DE3318313A1 - Verfahren zum trocknen pulverfoermiger materialien sowie vorrichtung zur ausfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Verfahren zum Trocknen pulverförmiger Materialien sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen pulverförmiger Materialien sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Kontinuierlich arbeitende Trockenvorrichtungen zum Trocknen pulverförmiger Materialien in einem Wirbelbett, sogenannte Fließbett-Trockner, sind seit langem bekannt. Diese Trockner nutzen die Geschwindigkeit der Trockenluft sowie die Gewichtsverringerung der einzelnen Partikel infolge des während der Behandlung eintretenden Feuchtigkeitsverlustes aus und fördern das getrocknete Material kontinuierlich nach außen, wo es anschließend gesammelt wird.

Die Effizienz dieses Verfahrens ist jedoch vergleichsweise niedrig und erlaubt keine Selektion des getrockneten Materials nach unterschiedlichen Partikelgrößen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trocknungsverfahren für pulverförmige Materialien in einem Wirbelbett sowie eine Vorrichtung zu schaffen, die sowohl ein effizientes Trocknen und ein Sammeln der Produkte nach Partikelgröße sowie ein Aufnehmen und Aussondern der zusammenhängenden schwereren Teile ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. eine Vorrichtung mit den Merk*- malen des Patentanspruches 4 gelöst.

Im Gegensatz zu Trocknern, bei denen die Luft in vertikaler Richtung oder aufsteigender Turbulenzbewegung durch ein das Wirbel- oder Fließbett tragendes Sieb hindurchtritt, wird dem Luftstrom bei dem Verfahren gemäß der Erfindung eine Wirbelbewegung mitgeteilt, die das Material mit aufsteigender schraubenförmiger Bewegung in die periphere Zone der Trockenkammer befördert, die sich über dem Sieb befindet. Auf diese Weise bleibt das Material länger mit der Luft in Berührung, woraus sich ein optimaler Trocknungsgrad ergibt. Wenn es in Richtung auf die Gehäuseachse in einer Gegenströmung zurückfällt, kann das Material gesammelt, durch geeignete Vorrichtungen angesaugt und anschließend nach außen verbracht werden.

Die Trockenkammer kann entweder im wesentlichen denselben Durchmesser haben wie die darunterliegende Kammer, in der die schraubenförmige Strömung der Blasluft ausgebildet wird, oder es kann ein Gehäuse mit größerem Durchmesser vorgesehen sein, wodurch die Leistungsfähigkeit weiter verbessert wird. Eine Bewegbarkeit der Sammeleinrichtung in vertikaler Richtung liefert die Möglichkeit, das Material nach unterschiedlicher Teilchengröße zu selektieren. Zur Vervollständigung der Anlage können Mischhilfsvorrichtungen für das Fließbett und für das Zermalen und/oder Sammeln der Materialanhäufungen vorgesehen sein, wodurch die Effizienz des Prozesses weiter verbessert wird.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Trock— ·

nungsvorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 zeigt eine Variante der in Fig. 1 dargestellten

Trockenkammer,
Fig. 3 und 4 zeigen eine Querschnittszeichnung bzw. eine

Aufsieht des Siebes der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2.

In Fig. 1 ist eine Trocknungsvorrichtung dargestellt, die in ihrer Gesamtheit mit A bezeichnet ist und aus einem zylindrischen Gehäuse 2 besteht, das in zwei pneumatische Kammern unterteilt ist, die durch ein Lagersieb E für das zu trocknende Material voneinander getrennt sind. Die Beladung mit dem zu trocknenden Material erfolgt über eirien · Speisetrichter 4.

Die mit C bezeichnete untere Kammer besitzt einen konischen Boden 6, der im folgenden auch als Scheidewand bezeichnet wird. Ein Lüfter 8 liefert über eine Düse 9 einen Luftstrom in diese Kammer C, der tangential zur Innenwandung der Kammer gerichtet ist.

Über dem Tragsieb E rotiert ein horizontaler Arm 10 auf einer Welle 12, die über ein Zahnraduntersetzungsgetriebe 14 angetrieben wird. Der Arm 10 besitzt geeignete Mi ttel, z.B. Abstreifklingen 16, durch welche die schwereren Teilchen sowie die Rückstände, die auf der Oberfläche des Fließbettes verbleiben, entfernt und nach außen entladen werden. Außerdem sind an dem Arm 10 weitere Mittel, wie Rollen oder Kratzer 20 vorgesehen, mit denen zusammenhängende Materialanhäufungen, die sich auf der Oberfläche des Siebes ablagern, zermalen werden.

Ein Saugrohr 22 befindet sich in der Achse der mit B be-' zeichneten Trockenkammer. Eine teleskopartige Manschette 24 ist über eine Zahnstange 26 vertikal bewegbar. Mit dieser Zahnstange 26 steht ein Ritzel im Eingriff, das vom Außenraum aus über einen Motor 27 angetrieben wird.

Die Manschette 24 besitzt eine kegelstumpfförmige Kappe 28, der eine Ablenkplatte 30 zugeordnet ist. Die Öffnung der

LfjL'/.liTori bei'iiidet sich in geeignetem Abstand von derjenigen der Kappe 28. Die beiden Teile sind durch Einstellmittel 32 miteinander verbunden, so daß die Möglichkeit besteht, die Distanz zwischen ihren Kanten zu verändern.

Das Saugrohr 22 ist mit einem Zyklon 52 verbunden. Der Ausgang des letzteren ist mit einem Sackfilter 54 zum Sammeln ■ und Trennen des pulverförmigen Materials verbunden, das von dem von dem Zyklon ausgehenden Luftstrom mitgeführt und in letzterem nicht zurückgehalten wird. Der Zyklon 52 und das Filter 54 können je nach den durch das behandelte Material gestellten Anforderungen entweder gemeinsam oder einzeln verwendet werden.

Gemäß Fig. 3 und 4 besteht das Sieb E, das im übrigen von bekannter Bauart ist, aus einer Gruppe konzentrischer Lamellen a und b. Diese Lamellen, die untereinander gleich ausgebildet sind und einen ebenen Abschnitt 40 besitzen, sind so angeordnet, daß die nach oben abgewinkelte mit 42 bezeichnete Kante jeder Lamelle die nach unten abgewinkelte Kante 44 der benachbarten Lamelle überlappt. Auf diese Weise wird das Fließbett des Materials von dem Sieb getragen und die in die Kammer C geblasene Luft dringt durch die von den Kanten der Lamellenpaare gebildeten Schlitze, so daß der Luftstrom die gewünschte Rotationsbewegung erfährt. Der zentrale Teil 50 des Siebes (siehe auch Fig. 1) ist eine für den Luftstrom undurchlässige geschlossene kreisförmige Fläche, deren Durchmesser im wesentlichen demjenigen des Abweisbleches 30 entspricht, so daß der Luft in der Kammer B die gewünschte Aufwärtsbewegung entsprechend einer spiralförmigen Bewegungsbahn im Randbereich der Kammer selbst mitgeteilt wird.

Auf der Grundlage der vorangehenden Ausführungen ergibt sich klar und deutlich, daß der Zweck der Erfindung - nämlich die Verbesserung der Effizienz der Trocknungsanlage -

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voll erfüllt wird, da das Prinzip, der Luft eine spiralförmige Wirbelbewegung zu geben, eine Vergrößerung des von den von dem Luftstrom mitgeführten Teilchen zurückgelegten Weges bewirkt, was eine entsprechende Vergrößerung der aktiven Trocknungszeit zur Folge hat.

Eine vorteilhafte Variante, die eine weitere Verlängerung der Trocknungszeit und damit eine Verbesserung der Gesamteffizienz bewirkt, ist in Fig. 2 dargestellt.

Während bei der in Fig. 1 dargestellten Anlage der Durchmesser der Kammer B gleich demjenigen der Kammer C (und infolgedessen demjenigen des Siebes E) ist, ist der Durchmesser der Kammer B bei der in Fig. 2 dargestellten Varianten in dem oberen Teil etwa doppelt so groß. Dieser obere Teil der Kammer B ist mit dem Kammerniveau, in welchem sich das Sieb befindet, über einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 3 verbunden. Dadurch erhält die Trockenluft eine umgekehrt "zyklonische" Strömung.

Die von der Schicht pulverfömigen Materials ausgehende Luft dehnt sich aus und verlangsamt die aufwärtsführende Rotationsbewegung, wodurch die Kontaktzeit mit dem mitgeführten Material weiter vergrößert wird. Im übrigen bleibt das Prinzip, wonach die trocknen Teilchen in dem zentralen Bereich des Gehäuses B gesammelt werden, unverändert.

Leerseite

Claims (10)

* * ft # Patentansprüche

1. Verfahren zum Trocknen und gegebenenfalls zum Selektieren pulverförmigen Materials mit Hilfe eines Druckluftstromes, der durch ein Fließbett des pulverförmigen Materials geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftstrom, der das zu trocknende Material mit sich führt, eine aufsteigende schraubenförmige Bewegung mitgeteilt wird und daß anschließend der Luftstrom wenigstens einmal in zentripetaler Richtung um 180° umgekehrt wird, derart daß zwei gegenläufige Ströme gebildet werden und daß schließe lieh das getrocknete Material im wesentlichen im Achsenbereich der von der Luft ausgeführten schraubenförmigen Strömung entnommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsluft eine aufsteigende Rotationsbewegung mitgeteilt wird und daß der rotierende Luftstrom mit geeigneter Geschwindigkeit durch das zu trocknende Material gerichtet wird, um aus dem getrockneten Material die gewünschten Partikelgrößen mitzuführen und daß das getrocknete Material anschließend von dem bewegten Luftstrom getrennt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurc h gekennzeichnet, daß man die von dem pulverförmigen Material ausgehende Luftströmung expandieren läßt, derart daß die aufsteigende Rotationsbewegung des von dem Luftstrom getragenen getrockneten Materials verlangsamt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, bei welcher ein Druckluftgenerator einen Luftstrom durch ein Tragsieb (E) für das zu trocknende Material fördert, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (6, 9), mittels derer dem von der Druckluft mitgeführten pulverförmigen Material eine aufsteigende

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schraubenförmige Bewegung mitteilbar ist, durch Abweismittel (28, 30), die in geeignetem Abstand von der genannten Einrichtung (6, 9) angeordnet sind und mittels derer die Strömung des pulverformigen Materials um 180° zentripetal abgelenkt wird, sowie durch im Achsenbereich der schraubenförmigen Strömung angeordnete Mittel (24, 28) zur Aufnahme und Wegführung des gewünschten Materials aus der genannten Strömung und zur Förderung des Materials zu einem Sammelbehälter.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzei chnet durch

- ein Gehäuse (2), das in zwei übereinanderliegende pneumatische Kammern (B, C) unterteilt ist, die durch ein Tragsieb (E) für das zu trocknende Material voneinander getrennt sind,

- durch wenigstens eine in der unteren Kammer (C) mündende zur Einführung der Druckluft dienende Düse (9), die relativ zur Achse der Kammer derart geneigt ist, daß ein aufsteigender schraubenförmiger Luftstrom durch das zu trocknende auf dem genannten Tragsieb gelagerte Material erzeugt wird, der wenigstens einen Teil dieses Materials mit sich führt,

- wenigstens zwei Ablenkflächen, die koaxial zur Achse des Gehäuses (2) und in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet sind, daß die untere (6) am Boden und die obere (30) in geeignetem Abstand über dem Tragsieb (E) liegt,

- eine der oberen Ablenkfläche (30) zugeordnete Leitung (22-24) zur Entnahme und Förderung des getrockneten Materials, die mit Einstellmitteln (26, 27) versehen ist, durch welche ihre Position in der oberen Kammer (B) veränderbar ist, wobei die Einlaßöffnung (28) der genannten Leitung (22-24) in geeignetem Abstand von dem von der oberen Ablenkfläche (30) gebildeten Bodenelement angeordnet ist und wobei der Ausgang der Leitung (22-24) mit dem Sammelbehälter für das getrocknete Material in Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (24) der Leitung für das Aufnehmen des getrockneten Materials eine kegelstumpfförmige Kappe (28) besitzt, die koaxial zu dem zylindrischen Gehäuse angeordnet ist, daß das Tragsieb (E) für das zu trocknende Material in zu der genannten Kappe (28) fluchtender Position eine Zone (50) aufweist, die für den Durchtritt von Luft im Bereich einer konischen Trennwandung (30) undurchlässig ist, deren Achse mit der des zylindrischen Gehäuses (2) zusammenfällt, während ihre offene Seite mit der Öffnung der Aufnahmekappe (28) für das getrocknete Material fluchtet und in geeignetem Abstand von dieser angeordnet ist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurc h gekennzeichnet, daß die konische Trennwandung (3Q) von dem Ende der Aufnahmekappe (28) für das getrocknete Material über einstellbare Elemente {32.) gehalten ist, mittels derer der Abstand zwischen den Kanten der Trennwandung und der Kappe veränderbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 7, gekennzeichne t durch eine Mischvorrichtung, die über dem Tragsieb (E) angeordnet ist und einen Arm (10) aufweist, der mittels einer von einer aus Motor und Untersetzungsgetriebe (14) bestehenden Antriebseinheit angetriebenen vertikalen Achse (12) horizontal bewegbar ist und an dem Abstreifklingen (16) angebracht sind, die in geeignetem Abstand von dem Sieb (E) angeordnet sind, derart daß sie von der Oberfläche des Fließbettes Materialzusammenballungen oder Rückstandsmaterialien entfernen, wobei an dem genannten Arm (10) ferner eine Zerkleinerungsvorrichtung (20) zur Zerkleinerung von Materialzusammenballungen des zu trocknenden Materials vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 8, dadurch ge-

kennzeichnet, daß das getrocknete und durch die genannte Leitung (22) angesaugte Material durch einen Zyklon (52) selektiert und/oder durch ein Sackfilter (54) gefiltert wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die über dem Sieb (E) befindliche Kammer (B) aus einem oberen zylindrischen Teil (2a) besteht, dessen Durchmesser größer ist als derjenige der unteren Kammer (C) und der mit dieser über einen kegelstumpfförmigen Abschnitt (3) verbunden ist.