DE2611853A1 - Verfahren zum trocknen landwirtschaftlicher futtermittel und schlammartiger materialien - Google Patents
Verfahren zum trocknen landwirtschaftlicher futtermittel und schlammartiger materialienInfo
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Description
Patentanwalt
7 Stuttgart 1, Falbenhenncnstr. 17 2611853
W. Kunz AG Maschinen und Apparatebau, Dintikon
Verfahren zum Trocknen landwirtschaf'-.licher Futtermittel
und schlammartiaer Materialien.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen landwirtschaftlicher Futtermittel und schlammartiger Materialien
in einer Trocknungsanlage, in welcher das Trocknungsgut vorgetrocknet wird, bevor es einem mit einem Ofen versehenen Trockner
zugeführt wird.
Es ist bekannt, landwirtschaftliche Futtermittel, wie Gras, Luzerne, Zuckerrübenschnitzel, Kartoffeln und andere Produkte
zur Konservierung mit Hilfe von Trocknungsanlagen, insbesondere Trommeltrocknungsanlagen, zu trocknen. Bei diesen Anlagen tritt
die Trocknungsluft, mehr oder weniger mit Wasserdampf gesättigt, bei einer Temperatur zwischen etwa 100 und 150 C ins Freie. Es
hat deshalb nicht an verschiedenen Versuchen gefehlt-, den Wärmeinhalt der ins Freie tretenden Abluft zu verwerten und damit den
Energieverbrauch von Trocknungsanlagen zu vermindern. Solche Versuche
sind bisher an den hohen zusätzlichen Anlagekosten gescheitert. Aehnliche Probleme liegen auch beim Trockner schlammartiger
Materialien vor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Trocknungsverfahren der eingangs beschriebenen Art so zu gestalten, dass der Energieverbrauch
für das Trocknen wesentlich vermindert werden kann, wobei jedoch die zusätzlich benötigten Einrichtungen und Maschinen
verhältnismässig bescheiden sind.
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ORIGINAL INSPECTED
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass das
Trocknungsgut durch einen mit der Abluft des Trockners beheizten Wärmeaustauscher geführt und vor dem Eintritt in den Wärmeaustauscher
mit Saft genässt wird, welcher nach dem Durchgang durch den Wärmeaustauscher aus dem Trocknungsgut gepresst wird.
In der Trocknungsanlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist einer Trocknungstrommel des Trockners eine Vortrocknungstrommel
als Wärmeaustauscher, dessen Wärmeaustauschflächen von der einen Seite durch die Abluft der Trocknungstrommel
und von der andern Seite durch das Trocknungsgut beaufschlagt sind, vorgeschaltet und zwischen der Vortrocknungstrommel und dem
Trockner eine Saftpresse angeordnet.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der beiliegenden
Zeichnung, welche eine Trocknungsanlage in diagrammatischer Darstellung zeigt, dargestellt und nachfolgend beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Trocknungsanlage in diagrammatischer Darstellung
zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Vortrocknungstrommel,
Fig. 3 einen Schnitt senkrecht zur Achse der Vortrocknungstrommel nach Fig. 2, wobei die linke Figurenseite einen Schnitt
nach der Linie IHa - IHa und die rechte Figurenseite einen Schnitt nach der Linie IHb - IHb zeigt, und
Fig. 4 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vortrocknungstrommel.
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In der in Fig. 1 dargestellten Trocknungsanlage wird das Gut,
z.B. Gras, einem Aufgabeapparat 1 zugeführt, nachdem es gegebenenfalls
noch vorbereitet, z.B. zerkleinert, worden war. Mit dem Aufgabeapparat 1, z.B. einem Förderer beliebiger Konstruktion,
wird das Trocknungsgut auf eine bestimmte Höhe gefördert, von welcher es über eine Transporteinrichtung 2 einer Vortrocknungstrommel
3 oder über eine Transporteinrichtung 4 einem Trockner 5 zugeführt wird. Die· in Fig. 1 als Linien dargestellten Transporteinrichtungen·
für das Trocknungsgut können beliebiger Ausführung,
z.B. Schneckenförderer oder Transportbänder, sein.
Die Vortrocknungstrommel 3 ist zweckmässig als rotierende Trommel
oder als stillstehende Trommel mit rotierenden Wärmeaustauschflächen ausgebildet und wird im Zusammenhang mit Fig. 2-4
näher beschrieben.
Der Trockner 5 besteht im wesentlichen aus einem Ofen 6 mit einer nicht näher dargestellten Feuerung 7, z.B. einer OeI- oder Gasfeuerung.
An den Ofen 6 schliesst sich eine rotierende Trocknungstrommel 8 an, in welche die im Ofen 6 erhitzte Trocknungsluft zusammen
mit dem Trocknungsgut eintritt. Für einen wirkungsvollen Trocknungsvorgang ist es wesentlich, dass das Trocknungsgut möglichst
gleichmässig feucht ist und als homogenes Produkt in die rotierende Trocknungstrommel 8 eingebracht wird.
Das getrocknete Gut wird durch den Luftstrom aus der Trocknungstrommel
8 über eine Leitung 19 in einen Zyklon 9 getragen, wo es vom Luftstrom getrennt wird. Die mehr oder weniger mit Feuchtigkeit
gesättigte Luft wird nach oben über eine Absaugleitung 10 von einem Gebläse 11 abgesogen, während das getrocknete Gut auf der
Unterseite des Zyklons 9 über eine Luftschleuse 12 einer durch einen Pfeil 13 dargestellten weiteren /Verarbeitung zugeführt
wird, z.B. zum Pressen in Pellets.
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Am Gebläse 11 schliesst druckseitig eine Leitung 14 mit einer Verzweigung
15 an, in welch letztere eine Verstellklappe 16 eingebaut ist, durch welche die Abluft teilweise über einen Stutzen 17 in die
Vortrocknungstrommel 3 und teilweise über eine Rückleitung 18 erneut
in den Ofen 6 eingeleitet wird, um eine möglichst hohe Dampfkonzentration mit entsprechend hohem Kondensationspunkt zu erreichen.
Die über den Stutzen 17 in die Vortrocknungstrommel 3 eingeführte
Abluft beaufschlagt die eine Seite der darin angeordneten Wärmeaustauschflächen,
während die andere Seite der Wärmeaustauschflächen vom Trocknungsgut beaufschlagt wird, welches durch die Transporteinrichtung
2 auf der dem Stutzen 17 entgegengesetzten Seite der Vortrocknungstrommel 3 eingeführt wird.
Die aus dem Trockner 5 in die Vortrocknungstrommel 3 eingeführte Abluft weist eine Temperatur von etwa 100 - 150° C auf. In der Vortrocknungs
trommel 3 gibt sie einen Teil ihrer Wärme an die Wärmeaustauschflächen ab und kondensiert hierbei. Die abgekühlte Abluft
verlässt die Vortrocknungstrommel 3 über eine Ableitung 20 und
tritt ins Freie, während das Kondensat über eine Kondensatleitung
abgeführt wird. Mit dem Trocknungsgut wird in kontrollierter Menge Frischluft durch die Vortrocknungstrommel 3 geführt, welche dem
Abtransport von verdampfter Flüssigkeit und des Trocknungsgutes durch die Vortrocknungstrommel 3 dient. Die mit dem Trocknungsgut
auf der einen Seite der Vortrocknungstrommel 3 eingeführte Frischluft wird auf - der entgegengesetzten Seite durch ein Gebläse 22,
das saugseitig über eine Leitung 23 mit einem am Ende der Vortrocknungstrommel
3 angeordneten Sammler 24 verbunden ist, abgesaugt und über eine Ableitung 25, z.B. mit einer Temperatur von ca. 50 C,
ins Freie abgeführt.
Wesentlich ist der innige Kontakt des Trocknungsgutes mit den Wärmeaustauschflächen,
da sonst die Vorteile dieser Anordnung nicht ausgenützt v/erden können. Durch die Kondensation der Abluft und wegen
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der Rotation der Vortrocknungstrommel 3 ist der Wärmeübergang günstig. Damit auf der Seite des Trocknungsgutes ebenfalls hohe
Wärmeübertragungskoeffizienten erreicht werden und das vorzutrocknende
Produkt an den Wärmeaustauschflächen nicht festklebt, muss es sehr nass sein und möglichst freies Oberflächenwasser aufweisen.
Dies erreicht man dadurch, dass nach dem Verlassen der Vortrocknungstrommel 3 das aufgewärmte Trocknungsgut in eine Presse
26,z.B. eine Schneckenpresse, geführt wird, in welcher das Trocknungsgut
abgepresst wird. Der anfallende Saft wird über eine Rückleitung 27 dem in die Vortrocknungstrommel 3 eintretenden Trocknungsgut
beigemischt. Neben der Verbesserung des Wärmeüberganges an den Wärmeaustauschflächen erreicht man, dass das Trocknungsgut
nicht an den Wärmeaustauschflächen anklebt. Nach der Pressung weist das Trocknungsgut eine gleichmässige Feuchtigkeitsverteilung
auf, wie sie zur Vermeidung ungleicher Trocknung in der Trocknungstrommel 8 erwünscht ist. Demgemäss wird ein besonders günstiger
Betrieb dann erreicht, wenn das gesamte in die Trocknungsanlage gelangende Gut über die Transporteinrichtung 2 in die Vortrocknungstrommel
3 geführt und erst nach dem Auspressen des Saftes in der Presse 26 über eine Transporteinrichtung 2 8 dem Trockner zugeführt
wird. Die Transporteinrichtung 4 wird dengemäss nur ausnahmsweise
benützt.
Bei dem beschriebenen Verfahren verlässt dadurch, dass eine relativ
grosse Saftmenge in die Vortrocknungstrommel 3 zurückgeführt wird, das "vorgetrocknete", d.h. aufgewärmte Gut die Vortrocknungstrommel
3 in völlig nassem Zustand, wodurch sich eine aufwendige Abtrennung von der mitgeführten, gesättigten Luft durch einen Zyklon erübrigt.
Weiter kann aus dem abgepressten Saft das darin enthaltene Eiweiss
ausgefällt und separat weiterverarbeitet werden. Man erhält die Flüssigkeit als Beiprodukt des beschriebenen Verfahrens, das zudem
im Trocknungsgut enthaltenen Staub bindet, und es muss hierfür
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kein separater Arbeitsgang vorgesehen werden.
In den Fig. 2-4 ist die Vortrocknungstrommel 3 näher beschrieben, wobei gleiche Teile der Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen
sind und deshalb nicht mehr einer Beschreibung bedürfen, üeber den Stutzen 17 tritt die weitgehend gesättigte Abluft in ein
Zentralrohr 30 mit einer Abschlusswand 31 ein, welches eine Anzahl am Umfang verteilter Schlitze 32 aufweist, durch welche die Abluft
in radial angeordnete, über die Länge der Vortrocknungstrommel 3 sich erstreckende Hohlstege/mit Ausbuchtungen 34 geleitet wird. Die
Ausbuchtungen 34 können unterschiedliche Form aufweisen und sich entweder ganz oder nur teilweise über die Länge der Vortrocknungstrommel
3 erstrecken. In umgekehrter Weise erfolgt die Ableitung der Abluft am Ende der Hohlstege 33 dadurch, dass sie durch Schlitze
32 in das Zentralrohr 30 eintreten und von dort über die Ableitung 20 ins Freie gelangen. Ein im Zentralrohr 30 eingebautes Leitblech
35 dient der störungsfreien Ableitung des Kondensates.
Die Vortrocknungstrommel 3 v/eist einen rotierenden Zylindermantel
36 mit .einer aussenseitigen Isolation 37 auf, welcher in schematisch
angedeuteten Lagerungen 38 gelagert ist. Am Innenumfang des rotierenden Zylindermantels 36 sind Leitschaufeln 39 angeordnet, die den
Transport des Trocknungsgutes durch die Vortrocknungstrommel 3 unterstützen. Durch die besondere Ausbildung der Hohlstege 33 erreicht
man, dass die Abluft vollständig vom Trocknungsgut durch die Wärmeaustauschflächen der Hohlstege 33 getrennt ist. Das Trocknungsgut bev/egt sich zwischen den Hohlstegen 33 mit intensiver Durchmischung,
so dass auch auf dieser Seite der Wärmeaustauschflächen ein hoher Wärmeübertragungskoeffizient erreicht wird und das vorzutrocknende
Gut nicht an den Hohlstegen festklebt.
In Fig. 4 ist eine Ausführung der Vortrocknungstrommel 3 dargestellt,
bei welcher die Hohlstege 40 als Rohre mit kreuzförmigem Querschnitt ausgebildet sind. In diesem Fall muss einlauf- und
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auslaufseitig eine Verteilkammer vorgesehen werden, in v/elche die
Abluft vom Stutzen 17 her eintritt und in die Ableitung 20 austritt.
Es ist eine Ausführung möglich, bei welcher der Zylindermantel fest steht und nur die Wärmeaustauschereinbauten rotieren. In
diesem Falle können die Leitschaufeln 39 an den rotierenden Teilen angeordnet sein. Die Lagerung 3 8 der rotierenden Austauschereinbauten
muss bei dieser Ausführung vom Aussenmantel auf das Zentralrohr 30 verlegt werden.
Beim Eintritt in den Sammler 24 sind eine Anzahl Schaufeln 41 angeordnet, die das vorgetrocknete Gut aus dem Sammler 24 heraustragen
und in die Presse 26 überführen.
Der Vorteil des beschriebenen Verfahrens sei an dem nachstehenden Beispiel gezeigt:
Das zu trocknende Gut, z.B. Gras, Luzerne o.dgl., weist beim Eintritt
in die Vortrocknungstrommel eine Anfangsfeuchtigkeit von 83 % auf. Nun gibt man abgepressten Saft dazu und erhöht den
Wassergehalt auf 90 % zur Erzielung der vorstehend genannten Wirkungen. Beim Durchlaufen des Vortrockners verdampft ein Teil,
z.B. 40 % des Wassers, so dass der Wassergehalt des Produktes nach dem Vortrockner auf ca. 86 % fällt. Aus diesem Produkt wird
nun mechanisch Saft, grösstenteils Wasser, abgepresst, so dass der Wassergehalt des Pressgutes auf ca. 75 % fällt. Der Saft
wird wieder frischem Gut zugegeben, während das Pressgut dem Trockner, d.h. Nachtrockner, zugeführt wird. Das Trocknungsgut
gelangt somit mit einem Wassergehalt von nur noch ca. 75 % in den Trockner anstatt mit 83 %, was eine Einsparung an Energiekosten
von bereits ca. 40 % bewirkt.
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Die im Vortrockner von dem Trocknungsgut verdampfte Wassermenge wird mit im Vortrockner aufgev/ärmter Raumluft bei einer Temperatur
von ca. 50 C direkt ins Freie geführt.
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Claims (1)
- PatentansprücheVerfahren zum Trocknen landwirtschaftlicher Futtermittel und schlammartiger Materialien in einer Trocknungsanlage, in welcher das Trocknungsgut vorgetrocknet wird, bevor es einem mit einem Ofen versehenen Trockner zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsgut durch einen mit der Abluft des Trockners beheizten Wärmeaustauscher geführt und vor dem Eintritt in den Wärmeaustauscher mit Saft genässt wird, v/elcher nach dem Durchgang durch den Wärmeaustauscher aus dem Trocknungsgut ausgepresst wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft im Wärmeaustauscher kondensiert und mit dem Kondensat die Wärmeaustauschflächen beaufschlagt werden.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Menge des Trocknungsgutes vorbestimmte entsprechende Saftmenge zugegeben wird.4. Trocknungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer Trocknungstrommel (8) des Trockners (5) eine Vortrocknungstrommel (3) als Wärmeaustauscher, dessen Warmeaustauschflachen von der einen Seite durch die Abluft der Trocknungstrommel (8) und von der andern Seite durch das Trocknungsgut beaufschlagt sind, vorgeschaltet und zwischen der Vortrocknungstrommel (3) und dem Trockner (5) eine Saftpresse (26) angeordnet ist.5. Anlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Verbindungsleitung (27) zwischen der Entwässerungsseite der Saftpresse (26) und der Eintrittsseite der Vortrocknungstrommel (3) für das Trocknungsgut.609842/06306. Anlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch an einem Zentralrohr (30) angeordnete Hohlstege (33), z.B. mit einer Erstreckunc über die Länge der Vortrocknungstrommel (3) und Ausbuchtungen (34).7. Anlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mehrere parallel zur Achse der Vortrocknungstrommel (3) sich erstreckende kreuzförmige Hohlstege (40) mit einlauf- und auslaufseitiger Vertex lkammer.8. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Hohlstege (33, 40) rotieren und der Zylindermantel (36) feststeht.27.2.1976
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