Verfahren zum Trocknen von Material, das sich für Flugtrocknung eignet. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zum Trocknen von Material, das sich für Flugtrocknung eignet.
Beim erfindungsgemässen Trocknungsver- fahren wird das feuchte Material in einem heissen Gasstrom einer Kammer axial auf wärts getrieben, welcher Gasstrom sich dann mit einem schraubenlinienförmig verlau fenden warmen Gasstrom vermischt, wobei das Material dort, wo es seine Bewegungsenergie verloren hat, radial in die schraubenlinien- förmig verlaufende Strömung verteilt wird, so dass infolge der Schwerkraft die leichteren von den schwereren Materialteilchen getrennt werden, indem die leichteren Teilchen mit den gemischten Gasen nach oben strömen, wäh rend die schwereren Teilchen entweder so lange im schraubenlinienförmig verlaufenden Strom schweben,
bis sie getrocknet und genü gend leicht geworden sind, um nach oben mit genommen zti werden, oder in der schrauben linienförmig verlaufenden Strömung hin unterfallen, und unten in einen rückfüh renden Gasstrom gelangen, der diese Teil chen mit frischem feuchtem Material mischt, das in den heissen Gasstrom eingeführt. wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann Verwendung finden, wenn es sich darum han delt, organische Stoffe zu trocknen, z. B. menschliche oder tierische Nahrungsmittel zwecks Konservierung derselben, wie Gemüse, Kräuter, Gras, Rübenblätter, oder z. B. Speiseabfälle, Fischabfallprodukte oder der- gleichen für Düngung-zwecke. Es ist jedoch auch anwendbar zum Trocknen von anorga nischen Produkten, die sich für Flugtrock nung eignen.
Die Grösse der in die Trockenkammer ein geführten Materialteile ist unwichtig, solange ihre Form eine leichte Verdampfung der Feuchtigkeit ermöglicht, das heisst wenn sie im Verhältnis zu ihrer Masse eine grosse Ober fläche besitzen. Das vorliegende Trocknungs- verfahren kann also sowohl für stark zerklei nertes Material als auch für grössere Teile aufweisendes Material wie essbare Kräuter Anwendung finden, wenn für letzteres eine entsprechende Speisevorrichtung verwendet wird, da die dünneren und somit rascher ge trockneten Teile von Blättern leicht während dem Trocknen von den noch feuchten dickeren Teilen abbrechen.
Die in der Kammer ausgeschiedenen schwereren Teilchen können einem weiteren Schneiden, Brechen, Quetschen oder derglei chen unterzogen werden, so dass sie den heissen Gasen eine neue feuchte Oberfläche darbieten. Der die schwereren Teilchen Ach führende Gasstrom kann z. B. aus Gasen be stehen, die vom heissen Gasstrom abgetrennt. werden Lind,/,oder Gasen, die sich vom schrau- benlinienförmig verlaufenden -Varmgasstrom abgelöst haben.
Vorzugsweise wird zur Bildung des schrau benlinienförmig in der Kammer verlaufenden Gasstromes am Austritt eines Abscheiders Ga:; abgezapft, in welchem Abscheider die<B>voll-</B> ständig getrockneten Materialteilchen von den Gasen getrennt werden. Die Temperatur des warmen Gases (welche in der Grössen ordnung von 100 bis 200 C sein kann) kann, wenn nötig, durch Zumischen von heissem Gas erhöht werden.
Die heissen Gase des axialen Stromes (welche eine Temperatur von 500 C und mehr haben können) können Verbrennungs gase sein, die von einem Ofen herrühren und, wenn nötig, mit warmem Gas oder mit Luft gemischt werden, damit die Temperatur so erniedrigt wird, dass sie vom zu trocknenden Material ohne weiteres ertragen wird.
Eine Vermischung von Verbrennungs gasen mit von einem Abscheider zurückströ menden Gasen ermöglicht, den Sauerstoff gehalt des heissen Gases zu verringern, was dann von Bedeutung ist, wenn das Material in seinem trockenen Zustand leicht oxydiert oder verkohlt. Ausserdem wirkt der Dampf gehalt eines solchen Gasgemisches günstig durch seine Schutzwirkung gegen Oxydation.
In der beiliegenden Zeichnung sind Aus- führungsbeispiele des ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildenden Trockners zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver fahrens dargestellt.
Fig. 1 zeigt schematisch eine vollständige Trocknungsanlage.
Fig. 2 zeigt schematisch den Fluss der Gase und des Materials in der Trockenkam mer einer solchen Anläge, wobei einzelne Teile etwas anders als in Fig. 1 gezeichnet sind.
Fig. 3 zeigt ein Detail aus Fig.1 in grö sserem Massstab, geschnitten nach der Linie III III in Fig. 4.
Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV IV der Fig. 3.
Fig. 5 und 6 zeigen schematisch Ausfüh- rungsvarianten von Details.
Nach Fig. 1 weist die Trockenvorrichtung eine vertikale Kammer 1 von kreisförmigem Querschnitt auf. Am untern Ende dieser gammer befindet sieh ein tangentialer Gas einlass 2. Der Durchmesser der Kammer nimmt von .diesem Gaseinlass bis zum obern Ende leicht zu. Der Durchmesser des Unter teils 3 der Trockenkammer 1 nimmt nach unten relativ stark ab. Der Unterteil 3 ist unten mit einem Unterteil 4 verbunden, der in grösserem Massstab in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist.
Dieser Unterteil 4 besitzt eine grosse Düse 5, die unten mit einem Kanal 6 für die heissen Gase, wie z. B. die Verbren nungsgase eines Ofens (nicht gezeigt), ver bunden ist.
Der obere Teil der Trockenkammer 1 ist mit einem konischen Deckel 7 versehen, der mit einer Leitung 8 in Verbindung steht, die zum Saugstutzen 9 eines Ventilators 10 führt. Das Winkelstück 13 der Verbindungs leitung 8, welches in direkter Verbindung mit dem Deckel 7 steht, besitzt Führungsmittel 14 für die Stange 15 eines konischen Schiebers 16, der innerhalb des Deckels 7 vertikal ver stellbar ist, und zwar mittels eines an der Stange 15 angreifenden Gestänges (nicht ge zeigt).
Die Auslassöffnung 17 des Ventilators 10 steht durch eine Verbindungsleitung 18 mit dem tangentialen Einlass 19 eines Zyklones 20 in Verbindung, der den Abscheider darstellt und der unten mit einem Abzweigrohr 21 verbunden ist, das mehrere Abfüllöffnungen für das getrocknete Produkt aufweist und vorzugsweise eine Gasschleuse enthält. Das Ausstossrohr 22 des Zyklones ist mit einer seitlichen Abzweigung 23 versehen, die mit einer Rückleitung 24 verbunden ist.
Eine regulierbare Klappe 25 dient dazu, einen ge wissen Teil des aus dem Zyklon ausströ menden Gases in die genannte Leitung züi leiten. Die Leitung 24 hat eine Abzweigung 26, die durch eine Klappe 27 reguliert wer den kann und mit dem tangentialen Einlass 2 der Trockenkammer 1 in Verbindung steht; eine weitere Abzweigung 28, die durch eine Klappe 29 reguliert werden kann, steht mit einer Leitung 30 am Unterteil 4 in Verbin dung und eine Abzweigung 31, die durch die Klappe 32 reguliert werden kann, ist mit der Heissgasleitung 6 verbunden.
Eine Leitung 33, regulierbar durch die Klappe 34, verbin- det die Heissgasleitung 6 mit der Leitung 26 auf der Trockenkammerseite der Klappe 27.
Der Unterteil 4 besitzt, wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, die Heissgasdüse 5, die an ihrem untern Ende mit einem Flansch 35 versehen ist. Die bereits erwähnte Abzweigung 30 ist an einem zylindrischen Kasten 36 vorgesehen, der an seiner Unter seite einen Flansch 37 hat, der mit dem Flansch 35 verschraubt ist. Ein Gehäuse 38 umgibt die Düse 5 mit wenig Abstand und sein unteres Ende ragt in den Kasten 36 hin ein. Auf diese Weise wird ein Durchlass her gestellt für das vom Zyklonauslass herkom mende warme Gas, und zwar durch die Lei tung 24 und Abzweigung 28 zum Eintritts stutzen 30 in den Kasten 36 und den ring förmigen Kanal 39 zwischen der Düse 5 und dem Gehäuse 38.
Im Kanal 39 bildet das warme Gas einen Kühl- und Schutzmantel für die Heissgasdüse 5. An der Aussenseite des Gehäuses 38 sind ein Paar Rippen 40 ange schweisst, die von der Kante 41 gekrümmt nach unten verlaufen und in die horizontalen Teile 42 auslaufen, welche die untern Wände eines Paares von zusammenlaufenden, recht eckigen Kanälen 43 bilden, die dann in einen gemeinsamen Flansch 44 übergehen. Zwei weitere Rippen 45 laufen von einer Kante 46 hinunter, um bei 47 an die obern Wände 48 der Kanäle 43 anzuschliessen. Die innern Wände 49 dieser Kanäle sind tangential zur Wandung des Gehäuses 38 angeordnet und treffen bei der Linie 9 innerhalb der Öff nung des Flansches 44 zusammen.
Die äussern Seitenwände 51 der Kanäle 43 setzen sich längs den äussern Kanten der gekrümmten Rippen 40 und 45 bis zur Höhe der Kanten 41 und 46 fort, derart, dass sie dort einen kreiszylindrischen Wandungsteil bilden, an welchen ein konischer Teil 52 mit dem Flansch 53 anschliesst, durch welchen der Unterteil 4 als Ganzes an den konischen Un terteil 3 der Trockenkammer 1 festgemacht ist. Die Seitenwand 54 des Kastens 36 schliesst oben an die Aussenkante der Rippen 40 sowie deren Fortsetzungen 42 an, und der gasten 36 ist nach oben teilweise durch die genannten Rippen und deren Fortsetzungen, teilweise durch ein horizontales Blech 55 in der Ebene der Teile 42 und zwischen diesen und teilweise durch ein horizontales Blech 56 abgeschlossen.
Nach Fig. 1 sind ferner die Kanäle 43 des Unterteils 4 durch einen Bogen 57 mit einem T-Stück 58 verbunden. Die Abzweigung des letzteren ist mit einer Leitung 59 und dem Trichter 60 einer Fördervorrichtung mit Förderschnecke verbunden, welche letztere von einem Elektromotor 61 über ein Schnek- kengetriebe 62 und ein in nicht gezeichneter Weise verstellbares Riemenreduktionsge- triebe 63 angetrieben wird.
Der untere Stutzen des T-Stückes 58 ist in Verbindung mit dem Oberteil des Gehäuses einer Zerklei nerungsvorrichtung 64, auf deren Sehneid organwelle auch das Rad eines Zentrifugal- ventilators 65 sitzt, welche Welle über einen Riemenantrieb 67 vom Elektromotor 66 aus angetrieben wird. Der Ventilator 65 fördert in eine Leitung 68, die sieh innerhalb der Heissgasdüse 5 nach oben erstreckt.
Während des Arbeitens der Anlage wird das zu trocknende Material in den Trichter 60 eingefüllt; von dort gelangt es mittels der Förderschnecke in das T-Stück 58, von wo es in die Zerkleinerungsvorrichtung 64 fällt; von dort gelangt es in den Zentrifugalventilator 65, der an seinem Saugstutzen ein Vakuum erzeugt. Das zerkleinerte Material wird von dort durch die Leitung 68 axial in die Trockenkammer 1 geschleudert.
Die Gaszirkulation wird durch den Ven tilator 10 erzeugt, welcher durch die Leitung 8 in der Trockenkammer 1 einen Unterdruck erzeugt und anderseits einen überdruck durch die Leitung 18 im Zyklon 20, der dem Druck verlust im Zyklon und im Kamin 22 ent spricht. Durch die Drucksenkung in der Trockenkammer werden heisse Gase von der Leitung 6 her durch die Düse 5 um die Lei tung 68 herum angesaugt und fliessen axial in die Kammer 1, indem sie das feuchte Ma terial umhüllen.
Ausserdem fliessen, infolge des Druckunterschiedes im Zyklonauslass 22 und in der Trockenkammer 1, abgekühlte, aber immer noch warme, aus dem feuchten Material herrührenden Wasserdampf enthal tende Gase über die Leitung 24 durch die Ab zweigung 26 in den tangentialen Einlass 2. Die Menge des durch die Leitung 24 strö menden warmen Gases kann durch die Klappe 25 reguliert werden, welch letztere auch den Austritt des Heissgases mit der ent sprechenden, vom feuchten Material herrüh renden Wasserdampfmenge in das Austritts- kamin 22 steuert.
Ein Teil des durch die Lei tung 24 fliessenden warmen Gases geht durch die von der Klappe 29 beherrschte Abzweig leitung 28 in den Stutzen 30 des Unterteils 4, worauf dieses Gas durch den Ringkanal 39 zwischen dem Gehäuse 38 und der Düse 5 in die Kammer 1 fliesst. Weiterhin kann einem Teil des warmen Gases der Leitung 24 ermög licht werden durch die von der Klappe 32 be herrschte Zweigleitung 31 zu fliessen, um die Temperatur der heissen Gase zu erniedrigen, für den Fall, dass sie zu hoch ist, um ohne Schaden vom feuchten Material ertragen zu werden, ungeachtet der relativ kurzen Zeit spanne der Berührung des feuchten Mate rials und der heissen Gase.
Die Temperatur des warmen Gasstromes im tangentialen Einlass 2 kann ebenfalls erhöht werden, indem die Klappe 27 in der Zweigleitung 26 und die Klappe 34 in der Leitung 33 so eingestellt werden, dass ein Druckunterschied entsteht, welcher bewirkt, dass eine bestimmte Menge heissen Gases aus der Leitung 6 in die Lei tung 33 fliesst, um sieh mit dem warmen Gas zu vereinigen, welches durch die Zweiglei tung 26 in den tangentialen Einlass 2 fliesst.
Die Vorgänge in der Trockenkammer sind aus Fig. 2 erkennbar. Das feuchte Material wird mit grosser Geschwindigkeit durch die Leitung 68 hinaufgeschleudert, wie es durch die gestrichelten Linien angedeutet ist, wobei es von heissem Gas (strichpunktierte Linien), das mit grosser Geschwindigkeit durch die Düse 5 strömt, umgeben ist.
Die feuchten Materialelemente und die heissen Gase ver lieren rasch ihre Bewegungsenergie und streuen in radialer Richtung auseinander. Die beissen Gase vermischen sieh dabei mit dem. warmen Gasstrom, der tangential durch den Einlass 2 in die Kammer 1 strömt und sich schraubenlinienförmig unter dem- Einfluss der Zentrifugalkraft und der Saugwirkung- des Ventilators 10 nach oben bewegt, wie es mit vollen Linien dargestellt ist.
Die Zeitspanne, während welcher das feuchte Material mit dem heissen Gas in Kon takt ist, genügt, um mindestens die Oberflä- f,henfeuchtigkeit des Materials zu ver dampfen, wodurch vermieden wird, dass die Teile an der Kammerwandung festkleben; sie ist jedoch nicht so gross, dass das Material Schaden nehmen könnte, wenn dieses leicht verkohlt oder sonstwie hitzeempfindlich ist.
Sobald das Material und der Heissgasstrom sich zerstreuen, entsteht eine mittlere Tem peratur, welche durch Einlassen von heissem Gas über die Leitung 33 und Leitung 26 auf eine solche Höhe einreguliert werden kann, dass sie vom Material während längerer Zeit oder dauernd ertragen wird, ohne dass das Material Schaden nimmt. Nach seinem Ein tritt in die schraubenlinienförmig verlaufende Strömung wird das Material unter Wirkung der Zentrifugalkraft der Wand der Kammer 1 entlang herumgetrieben, und die vertikale Komponente der Gasbewegung hat das Be streben, die Materialteilchen nach oben mit zunehmen.
Es werden jedoch nur die leich testen und trockensten Teilchen nach oben befördert, während - da der Kammerdurch messer nach oben zunimmt und die Winkel geschwindigkeit der Gase proportional dazu abnimmt - die schwereren der Teilchen noch kurze Zeit schwebend im warmen Gasstrom gehalten werden, so dass sie unter Umständen noch vollständig trocknen können und dann ebenfalls nach oben mitgenommen werden.
Der konische Schieber 16 ist vertikal be weglich, um den ringförmigen Querschnitt zwischen ihm und der konischen Wandung des Kammerdeckels 7 verändern zu können, um so eine Regulierung der vom Ventilator 10 abgesaugten Gase zu ermöglichen.
Diejenigen Materialteilchen, welche in folge ihrer Grösse oder ihrem Feuchtigkeits gehalt zu schwer sind, .um vom aufsteigenden schraubenlinienförmig verlaufenden Strom mitgenommen zu werden, schweben entweder - wie schon gesagt - auf der Höhe, wo die Zerstreung der Teilchen stattfindet, im Gas strom weiter, bis sie ganz trocken und somit leicht genug sind, um nach oben mitgenom men zu werden, oder aber sie fallen mehr oder weniger schnell im schraubenlinien- förmig verlaufenden Strom hinunter.
Aus diesem Strom fallen diese Teilchen auf die konische Wandung des Teils 3 und dann auf die Rippen 40 und 45 des Unterteils 4 (siehe Fig. 2), gegen Verbrennung seitens der Heiss gasdüse 5 durch den Kühlmantel 38 ge schützt, wobei sie nun durch einen rückfüh renden Gasstrom mitgerissen werden, der vom Saugeffekt des Zentrifugalventilators 65 herrührt; sie gelangen somit durch die Lei tungen 43, 57 und 58 in den Zerkleinerer 64. Dieser rückführende Gasstrom besteht aus Gas von Randwirbeln des heissen und aus ab gelösten Teilen des durch den Einlass 2 ein tretenden Gasstromes.
Im Zerkleinerer ver mischen die rückgeführten Teilchen sich mit frischem, feuchtem Material, das durch die Förderschnecke herangebracht wird, und wer den nochmals zerkleinert, so dass ihre Grösse weiterhin abnimmt bzw. neue feuchte Ober flächen erzeugt werden, bevor sie wieder mit tels des Zentrifugalventilators 65 durch die Leitung 68 in die Kammer 1 geschleudert werden. Durch den mitlaufenden Gasstrom wird in der Zerkleinerungsvorrichtung und im Ventilator 65 bereits eine Vortrocknung des Materials erreicht.
Fig. 5 ist ein AYialschnitt eines Teils einer Trockenkammer 1, deren Wandung innen mit Leitblechen 74 versehen ist, die das Gas und das in ihm verteilte Material in einer be stimmten Bahn führen. Die Leitbleche bilden eine eingängige Schraubenfläche mit räum lichen Unterbrechungen. Auf die Wirkung dieser Unterbrechungen ist durch Pfeile hin gedeutet. Die Unterbrechungen könnten auch fehlen. Zwischen je zwei Windungen fliessen die Gase längs einer Schraubenlinie in einem praktisch einheitlichen Strom, wie es durch die Pfeile a, b und c angedeutet ist.
Die 11a- terialteilehen werden durch den Gasstrom mitbewegt, wobei die schwereren Teilchen jedoch das Bestreben haben, jeweils auf das untere Blech zu fallen. Diejenigen Teilchen, welche zu schwer sind, um über die Lücken getragen zu werden, fallen hindurch, wie es durch die Pfeile d angedeutet ist. Es versteht sich von selbst, dass dabei die Trocknung der Teilchen immer weiter geht, so dass gewisse Teilchen, welche zuerst durch Lücken gefal len sind, noch einen solchen Trocknungsgrad erreichen, dass sie dem schraubenlinienförmig nach oben verlaufenden, durch die Pfeile e angedeuteten Gasstrom folgen können.
An dere Teilchen, die noch immer zu schwer sind, werden auf die nächstuntere Windung der Schraubenfläche (nach Pfeil f) und dann wieder durch eine Lücke fallen. Dieser Aus scheidungsprozess vollzieht sich im übrigen während des Troeknungsvorganges wie er mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben wurde.
Um die schwereren Teilchen von der Kam merwandung, an welche sie infolge der grö sseren Zentrifugalkraft gepresst werden, weg zubringen, sind die Leitbleche 75 nach Fig. 6 abwärts geneigt. Die mehr oder weniger ge trockneten Materialteilchen werden auf der obern Fläche der Leitbleche durch die schrau- benlinienförmig verlaufende Gasströmung v orwäxtsgeschoben, wobei die leichteren Teil chen das Bestreben haben, auf. die schwe reren Teilchen hinaufgehoben zu werden.
Da die Leitbleche 75 geneigt sind, rutschen dabei die schwereren Teilchen nach innen -unten und fallen, wie es bei g gezeigt ist, frei durch den Gasstrom, wo sie dem Trocknungseffekt vollständig ausgesetzt sind. Diese geneigten Bleche können gleichfalls unterbrochen sein.
Die Unterbrechungen der Leitbleche wer den zweckmässig gegeneinander versetzt, so dass die herabfallenden schwereren Teilchen nicht direkt durch die Lücken von zwei oder mehr Windungen der Sehraubenfläehe hin durchfallen können. Die Grösse der Lücken wird zweckmässig experimentell für die ver schiedenen Materialien und Gasgeschwindig keiten festgestellt. Die Ausbildung und gegenseitige Anord nung von Trockenkammer, Ventilatoren und Abscheiden können auch anders als gezeich net sein. So kann z. B. statt eines Zyklons 20 ein Abscheiden anderer Art verwendet wer den.
Auch kann der Warmgaszufluss von irgendeiner passenden Wärmequelle her- rühren, statt aus dem Auslass des Abschei- ders, und der Heissgasstrom kann ein Teil dieses Warmgasstromes sein, der vor dem Eintritt in die Kammer 1 noch speziell erhitzt wird.
Die Rippenpaare 40 und 45 im Unter teil 4 könnten durch ein Schraubenflächen- leitblech oder mehrere solcher Bleche ersetzt werden, die mit der gleichen Neigung nach unten verlaufen wie die schraubenlinienför- mige Bahn des warmen Gasstromes nach oben. Auch kann ein Strom von warmem Gas tan- gential in den untern Teil der Kammer 1 ein- geführt werden, um die Rückführung der hin untergefallenen Teilchen zu unterstützen.
Ferner kann am Oberteil der Trocken kammer ein tangentialer Auslass für die Gase und getrockneten Materialien vorgesehen sein, indem z. B. an Stelle des Deckels 7 ein zylindrischer Oberteil mit einer tangentialen Auslassabzweigung und mit einer regulier baren Drosselvorrichtung angeordnet wird, die dazu dient, den Durchgang für die abge henden Gase und so deren Geschwindigkeit zu verändern.
Beim. Trocknen nach dem beschriebenen Verfahren ist eine feine Sortierung des zu trocknenden Materials unnötig, denn in der Trockenkammer 1 erfolgt automatisch eine feine Sortierung der Teilchen, wobei die grö sseren oder noch feuchten Teilchen jeweils in den heissen Gasstrom rückgeführt werden.
Es hat sich gezeigt, dass essbare Kräuter oder an dere organische Materialien, die annähernd Blattform besitzen (in der Grössenordnung bis zu 160 em2), in der beschriebenen Anlage ver arbeitet werden können. Der vorgesehene zweite warme Gasstrom von schraubenlinien- förmigem Verlauf ermöglicht einen lange dauernden Kontakt zwischen dem Material und dem warmen Gas, nachdem das Material nur kurze Zeit im heissen Gas erhitzt wurde, und zwar in einer Trockenkammer,
welche viel kürzer ist, als bei bisher bekannten Gleichstrom-Trocknern, wobei die Dauer der Berührung je nach Material und nach der gewünschten Partikelgrösse eingestellt werden kann, indem entweder die Geschwindigkeit oder die Neigung der schraubenlinienförmigen Bahn des Warmgasstromes oder beides zu sammen verändert wird, durch Verstellung der Drosseleinrichtungen in der Anlage und/oder der Tourenzahlen der Ventilatoren.
Method of drying material suitable for air drying. The invention relates to a method for drying material that is suitable for air drying.
In the drying process according to the invention, the moist material is driven axially upwards in a hot gas stream of a chamber, which gas stream then mixes with a helical warm gas stream, the material where it has lost its kinetic energy, radially into the helical flow is distributed in a shape, so that gravity separates the lighter from the heavier material particles, in that the lighter particles with the mixed gases flow upwards, while the heavier particles either float in the helical flow as long as
until they have dried and become light enough to be taken up with you, or fall down in the helical, linear flow, and enter a return gas flow below, which mixes these particles with fresh, moist material that is in the hot gas stream introduced. becomes.
The inventive method can be used when it comes to han delt to dry organic substances, for. B. human or animal food for the purpose of preserving the same, such as vegetables, herbs, grass, beet leaves, or z. B. food waste, fish waste products or the like for fertilization purposes. However, it can also be used for drying inorganic products that are suitable for flight drying.
The size of the pieces of material introduced into the drying chamber is unimportant as long as their shape allows the moisture to evaporate slightly, that is, if they have a large surface area in relation to their mass. The present drying process can therefore be used both for heavily chopped up material and for material containing larger parts, such as edible herbs, if an appropriate feed device is used for the latter, since the thinner and thus faster dried parts of leaves easily during drying Break off thicker parts that are still damp.
The heavier particles separated out in the chamber can be subjected to further cutting, breaking, squeezing or the like, so that they present the hot gases with a new, moist surface. The gas flow leading to the heavier particles can, for. B. from gases be available, which are separated from the hot gas stream. become Lind, /, or gases that have detached from the helical-poor gas flow.
Preferably, to form the helical gas flow in the chamber at the outlet of a separator Ga :; tapped, in which separator the <B> fully </B> constantly dried material particles are separated from the gases. The temperature of the warm gas (which can be in the order of magnitude of 100 to 200 C) can, if necessary, be increased by adding hot gas.
The hot gases of the axial flow (which can have a temperature of 500 C and more) can be combustion gases emanating from a furnace and, if necessary, mixed with warm gas or air so that the temperature is lowered so that it is easily endured by the material to be dried.
Mixing combustion gases with gases flowing back from a separator makes it possible to reduce the oxygen content of the hot gas, which is important if the material is easily oxidized or charred in its dry state. In addition, the vapor content of such a gas mixture has a beneficial effect due to its protective effect against oxidation.
In the accompanying drawing, exemplary embodiments of the dryer, which is also the subject of the invention, are shown for carrying out the method according to the invention.
Fig. 1 shows schematically a complete drying plant.
Fig. 2 shows schematically the flow of gases and the material in the Trockenkam mer such a plant, with individual parts being drawn somewhat differently than in FIG.
FIG. 3 shows a detail from FIG. 1 on a larger scale, sectioned along line III III in FIG. 4.
FIG. 4 is a section along line IV IV of FIG. 3.
5 and 6 schematically show variant embodiments of details.
According to Fig. 1, the drying device has a vertical chamber 1 of circular cross-section. At the bottom of this gammer is a tangential gas inlet 2. The diameter of the chamber increases slightly from this gas inlet to the top. The diameter of the lower part 3 of the drying chamber 1 decreases relatively sharply downwards. The lower part 3 is connected at the bottom to a lower part 4, which is shown on a larger scale in FIGS. 3 and 4.
This lower part 4 has a large nozzle 5, the bottom with a channel 6 for the hot gases, such as. B. the combustion gases of a furnace (not shown) is connected.
The upper part of the drying chamber 1 is provided with a conical cover 7 which is connected to a line 8 which leads to the suction nozzle 9 of a fan 10. The elbow 13 of the connecting line 8, which is in direct communication with the cover 7, has guide means 14 for the rod 15 of a conical slide 16 which is vertically adjustable within the cover 7 by means of a rod 15 engaging rod (Not shown).
The outlet opening 17 of the fan 10 is connected by a connecting line 18 to the tangential inlet 19 of a cyclone 20, which represents the separator and which is connected at the bottom to a branch pipe 21 which has several filling openings for the dried product and preferably contains a gas lock. The discharge pipe 22 of the cyclone is provided with a lateral branch 23 which is connected to a return line 24.
An adjustable flap 25 is used to feed a ge know part of the gas flowing out of the cyclone into said line. The line 24 has a branch 26 which is regulated by a flap 27 who can and is in communication with the tangential inlet 2 of the drying chamber 1; Another branch 28, which can be regulated by a flap 29, is connected to a line 30 on the lower part 4 in connec tion and a branch 31, which can be regulated by the flap 32, is connected to the hot gas line 6.
A line 33, which can be regulated by the flap 34, connects the hot gas line 6 to the line 26 on the drying chamber side of the flap 27.
As can be seen from FIGS. 3 and 4, the lower part 4 has the hot gas nozzle 5, which is provided with a flange 35 at its lower end. The above-mentioned junction 30 is provided on a cylindrical box 36 which has a flange 37 on its underside which is screwed to the flange 35. A housing 38 surrounds the nozzle 5 at a small distance and its lower end protrudes into the box 36. In this way, a passage is made for the hot gas coming from the cyclone outlet, namely through the line 24 and branch 28 to the inlet nozzle 30 in the box 36 and the ring-shaped channel 39 between the nozzle 5 and the housing 38.
In the channel 39, the warm gas forms a cooling and protective jacket for the hot gas nozzle 5. On the outside of the housing 38, a pair of ribs 40 are welded, which extend curved downward from the edge 41 and run into the horizontal parts 42, which the Form the lower walls of a pair of converging, rectangular channels 43, which then merge into a common flange 44. Two further ribs 45 run down from an edge 46 in order to connect to the upper walls 48 of the channels 43 at 47. The inner walls 49 of these channels are arranged tangentially to the wall of the housing 38 and meet at the line 9 within the opening of the flange 44 Publ.
The outer side walls 51 of the channels 43 continue along the outer edges of the curved ribs 40 and 45 up to the level of the edges 41 and 46, in such a way that they form a circular cylindrical wall part there, to which a conical part 52 with the flange 53 connects , through which the lower part 4 as a whole to the conical lower part 3 of the drying chamber 1 is fixed. The side wall 54 of the box 36 connects at the top to the outer edge of the ribs 40 and their continuations 42, and the gas 36 is upwards partly through the said ribs and their continuations, partly through a horizontal sheet 55 in the plane of the parts 42 and between this and partially closed by a horizontal plate 56.
According to FIG. 1, the channels 43 of the lower part 4 are also connected by an arch 57 to a T-piece 58. The branch of the latter is connected to a line 59 and the funnel 60 of a conveyor device with a screw conveyor, the latter being driven by an electric motor 61 via a worm gear 62 and a belt reduction gear 63 which is adjustable in a manner not shown.
The lower connector of the T-piece 58 is in connection with the upper part of the housing of a chopping device 64, on whose cutting organ shaft the wheel of a centrifugal fan 65 sits, which shaft is driven by the electric motor 66 via a belt drive 67. The fan 65 conveys into a line 68 which extends upward within the hot gas nozzle 5.
While the plant is working, the material to be dried is poured into the hopper 60; from there it arrives by means of the screw conveyor in the T-piece 58, from where it falls into the comminution device 64; from there it reaches the centrifugal fan 65, which generates a vacuum at its suction nozzle. From there, the comminuted material is thrown axially into the drying chamber 1 through the line 68.
The gas circulation is generated by the ventilator 10, which generates a negative pressure through the line 8 in the drying chamber 1 and, on the other hand, an overpressure through the line 18 in the cyclone 20, which corresponds to the pressure loss in the cyclone and in the chimney 22. As a result of the pressure reduction in the drying chamber, hot gases are sucked in from the line 6 through the nozzle 5 around the Lei device 68 and flow axially into the chamber 1 by enveloping the moist material.
In addition, as a result of the pressure difference in the cyclone outlet 22 and in the drying chamber 1, cooled but still warm gases containing water vapor from the moist material flow via the line 24 through the branch 26 into the tangential inlet 2. The amount of the through the line 24 flowing warm gas can be regulated by the flap 25, which latter also controls the exit of the hot gas with the corresponding amount of water vapor originating from the moist material into the outlet chimney 22.
Part of the warm gas flowing through the line 24 goes through the branch line 28 controlled by the flap 29 into the nozzle 30 of the lower part 4, whereupon this gas flows through the annular channel 39 between the housing 38 and the nozzle 5 into the chamber 1 . Furthermore, part of the warm gas in line 24 can be made light through the branch line 31 prevailing by flap 32 to lower the temperature of the hot gases, in the event that it is too high to be without damage from the humid Material to be endured, regardless of the relatively short time span of contact with the moist mate rials and the hot gases.
The temperature of the warm gas flow in the tangential inlet 2 can also be increased by adjusting the flap 27 in the branch line 26 and the flap 34 in the line 33 so that a pressure difference arises which causes a certain amount of hot gas to escape from the Line 6 flows into the line 33 in order to combine it with the warm gas which flows through the branch line 26 into the tangential inlet 2.
The processes in the drying chamber can be seen from FIG. The moist material is thrown up through the line 68 at high speed, as indicated by the dashed lines, it being surrounded by hot gas (dash-dotted lines) which flows through the nozzle 5 at high speed.
The moist material elements and the hot gases quickly lose their kinetic energy and scatter apart in a radial direction. The biting gases mix with the. warm gas stream flowing tangentially through the inlet 2 into the chamber 1 and moving helically under the influence of the centrifugal force and the suction effect of the fan 10 upwards, as shown with full lines.
The period of time during which the moist material is in contact with the hot gas is sufficient to evaporate at least the surface moisture of the material, which prevents the parts from sticking to the chamber wall; However, it is not so large that the material could be damaged if it is slightly charred or otherwise sensitive to heat.
As soon as the material and the hot gas flow dissipate, a mean temperature arises, which can be regulated by admitting hot gas via line 33 and line 26 to such a level that it can be endured by the material for a long time or continuously without the material is damaged. After its a occurs in the helical flow, the material is driven around under the action of centrifugal force along the wall of the chamber 1, and the vertical component of the gas movement tends to take the material particles upwards with it.
However, only the lightest and driest particles are conveyed upwards, while - as the chamber diameter increases upwards and the angular velocity of the gases decreases proportionally - the heavier particles are kept floating in the warm gas flow for a short time so that they can under certain circumstances can still dry completely and can then also be taken upstairs.
The conical slide 16 is vertically movable in order to be able to change the annular cross section between it and the conical wall of the chamber cover 7, so as to enable the gases drawn off by the fan 10 to be regulated.
Those material particles which, due to their size or their moisture content, are too heavy to be carried along by the ascending, helical current, either float - as already mentioned - in the gas flow at the height where the particles are dispersed, until they are completely dry and therefore light enough to be taken upwards, or else they fall more or less quickly in a helical stream.
For this stream these particles fall on the conical wall of the part 3 and then on the ribs 40 and 45 of the lower part 4 (see Fig. 2), against combustion on the part of the hot gas nozzle 5 through the cooling jacket 38 protects them, now by a returned gas flow are entrained, which results from the suction effect of the centrifugal fan 65; They thus pass through the lines 43, 57 and 58 into the shredder 64. This recirculating gas flow consists of gas from the tip vortices of the hot and from released parts of the gas flow entering through the inlet 2.
In the shredder, the returned particles mix with fresh, moist material that is brought in by the screw conveyor and are then shredded again, so that their size continues to decrease or new moist surfaces are created before they are returned to the centrifugal fan 65 be thrown through the line 68 into the chamber 1. Due to the accompanying gas flow, pre-drying of the material is already achieved in the comminution device and in the fan 65.
Fig. 5 is an AYialschnitt of part of a drying chamber 1, the wall of which is provided on the inside with baffles 74, which lead the gas and the material distributed in it in a certain path. The baffles form a catchy screw surface with spatial interruptions. The effect of these interruptions is indicated by arrows. The interruptions could also be missing. Between every two turns, the gases flow along a helical line in a practically uniform stream, as indicated by arrows a, b and c.
The material parts are moved along by the gas flow, but the heavier particles tend to fall onto the lower sheet. Those particles which are too heavy to be carried over the gaps fall through, as is indicated by the arrows d. It goes without saying that the drying of the particles goes on and on, so that certain particles, which first fell through gaps, still reach such a degree of drying that they follow the upward helical gas flow indicated by the arrows e can.
Other particles that are still too heavy will fall onto the next lower turn of the helical surface (according to arrow f) and then again through a gap. This elimination process takes place during the rest of the drying process as described with reference to FIG.
In order to bring the heavier particles away from the wall of the chamber, against which they are pressed as a result of the greater centrifugal force, the guide plates 75 are inclined downwards according to FIG. The more or less dried material particles are pushed forward on the upper surface of the guide plates by the helical gas flow, with the lighter particles trying to get on. the heavier particles to be lifted up.
Since the baffles 75 are inclined, the heavier particles slide inwards-downwards and, as shown at g, fall freely through the gas flow, where they are completely exposed to the drying effect. These inclined sheets can also be interrupted.
The interruptions in the baffles are expediently offset from one another so that the heavier particles falling cannot fall through the gaps of two or more turns of the visual surface. The size of the gaps is expediently determined experimentally for the various materials and gas velocities. The formation and mutual arrangement of the drying chamber, fans and separators can also be different from those drawn. So z. B. instead of a cyclone 20 a deposition of a different type used who the.
The hot gas flow can also come from any suitable heat source instead of from the outlet of the separator, and the hot gas flow can be part of this hot gas flow which is specially heated before it enters the chamber 1.
The pairs of ribs 40 and 45 in the lower part 4 could be replaced by a helical surface guide plate or several such plates, which run downwards with the same inclination as the helical path of the warm gas flow upwards. A stream of warm gas can also be introduced tangentially into the lower part of the chamber 1 in order to support the return of the particles which have fallen down.
Furthermore, a tangential outlet for the gases and dried materials can be provided on the upper part of the drying chamber by z. B. in place of the cover 7, a cylindrical upper part with a tangential outlet branch and with a regulable ble throttle device is arranged, which serves to change the passage for the abge outgoing gases and so their speed.
At the. Drying according to the method described, a fine sorting of the material to be dried is unnecessary, because a fine sorting of the particles takes place automatically in the drying chamber 1, the larger or still moist particles being returned to the hot gas flow.
It has been shown that edible herbs or other organic materials that are approximately in the shape of a leaf (in the order of magnitude of up to 160 em2) can be processed in the system described. The provided second warm gas flow with a helical course enables long-lasting contact between the material and the warm gas after the material has only been heated in the hot gas for a short time in a drying chamber,
which is much shorter than with previously known co-current dryers, the duration of the contact depending on the material and the desired particle size can be adjusted by changing either the speed or the inclination of the helical path of the hot gas flow or both together Adjustment of the throttle devices in the system and / or the number of revolutions of the fans.