sections of the elongated conductor. A higher winding density means a smaller distance between the adjacent sections of the elongated conductor and vice versa. The winding density can be different in zones. For example, it can be highest in the area of the application device and lowest in the area of the detachment device. Such a configuration is advantageous because the moisture content of the applied solid-containing liquid is highest immediately after it is applied to the surface of the disk 310 and a large amount of moisture can evaporate. In the area of the detachment device, the moisture content of the solid-containing liquid is significantly lower, so that a reduced heat input into this area of the pane 310 is sufficient to cause the residual moisture to evaporate. For the temperature-sensitive solids, it can also be important that they do not exceed a certain temperature in order not to be damaged. Figure 11 shows a schematic view of an embodiment of the system according to the invention. The system shown here comprises a rotatably mounted disk 310, an inductor 323, a detachment device 340 and an application device 350. These components of the system have already been explained in more detail above. Furthermore, the system comprises a liquid feed which opens into a liquid tank 370 in which the liquid containing solids intended for drying collects. The application device 350 is connected to the liquid tank 370 in order to convey the solid-containing liquid from the tank onto the surface of the disk 310 and apply it. Excess liquid drips off the surface of the pane and runs back into the liquid tank. Furthermore, the inductor 323 is coupled to a cooling circuit. Coolant is supplied to the inductor 323, which is, for example, tubular, to the
Kühlmittel durch sich hindurch zu empfangen. Unter normalen Betriebsbedingungen heizt sich der Induktor 323 auf, das zugeführte Kühlmittel führt die Wärme des Induktors 323 durch To receive coolant through it. Under normal operating conditions, the inductor 323 heats up, the supplied coolant carries out the heat from the inductor 323
Wärmeübertrag auf das Kühlmittel ab. Das erwärmte Kühlmittel kann im Anschluss in den Wärmetauscher 360 eingespeist werden, wobei die Flüssigkeitszuführung als Gegenstrom durch das erwärmte Kühlmittel vorerwärmt wird bevor diese in den Flüssigkeitstank 370 gelangt. Heat transfer to the coolant. The heated coolant can then be fed into the heat exchanger 360, the liquid feed being preheated as a countercurrent through the heated coolant before it reaches the liquid tank 370.
Dadurch kann Wärme aus dem Kühlmittel, die sie dem Induktor 323 zuvor entzogen hat, durch Vorwärmung der zu trocknenden Flüssigkeit rückgewonnen werden. Zur Regelung der auf den Induktor 323 beaufschlagten Wechselspannung dienen der Umrichter 380 und der Schwingkreis 385. Ferner dient der Schwingkreis 385 innerhalb des Systems zur Leistungsversorgung desAs a result, heat from the coolant, which it previously removed from the inductor 323, can be recovered by preheating the liquid to be dried. The converter 380 and the resonant circuit 385 serve to regulate the alternating voltage applied to the inductor 323. Furthermore, the resonant circuit 385 is used within the system to supply power to the
Induktors 323. Die Brüden in Form der aus der zu trocknenden Flüssigkeit ausgedampften Feuchtigkeit werden mit Hilfe des Abzugs 390 abgeführt. Inductor 323. The vapors in the form of the moisture evaporated from the liquid to be dried are discharged with the aid of the vent 390.
Mit den beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann im With the described embodiments of the device according to the invention, in
Trocknungsprozess eine Wasserverdampfungsleistung von ca. 350 kg/h realisiert werden. Die zu trocknende Flüssigkeit ist z.B. eine mineralische Suspension mit einem Feststoffgehalt von 50 % Trockensubstanz. Die erforderliche Heizleistung wird durch die induktive Beheizung mit einer Leistung von 240 kW zur Verfügung gestellt. Die Induktoren werden dazu über einen Generator mit einer Leistung von 280 kW versorgt. Durch den Prozess entsteht eine Produktmenge von 437 kg/h mit einer Restfeuchte von 10 % Wasser. Das Produkt nimmt durch die Trocknung eine Temperatur von ca. 60 °C an. Liste der Bezugszeichen Drying process a water evaporation rate of approx. 350 kg / h can be realized. The liquid to be dried is, for example, a mineral suspension with a solids content of 50% dry matter. The required heating power is provided by inductive heating with an output of 240 kW. The inductors are supplied by a generator with an output of 280 kW. The process produces a product quantity of 437 kg / h with a residual moisture of 10% water. The product takes on a temperature of approx. 60 ° C as it dries. List of reference symbols
100, 300, 301, 302, 303 Vorrichtung zur industriellen Trocknung 100, 300, 301, 302, 303 Device for industrial drying
einer Suspension oder Lösung a suspension or solution
110, 210, 310 Zylinder/Scheibe 110, 210, 310 cylinder / disc
120, 220, 221, 222, Induktor 120, 220, 221, 222, inductor
320, 321, 322, 323 320, 321, 322, 323
200, 201, 202 Vorrichtungspaket zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung 200, 201, 202 Device package for industrial drying of a suspension or solution
230 Tragwelle 230 support shaft
340 Ablösevorrichtung 340 release device
350 Aufträge vorri c htu ng 350 orders scheduling
360 Wärmetauscher 360 heat exchangers
370 Flüssigkeitstank 370 liquid tank
380 Umrichter 380 converters
385 Schwingkreis 385 resonant circuit
390 Abzug 390 deduction
1000 System zur industriellen Trocknung 1000 system for industrial drying
einer Suspension oder Lösung. a suspension or solution.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1 . Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) zur industriellen Trocknung einer .Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält, umfassend: 1 . Device (100, 300, 301, 302, 303) for industrial drying of a suspension or solution containing a solid, comprising:
- einen drehbar gelagerten Zylinder (1 10, 310) mit elektrisch leitfähigen Eigenschaften, der eine Oberfläche zur Aufnahme der Suspension oder Lösung aufweist; - A rotatably mounted cylinder (1 10, 310) with electrically conductive properties, which has a surface for receiving the suspension or solution;
einen Induktor (120, 320, 321 , 322, 323), der dazu ausgestaltet ist, den Zylinder (1 10, 310) induktiv zu erwärmen, an inductor (120, 320, 321, 322, 323) which is designed to inductively heat the cylinder (1 10, 310),
wobei das induktive Erwärmen bewirkt, dass die auf der Oberfläche des drehbar gelagerten Zylinders (1 10, 31 0) aufgenommene Suspension oder Lösung trocknet und der Feststoff zurückbleibt. wherein the inductive heating causes the suspension or solution received on the surface of the rotatably mounted cylinder (1 10, 31 0) to dry and the solid remains.
2. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 , wobei der drehbar gelagerte Zylinder (1 10, 310) als drehbar gelagerte Scheibe ausgebildet ist. 2. Device (100, 300, 301, 302, 303) with the features according to claim 1, wherein the rotatably mounted cylinder (1 10, 310) is designed as a rotatably mounted disc.
3. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das induktive Erwärmen weiter bewirkt, dass der drehbar gelagerte Zylinder (1 10, 310) zumindest oberflächig erwärmt wird. 3. Device (100, 300, 301, 302, 303) with the features according to claim 1 or 2, wherein the inductive heating further causes the rotatably mounted cylinder (1 10, 310) to be heated at least on the surface.
4. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Induktor (120, 320, 321 , 322, 323) beabstandet zur Oberfläche des drehbar gelagerten Zylinders (1 10, 310) angeordnet ist. 4. Device (100, 300, 301, 302, 303) with the features according to one of the preceding claims, wherein the inductor (120, 320, 321, 322, 323) spaced from the surface of the rotatably mounted cylinder (1 10, 310) is arranged.
5. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der drehbar gelagerte Zylinder (1 1 0, 310) eine Drehachse aufweist, auf der er drehbar gelagert ist, und wobei der Induktor (120, 320, 321 , 322, 323) dazu ausgestaltet ist, den Zylinder (1 10, 310) auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Oberfläche entlang und/oder orthogonal zu der Drehachse zu umgeben. 5. Device (100, 300, 301, 302, 303) with the features according to one of the preceding claims, wherein the rotatably mounted cylinder (1 1 0, 310) has an axis of rotation on which it is rotatably mounted, and wherein the inductor (120, 320, 321, 322, 323) is designed to surround the cylinder (1 10, 310) on two opposite sides of the surface along and / or orthogonally to the axis of rotation.
6. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der drehbar gelagerte Zylinder (1 10, 310) eine Drehachse aufweist, und wobei der Induktor (120, 320, 321 , 322, 323) koaxial zu der Drehachse angeordnet ist. 6. Device (100, 300, 301, 302, 303) with the features according to one of the preceding claims, wherein the rotatably mounted cylinder (1 10, 310) has an axis of rotation, and wherein the inductor (120, 320, 321, 322 , 323) is arranged coaxially to the axis of rotation.
7. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der drehbar gelagerte Zylinder (1 10, 310) eine heterogene elektrische Leitfähigkeit und/oder magnetische Permeabilität dergestalt aufweist, dass der drehbar gelagerte Zylinder (1 10, 310) oberflächig stärker induktiv erwärmt wird. 7. Device (100, 300, 301, 302, 303) with the features according to one of the preceding claims, wherein the rotatably mounted cylinder (1 10, 310) has a heterogeneous electrical conductivity and / or magnetic permeability such that the rotatably mounted Cylinder (1 10, 310) is superficially heated more inductively.
8. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend eine Spannungsquelle, die dazu. ausgestaltet ist, den Induktor (120, 320, 321, 322, 323) regelbar mit einer elektrischen Wechselspannung zu beaufschlagen, um den drehbar gelagerte Zylinder (1 10, 310) gleichbleibend zu erwärmen. 8. The device (100, 300, 301, 302, 303) with the features according to one of the preceding claims, further comprising a voltage source, which to this. is designed to apply an electrical alternating voltage to the inductor (120, 320, 321, 322, 323) in a controllable manner in order to constantly heat the rotatably mounted cylinder (110, 310).
9. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Induktor (120, 320, 321, 322, 323) rohrförmig ausgebildet ist, um durch sich hindurch ein Kühlmittel zu empfangen, wodurch der Induktor (120, 320, 321 , 322, 323) gekühlt wird. 9. Device (100, 300, 301, 302, 303) having the features according to one of the preceding claims, wherein the inductor (120, 320, 321, 322, 323) is tubular in order to receive a coolant through it, whereby the inductor (120, 320, 321, 322, 323) is cooled.
10. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, wobei der drehbar gelagerte Zylinder (1 10, 310) eine Seitenfläche aufweist, die sich entlang der Richtung der größten Erstreckung des drehbar gelagerten Zylinders (1 10, 310) bildet, und wobei der Induktor (120, 320, 321, 322, 323) einen elongierten elektrischen Leiter umfasst, welcher derart entlang der Richtung der größten Erstreckung des drehbar gelagerten Zylinders (110, 310) gewickelt ist, dass der gewickelte elongierte elektrische Leiter zumindest die Hälfte der Seitenfläche abdeckt. 10. Device (100, 300, 301, 302, 303) with the features according to claims 1 to 9, wherein the rotatably mounted cylinder (1 10, 310) has a side surface which extends along the direction of the greatest extent of the rotatably mounted Cylinder (110, 310), and wherein the inductor (120, 320, 321, 322, 323) comprises an elongated electrical conductor which is wound along the direction of the greatest extent of the rotatably mounted cylinder (110, 310), that the wound elongated electrical conductor covers at least half of the side surface.
1 1 . Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, ferner umfassend weitere Induktoren, die dazu ausgestaltet sind, den drehbar gelagerten Zylinder (1 10, 310) induktiv zu erwärmen, wobei der eine und die weiteren Induktoren kreis-, spiral- oder dreiecksförmig gewickelt sind, und wobei der eine und die weiteren Induktoren entlang des Zylinderumfangs und der Richtung der größten Erstreckung des drehbar gelagerten Zylinders (1 10, 310) verteilt angeordnet sind. 1 1. Device (100, 300, 301, 302, 303) having the features according to claims 1 to 9, further comprising further inductors which are designed to inductively heat the rotatably mounted cylinder (1 10, 310), wherein the one and the further inductors are wound circular, spiral or triangular, and wherein the one and the further inductors are arranged distributed along the cylinder circumference and the direction of the greatest extension of the rotatably mounted cylinder (1 10, 310).
12. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, wobei der Induktor (120, 320, 321, 322, 323) einen elongierten elektrischen Leiter umfasst, welcher derart entlang der Richtung der größten Erstreckung des drehbar gelagerten Zylinders (1 10, 310) und des Zylinderumfangs gewickelt ist, dass der gewickelte elongierte elektrische Leiter entlang des Zylinderumfangs eine variierende Wicklungsdichte aufweist. 12. Device (100, 300, 301, 302, 303) having the features according to claims 1 to 9, wherein the inductor (120, 320, 321, 322, 323) comprises an elongated electrical conductor, which along the direction of the largest extension of the rotatably mounted cylinder (1 10, 310) and the cylinder circumference is wound, that the wound elongated electrical conductor has a varying winding density along the cylinder circumference.
13. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Induktor (120, 320, 321 , 322, 323) integriert innerhalb des drehbar gelagerten Zylinders (1 10, 310) angeordnet ist. 13. Device (100, 300, 301, 302, 303) with the features according to one of the preceding claims, wherein the inductor (120, 320, 321, 322, 323) is arranged integrated within the rotatably mounted cylinder (1 10, 310) is.
14. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der drehbar gelagerte Zylinder (1 10, 310) eine Welle aufweist, und wobei die Welle über eine Direktankupplung antreibbar ist. 14. Device (100, 300, 301, 302, 303) with the features according to one of the preceding claims, wherein the rotatably mounted cylinder (1 10, 310) has a shaft, and wherein the shaft can be driven via a direct coupling.
15. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß einem der vorherigen15. Device (100, 300, 301, 302, 303) with the features according to one of the preceding
Ansprüche, ferner umfassend eine Auftragevorrichtung (350), die dazu ausgestaltet ist, die Suspension oder Lösung auf die Oberfläche des drehbar gelagerten Zylinders (1 10, 310) aufzutragen. Claims, further comprising an application device (350) which is designed to apply the suspension or solution to the surface of the rotatably mounted cylinder (1 10, 310).
1 6. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302, 303) mit den Merkmalen gemäß einem der vorherigen1 6. Device (100, 300, 301, 302, 303) with the features according to one of the preceding
Ansprüche, ferner umfassend eine Ablösevorrichtung (340), die dazu ausgestaltet ist, den zurückbleibenden Feststoff von der Oberfläche des drehbar gelagerten Zylinders (1 10, 310) abzulösen. Claims, further comprising a detachment device (340) which is designed to detach the remaining solid material from the surface of the rotatably mounted cylinder (1 10, 310).
1 7. Vorrichtung (100, 300, 301 , 302; 303) mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 9, ferner umfassend ein Kühlsystem, das dazu ausgestaltet ist, das Kühlmittel dem Induktor (120, 320, 321 , 322, 323) zuzuführen und abzuführen. 1 7. Device (100, 300, 301, 302; 303) having the features according to claim 9, further comprising a cooling system which is configured to supply the coolant to the inductor (120, 320, 321, 322, 323) and discharge.
1 8. System (1000) zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält, umfassend: 1 8. System (1000) for industrial drying of a suspension or solution containing a solid, comprising:
eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 1 7; und einen Wärmetauscher (360), a device having the features according to claim 1 7; and a heat exchanger (360),
wobei das Kühlsystem mit dem Wärmetauscher (360) verbunden ist, um das Kühlmittel zu kühlen und die Suspension oder Lösung zu erwärmen. wherein the cooling system is connected to the heat exchanger (360) to cool the coolant and to heat the suspension or solution.
19. Vorrichtung zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält, umfassend: 19. Apparatus for industrial drying of a suspension or solution containing a solid, comprising:
- ein zylindrisches Rohr mit elektrisch leitfähigen Eigenschaften, das eine Innenmantelfläche zur Aufnahme der Suspension oder Lösung aufweist; einen Induktor, der dazu ausgestaltet ist, das zylindrische Rohr induktiv zu erwärmen, - A cylindrical tube with electrically conductive properties, which has an inner jacket surface for receiving the suspension or solution; an inductor that is designed to inductively heat the cylindrical tube,
wobei das induktive Erwärmen bewirkt, dass die auf der Innenmantelfläche des zylindrischen Rohrs aufgenommene Suspension oder Lösung trocknet und der Feststoff zurückbleibt. wherein the inductive heating has the effect that the suspension or solution received on the inner surface of the cylindrical tube dries and the solid remains.
20. Vorrichtung zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält, umfassend: 20. Apparatus for industrial drying of a suspension or solution containing a solid, comprising:
ein Transportband mit elektrisch leitfähigen Eigenschaften, das eine Oberfläche zur Aufnahme der Suspension oder Lösung aufweist; a conveyor belt with electrically conductive properties, which has a surface for receiving the suspension or solution;
- einen Induktor, der dazu ausgestaltet ist, die Oberfläche induktiv zp erwärmen, wobei das induktive Erwärmen bewirkt, dass die auf der Oberfläche des Transportbandes aufgenommene Suspension oder Lösung trocknet und der Feststoff zurückbleibt. an inductor which is designed to inductively heat the surface zp, the inductive heating having the effect that the suspension or solution received on the surface of the conveyor belt dries and the solid remains.
21. Vorrichtungspaket (200, 201 , 202) zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält, umfassend: 21. Device package (200, 201, 202) for industrial drying of a suspension or solution containing a solid, comprising:
- eine Vielzahl - von drehbar gelagerten Scheiben (210) mit elektrisch leitfähigen Eigenschaften, wobei jede drehbar gelagerte Scheibe eine Oberfläche zur Aufnahme der Suspension oder Lösung aufweist, und wobei die drehbar gelagerten Scheiben (210) entlang einer Drehachse zueinander beabstandet angeordnet sind; - A plurality of rotatably mounted disks (210) with electrically conductive properties, each rotatably mounted disk having a surface for receiving the suspension or solution, and wherein the rotatably mounted disks (210) are arranged at a distance from one another along an axis of rotation;
Induktoren (220, 221 , 222), die dazu ausgestaltet sind, die ihnen zugeordneten drehbar gelagerten Scheiben (210) induktiv zu erwärmen, Inductors (220, 221, 222) which are designed to inductively heat the rotatably mounted disks (210) assigned to them,
wobei die Induktoren (220, 221 , 222) zwischen der Vielzahl von drehbar gelagerten Scheiben (210) angeordnet sind, und wherein the inductors (220, 221, 222) are arranged between the plurality of rotatably mounted disks (210), and
wobei das induktive Erwärmen bewirkt, dass die auf den Oberflächen der drehbar gelagerten Scheibe aufgenommene Suspension oder Lösung trocknet und der Feststoff zurückbleibt. wherein the inductive heating has the effect that the suspension or solution received on the surfaces of the rotatably mounted disk dries and the solid remains.
22. Verfahren zur industriellen Trocknung einer Suspension oder Lösung, die einen Feststoff enthält, das die folgenden Verfahrensschritte umfasst: 22. A process for the industrial drying of a suspension or solution containing a solid, comprising the following process steps:
- Aufnehmen der Suspension oder Lösung auf einer Oberfläche eines drehbar gelagerten Zylinders (1 1 0, 310) mit elektrisch leitfähigen Eigenschaften; - Taking up the suspension or solution on a surface of a rotatably mounted cylinder (1 1 0, 310) with electrically conductive properties;
und and
- Induktives Erwärmen des drehbar gelagerten Zylinders (1 10, 310), um die aufgenommene Suspension oder Lösung zu trocknen, so dass der Feststoff zurückbleibt. - Inductive heating of the rotatably mounted cylinder (1 10, 310) in order to dry the suspension or solution taken up so that the solid remains.
23. Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei das induktive Erwärmen zumindest oberflächig in dem drehbar gelagerten Zylinder (1 10, 310) erfolgt. 23. The method with the features according to the preceding claim, wherein the inductive heating takes place at least on the surface in the rotatably mounted cylinder (1 10, 310).
24. Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 22 oder 23, das ferner die folgenden Verfahrensschritte umfasst: 24. The method having the features according to claim 22 or 23, which further comprises the following method steps:
Aufträgen der Suspension oder Lösung auf die Oberfläche des drehbar gelagerten Application of the suspension or solution to the surface of the rotatable
Zylinders (1 10, 310) ; Cylinder (1 10, 310);
und and
Ablösen des zuruckbleibenden Feststoffs. Removal of the remaining solid.
25. Verfahren mit den Merkmalen gemäß den Ansprüchen 22 bis 24, wobei der drehbar gelagerte Zylinder (1 10, 310) eine drehbar gelagerte Scheibe ist. 25. The method with the features according to claims 22 to 24, wherein the rotatably mounted cylinder (1 10, 310) is a rotatably mounted disc.
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