"Trocknungsvorrichtung mit Luftwechsel bei der Warmluftführung""Drying device with air change in the warm air duct"
Neuartig ist eine Änderung der Kaskadenteilung (Anordnung der sogenannten Zuluft- und Abluftdacher) in Bezug auf die Warm- luftbeaufschlagung. Diese Art der sogenannten Luftwechsel in verschiedenen Trocknungsebenen des mittleren Trocknungsbereiches bewirkt, daß das relativ gleichmäßig in der Trocknungssäule absinkende Trocknungsgut hinsichtlich seiner Wärmebeaufschlagung durch die jeweils berührenden Kaskaden von der rechten oder linken Seite jeweils umgekehrt wird. Hierdurch wird in Bezug auf die Trocknerquerschnittsfläche die Feuchteabgabe deutlich gleichmäßiger und die Produktqualität homogener. Wenn innerhalb einer Trocknungsebene mehrere Luftführungen übereinander angeordnet sind, kann der Luftwechsel innerhalb der Trocknungsebene erfolgen. Es ist jedoch zur baulichen Vereinfachung der Trocknungsvorrichtung insbesondere hinsichtlich des Anschlusses der Luftleitelemente an eine Trocknungsebene vorteilhaft, derartige Luftwechsel an der Grenze zweier übereinander benachbarter Trocknungsebenen vorzusehen, so daß je- de Trocknungsebene in sich gleichförmig ausgestaltet sein kann,
mit jeweils überinander fluchtend angeordneten Zu- oder Abluftdächern.What is new is a change in the cascade division (arrangement of the so-called supply and exhaust air roofs) with regard to the warm air supply. This type of so-called air exchange in different drying levels of the middle drying area causes the drying material, which drops relatively evenly in the drying column, to be reversed from the right or left side with regard to its heat exposure by the cascades touching each other. As a result, the moisture release is significantly more uniform and the product quality is more homogeneous with respect to the dryer cross-sectional area. If several air ducts are arranged one above the other within a drying level, the air change can take place within the drying level. However, in order to simplify the construction of the drying device, in particular with regard to the connection of the air guiding elements to a drying level, it is advantageous to provide such air changes at the boundary of two drying levels which are adjacent to one another, so that each drying level can be configured uniformly in itself, with supply or exhaust air roofs aligned one above the other.
In den rein schematischen Zeichnungen zeigtIn the purely schematic drawings shows
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine neuerungsgemäße Trocknungsvorrichtung,1 is a vertical section through a drying device according to the innovation,
Fig. 2 in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab den Bereich der Trocknungsvorrichtung in Höhe der Pro- duktaustragung und knapp darüber, und2 on an enlarged scale compared to FIG. 1, the area of the drying device at the level of the product discharge and just above it, and
Fig. 3 in gegenüber Fig. 2 vergrößertem Maßstab einen vertikalen Schnitt durch einige übereinander angeordnete Trocknungsebenen.Fig. 3 on a larger scale than Fig. 2 shows a vertical section through some drying levels arranged one above the other.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Trocknungsvorrichtung 21 dargestellt, die eine zentrale schacht- oder siloartige Trocknersäule 22 aufweist, in welcher das Trocknungsgut von oben nach unten durch mehrere als „Elemente" oder als „Ebenen" bezeichnete Bereiche geführt wird. Innerhalb der Trocknersäule 22 sind meh- rere Trocknungsebenen 3 und 4, 6 bis 11 , sowie 13 und 14 vorgesehen, sowie unmittelbar oberhalb einer Produktaustragung 23 zwei Kühlebenen 1 und 2, in denen das Trocknungsgut durch von außen eingeleitete Kühlluft durchströmt wird (in der Zeichnung rechts ist ein Kühllufteintritt 24 dargestellt). Die durch das Trocknungsgut erwärmte Kühlluft gelangt (in der Zeichnung links von der Trocknersäule 22) in eine Warmlufthaube 25. Dort ist ersichtlich, daß ein Teil der von einem bei 28 angedeuteten Warmlufterzeuger erwärmten Warmluft, in der Zeichnung ganz links dargestellt, durch einen ersten Warmluftkanal 26 direkt und ungehindert nach oben strömen kann, um mit maximaler Temperatur in die oberste Trocknungsebene 14 eingeleitet zu werden.1 and 2, a drying device 21 is shown, which has a central shaft or silo-like drying column 22, in which the material to be dried is guided from top to bottom through several areas designated as “elements” or as “levels”. Several drying levels 3 and 4, 6 to 11, and 13 and 14 are provided within the drying column 22, as well as two cooling levels 1 and 2, directly above a product discharge 23, in which the drying material is flowed through by cooling air introduced from outside (in the drawing a cooling air inlet 24 is shown on the right). The cooling air heated by the material to be dried reaches (in the drawing to the left of the drying column 22) a warm air hood 25. There it can be seen that part of the warm air heated by a warm air generator indicated at 28, shown in the drawing on the far left, through a first warm air duct 26 can flow upward directly and unhindered in order to be introduced into the top drying level 14 at maximum temperature.
Dieser erste Warmluftkanal 26 kann durch eine Drosselklappe 27 jedoch auch teilweise oder ganz verschlossen werden, so
daß dieser Anteil der Warmluft mit maximaler Lufttemperatur einstellbar ist.However, this first warm air duct 26 can also be partially or completely closed by a throttle valve 27 that this proportion of warm air can be set with the maximum air temperature.
Rechts neben diesem ersten Warmluftkanal 26 als Strömungs- weg für eine Maximal-Temperatur befindet sich ein zweiterTo the right of this first warm air duct 26 as a flow path for a maximum temperature is a second one
Warmluftkanal 29 als Strömungsweg für eine Mischluft mit demgegenüber reduzierter Temperatur. Dabei wird vorzugsweise keine unmittelbar von außen in die Trocknungsvorrichtung 21 einströmende Luft der Warmluft zugemischt, vielmehr wird Kühl- luft verwendet, die zum Abkühlen des nahezu vollständig getrockneten Trocknungsgutes diente und somit das Trocknungsgut durchströmt hat. Der Warmluftkanal 29 weist eine durch schräg angeordnete Luftleitbleche als Venturidüse ausgestaltete Engstelle 30 auf. Die Engstelle 30 stellt einerseits einen Strö- mungswiderstand für die Warmluft dar, beschleunigt andererseits die Warmluft in dem Warmluftkanal 29 und bewirkt drittens hierdurch einen Druckabfall stromabwärts von der Düse.Warm air duct 29 as a flow path for mixed air with a reduced temperature. In this case, preferably no air flowing directly from the outside into the drying device 21 is mixed with the warm air, rather cooling air is used which was used to cool the almost completely dried material to be dried and thus has flowed through the material to be dried. The warm air duct 29 has a constriction 30 which is configured as a Venturi nozzle by means of obliquely arranged air baffle plates. The constriction 30 represents on the one hand a flow resistance for the warm air, on the other hand accelerates the warm air in the warm air duct 29 and thirdly causes a pressure drop downstream of the nozzle.
Die durch die beiden Kühlebenen 1 und 2 gelangte Kühlluft wird durch diesen Druckunterschied in den Warmluftkanal 29 eingesaugt, so daß hier eine Luftvermischung und damit ein Temperaturausgleich erfolgt. Eine besonders zuverlässige Möglichkeit, Kalt- und Warmluft zu vermischen, wird dann erzielt, wenn der durch die Venturidüse gebildete Strömungswiderstand für die Warmluft etwa so groß ist wie der Strömungswiderstand, den das Trocknungsgut für die das Trocknungsgut durchströmende Kühlluft bietet. Gegenüber der ursprünglichen Warmlufttempera- tur von etwa 160° wird auf diese Weise eine Mischtemperatur von etwa 120° erreicht, wobei diese Mischtemperatur in den Trocknungsebenen 6 bis 10 verwendet wird. Diese sind unterhalb der oberen Trocknungsebenen 11 , 13 und 14 vorgesehen sind, in welche die unvermischt heiße Warmluft aus dem Warmluftkanal 26 geleitet worden ist.The cooling air passed through the two cooling levels 1 and 2 is sucked into the warm air duct 29 by this pressure difference, so that air mixing and thus temperature compensation takes place here. A particularly reliable possibility of mixing cold and warm air is achieved when the flow resistance for the warm air formed by the Venturi nozzle is approximately as large as the flow resistance that the drying material offers for the cooling air flowing through the drying material. Compared to the original warm air temperature of approximately 160 °, a mixing temperature of approximately 120 ° is achieved in this way, this mixing temperature being used in drying levels 6 to 10. These are provided below the upper drying levels 11, 13 and 14, into which the unmixed hot air from the hot air duct 26 has been directed.
Zwischen den Ebenen 10 und 11 ist im Warmluftschacht 29 einBetween levels 10 and 11 is in the warm air shaft 29
Trennblech 31 mit verstellbarer Steuerklappe 32 vorgesehen,
die in der Zeichnung geschlossen ist, die jedoch im Wechsel mit der Drosselklappe 27 im linken Warmluftschacht 26 bedarfsweise geöffnet werden kann. Mit dieser Umstellung wird die Trocknungsvorrichtung 21 auf eine Temperatur für die gesamte Trocknersäule 22 eingestellt.Partition plate 31 provided with an adjustable control flap 32, which is closed in the drawing, but which can be opened alternately with the throttle valve 27 in the left warm air shaft 26 if necessary. With this changeover, the drying device 21 is set to a temperature for the entire dryer column 22.
Weiterhin ist in den Ebenen 5 und 12 jeweils eine „Schwitzzone" oder „Homogenisierungszone" vorgesehen. Diese beiden Ebenen 5 und 12 dienen der Homogenisierung des Temperaturver- laufes innerhalb der einzelnen Bestandteile des Trocknungsgutes, beispielsweise innerhalb der einzelnen Getreidekörner, wenn die Trocknungsvorrichtung 21 als Getreidetrockner genutzt wird. Grundsätzlich ist die Trocknungsvorrichtung 21 für Granulat, insbesondere Körnerfrüchte, wie z. B. Getreide, Körnermais, Raps oder Sonnenblumen vorgesehen.Furthermore, a "sweating zone" or "homogenization zone" is provided in each of levels 5 and 12. These two levels 5 and 12 serve to homogenize the temperature profile within the individual constituents of the material to be dried, for example within the individual cereal grains, if the drying device 21 is used as a grain dryer. Basically, the drying device 21 for granules, in particular cereals, such as. B. cereals, corn, rape or sunflowers are provided.
In den oberhalb der Homogenisierungszonen 5 und 12 vorgesehenen Trocknungsebenen erfolgt eine Überhitzung des Trocknungsgutes, also eine Temperaturbeaufschlagung, die zu einem Temperaturanstieg in den Randbereichen der einzelnen Körner führt, ohne daß dieses Temperaturniveau auch in dem Kernbereich der Körner erreicht wird. Demgegenüber ermöglichen die Homogenisierungszonen 5 und 12, in denen keine zusätzliche Temperaturbeaufschlagung des Trocknungsgutes vorgesehen ist, jeweils eine verbesserte Feuchtigkeitsabgabe, da hier demIn the drying levels provided above the homogenization zones 5 and 12, the material to be dried is overheated, that is to say a temperature is applied, which leads to a rise in temperature in the edge regions of the individual grains without this temperature level also being reached in the core region of the grains. In contrast, the homogenization zones 5 and 12, in which no additional temperature exposure of the material to be dried is provided, in each case enable improved moisture release, since here the
Trocknungsgut die Gelegenheit gegeben wird, ein homogenes Temperatur- und Feuchtigkeitsniveau innerhalb der einzelnen Körner anzunehmen, also einen Temperaturangleich bis zum Kern der einzelnen Körner zu ermöglichen, bei einer gleichzeiti- gen Feuchteweiterleitung an die Kornoberfläche.Dried goods are given the opportunity to assume a homogeneous temperature and moisture level within the individual grains, that is, to enable a temperature adjustment to the core of the individual grains, with simultaneous moisture transmission to the grain surface.
In der unteren Homogenisierungszone Ebene 5 wird dem Trocknungsgut erneut die Möglichkeit gegeben, eine gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb der einzelnen Körner zu schaf- fen und einen intensiveren Feuchtigkeitstransport vom Korn-
inneren in den Randbereich ohne zusätzliche Temperaturbeaufschlagung und -belastung stattfinden zu lassen.In the lower homogenization zone level 5, the material to be dried is again given the opportunity to create an even temperature distribution within the individual grains and a more intensive moisture transport from the grain to let the inside take place in the edge area without additional temperature exposure and stress.
Schließlich zeigt Fig. 3 in gegenüber den Fig. 1 und 2 vergrößer- tem Maßstab einen vertikalen Schnitt durch übereinander angeordnete Trocknungsebenen. Dabei sind Luftführungen mit einem etwa dach- oder hausartigen Querschnitt dargestellt. Diese Luftführungen erstrecken sich über die gesamte Breite der einzelnen Trocknungselemente in der siloartigen Trocknersäule 22 der Trocknungsvorrichtung 21. Mit einem Plus-Zeichen sind jeweils sogenannte Zuluftdächer 33 gekennzeichnet und mit einem Minus-Zeichen sind jeweils Abluftdächer 34 gekennzeichnet, wobei die Zuluft- und Abluftdächer 33, 34 jeweils unten offen sind, um den Luftaustritt bei den Zuluftdächern 33 und den Lufteintritt bei den Abluftdächern 34 an dieser Unterseite zu ermöglichen, während das von oben nach unten strömende Trocknungsgut diese Zuluft- und Abluftdächer 33, 34 umströmt.Finally, FIG. 3 shows a vertical section through drying levels arranged one above the other on an enlarged scale compared to FIGS. 1 and 2. Air ducts with an approximately roof-like or house-like cross section are shown. These air ducts extend over the entire width of the individual drying elements in the silo-like drying column 22 of the drying device 21. So-called supply air roofs 33 are identified with a plus sign and exhaust air roofs 34 are identified with a minus sign, the supply air and exhaust air roofs 33 , 34 are each open at the bottom to allow the air outlet at the supply air roofs 33 and the air entry at the exhaust air roofs 34 on this underside, while the drying material flowing from top to bottom flows around these supply air and exhaust air roofs 33, 34.
An der Grenze zwischen den beiden mittleren in Fig. 3 darge- stellten Trocknungsebenen findet ein sogenannter Luftwechsel statt: Sowohl oberhalb als auch unterhalb dieser Luftwechselgrenze sind die Zuluftdächer 33 und die Abluftdächer 34 jeweils vertikal fluchtend übereinander angeordnet. An der Luftwechselgrenze jedoch erfolgt ein Versatz zwischen diesen beiden Zuluft- und Abluft-Bereichen, so daß die oberhalb dieser Grenze angeordneten Zuluftldächer 33 nicht über den Zuluftdächern 33 der unteren Ebene vorgesehen sind, sondern über den Abluftdächern 34 der unteren Ebene. Auf diese Weise wird eine gleichmäßigere Beaufschlagung des Trocknungsgutes mit Warmluft und somit ein möglichst homogen verteiltes Trocknungsergebnis innerhalb des Trocknungsgutes und somit möglichst gleichmäßige, homogene Trocknungsergebnisse erzielt.A so-called air change takes place at the boundary between the two middle drying levels shown in FIG. 3: both above and below this air change limit, the supply air roofs 33 and the exhaust air roofs 34 are each arranged vertically aligned one above the other. At the air exchange limit, however, there is an offset between these two supply air and exhaust air areas, so that the supply air roofs 33 arranged above this limit are not provided above the supply air roofs 33 of the lower level, but rather above the exhaust air roofs 34 of the lower level. In this way, a more uniform application of warm air to the drying material and thus a drying result that is distributed as homogeneously as possible within the drying material and thus a uniform, homogeneous drying result is achieved.
Über die gesamte Höhe der Trocknungsvorrichtung 21 verteilt können mehrere der aus Fig. 3 ersichtlichen Luftwechselgrenzen vorgesehen sein. Die Neuerung geht von der Überlegung aus,
daß das Trocknungsgut relativ gleichmäßig in der Trocknersäule 22 absinkt und damit kaum seitlich bewegt wird. Die Luftwechsel ermöglichen eine gleichmäßigere Feuchteabgabe des Trocknungsgutes und somit eine möglichst homogene Produktqualität.
Distributed over the entire height of the drying device 21, several of the air exchange limits shown in FIG. 3 can be provided. The innovation is based on the consideration that the material to be dried drops relatively evenly in the dryer column 22 and is therefore hardly moved laterally. The air changes enable a more even moisture release of the drying material and thus a product quality that is as homogeneous as possible.