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WO2012016807A1 - Apparatus for drying by means of a hot gas - Google Patents

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WO2012016807A1
WO2012016807A1 PCT/EP2011/062169 EP2011062169W WO2012016807A1 WO 2012016807 A1 WO2012016807 A1 WO 2012016807A1 EP 2011062169 W EP2011062169 W EP 2011062169W WO 2012016807 A1 WO2012016807 A1 WO 2012016807A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steam
gas
process space
drying
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/062169
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Mike Blicker
Siegfried Egner
Alexander Lohner
Sukhanes Laopeamthong
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Publication of WO2012016807A1 publication Critical patent/WO2012016807A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F26B21/20—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/02—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by belts carrying the materials; with movement performed by belts or elements attached to endless belts or chains propelling the materials over stationary surfaces
    • F26B17/04—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by belts carrying the materials; with movement performed by belts or elements attached to endless belts or chains propelling the materials over stationary surfaces the belts being all horizontal or slightly inclined
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/008—Seals, locks, e.g. gas barriers or air curtains, for drying enclosures

Definitions

  • the invention relates to an apparatus for drying by means of a hot gas, preferably superheated steam.
  • the invention has for its object to reduce the energy and investment costs for an apparatus for drying by means of a hot gas, preferably superheated steam.
  • the invention is based on the idea, by means of the inventive arrangement of the means for circulation and the means for heating the gas within the process space to suck the steam atmosphere directly through fans in the process room, to pass through a heat exchanger and thereby heat and then in contact with the material to be dried bring. This saves piping and ducts and increases the energy efficiency of the drying process.
  • An advantageous embodiment is that the process space is divided into several areas and each area has means for circulation and means for heating the gas. This makes it possible to form individual chambers in which the temperature or the heat supply can be individually controlled or regulated. This creates an advantageous way to make the drying process corresponding to the product flexible.
  • the apparatus according to the invention works particularly well when a conveyor belt conveys the dry matter through the process space.
  • a continuous drying process of bulk goods e.g. Food, animal feed or mineral resources with superheated steam in a simple, cost-effective manner be realized.
  • the means for circulating the gas are arranged within a circulating belt of the conveyor belt.
  • the returning part of the belt is outside the flow-through area and thus does not constitute a flow obstacle.
  • the pressure loss is not unnecessarily increased thereby energy costs can be saved.
  • An advantageous embodiment of the apparatus according to the invention provides that the means for the separation of excess steam comprise a sensor and a controllable valve.
  • the means for the separation of excess steam comprise a sensor and a controllable valve.
  • the means for separating excess steam comprise a liquefier to which the excess steam condenses.
  • the excess steam can be removed from the process space in a particularly simple, cost-effective manner.
  • the excess water vapor flows under the weir to a condenser and is condensed there.
  • the boundary layer rises again until it reaches the lower edge of the weir.
  • the weir can be arranged horizontally, vertically or diametrically.
  • the arrangement of a condenser at the bottom of the process chamber also works on the same principle. As the amount of steam increases, the boundary layer shifts downward until the vapor comes into contact with the condenser. The vapor condenses on its cold surface and the boundary layer rises again.
  • the arrangement of the condenser at the bottom of the process space is a particularly cost-effective solution because it can be dispensed with a weir.
  • Fig. 8 shows a third arrangement variant of the second possibility
  • FIG. 1 shows, in a longitudinal section 10, an apparatus 12 for drying by means of a hot gas stream, preferably superheated steam, at atmospheric pressure.
  • the cross section 14 shows a, along the line A-A, sectioned view of the apparatus 12.
  • the arrows 16 symbolize the line of sight.
  • the apparatus 12 comprises a feed channel 18, in which a first conveyor belt 20 is arranged.
  • the first conveyor belt leads an inclined plane 22 upwards in a process space 24.
  • a second conveyor belt 26, which ends in a discharge channel 28, leads through the process space 24.
  • the process space 24 is subdivided into a plurality of chambers 30.
  • the second conveyor belt 26 passes through all the chambers 30 in succession.
  • Below the second conveyor belt 26, a means configured as a heat exchanger 32 for heating the gas is arranged.
  • Below the heat exchanger 32 an axial fan 34 formed means for circulating the gas is arranged.
  • Each chamber includes a heat exchanger 32 and an axial fan 34.
  • the apparatus 12 operates as follows: The dry material is fed onto the first conveyor belt 20 (see arrow 36). This transports the dry material up the inclined plane 22. From there it falls on the second conveyor belt 26 and passes through this successively the individual chambers 30 of the process chamber 24. At the end of the second conveyor belt, the dry material falls into the discharge channel 28 and leaves the apparatus 12th
  • Figure 2 shows a first variant of the apparatus 12.
  • radial fans 40 are used. These are arranged to ensure a successive flow of heat exchanger 32 and dry material above the second conveyor belt 26.
  • the internal circulation of the gas is shown in cross section 14. The gas is sucked axially above the conveyor belt 26, radially compressed and then flows, as shown by the arrows 38, from below the heat exchanger 32 over, through the conveyor belt 26 to the dry material.
  • FIG. 1 A second variant of the apparatus 12 is shown in FIG.
  • axial fans 34 are used.
  • the second variant differs from that shown in Figure 1 in that a returning belt 42 of the second conveyor belt 26 is disposed below the axial fans 34 and therefore is not flowed through.
  • the internal circulation of the gas is shown in the sectional view 14 by the arrows 38.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the process chamber 24 of the apparatus 12. Arranged thereon are a sensor 44 and a controllable valve 46.
  • a boundary layer 48 is formed between the steam atmosphere 50 and the ambient air 52 due to a density difference.
  • the drying process evaporates moisture from the dry material.
  • a sensor signal 54 opens the valve 46 or puts a condenser (not shown in the figure) into operation. As a result, excess steam is removed from the process space 24 and the boundary layer 48 moves upward again.
  • FIGS. 5 and 6 A second possibility according to the invention for separating steam is shown in FIGS. 5 and 6. Shown therein is a cross section 14 through the process space 24 with the second conveyor belt 26 arranged therein. Not shown are means for circulation and the means for heating the gas.
  • a vertically disposed, insulated partition 58 separates the second conveyor from a condenser 56 disposed behind the partition 58.
  • the condenser 56 is shown in Figs. 5 and 6 as a tube heat exchanger, but cold surfaces of a different design may also be used. Also conceivable is an arrangement of the condenser 56 and the partition wall 58 below the second conveyor belt 26, as shown in FIG. In both cases, the partition works as a weir.
  • boundary layer 48 sinks to a level below the dividing wall 58 due to the increasing amount of steam, steam flows to the condenser 56 and is condensed there until the boundary layer 48 has again set to a level above the lower edge of the dividing wall 56.
  • FIG. 7 A third arrangement variant according to the invention of the condenser 56 is shown in FIG. 7.
  • the condenser 56 is arranged above the inclined plane 22.
  • the partition 58 divides the condenser 56 from the process space 24. If the boundary layer 48 between the vapor atmosphere 50 and the ambient air 52 moves below the level of the dividing wall 58 due to the increase in steam, the vapor flows past the dividing wall 58 to the condenser 56 and is condensed there. Thus, the amount of steam in the process chamber 24 is reduced and the boundary layer 48 moves back up.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

Apparatus (129) for drying by means of a hot gas, preferably superheated steam, which comprises means for circulating (34, 40) and means for heating (32) the gas, and also means for separating excess steam, arranged in a process chamber (24). It is proposed that the gas for circulating, heating or separating excess steam is not taken from the process chamber and that the means for heating the gas are arranged below the material being dried.

Description

Apparat zur Trocknung mittels eines heißen GasesApparatus for drying by means of a hot gas

Die Erfindung betrifft einen Apparat zur Trocknung mittels eines heißen Gases, vorzugsweise überhitztem Wasserdampf.The invention relates to an apparatus for drying by means of a hot gas, preferably superheated steam.

Bei der Trocknung mit überhitztem Wasserdampf bei Atmosphärendruck wurde in den bisherigen bekannten Ausführungen die Dampfatmosphäre dem Prozessraum entnommen und über ein Kanalsystem geführt. Darin angeordnet sind ein Ventilator zur Umwälzung des Gases sowie ein Wärmeübertrager zur Zufuhr der zur Trocknung erforderlichen Wärmemenge. Aufgrund der geringen Dichte von überhitztem Dampf müssen zur Bereitstellung der erforderlichen Dampfmenge große Volumenströme umgewälzt werden, was wiederum nur mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten oder großen Strömungsquerschnitten zu realisieren ist. Weiterhin wird während des Trocknungsprozesses aus dem Trockengut Wasserdampf in den Prozessraum abgegeben. Dieser überschüssige Wasserdampf wird bei bislang bekannten Ausführungen in einem externen Verflüssiger, welcher mit einer Leitung mit dem Prozessraum verbunden ist abgeschieden. Patentveröffentlichung aus diesem Fachgebiet sind hierzu die EP 0714498 B1 und WO 2009/018997.When drying with superheated steam at atmospheric pressure, the steam atmosphere was removed from the process space in the previous known designs and passed through a channel system. Arranged therein are a fan for circulating the gas and a heat exchanger for supplying the amount of heat required for drying. Due to the low density of superheated steam large volume flows must be circulated to provide the required amount of steam, which in turn can only be realized with high flow velocities or large flow cross sections. Furthermore, steam is released from the dry material into the process chamber during the drying process. This excess water vapor is deposited in previously known versions in an external condenser, which is connected to a line with the process space. Patent publication in this field are EP 0714498 B1 and WO 2009/018997.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Energie- und Investitionskostenbedarf für einen Apparat zur Trocknung mittels eines heißen Gases, vorzugsweise überhitztem Wasserdampf, zu senken.The invention has for its object to reduce the energy and investment costs for an apparatus for drying by means of a hot gas, preferably superheated steam.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, durch erfindungsgemäße Anordnung der Mittel zur Umwälzung und der Mittel zur Erhitzung des Gases innerhalb des Prozessraumes die Dampfatmosphäre direkt durch Ventilatoren im Prozessraum anzusaugen, über einen Wärmeübertrager zu führen und dadurch zu erhitzen und anschließend in Kontakt mit dem Trocknungsgut zu bringen. Dadurch werden Rohrleitungen und Kanäle eingespart und die Energieeffizienz des Trocknungsprozesses wird gesteigert.The invention is based on the idea, by means of the inventive arrangement of the means for circulation and the means for heating the gas within the process space to suck the steam atmosphere directly through fans in the process room, to pass through a heat exchanger and thereby heat and then in contact with the material to be dried bring. This saves piping and ducts and increases the energy efficiency of the drying process.

Weil die Mittel zur Erhitzung des Gases unterhalb des Trockengutes angeordnet sind, gelangt ein Teil der zur Verdampfung der im Trockengut enthaltenen Feuchtigkeit benötigten Wärmemenge durch freie Konvektion und Strahlung an das Trockengut und muss nicht mittels Dampfstrom durch den Ventilator transportiert werden. Der benötigte Dampfvolumenstrom wird reduziert und damit die durch seine Umwälzung mittels Ventilator anfallenden Energiekosten.Because the means for heating the gas are arranged below the dry material, a portion of the amount of heat required to evaporate the moisture contained in the dry material passes through free convection and radiation to the dry matter and does not need to be transported by steam flow through the fan. The required steam volume flow is reduced and thus the costs incurred by its circulation by means of fan energy costs.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass der Prozessraum in mehrere Bereiche aufgeteilt ist und jeder Bereich Mittel zur Umwälzung und Mittel zur Erhitzung des Gases verfügt. Damit wird es möglich, einzelne Kammern zu bilden in denen die Temperatur bzw. die Wärmezufuhr individuell gesteuert oder geregelt werden kann. Damit wird in vorteilhafter Weise eine Möglichkeit geschaffen, den Trocknungsverlauf dem Produkt entsprechend flexibel zu gestalten.An advantageous embodiment is that the process space is divided into several areas and each area has means for circulation and means for heating the gas. This makes it possible to form individual chambers in which the temperature or the heat supply can be individually controlled or regulated. This creates an advantageous way to make the drying process corresponding to the product flexible.

Besonders gut arbeitet der erfindungsgemäße Apparat, wenn ein Förderband das Trockengut durch den Prozessraum fördert. Damit kann ein kontinuierlicher Trocknungsprozess von Schüttgütern z.B. Lebensmitteln, Tierfutter oder mineralischen Rohstoffen mit überhitztem Wasserdampf in einfacher, kostengünstiger Art und Weise realisiert werden.The apparatus according to the invention works particularly well when a conveyor belt conveys the dry matter through the process space. Thus, a continuous drying process of bulk goods, e.g. Food, animal feed or mineral resources with superheated steam in a simple, cost-effective manner be realized.

Günstig ist es ferner, dass die Mittel zur Umwälzung des Gases innerhalb eines umlaufenden Gurtes des Förderbandes angeordnet sind. Damit liegt der rücklaufende Teil des Gurtes außerhalb des durchströmten Bereiches und stellt somit kein Strömungshindernis dar. Der Druckverlust wird nicht unnötig vergrößert wodurch Energiekosten gespart werden.It is also favorable that the means for circulating the gas are arranged within a circulating belt of the conveyor belt. Thus, the returning part of the belt is outside the flow-through area and thus does not constitute a flow obstacle. The pressure loss is not unnecessarily increased thereby energy costs can be saved.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Apparates sieht vor, dass die Mittel zur Abscheidung von überschüssigem Dampf einen Sensor und ein ansteuerbares Ventil umfassen. Durch den Trockenprozess gelangt die Feuchtigkeit aus dem Trockengut als Wasserdampf in den Prozessraum und vergrößert die umzuwälzende und zu erhitzende Dampfmenge. Dadurch sinkt die Grenzschicht zwischen Wasserdampf und Umgebungsluft im Prozessraum ab. Der Sensor detektiert diese Veränderung und das Ausgangssignal des Sensors öffnet über eine geeignete Steuerung das Ventil. Durch eine direkte Entnahme von überschüssigem Wasserdampf aus dem Prozessraum über das geöffnete Ventil wird in vorteilhafter Weise die Dampfmenge reduziert. Dadurch werden Energiekosten eingespart. Ist der überschüssige Dampf über das geöffnete Ventil abgeströmt, steigt die Grenzschicht wieder an, das Ausgangssignal des Sensors schließt das Ventil, und die zur Trocknung erforderliche Dampfmenge verbleibt im Prozessraum.An advantageous embodiment of the apparatus according to the invention provides that the means for the separation of excess steam comprise a sensor and a controllable valve. Through the drying process, the moisture from the dry material passes as steam into the process space and increases the amount of steam to be circulated and heated. As a result, the boundary layer between water vapor and ambient air in the process room decreases. The sensor detects this change and the output of the sensor opens the valve via a suitable control. By a direct removal of excess water vapor from the process chamber via the open valve, the amount of steam is advantageously reduced. This saves energy costs. When the excess steam has flowed out through the opened valve, the boundary layer rises again, the output signal of the sensor closes the valve, and the amount of steam required for drying remains in the process space.

Besonders hilfreich ist es, wenn die Mittel zur Abscheidung von überschüssigem Dampf einen Verflüssiger umfassen, an dem der überschüssige Dampf kondensiert. Dadurch kann auf besonders einfache, kostengünstige Art der überschüssige Dampf aus dem Prozessraum entfernt werden.It is particularly helpful if the means for separating excess steam comprise a liquefier to which the excess steam condenses. As a result, the excess steam can be removed from the process space in a particularly simple, cost-effective manner.

Denkbar ist es auch, durch das Ausgangssignal des Sensors den Verflüssiger in Betrieb zu setzen, der den überschüssigen Dampf im Prozessraum kondensiert, bis eine mindesten benötigte Dampfmenge erreicht ist und diesen anschließend wieder durch das Ausgangsignal des Sensors abzuschalten.It is also conceivable, by the output signal of the sensor to put the condenser into operation, which condenses the excess steam in the process space until a minimum required amount of steam is reached and then turn it off again by the output signal of the sensor.

Eine prozesstechnisch einfache Lösung stellt es dar, wenn sich durch geeignete Anordnung der Mittel zur Abscheidung von überschüssigem Dampf eine gewünschte Dampfmenge selbsttätig einstellt. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, dass zwischen Dampfatmosphäre im Prozessraum und der Umgebungsluft ein Dichteunterschied herrscht, der zur Ausbildung einer Grenzschicht zwischen dem leichten Wasserdampf und der schweren Luft führt. Erhöht sich die Wasserdampfmenge im Prozessraum durch Verdampfung der im Trockengut enthaltenen Flüssigkeit, verdrängt der überschüssige Wasserdampf die Luft nach unten. Als Folge davon wandert auch die Grenzschicht zwischen Wasserdampf und Luft nach unten. Ist nun an geeigneter Stelle eine als Wehr ausgebildete isolierte Trennwand angeordnet, so strömt der überschüssige Wasserdampf unter dem Wehr hindurch zu einem Verflüssiger und wird dort kondensiert. Als Folge davon steigt die Grenzschicht wieder an, bis sie die Unterkante des Wehrs erreicht hat. Dabei kann das Wehr horizontal, vertikal oder diametral angeordnet sein.It represents a process-technically simple solution, if a desired amount of steam automatically adjusts itself by suitable arrangement of the means for the separation of excess steam. In this case, the fact is exploited that there is a density difference between the steam atmosphere in the process space and the ambient air, which leads to the formation of a boundary layer between the light water vapor and the heavy air. Increases the amount of water vapor in the process chamber by evaporation of the liquid contained in the dry matter, the excess water vapor displaces the air down. As a result, the boundary layer between water vapor and air also moves down. Now, if arranged at a suitable location as a weir trained insulated partition wall, then the excess water vapor flows under the weir to a condenser and is condensed there. As a result, the boundary layer rises again until it reaches the lower edge of the weir. The weir can be arranged horizontally, vertically or diametrically.

Nach dem gleichen Prinzip funktioniert auch die Anordnung eines Verflüssigers am Boden des Prozessraumes. Nimmt die Dampfmenge zu verschiebt sich die Grenzschicht nach unten, bis der Dampf in Kontakt mit dem Verflüssiger kommt. An dessen kalter Oberfläche kondensiert der Dampf und die Grenzschicht steigt wieder nach oben. Die Anordnung des Verflüssigers am Boden des Prozessraumes stellt eine besonders kostengünstige Lösung dar, da auf ein Wehr verzichtet werden kann.The arrangement of a condenser at the bottom of the process chamber also works on the same principle. As the amount of steam increases, the boundary layer shifts downward until the vapor comes into contact with the condenser. The vapor condenses on its cold surface and the boundary layer rises again. The arrangement of the condenser at the bottom of the process space is a particularly cost-effective solution because it can be dispensed with a weir.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen sind den nachfolgenden Zeichnungen, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in den Zeichnungen, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.Further advantages and advantageous embodiments are the following drawings, the description and the claims can be removed. All features disclosed in the drawings, the description and the claims can be essential to the invention both individually and in any desired combination.

Die Zeichnungen zeigen in schematischer Darstellung:The drawings show a schematic representation:

Fig. 1 einen Apparat zur Trocknung,1 shows an apparatus for drying,

Fig. 2 eine erste Variante des Apparates, 2 shows a first variant of the apparatus,

Fig. 3 eine zweite Variante des Apparates,3 shows a second variant of the apparatus,

Fig. 4 eine erste Möglichkeit zur Abtrennung von überschüssigem Dampf,4 a first possibility for the separation of excess steam,

Fig. 5 eine zweite Möglichkeit zur Abtrennung von überschüssigem Dampf,5 shows a second possibility for the separation of excess steam,

Fig. 6 eine erste Anordnungsvariante der zweiten Möglichkeit,6 shows a first arrangement variant of the second possibility

Fig. 7 eine zweite Anordnungsvariante der zweiten Möglichkeit,7 shows a second arrangement variant of the second possibility

Fig. 8 eine dritte Anordnungsvariante der zweiten MöglichkeitFig. 8 shows a third arrangement variant of the second possibility

In Figur 1 ist in einem Längsschnitt 10 ein Apparat 12 zur Trocknung mittels eines heißen Gasstroms, vorzugsweise überhitztem Wasserdampf, bei Atmosphärendruck, dargestellt. Der Querschnitt 14 zeigt eine, entlang der Linie A-A, geschnittene Ansicht des Apparates 12. Die Pfeile 16 symbolisieren die Blickrichtung. Der Apparat 12 umfasst einen Zuführkanal 18, in dem ein erstes Förderband 20 angeordnet ist. Das erste Förderband führt eine schiefe Ebene 22 hinauf in einem Prozessraum 24. Durch den Prozessraum 24 führt ein zweites Förderband 26, welches in einem Austragkanal 28 endet. Der Prozessraum 24 ist in mehrere Kammern 30 unterteilt. Das zweite Förderband 26 durchläuft nacheinander alle Kammern 30. Unterhalb des zweiten Förderbandes 26 ist ein als Wärmeübertrager 32 ausgebildetes Mittel zur Erhitzung des Gases angeordnet. Unterhalb des Wärmeübertragers 32 ist ein Axialventilator 34 ausgebildetes Mittel zur Umwälzung des Gases angeordnet. Jede Kammer enthält einen Wärmeübertrager 32 und einen Axialventilator 34.FIG. 1 shows, in a longitudinal section 10, an apparatus 12 for drying by means of a hot gas stream, preferably superheated steam, at atmospheric pressure. The cross section 14 shows a, along the line A-A, sectioned view of the apparatus 12. The arrows 16 symbolize the line of sight. The apparatus 12 comprises a feed channel 18, in which a first conveyor belt 20 is arranged. The first conveyor belt leads an inclined plane 22 upwards in a process space 24. A second conveyor belt 26, which ends in a discharge channel 28, leads through the process space 24. The process space 24 is subdivided into a plurality of chambers 30. The second conveyor belt 26 passes through all the chambers 30 in succession. Below the second conveyor belt 26, a means configured as a heat exchanger 32 for heating the gas is arranged. Below the heat exchanger 32, an axial fan 34 formed means for circulating the gas is arranged. Each chamber includes a heat exchanger 32 and an axial fan 34.

Der Apparat 12 arbeitet folgendermaßen: Das Trockengut wird auf das erste Förderband 20 aufgegeben (siehe Pfeil 36). Dieses transportiert das Trockengut die schiefe Ebene 22 hinauf. Von dort fällt es auf das zweite Förderband 26 und durchläuft auf diesem nacheinander die einzelnen Kammern 30 des Prozessraums 24. Am Ende des zweiten Förderbandes fällt das Trockengut in den Austragkanal 28 und verlässt den Apparat 12.The apparatus 12 operates as follows: The dry material is fed onto the first conveyor belt 20 (see arrow 36). This transports the dry material up the inclined plane 22. From there it falls on the second conveyor belt 26 and passes through this successively the individual chambers 30 of the process chamber 24. At the end of the second conveyor belt, the dry material falls into the discharge channel 28 and leaves the apparatus 12th

Die Funktionsweise einer internen Umwälzung eines Gases, vorzugsweise Wasserdampf, ist im Querschnitt 14, symbolisiert durch die Pfeile 38 dargestellt. Das Gas wird durch die Axialventilatoren 34 im Prozessraum 24 angesaugt und von unten, am Wärmeübertrager 32 vorbei, an das Trockengut geführt. Mit dem Wärmeübertrager 32 wird dem Gas die Wärme zugeführt, die benötigt wird um die im Trockengut enthaltene Feuchtigkeit zu verdampfen. The functioning of an internal circulation of a gas, preferably water vapor, is represented in cross section 14, symbolized by the arrows 38. The gas is sucked in by the axial fans 34 in the process chamber 24 and guided from below, past the heat exchanger 32, to the dry material. With the heat exchanger 32, the heat is supplied to the gas, which is required to evaporate the moisture contained in the dry material.

Figur 2 zeigt eine erste Variante des Apparates 12. Dabei werden im Gegensatz zu Figur 1 anstelle der Axialventilatoren 34, Radialventilatoren 40 eingesetzt. Diese werden um eine sukzessive Durchströmung von Wärmeübertrager 32 und Trockengut zu gewährleisten oberhalb des zweiten Förderbandes 26 angeordnet. Die interne Umwälzung des Gases ist im Querschnitt 14 dargestellt. Das Gas wird axial oberhalb des Förderbandes 26 angesaugt, radial verdichtet und strömt anschließend, durch die Pfeile 38 dargestellt, von unten am Wärmeübertrager 32 vorbei, durch das Förderband 26 zum Trockengut.Figure 2 shows a first variant of the apparatus 12. In contrast to Figure 1 instead of the axial fans 34, radial fans 40 are used. These are arranged to ensure a successive flow of heat exchanger 32 and dry material above the second conveyor belt 26. The internal circulation of the gas is shown in cross section 14. The gas is sucked axially above the conveyor belt 26, radially compressed and then flows, as shown by the arrows 38, from below the heat exchanger 32 over, through the conveyor belt 26 to the dry material.

Eine zweite Variante des Apparates 12 ist in Figur 3 dargestellt. Hierbei werden, wie in Figur 1 dargestellt, Axialventilatoren 34 eingesetzt. Die zweite Variante unterscheidet sich jedoch von derjenigen, in Figur 1 gezeigten, darin, dass ein rücklaufender Gurt 42 des zweiten Förderbandes 26 unterhalb der Axialventilatoren 34 angeordnet ist und deshalb nicht durchströmt wird. Die interne Umwälzung des Gases ist in der Schnittansicht 14 durch die Pfeile 38 dargestellt.A second variant of the apparatus 12 is shown in FIG. Here, as shown in Figure 1, axial fans 34 are used. However, the second variant differs from that shown in Figure 1 in that a returning belt 42 of the second conveyor belt 26 is disposed below the axial fans 34 and therefore is not flowed through. The internal circulation of the gas is shown in the sectional view 14 by the arrows 38.

Anhand von Figur 4 wird eine erste erfindungsgemäße Möglichkeit zur Abtrennung von überschüssigem Dampf aus dem Prozessraum näher erläutert. Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung den Prozessraum 24 des Apparates 12. Daran angeordnet sind ein Sensor 44 und ein ansteuerbares Ventil 46. Im Prozessraum 24 bildet sich aufgrund eines Dichteunterschiedes eine Grenzschicht 48 zwischen Dampfatmosphäre 50 und Umgebungsluft 52 aus. Durch den Trocknungsprozess verdampft Feuchtigkeit aus dem Trockengut. Dadurch steigt die Dampfmenge im Prozessraum 24 an und die Grenzschicht 48 zwischen dem leichten Dampf und der schwereren Luft bewegt sich nach unten, bis der Sensor 44 erreicht wird. Ein Sensorsignal 54 öffnet das Ventil 46 oder setzt einen Verflüssiger (in der Figur nicht dargestellt) in Betrieb. Dadurch wird überschüssiger Dampf aus dem Prozessraum 24 entfernt und die Grenzschicht 48 bewegt sich wieder nach oben.A first possibility according to the invention for separating excess steam from the process space will be explained in more detail with reference to FIG. FIG. 4 shows a schematic representation of the process chamber 24 of the apparatus 12. Arranged thereon are a sensor 44 and a controllable valve 46. In the process space 24, a boundary layer 48 is formed between the steam atmosphere 50 and the ambient air 52 due to a density difference. The drying process evaporates moisture from the dry material. As a result, the amount of steam in the process space 24 increases and the boundary layer 48 between the light steam and the heavier air moves down until the sensor 44 is reached. A sensor signal 54 opens the valve 46 or puts a condenser (not shown in the figure) into operation. As a result, excess steam is removed from the process space 24 and the boundary layer 48 moves upward again.

Eine zweite erfindungsgemäße Möglichkeit zur Dampfabtrennung zeigen die Figuren 5 und 6. Darin dargestellt ist ein Querschnitt 14 durch den Prozessraum 24 mit dem darin angeordneten zweiten Förderband 26. Nicht dargestellt sind Mittel zur Umwälzung und die Mittel zur Erhitzung des Gases. Eine vertikal angeordnete, isolierte Trennwand 58 trennt das zweite Förderband von einem hinter der Trennwand 58 angeordneten Verflüssiger 56. Der Verflüssiger 56 ist in den Figuren 5 und 6 als Röhrenwärmeübertrager dargestellt, es können aber auch andersartig gestaltete, kalte Oberflächen verwendet werden. Denkbar ist auch eine Anordnung des Verflüssigers 56 und der Trennwand 58 unterhalb des zweiten Förderbandes 26, wie in Figur 6 dargestellt. In beiden Fällen arbeitet die Trennwand als Wehr.A second possibility according to the invention for separating steam is shown in FIGS. 5 and 6. Shown therein is a cross section 14 through the process space 24 with the second conveyor belt 26 arranged therein. Not shown are means for circulation and the means for heating the gas. A vertically disposed, insulated partition 58 separates the second conveyor from a condenser 56 disposed behind the partition 58. The condenser 56 is shown in Figs. 5 and 6 as a tube heat exchanger, but cold surfaces of a different design may also be used. Also conceivable is an arrangement of the condenser 56 and the partition wall 58 below the second conveyor belt 26, as shown in FIG. In both cases, the partition works as a weir.

Sinkt die Grenzschicht 48 aufgrund der zunehmenden Dampfmenge auf ein Niveau unterhalb der Trennwand 58, strömt Dampf zum Verflüssiger 56 und wird dort kondensiert, bis sich die Grenzschicht 48 erneut auf ein Niveau oberhalb des unteren Randes der Trennwand 56 eingestellt hat.If the boundary layer 48 sinks to a level below the dividing wall 58 due to the increasing amount of steam, steam flows to the condenser 56 and is condensed there until the boundary layer 48 has again set to a level above the lower edge of the dividing wall 56.

Eine dritte erfindungsgemäße Anordnungsvariante des Verflüssigers 56 zeigt Figur 7. Dabei ist der Verflüssiger 56 oberhalb der schiefen Ebene 22 angeordnet. Die Trennwand 58 teilt den Verflüssiger 56 vom Prozessraum 24 ab. Wandert die Grenzschicht 48 zwischen Dampfatmosphäre 50 und Umgebungsluft 52 aufgrund der Dampfzunahme unter das Niveau der Trennwand 58 strömt der Dampf an der Trennwand 58 vorbei zum Verflüssiger 56 und wird dort kondensiert. Damit wird die Dampfmenge im Prozessraum 24 verringert und die Grenzschicht 48 wandert wieder nach oben.A third arrangement variant according to the invention of the condenser 56 is shown in FIG. 7. In this case, the condenser 56 is arranged above the inclined plane 22. The partition 58 divides the condenser 56 from the process space 24. If the boundary layer 48 between the vapor atmosphere 50 and the ambient air 52 moves below the level of the dividing wall 58 due to the increase in steam, the vapor flows past the dividing wall 58 to the condenser 56 and is condensed there. Thus, the amount of steam in the process chamber 24 is reduced and the boundary layer 48 moves back up.

Die nachfolgende, anhand von Figur 8 beschriebene Anordnung kommt, im Gegensatz zu der in Figur 5 oder 6 gezeigten, ohne Trennwand 58 aus. Dargestellt ist die Anordnung des Verflüssigers 56 am Boden des Prozessraumes 24. Die Grenzschicht 48 sinkt aufgrund der steigenden Dampfmenge ab, bis der Dampf mit dem Verflüssiger 56 in Kontakt kommt. Der Dampf kondensiert an der kalten Oberfläche des Verflüssigers 56 und wird so aus dem Prozessraum 24 entfernt. Die Dampfmenge innerhalb des Prozessraumes 24 verringert sich und die Grenzschicht 48 wandert wieder nach oben. The following, described with reference to Figure 8 arrangement comes, in contrast to that shown in Figure 5 or 6, without partition 58 from. Shown is the arrangement of the condenser 56 at the bottom of the process chamber 24. The boundary layer 48 decreases due to the increasing amount of steam until the steam comes into contact with the condenser 56. The vapor condenses on the cold surface of the condenser 56 and is thus removed from the process space 24. The amount of steam within the process space 24 decreases and the boundary layer 48 moves up again.

Claims (7)

Apparat (12) zur Trocknung mittels eines heißen Gases, vorzugsweise überhitztem Wasserdampf, der Mittel zur Umwälzung (34, 40)und Mittel zur Erhitzung (32) des Gases, sowie Mittel zur Abscheidung von überschüssigem Dampf, angeordnet in einem Prozessraum (24), umfasst, dadurch gekennzeichnet dass das Gas zur Umwälzung, Erhitzung oder Abtrennung überschüssigen Dampfs nicht dem Prozessraum (24) entnommen wird und dass die Mittel zur Erhitzung des Gases unterhalb des Trockengutes angeordnet sind.Apparatus (12) for drying by means of a hot gas, preferably superheated steam, the means for circulation (34, 40) and means for heating (32) the gas, and means for separating excess steam arranged in a process space (24), comprises, characterized in that the gas for circulation, heating or separation of excess steam is not removed from the process space (24) and that the means for heating the gas are arranged below the dry material. Apparat (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessraum (24) in mehrere Bereiche (30) aufgeteilt ist, und jeder Bereich (30) Mittel zur Umwälzung(34, 40) und Mittel zur Erhitzung (32) des Gases verfügt.Apparatus (12) according to claim 1, characterized in that the process space (24) is divided into a plurality of areas (30), and each area (30) comprises circulation means (34, 40) and means for heating (32) the gas , Apparat(12) nach vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Förderband (26) das Trockengut durch den Prozessraum(24) fördert.Apparatus (12) according to the preceding claims, characterized in that a conveyor belt (26) conveys the material to be dried through the process space (24). Apparat (12) nach vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Umwälzung (34, 40) des Gases innerhalb eines umlaufenden Gurtes (42) des Förderbandes (26) angeordnet sind.Apparatus (12) according to the preceding claims, characterized in that the means for circulating (34, 40) the gas within a circulating belt (42) of the conveyor belt (26) are arranged. Apparat (12) nach vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Abscheidung von überschüssigem Dampf ein Sensor (44) und ein ansteuerbares Ventil (46) umfassen.Apparatus (12) according to the preceding claims, characterized in that the means for separating excess steam comprise a sensor (44) and a controllable valve (46). Apparat(12) nach vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Abscheidung von überschüssigem Dampf einen Verflüssiger (56) umfassen.Apparatus (12) according to the preceding claims, characterized in that the means for removing excess steam comprise a condenser (56). Apparat nach vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass durch geeignete Anordnung der Mittel zur Abscheidung von überschüssigem Dampf sich eine gewünschte Dampfmenge selbsttätig einstellt.Apparatus according to the preceding claims, characterized in that by suitable arrangement of the means for the separation of excess steam, a desired amount of steam automatically sets.
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