SE0900334A1 - Anordning för torkning av partikelformigt material med en gas - Google Patents

Description

15 20 25 30 stora mängder gas för att tillföra den nödvändiga värmen och för att föra bort restprodukter t.ex. fukt.

Om man väljer att arbeta med hög gashastighet vid kontakt mellan gas och material så att materialet transporteras med gasen kommer en stor mängd stoft att följa med gasen ut ur apparaten även efter användning av relativt kostbara avskiljningssystem. Vidare krävs då ett betydande fläktarbete för att genomföra processen.

Väljer man att arbeta med låga gashastigheter och en stationär bädd av materialet krävs en stor tvärsnittsarea. Om materialet är inhomogent krävs mycket låga gashastigheter för att hindra lokal fluidisering och därav följande stoftspridning. Om tjockleken av materialet i gasens riktning kan hållas liten blir behovet av fläktarbete betydligt mindre än t.ex. i de fall där materialet transporteras med gasen.

Det finns ett flertal lösningar med horisontella bäddar av poröst bulkgods. En nackdel med dessa är att de blir utrymmes- krävande samt att utläggning, transport och insamling av materialet kräver mycket mekanisk utrustning. För att minska dessa problem frestas man använda relativt djupa bäddar vilket ger upphov till stora tryckfall för gasen och därmed ett behov av mycket elenergi för att driva fläktarna. Den tilltagande höjden leder också till ökade påkänningar på transportut- rustningen eftersom det fuktiga materialet vid stigande lagringshöjd blir allt svårare att förflytta.

Väljer man istället att arbeta med en vertikal bädd och en horisontell gasström uppstår också ett antal oönskade fenomen.

Höjden leder till att porositeten i torkgodset minskar vilket i sin tur leder till större tryckfall och en ojämn fördelning 10 15 20 25 30 av den genomströmmande gasen. Den tilltagande höjden leder också till att de fuktiga partiklarna pressas samman så att adesionen mellan dessa tilltar så att de vid ytan fritt rör- liga partiklarna längre ned i bädden uppträder som en mer eller mindre styv klump som ogärna ändrar form och läge på det sätt som krävs vid förflyttning av torkgodset genom kontakt- apparaten. Adesionen mellan partiklarna leder främst för fibröst och långkornigt material till en stark tendens att bilda aggregat och bryggor som stör eller hindrar materialets rörelse. Eftersom en brygga ofta motsvaras av ett hålrum eller ett område med högre porositet under bryggan ger även detta fenomen upphov till en ojämn fördelning av gasen som passerar genom materialet.

Likartade sätt att utforma vertikala bäddar har föreslagits tidigare. I US 16699012 A beskrivs en apparat med 2 koncentriska fasta cylindriska perforerade väggar där gasen passerar radiellt. I botten finns en roterande skiva för utmatning. Båda väggarna är perforerade. Ingen av väggarna har några medbringare och ingen av väggarna är rörlig. Den främsta egenskapen hos denna anordning uppges vara en skärm för uppdelning av gasflödet så att gas med högt energiinnehåll kan cirkuleras.

EP O 341 196 A2 beskriver en liknande apparat där en eller båda väggarna är vridbara. Gasströmningen sker radiellt men på så sätt att såväl in- som utflödet sker genom den yttre väggen. Den inre väggen och det centrala utrymmet utgör därmed endast en vändkammare för gasen som därefter strömmar tillbaka mot den yttre vägen. Den vridbara väggen är försedd med medbringare. Väggen vrids av ett yttre moment så att materialet lyfts invid den rörliga väggen trots att materialets huvudriktning är nedåt. Syftet är att minska 10 15 20 25 30 bryggbildning samt att genom vertikala och radiella rörelser luckra upp och jämna ut skillnader i materialet. Ett statiskt tryck byggs upp i materialet vid transport uppåt, vilket torde motverka uppluckringen av materialet. Väggens vridning åstadkoms alltid med ett yttre moment. Schaktet är kilformat med en mindre bredd nedtill. Materialet matas ut nedtill men radiellt inåt.

Vid alla stationära bäddar som genomströmmas av gas kommer materialet att bli färdigbehandlat tidigare på den sida där gasen leds in jämfört med den sida där gasen lämnar mate- rialet. Det finns därmed ett behov av att omsätta materialet nära gasens inlopp snabbare än övrigt material. Denna funktion har åtskilliga uppfinnare främst av bandtorkar sökt uppnå främst genom allehanda mekaniska anordningar i många fall så att en viss del av det uttagna materialet återförs och en annan del lämnar systemet i färdigbehandlat skick.

Uppfinningen Ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en anordning med vilken ett eller flera av dessa problem helt eller delvis kan undanröjas. Ändamålet uppnås med en anordning enligt uppfinningen, sådan den definieras i kravets l kännetecknande del. Föredragna utföringsformer och vidareutvecklingar av uppfinningen anges i underkraven.

Uppfinningen hänför sig sålunda, i en utföringsform, till en kontaktanordning av den art som innefattar ett första och ett andra rörformigt, radiellt gasgenomsläppligt element, vilka 10 15 20 25 30 har olika diameter och vilka vardera definierar en röraxel, varvid det ena elementet är väsentligen koaxiellt placerat i det andra elementet, varigenom elementen mellan sig definierar en rörformig kammare for ett material som skall behandlas, varvid elementen har väsentligen vertikalt orienterade axlar, skruvlinjeramper på väggarna som skapar en kontrollerad friktion mellan vägg och material så att kompression av materialet undviks, en fläktanordning för drivning av en torkningsgas radiellt genom elementen och ett mellan dem placerat partikelformigt material som skall behandlas, en första anordning för tillförsel av materialet till en övre ände av den rörformiga kammaren, och en andra anordning för uttagning av torkat material vid kammarens undre ände.

Unikt för uppfinningen är att: Materialet rör sig nedåt under det att det dels bärs upp av väggarna via skruvramper (för att behålla porositeten) och dels medverkar till att vrida den rörliga väggen genom inverkan dels av materialets tyngd och dels av skruvramperna och att vridningen kan assisteras genom att den rörliga väggen ges en axiell upp- och nedgående rörelse. Effekter av detta blir att de mekaniska påkänningarna på den vridbara väggen minskar påtagligt när vridmomentet alstras lokalt nära friktionsytorna istället för externt.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare i anslutning till på ritningarna visade utföringsexempel i enlighet med uppfinningen, varvid figur l schematiskt visar en axialsektion genom en första utföringsform av torkanordningen enligt uppfinningen, och 10 15 20 25 30 figur 2 visar en axialsektion genom en andra utföringsform av torkanordningen enligt uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Figur 1 visar en schematisk axialsektion genom en första utföringsform av en torkanordning enligt uppfinningen vilken innefattar ett hålcylindriskt (rörformigt) schakt 30 vilket avgränsas av två koaxiella rörformiga element 1, 2 som är anordnade genomsläppliga för gas, men inte eller endast delvis för ett partikelformigt material 40 som är emottaget i det rörformiga schaktet 30 mellan väggarna 1, 2. Över schaktet finns ett magasin 42 med tillförselledningar för material som skall behandlas (torkgods). Magasinet hålls alltid fyllt så att hålrum i schaktet genast kan fyllas med nytt material.

Schaktets botten utgörs av en utmatningsskiva 31 som är anordnad att på styrt vis utsläppa material från schaktets 30 undre ände till ett uppsamlingstråg 33 som har en anordning för tangentiell transport 34 mot ett eller flera utlopp 36.

Bottnen visas bestå av en eller flera ringskivor 31 vilka är separat roterbara kring torkanordningens axel eller radiellt förskjutbara kring denna axel. Utmatningsskivans övre yta ges en geometri t.ex. i form av spiraler, trappsteg eller medbringare så att flödet av materialet från schaktet 30 ges en viss radiell profil så att utmatningen är större invid den vägg (1) där gasen har sitt inlopp.

På figur 1 visas den yttre schaktväggen 2 stationär medan den inre schaktväggen 1 är uppburen av en stödkonstruktion 13,14 för förskjutning av väggen 2 med hjälp av en anordning 12 som medger vridning av väggen 1 och som också kan innehålla en aktivt vridande och/eller lyftande funktion. 10 15 20 25 30 I figurens övre del visas en inmatningsanordning 41 för parti- kelmaterialet. Vidare kan man se att den inre väggen 1 vid sin övre ände har ett lock 15 som avlänkar tillfört partikelmaterial till schaktet 40. Locket visas ha en central axel 16 för lagring och styrning av väggen 1. Gas kan eventuellt införas till innerutrymmet innanför schaktet 30 via axeln 16 om denna är rörformig (se figur 2).

I den nedre delen visas att den stödjande och bärande konstruktionen 13 till den rörformiga väggen l har en undre del som också tjänar såsom inloppskanal för torkningsmedium 51. Stödkonstruktionens övre del 14 kan bl.a. utgöras av en perforerad mantel som bildar en rörformig skärm så att eventuellt material som avgår i riktning radiellt inåt genom väggen 1 kan falla nedåt mellan väggen 1 och skärmen där materialet träffar en nedåt utåt sluttande ramp vid väggens 1 undre del så att sådant material kan ledas ut företrädesvis tillsammans med övrigt material via utmatningsskivan 31.

Det gasformiga torkningsmediet 51 drivs av en eller flera fläktar 50 som placeras i gasens väg inom eller utanför apparatens inneslutning. Gasen behandlas t.ex. genom stoftrening, avfuktning och värmning i gasbehandlingen 56 till det önskade fysikaliska tillståndet, och strömmar i radiell riktning utåt genom väggarna 1 och 2 via det mellanliggande materialet 40. Även den omvända strömningsriktningen kan tillämpas. Om gasen avfuktas i tillräcklig omfattning i 56 kan den cirkuleras helt i en gasmässigt sluten process vilket har en rad fördelar. För att komplettera värmetillförseln i 56 kand ånga av lågt tryck tillföras på flera olika positioner 57. Ånga kan också tillföras för att hindra eller släcka brand. 10 15 20 25 30 Bland annat för att hindra diffusa emissioner från apparaten sugs en mindre ström av gas 53 ut från apparatens övre del.

När denna ström sugs ut från apparaten kommer motsvarande volym att sugas in genom de öppningar mot omgivningen som finns i apparaten, främst öppningar för in- och uttransport av materialet. Om materialet som behandlas avger brännbara ämnen kan uppbyggnaden av explosiva koncentrationer förhindras genom utflödet av gas i ström 53. Ström 53 tas ut efter kontakt med kallt inkommande material så att gasens energiinnehåll är lågt. Strömmens storlek avvägs med hänsyn till explosionsgräns och läckagerisk.

Apparaten kan också användas för torkning med externt tillförd gas 54 som efter behandling lämnar apparaten som ström 55 samtidigt som viss cirkulation av gas kan förekomma.

Ett hus 60 visas omsluta den egentliga torkningsanordningen.

Huset 60 har på figur l ett mellanplan 35 som sluttar inåt nedåt mot utmatningstråget 33 eller utmatningsskivan 31.

Mellanplanet tjänar också som ett tryckavskiljande element.

Enligt utförandet i figur l ombesörjs utmatningen av enheterna 31 - 36.

Figur 2 visar ett utförande där utmatningsskivan 31 och tråget 33 byggs samman och ges större diameter som ansluter och tätar mot huset 60 samt görs roterbar och därigenom kan även anordningarna för tangentiell transport 34 ersättas. Enheten kallas utmatningskarusell 32. En fast transportör 37 visas lyfta materialet upp ur karusellen 32 och ut ur apparaten.

Karusellen 32 i figur 2 ger därmed samma funktion som 3l - 35 i figur l. 10 15 20 25 30 Materialet kan i princip fastna i det smala schaktet 30 på ett sådant sätt att gravitationen inte förmår flytta materialet.

Det statiska trycket från det ovanför liggande materialet ger ett statiskt tryck som komprimerar materialet och försvårar gasens genomströmning. Det statiska trycket verkar också mot väggarna vilket kan ge upphov till starka bryggor eller pluggar. Om materialet fastnar i schaktet uppstår en driftstörning som kan vara mycket svår att häva. För att möjliggöra försäljning av en apparat av denna typ måste den förses med ett system som kan häva en blockering under alla omständigheter. En relativ rörelse mellan schaktväggarna utgör ett säkert sätt att uppnå detta syfte. Det statiska trycket i materialet som uppstår vid tilltagande höjd minskar emellertid porositeten och hindrar gasens strömning genom materialet.

På ritningsfigurerna visas att den roterbara schaktväggen l på sin ytteromkrets bär en skruvlinjeramp ll vars utbredning från schaktväggen l utgör åtminstone lO% av schaktets radiella dimension. Rampens ll stigning är företrädesvis ca l:l men kan ligga i området 1:2 till 2:1. Rampens radiella dimension är företrädesvis högst 40% av schaktets radiella dimension. En sådan skruvramp kan bära upp materialet 40 så att det inte ger något väsentligt bidrag till det statiska materialtrycket i schaktets undre del. Rampen ll erbjuder vidare fördelen att vid rotation åt ena hållet mata materialet nära schaktväggen l nedåt. Samtidigt ger den relativa rörelsen mellan väggarna l och 2 möjlighet för allt material i schaktet att röra sig nedåt i samband med den rörelse som uppstår mellan skikten.

Rampen har också en önskvärd profil som i hög grad bidrar till hållfastheten hos den cylindriska väggen. Andra strukturer med motsvarande funktion skulle hindra flödet av gas eller material samtidigt som de skulle skapa oönskade avsättningar av stillastående material. 10 15 20 25 30 10 När den relativa rörelsen mellan väggarna upphör kommer materialets inre friktion att återbilda bryggor, mm som skapar en samlad friktion mellan väggarna och materialet så att väggarna via ramperna bär huvuddelen av materialets tyngd. För att vidmakthålla en god porositet krävs det vanligen flera ramper på väggen så att avståndet i höjdled mellan ramperna begränsas till ett för materialet karaktäristiskt höjdmått.

Typiska mått är l-2 m för kompressibla material med måttlig porositet t.ex sågspån. Om materialet är mer poröst t.ex. bark och flis eller mindre kompressibelt t.ex. spannmål kan måttet ökas.

En kontrollerad friktion mellan väggarna och materialet är således viktig för att vidmakthålla materialets porositet i schaktet. Såsom visas på ritningsfiguren kan även den andra schaktväggen 2 bära en eller flera ramper 21, företrädesvis med omvänd stigningsriktning och i övrigt av samma art som den först nämnda skruvrampen. Samma stigningsriktning kan bli aktuellt om man skall behandla material med långa styva partiklar som kan fastna mellan slingorna. Skruvlinjerampen kan naturligtvis vara uppdelad i pà varandra följande längdavsnitt med mellanliggande avbrott, men det föredras att skruvlinjerampen är väsentligen kontinuerlig.

Det övre magasinet 42 avses alltid vara fyllt med torkgods.

Utmatning av material från schaktets 30 nedre del möjliggörs genom rörelser i systemen 31 - 37. När den förskjutbara väggen bringas i rörelse kommer de bryggor som hindrar materialets strömning att brytas så att materialet blir mer rörligt i vertikal led och strävar efter att fylla upp de hålrum som bildats över utmatningsanordningarna. Materialet kan då 10 15 20 25 30 11 strömma vertikalt i utrymmet mellan skruvlinjeramperna och spiralformigt inom skruvlinjeramperna närmare respektive vägg.

Mätningen i schaktet drivs av gravitationen och säkerställs genom att inbördes förskjuta den rörliga väggen l kring eller längs dess axel relativt den fasta väggen 2.

De bryggor och aggregat som friktionen skapar när materialet är i vila bryts vid rörelse så att en kontrollerad matning uppstår genom schaktet. i schaktet 30. bl.a.

Flödet av såväl material som av gas fördelas jämnare Väggarnas l, 2 inbördes rörelse kan skapas på följande sätt: (l eller 2) Rotation av en rörlig vägg med hjälp av ett yttre vridmoment riktat för transport nedåt.

En vridbar vägg (l eller 2) som i samband med utmatning av material roterar till följd av den tyngd med vilken materialet vilar mot skruvlinjeramperna på väggen när ett tomrum bildas i schaktets 30 nedre del.

Vertikal påtvingad rörelse upp- och ned av en rörlig vägg (l eller 2) som i sin tur leder till rotation av väggen till följd av inverkan av skruvlinjeramper.

Samtidig lyftning och vridning av en rörlig vägg med en samlad rörelse med en stigning som sammanfaller med stigningen i väggens ramper följt av väggens sänkning till ursprunglig nivå.

Rotation av en rörlig vägg med hjälp av ett yttre vridmoment riktat för transport uppåt så att momentet överförs genom materialet till den motsatta väggen så att en rörelse nedåt skapas i materialet vid den motstående väggen vars ramper har motsatt stigningsriktning.

Rotation är självfallet ett mycket effektivt sätt att uppnå god matning av materialet.

En renodlad vridning av den ena schaktväggen kräver emellertid ett mycket stort vridmoment 10 15 20 25 30 12 vilket är svårt och dyrbart att skapa, att överföra till elementet och att överföra längs elementet. Enligt uppfinningen skapas rotation främst med hjälp av skruvlinjeramperna. Vid gynnsamma egenskaper hos materialet drivs rotationen av materialets rörelse och i annat fall genom att den ena väggen l eller 2 förskjuts vertikalt. Därmed skapar skruvlinjeramperna den önskade rotationen ”in situ” utan att ett yttre vridmoment påverkar elementet. Med hänsyn till de påkänningar som uppstår i det rörliga elementet vid en konventionell lösning med yttre vridanordning är denna lösning mycket gynnsam. För att minimera de mekaniska påkänningarna vid användning av ett yttre moment kan lyftning och rotation ske som en samlad rörelse i en riktning som motsvarar skruvlinjerampens stigning. Syftet är då att den rörliga väggen och dess skruvlinjeramper skall ”borra” sig upp genom materialet vid lyftning. När väggen därefter sänks kommer materialet nära väggen att med säkerhet att följa väggens rörelse nedåt.

Naturligtvis kan ytterligare en gasgenomsläpplig rörformig vägg eller filtermantel 22 omge väggen 2 på dess utsida varvid den ytterligare väggen har finare öppningar, för att hindra fina partiklar att avgå radiellt därigenom. Partiklarna som infångats av filtermanteln 22 kan sedimentera nedåt och avgå via det inre schaktets botten (mellan 2 och 22) till utmatningsanordningarna.

Den rörliga väggens rotation ger också en tvingande transport nedåt såväl vid rotation som när den sänks. Nytt material tillförs upptill från magasinet. När den ena schaktväggen roterar kommer den att ge hela materialmassan en vridande kraft. I denna rotation kommer materialmassan nära den 10 15 20 25 30 13 motstående manteln att skruvas nedåt av den motstående väggens ramp. Uppdelningen i ett inre, ett mellanliggande och ett radiellt yttre rörformigt materialskikt leder till fördelar vid den visade typen av tvärströmskontakt mellan materialet och gasen.

Skruvramperna 21, ll har tillsammans en radiell utbredning som motsvarar mer än 20% av schaktets 30 radiella bredd. Skruv- ramperna ger apparaten flera mycket önskvärda egenskaper. De medger en säker transport av materialet samtidigt som uppbygg- naden av ett statiskt tryck i schaktet begränsas. Detta är de två främsta skälen till att man ofta undviker vertikala utföranden för kompressibla bulkgods med stor inre friktion.

En tredje egenskap är att ramperna utgör mycket värdefulla element ur hållfasthetssynpunkt och att spiralformen gör dem självrensande med hänsyn till oönskat kvarblivande material.

När material matas ut från botten av schaktet strävar materialet i schaktet att av sin egen vikt röra sig nedåt genom schaktet. De flesta fasta material är emellertid starkt benägna att bilda bryggor mellan närstående ytor vilket försvårar en jämn matning av materialet. Samtidigt önskar man att materialet bärs upp av väggarna när materialet befinner sig i vila. Uppbyggnaden av ett statiskt tryck i schaktet, hindras av skruvramperna ll, 21 på respektive vägg 1, 2 genom att det bildas bryggor som bär materialet. När den ena väggen och rampen förskjuts kommer bryggorna att brytas så att materialet blir rörligt. Materialet mellan rampernas ledningsvarv rör sig nedåt när bottenskivan 31 bringas i rörelse. Rörelsens hastighet, slaglängd och skivans utformning bestämmer hur mycket material som matas ut. 10 15 20 25 30 14 Skivans utformning bestämmer också fördelningen sett i radiell led av det material som matas ut. Eftersom materialet behöver omsättas snabbare invid den vägg där gasen strömmar in utformas skivan så att mer material matas ut vid varje rörelse närmast denna vägg och mindre närmare den motstående väggen.

Genom att låta schaktväggen l och 2 ha relativt stora öppningar kan gasflödet genom schaktet hållas förhållandevis högt, trots ringa fläkteffekt, vilket ger god behandlings- kapacitet och även frambringar en gynnsam fuktprofil i radialriktningen för materialet 40, samtidigt som fina partiklar som avgår genom yttre schaktväggen 2 kan uppsamlas av filtermanteln 22.

Om perforeringen av väggen vid inloppet görs så grov att en betydande del av torkgodset kan passera kommer torkgodset vid denna vägg att omsättas ännu snabbare genom att materialet lämnar schaktet denna väg. Under förutsättning att det material som på så sätt faller igenom väggen också kan transporteras ut från apparaten uppnås en viss grad av motström mellan material och gas vilket i många fall är önskvärt eftersom övrigt material därmed ges en större volym och därmed en längre behandlingstid i schaktet.

Gasen som genomströmmar schaktet kan också delas upp i olika strömmar där var och en anpassas för att tillgodose ett visst behov i processen. Uppdelningen sker utanför schaktet och påverkar inte materialtransporten i schaktet.

Om damning är ett problem trots avskiljningen i filtermanteln 22 kan matning av materialet ske intermittent och gasflödet stoppas eller avskärmas för berörd del av apparaten när matning äger rum. 10 15 20 25 30 15 Gasen strömmar tvärs genom schaktet med en lämplig hastighet med typiska värden i intervallet 0,2 l,5 m/s mätt på det fria tvärsnittet. Materialet hindras att fluidisera genom att väggen på nedströmssidan håller fast materialet. Därigenom kan man arbeta med högre gashastighet än i apparater med en fri yta på utloppssidan. Gashastigheten bör dock understiga den hastighet där friktionstryckfallet kompakterar materialet så att strömningsmotståndet ökar till följd av gasflödet. Valet av lämplig gashastighet påverkas främst av en optimering mellan kostnaden för fläktarbete kontra anläggningskostnaden för en större tvärsnittsarea i apparaten men också av olägenheterna av dammbildning.

Vid flertalet processer krävs en längre kontakttid för gasen allt eftersom processen fortskrider. Detta gäller t.ex. vid torkning. För att uppnå en längre kontakttid och lägre gashastighet allt eftersom processen fortskrider kan schaktet göras omvänt kilformat så att materialets vidd i gasens strömningsriktning ökar längre ned i schaktet. Andra processer kräver längre uppehållstid i början av processen. Fastän det inte närmare visas på ritningen, kan schaktets radiella dimension variera mellan schaktets övre och nedre ändar så att materialskiktets radiella tjocklek är större i schaktets övre eller nedre del. Det föredras att schaktets radiella mått är större i schaktets nedre del. ' Figur 2 visar ett utförande där gasen cirkulerar internt i apparaten. Detta illustrerar en torkprocess där gasen avfuktas och värms efter varje passage. I första hand avses avfukt- ningen ske med hjälp av hygroskopisk absorption av lösnings- medlet men kylning/kondensation och återvärmning med hjälp av en värmepump eller externa system är också möjlig. Som 10 15 20 25 30 16 indikeras i figur l kan apparaten också användas för kontakt med genomströmmande gas från omgivningen (luft) eller från en extern källa. T.ex kan en varm torr gas användas för behandling (torkning eller förgasning) av materialet i schaktet. Alternativt kan man behandla en externt tillförd gas som innehåller ämnen som man önskar avskilja i materialet t.ex. genom filtrering, absorption eller adsorption.

Torkning och många andra processer kan kräva att gasen ständigt helt eller delvis förnyas. I så fall arrangeras gasströmmen för genomströmning av externt tillförd gas där gas avleds till omgivningen eller till ett annat system efter kontakt med materialbädden 30.

På figur l visas att huset 80 kan innehålla medel 53 för att värma och avfukta den fuktiga gasen som lämnar materialbädden 30 så att den värmda och/eller avfuktade gasen kan återinföras till bädden. Vidare visas på figur 2 att vattenånga 57 kan införas i huset för att fukta upp den fuktiga gasen och genom kondensation öka energitillståndet hos det behandlade materialet 30 och därmed hela systemet. Genom att värma materialet till en temperatur nära kokpunkten för lösningsmedlet (vatten) kommer gasen främst att utgöras av ånga och endast en mindre del luft från omgivningen. Om ångan inte är brännbar utgör det ett gott skydd mot brand och explosion i apparaten.

Genom att utforma apparaten så att gas kan till- eller avledas såväl nedtill som upptill i centrumcylindern kan mer gas cirkuleras genom en cylinder med given diameter. Därigenom blir det möjligt att öka kapaciteten på apparaten genom att ge den ökad höjd. Vidare möjliggörs en uppdelning av gasflödet i 10 15 20 25 30 17 två cirkulationskretsar; en övre och en nedre såsom framgår av figur 2.

Om gascirkulationen i apparaten är i huvudsak sluten uppnås fördelar i form av mycket låga utsläpp av gas, stoft och värme från apparaten till omgivningen. Om syftet är att torka materialet måste den cirkulerande gasen avfuktas och/eller värmas innan den återleds till materialet. Istället för avfuktning kan man byta en del av gasen mot torrare externt tillförd gas t.ex. uteluft. Om gasen i apparaten utgörs dels av en permanent gas och dels av lösningsmedlet (t.ex. fuktig luft) kan man uppnå flera intressanta funktioner med 2 cirkulationskretsar.

Det inkommande materialet är normalt kallt. Därför kommer det att krävas tillförsel av värme till systemet för att uppnå och vidmakthålla en viss önskad arbetstemperatur i apparaten.

När fuktig luft kontaktas med det kalla inkommande materialet kondenserar ångan mot det kalla materialet. Gasen i den övre delen kommer att anrikas på luft. Den utströmmande gasen som kontaktas med kallt material utgörs därmed av en relativt kall och torr luft med ett lågt energiinnehåll. Gas som skall ledas bort från systemet bör tas från denna energifattiga ström för att minimera energiförbrukningen. En annan möjlighet är att värme av relativt låg temperatur kan tillföras torken genom att återvärma och/eller återfukta denna luftström som därefter återförs till systemet.

Utformningen med två cirkulationskretsar är således intressant för att öka kapaciteten vid given diameter på apparaten (t.ex. en begränsning vid transport) eller om man önskar utnyttja 10 15 20 25 30 18 värme av låg temperatur. Vidare uppnås en ökad brandsäkerhet i apparatens nedre del.

Ytterligare en möjlighet är att en mindre mängd extern torr luft leds in i schaktets nedre del där materialet överför värme och fukt till gasen samtidigt som det torkade materialet kyls. Om denna luft därefter leds till apparatens övre del återvinns värme i en betydande omfattning till det inkommande kalla materialet. Parallellt eller alternativt kan luft från den övre zonen återföras istället för luft från omgivningen vilket förbättrar värmehushållningen ytterligare.

Detta gasflöde kan bestå av torr gas från följande källor: omgivningen, apparatens övre del, avfuktad gas från gasbehandlingen.

Oväntade effekter: 0 Jämfört med en horisontell struktur erhåller man en stor effektiv area i apparaten på en mycket begränsad markyta. 0 Skruvlinjeramperna förenar åtskilliga funktioner: o Vidmakthåller porositeten genom den friktion som uppstår vid vila. o Häver friktion och säkrar ett kontrollerat materialflöde vid rörelser. o Ger väggen önskad styvhet genom rampens horisontella profil. o Spiralformen ger även väggen önskad vridstyvhet. o Ramperna på de 2 väggarna samverkar på ett positivt sätt, speciellt när de ges motsatt stigningsriktning. o Rampens spiralform och placering gör att förstyvningsprofilen blir självrensande från kvarblivande material som annars utgör en brandrisk. 10 19 o Spiralformen kan skapa den önskade vridningen av väggen från en axiell rörelse som är betydligt enklare att applicera än en vridningsrörelse. o Pàkänningarna i väggen blir betydligt mindre när vridningen skapas internt än när ett externt moment måste tillföras externt.

Genom den profilerade utmatningsskivan kan man med denna ”typiska tvärströmsapparat” uppnå en betydligt snabbare omsättning av det material som blir färdigbehandlat först. Man kan till och med uppnå en viss andel ren motström (vad menas med det?) i apparaten genom ett ”begränsat läckage” i inloppsväggen.

Claims (13)

10 15 20 25 30 20 Patentkrav

1. Anordning för att bringa en gas i kontakt med ett partikelformigt fast bulkmaterial, innefattande ett första och ett andra rörformigt, radiellt gasgenomsläppligt element (1, 2), vilka har olika diameter och vilka vardera definierar en central axel, varvid det ena elementet är väsentligen koaxiellt placerat i det andra elementet, varigenom elementen (1, 2) mellan sig definierar ett ringformigt schakt (30) för ett partikelformigt material (40) som skall bringas i kontakt med gasen, varvid elementen har väsentligen vertikalt orienterade axlar, en fläktanordning (50) för drivning av gasen radiellt genom schaktet och materialet, en första anordning (41) för tillförsel av materialet till en övre del av schaktet (30) och en andra anordning (31) för uttagning av torkat material från schaktets undre del, kännetecknad av organ (12) för åstadkommande av relativ rörelse mellan väggelementen (1, 2) genom rotation och/eller genom fram- och återgående axiell rörelse.

2. Anordning enligt krav 1 kännetecknad av att åtminstone ett av elementen (1, 2) på sin mot materialet (40) vända sida bär minst en skruvlinjeramp (11, 21) och att åtminstone ett av elementen är vridbart anordnade.

3. Anordning enligt krav 2, kännetecknad av att drivningsorgan (12) är anordnade att etablera en axiell relativ förskjutning mellan elementen så att en roterande rörelse på ett av elementen kring deras gemensamma axel uppstår sekundärt genom inverkan av nämnda minst en skruvlinjeramp. 10 15 20 25 30 21

4. Anordning enligt krav 3, kännetecknad av att driv- ningsorganen (12) är anordnade att etablera en relativ rota- tionsrörelse mellan elementen kring deras gemensamma axel.

5. Anordning enligt något av kraven 1-4 kännetecknad av att uttagningsanordningen innefattar åtminstone en ringformig eller månghörnad bottenskiva vid schaktets undre ände anordnad roterbar eller radiellt förskjutbar kring elementens rotationsaxel medelst tillhörande drivningsorgan för uttagning av torkat material från schaktets bottendel.

6. Anordning enligt kravet 5, kännetecknad av att utmatningsskivan är utformad med en geometrisk form och/eller medbringare eller dylikt som ger en i radiell led önskad fördelning av utmatningsflödet från schaktet.

7. Anordning enligt något av kraven 1-6, kännetecknad av att var och en av de schaktet avgränsande elementen (1, 2) är försedd med en eller flera skruvlinjeramper (11, 21).

8. Anordning enligt något av kraven 1-7 kännetecknad av att varje skruvlinjeramp utbreder sig en radiell sträcka från den tillhörande schaktväggen uppgående till mellan 10 och 50%, företrädesvis ca 20% av radialavståndet mellan schaktväggarna (1, 2).

9. Anordning enligt något föregående krav kännetecknad av drivningsorgan (12) för Valbar förskjutning eller rotation av schaktväggarna (1, 2) relativt varandra.

10. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad av att den yttre schaktväggen (2) är på radiellt avstånd 10 15 20 22 omgiven av en filtervägg (22) för avskiljning av fina partiklar som passerat genom den yttre schaktväggens (2) öppningar.

11. ll. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad av att gasöppningarna i den inre schaktväggen (1) uppvisar en sådan storlek att en betydande del av partikelmaterialet kan passera.

12. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad av en övre och en undre cirkulationskrets, vilka vardera har medel för radiell genomledning av ett tillhörande gasflöde genom en övre del respektive en undre del av det ringformiga schaktet, medel för axiell genomledning av gasflödet genom en respektive ände av schaktet och utanför schaktet anordnade medel för behandling av gasflödet såsom exempelvis stoftavskiljning, värmning, kylning, uppfuktning eller avfuktning av detta, eller tillsättning av ånga.

13. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att medlen för behandling av gasflödet innefattar medel för inblandning av ånga i gasflödet som cirkuleras genom materialet.