WO1999008058A1

WO1999008058A1 - Vakuumtrocknungseinrichtung

Info

Publication number: WO1999008058A1
Application number: PCT/EP1998/004883
Authority: WO
Inventors: Heinz Eichholz
Original assignee: SOLAR und VAKUUM TECHNOLOGIE (SVT) AG
Current assignee: SOLAR und VAKUUM TECHNOLOGIE (SVT) AG
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1998-08-05
Publication date: 1999-02-18
Anticipated expiration: 2000-02-07
Also published as: DE19734212A1; DE19734212B4; EP1000306A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumtrocknungseinrichtung mit einem dichten Gehäuse (3), in das über eine Eingabeöffnung (1) Schüttgut oder Flüssigkeit eingebbar ist und aus dem getrocknetes Gut oder Destillations-Restflüssigkeit über eine Ausgabeöffnung (2) ausgebbar ist, wobei das Gehäuseinnere (30) mit der Saugseite einer Vakuumpumpe (12) verbunden ist und wobei im Gehäuseinneren (30) mehrere Heizplatten (4) angeordnet sind, zwischen denen hindurch das Gut bewegbar ist. Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heizplatten (4) mit Heizmediumkanälen (41) mit Einlässen (41') und Auslässen (41'') ausgebildet sind, dass eine Zusatzpumpe oder ein Zusatzgebläse (14) vorgesehen ist, deren/dessen Saugseite mit einem gut- oder flüssigkeitsfreien Bereich des Gehäuseinneren (30) und deren/dessen Druckseite mit den Einlässen (41') der Heizmediumkanäle (41) verbunden ist, dass die Auslässen (41'') mit der Saugseite der Vakuumpumpe (12) verbunden sind, und dass für die Bewegung des Gutes zwischen den Heizplatten (4) hindurch eine Fördereinrichtung vorgesehen ist, mittels der zwischen den Heizplatten (4) liegende separate Fördermittel (5) und/oder die Heizplatten (4) selbst oszillierend bewegbar sind.

Description

Beschreibung:

Vakuumtrocknungseinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumtrocknungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Vakuumtrocknungseinrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 31 40 624 AI bekannt. Zur Bewegung des zu trocknenden Gutes zwischen den Heizplatten hindurch besitzt diese bekannte Vorrichtung eine Anzahl von endlosen Förderbändern, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind und parallel zueinander verlaufen. Die Heizplatten sind im Abstand oberhalb der Förderbänder so angeordnet, daß das Förderband zusammen mit darauf aufgegebenem zu trocknenden Gut unter den Heizplatten hindurchlaufen kann. Weitere Heizplatten sind in geringem Abstand unterhalb der Förderbänder angeordnet, um durch die Förderbänder hindurch Wärme in das zu trocknende Gut einzubringen.

Als nachteilig wird bei dieser bekannten Vakuumtrocknungseinrichtung angesehen, daß sie einen sehr hohen mechanischen Aufwand erfordert und daß die Wärmezufuhr zu dem zu trocknenden Gut mangels unmittelbaren Kontaktes nur mit einem geringen Wirkungsgrad erfolgt. Die Durchführung von Destillationen von Flüssigkeiten ist bei dieser bekannten Einrichtung gänzlich unmöglich. Für die vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Vakuumtrocknungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die aufgeführten Nachteile vermeidet und die bei einem einfachen konstruktiven Aufbau einen hohen Wirkungsgrad und somit niedrige Her- stellungs- und Betriebskosten aufweist und für eine Behandlung sowohl von Feststoffen als auch von Flüssigkeiten oder Gemischen daraus geeignet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Vakuumtrocknungseinrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist,

- daß die Heizplatten mit Heizmediumkanälen mit Einlassen und Auslässen ausgebildet sind,

- daß eine Zusatzpumpe oder ein Zusatzgebläse vorgesehen ist, deren/dessen Saugseite mit einem gut- oder flussigkeitsfreien Bereich des Gehäuseinneren und deren/ dessen Druckseite mit den Einlassen der Heizmediumkanäle verbunden ist,

- daß die Auslässe mit der Saugseite der Vakuumpumpe verbunden sind, und

- daß für die Bewegung des Gutes zwischen den Heizplatten hindurch eine Fördereinrichtung vorgesehen ist, mittels der zwischen den Heizplatten liegende separate Fördermittel und/oder die Heizplatten selbst oszillierend bewegbar sind.

Mit der Erfindung wird vorteilhaft erreicht, daß das Gut oder die Flüssigkeit in unmittelbaren Kontakt mit den Heizplatten kommt, so daß hier eine Wärmeübertragung mit einem hohen Wirkungsgrad gewährleistet wird. Dies sorgt für einen guten Gesamt-Wirkungsgrad der Vakuumtrocknungseinrichtung bei niedrigen Betriebskosten. Zu den niedrigen Betriebskosten trägt außerdem bei , daß für die Beheizung der Heizplatten der aus dem Gut oder der Flüssigkeit aufsteigende Flüssigkeitsdampf genutzt wird. Dieser Dampf erfährt durch die Zusatzpumpe oder das Zusatzgebläse eine gewisse Druckerhöhung und deshalb kondensiert er in den innerhalb der Heizplatten vorgesehenen Heizmediumkanälen schon teilweise, so daß hier die besonders hochwertige Kondensationswärme in einem großen Maße für die Erwärmung des zu trocknenden Gutes oder der Destillationsflüssigkeit genutzt werden kann. Vorteilhaft ist außerdem, daß für den Transport des zu trocknenden Gutes zwischen den Heizplatten hindurch nur technisch relativ einfache Mittel benötigt werden, die kostengünstiger herstellbar und zuverlässiger betreibbar sind als die oben erwähnten Förderbänder. Wenn nur Flüssigkeiten behandelt werden, können die Fördermittel weggelassen werden; bei Einrichtungen für einen gemischten Betrieb werden die Fördermittel nach Bedarf ein- oder ausgeschaltet.

In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Vakuumtrocknungseinrichtung ist vorgesehen, daß die Heizplatten in etwa horizontaler Lage fest in dem Gehäuse angeordnet sind, wobei jeweils benachbarte Heizplatten relativ zueinander horizontal versetzt angeordnet sind, und daß als Fördermittel jeweils zwischen zwei benachbarten Heizplatten ein flaches Fördergitter angeordnet ist. Die oszillierend bewegten Fördergitter fördern das zu trocknende Gut entlang der Oberfläche der Heizplatten von deren einem Ende zum anderen, wobei das Gut von oben nach unten das Gehäuse mäanderförmig durchläuft. Dabei fällt das Gut, nachdem es über das eine Ende der oberen Heizplatte gerutscht ist, auf die darunterliegende versetzte Heizplatte und wird dann in die jeweils andere Richtung weitertransportiert.

Eine alternative Ausführung der Vakuumtrocknungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatten in etwa vertikaler Lage fest in dem Gehäuse angeordnet sind und daß als Fördermittel jeweils zwischen zwei benachbar- ten Heizplatten ein flaches Fördergitter angeordnet ist. Bei dieser Ausführung der Vakuumtrocknungseinrichtung können vorteilhaft relativ große Gutmengen auf mehrere parallel zueinander verlaufenden Wegen zwischen den Heizplatten hindurch bewegt werden, so daß diese Ausführung der Einrichtung insbesondere für solche Güter geeignet ist, die mit relativ kurzer Behandlungszeit ausreichend getrocknet werden können und bei denen große Mengen anfallen.

Bei einer dritten Ausführung der Vakuumtrocknungseinrichtung ist vorgesehen, daß die Heizplatten in etwa vertikaler Lage durch die Fördereinrichtung oszillierend bewegbar in dem Gehäuse gelagert sind, daß als Verbindungsleitungen für die Heizmediumkanäle zwischen den Heizplatten flexible Leitungen vorgesehen sind und daß die zur Ausgabeöffnung weisenden Kanten der Heizplatten mit elastischen, schräg zur Ausgabeöffnung weisenden Abstreifern versehen sind. Diese Ausgestaltung der Vakuumtrocknungseinrichtung erfordert keine separaten Fördermittel, wie die zuvor erwähnten Fördergitter, sondern nutzt die Heizplatten selbst durch deren Bewegung für die gewünschte Gutförderung. Die oszillierende Bewegung der Heizplatten kann beispielsweise durch einen Kurbeltrieb erzeugt werden, wobei durch Veränderung der Drehzahl des Kurbeltriebes und/oder des Abstandes der Heizplatten voneinander eine Beeinflussung der Verweilzeit des Gutes zwischen den Heizplatten erreichbar ist. Die Verweilzeit kann weiter durch nach außen weisende Rippen oder Sicken an den Heizplatten beeinflußt werden. Die erwähnten flexiblen Leitungen ermöglichen eine Bewegung der Heizplatten relativ zueinander und zum Gehäuse, so daß die Führung des Heizmediums problemlos gewährleistet ist. Die an der unteren Kante der Heizplatten vorgesehenen Abstreifer sor- gen für eine Förderung des getrockneten Gutes zur Ausga- beöffnung hin, so daß hierfür keine gesonderten Förder- mittel vorgesehen werden müssen.

Um eine definierte Förderrichtung des zu trocknenden Gutes zwischen den Heizplatten hindurch ohne Anbacken von Gutbestandteilen an den Heizplatten zu gewährleisten, wird weiter vorgeschlagen, daß die Fördergitter oder die Heizplatten an zumindest einer Seite eine Vielzahl von schräg in der gewünschten Förderrichtung aufragenden, flexiblen oder gelenkig befestigten Abstreifern aufweisen. Zur Erzielung einer synchronen Bewegung der Abstreifer an den Fördergittern oder Heizplatten uorges die Abstreifer nahe ihrem freien Ende untereinander durch Stangen oder Seile verbunden sein.

Bevorzugte Formgebungen der Heizplatten sind im Patentanspruch 6 angegeben. Bei Ausführung der Heizplatten als doppelwandige Hohlkörper werden große Querschnittsflächen für die Führung des Heizmediums zur Verfügung gestellt, so daß ein großer Heizmedium-Volumendurchsatz mit geringem Strömungswiderstand möglich ist. Die alternativ erwähnten einwandigen Heizplatten bieten den spezifischen Vorteil, daß sie weniger Material erfordern und deswegen wesentlich leichter ausgeführt werden können. Außerdem wird weniger Heizmedium in den einzelnen Heizplatten geführt, so daß auch hierdurch eine Gewichtsersparnis erzielt werden kann. Da die Heizplatten die durch das Heizmedium innerhalb der Heizmediumkanäle zugeführte Wärme durch ihre wärmeleitenden Eigenschaften über die Fläche der Heizplatten verteilen, wird auch so eine großflächige Erwärmung des zu trocknenden Gutes gewährleistet. Geeignete Materialien für die Heizplattten sind beispielsweise Aluminium oder Titan, die leicht und korrosionsfest sowie gute Wärmeleiter sind.

Um Vakuumtrocknungseinrichtungen unterschiedlicher Größen und Leistungsstufen mit möglichst geringem Aufwand und möglichst wenigen unterschiedlichen Bauteilen herstellen zu können, ist vorgesehen, daß die Heizplatten modular aus mehreren gleichen Heizplattenabschnitten zusammengesetzt sind. Diese Heizplattenabschnitte können beispielsweise an mindestens zwei einander gegenüberliegenden Kanten mit vorzugsweise werkzeuglos miteinander in Eingriff bringbaren Verbindungselementen versehen sein, was eine einfache Zusammenfügung mehrerer Heizplattenabschnitte zu Heizplatten in einer gewünschten Flächenausdehnung erlaubt. Die Verbindungselemente können beispielsweise Verhakungs- und/oder Rastelemente sein.

Die in der Vakuumtrocknungseinrichtung eingesetzte Vakuumpumpe ist zweckmäßig eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe, vorzugsweise eine Wasserring-Vakuumpumpe, der ein Flüssigkeits-Pufferbehälter unmittelbar vorgeschaltet ist. Eine solche Vakuumpumpe ist unempfindlich gegen auf der Ansaugseite zugeführte Flüssigkeiten sowie gegebenenfalls darin enthaltene Feststoffpartikel geringer Größe. Außerdem arbeitet eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe mit einem sehr geringen Verschleiß, was sie für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Vakuumtrocknungseinrichtung besonders geeignet macht. Auch die Verwendung einer ande- ren Vakuumpumpe oder der Einsatz von mehreren gleichen oder unterschiedlichen Vakuumpumpen, in Reihen- oder Parallelschaltung, ist möglich. Dieser Pufferbehälter sorgt zum einen dafür, daß der als Flüssigkeitsring- Vakuumpumpe ausgeführten Pumpe stets für die Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsringes ausreichend Flüssigkeit zugeführt werden kann und daß andererseits eine Überlastung der Pumpe durch plötzlich anfallende größere Flüssigkeitsmengen, wie sie insbesondere zu Beginn eines Trocknungsvorganges auftreten können, vermieden wird. Eventuelle Flüssigkeits-Überschußmengen können durch einen Überlauf abgeführt werden; zum Ausgleich eines Flüssigkeitsmangels im Pufferbehälter kann eine Nachfüllleitung vorgesehen werden.

Um die Vakuumpumpe in ihrem Betrieb bei den auftretenden unterschiedlichen Temperaturen ohne ständige Überwachung und Eingriffe durch Bedienungspersonal stets funktionstüchtig zu halten, ist zwischen dem Flüssigkeit-Pufferbehälter und der Vakuumpumpe ein in Abhängigkeit von der Temparatur in der Vakuumpumpe verstellbares Ventil vorgesehen, dessen Durchlaß sich bei steigender Temparatur vergrößert und bei sinkender Temperatur verkleinert. Hiermit wird ein bei hohen Pumpentemperaturen auftretender erhöhter Flüssigkeitsverlust aus dem Flüssigkeitsring durch entsprechend vergrößerten Flüssigkeitsnach- εchub aus dem Pufferbehälter ausgeglichen, sodaß der Flüssigkeitsring stets selbstregulierend erhalten bleibt und so auch die Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe funktionstüchtig bleibt.

Als weiterer Beitrag zu einem guten Wirkungsgrad und einer hohen Energieausnutzung der Vakuumtrocknungseinrichtung wird vorgeschlagen, daß die Vakuumpumpe mit ihrem Antriebsmotor und gegebenenfalls ein Antriebsmotor der Zusatzpumpe oder des Zusatzgebläses innerhalb des Gehäuses angeordnet sind und daß das Gehäuse mit einem Wärmeisolationsmantel ausgeführt ist, wodurch die Motoren- Abwärme voll nutzbar gemacht wird, ohne daß dafür aufwendige Maßnahmen nötig sind.

Um die im Inneren des Gehäuses der Vakuumtrocknungseinrichtung herrschenden Temperaturen mit möglichst einfachen Mitteln in der einen oder anderen Richtung in gewünschter Weise beeinflussen zu können, ist vorgesehen, daß in den Verlauf einer Verbindungsleitung von den Auslässen der Heizmediumkanäle zur Saugseite der Vakuumpumpe ein Wärmetauscher eingeschaltet ist, durch den Luft als zweites Medium wahlweise im Kreislauf innerhalb des Gehäuseinneren oder als Frischluft von außen her und dann wieder nach außen durchleitbar ist. Solange ein gewünschtes erhöhtes Temperaturniveau innerhalb des Gehäuses noch nicht erreicht ist, wird zweckmäßig die als zweites Medium durch den Wärmetauscher geführte Luft im Kreislauf innerhalb des Gehäuseinneren bewegt, wobei Wärmeenergie aus der Luft an den als erstes Medium durch den Wärmetauscher geführten Flüssigkeitsdampf sowie die gegebenenfalls mit diesem zusammen das erste Medium bildende Flüssigkeit aus dem zu trocknenden Gut übertragen wird. Umgekehrt kann bei Überschreitung vorgebbarer Temperaturen innerhalb des Gehäuses der Vakuumtrocknungseinrichtung durch Führung von Frischluft als zweites Medium durch den Wärmetauscher das Temperaturniveau im Gehäuse gesenkt werden. In diesem Zustand wirkt der Wärmetauscher als Kondensator für den Flüssigkeitsdampf aus dem zu trocknenden Gut, wodurch der Trocknungsvorgang aufgrund einer Steigerung des Vakuums mittels der erwähnten Kondensation gefördert wird.

Als weitere Energiesparmaßnahme , die an sich bekannt ist, kann das Gehäuse zumindest über einen Teil seiner inneren Oberfläche mit einem oder als Heizmantel mit Heizmediumkanälen ausgebildet sein, wobei der Einlaß dieser Heizmediumkanäle mit der Auslaßseite der Vakuumpumpe und der Auslaß dieser Heizmediumkanäle mit einem Flüssigkeits-Sammelbehälter und einer aus dessen oberem Bereich abgehenden Dampf-Abführleitung verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Vakuumtrocknungseinrichtung ist für viele Anwendungszwecke einsetzbar, z.B. für die Trocknung von Schüttgütern, insbesondere Leichtstoffen, wie Kunststoffgranulate oder -folienschnitzel, Holzspäne oder Tierfutter, insbesondere in Form von Häckselgut. Ein weiteres Gebiet ist die Entwässerung von Schlämmen, insbesondere Klärschlamm, oder von feuchter Braunkohle oder nassem Kohlenstaub. Auch in der chemichen und pharmazeutischen Industrie ist die Trochnungseinrichtung verwendbar, z.B. für die Konzentration von Abfallflüssigkeiten, für die Rückgewinnung von festen oder flüssigen Stoffen aus Produktionsflüssigkeiten oder für die Destillation. Bei der Behandlung von Flüssigkeiten in der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht sogar die Möglichkeit, die Vakuumpumpe und ihren Antriebsmotor flüssigkeitsdicht auszuführen und in die Flüssigkeit eingetaucht zu betreiben, was für einen unmittelbaren Wärmeübergang der Pumpenabwärme in die Flüssigkeit sorgt.

Die Vakuumtrocknungseinrichtung kann stationär oder mobil ausgeführt sein, im letzteren Fall vorzugsweise in einem Normcontainer. Der Behälter kann, je nach Verwendungszweck der Einrichtung und den örtlichen Gegebenheiten am Einsatzort, stehend oder liegend und mit unterschiedlichen Querschnittsformen ausgeführt sein.

Für die Eingabe- und Ausgabeöffnung können bekannte Bauelemente eingesetzt werden, z.B. Zellenradschleusen, Quetschventile oder Schieber- oder Kugelventile. Je nach Einsatzzweck können die Beschickung und Entleerung der Einrichtung chargenweise oder mehr oder weniger stetig erfolgen, wobei Eingabe und Ausgabe nicht gleichzeitig oder in der gleichen Weise erfolgen müssen. Das einzugebende Gut oder einzugebende Flüssigkeit kann vor der Eingabe vorgewärmt werden, um die Erwärmungszeit innerhalb des Behälters zu verkürzen, wobei bevorzugt für die Vorwärmung das ausgegebene, noch warme Gut oder ohnehin anfallendes Überschuß-Kondensat eingesetzt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen: Figur 1 eine erste Vakuumtrocknungseinrichtung in einer schematischen Darstellung mit einer entfernten vorderen Gehäusewand,

Figur 2 eine zweite Vakuumtrocknungseinrichtung in gleicher Darstellung wie die Figur 1,

Figur 3 eine dritte Vakuumtrocknungseinrichtung, ebenfalls in einer Darstellung wie Figur 1, und

Figur 4 einen Vertikalschnitt durch eine Anordnung von Heizplatten als Teil einer vierten Vakuumtrocknungseinrichtung.

Das in Figur 1 gezeigte erste Ausführungsbeispiel einer Vakuumtrocknungseinrichtung besitzt ein aufrecht stehendes Gehäuse 3, das zylindrisch oder eckig sein kann. Im Inneren 30 des Gehäuses 3 sind mehrere, hier insgesamt zwölf Heizplatten 4 fest in einer parallelen vertikalen Ausrichtung angeordnet. Jeweils zwischen zwei benachbarten Heizplatten 4 ist ein Fördergitter 5 angebracht, das an jeder seiner den Heizplatten 4 zugewandten Seiten eine Anzahl von Abstreifern 8 trägt. Oben ist jedes Fördergitter 5 an mindestens einer Kurbelwelle 11 aufgehängt, die durch einen links oben in der Figur 1 angedeuteten Motor drehantreibbar ist. Durch Drehung der Kurbelwelle 11 bewegen sich die Fördergitter 5 oszillierend in vertikaler Richtung und führen dabei außerdem zumindest im oberen Bereich eine kreisförmige Bewegung aus. Durch diese Bewegung wird das zu trocknende Gut von oben nach unten zwischen den Heizplatten 4 hindurch bewegt. Zur Eingabe des zu trocknenden Gutes in das Innere 30 des Gehäuses 3 dient eine oberhalb der Heizplatten 4 nur schematisch angedeutete Eingabeöffnung 1; zur Ausgabe des getrockneten Gutes dient eine unterhalb der Heizplatten 4 vorgesehene, ebenfalls nur schematisch angedeutete Ausgabeöffnung 2, die auf dem Niveau eines im Inneren 30 des Gehäuses 3 angeordneten Zwischenbodens 31 liegt. Die Verweilzeit des zu trocknenden Gutes zwischen den Heizplatten 4 kann durch Wahl der Kurbelwellendrehzahl und durch Gestaltung und Zahl der Abstreifer in einem gewünschten Umfang gesteuert werden.

Zur Erzeugung eines Vakuums innerhalb des dichten Gehäuses 3 ist im Gehäuse 3 in dessen unterem Teil eine Vakuumpumpe 12 vorgesehen, hier eine Wasserring-Vakuumpumpe, die durch einen Elektromotor 13 antreibbar ist. Die Ansaugseite dieser Vakuumpumpe 12 steht in Verbindung mit dem Inneren 30 des Gehäuses 3, wobei diese Verbindung aber nicht unmittelbar ist, sondern über in den Heizplatten 4 vorgesehene Heizmediumkanäle 41 führt.

Bei der Trocknung des zu trocknenden Gutes entweicht aus diesem Flüssigkeitsdampf, z.B. Wasserdampf, der nach oben hin aufsteigt und dort in einen Ventilator 15 gelangt, der mit einem durch einen Elektromotor 15 antreibbaren Radialgebläse ausgeführt ist. Der Motor 15 ist mit im Gehäuse 3 angeordnet, was eine vakuumdichte Wellenabdichtung erspart. Der Dampf wird vom Ventilator 14 in eine Verteilerleitung 16 befördert, die mit sämtlichen Heizmediumkanälen 41 über Einlasse 41' in Strömungsverbindung steht. Der Dampf strömt in mehreren parallelen Strömungswegen von oben nach unten durch die Heizmediumkanäle 41 in den Heizplatten 4 und kondensiert dort teilweise, so daß die direkte Wärme des Dampfes und zusätzlich dessen Kondensationswärme an die Heizplatten 4 und über diese an das zu trocknende Gut abgegeben wird.

Am unteren Ende der Heizplatten 4 verläßt das nun vor- liegende Dampf-Flüssigkeits-Gemisch über Auslässe 41' die Heizmediumkanäle 41 und wird in einer Sammelleitung 17 gesammelt und über einen Wärmetauscher 18 zu einem Flüssigkeits-Pufferbehälter 21 geführt. Der Pufferbehälter 21 enthält einen gewissen Flüssigkeitsvorrat, um die unmittelbar nachfolgende Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe 12 stets in ausreichendem Maße mit Flüssigkeit zur Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsringes innerhalb der Pumpe 12 versorgen zu können. Gleichzeitig dient der Pufferbehälter 21 dazu, insbesondere zu Beginn eines Trocknungsvorganges schwallartig anfallende größere Flüssigkeitsmengen aufzufangen, so daß diese nicht zu einer Überlastung der Vakuumpumpe 12 führen.

Der Wärmetauscher 18 ist von Luft als zweitem wärmetauschenden Medium durchströmbar, wie durch Pfeile angedeutet ist. Dabei sind zwei Betriebsweisen möglich: In einer ersten Betriebsweise ist eine Gehäuseklappe 20 in der in durchgezogenen Linien gezeigten Schließstellung festgelegt. In diesem Zustand wird Luft im Inneren des Gehäuses 3 im Kreislauf gefördert, wobei für die Aufrechterhaltung des Luftstromes ein an dem Elektromotor 13 für die Vakuumpumpe 12 ohnehin vorhandenes Kühlgebläse 13' herangezogen wird, das über einen Luftkanal 19 mit dem Wärmetauscher 18 verbunden ist. In der zweiten Betriebsweise ist die Gehäuseklappe 20 in eine in gestrichelten Linien dargestellte Öffnungsstellung verschwenkt, in der dann Frischluft von außen durch den Wärmetauscher 18 führbar und dann wieder nach außen ausblasbar ist. Das Vakuum im Inneren 30 des Gehäuses 3 wird dabei durch den Zwischenboden 31 unverändert aufrechterhalten.

Die Auslaßseite der Vakuumpumpe 12 steht in Strömungsverbindung mit einem Heizmantel 22, der an der Innenfläche des Gehäuses 3 angeordnet ist. Der von der Vakuumpumpe 12 über deren Auslaßseite abgegebene Flüssigkeitsdampf gelangt nach dem Durchströmen des Heizmantels 22 und da- rin erfolgender teilweiser Kondensation in einen Sammelbehälter 23, in dem Dampf und Flüssigkeit voneinander getrennt werden. Die Flüssigkeit sammelt sich im unteren Teil des Behälters 23 und kann aus diesem durch eine Flüssigkeitsabführleitung 24' bedarfsweise abgezogen werden. Der Flüssigkeitsdampf entweicht aus dem oberen Teil des Sammelbehälters 23 durch eine Dampfabführleitung 24. Bei harmlosen Dämpfen, wie Wasserdampf, kann die Leitung 24 unmittelbar in die Atmosphäre münden; bei Schadstoffe enthaltenen Dämpfen wird eine weitere Behandlung durchgeführt, die nicht Gegenstand dieser Anmeldung ist.

Für den Fall, daß in dem Flüssigkeits-Pufferbehälter 21 ein Flüssigkeitsmangel eintritt, kann mittels eines schwimmergesteuerten Ventils 25 über eine Verbindungsleitung 25' Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter 23 in den Pufferbehälter 21 übergeleitet werden.

Figur 2 der Zeichnung zeigt ein Beispiel einer Vakuumtrocknungseinrichtung mit einem geschlossenen quaderför- migen Gehäuse 3, das in seiner oben liegenden Wandung eine Eingabeöffnung 1 besitzt, die mit einer Zellenrad- schleuse versehen ist und in die gemäß Pfeil das zu trocknende Gut eingegeben wird. Die untere Wandung des Gehäuses 3 weist eine Ausgabeöffnung 2 auf, die ebenfalls mit einer Zellenradschleuse versehen ist und durch die das getrocknete Gut ausgebbar ist.

An seiner in der Zeichnung linken oberen Ecke ist das Gehäuse 3 zum Anschluß an die Saugseite einer hier nicht dargestellten Vakuumpumpe eingerichtet, wobei die Strömungsrichtung der aus dem Gehäuse 3 abzuziehenden Luft und des mit dieser mitgeführten Flüssigkeitsdampfes durch einen Pfeil angedeutet ist. Im Gehäuse 3 sind bei diesem Ausführungsbeispiel der Vakuumtrocknungseinrichtung insgesamt 16 flache Heizplatten 4 in horizontaler Ausrichtung parallel beabstandet zueinander angeordnet, wobei die Heizplatten 4 von oben gesehen einen rechteckigen Umriß aufweisen. Durch die Heizplatten 4 ist ein Heizmedium führbar, wie im Zusammenhang mit Figur 1 schon erläutert wurde. Die Heizplatten 4 sind übereinander so angeordnet, daß sie jeweils zur darunterliegenden Heizplatte 4 seitlich versetzt sind. Außerdem ist die obere Heizplatte 4 verkürzt, um eine möglichst günstige Auftrefflache für das durch die Eingabeöffnung 1 eingeleitete zu trocknende Gut zu schaffen.

Zwischen jeweils zwei Heizplatten 4 ist ein flaches Fördergitter 5 angeordnet, welches an der nach unten weisenden Seite eine Vielzahl von elastischen Abstreifern 8 aufweist, die gegen die Bewegungsriehtung schräg nach unten geneigt sind, so daß sie eine gerichtete Förderwirkung und eine Schabewirkung ausüben. Die Abstreifer 8 sind an jedem Fördergitter 5 vorhanden, wobei zur Vereinfachung der Darstellung in der Figur 2 nur die oberen beiden und das untere Fördergitter 5 mit Abstreifern 8 dargestellt sind. An ihren rechten Kanten sind die Fördergitter 5 abwechselnd entweder mit einer vertikalen Stange 7 oder einer vertikalen Stange 1 ' verbunden, so daß jede der Stangen 7, 7' jeweils acht Verbindungspunkte mit Fördergittern 5 aufweist.

In dem Gehäuse 3 ist ein nicht gezeigter Drehantrieb, z.B. ein Elektromotor angeordnet, der eine Kurbel 6 antreibt, die an ihren beiden äußeren radialen Punkten über Langloch und Zapfen einerseits mit der Stange 7 und andererseits mit der Stange 7' verbunden ist. Wenn sich die Kurbel 6 in Pfeilrichtung dreht, bewegen sich die Stangen 7 und 7' und damit die Fördergitter 5 oszillie- rend in horizontaler Richtung, wobei die gegenläufige Bewegungsrichtung an den beiden Stangen 7, 7 ' durch zwei Pfeile angedeutet ist.

Die Richtung, die das zu trocknende Gut nimmt, ist oben in der Figur 2 durch kleine Pfeile angedeutet. Sie zeigen an, daß das durch die Eingabeöffnung 1 eingegebene Gut zunächst auf der zweitoberen Heizplatte 4 nach links gefördert wird, dann auf die darunter liegende Heizplatte 4 fällt und nach rechts befördert wird usw.. Damit entsteht insgesamt ein mäanderförmiger Verlauf des Förderweges des Gutes, wobei das Gut am Boden des Gehäuses 3 von dem unteren Fördergitter 5 mit den daran befestigten Abstreifern 8 zur Ausgabeöffnung 2 befördert wird.

Die Figur 3 zeigt das Gehäuse 3 einer dritten Vakuumtrocknungseinrichtung, mit der Eingabeöffnung 1 und der Ausgabeöffnung 2 und dem Anschluß für eine Vakuumpumpe, wie in Figur 2.

Bei dieser Ausführung nach Figur 3 sind nun mehrere Heizplatten 4 hintereinander in vertikaler Richtung angeordnet, wobei hier jede der Heizplatten 4 insgesamt sieben Heizmediumkanäle 41 aufweist, die getrennt voneinander oder wahlweise auch nacheinander von dem Heizmedium durchströmbar sind. Leitungen für die Zu- und Abführung des Heizmediums sind nicht dargestellt, da sie dem Fachmann geläufig sind. Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführung ist jede Heizplatte 4 an ihrer rechten oberen Ecke jeweils an dem einen Ende einer sich radial zur Welle eines nicht gezeigten Drehantriebes erstreckenden Kurbelwelle 9 angebracht. Die linke obere Ecke jeder Heizplatte 4 ist pendelnd an je einer Stange 10 im Gehäuse 3 aufgehängt, die sich gemäß Pfeil bewegen kann, wenn die Kurbelwelle 9 in Pfeilrichtung durch den Drehantrieb bewegt wird. Damit werden die Heizplatten 4 in eine oszil- lierende Bewegung versetzt, bei der sich benachbarte Platten 4 gegensinnig bewegen. Die untere Kante der Heizplatten 4 ist mit Abstreifern 8 versehen, die eine Förderbewegung in Richtung zur Ausgabeöffnung 2 ausführen, wenn die Kurbelwelle 9 sich dreht.

Figur 4 der Zeichnung schließlich zeigt in einem Teil- Vertikalschnitt eine vierte Ausführung einer Vakuumtrocknungseinrichtung, bei der wieder die einzelnen Heizplatten 4 in vertikalen Ebenen parallel zueinander angeordnet sind. Die Heizplatten 4 hängen hier an einer drehan- treibbaren Kurbelwelle 11, wobei jede zweite Heizplatte 4 an einer von der Drehachse 11' der Kurbelwelle entfernten Kurbel gelagert ist, während die dazwischen liegenden Heizplatten 4 genau auf der Drehachse 11' der Kurbelwelle 11 angeordnet sind. Die einzelnen Kurbeln der Kurbelwelle 11 sind jeweils um 180° zueinander versetzt, so daß sich eine gegenläufige Bewegung der auf- und abwärts bewegbaren Heizplatten 4 im Sinne der Bewegungspfeile ergibt. Die zwischen den durch die Kurbelwelle 11 bewegbaren Heizplatten 4 angeordneten weiteren Heizplatten 4 behalten ihre Position auch bei Drehung der Kurbelwelle 11 bei. Der Hub der Kurbelwelle 11 ist durch das Maß H dargestellt.

Weiterhin sind bei der Ausführung der Vakuumtrocknungseinrichtung gemäß Figur 4 die einzelnen Heizplatten 4 nur einwandig ausgeführt und besitzen in ihrem Verlauf rohrförmige Heizmediumkanäle 41. Durch die Heizmediumkanäle 41 kann das Heizmedium zur Erwärmung der Heizplatten 4 gefördert werden, wobei durch Wärmeleitung innerhalb der Heizplatten 4 auch deren von den Kanälen 41 be- abstandete Bereiche erwärmt werden.

Weiterhin zeigt die Figur 4, daß hier die Heizplatten 4 modular aus mehreren Heizplattenabschnitten 4' zusammen- gesetzt sind. Jeder Heizplattenabschnitt 4' umfaßt dabei einen Heizmediumkanal 41. Außerdem besitzt jeder Heizplattenabschnitt 4' an seiner oberen Kante und an seiner unteren Kante Verbindungselemente 42, 43, mittels denen die einzelnen Heizplattenabschnitt 4' zu den gezeigten Heizplatten 4 werkzeuglos zusammengesetzt werden können. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Zusammensetzen einfach durch Ineinanderhaken erfolgen, wozu die einzelnen Heizplattenabschnitte 4' zunächst gegeneinander verkippt werden. In dieser verkippten Stellung können die Verbindungselemente 42, 43 ineinander eingeführt werden. Wenn danach die Heizplattenabschnitte 4' in die in Figur 4 gezeigte gestreckte Stellung gebracht werden, ist die Verbindung mit ausreichender Lösesicherheit bewirkt, denn allein durch vertikale Bewegung kann diese Verbindung zwischen den einzelnen Heizplattenabschnitten 4' dann nicht mehr gelöst werden.

Vorteilhaft ist bei der in Figur 4 gezeigten Ausführung der Vakuumtrocknungseinrichtung eine besonders dichte Anordnung von Heizplatten 4 möglich, wenn diese, wie in der Zeichnung dargestellt, so angeordnet werden, daß der Hub H etwas kleiner ist als der Abstand zweier Heizmediumkanäle 41 übereinander in einer Heizplatte 4. Auf diese Weise kann eine sehr große Wärmeübertragungsfläche zur Verfügung gestellt werden, die eine wirksame Erwärmung des zu trocknenden Gutes ermöglicht. Außerdem sorgt die Form der Heizplatten 4 dafür, daß das zu trocknende Gut nicht im freien Fall von oben nach unten ungebremst zwischen den Heizplatten 4 hindurchrieseln kann. Vielmehr muß das zu trocknende Gut einen mäanderförmigen Weg zwischen den Heizplatten 4 hindurch nehmen, was die Verweilzeit des Gutes im Bereich der Heizplatten 4 verlängert und so die Trocknung intensiviert. Trotzdem kann die Vakuumtrocknungseinrichtung gemäß Figur 4 auf gesonderte Fördermittel zwischen den Heizplatten 4 vollkommen verzichten. Dies macht die Konstruktion und den Betrieb der Vakuumtrocknungεeinrichtung besonders betriebssicher und kostengünstig.

Auch bei dieser Ausführung der Vakuumtrocknungseinrichtung können an den Heizplatten 4 Abstreifer 8 vorgesehen werden, wie dies an den beiden in Figur 4 rechts liegenden Heizplatten 4 dargestellt ist. Die Abstreifer 8 sind im vorliegenden Fall durch einfache Winkelprofile, z.B. aus Kunststoff, gebildet, die zwischen je zwei ineinandergreifende Verbindungselemente 42, 43 zweier benachbarter Heizplattenabschnitte 4 ' eingeklemmt sind. Auf diese Weise werden die Abstreifer 8 zuverlässig gehaltert und sind zugleich sehr einfach anbringbar.

Auch zu der Vakuumtrocknungseinrichtung gemäß Figur 4 gehört selbstverständlich ein luftdichtes Gehäuse mit Eingabe- und Ausgabeschleuse sowie einer Vakuumpumpe, mit der das Innere des Gehäuses evakuiert werden kann; diese Teile sind in Figur 4 allerdings nicht nochmal dargeteilt.

Claims

Patentansprüche :

Vakuumtrocknungseinrichtung für die Trocknung von schütt- oder fließfähigen Gütern, die Flüssigkeit, insbesondere Wasser, enthalten, oder für die Destillation von Flüssigkeiten, mit einem dichten Gehäuse (3), in das über eine Eingabeöffnung (1) das zu trocknende Gut oder die zu destillierende Flüssigkeit eingebbar ist und aus dem getrocknetes oder in seinem Flüssigkeitsgehalt reduziertes Gut oder Destillations-Restflüssigkeit über eine Ausgabeöffnung (2) ausgebbar ist, wobei das Gehäuseinnere (30) in einem gut- oder flüssigkeitsfreien Gehäusebereich mit der Saugseite einer Vakuumpumpe (12) verbunden ist und wobei im Gehäuseinneren (30) mehrere parallele, voneinander beabstandete Heizplatten (4) angeordnet sind, zwischen denen hindurch das Gut von der Eingabeöffnung (1) zur Ausgabeöffnung (2) bewegbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

- daß die Heizplatten (4) mit Heizmediumkanälen (41) mit Einlassen (41') und Auslässen (41' ^,) ausgebildet sind,

- daß eine Zusatzpumpe oder ein Zusatzgebläse (14) vorgesehen ist, deren/dessen Saugseite mit einem gut- oder flüssigkeitsfreien Bereich des Gehäuseinneren (30) und deren/dessen Druckseite mit den Einlassen (41') der Heizmediumkanäle (41) verbunden ist,

- daß die Auslässe (41' ') mit der Saugseite der Vakuumpumpe (12) verbunden sind, und - daß für die Bewegung des Gutes zwischen den Heizplatten (4) hindurch eine Fördereinrichtung vorgesehen ist, mittels der zwischen den Heizplatten (4) liegende separate Fördermittel (5) und/oder die Heizplatten (4) selbst oszillierend bewegbar sind.

2. Vakuumtrocknungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatten (4) in etwa horizontaler Lage fest in dem Gehäuse ( 3 ) angeordnet sind, wobei jeweils benachbarte Heizplatten (4) relativ zueinander horizontal versetzt angeordnet sind, und daß als Fördermittel jeweils zwischen zwei benachbarten Heizplatten (4) ein flaches Fördergitter (5) angeordnet ist.

3. Vakuumtrocknungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatten (4) in etwa vertikaler Lage fest in dem Gehäuse ( 3 ) angeordnet sind und daß als Fördermittel jeweils zwischen zwei benachbarten Heizplatten (4) ein flaches Fördergitter (5) angeordnet ist.

4. Vakuumtrocknungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatten (4) in etwa vertikaler Lage durch die Fördereinrichtung oszillierend bewegbar in dem Gehäuse (3) gelagert sind, daß als Verbindungsleitungen für die Heizmediumkanäle (41) zwischen den Heizplatten (4) flexible Leitungen vorgesehen sind und daß die zur Ausgabeöffnung (2) weisenden Kanten der Heizplatten (4) mit elastischen, schräg zur Ausgabeöffnung (2) weisenden Abstreifern (8) versehen sind.

5. Vakuumtrocknungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördergit- ter (5) oder die Heizplatten (4) an zumindest einer Seite eine Vielzahl von schräg aufragenden, flexiblen oder gelenkig befestigten Abstreifern (8) aufweisen.

6. Vakuumtrocknungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatten (4) doppelwandige Hohlkörper mit Versteifungsrippen und/oder -sicken und/oder -Stegen sind, deren Hohlräume die Heizmediumkanäle (41) bilden, oder daß die Heizplatten (4) einwandig mit integrierten, voneinander beabstandeten rohrförmigen Bereichen, die die Heizmediumkanäle (41) bilden, ausgeführt sind.

7. Vakuumtrocknungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatten (4) modular aus mehreren gleichen Heizplattenabschnitten ( 4 ' ) zusammengesetzt sind.

8. Vakuumtrocknungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe (12) eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe, vorzugsweise eine Wasserring-Vakuumpumpe, ist und daß der Vakuumpumpe (12) ein Flüssigkeits-Puffer- behälter (21) unmittelbar vorgeschaltet ist.

9. Vakuumtrocknungseinrichtung nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Flüssigkeit-Pufferbehälter (21) und der Vakuumpumpe (12) ein in Abhängigkeit von der Temparatur in der Vakuumpumpe (12) verstellbares Ventil (21') vorgesehen ist, dessen Durchlaß sich bei steigender Temparatur vergrößert und bei sinkender Temperatur verkleinert.

10. Vakuumtrocknungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe (12) mit ihrem Antriebsmotor (13) und gegebenenfalls ein Antriebsmotor (15) der Zusatzpumpe oder des Zusatzgebläses (14) innerhalb des Gehäuses (3) angeordnet sind und daß das Gehäuse (3) mit einem Wärmeisolationsmantel ausgeführt ist.

11. Vakuumtrocknungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verlauf einer Verbindungsleitung (17) von den Auslässen (41' ') der Heizmediumkanäle (41) zur Saugseite der Vakuumpumpe (12) ein Wärmetauscher (18) eingeschaltet ist, durch den Luft als zweites Medium wahlweise im Kreislauf innerhalb des Gehäuseinneren (30) oder als Frischluft von außen her und dann wieder nach außen durch- leitbar ist.