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DE2821770A1 - Getreidetrockner - Google Patents

Getreidetrockner

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Publication number
DE2821770A1
DE2821770A1 DE19782821770 DE2821770A DE2821770A1 DE 2821770 A1 DE2821770 A1 DE 2821770A1 DE 19782821770 DE19782821770 DE 19782821770 DE 2821770 A DE2821770 A DE 2821770A DE 2821770 A1 DE2821770 A1 DE 2821770A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
grain
hot air
drying
drying chamber
air inlet
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.)
Granted
Application number
DE19782821770
Other languages
English (en)
Other versions
DE2821770C2 (de
Inventor
Christianus M T Westelaken
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.)
Westlake Agricultural Engineering Inc
Original Assignee
Westlake Agricultural Engineering Inc
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 Westlake Agricultural Engineering Inc filed Critical Westlake Agricultural Engineering Inc
Publication of DE2821770A1 publication Critical patent/DE2821770A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2821770C2 publication Critical patent/DE2821770C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23BPRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B9/00Preservation of edible seeds, e.g. cereals
    • A23B9/08Drying; Subsequent reconstitution
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/12Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed solely by gravity, i.e. the material moving through a substantially vertical drying enclosure, e.g. shaft
    • F26B17/14Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed solely by gravity, i.e. the material moving through a substantially vertical drying enclosure, e.g. shaft the materials moving through a counter-current of gas
    • F26B17/1408Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed solely by gravity, i.e. the material moving through a substantially vertical drying enclosure, e.g. shaft the materials moving through a counter-current of gas the gas being supplied and optionally extracted through ducts extending into the moving stack of material

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Description

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung an Gleich- und Gegenstrom-Getreidetrocknern.
Es ist häufig erforderlich, Getreide zu trocknen, bevor es gespeichert wird, weil sonst der Feuchtigkeitsgehalt des Getreides dazu führt, dass dieses während der Speicherung sich verfärbt und verdirbt.
Dieses Erfordernis, Getreide vor der Speicherung zu trocknen, ist längst erkannt, und es sind im Laufe der Jahre viele Systeme für diesen Zweck entwickelt worden. Bei vielen dieser bekannten Systeme wird das Getreide rasch auf eine Höchsttemperatur erhitzt und sodann dadurch, dass es der Luft ausgesetzt wird, rasch abgekühlt. Eines der schwierigsten Probleme, die mit einem derartigen System verbunden sind, besteht darin, dass die raschen Temperaturänderungen in dem Getreide leicht ein Aufplatzen und Brechen infolge von Spannungen verursachen. Dadurch wird natürlich der Wert des Getreides erheblich vermindert, so dass es möglicherweise als für viele Getreidespeicher- und -verarbeitungsanlagen unbrauchbar betrachtet wird.
Im Laufe der Zeit sind auch viele Systeme zu dem Zweck entwickelt worden, das Getreide gleichmäßig zu erwärmen und zu trocknen, dabei jedoch die Probleme eines Aufbrechens infolge von Spannnungen zu vermeiden. Ein derartiges System bildet der Durchstrom-Kolonnen-Getreidetrockner, bei dem quer durch das sich nach unten bewegende Getreide Luft gedrückt wird, um die Feuchtigkeit zu verdampfen. Bei einem derartigen Trockner ist jedoch der Versuch, einen gleichmäßigen Luftströmungs- und Erwärmungspfad zu erzielen, mit großen Schwierigkeiten verbunden. Generell wird das Getreide in einem derartigen System sehr ungleichmäßig getrocknet.
Weit verbreitet sind auch Gegenstrom-Trockensysteme, bei denen die Trocknungsluft durch das Getreide entgegen der
Bewegungsrichtung des Getreides gedrückt wird. Bei diesem System ist natürlich das getrocknete Getreide des Bunkers der heißesten Luft ausgesetzt, während das feuchte Getreide an der Oberseite kühlerer Luft ausgesetzt ist. Diese Trocknungsmethode bildet zwar die wirksamste derzeit verfügbare Methode, weist aber das ziemlich schwerwiegende Problem auf, dass ein gewisser Teil des Getreides übertrocknet wird, was zu einem Aufbrechen der Körner und einer Qualitätsminderung führt.
Eine neuere Entwicklung, die sich als ziemlich erfolgreich erweist, bildet der mit Gleich- und Gegenstrom arbeitende Getreidetrockner, bei dem heiße Trocknungsluft nach unten in der gleichen Richtung wie das Getreide und ein Kühlluft-Gegenstrom entgegen der Bewegungsrichtung des Getreides strömen. Bei diesem System sind Luftabsaugeinrichtungen zwischen dem Heißlufteinlaß und dem Kühllufteinlaß vorgesehen. Wie ersichtlich, wird dabei die heißeste Luft an derjenigen Stelle eingesetzt, an der sie am wertvollsten ist, d.h. dort, wo das Getreide am freuchtesten und kühlsten ist, wobei die Luft während der gemeinsamen Bewegung von Luft und Getreide das Getreide erwärmt und trocknet und dabei das Getreide die Luft allmählich abkühlt. Die Kühlluft-Gegenströmung dient dazu, das Getreide weiterhin abzukühlen und zu entspannen, bevor es den Getreideauslaß am unteren Ende des Bunkers erreicht.
Einer der ältesten Gleich- und Gegenstrom-Getreidetrockner ist in der USA-Patentschrift 2 706 343 beschrieben. Dieses System hat jedoch den Nachteil, dass das Getreide mit einer keilförmigen Oberfläche der eintretenden Heißluft ausgesetzt wird. Diese keilförmige Oberfläche des Getreidebettes ergibt sich daraus, dass das Getreide von einer Aufgaberinne frei auf einen Haufen mit konisch abfallenden Seiten fällt. Die Dauer, während der die einzelnen Partikel direkt der Heißluft ausgesetzt sind, hängt daher von der Lage der einzelnen Partikel auf dem Haufen ab, wobei diejenigen Partikel, die nahe der Spitze des Haufens zu liegen kommen, der Heißluft weniger lange ausgesetzt sind, als diejenigen Partikel, die sich an den abfallenden Seiten anlagern.
Um zu einem praktisch annehmbaren mittleren Feuchtigkeitswert für den größten Teil des durch das Bett strömenden Getreides zu gelangen, war es daher früher erforderlich, mindestens einen Teil des Getreides zu übertrocknen.
Ein Versuch, dieses Problem zu bewältigen, ist in der kanadischen Patentschrift Nr. 940 295 beschrieben, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, mittels derer das zu trocknende Getreide dem Trocknungsbett periodisch zugeführt und über die gesamte Fläche des Bettes an dessen Heißluft-Einströmungsende gleichmäßig, etwa in aufeinanderfolgenden flachen Schichten, verteilt wird, und wobei das jeweils hinzugefügte feuchte Getreide der erhitzten trockenen Luft erst dann ausgesetzt wird, wenn es sich auf dem Bett abgelagert hat.
Dieses bekannte Trocknungssystem arbeitet ziemlich gut und ergibt getrocknetes Getreide guter Qualität; es weist jedoch den Nachteil auf, dass es in seinem Aufbau sehr aufwendig ist und infolge des komplizierten Aufbaus der bewegbaren Zuführungen, die dazu dienen, das ankommende feuchte Getreide gleichmäßig auf das Trocknungsbett zu verteilen, in seinem Betrieb Schwierigkeiten aufweist. Eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem System nach der kanadischen Patentschrift 940 295 ist in der USA-Patentschrift 4 086 708 beschrieben.
Dieses System stellt eine Anordnung zur Kontaktierung von feuchtem Getreide mit heißer Luft dar und umfasst einen Bunker für feuchtes Getreide mit einer Zwischenboden-Anordnung, die eine Vielzahl von in gleichmäßigen Abständen angeordneten Öffnungen aufweist, von denen aus jeweils ein Rohrelement nach unten verläuft. Diese Rohre dienen dazu, das feuchte Getreide unter der Schwerkraft aus dem Bunker einer Trocknungskammer zuzuführen. Nahe den Rohrelementen ist ein Heißluft-Einlaßkanal vorgesehen, um Heißluft in den zwischen den Rohrelementen gebildeten Raum und nach unten durch die Oberseite des Getreidebettes in der Trockenkammer zu leiten. Der Boden der Trocknungskammer weist Getreide-Dosierauslässe sowie Kühlluft-Zuleitungen auf, während zwischen den Heißluft- und den Kühlluft-Einlässen Absaugleitungen vorgesehen sind.
Die Zwischenboden-Anordnung gestattet es, das feuchte Getreide der Trocknungskammer zyklisch mit einer pulsierenden Wirkung zuzuführen, die eine seitliche Strömung bewirkt und somit dazu führt, daß gleichmäßige Schichten aus feuchtem Getreide in der Trocknungskammer abgelagert werden, wo sie mit der Heißluft in Kontakt kommen. Dieses System hat sowohl hinsichtlich der Wirksamkeit des Feuchtigkeitsentzugs als auch der Qualität des getrockneten Getreides sehr erhebliche Verbesserungen gezeitigt.
Es hat sich nun herausgestellt, dass sich beim Getreidetrocknen hinsichtlich der Wirksamkeit des Feuchtigkeitsentzugs und der Strömungsgeschwindigkeiten des Getreides durch einen Trockner noch größere Verbesserungen dadurch erreichen lassen, dass ein senkrechter Turm mit mehreren Gleichstrom-Trocknungszonen verwendet und zwischen jeweils zwei Trocknungszonen eine Ausgleichszone angeordnet wird. In der Ausgleichszone, in der man das Getreide "ziehen" lässt,
sucht das Feuchtigkeitsprofil in den einzelnen Getreidekernen sich auszugleichen, so dass eine insgesamt gleichmäßigere Trocknung des Getreides erreicht wird und gleichzeitig höhere Trocknungstemperaturen zulässig werden.
Gemäß einem Aspekt bezieht sich somit die Erfindung auf einen Getreidetrockner mit einem Turm, der Seitenwände, eine Oberseite und eine Unterseite und einen an der Oberseite angeordneten Bunker zur Aufnahme des feuchten Getreides aufweist. Der Aufnahmebunker ist mit einer horizontalen Zwischenbodenanordnung versehen, die sich zwischen den Seitenwänden des Turms erstreckt und im wesentlichen über den gesamten Zwischenboden eine Vielzahl von im wesentlichen in gleichmäßigen Abständen angeordnete Öffnungen aufweist, wobei unter jeder Öffnung ein Zuführrohr für das feuchte Getreide befestigt ist. Diese Rohre dienen dazu, das feuchte Getreide unter der Schwerkraft aus dem Aufnahmebunker einer ersten Trocknungskammer zuzuführen, die sich unter der Zwischenboden-Anordnung in dem Turm befindet. In der Nähe der Zuführrohre der Zwischenboden-Anordnung ist ein erster Heißlufteinlaß angeordnet, der in den Raum zwischen den Zuführrohren sowie durch das in der ersten Trocknungskammer gebildete Getreidebett nach unten leitet. Am unteren Ende der ersten Trocknungszone verlaufen quer durch den Turm Absaugleitungen, die die aus dem ersten Heißlufteinlaß in Gleichstromrichtung bezüglich der Getreideströmung strömende mit Feuchtigkeit aufgeladene Luft absaugen. Unterhalb der Absaugleitungen ist in dem Turm eine Ausgleichskammer angeordnet, in der sich das Feuchtigkeitsprofil in den einzelnen Getreidekörnern ausgleichen kann. Die Ausgleichskammer weist einen Zwischenboden mit einer Vielzahl von im wesentlichen in gleichmäßigen Abständen angeordneten Öffnungen auf, die im wesentlichen über die gesamte Bodenfläche vorgesehen sind, wobei unter jeder Öffnung ein Abgaberohr für feuchtes Getreide angeordnet ist. In der Nähe des Abgaberohrs dieses zweiten Zwischenbodens ist ein zweiter Heißlufteinlaß vorgesehen, der dazu dient, erhitzte Luft in die Zwischenräume zwischen den Abgaberohren und durch das in einer zweiten Trocknungskammer unterhalb des zweiten Zwischenbodens des vorhandenen Getreidebetts nach unten zu leiten. Quer über den Boden der zweiten Trocknungskammer verlaufen Kühlluft-Einlaßleitungen, die Kühlluft durch das Getreidebett nach oben führen, wobei über die zweite Kammer zwischen den Heißluft- und den Kühllufteinlässen Absaugleitungen angeordnet sind, die die aus dem zweiten Heißluft-Einlaß in Gleichstrom mit dem Getreide strömende Abluft sowie die aus den Kühlluft-Einlaßleitungen in Gegenstrom zu dem Getreide strömende kühle Abluft aufnehmen. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, um die Heißluft den Heißluft-Einlässen und die Kühlluft den Kühlluft-Einlässen zuzuführen, und am unteren Ende des Turms ist eine Dosiereinrichtung vorgesehen, um das Getreide aus dem Turm mit steuerbaren Durchsatz zu entnehmen.
In anderer Ausführung der Erfindung können zusätzliche Heißluft-Trocknungszonen vorgesehen werden, wobei zwischen jeweils zwei Gleichstrom-Trocknungszonen eine Ausgleichs- zone angeordnet ist.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die an der ersten Stufe abgesaugte Trocknungsluft an die zweite Stufe, die an dieser zweiten Stufe abgesaugte Trocknungsluft an die dritte Stufe usw. je nach der Anzahl der vorhandenen Stufen rückzuleiten.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Trocknen von Getreide unter Verwendung des oben beschriebenen Getreidetrockners.
Ein derartiger mehrstufiger Trockner kann für alle Getreidearten verwendet werden und ist besonders vorteilhaft zum Trocknen von solchen Getreiden, die beim Trocknen leicht Schaden nehmen. Er kann also zum Trocknen der üblichen Getreide wie Mais, Weizen usw., aber auch zum Trocknen von Reis, Sojabohnen, weißen Bohnen, Ranssahmen usw. verwendet werden.
Dieser mehrstufige Trockner gestattet die Anwendung sehr hoher Trocknungstemperaturen in der ersten Stufe über 260° C. Beispielsweise lässt sich Mais in einem dreistufigen Trockner sehr erfolgreich trocknen, bei dem die Trocknungstemperatur der ersten Stufe bei 260 bis 275° C, die der zweiten Stufe bei 205 bis 220° C und die der dritten Stufe bei 135 bis 150° C liegt. Zum Trocknen von Reis ist es erforderlich, auf ziemlich viel niedrigere Temperaturen überzugehen, beispielsweise 120° C in der ersten Stufe, 80° C in der zweiten Stufe und 50° C in der dritten Stufe. Durch die Möglichkeit, in der ersten Trocknungsstufe mit sehr hohen Temperaturen zu arbeiten, erfolgt die Trocknung ohne Beschädigung des Getreides viel schneller, was bedeutet, dass der Trockner eine größere Kapazität pro Flächeneinheit aufweist und eine große Ersparnis an Kraftstoff erbringt, da die Wirksamkeit des Feuchtigkeitsentzugs höher ist. Beim Trocknen von Mais von einem Feuchtigkeitsgehalt von 27 % auf einen solchen von 15 % war beispielsweise ein Trockenturm mit 20 [hoch]2 in der Lage, 53 m[hoch]3/h zu trocknen, während ein Turm von 13 m[hoch]2 mit zwei Trockenstufen in der Lage war, 85 m[hoch]3/h zu trocknen. Außerdem wurde dies mit einem merklich höheren Wirkungsgrad des Feuchtigkeitsentzugs erreicht, indem der einstufige Trockner etwa 5,12 MJ/l des entzogenen Wassers erforderte, während der zweistufige Trockner nur etwa 3,5 MJ/l des entzogenen Wassers ohne Luftrezirkulation erforderte.
Die Anwendung eines Ausgleichsvorgangs beim Trocknen von Getreide ist zwar seit langem bekannt, jedoch bisher in einer separaten Stufe über mindestens 12 h bis hinauf zu 48 h durchgeführt worden. Bei dem erfindungsgemäßen System werden sehr erhebliche Verbesserungen im Wirkungsgrad des Feuchtigkeitsentzugs bei Ausgleichszeiten von nur 1 h oder weniger, vorzugsweise mehr als 1 h, erreicht, wobei dies der Zeit entspricht, während der sich das Getreide unter der Wirkung der Schwerkraft durch die Ausgleichszone bewegt.
In einer handelsüblichen Anlage lässt sich dies in einer Ausgleichszone erreichen, die eine Höhe von nur 1,8 m aufweist, wenn auch Höhen von etwa 3,6 m oder darüber üblicher sind. Beim Trocknen von Mais in einem einstufigen System nach der USA-Patentschrift 4 086 708 betrug die Wirksamkeit des Feuchtigkeitsentzugs beispielsweise 5,096 MJ/l des entzogenen Wassers. Unter Verwendung eines zweistufigen Trockners der in Figur 1 der vorliegenden Anmeldung gezeigten Art mit einer Ausgleichszeit von 1,5 h, einem Getreidedurchsatz von 12 m/h, einer Temperatur der der ersten Stufe zugeführten Luft von 205° C und einer Temperatur der der zweiten Stufe zugeführten Luft von 195° C wurde dagegen die Leistungsfähigkeit auf 3,444 MJ/l des entzogenen Wassers erhöht. Dies stellt eine Steigerung von über 32 % dar.
Die erfindungsgemäßen Ausgleichszonen werden bei ziemlich hohen Temperaturen betrieben, was einen wichtigen Faktor darstellt, um einen Feuchtigkeitsausgleich innerhalb der Kerne zu erzielen. Beim Trocknen von Mais in einem dreistufigen Trockner, bei dem die der ersten Stufe zugeführte Luft eine Temperatur von 260° C, die der zweiten Stufe zugeführte Luft eine Temperatur von 205° C und die der dritten Stufe zugeführte Luft eine solche von 150° C hat, mag beispielsweise die erste Ausgleichszone bei einer Temperatur von etwa 60° C und die zweite bei etwa 65° C betrieben werden. Diese hohen Temperaturen innerhalb des Turms sind ferner wichtig, um die Rezirkulation der Trocknungsluft zu ermöglichen. Daher ist selbst dann, wenn die Abluft der ersten oder zweiten Stufe einen hohen Feuchtigkeitsgehalt im Sinne absoluter Feuchtigkeit aufweist, die relative Feuchtigkeit der rückgeleiteten Luft bei den Betriebstemperaturen noch genügend niedrig, um dem Getreide effektiv Feuchtigkeit zu entziehen.
Die Höhe der Trockenzonen kann sehr beträchtlich schwanken; für handelsübliche Trockner hat die Trockenzone der ersten Stufe typischerweise eine Höhe von 0,9 bis 1,2 m, die der zweiten Stufe eine solche von 1,2 bis 1,5 m und die der dritten Stufe eine Höhe von 1,5 bis 1,8 m. Diese Zahlen bilden optimale Werte zur Erzielung einer Trocknung mit maximalen Wirkungsgrad.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen
Figur 1 eine Seitenansicht eines Trockners gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Erläuterung des inneren Aufbaus;
Figur 2 eine Stirnansicht des Trockners nach Figur 1;
Figur 3 eine Aufsicht eines Zwischenbodens;
Figur 4 eine Seitenansicht eines Zwischenbodens mit Dosierwalzen;
Figur 5 eine Seitenansicht eines Trockenzonen-Zwischenbodens;
und
Figur 6 einen schematischen Aufriß eines Trockners mit Luft-Rückführung.
Das in Figur 1 und 2 gezeigte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Trockners umfasst einen Turm 10, der im Baukastenprinzip aus einer Reihe von Abschnitten aufgebaut ist, die Rahmenteile 11, Blechtafeln 12, ein Oberteil 13 und ein Unterteil 14 umfassen.
Von oben ausgehend ist ein Aufnahmebunker 16 für das feuchte Getreide vorgesehen, der Anzeigen 17 für hohen und niedrigen Füllstand aufweist, um innerhalb des Bunkers einen geeigneten Füllstand aufrecht zu erhalten. Der Boden des Bunkers 16 wird von einem Zwischenboden 15 gebildet, unter dem sich eine erste Trockenkammer 18 befindet. Der Boden dieser Trockenkammer wird von einem ersten Luftabsaug-Zwischenboden 19 gebildet, unter dem eine Ausgleichszone 20 vorgesehen ist, deren Boden wiederum von einem weiteren Heißluftzuführungs-Zwischenboden 21 gebildet wird. Unmittelbar unterhalb des Bodens 21 befindet sich eine zweite Trockenkammer 22, deren Boden von einem zweiten Luftabsaug-Zwischenboden 23 gebildet wird. An diesen schließen sich eine Kühlzone 24 und eine Anordnung 25 mit Dosierwalze und Kühllufteinlaß an.
Das Unterteil 14 hat die Form eines Aufnahmetrichters für trockenes Getreide, an dessen Unterseite ein Getreideförderer 26 angeordnet ist, um das Getreide von dem Trichter über eine drehbare Luftschleuse 27 abzuführen. Verbleibt in dem Trichter eine wesentliche Getreidehöhe, so kann die Luftschleuse 27 weggelassen werden.
Die Zwischenböden 15 und 21 haben ebenso wie die Zwischenböden 19 und 23 generell den in der USA-Patentschrift 4 036 708 beschriebenen Aufbau.
Der Zwischenboden 15 umfaßt eine Grundplatte 32, in der eine Reihe von rechteckigen oder quadratischen Öffnungen in gleichen Abständen angeordnet sind., Von den vier Kanten dieser Öffnungen verlaufen schräg nach oben und außen Plattenelemente 42, wobei die oberen Kanten der Plattenelemente jeweils zweier benachbarter Öffnungen miteinander verbunden sind und Rippen 43 bilden. Auf diese Weise besteht die gesamte Fläche des Zwischenbodens aus Getreide-Aufnahmetrichtern 29.
Mit der Unterseite der Grundplatte 32 sind unterhalb der einzelnen Öffnungen jeweils Zuführrohre 30 für feuchtes Getreide verbunden, zwischen denen offene Zwischenräume 31 vorhanden sind. Durch eine Einlaßleitung 28 wird Heißluft in die Zwischenräume 31 zwischen den Getreide-Zuführrohren 30 geblasen, die die Getreideoberfläche in der Trockenkammer 18 kontaktiert. Die Zuführrohre 30 sind in ihrer Größe und ihrem Abstand voneinander derart bemessen, dass das feuchte Getreide durch die Zuführrohre mit pulsierender Wirkung an die Trockenkammer abgegeben wird, wobei das in die Trockenkammer strömende feuchte Getreide während jeder Pulsierung über die gesamte Fläche zwischen den Zuführrohren eine Schicht bildet.
Der Luftabsaug-Zwischenboden 19 besteht wiederum aus einer Grundplatte 33 mit einer Reihe von in gleichen Abständen angeordneten rechteckigen und quadratischen Öffnungen. Von jeder Öffnung verläuft nach oben ein Getreide-Aufnahmetrichter 34, während sich nach unten jeweils ein perforiertes Rohr 35 erstreckt. Die das Getreide durchströmende Luft wird durch diese Perforationen und durch Öffnungen 36 in der Wand des Abschnitts als Absaugströmung 37 nach außen geleitet. Der Heißlufteinlaß-Zwischenboden 21 der zweiten Stufe ist in seinem Aufbau mit dem Zwischenboden 15 identisch, wobei durch eine Einlaßleitung 39 Heißluft zugeführt wird. Der Luftabsaug-Zwischenboden 23 der zweiten Stufe ist wieder dem Zwischenboden 19 identisch, wobei durch Öffnungen 40 die Abluft als Absaugströmung 41 austritt.
Der Zwischenboden 25, der in Figur 3 und 4 im einzelnen gezeigt ist, umfasst eine Grundplatte 44 mit einer Reihe von in gleichen Abständen angeordneten quadratischen Öffnungen. Von den vier Kanten dieser Öffnungen verlaufen schräg nach oben und außen Plattenelemente 45, deren obere Kanten Rippen 46 bilden, so dass ein selbstreinigender Zwischenboden entsteht. Mit der Unterseite der Grundplatte 44 sind unterhalb der einzelnen Öffnungen zylindrische Zuführrohre 47 verbunden, die an ihren unteren Enden geschlossen sind. Die Rohre weisen jeweils zwei seitlich gegenüberliegende Löcher 49 auf, durch die in der in Figur 3 und 4 gezeigten Weise eine Körnerschnecke 50 verläuft. Die Zuführrohre und Körnerschnecken sind in der Figur 3 gezeigten Weise in parallelen Reihen angeordnet und über Kettenräder 51, eine Kette 52 und einen
Motor 53 derart miteinander verbunden, dass sie mit gleichen Drehzahlen laufen.
Gemäß Figur 1 wird mittels eines Gebläses 55 und eines Motors 56 durch eine Leitung 54 Kühlluft eingeblasen, die durch Perforationen in die säulenförmigen Kornmassen eintritt, sich in Gegenstromrichtung nach oben bewegt und durch die Entlüftungsöffnungen 40 austritt. Die Perforationen können in den Zuführrohren 47 oder in sonstigen über den unteren Teil der Kühlzone 24 verlaufenden Luftzuführsystemen vorgesehen sein.
In der obigen Beschreibung sind nur zwei Heißluft-Trockenzonen dargestellt worden; der Turm kann jedoch ohne weiteres mit zusätzlichen Abschnitten baukastenartig ausgerüstet werden, so dass sich die Trocknungs-Zwischenböden 15 und 21 wie auch die Absaug-Zwischenböden 19 und 23 wiederholen und dabei zusätzliche Trocken- und Ausgleichszonen bilden. In Figur 6 ist eine derartige erweiterte Anordnung mit drei Trocken- und drei Ausgleichszonen dargestellt.
Die in Figur 6 schematisch gezeigte Anordnung umfasst ferner Heißluft-Rückleitungen, wobei die Abluft der ersten Trocknungszone als Zuluft der zweiten Trocknungszone und die Abluft der zweiten Trocknungszone als Zuluft der dritten Trocknungszone zugeführt wird. Dabei sinkt natürlich die Lufttemperatur in jeder Trocknungszone ganz erheblich ab und muß bei der Rückführung zusätzlich erwärmt werden. So wird die Abluft der ersten Trocknungszone mit Hilfe eines Gebläses durch eine Heizeinrichtung A und die Abluft der zweiten Trocknungszone mit Hilfe eines Gebläses durch eine Heizeinrichtung B gedrückt. Diese Rückführung der Heißluft in Verbindung mit der Verwendung von Ausgleichszonen ergibt noch größere Einsparungen hinsichtlich der Wärmeleistung beim Feuchtigkeitsentzug.
Um innerhalb der einzelnen Trocknungszonen optimale Trocknungsbedingungen aufrecht zu erhalten, kann der Luftdurchsatz für die einzelnen Zonen unterschiedlich sein. So kann beispielsweise die zweite Trocknungszone nicht in der
Lage sei, die gesamte Abluft der ersten Zone zu verwenden, wobei in diesem Fall ein Teil der Abluft der ersten Trocknungszone entlüftet werden muß. Diese Entlüftung erfolgt an einer Stelle stromaufwärts von dem Rückführungsgebläse. Sollte dagegen zusätzliche Luft erforderlich sein, so kann diese an einer Stelle stromaufwärts von dem Rückführungsgebläse angesaugt werden.
Die schematische Darstellung der Figur 6 zeigt nur jeweils einen einzelnen Anschlußpunkt an einer Seite des Getreide-Trockenturms; in Wirklichkeit wird jedoch die Zuluft von zwei entgegengesetzten Wänden des Trockners zugeführt, und Luftauslässe sind in allen vier Wänden vorgesehen.
Im folgenden sollen gewisse bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung gegeben werden.
Beispiel 1
Unter Verwendung von Getreide-Trocknungsanordnungen mit dem in Figur 1 bis 5 gezeigten inneren Aufbau wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt.
a) Zu Vergleichszwecken wurde ein erster Versuch unter Verwendung eines Trockners durchgeführt, wie er in der USA-Patentschrift 4 086 708 beschrieben ist. Dieser Trockner hatte also nur eine einzige Trocknungszone mit einem Luftauslaß und einem Kühllufteinlaß. Mit anderen Worten hatte dieser Trockner den Aufbau gemäß der vorliegenden Figur 1, wobei jedoch der Zwischenboden 19, die Ausgleichskammer 20 und der Zwischenboden 21 fehlten. Der Trockner wurde unter folgenden Bedingungen betrieben:
Lufttemperatur am Einlaß 260° C
Luftfeuchtigkeit am Einlaß 0,0025
Luftdurchsatz 90 cm/sec
Feuchtigkeitsgehalt am Einlaß 25 Gew.-%
Getreidedurchsatz 25,3 m/h
Getreidetemperatur 15° C
Länge des Trockners 1,1 m
Lufttemperatur am Auslaß 55,8° C
Luftfeuchtigkeit am Auslaß 0,0356
Getreidetemperatur am Auslaß 55,7° C
Feuchtigkeitsgehalt am Auslaß 23,53 Gew.-%
Dies ergab einen Wirkungsgrad des Feuchtigkeitsentzugs von 7,822 MJ/l des entzogenen Wassers.
b) Dieser Test wurde unter Verendung eines Trockners mit dem Aufbau nach Figur 1 durchgeführt, wobei zwei Trocknungsstufen und eine Ausgleichszone mit einer Höhe von 3,6 m vorhanden waren. Die erste Stufe wurde unter den gleichen Bedingungen betrieben, wie sie oben unter a) angegeben sind, während die zweite Trocknungsstufe unter den folgenden Bedingungen betrieben wurde:
Lufttemperatur am Einlaß 205° C
Luftfeuchtigkeit am Einlaß 0,0025
Luftdurchsatz 63,5 cm/sec
Feuchtigkeitsgehalt am Einlaß 23,53 Gew.-%
Getreidedurchsatz 25,3 m/h
Getreidetemperatur 55,7° C
Länge des Trockners 2 m
Lufttemperatur am Auslaß 55,8° C
Luftfeuchtigkeit am Auslaß 0,0666
Getreidetemperatur 55,7° C
Feuchtigkeitsgehalt am Auslaß 21,40 Gew.-%
Dies ergab den erheblich besseren Wirkungsgrad des Feuchtigkeitsentzugs von 3,190 MJ/l des entzogenen Wassers.
c) Der Vorgang gemäß b) wurde wiederholt, wobei jedoch die Abluft der ersten Trocknungsstufe über eine Heizeinrichtung bei vollständiger Luftrückführung als Zuluft der zweiten Stufe zugeführt wurde. Dieser Vorgang wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
Lufttemperatur am Einlaß 205° C
Luftfeuchtigkeit 0.0356 (Gesamtrückführung)
Luftdurchsatz 63,5 cm/sec
Feuchtigkeitsgehalt am Einlaß 23,53 Gew.-%
Getreidedurchsatz 25,3 m/h
Getreidetemperatur 55,7° C
Länge des Trockners 2 m
Lufttemperatur am Auslaß 56,2° C
Luftfeuchtigkeit am Auslaß 0,1025
Getreidetemperatur 56,1° C
Feuchtigkeitsgehalt am Auslaß 21,68 Gew.-%
Es zeigt sich also, dass die Luftrückführung einen noch größeren Wirkungsgrad des Feuchtigkeitsentzugs von 2,575 MJ/l des entzogenen Wassers ergibt.
Beispiel 2
Es wurden Versuche durchgeführt, an der kanadischen Bohnensorte "Canadian White Pea Bean", wobei ein Trocknungsturm der in Figur 1 gezeigten Art mit zwei Trockenstufen verwendet wurde. Bei diesen Versuchen wurde jedoch die Kühlstufe nicht betrieben. Der Turm war quadratisch mit einer Kantenlänge von 1,2 m, wobei jede Trocknungszone eine Höhe von 2 m und die Ausgleichszone eine Höhe von 3,6 m hatte.
Die Trocknungsbedingungen und die Eigenschaften der zu trocknenden Bohnen sind dabei in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
Aus jeder Stufe wurden Bohnenproben entnommen und analysiert, wobei die folgenden Ergebnisse erzielt wurden:
Zwischen der Änderung im Anteil der aufgeplatzten Bohnen und der Änderung der Temperatur oder Feuchtigkeit am Ausgang lässt sich kein Zusammenhang feststellen, während zwischen dem Anteil an Rißbildungen und der Ausgangstemperatur ein solcher Zusammenhang ersichtlich ist.

Claims (10)

1. Getreidetrockner, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Turm (10), an dessen oberem Ende ein Aufnahmebunker (16) für das feuchte Getreide angeordnet ist, der eine zwischen den Seitenwänden des Turms verlaufende obere Trocknungs-Zwischenbodenanordnung (15) mit einer Vielzahl von im wesentlichen in gleichen Abständen angeordneten Öffnungen aufweist, wobei unter jeder Öffnung ein Zuführrohr (30) angeordnet ist, das das feuchte Getreide unter seiner Schwerkraft aus dem Aufnahmebunker (16) einer unter der oberen Zwischenbodenanordnung (15) in dem Turm (10) angeordneten oberen Trockenkammer (18) zuführt, einen nahe den Rohrelementen (30) angeordneten oberen Heißlufteinlaß (28) zur Zuführung von Heißluft in die Zwischenräume (31) zwischen den Rohrelementen (30) und nach unten durch das in der oberen Trockenkammer (18) befindliche Getreide- bett, über den Boden (33) der oberen Trockenkammer (18) verteilte obere Absaugleitungen (34 36) zur Aufnahme und Ableitung der Luft aus dem oberen Heißlufteinlaß (28) durch das Getreidebett in Gleichstromrichtung bezüglich der Getreideströmung, eine in dem Turm unter den oberen Absaugleitungen (34 36) angeordnete Ausgleichskammer (20) zum Ausgleich des Feuchtigkeitsprofils in den einzelnen Getreidekörnern, deren Boden von einer unteren Trocknungs-Zwischenbodenanordnung (21) gebildet wird, einen nahe den Rohrelementen (30) der unteren Zwischenbodenanordnung (21)angeordneten unteren Heißlufteinlaß (39) zur Zuführung von Heißluft in die Zwischenräume (31) zwischen den Rohrelementen (30) und nach unten durch das in einer unteren Trockenkammer (22) unterhalb der zweiten Zwischenbodenanordnung befindliche Getreidebett, quer über den Boden der unteren Trockenkammer (22) verteilte Kühlluft-Einlaßleitungen zur Zuführung von Kühlluft nach oben durch das Getreidebett, quer über die untere Trockenkammer (22) zwischen den Heiß- und Kühllufteinlaßleitungen angeordnete Absaugleitungen (40) zur Entnahme und Ableitung der Luft aus dem unteren Heißlufteinlaß (39) in Gleichstromrichtung bezüglich der Getreideströmung sowie zur Aufnahme und Ableitung der Kühlluft aus den Kühllufteinlaßleitungen in Gegenstromrichtung bezüglich der Getreideströmung, eine Einrichtung zur Zuführung von Heißluft an die Heißlufteinlässe (28, 39) und von Kühlluft an die Kühlluft-Einlaßleitungen, sowie eine Einrichtung (26) zum Sammeln des getrockneten Getreides aus der unteren Trocken- kammer (22) sowie zur Abgabe des Getreides mit steuerbarem Durchsatz.
2. Getreidetrockner nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
er drei Trocknungszwischenbodenanordnungen, mindestens drei Absaug-Leitungsanordnungen und mindestens zwei Ausgleichskammern aufweist.
3. Getreidetrockner nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Boden der genannten Ausgleichskammer von einer mittleren Trocknungs-Zwischenbodenanordnung gebildet wird, dass nahe den Rohrelementen der mittleren Zwischenbodenanordnung ein mittlerer Heißlufteinlaß zur Zuführung von Heißluft in die Zwischenräume zwischen den Rohrelementen und nach unten durch das in einer mittleren Trocknungskammer unterhalb der mittleren Zwischenbodenanordnung befindliche Getreidebett vorgesehen ist, das quer über den Boden der mittleren Trocknungskammer mittlere Absaugleitungen zur Entnahme und zum Ableiten der Luft aus dem mittleren Heißlufteinlaß durch das Getreidebett in Gleichstromrichtung bezüglich des Getreidestroms vorgesehen sind, dass unter den mittleren Absaugleitungen in dem Turm eine weitere Ausgleichskammer zum Ausgleich des Feuchtigkeitsprofils in den einzelnen Getreidekörnern vorgesehen ist und dass der Boden der weiteren Ausgleichskammer von der genannten unteren Trocknungs-Zwischenbodenanordnung gebildet wird.
4. Getreidetrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h - n e t , dass die bzw. jede Ausgleichskammer (20) eine Höhe von mindestens 1,8 m hat.
5. Getreidetrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h - n e t , dass die bzw. jede Ausgleichskammer (20) eine Höhe von mindestens 3,6 m hat.
6. Getreidetrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h - n e t , dass die Trocknungskammer (18, 22) Höhen im Bereich von 0,9 bis 1,8 m haben.
7. Getreidetrockner nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die obere Trockenkammer (18) eine Höhe von 0,9 bis 1,2 m hat, die untere Trockenkammer (22) eine Höhe von 1,2 bis 1,5 m und die Ausgleichskammer (20) eine Höhe, die eine Verweilzeit für das Getreide von mindestens 1 h ergibt.
8. Getreidetrockner nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die obere Trockenkammer eine Höhe von 0,9 bis 1,2 m hat, die mittlere Trockenkammer eine Höhe von 1,2 bis 1,5 m, die untere Trockenkammer eine Höhe von 1,5 bis 1,8 m und die Ausgleichskammer eine Höhe, die eine Verweilzeit des Getreides von mindestens 1 h ergibt.
9. Getreidetrockner nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die oberen Absaugleitungen (36) über eine ein Gebläse und eine Heizeinrichtung enthaltende Luftleitung mit dem unteren Heißlufteinlaß (39) verbunden sind.
10. Getreidetrockner nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die oberen Absaugleitungen über eine Luftleitung mit dem mittleren Heißlufteinlaß und die mittleren Absaugleitungen über eine Luftleitung mit dem unteren Heißlufteinlaß verbunden sind, wobei jede Luftleitung ein Gebläse und eine Heizeinrichtung enthält.
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