DD217395A3

DD217395A3 - Verfahren und anordnung zur abwaermenutzung bei der futtermittelherstellung

Info

Publication number: DD217395A3
Application number: DD23773382A
Authority: DD
Inventors: Frithjof Dornheim; Eckhart Schlinzig; Roland Rothmann; Winfried Noack
Original assignee: Fortschritt Veb K
Priority date: 1982-02-26
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1985-01-09
Also published as: CS69583A1; BG43370A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Nutzung der Abwaermeenergie bei der Futtermittelherstellung. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, die bei der Futtermittelherstellung verwendete und entstehende Waermeenergie zur Erwaermung und/oder zum Aufschluss von fluessigen Futtermitteln und Fetten unter Beruecksichtigung einer gleichzeitigen Futterwerterhoehung einzusetzen und den energetischen und apparativen Investitionsaufwand zu senken. Erfindungsgemaess wird dies dadurch geloest, dass Kompaktfuttermittel nach Verlassen der Pelletier- oder Brittiereinrichtung kontinuierlich und weitgehend schonend, jedoch stauend durch einen Waermetauschbehaelter mit Doppelwand gefoerdert wird. Ein Temperiermedium, vorzugsweise zur Kompaktfuttermittelherstellung benoetigte Fluessigkeiten und/oder Fette werden durch den Doppelmantelraum geleitet und gelangen anschliessend in einen Vorbehaelter oder direkt in einen Mischer. Doppelmantelraum und Vorbehaelter bilden einen Kreislauf. Regelung der Betriebstemperatur auf einen Sollwert, Durchflussmengen und -richtung der fluessigen Medien erfolgen in Abhaengigkeit der vorhandenen Abwaermeenergie prozessgesteuert.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren und Anordnung zur Abwärmenutzung bei der Futtermitteinerstellung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zugehörige Anordnung zur optimalen Wärmeenergienutzung bei der Futtermittelherstellung und/oder dem Auf Schluß v^^ vorzugsweise bei der Granulierung, Pelletierung und Brikettierung. ..' '.' .. ' . · ' '·. ; l .. ''.''. -" '

Die erfindungsgemäße Lb'sung findet vorzugsweise Anwendung in zentralen Mischfutterwerken und Futteraufbereitungsstatipnen komplexer Tierproduktiönsanlagen. Weitere Anwendungs- . gebiete sind in der Hahrungsgüter- und Düngemittelindustrie zu suchen.

. ' ' ' · .Charakteristik der bekannten technischen lösungen

Die bei der Futtermittelherstellung zum thermischen Aufschluß fester Komponenten, zur direkten Futterwerterhöhung und Geschmaoksverbesserung zum Einsatz kommenden flüssigen und/oder zähflüssigen Komponenten, wie beispielsweise Melasse, Fett, Laugen setzen in Abhängigkeit von ihrer Konsistenz, Viskosität und Konzentration sowie von der Umgebungstemperatur eine Erwärmung voraus. Dadurch verbessern sich die Fließ- und Spruheigenschaften sowie die Reaktionsfähigkeit der flüssigen Kompo

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nenten, so daß eine exakte Dosierung, eine homogene Vermischung mit den anderen Komponenten, eine gleichmäßige Aufbringung auf Pellets, beziehungsweise eine Zugabe grundsätzlich erst ermöglicht wird. Es ist bekannt, in Mischfutterwerken und sonstigen Futtermittelanlagen die flüssigen Komponenten, welche in Torrats- und Dosierbehältern gelagert, mittels Pumpen dosiert und durch Rohrleitungen gefördert werden. Die dosierte Zugabe der flüssigen Komponenten zu einer zu konditionierenden, beziehungsweise aufzuschließenden Komponente zu einem Treibstoff, zu den festen Komponenten oder zu einem Gemisch, aus diesen Medien wird vorzugsweise in einem Mischer durch direkten kontinuierlichen Zulauf oder durch Versprühen vorgenommen, worauf ein Gemisch entsteht, welches entsprechend Preßeinrichtung kompaktiert wird*

Zur Erwärmung der flüssigen oder ausschmelzbaren Komponenten werden vorzugsweise die Vorratsbehälter und/oder die Dosierbehälter elektrisch oder durch andere Energieträger beheizt. Zwecks Verminderung der Abkühlung der Flüssigkeiten sind die Behälter, Rohrleitungen und Mischeinrichtungen zum Teil wärmeisoliert.

Sowohl durch die Zugabe von erwärmten Flüssigkeiten, von Dampf oder anderen erwärmten gasförmigen Medien oder durch anderweitige Erwärmung der Futtermittelkomponenten beziehungsweise Gemische vor der Kontaktierung, als auch durch die Reibung zwischen dem Futtermittel und den Arbeitswerkzeugen und durch die Druckeinwirkung in der Futtermittelpresse während des Kompaktierprozesses verlassen die Preßlinge die Futtermittelpresse in einem erhitzten Zustand.

Um die erforderliche Transport- und Lagerfähigkeit der Preßlinge abzusichern, müssen die erhitzten Preßlinge in Kühleinrichtungen abgekühlt werden. Dieser Aufgabe» dienen vorwiegend Kühltürme oder Kühlbänder, die auf dem Förderband bis zur Kühleinrichtung, und die in der Kühleinrichtung selbst anfallende Abwärme wird bisher in den Mischfutterwerken und sonstigen Futtermittelanlagen größtenteils unökonomisch ins Freie oder in die Produktionsräume geleitet.

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Ε® Bind Verfahren und Einrichtungen bekannt, wie sie in der OS 2445937 beschrieben werden. Die Pellets werden unmittelbar nach dem Preßvorgang mit dem zu verpressenden Futtermehl vermischt und in diesem Zustand eine vorgegebene Zeit lang zur Abgabe ihres Wärmeinhaltes und eines gewissen Teiles ihrer Feuchtigkeit an das Futtermehl in Berührungskontakt gehalten, wobei die Pellets vorgekühlt und das Futtermehl im Sinne eines Aufschließens vorbereitet wird.

Diese Erfindung wie auch die AS - 2645835 betreffen ein Konditionsierungsverfahren für einen mit Rückgewinnung der zu einer Trocknung erforderlichen Wärme durch Kühlen, Entfeuchten und Wiederaufheizen des in geschlossenem Kreislauf geführten Trocknungsluftströmes in einer Wärmepumpe, dadurch, daß die den Trockner verlassende Abluft im Verdampfer der Wärmepumpe gekühlt und entfeuchtet, dann vorgewärmt und im Kondensator der Wärmepumpe auf Trocknungstemperatur weiter erwärmt wird. Weiterhin ist bekannt, daß man Medien mit überhitzten Dampf in Berührung bringt, um die Feuchtigkeit beziehungsweise Wasser zu verdampfen, daß man den Dampf abführt, überhitzt und den überhitzten Dampf zum Trocknen verwendet, wie es die erfindungsgemäße Lösung in der OS - 3003718 zeigt.

Die bisher benutzten und bekannten technischen Lösungen beinhalten Verfahrensschritte und Einrichtungen, welche eine intensive Nutzung von Abwärmeenergie aus dem Verarbeitungsprozeß nicht erkennen lassen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren mit zugehöriger Geräteanordnung zu schaffen, durch welche unter optimaler Nutzung der Abwärme der energetische Aufwand zur Erwärmung von flüssigen beziehungsweise ausschmelzbaren Komponenten zur Futtermittelherstellung gegenüber bekannten Lösungen erheblich gesenkt wird, weiterhin die Abwärme des Futtermittelverarbeitungsprozesses zur Erwärmung von Sekundärmedien zu nutzen und dabei den apparativen und gebäudemäßigen Investitionsaufwand zu senken,

Darlegung des V/es en β der Erfindung ^v

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei der Herstellung von Futtermitteln verwendete und entstehende Wärmeenergie optimal abwärmenutzend zur Auf heizung notwendiger flüssiger Futtermittelkomponenten unter Berücksichtigung gleichzeitiger Futterwerterhöhung einzusetzen und den apparativen Investitionsaufwand zu senken. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die nach einem an sich bekannten Futtermittelkompaktierungsprozeß aus einer Futtermittelpresse austretenden Futtermittelpreßlinge schonend über einen besonderen Übergang in einen nachgeordneten Wärmetauschbehälter gefördert werden und ihre prozeßbedingte Kern- und Oberflächenwärme an ein flüssiges oder zähflüssiges Medium, vorzugsweise Futtermittelkomponenten abgeben, welches sich im Raum des fbppelmantels des Wärmetauschbehälters befindet.

Zur optimalen Ausnutzung der Abwärmenutzung ist dem Wärmetauschbehälter eine Dosier- und/oder Fördereinrichtung nachgeordnet, welche einen Stau der Preßlinge erzeugt und reguliert. Das erwärmte flüssige Medium gelangt in einen Dosierbehälter oder mittels Dosierpumpe in den direkten Kreislauf zur Futtermittelherstellung.

Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung sind:

- Die Zuführung der zu erwärmenden Medien erfolgt im Gleich-, Gegen- oder Kreuzstrom zur Transportrichtung der Preßlinge.

- Der Vorwärmeraum des Doppelmantels um den Wärmetauschbehälter ist mit Einlauftrichter und Zusatzheizung so gestaltet, daß eine optimale Aus Schmelzung zähflüssiger Komponenten, beispielsweise von Fetten erfolgt.

- Zur Optimierung des Abwärmeüberganges im Wärmetauschbehälter sind spezielle Einbauten vorgesehen.

- Zur Unterstützung des thermischen Steigvermögens ist im Flüssigkeitskreislauf eine Förderpumpe mit temperaturabhängiger Drehzahlregelung angeordnet.

- Zur Erwärmung von Brauchwasser ist in den abwärmenutzenden Prozeßablauf ein paralleles Ringsystem eingebunden.

- Unter Einbeziehung entsprechender Geräte und deren Anordnung erfolgt der Verfahrensablauf prozeßgesteuert.

Die erfindungsgemäße Lösung beinhaltet bei optimaler Abwärmeenergienutzung eine Investitionseinsparung am gebäudemäßigen und apparativen Aufwand.

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachstehend ah einem verfahrenstypischen Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

So zeigen

Fig. 1 den verfahrenstechnologischen Prozeß zur abwärme nutzenden Erwärmung flüssiger Futtermittelkomponenten

Pig. 2 einen verfahrenstechnologischen Teilprozeß zum Ausschmelzen und Erwärmen zähflüssiger Futtermittelkomponenten.

Zur Futtermittelherstellung, vorzugsweise bei der Pelletierung und Brikettierung werden Komponenten und Gemisch vorgewärmt. Durch Druck und Reibung.in einer Futtermittelpresse 1 erfolgt eine zunehmende Erwärmung der Futtermittelpreßlinge 2/ so daß sie die Futtermittelpresse 1 mit einer Oberflächentemperatur von ca. 100 ⁰C verlassen. Über einen zur schonenden Förderung besonders ausgestatteten Übergang 3 ist ein Wärmetauschbehälter 4 mit Doppelmantel 5 nachgeordnet. Im nachfolgenden Förderprozeß wird bei einer Transporteinrichtung 6 die Fördergeschwindigkeit derart geregelt, daß im Wärmet aus chbehälter 4 ein Materialstau entsteht. Durch die damit erzielte Verweildauer der Futtermittelpreßlinge 2 geben diese den größten Teil ihrer Oberflächenwärme an eine im Doppelmantel 5 über einen Ringprozeß zugeführte flüssige Futtermittelkomponente 7·

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Zur Unterstützung eines optimalen Wärmeenergieüberganges sind spezielle Einbauten im Wärmetauschbehälter 4 vorgesehen, ohne jedoch den schonenden Durchgang der Futtermittelpreßlinge zu behindern.

Durch thermischen Auftrieb, oder mit einer Förderpumpe 12 wird die flüssige Futtermittelkomponente 7 zu einem darüber angeordneten Vorbehälter 8 oder über eine Dosierpumpe 9 mittels Vorkammer 10 in einem am Preßbeginn befindlichen Mischer 11 geführt.

In einer im Vorbehälter 8 angeordneten Zusatzheizung 13 ist ein Heizen der flüssigen Futtermittelkomponenten 7 vor Inbetriebnahme der Anlage oder eine Regelung der Betriebstemperatur um einen Sollwert möglich. Bei genügend verfügbarer Abwäraieenergie wird die angewärmte flüssige Futtermittelkomponente 7 direkt über den Auslaufstutzen 14 des Vorbehalters 8 dem Raum im Doppelmantel 5 zur Erwärmung zugeführt. Über eine entsprechende Einrichtung wirkt der Auslaufstutzen 14 mittels des Stellventils 15 prozeßgesteuert als Mischkammer, in der die flüssige Futtermittelkomponente 7 auf eine bestimmte Zulauftemperatur eingestellt wird und bei stationärem Betrieb der Futtermittelpresse 1 eine optimale Betriebstemperatur in der Vorkammer 10 ermöglicht.

Der Vorbehälter 8 hat als Wärmespeicher in Verbindung mit der Vorkammer 10 die Aufgabe, instationäre Betriebszustände auszugleichen/ wobei bei Absinken der Temperatur im Zulauf der Vorkammer 10 unter einem Sollwert, durch einen Überlauf 16 warmes Medium für die Dosierpumpe 9 zufließt. Weiterhin erfolgt die Regelung der Zulauftemperatur über eine temperaturabhängige Drehzahlregelung der Förderpumpe 12.

Anstelle des Wärmetauschbehälters 4 ist auch, der Einsatz einer erfindungsgemäßen Lösung in Form eines Wärmetauschbehälters für zähflüssige Futtermittelkomponenten 17» beispielsweise auszuschmelzende Fette möglich. Die zähflüssige Futtermittelkomponente 18 wird hierher über einen Einlauftrichter 19 zugeführt, schmilzt im Doppelmantel 5 infolge der zugeführten Abwärmeenergie oder einer Zusatzheizung 13 naph unten ab und wir mittels Dosierung 9 dem Vorwärmeraum im Doppelmantel 5 entnommen.

Claims

Erfindung sansp ruch

J .

Ie Verfahren zur Abwärmenutzung bei der Futtermittelherstellung, vorzugsweise zur Erwärmung flüssiger und ausschmelzbarer Futtermittelkomponenten und der Verbesserung der Futtermittelqualität beim Kompaktierungsprozeß dienend, dadurch gekennzeichnet, daß die nach einem an sich bekannten Futtermittelkompaktierungsprozeß aus einer Futtermittelpresse (1) austretenden erwärmten Futtermittelpreßlinge (2) über einen zur schonenden Förderung besonders ausgestatteten Übergang (3) durch einen nachgeord-

neten Wärmetauschbehälter (4) stauend gefördert werden • und dabei ihre Wärmeenergie an eine den Raum des Doppelmantels (5), welcher den Wärraetauschbehälter (4) umgibt, zugeführte flüssige oder zähflüssige Futtermittelkomponenten (7, 18) abgibt, dieses erwärmte Medium in einen Vorbehälter (8) gelangt oder über eine Dosierpumpe (9) dem Mischer (11) zugeführt wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Futtermittelstau im Wärmetauschbehälter (4) durch eine' nachfolgende Dosier- und/oder Fördereinrichtung erzeugt und reguliert wird«,
3.· Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigen erwärmten Futtermittelkomponenten zur Verbesserung der Futterqualität auf der Transporteinrichtung (6) auf die Kompaktfuttermittel aufgesprüht werden.
4. Anordnung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärmraum des Doppelmantels im oberen Bereich als Einlauftrichter (19) ausgebildet und eine Zusatzheizung (13) für eine optimale Ausschmelzung zähflüssiger Futtermittelkomponenten (18) angeordnet ist.
5. Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergang (3) von aer Futtermittelpresse (1) zum Wärmetauschbehälter (4, 17) zur schonenden Förderung der Futtermittelpreßlinge (2) kaskadenförmige Einbauten aus flexiblen Material angeordnet sind.
6. Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß im zu wärmenden Flüssigkeitskreislauf zur Unterstützung des thermischen Steigvermögens in Abhängigkeit mit einer Temperaturregelung eine Förderpumpe (12) angeordnet ist..
7. Anordnung nach Punkt 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler zur Temperaturregelung vorzugsweise am Doppelmantel (5) des Wärmetauschbehälters (4, 17) angeordnet ist β
8. Anordnung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß zur Optimierung des Abwirmeenergieüberganges im Wärmetauschbehälter (4, 17) spezielle Einbauten, beispielsweise kaskaden- oder spiralförmige Bleche, zur zwangsweisen Führung des strömenden Mediums vorgesehen sind.
9. Anordnung nach Punkt 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

daß zum Ausgleich von Unstetigkeiteh der Wärmezufuhr als Wärmespeicher ein Vorbehälter (8) angeordnet ist, welcher über einen Oberlauf (16) erwärmte Flüssigkeit einer nachgeordneten Dosierpumpe (9) zuführt.

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