EP4538622A1 - Trocknungsturm für schüttgut - Google Patents

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EP4538622A1
EP4538622A1 EP23202884.5A EP23202884A EP4538622A1 EP 4538622 A1 EP4538622 A1 EP 4538622A1 EP 23202884 A EP23202884 A EP 23202884A EP 4538622 A1 EP4538622 A1 EP 4538622A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
drying
heat exchanger
drying tower
exhaust
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
EP23202884.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Christian Laxhuber
Michael Stummer
Christoph Höfler
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.)
Stela Laxhuber GmbH
Original Assignee
Stela Laxhuber GmbH
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 Stela Laxhuber GmbH filed Critical Stela Laxhuber GmbH
Priority to EP23202884.5A priority Critical patent/EP4538622A1/de
Priority to US18/910,254 priority patent/US20250123054A1/en
Publication of EP4538622A1 publication Critical patent/EP4538622A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F26B17/12—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed solely by gravity, i.e. the material moving through a substantially vertical drying enclosure, e.g. shaft
    • F26B17/122—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed solely by gravity, i.e. the material moving through a substantially vertical drying enclosure, e.g. shaft the material moving through a cross-flow of drying gas; the drying enclosure, e.g. shaft, consisting of substantially vertical, perforated walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B21/20—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/25—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure partly outside the drying enclosure
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    • F26B21/30—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/33—Humidity
    • F26B21/333—Humidity by condensing the moisture in the drying medium, which may be recycled, e.g. using a heat pump cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B23/001—Heating arrangements using waste heat
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    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B2200/00—Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying goods
    • F26B2200/06—Grains, e.g. cereals, wheat, rice, corn

Definitions

  • the invention relates to a drying tower for bulk material, in particular agricultural grains, having at least one drying zone through which the bulk material to be dried passes from top to bottom, and an air duct for passing air through the at least one drying zone. At least one air inlet is provided for introducing fresh air from the surroundings of the drying tower as supply air into the at least one drying zone, and at least one air outlet is provided for discharging exhaust air from the at least one drying zone.
  • the invention further relates to a method for operating such a drying tower for bulk material.
  • Such a drying tower is made of DE 20 2004 018 492 U1 known, wherein a warm air generator and several drying levels arranged one above the other, as well as air ducts for supplying air at different temperatures to different drying levels, are provided. At least two drying levels are each assigned their own warm air generators, whereby the warm air generators can be operated independently of one another.
  • the air is supplied through a common supply air shaft and extracted by a fan on the side of a guide shaft for the bulk material opposite the warm air generators. This type of air flow is technically comparatively complex and not very energy-efficient.
  • the invention is based on the object of reducing the energy consumption of a drying tower of this type as much as possible.
  • a drying tower for bulk material is created, in particular for agricultural grains, with at least one drying zone through which the bulk material to be dried must pass from top to bottom.
  • the drying tower is provided with an air duct for passing air through the at least one drying zone, in which at least one air inlet is provided for introducing fresh air from the surroundings of the drying tower as supply air into the at least one drying zone.
  • heat recovery from the exhaust air of the at least one drying zone is provided.
  • At least one heat exchanger is provided for transferring heat from the exhaust air to the fresh air, as well as at least one air return duct for exhaust air, which is connected to the at least one air outlet and the at least one heat exchanger, and at least one air supply duct for fresh air, which is connected to the heat exchanger and the air inlet.
  • the exhaust air is supplied to and passed through the heat exchanger via the air return pipe and the fresh air is supplied to the air inlet via the air supply pipe after the fresh air has passed through the heat exchanger.
  • a first air extractor or blower is preferably provided for sucking exhaust air from the at least one drying zone.
  • the air extractor creates a suction through the at least one drying zone.
  • a second air extractor is preferably provided for sucking fresh air from the at least one heat exchanger to the air inlet.
  • the exhaust air return and/or the fresh air supply are each preferably provided with a suction device, by means of which the air to be conveyed is first drawn through the material to be dried. sucked and then returned or discharged.
  • the at least one drying zone comprises a plurality of drying zones, wherein a first part of the drying zones, preferably the lower section of a drying column, is provided upstream of or above a cooling region in the flow direction of the bulk material. A second part of the drying zones is then the upper region of the drying column arranged above this first part.
  • an air return or recirculation system can preferably be provided for returning at least part of the exhaust air from the first part of the drying zones as supply air back to the first part of the drying zones.
  • the drying tower according to the invention comprises a washing device associated with the at least one heat exchanger for washing out condensate and dust from the exhaust air passed through the at least one heat exchanger.
  • the washing device is particularly preferably located above the at least one heat exchanger, so that wash water is particularly preferably fed from above onto the at least one heat exchanger, which in turn is particularly preferably flowed through by the exhaust air from below. This creates a countercurrent of wash water and exhaust air, which leads to particularly effective washing out of condensate and dust from the exhaust air.
  • a separating device can preferably be assigned to the at least one heat exchanger for separating condensate and Dust from the exhaust air passed through the heat exchanger.
  • the separation device is particularly preferably designed as a belt filter.
  • the separation device can be arranged below the at least one heat exchanger and thus also collect the washing water from the washing device and filter out condensate and dust there.
  • the use of a radial separator as the separation device is also conceivable according to the invention.
  • the condensate and dust from the exhaust air can then be removed from the separation device, collected and possibly further recycled.
  • a method for operating a drying tower for bulk material, in particular for agricultural grains is further provided, in which at least one drying zone is passed through by bulk material to be dried from top to bottom and air is passed through the drying zone.
  • fresh air from the surroundings of the drying tower is introduced into the at least one drying zone as supply air at an air inlet.
  • heat is transferred from the exhaust air to the fresh air using at least one heat exchanger.
  • the exhaust air is fed to the [k2] heat exchanger via the air return line and passed through the heat exchanger, and according to the invention, the fresh air is fed to the air inlet via the air supply line after the fresh air has been passed through the heat exchanger.
  • the fresh air supplied through the air inlet is heated on an air heater.
  • the air heater is particularly preferably used to adjust fresh air from the surroundings of the drying tower to a temperature between 100 °C and 145 °C, in particular between 110 °C and 125 °C.
  • a drying tower 10 for agricultural grains comprises as essential components a drying column 12 with at least one drying zone T16 to T1, an air supply 14 and an air discharge 16.
  • the air supply 14 is designed with an air inlet 22, which acts as an air supply shaft at the lower, relative to Fig. 1 left end region of the drying tower 10.
  • Fresh air 24 from the surroundings of the drying tower 10 passes through the air inlet 22 into a first part 26 of the drying zones T16 to T1, namely into the drying zones T8 to T3.
  • This fresh air 24 is heated at the air inlet 22 in an air heater 28.
  • the heated fresh air 24 is sucked as supply air through the first part 26 of the drying zones T16 to T1. It becomes enriched with moisture from the bulk material 20 there and is discharged from the drying column 12 again on the right side of these drying zones T8 to T3 as humidified exhaust air 30, which can also be referred to as intermediate air.
  • This exhaust air 30 or intermediate air is directed vertically upwards to the right side of the drying zones T16 to T9 by an air distributor 32 in the form of a fan (particularly an axial fan or a radial fan) or air extractor, forming a second part 36 of the drying zones T16 to T1.
  • the exhaust air 30 or intermediate air there is heated to a higher temperature level by means of a hot air stream from an additional air heater 38.
  • the exhaust air 30 or intermediate air then passes through the second part 36 of the drying zones T16 to T1 and flows out as exhaust air 30 through an air outlet 34.
  • At least one heat exchanger 40 Downstream of the air outlet 34, at least one heat exchanger 40 is provided for transferring heat from the exhaust air 30 to the fresh air 24.
  • An air return line 50 for the exhaust air 30 is connected to the at least one air outlet 34 and the at least one heat exchanger 40 (see Fig. 1 ).
  • At least one air supply line 52 for the fresh air 24 is also connected to the at least one heat exchanger 40 on the one hand and the air inlet 22 on the other hand (see Fig. 2 ).
  • a first air suction device 42 for sucking the exhaust air 30 from the at least one drying zone T16 to T1 (see Fig. 1 ) and a second air suction device 44 for sucking fresh air 24 from the at least one heat exchanger 40 to the air inlet 22 (see Fig. 2 ) is provided.
  • a washing device 54 is provided above the at least one heat exchanger 40, with several, in particular rotatable, nozzles for spraying with washing water and for removing and washing out condensate or dust from the exhaust air 30 passed through the heat exchanger.
  • a separation device 56 designed as a belt filter, is arranged below the at least one heat exchanger 40 to separate dust from the condensate discharged from the heat exchanger.
  • another type of separation device such as a centrifuge, may also be provided.
  • the exhaust air is ultimately discharged further upwards from the drying tower 10 via an air discharge 16.
  • the drying tower 10 comprises a drying column 12 with at least one drying zone, which is to be passed through by bulk material 20 from top to bottom and furthermore, in particular at its lower end, a Cooling zone 58.
  • Fresh air 24 is supplied to the drying column 12 through the heat exchanger 40.
  • the thus preheated fresh air 24 is guided to the air heater 28, where it is further heated.
  • fresh air is guided through the cooling zone 58 in order to cool the completely dried bulk material 20 there.
  • This cooling air 60 is combined with the air heated by the air heater 22 and then guided into the drying column 12.
  • the resulting exhaust air 30 is discharged again through the heat exchanger 40, preheating the fresh air 24.
  • the Fig. 4 shows an embodiment of the inventive solution, in which the drying column 12 is divided into the first part 26 of drying zones and the second part 36 of drying zones.
  • the fresh air 24 is first passed through a preheater 62 and then through the heat exchanger 40.
  • the fresh air 24 then reaches a first collection point 64, to which the fresh air 60 from the cooling zone 58 is also supplied.
  • the fresh air 24 and fresh air 60 are then passed from the first collection point 64 to a second collection point 66.
  • the exhaust air 30 is circulated by means of an air extractor 68 and passed through the heat exchanger 40.
  • a portion of the exhaust air 30 is discharged in the flow direction behind the drying zones by the air diverter 32 and passed through a heat exchanger 70.
  • This partial air 72 is fed back into the recirculated air flow at the first part 26 of the drying zones.
  • Further fresh air 74 is also passed through the heat exchanger 70, which is then preheated and passed past the second collection point 66 to the additional air heater 38, from which it is discharged into the second part 36 of the drying zones and through the second part 36 to the outside by means of an air extractor 76.
  • Fig. 5 is basically similar to that in Fig. 4 It is simply located in the exhaust air stream behind the Air suction device 76 has an additional heat exchanger 78 through which the fresh air 24 is passed to the preheater 62.
  • the Fig. 6 also shows a Fig. 4 based embodiment, in which the only difference is that the additional air heater 38 is not connected directly into the supply air flow to the second part 36 of the drying zones, but instead preheats additional fresh air 80, which is then introduced into the said supply air flow at a third collection point 82.
  • the Fig. 7 shows an example of implementation that is basically based on Fig. 4 based and in which otherwise the arrangement of the heat exchanger 78 according to Fig. 5 with the arrangement of the additional air heater 38 according to Fig. 6 is combined.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Trocknungsturm für Schüttgut, insbesondere landwirtschaftliche Körnerfrüchte, mit zumindest einer Trocknungszone, welche von zu trocknendem Schüttgut von oben nach unten zu durchlaufen ist, und zumindest einer Luftführung zum Durchleiten von Luft durch die zumindest eine Trocknungszone, wobei zumindest ein Lufteinleiter zum Einleiten von Frischluft aus der Umgebung des Trocknungsturms als Zuluft in die zumindest eine Trocknungszone vorgesehen ist, wobei zumindest ein Luftausleiter zum Ausleiten von Abluft aus der zumindest einen Trocknungszone vorgesehen ist, und wobei zumindest ein Wärmetauscher zur Wärmeabgabe von der Abluft an die Frischluft vorgesehen ist und zumindest ein Luftrückführleiter für Abluft mit dem zumindest einen Luftausleiter und dem zumindest einen Wärmetauscher in Verbindung steht und zumindest ein Luftzuführleiter für Frischluft mit dem zumindest einen Wärmetauscher und dem Lufteinleiter in Verbindung steht.

Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Trocknungsturm für Schüttgut, insbesondere landwirtschaftliche Körnerfrüchte, mit zumindest einer Trocknungszone, die von zu trocknendem Schüttgut von oben nach unten zu durchlaufen ist, und einer Luftführung zum Durchleiten von Luft durch die zumindest eine Trocknungszone, wobei zumindest ein Lufteinleiter zum Einleiten von Frischluft aus der Umgebung des Trocknungsturms als Zuluft in die zumindest eine Trocknungszone vorgesehen ist, und wobei zumindest ein Luftausleiter zum Ausleiten von Abluft aus der zumindest einen Trocknungszone vorgesehen ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Trocknungsturms für Schüttgut.
  • In Trocknungstürmen der oben genannten Art, die auch als Säulentrockner bezeichnet werden, werden insbesondere landwirtschaftliche Produkte, insbesondere Körnerfrüchte wie Getreide und Mais, wie aber auch Raps oder Sonnenblumen, mit Warmluft getrocknet. Diese Trocknungsverfahren haben sich im landwirtschaftlichen Bereich durchgesetzt, weil eine leistungsstarke, qualitativ hochwertige und schonende Trocknung der landwirtschaftlichen Körnerfrüchte möglich ist. Auch die Investitions- und Betriebskosten sind gegenüber anderen Trocknungsverfahren, wie Gefrier-, Vakuum- oder Strahlungstrocknung, gering. Allgemein hat sich der so genannte Dächer-Schacht-Trockner durchgesetzt, bei dem die Trocknungszonen aufeinanderfolgend in einer vertikalen Trocknungssäule angeordnet sind und von oben nach unten vom zu trocknenden Schüttgut durchlaufen werden.
  • Die Luftführung erfolgt zunächst quer durch die Trocknungssäule hindurch. Aufgeheizte Zuluft strömt an einer Seite der Trocknungssäule ein und durchflutet anschließend die dortige Produktschüttung. Dabei erwärmt sich das Produkt bzw. Schüttgut und gibt seine Feuchtigkeit an die vorbeistreichende Warmluft ab. Das Schüttgut trocknet. Im Gegenzug kühlt sich die Luft ab und feuchtet sich auf. Die feuchte Luft entweicht als Abluft an der anderen Seite der Trocknungssäule. Gefördert wird die Zuluft und/oder Abluft dabei von motorisch angetriebenen Ventilatoren, die in der Luftzuführung und/oder der Luftabführung angeordnet sind.
  • Eine solcher gattungsgemäßer Trocknungsturm ist aus DE 20 2004 018 492 U1 bekannt, wobei ein Warmlufterzeuger und mehrere übereinander angeordnete Trocknungsebenen sowie Luftführungskanäle zum Zuführen unterschiedlich temperierter Luft zu unterschiedlichen Trocknungsebenen vorgesehen sind. Wenigstens zwei Trocknungsebenen sind jeweils eigene Warmlufterzeuger zugeordnet, wobei die Warmlufterzeuger unabhängig voneinander betreibbar sind. Die Luft wird dabei durch einen gemeinsamen Zuluftschacht zugeführt und von jeweils einem Gebläse auf der den Warmlufterzeugern gegenüberliegenden Seite eines Führungsschachtes für das Schüttgut abgesaugt. Die derartige Luftführung ist technisch vergleichsweise aufwendig und wenig energieeffizient.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemäßen Trocknungsturm den Energiebedarf so weit wie möglich zu senken.
    • Erfindungsgemäße Lösung
  • Gemäß der Erfindung ist ein Trocknungsturm für Schüttgut geschaffen, insbesondere für landwirtschaftliche Körnerfrüchte, mit zumindest einer Trocknungszone, die von zu trocknendem Schüttgut von oben nach unten zu durchlaufen ist. Der Trocknungsturm ist mit einer Luftführung zum Durchleiten von Luft durch die zumindest eine Trocknungszone versehen, bei der zumindest ein Lufteinleiter zum Einleiten von Frischluft aus der Umgebung des Trocknungsturms als Zuluft in die zumindest eine Trocknungszone vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist dabei eine Wärmerückgewinnung aus der Abluft der zumindest einen Trocknungszone vorgesehen. Dazu ist zumindest ein Wärmetauscher zur Wärmeabgabe von der Abluft an die Frischluft vorgesehen und zumindest ein Luftrückführleiter für Abluft, der mit dem zumindest einen Luftausleiter und dem zumindest einen Wärmetauscher in Verbindung steht, und zumindest ein Luftzuführleiter für Frischluft, der mit dem Wärmetauscher und dem Lufteinleiter in Verbindung steht. Somit wird erfindungsgemäß die Abluft über den Luftrückführleiter zu und durch den Wärmetauscher zugeführt und durchgeleitet und es wird erfindungsgemäß die Frischluft über den Luftzuführleiter nach Durchleiten der Frischluft durch den Wärmetauscher zu dem Lufteinleiter zugeführt.
  • Erfindungsgemäß wird mittels der derartigen Wärmerückgewinnung eine Vorwärmung der zu dem Lufteinleiter zugeführten Frischluft um etwa 20 Kelvin[k1] erzielt, wobei die dafür benötigte Energie aus der Abluft selbst stammt und somit ohne einen zusätzlichen Energieeintrag erreicht werden kann.
  • Vorteilhaft ist der zumindest eine Wärmetauscher der erfindungsgemäßen Wärmerückgewinnung derart dimensioniert, dass an ihm Feuchtigkeit aus der Abluft auskondensiert. Feuchtigkeit kondensiert aus, wenn die relative Luftfeuchtigkeit der jeweils relevanten Luft 100% (in Worten: einhundert Prozent) erreicht ist. Die relative Luftfeuchtigkeit in Luft nimmt zu, wenn die Luft, wie in diesem Fall die warme Abluft, abkühlt. Das erfindungsgemäß angestrebte Auskondensieren wird vorzugsweise erzielt, indem die Feuchtigkeit an einer Trennfläche des zumindest einen Wärmetauschers auskondensiert. Dazu gibt die Abluft so viel thermische Energie an der Trennfläche ab, dass die relative Luftfeuchtigkeit in der Abluft 100% erreicht. Der erfindungsgemäße zumindest eine Wärmetauscher hat so vorteilhaft vier Funktionen. Die erste Funktion ist das Entfeuchten der Abluft, die durch den zumindest einen Wärmetauscher strömt. Die zweite Funktion ist das Aufheizen der zugeführten und durch den zumindest einen Wärmetauscher geleiteten Frischluft. Die dritte Funktion ist das Verringern der relativen Luftfeuchte der zugeführten Frischluft, bedingt durch das Aufheizen dieser Frischluft. Die vierte Funktion ist die Entstaubung der Fortluft im Wärmetauscher durch die Kondensation und die damit verbundene Anhaftung des Staubs an den feuchtebenetzten Oberflächen des Wärmetauschers.
  • Besonders bevorzugt wird die zugeleitete Frischluft als solche auch noch weiter aufgeheizt. Dazu ist bei dem Trocknungsturm gemäß der Erfindung vorzugsweise ein Luftheizer zum Aufheizen der durch den Lufteinleiter zugeführten Frischluft vorgesehen.
  • Dabei wird besonders bevorzugt die im zumindest einen Wärmetauscher vorgeheizte Frischluft aus der Umgebung des Trocknungsturms weiter auf eine Temperatur zwischen 100 °C und 145 °C, insbesondere zwischen 110 °C und 125 °C, eingestellt. Diese Temperaturbereiche sind im Hinblick auf die Gesamtenergiebilanz eines solchen Trocknungsturms besonders von Vorteil.
  • Für die Luftführung an dem erfindungsgemäßen Trocknungsturm ist vorzugsweise ein erster Luftsauger bzw. Gebläse zum Saugen von Abluft aus der zumindest einen Trocknungszone vorgesehen. Mit dem Luftsauger wird ein Sog durch die zumindest eine Trocknungszone erzeugt. Ferner ist vorzugsweise ein zweiter Luftsauger zum Saugen von Frischluft aus dem zumindest einen Wärmetauscher zu dem Lufteinleiter vorgesehen. Somit sind die Abluftrückführung und/oder die Frischluftzuführung vorzugsweise je mit einer Saugvorrichtung versehen, mittels derer die zu fördernde Luft zunächst durch das zu trocknende Gut hindurch gesaugt und dann rückgeführt bzw. abgeführt wird. Indem derart die Luft mittels Saugen und nicht mittels Blasen gefördert wird, kann innerhalb des Gutes und den genannten Sektionen ein Unterdruck erzeugt werden, der verhindert, dass aus diesen Bereichen Staub nach außen gelangt.
  • Bevorzugt umfasst die zumindest eine Trocknungszone mehrere Trocknungszonen, wobei ein erster Teil der Trocknungszonen, vorzugsweise an einer Trocknungssäule der untere Abschnitt, in Strömungsrichtung des Schüttguts vor bzw. über einem Abkühlbereich vorgesehen ist. Ein zweiter Teil der Trocknungszonen ist dann der über diesem ersten Teil angeordnete, obere Bereich der Trocknungssäule.
  • Darüber hinaus kann für eine noch höhere Energieausbeute an dem erfindungsgemäßen Trocknungsturm vorzugsweise eine Luftrückführung bzw. Umluftführung zum Zurückführen zumindest eines Teils der Abluft aus dem ersten Teil der Trocknungszonen als Zuluft zurück in den ersten Teil der Trocknungszonen vorgesehen sein.
  • Besonders bevorzugt weist der erfindungsgemäße Trocknungsturm eine dem zumindest einen Wärmetauscher zugeordnete Waschvorrichtung auf, zum Auswaschen von Kondensat und Staub aus der durch den zumindest einen Wärmetauscher geführten Abluft. Dabei befindet sich die Waschvorrichtung besonders bevorzugt oberhalb des zumindest einen Wärmetauschers, so dass besonders bevorzugt Waschwasser von oben auf den zumindest einen Wärmetauscher geführt wird, welcher wiederum besonders bevorzugt von unten von der Abluft durchströmt wird. Dadurch entsteht ein Gegenstrom von Waschwasser und Abluft, was zu einer besonders effektiven Auswaschung von Kondensat und Staub aus der Abluft führt.
  • Weiter kann erfindungsgemäß bevorzugt dem zumindest einen Wärmetauscher eine Abscheidevorrichtung zugeordnet sein, zum Abscheiden von Kondensat und Staub aus der durch den Wärmetauscher geführten Abluft. Die Abscheidevorrichtung ist dabei besonders bevorzugt als Bandfilter ausgebildet. Die Abscheidevorrichtung kann dabei unterhalb des zumindest einen Wärmetauschers angeordnet sein und so auch das Waschwasser der Waschvorrichtung auffangen und Kondensat und Staub dort herausfiltern. Statt des Bandfilters ist auch der Einsatz eines Radialabscheiders als Abscheidevorrichtung erfindungsgemäß denkbar.
  • Das Kondensat und der Staub aus der Abluft können dann aus der Abscheidevorrichtung abgeführt, gesammelt und einer eventuellen weiteren Verwertung zugeführt werden.
  • Gemäß der Erfindung ist darüber hinaus entsprechend ein Verfahren zum Betreiben eines Trocknungsturms für Schüttgut geschaffen, insbesondere für landwirtschaftliche Körnerfrüchte, bei dem zumindest eine Trocknungszone von zu trocknendem Schüttgut von oben nach unten durchlaufen wird und Luft durch die Trocknungszone geleitet wird. Dabei wird an einem Lufteinleiter Frischluft aus der Umgebung des Trocknungsturms als Zuluft in die zumindest eine Trocknungszone eingeleitet. Mit zumindest einem Wärmetauscher erfolgt erfindungsgemäß eine Wärmeabgabe von der Abluft an die Frischluft. Somit wird erfindungsgemäß die Abluft über den Luftrückführleiter zu dem [k2] Wärmetauscher zugeführt und durch den Wärmetauscher durchgeleitet und es wird erfindungsgemäß die Frischluft über den Luftzuführleiter nach Durchleiten der Frischluft durch den Wärmetauscher zu dem Lufteinleiter zugeführt.
  • Vorzugsweise wird bei dem derartigen Verfahren zum Betreiben eines Trocknungsturms in Entsprechung zur oben genannten Konstruktion an einem Luftheizer die durch den Lufteinleiter zugeführte Frischluft aufgeheizt.
  • Mit dem Luftheizer wird besonders bevorzugt Frischluft aus der Umgebung des Trocknungsturms auf eine Temperatur zwischen 100 °C und 145 °C, insbesondere zwischen 110 °C und 125°C, eingestellt.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 eine schematische, hauptsächlich geschnittene Seitenansicht eines Trocknungsturms für landwirtschaftliche Körnerfrüchte mit einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
    • Fig. 2 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht des Trocknungsturms gemäß Fig.1,
    • Fig. 3 ein Fließdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • Fig. 4 ein Fließdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • Fig. 5 ein Fließdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • Fig. 6 ein Fließdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
    • Fig. 7 ein Fließdiagramm eines fünften Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
    Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Ein Trocknungsturm 10 für landwirtschaftliche Körnerfrüchte umfasst als wesentliche Bauelemente eine Trocknungssäule 12 mit zumindest einer Trocknungszone T16 bis T1, eine Luftzuführung 14 sowie eine Luftabführung 16.
  • An der Oberseite der Trocknungssäule 12 befindet sich eine Einfüllöffnung 18 für zu trocknendes Schüttgut 20, vorliegend Maiskörner. Das Schüttgut 20 gelangt aufgrund der darauf wirkenden Schwerkraft von oben her aufeinander folgend durch die zumindest eine Trocknungszone T16 bis T1 der Trocknungssäule 12 nach unten. Das Schüttgut 20 rieselt dabei über (nicht näher veranschaulichte) jeweils unten offene dachförmige Luftschächte.
  • Die Luftzuführung 14 ist mit einem Lufteinleiter 22 gestaltet, der als ein Zuluftschacht am unteren, bezogen auf Fig. 1 linken Endbereich des Trocknungsturms 10 ausgebildet ist. Durch den Lufteinleiter 22 gelangt Frischluft 24 aus der Umgebung des Trocknungsturms 10 in einen ersten Teil 26 der Trocknungszonen T16 bis T1, nämlich in die Trocknungszonen T8 bis T3. Diese Frischluft 24 wird dabei am Lufteinleiter 22 in einem Luftheizer 28 geheizt. Die geheizte Frischluft 24 wird als Zuluft durch den ersten Teil 26 der Trocknungszonen T16 bis T1 gesaugt. Sie reichert sich mit Feuchtigkeit aus dem dortigen Schüttgut 20 an und wird als aufgefeuchtete Abluft 30, die auch als Zwischenluft bezeichnet werden kann, an der rechten Seite dieser Trocknungszonen T8 bis T3 wieder aus der Trocknungssäule 12 ausgeführt.
  • Diese Abluft 30 bzw. Zwischenluft wird mit einem Luftweiterleiter 32 in Form eines Ventilators (insbesondere eines Axialventilators oder eines Radialventilators) bzw. Luftsaugers vertikal nach oben auf die rechte Seite der Trocknungszonen T16 bis T9 geleitet, die einen zweiten Teil 36 der Trocknungszonen T16 bis T1 bilden. Die dortige Abluft 30 bzw. Zwischenluft wird mittels eines Heißluftstroms aus einem zusätzlichen Luftheizer 38 auf eine höheres Temperaturniveau gebraucht.
  • Die Abluft 30 bzw. Zwischenluft gelangt dann durch den zweiten Teil 36 der Trocknungszonen T16 bis T1 hindurch und strömt als Abluft 30 durch einen Luftausleiter 34 ab.
  • Stromabwärts des Luftausleiters 34 ist zumindest ein Wärmetauscher 40 vorgesehen, zur Wärmeabgabe von der Abluft 30 an die Frischluft 24. Ein Luftrückführleiter 50 für die Abluft 30 steht mit dem zumindest einen Luftausleiter 34 und dem zumindest einen Wärmetauscher 40 in Verbindung (siehe Fig. 1). Zumindest ein Luftzuführleiter 52 für die Frischluft 24 steht ebenfalls mit dem zumindest einen Wärmetauscher 40 einerseits und dem Lufteinleiter 22 andererseits in Verbindung (siehe Fig. 2). Es sind ferner ein erster Luftsauger 42 zum Saugen der Abluft 30 aus der zumindest einen Trocknungszone T16 bis T1 (siehe Fig. 1) und ein zweiter Luftsauger 44 zum Saugen von Frischluft 24 aus dem zumindest einen Wärmetauscher 40 zu dem Lufteinleiter 22 (siehe Fig. 2) vorgesehen.
  • Wie in Fig. 1 gut zu erkennen, ist oberhalb von dem zumindest einen Wärmetauscher 40 eine Waschvorrichtung 54 vorgesehen, mit mehreren, insbesondere drehbaren Düsen zum Besprühen mit Waschwasser sowie zum Abführen und Auswaschen von Kondensat bzw. Staub aus der durch den Wärmetauscher geführten Abluft 30.
  • Zusätzlich ist unterhalb von dem zumindest einen Wärmetauscher 40 eine als Bandfilter ausgebildete Abscheidevorrichtung 56 zugeordnet, zum Abscheiden von Staub aus dem aus dem Wärmetauscher abgeführten Kondensat. Alternativ kann auch eine andere Art Abscheidvorrichtung, wie etwa eine Zentrifuge, vorgesehen sein.
  • Die Abluft wird letztlich weiter nach oben über eine Luftabführung 16 aus dem Trocknungsturm 10 abgeführt.
  • In der Fig. 3 ist das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Lösung nochmals speziell veranschaulicht: Der Trocknungsturm 10 umfasst eine Trocknungssäule 12 mit zumindest einer Trocknungszone, die von Schüttgut 20 von oben nach unten hin zu durchlaufen ist und ferner insbesondere an ihrem unteren Ende eine Kühlzone 58 aufweist. Der Trocknungssäule 12 wird Frischluft 24 durch den Wärmetauscher 40 zugeführt. Die derart vorgewärmte Frischluft 24 wird zu dem Luftheizer 28 geführt, von dem sie weiter aufgeheizt wird. Zugleich wird Frischluft durch die Kühlzone 58 geführt, um dort das fertig getrocknete Schüttgut 20 abzukühlen. Diese Kühlluft 60 wird mit der vom Luftheizer 22 aufgeheizten Luft zusammengeführt und dann in die Trocknungssäule 12 geleitet. Mittels des Luftweiterleiters 32 wird die dann entstehende Abluft 30 durch den Wärmetauscher 40 unter Vorwärmung der Frischluft 24 wieder abgeführt.
  • Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung, bei dem die Trocknungssäule 12 in den ersten Teil 26 an Trocknungszonen und den zweiten Teil 36 an Trocknungszonen unterteilt ist. Die Frischluft 24 wird hier zunächst durch einen Vorheizer 62 und dann durch den Wärmetauscher 40 geführt. Die Frischluft 24 gelangt nachfolgend zu einem ersten Sammelpunkt 64, zu dem ferner auch die Frischluft 60 aus der Kühlzone 58 zugeführt wird. Die Frischluft 24 und Frischluft 60 wird vom ersten Sammelpunkt 64 dann weiter zu einem zweiten Sammelpunkt 66 geführt.
  • In dem ersten Teil 26 der Trocknungszonen wird die Abluft 30 mittels eines Luftsaugers 68 im Kreis geführt und dabei durch den Wärmetauscher 40 geleitet. Ein Teil der Abluft 30 wird in Strömungsrichtung hinter den Trocknungszonen mit dem Luftweiterleiter 32 abgeführt und durch einen Wärmetauscher 70 geführt. Diese Teilluft 72 wird zurück in den Umluftstrom am ersten Teil 26 der Trocknungszonen geführt. Durch den Wärmetauscher 70 wird ferner weitere Frischluft 74 geleitet, die dann vorgewärmt und vorbei am zweiten Sammelpunkt 66 zu dem zusätzlichen Luftheizer 38 geleitet wird, von dem aus sie in den zweiten Teil 36 der Trocknungszonen und mittels eines Luftsaugers 76 durch diesen hindurch nach außen abgeleitet wird.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist grundsätzlich ähnlich zu dem in Fig. 4 gezeigten aufgebaut. Es befindet sich lediglich in dem Abluftstrom hinter dem Luftsauger 76 ein zusätzlicher Wärmetauscher 78, durch den hindurch die Frischluft 24 zu dem Vorheizer 62 geführt wird.
  • Die Fig. 6 zeigt ein ebenfalls auf Fig. 4 basierendes Ausführungsbeispiel, bei dem als Unterschied lediglich der zusätzliche Luftheizer 38 nicht direkt in den Zuluftstrom zum zweiten Teil 36 der Trocknungszonen geschaltet ist, sondern stattdessen weitere Frischluft 80 vorwärmt, die dann an einem dritten Sammelpunkt 82 in den genannten Zuluftstrom eingeleitet wird.
  • Die Fig. 7 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel, das grundsätzlich auf Fig. 4 basiert und bei dem ansonsten die Anordnung des Wärmetauscher 78 gemäß Fig. 5 mit der Anordnung des zusätzlichen Luftheizers 38 gemäß Fig. 6 kombiniert ist.
  • Abschließend sei angemerkt, dass sämtlichen Merkmalen, die in den Anmeldeunterlagen und insbesondere in den abhängigen Ansprüchen genannt sind, trotz des vorgenommenen formalen Rückbezugs auf einen oder mehrere bestimmte Ansprüche, auch einzeln oder in beliebiger Kombination eigenständiger Schutz zukommen soll.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Trocknungsturm
    12
    Trocknungssäule
    14
    Luftzuführung
    16
    Luftabführung
    18
    Einfüllöffnung
    20
    Schüttgut
    22
    Lufteinleiter
    24
    Frischluft
    26
    erster Teil der Trocknungszonen (T8 bis T3)
    28
    Luftheizer
    30
    Abluft
    32
    Luftweiterleiter
    34
    Luftausleiter
    36
    zweiter Teil der Trocknungszonen (T16 bis T9)
    38
    zusätzlicher Luftheizer
    40
    Wärmetauscher
    42
    erster Luftsauger
    44
    zweiter Luftsauger
    50
    Luftrückführleiter
    52
    Luftzuführleiter
    54
    Waschvorrichtung
    56
    Abscheidevorrichtung
    58
    Kühlzone
    60
    Kühlluft
    62
    Vorheizer
    64
    erster Sammelpunkt
    66
    zweiter Sammelpunkt
    68
    Luftsauger
    70
    Wärmetauscher
    72
    Teilluft
    74
    weitere Frischluft
    76
    Luftsauger
    78
    zusätzlicher Wärmetauscher
    80
    weitere Frischluft
    82
    dritter Sammelpunkt

Claims (10)

  1. Trocknungsturm (10) für Schüttgut, insbesondere landwirtschaftliche Körnerfrüchte, mit zumindest einer Trocknungszone (T16 bis T1), welche von zu trocknendem Schüttgut (20) von oben nach unten zu durchlaufen ist, und zumindest einer Luftführung zum Durchleiten von Luft durch die zumindest eine Trocknungszone (T16 bis T1), wobei zumindest ein Lufteinleiter (22) zum Einleiten von Frischluft (24) aus der Umgebung des Trocknungsturms (10) als Zuluft in die zumindest eine Trocknungszone (T16 bis T1) vorgesehen ist, und wobei zumindest ein Luftausleiter (34) zum Ausleiten von Abluft (30) aus der zumindest einen Trocknungszone (T16 bis T1) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Wärmetauscher (40) zur Wärmeabgabe von der Abluft (30) an die Frischluft (24) vorgesehen ist und zumindest ein Luftrückführleiter (50) für Abluft (30) mit dem zumindest einen Luftausleiter (34) und dem zumindest einen Wärmetauscher (40) in Verbindung steht und zumindest ein Luftzuführleiter (52) für Frischluft (24) mit dem zumindest einen Wärmetauscher (40) und dem Lufteinleiter (22) in Verbindung steht.
  2. Trocknungsturm nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Luftheizer (28) zum Aufheizen der durch den Lufteinleiter (22) zugeführten Frischluft (24) vorgesehen ist.
  3. Trocknungsturm nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Luftheizer (28) die Frischluft (24) aus der Umgebung des Trocknungsturms auf eine Temperatur zwischen 100 °C und 145 °C, insbesondere zwischen 110 °C und 125 °C, einstellbar ist.
  4. Trocknungsturm nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Luftsauger (42) zum Saugen von Abluft (30) aus der zumindest einen Trocknungszone (T16 bis T1) vorgesehen ist und ein zweiter Luftsauger (44) zum Saugen von Frischluft (24) aus dem zumindest einen Wärmetauscher (40) zum Lufteinleiter (22) vorgesehen ist.
  5. Trocknungsturm nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass dem zumindest einen Wärmetauscher (40) eine Waschvorrichtung (54) zugeordnet ist, zum Auswaschen von Kondensat und Staub aus der durch den Wärmetauscher geführten Abluft (30).
  6. Trocknungsturm nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass dem zumindest einen Wärmetauscher (40) eine Abscheidevorrichtung (56) zugeordnet ist, zum Abscheiden von Kondensat und Staub aus der durch den Wärmetauscher geführten Abluft (30).
  7. Trocknungsturm nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidevorrichtung (56) als ein Bandfilter ausgebildet ist.
  8. Verfahren zum Betreiben eines Trocknungsturms (10) für Schüttgut, insbesondere landwirtschaftliche Körnerfrüchte, bei dem zumindest eine Trocknungszone (T16 bis T1) von zu trocknendem Schüttgut (20) von oben nach unten durchlaufen wird und Luft [k3]durch die zumindest eine Trocknungszone (T16 bis T1) geleitet wird, bei dem an einem Lufteinleiter (22) Frischluft (24) aus der Umgebung des Trocknungsturms (10) als Zuluft in die zumindest eine Trocknungszone (T16 bis T1) eingeleitet wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass Abluft (30) aus der zumindest einen Trocknungszone (T16 bis T1) in zumindest einen Wärmetauscher (40) weitergeleitet wird und ferner in dem zumindest einen Wärmetauscher (40) eine Wärmeabgabe von der Abluft (30) an die Frischluft (24) erfolgt.
  9. Verfahren zum Betreiben eines Trocknungsturms nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Luftheizer (28) die durch den Lufteinleiter (22) zugeführte Frischluft (24) aufgeheizt wird.
  10. Verfahren zum Betreiben eines Trocknungsturms nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Luftheizer (28) die Frischluft (24) aus der Umgebung des Trocknungsturms (10) auf eine Temperatur zwischen 100 °C und 145 °C, insbesondere zwischen 110 °C und 125 °C, eingestellt wird.
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