Trockner für Trocknungsgut

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Trockner für Trocknungsgut mit einer Aufgabestelle für das Trocknungsgut, einem Trocknungsbereich, sowie einer Abgabestelle für das Trocknungsgut, wobei ein Zuluftkanal für die Zufuhr eines Trocknungsgases, vorzugsweise Trocknungsluft, zum Trocknungsbereich vorgesehen ist, sowie zumindest eine Abgasöffnung für die Abfuhr des Trocknungsgases nach Durchtreten des Trocknungsbereiches, wobei der Zuluftkanal zumindest abschnittsweise von einer äußeren Wand beabstandet umgeben ist, die zumindest eine Zufuhröffnung für die Zufuhr eines Kühlmediums aufweist, sowie zumindest eine Abfuhröffnung für das Kühlmedium vorgesehen ist, und zwischen der zumindest einen Zufuhröffnung und der zumindest einen Abfuhröffnung eine Strömungsstrecke für das Kühlmedium zwischen äußerer Wand und dem Zuluftkanal gebildet wird, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Stand der Technik

Trockner dieser Art werden etwa in der Mineralien-Industrie eingesetzt, wo Trocknungsgut durch heiße Trocknungsluft mit Temperaturen von mehreren Hundert Grad getrocknet wird. Die Trockner können dabei unterschiedlich ausgeführt sein, etwa als Trommel-, Band-, stationäre Fließbett-, schwingungserregte Fließbett- oder Scheibentrockner. Bei einem schwingungserregten Fließbetttrockner etwa wird das Trocknungsgut durch Vibration über einen in einem Gehäuse untergebrachten Anströmboden transportiert. Das Gehäuse wird hierbei über Federpakete und einen entsprechenden Schwingungsantrieb in Schwingung versetzt. Dem Trockner wird über einen Zuluftkanal Trocknungsluft zugeführt, die mithilfe eines Heißgaserzeugers erhitzt wurde. Der Zuluftkanal befindet sich dabei in der Regel in den unteren Bereichen des Trockners, und die Abgasöffnung in den oberen Bereichen des

Trockners, sodass die Trocknungsluft auf ihrem Weg vom Zuluftkanal zu den Abgasöffnungen den Anströmboden und das darauf geförderte Trocknungsgut durchströmt, und dabei das Trocknungsgut trocknet.

Da sich aufgrund der Zufuhr der heißen Trocknungsluft der innerhalb des Gehäuses angeordnete Zuluftkanal stark erhitzt, sind die zu schützenden, tragenden Bauteile des Gehäuses mit einer Innenisolierung, zumeist aus Stein- oder Mineralwolle, umgeben. Der Zuluftkanal ist dabei als geschraubter Innentrog aus hitzebeständigen Stahlblechen ausgeführt. Das hat jedoch den Nachteil, dass bei den vorherrschenden Innenraumtemperaturen der Innentrog eine besonders hohe Wärmeausdehnung erfährt, und sich dabei mit fortschreitender Betriebsdauer stark verwirft, und an einzelnen Stellen sogar brechen kann. Durch die hohen Temperaturen können sich außerdem Innentrog-Befestigungsschrauben lösen, oder sind nach einer gewissen Betriebsdauer nicht mehr zerstörungsfrei demontierbar. Des Weiteren wird die eingebrachte Innenisolierung bei schwingungserregten Trocknertypen durch die Schwingbeanspruchung langsam zerstört, verliert mit zunehmender Betriebsdauer Isolierwirkung und muss erneuert werden. Schließlich können diese Trocknertypen innen nicht mit Wasser gereinigt werden, da sich die Isolierschicht mit Wasser voll saugen würde, und dies einen äußerst negativen Einfluss auf das Schwingverhalten und die Isolierwirkung hätte.

Die DE 26 08 228 Al offenbart einen Ofen zum Backen von keramischen Platten. Der Ofen weist einen die zu backenden Gegenstände aufnehmenden Tunnel sowie einen darunter angeordneten, mit heißen Gasen gespeisten unteren Kasten auf. Die unter Druck stehenden heißen Gase werden durch einen porösen Boden aus dem unteren Kasten in den Tunnel getrieben, wodurch die zu backenden Gegenstände vom Boden abgehoben und in Schwebe gebracht werden. Es ist eine äußere Wand vorgesehen, welche sowohl den Tunnel als auch den unteren Kasten umgibt. Der untere Kasten wird also von der äußeren Wand umgeben, wobei zwischen innerer Wand und äußerer Wand ein Kühlfluid, z.B. Luft zirkuliert.

Der Kühlluftstrom tritt seitlich in den Boden ein, wird durch horizontal verlaufende Kanäle innerhalb des Boden geführt und tritt dann durch die Oberseite des Bodens hindurch und steigt in Richtung des das zu backende material bergenden Tunnels hinauf.

Bei der Anlage gemäß der DE 26 08 228 Al handelt es sich um ein System mit einem geschlossenen Kreislauf. Die mittels einem Gebläse in das System eingebrachte, mit dem Heißgas gemischte Kühlluft wird über einen im Deckenbereich des Tunnels angeordneten Umwälzkanal angesaugt und wieder in den unteren Kasten befördert. Hierzu die Vorsehung einer Umwälzeinrichtung, z.B. einer Saugstrahlpumpe oder eines Injektors erforderlich.

Der (Kühlluft-) Bereich zwischen äußerer und innerer Wand ist durch einen rohrförmigen Umwälzkanal mit dem unteren Kasten 3 verbunden .

Die AT 384 349 B offenbart eine Trockungsanlage, bei welcher die Trocknungskammer bzw. deren Leitbleche mit Kühlelementen bestückt sind, durch welche Kühlflüssigkeit zirkuliert.

Es ist das Ziel der Erfindung die Nachteile bekannter Trocknungsanlagen zu vermeiden und einen Trockner zu verwirklichen, der ohne Verwendung eines Isoliermaterials eine hinreichende Kühlung des Zuluftkanals für die Trocknungsluft sicherstellt. Dabei sollen übermäßige Wärmeausdehnungen des

Zuluftkanals vermieden, und somit die Materialbeanspruchung reduziert werden. Des Weiteren soll der Wartungsaufwand verringert werden, indem der Austausch des Isoliermaterials vermieden werden kann. Durch eine verbesserte Kühlung des

Zuluftkanals und einer geringeren Erwärmung der tragenden

Gehäuseteile soll des Weiteren eine Erhöhung der Tragfähigkeit erreicht werden. Schließlich soll die Reinigung mit Wasser ermöglicht werden, was den Betrieb eines erfindungsgemäßen

Trockners erleichtern soll.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Diese Ziele werden durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht. Anspruch 1 bezieht sich auf einen Trockner für Trocknungsgut mit einer Aufgabestelle für das Trocknungsgut, einem Trocknungsbereich, sowie einer Abgabestelle für das Trocknungsgut, wobei ein Zuluftkanal für die Zufuhr eines Trocknungsgases, vorzugsweise Trocknungsluft, zum Trocknungsbereich vorgesehen ist, sowie zumindest eine Abgasöffnung für die Abfuhr des Trocknungsgases nach Durchtreten des Trocknungsbereiches, wobei der Zuluftkanal zumindest abschnittsweise von einer äußeren Wand beabstandet umgeben ist, die zumindest eine Zufuhröffnung für die Zufuhr eines Kühlmediums aufweist, sowie zumindest eine Abfuhröffnung für das Kühlmedium vorgesehen ist, und zwischen der zumindest einen Zufuhröffnung und der zumindest einen Abfuhröffnung eine Strömungsstrecke für das Kühlmedium zwischen äußerer Wand und dem Zuluftkanal gebildet wird. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, dass die zumindest eine Abfuhröffnung als Durchtrittsöffnung im Zuluftkanal, die den von der äußeren Wand begrenzten Bereich mit dem Inneren des Zuluftkanals verbindet, ausgeführt ist, wobei die zumindest eine Durchtrittsöffnung in den oberen Bereichen des Zuluftkanals angeordnet und ausgeführt ist, um eine Strömung des Kühlmediums entlang der Innenseite des Zuluftkanals nach unten zu ermöglichen.

Die Kühlluft strömt somit nach Eintritt in den Zuluftkanal entlang der Innenwände des Zuluftkanals abwärts, und bildet dabei einen „Kaltluftvorhang" zwischen der heißen Trocknungsluft und der Innenwand des Zuluftkanals, was eine besonders effektive Kühlung des Zuluftkanals bewirkt.

Der Zuluftkanal wird also auf effektive Weise von einem Kühlmedium umströmt, und bewirkt auf diese Weise die Kühlung des Zuluftkanals, anstatt über die Verwendung eines Isoliermaterials eine Wärmeübertragung auf Gehäuseteile zu verhindern. Durch die Kühlung des Zuluftkanals werden außerdem übermäßige Wärmeausdehnungen verhindert, sodass

Materialbeanspruchungen hintan gehalten werden können. Außerdem kann der Trockner auch kürzer ausgeführt werden, da aufgrund der verbesserten Kühlung eine Steigerung der Trocknungslufttemperatur möglich ist.

Um die Ausbildung eines Kaltluftvorhangs zu begünstigen, können im Bereich der Durchtrittsöffnungen Leitbleche für das Kühlgas angeordnet sein.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann es sich bei dem Kühlmedium um ein Kühlgas handeln, und zumindest eine Abfuhröffnung als Durchtrittsöffnung im Zuluftkanal, die den von der äußeren Wand begrenzten Bereich mit dem Inneren des Zuluftkanals verbindet, ausgeführt sein. Das Kühlgas ist dabei vorzugsweise Kühlluft. Mithilfe der Durchtrittsöffnungen wird die Kühlluft in das Innere des Zuluftkanals geleitet, wo sie allerdings keine nennenswerte Temperaturreduktion der Trocknungsluft bewirkt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Abfuhröffnung auf den der Abgabestelle zugewandten Bereich des Trocknungsbereiches gerichtet ist. In diesen Bereichen ist das Trocknungsgut bereits vergleichsweise heiß, sodass die niedrigen Temperaturen der Kühlluft ausreichen, um Restfeuchtigkeit im Trocknungsgut abzuführen. Das Kühlmedium erfüllt somit neben seiner kühlenden Funktion auch die Funktion einer Nachtrocknung .

Besonders vorteilhaft gestaltet sich die Erfindung dabei, wenn es sich bei dem Trockner um einen Fließbetttrockner handelt, insbesondere um einen schwingungserregten Fließbetttrockner.

In einer speziellen Ausführungsvariante ist die mindestens eine Zuführöffnung unterhalb des Zuluftkanals angeordnet.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die Erfindung wird im Folgenden anhand möglicher Ausführungsformen mithilfe der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen hierbei die

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trockners,

Fig. 2 die Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trockners gemäß Fig. 1 von der linken Seite der Fig. 1 gesehen,

Fig. 3 einen Detailausschnitt zur Illustrierung der Durchtrittsöffnungen im Zuluftkanal,

Fig. 4 ein Schema für eine mögliche Trocknungsanlage mit einem erfindungsgemäßen Trockner, und die

Fig. 5 eine im Vergleich zu Fig. 1 alternative Ausführungsform, bei der die Abfuhröffnung auf den der Abgabestelle zugewandten Bereich des Trocknungsbereiches gerichtet ist, und das Kühlmedium somit auch die Funktion einer Nachtrocknung erfüllt.

WEGE ZUR AUSFüHRUNG DER ERFINDUNG

Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trockners anhand eines schwingungserregten Fließbetttrockners mit einem Gehäuse 1, das über Federpakete 2 und einen entsprechenden Schwingungsantrieb 3 in Schwingung versetzt wird. Der Trockner weist eine Aufgabestelle 9 für das Trocknungsgut T, sowie eine Abgabestelle 10 für das Trocknungsgut T auf, wobei das Trocknungsgut T zwischen der Aufgabestelle 9 und der Abgabestelle 10 einen Trocknungsbereich durchläuft.

Dem Trockner wird des Weiteren über die Zuluftöffnung 6 eines Zuluftkanals 4 Trocknungsluft zugeführt, die mithilfe eines Heißgaserzeugers 5 (siehe Fig. 4) erhitzt wurde. Der

Zuluftkanal 4 befindet sich dabei in der Regel in den unteren Bereichen des Trockners, und wird nach oben von einem Anströmboden 7, etwa ein Lochblechboden, begrenzt, auf dem das Trocknungsgut T transportiert wird. Der Zuluftkanal 4 wird aufgrund seiner trogartigen Ausführung auch oft als „Innentrog" bezeichnet, und ist mit dem Gehäuse 1 fest verbunden (siehe auch Fig. 3) . Die Abgasöffnungen 8 für die Abfuhr des Trocknungsgases befinden sich in der Regel in den oberen Bereichen des Trockners, sodass die Trocknungsluft auf ihrem Weg vom Zuluftkanal 4 zu den Abgasöffnungen 8 den Anströmboden 7 und das darauf geförderte Trocknungsgut T durchströmt, und dabei das Trocknungsgut T trocknet.

Der Zuluftkanal 4 ist zumindest abschnittsweise von einer äußeren Wand 11 beabstandet umgeben (siehe auch Fig. 2), die zumindest eine Zufuhröffnung 12 für die Zufuhr eines

Kühlmediums K aufweist, sowie zumindest eine Abfuhröffnung 13 für das Kühlmedium K vorgesehen ist, wobei zwischen der zumindest einen Zufuhröffnung 12 und der zumindest einen Abfuhröffnung 13 eine Strömungsstrecke 14 für das Kühlmedium K zwischen äußerer Wand 11 und dem Zuluftkanal 4 gebildet wird.

Die zumindest eine Abfuhröffnung 13 wird dabei durch

Durchtrittsöffnungen im Zuluftkanal 4 zwischen dem von der äußeren Wand 11 begrenzten Bereich und dem Zuluftkanal 4 gebildet. Beim Kühlmedium K handelt es sich etwa um Kühlluft, die in der Regel Raumtemperatur aufweisen wird.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zumindest eine Abfuhröffnung 13 als Durchtrittsöffnung im Zuluftkanal 4, die den von der äußeren Wand 11 begrenzten Bereich mit dem Inneren des Zuluftkanals 4 verbindet, ausgeführt ist, wobei die zumindest eine Durchtrittsöffnung 13 in den oberen Bereichen des Zuluftkanals 4 angeordnet und ausgeführt ist, um eine Strömung des Kühlmediums K entlang der Innenseite des Zuluftkanals 4 nach unten zu ermöglichen.

Wie in der Fig. 3 ersichtlich ist, wird verläuft die Strömung der Kühlluft K entlang der Innenseite des Zuluftkanals 4 nach unten, wobei hierfür auch Leitbleche vorgesehen sein können,

die die Ausbildung eines günstigen Strömungsverlaufes unterstützen. Durch eine solche Ausführung der Abfuhröffnung 13 wird ein Kaltluftvorhang gebildet, der die Innenseite des Zuluftkanals 4 effektiv vor übermäßiger Wärmebelastung schützt.

Eine starke Aufheizung des Zuluftkanals 4 kann so verhindert werden, und somit auch eine starke Wärmeausdehnung der Stahlbleche des Zuluftkanals 4. Die Kühlluft K vermischt sich in weiterer Folge mit der Trocknungsluft innerhalb des Zuluftkanals 4, bewirkt aber lediglich eine geringfügige Herabsetzung ihrer Temperatur. Die Kühlluft K entweicht schließlich gemeinsam mit der Trocknungsluft durch den Anströmboden 7.

Wie in der Fig.3 zu sehen ist, können im Nahebereich zur Zufuhröffnung 12 Drosseln 15 vorgesehen sein, die etwa durch öffnungen in entlang der Längsrichtung des Trockners verlaufenden Abstandsleisten gebildet werden. Die Drosseln 15 begünstigen eine gleichmäßige Strömung der Kühlluft K entlang der Strömungsstrecke 14 zu den Abführöffnungen 13. Auch in den Abfuhröffnungen 13 können Drosseln 16 vorgesehen sein.

In der Fig. 4 ist schließlich eine Ausführungsform einer möglichen Trocknungsanlage für Trocknungsgut T mit einem erfindungsgemäßen Trockner gezeigt, der sich in der Fig. 4 in der Mitte des Bildes befindet. Dem Trockner wird über die Aufgabestelle 9 ein Trocknungsgut T zugeführt, etwa Kalziumcarbonat , das über die Abgabestelle 10 den Trockner wieder verlässt. Dem Trockner wird des Weiteren Trocknungsluft zugeführt, die mithilfe eines Heißgaserzeugers 5 erhitzt wurde. Der Heißgaserzeuger 5 weist hierzu einen Brenner 17 auf, der mit Brennstoff B, vorzugsweise Gas oder öl, versorgt wird. Die Brennstoffzufuhr ist dabei über eine Regeleinheit 18 regelbar. Der Heißgaserzeuger 5 weist des Weiteren eine Zündgaseinheit 31 auf. Mithilfe eines ersten Gebläses 19 wird Verbrennungsluft V dem Heißgaserzeuger 5 zugeführt. Wahlweise kann hierbei ein Schalldämpfer 20 vorgesehen sein.

Die Fig. 5 zeigt des Weiteren eine im Vergleich zu Fig. 1 alternative Ausführungsform, bei der die Abfuhröffnung 13 auf den der Abgabestelle 10 zugewandten Bereich des Trocknungsbereiches gerichtet ist. In diesen Bereichen ist das Trocknungsgut bereits vergleichsweise heiß, sodass die niedrigen Temperaturen der Kühlluft ausreichen, um Restfeuchtigkeit im Trocknungsgut abzuführen. Das Kühlmedium erfüllt somit neben seiner kühlenden Funktion auch die Funktion einer Nachtrocknung.

Die Trocknungsluft wird in die unteren Bereiche des Trockners dem Zuluftkanal 4 zugeführt, und über Abgasöffnungen 8, die sich im oberen Bereich des Trockners befinden, abgeführt. Auf ihrem Weg vom Zuluftkanal 4 zu den Abgasöffnungen 8 durchströmt sie dabei den Anströmboden 7 und das darauf geförderte Trocknungsgut T. Die Trocknungsluft wird in weiterer Folge einem Filter und/oder Abscheider 21 zugeführt, der mit der Trocknungsluft mitgeführte Anteile des Trocknungsgutes T abscheidet. Diese Anteile können über einen Auslass 22 entfernt werden. Die gefilterte Trocknungsluft verlässt den Abscheider 21 über die Leitung 23, passiert ein zweites Gebläse 24, und wird über einen Schalldämpfer 25 als Abluft abgegeben. Vor dem Eintritt in den Abscheider 21 kann der Trocknungsluft Frischluft F zugesetzt werden, um die Temperatur der Trocknungsluft zu kontrollieren. Hierzu kann ein Mengenregler 26 vorgesehen sein, der über einen Temperatursensor 27 geregelt wird. Ein weiterer Sensor 28 überwacht die Trocknungsluft nach Passieren des Trockners und regelt die Regeleinheit 18 für den Brennstoff über einen Mengenregler 29. Der Mengenregler 29 wird des Weiteren über einen weiteren Sensor 30, der die Temperatur der Trocknungsluft vor Eintritt in den Trockner überwacht, geregelt .

Für die erfindungsgemäß vorgesehene Kühlung des Zuluftkanals 4 ist ein weiteres Gebläse 32 vorgesehen, das Frischluft als Kühlmedium K ansaugt, und über die Zufuhröffnung 12 (in der Fig. 4 nicht ersichtlich) dem Zuluftkanal 4 zuführt. Die Kühlluft K weist hierbei etwa Raumtemperatur auf.

Mithilfe der Erfindung wird somit ein Trockner verwirklicht, der ohne Verwendung eines Isoliermaterials eine effektive Kühlung des Zuluftkanals 4 sicherstellt. Dabei können übermäßige Wärmeausdehnungen des Zuluftkanals 4 vermieden, und somit die Materialbeanspruchung reduziert werden. Des Weiteren kann der Wartungsaufwand verringert werden, da der Austausch des Isoliermaterials, oder des Zuluftkanals 4 vermieden werden kann. Durch eine verbesserte Kühlung des Zuluftkanals 4 und einer geringeren Erwärmung der tragenden Gehäuseteile kann des Weiteren eine Erhöhung der Tragfähigkeit erreicht werden. Schließlich ist eine Reinigung mit Wasser möglich, was den Betrieb des erfindungsgemäßen Trockners zusätzlich erleichtert .