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Die Erfindung betrifft einen Wärmekörper zur Verwendung in einer Vorrichtung zum Trocknen von Flüssigkeit enthaltendem Gut, beispielsweise Blutplasma, Faulschlamm, Weidenfutter, Fisch, Getreide usw., wobei eine grosse Anzahl gesonderter Wärmekörper mit einer höheren Temperatur als das zu trocknende Gut mit diesem in einen Ein- und Austrittsöffnungen aufweisenden Trockenbehälter einbringbar, mit dem zu trocknenden Gut vermischbar und nach dem Trocknen des Gutes zusammen mit diesem aus dem Trockenbehälter austragbar und von diesem Gut abscheidbar sind, so dass sie nach Wiedererwärmung für einen neuen Trockenvorgang benutzbar sind.
Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei welchen das zu trocknende Gut zusammen mit erwärmten Wärmekörpern in einen Trockenbehälter eingebracht wird, ohne dass hiebei der Druck im Trockenbehälter verändert wird. Um bei diesen bekannten Vorrichtungen das Verdampfen der dem zu trocknenden Gut innewohnenden Feuchtigkeit innerhalb einer annehmbaren Zeit in wirtschaftlicher Weise zu erzielen, müssen die Wärmekörper auf eine beträchtliche Temperatur gebracht werden, wodurch die Gefahr einer Beschädigung des zu trocknenden Gutes infolge der grossen Hitze gegeben ist.
Das Trocknen von Blutplasma, Faulschlamm, Weidenfutter, Fisch, Getreide usw. muss jedoch mit möglichst geringer Temperatursteigerung im Gut erfolgen, damit die verschiedenen, im Gut enthaltenen temperaturempfindlichen Nährstoffe, vor allem die Proteine, sowie die Mikroorganismen u. dgl. unversehrt bleiben.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, Wärmekörper zu schaffen, mit welchen eine wirtschaftliche, rasche und dennoch schonende Trocknung des Gutes durchgeführt werden kann. Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass die Wärmekörper eine geschlossene Mantelwand besitzen und dass der Raum innerhalb der Mantelwand völlig oder teilweise von einem festen oder flüssigen Material ausgefüllt ist. Derartige Wärmekörper besitzen eine sehr grosse Wärmespeicherkapazität, wobei die gespeicherte Wärme schonend an das zu trocknende Gut abgegeben wird, so dass keine Beschädigung dieses Gutes während des Trockenvorganges erfolgt.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Mantelwand aus Kunststoff, so dass einerseits das im Inneren des Wärmekörpers befindliche Material derart von der Mantelwand umschlossen ist, dass es nicht austreten kann, anderseits die vom eingeschlossenen Material gespeicherte Wärme in der gewünschten Weise an das zu trocknende Gut abgegeben wird.
Dieses Material ist zweckmässig Wasser.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung, die nicht unter den Schutzumfang des Patentes fällt, jedoch zur Verwendung der erfindungsgemäss ausgebildeten Wärmekörper geeignet ist. Die Fig. 2 bis 5 zeigen im Längsschnitt und in verschiedenen Stufen die Funktion der in Fig. 1 dargestellten, nicht den Erfindungsgegenstand bildenden Vorrichtung, wobei die für das Verständnis nicht wesentlichen Teile der in Fig. 1 vollständig dargestellten Vorrichtung weggelassen wurden. Fig. 6 zeigt, teilweise aufgeschnitten, einen erfindungsgemäss ausgebildeten Wärmekörper.
Die Vorrichtung weist einen Trockenbehälter --1--, einen Vorbehälter --2--, einen Nach- behälter --3--, eine Entlüftungsvorrichtung --4--, einen Wärmetauscher --5--, eine Heizvorrichtung --6-- und eine Kühlvorrichtung --7-- auf. Zu diesen Teilen gehören verschiedene Ausrüstungen wie Rohrleitungen, Ventile, Pumpen usw., die im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Vorrichtung näher erläutert werden.
Der Trockenbehälter-l-hat die Form eines stehenden kreisförmigen Blechzylinders --8-mit konischem Boden --9--. Der Behälter --1-- ist durch Stützglieder --10-- in der Zwischendecke --11-- eines nicht gezeigten Gebäudes gehaltert, welches ausser der Zwischendecke --11-eine untere Decke --12-- und eine obere Decke --13-- besitzt. Der Behälter-l-ist oben mittels eines Deckels --14-- verschlossen und hat einen Einlass --15--, der über ein Absperrventil --16-- vom Gummihülsentyp an den Auslass --17-- des Vorbehälters --2-- angeschlossen ist, und einen Auslass --18--, der über ein Absperrventil --19-- vom Gummihülsentyp an den Einlass --20-- des Nachbehälters-3-- angeschlossen ist.
Auch der Vorbehälter --2-- hat die Form eines stehenden, kreisförmigen Blechzylinders --21-mit konischem Boden --22-- und im wesentlichen ebenem Deckel --23--. Der Vorbehälter --2-- hat oben einen Einlass --24-- für das zu trocknende Gut --25--, und dieser Einlass ist über ein Absperrventil --26-- vom Gummihülsentyp und ein Rohr --27-- an ein nicht gezeigtes Magazin
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bestehende Gemisch wird vom Gefäss --66-- über eine Abflussleitung --67-- weggeleitet, die an einen Behälter --68-- angeschlossen ist.
Von diesem Behälter --68-- wird der Überschuss des Gemisches direkt zu einem Auslass --69-- geleitet, während der Rest dieses Gemisches über eine Rohrleitung --70-- der Kühlvorrichtung --7-- wieder zugeführt wird. In die Rohrleitung --70-ist eine Speisepumpe --71-- zum Umwälzen des Kühlwassers eingebaut.
Die erfindungsgemässen Wärmekörper --55-- (s. Fig. 6) bestehen im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Kugeln mit einer dünnen Mantelwand --72-- aus Kunststoff, beispielsweise Polypropylen. Diese Kugeln sind mit Wasser gefüllt, so dass ein Höchstmass an spezifischer Wärme in der Kugel erhalten wird, welche spezifische Wärme bei der oben genannten Kombination eines Kunststoffmantels mit Wasser etwa 0, 9 cal/g C beträgt. Die Kugeln --55-- haben einen Durchmesser von etwa 40 mm. In der veranschaulichten Anlage sind etwa 300000 Stück. 1000 Stück gut gefüllte Kugeln wiegen etwa 27 kg. Bei einer Temperatur von 100C speichern diese Kugeln 27 x 10 x 0, 9 = = 243 kcal. Die Dampfbildungswärme von Wasser bei einem Druck von 10 bis 15 Torr = 585 kcal/kg.
Falls als Beispiel angenommen wird, dass 1000 Kugeln von 35 auf 70 C im Wärmetauscher --50-erwärmt werden, so entspricht dies einer Wärmemenge von 3, 5 x 243 = 850, 5 kcal. Wenn diese Wärmemenge an die Feuchtigkeit (das Wasser) im Trockengut --25-- bei der Behandlung im Trockenbe- hälter-l-während einer berechneten Zeit von etwa 13 min übertragen wird, gehen durch Kochen bei niedrigem Druck im Behälter 850, 5/585 = 1, 45 kg H20 ab.
Die oben beschriebene Anlage, welche nicht Gegenstand der Erfindung ist, arbeitet folgendermassen, wobei insbesondere auf die Fig. 2 bis 5 verwiesen sei, in denen verschiedene, aufeinanderfolgende Funktionsstufen gezeigt sind. Vor der in Fig. 2 gezeigten Stufe sind Trockengut
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das offene Ventil --16-- und den Einlass --15-- in den Trockenbehälter --1-- eingegeben, und fertiggetrocknetes Gut und Wärmekörper werden vom Trockenbehälter --1-- über den Auslass --18--, das offene Ventil --19-- und den Einlass --20-- an den Nachbehälter --3-- abgegeben. Aus den Zeichnungen geht deutlich hervor, dass der Trockenbehälter-l-ein etwa dreimal grösseres Volumen als jeder der Vor- und Nachbehälter --2 bzw. 3-- hat.
Der Grund hiefür ist, dass die Anlage satzweise mit einer geringeren Menge in den Vor- und Nachbehältern und einer grösseren Menge im Trockenbehälter arbeiten kann, so dass man ein rascheres und wirksameres Trocknen des Gutes zustandebringt. Während der in Fig. 2 gezeigten Verschiebung des Gutes sind alle drei Behälter --1, 2 und 3-- auf einen Druck von etwa 10 mm Hg entlüftet und werden mittels der Vakuumpumpe --36-- entlüftet gehalten. Dabei sind die Ventile --43, 44, 45-- offen, während alle übrigen Ventile mit Ausnahme der Ventile --16, 19-- geschlossen sind.
Bei der oben beschriebenen Eingabe des Trockengutes --25-- und der Wärmekörper --55-- in den Trockenbehälter-l- werden diese miteinander vermischt, wobei hervorgehoben sei, dass die Wärmekörper --55-- zwecks Zustandebringens einer möglichst wirksamen Trocknung und zwecks Erleichterung des stufenweisen
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konstant zu halten, während die Menge Trockengut --25-- von einem dem Volumen des freien Raumes zwischen den gegeneinander anliegenden Wärmekörpern entsprechenden Wert abwärts innerhalb angemessener Grenzen schwanken kann.
Wenn der Vorbehälter --2-- entleert und die Trocken-und Nachbehälter-l und 3-- ge- füllt sind (vgl. Fig. 3), werden die Ventile --16, 19-- zwischen den Behältern und die Ventile --43, 45--zur Vakuumpumpe geschlossen, während das Ventil --44-- zu dieser Pumpe weiterhin offengehalten wird, und die Ventile --46, 47--, welche zu den Vor- und Nachbehältern --2, 3-- gehören und an die Aussenluft angeschlossen sind, zwecks Druckausgleichs in den Vor- und Nachbehältern geöffnet werden.
Während der in Fig. 4 gezeigten Stufe werden, wie bereits erwähnt, Trockengut --25-- und erwärmte Wärmekörper --55-- über separate Einlässe in den Vorbehälter --2-- von dem nicht gezeigten Gutmagazin bzw. dem konischen Behälter --56-- am Oberteil des Wärmetauschers --5-eingebracht. Im Vorbehälter --2-- herrscht nun Atmosphärendruck.
Gleichzeitig wird das getrockne-
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te Gut --25-- von den Wärmekörpern --55-- im Nachbehälter --3-- mittels eines in diesem Behälter eingebauten Rüttelsiebes --74-- abgeschieden, wobei das getrocknete Gut über das offene Ventil --33-- und das Rohr --34-- zu dem ebenfalls nicht gezeigten Magazin für fertiggetrocknetes Gut --25-- abgeht, und die Wärmekörper --55-- über den Auslass --54--, das offene Ventil --53-- und das Rohr --52-- zur Pumpe --51-- befördert werden, um bei gleichzeitigem Erwärmen mittels des von der Heizvorrichtung --6-- kommenden Wassers nach oben durch den Wärme- tauscher --5-- befördert zu werden und allmählich zu dem konischen Behälter --56-- zu gelangen.
Von diesem Behälter --56-- werden, wie oben erwähnt, die Wärmekörper --55-- nach und nach zum Vorbehälter --2-- weiterbefördert, um für einen neuen Trockenvorgang gebraucht zu werden.
Während der in Fig. 5 gezeigten Stufe werden die Vor- und Nachbehälter --2, 3-- auf den im Trockenbehälter herrschenden Druck entlüftet, wobei sämtliche Ventile ausser den Ventilen --43 und 45-- geschlossen sind.
Während der in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Stufen ist, wie erwähnt, der Trockenbehälter - auf einen Druck von etwa 10 mm Hg entlüftet, und das Gut wird darin folgendermassen getrocknet. Durch den im Trockenbehälter --1-- herrschenden, niedrigen Druck und dadurch, dass die Wärmekörper --55-- ihre Wärme an das Gut --25-- abgeben, beginnt die Feuchtigkeit im Gut zu kochen, wobei die ausgetriebene Feuchtigkeit durch das Gut nach oben steigt und in das am oberen Teil des Trockenbehälters vorgesehene Gefäss --66-- hineingelangt.
Dadurch, dass kaltes Wasser durch die in diesem Gefäss vorgesehenen Düsen --65-- strömt und dieses Wasser auf die vom Gut kommende Feuchtigkeit trifft, wird diese Feuchtigkeit kondensiert und fliesst zu-
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Es sei nochmals betont, dass sich gleichzeitig drei Sätze Trockengut im Trockenbehälter-l- befinden, und dass diese Sätze von oben gerechnet einen abnehmenden Feuchtigkeitsgehalt aufweisen. Wenn der unterste Satz fertiggetrocknet ist, wird er in der in Fig. 2 gezeigten Weise aus dem Troekenbehälter-l-entfernt, und ein neuer Satz Trockengut vom Vorbehälter --2-- wird eingegeben, wobei der Zwischensatz Trockengut nun an die Stelle des ausgegebenen fertiggetrockneten Satzes im Trockenbehälter --1-- tritt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wärmekörper zur Verwendung in einer Vorrichtung zum Trocknen von Flüssigkeit enthaltendem Gut, beispielsweise Blutplasma, Faulschlamm, Weidenfutter, Fisch, Getreide usw., wobei eine grosse Anzahl gesonderter Wärmekörper mit einer höheren Temperatur als das zu trocknende Gut mit diesem in einen Ein- und Austrittsöffnungen aufweisenden Trockenbehälter einbringbar, mit dem zu trocknenden Gut vermischbar und nach dem Trocknen des Gutes zusammen mit diesem aus dem Trockenbehälter austragbar und von diesem Gut abscheidbar sind, so dass sie nach Wiedererwärmung für einen neuen Trockenvorgang benutzbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmekörper eine geschlossene Mantelwand (72) besitzen und dass der Raum innerhalb der Mantelwand völlig oder teilweise von einem festen oder flüssigen Material (73) ausgefüllt ist.
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The invention relates to a heat body for use in a device for drying liquid containing material, for example blood plasma, digested sludge, willow feed, fish, cereals, etc., wherein a large number of separate heat bodies with a higher temperature than the material to be dried with this in one - And outlet openings having dry containers can be introduced, mixable with the material to be dried and after drying the material together with it can be removed from the drying container and separated from this material, so that they can be used for a new drying process after reheating.
Devices are already known in which the material to be dried is introduced into a drying container together with heated heating elements without the pressure in the drying container being changed. In order to economically achieve the evaporation of the moisture inherent in the material to be dried within an acceptable time in these known devices, the heating elements must be brought to a considerable temperature, so that there is a risk of damage to the material to be dried due to the high heat.
However, the drying of blood plasma, digested sludge, willow feed, fish, cereals etc. must be carried out with the lowest possible temperature increase in the estate so that the various temperature-sensitive nutrients contained in the estate, especially the proteins, as well as the microorganisms and the like. Like. remain intact.
The invention has set itself the task of creating heat bodies with which an economical, rapid and yet gentle drying of the goods can be carried out. The invention consists essentially in the fact that the heating elements have a closed jacket wall and that the space inside the jacket wall is completely or partially filled with a solid or liquid material. Such heat bodies have a very large heat storage capacity, the stored heat being released gently to the material to be dried, so that no damage to this material occurs during the drying process.
According to a preferred embodiment of the invention, the jacket wall is made of plastic, so that on the one hand the material located in the interior of the heat body is surrounded by the jacket wall in such a way that it cannot escape, and on the other hand the heat stored by the enclosed material in the desired manner to the one to be dried Is delivered well.
This material is appropriately water.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Fig. 1 shows a side view of a device which does not fall under the scope of protection of the patent, but is suitable for using the heat bodies designed according to the invention. 2 to 5 show in longitudinal section and in various stages the function of the device shown in FIG. 1, which does not form the subject of the invention, the parts of the device which are not essential for understanding being completely shown in FIG. 1 being omitted. 6 shows, partially cut away, a heat body designed according to the invention.
The device has a drying tank --1--, a preliminary tank --2--, a secondary tank --3--, a ventilation device --4--, a heat exchanger --5--, a heating device --6 - and a cooling device --7-- on. These parts include various equipment such as pipes, valves, pumps, etc., which are explained in connection with the following description of the device.
The drying container-l-has the shape of a standing circular sheet metal cylinder --8-with a conical bottom --9--. The container --1-- is held by support members --10-- in the false ceiling --11-- of a building, not shown, which, in addition to the false ceiling --11 -a lower ceiling --12-- and an upper ceiling - -13-- owns. The container-l-is closed at the top by means of a lid --14-- and has an inlet --15-- which is connected to the outlet --17-- of the pre-container --2 via a shut-off valve --16-- of the rubber sleeve type - is connected, and an outlet --18--, which is connected to the inlet --20-- of the secondary container-3-- via a shut-off valve --19-- of the rubber sleeve type.
The pre-tank --2-- also has the shape of a standing, circular sheet metal cylinder --21-with a conical bottom --22-- and an essentially flat lid --23--. The reservoir --2-- has an inlet --24-- at the top for the goods to be dried --25--, and this inlet is connected via a shut-off valve --26-- of the rubber sleeve type and a pipe --27-- a magazine, not shown
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Existing mixture is discharged from the vessel --66-- via a drain line --67--, which is connected to a container --68--.
From this container --68-- the excess of the mixture is fed directly to an outlet --69--, while the rest of this mixture is fed back to the cooling device --7-- via a pipe --70--. A feed pump --71-- is installed in the pipeline --70 - for circulating the cooling water.
In the exemplary embodiment shown, the heat bodies --55-- (see FIG. 6) according to the invention consist of balls with a thin jacket wall --72-- made of plastic, for example polypropylene. These balls are filled with water, so that a maximum level of specific heat is obtained in the ball, which specific heat is about 0.9 cal / g C in the above-mentioned combination of a plastic jacket with water. The balls --55-- have a diameter of about 40 mm. In the illustrated system there are about 300,000 pieces. 1000 pieces of well-filled balls weigh about 27 kg. At a temperature of 100C, these balls store 27 x 10 x 0.9 = = 243 kcal. The heat of vapor formation of water at a pressure of 10 to 15 Torr = 585 kcal / kg.
If it is assumed as an example that 1000 balls are heated from 35 to 70 C in the heat exchanger --50, this corresponds to a heat quantity of 3.5 x 243 = 850.5 kcal. If this amount of heat is transferred to the moisture (water) in the dry goods --25-- during treatment in the drying container-l- for a calculated time of about 13 minutes, go through cooking at low pressure in the container 850, 5 / 585 = 1.45 kg H20 from.
The system described above, which is not the subject of the invention, operates as follows, reference being made in particular to FIGS. 2 to 5, in which different, successive functional levels are shown. Before the stage shown in Fig. 2 are dry goods
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the open valve --16-- and the inlet --15-- into the drying container --1--, and the dried goods and heating elements are transferred from the drying container --1-- via the outlet --18--, the open Valve --19-- and inlet --20-- delivered to secondary tank --3--. It is clear from the drawings that the drying container-l-has an approximately three times larger volume than each of the preliminary and secondary containers --2 and 3--.
The reason for this is that the system can work in batches with a smaller amount in the preliminary and secondary containers and a larger amount in the drying container, so that the goods can be dried more quickly and more effectively. During the displacement of the goods shown in Fig. 2, all three containers --1, 2 and 3-- are vented to a pressure of approximately 10 mm Hg and are kept vented by means of the vacuum pump --36--. Valves --43, 44, 45-- are open, while all other valves with the exception of valves --16, 19-- are closed.
When entering the dry goods --25-- and the heating elements --55-- into the drying container-l- as described above, these are mixed together, whereby it should be emphasized that the heating elements --55-- for the purpose of achieving the most effective drying and in order to facilitate the gradual
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to be kept constant, while the amount of dry material --25-- can fluctuate within reasonable limits from a value corresponding to the volume of the free space between the opposing heaters.
When the pre-tank --2-- is emptied and the drying and post-tanks-1 and 3-- are filled (see Fig. 3), the valves --16, 19-- between the tanks and the valves - -43, 45 - closed to the vacuum pump, while the valve --44-- to this pump is still kept open, and the valves --46, 47--, which lead to the upstream and downstream tanks --2, 3-- belong and are connected to the outside air, for the purpose of pressure equalization in the upstream and downstream tanks.
During the stage shown in FIG. 4, as already mentioned, dry goods --25-- and heated heat bodies --55-- are fed through separate inlets into the preliminary container --2-- from the good magazine or the conical container, not shown - -56-- on the upper part of the heat exchanger --5-introduced. There is now atmospheric pressure in the reservoir --2--.
At the same time, the dried
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te goods --25-- separated from the heat bodies --55-- in the secondary tank --3-- by means of a vibrating sieve --74-- installed in this tank, whereby the dried goods via the open valve --33-- and the pipe --34-- goes to the magazine for ready-dried goods --25--, also not shown, and the heating elements --55-- via the outlet --54--, the open valve --53-- and that Pipe --52-- to the pump --51-- are conveyed to be conveyed upwards through the heat exchanger --5-- while gradually heating up using the water coming from the heating device --6-- and gradually to the conical container --56--.
From this container --56--, as mentioned above, the heat bodies --55-- are gradually conveyed to the preliminary container --2-- in order to be used for a new drying process.
During the stage shown in FIG. 5, the pre- and post-containers --2, 3-- are vented to the pressure prevailing in the drying container, all valves except valves --43 and 45-- being closed.
As mentioned, during the stages shown in FIGS. 2 to 5, the drying container is vented to a pressure of approximately 10 mm Hg, and the material is dried in the following manner. Due to the low pressure prevailing in the drying container --1-- and the fact that the heat bodies --55-- give off their heat to the goods --25--, the moisture in the goods begins to boil, whereby the expelled moisture from the Rise well and get into the --66-- vessel provided at the top of the drying container.
Because cold water flows through the nozzles provided in this vessel --65-- and this water meets the moisture coming from the material, this moisture is condensed and flows in
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It should be emphasized again that there are three sets of dry material in the drying container-l- at the same time, and that these sets have a decreasing moisture content when calculated from above. When the bottom set has been completely dried, it is removed from the drying container-l-in the manner shown in FIG. 2, and a new set of drying material from the pre-container --2-- is entered, the intermediate set of drying material now being put in place of the output ready-dried set in the drying container --1-- occurs.
PATENT CLAIMS:
1. Heat body for use in a device for drying liquid containing goods, for example blood plasma, digested sludge, willow feed, fish, cereals, etc., with a large number of separate heat bodies with a higher temperature than the material to be dried with this in one and Drying container having outlet openings can be introduced, can be mixed with the material to be dried and can be removed from the drying container together with the material after drying and can be separated from this material, so that they can be used for a new drying process after reheating, characterized in that the heating elements form a have closed jacket wall (72) and that the space inside the jacket wall is completely or partially filled with a solid or liquid material (73).