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Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen feuchter Stoffe im Schwebezustand
Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Trockenverfahren und eine zu dessen Ausübung
geeignete Vorrichtung, mittels deren vorzugsweise Torf und andere entsprechend feuchte
Stoffe in günstiger Weise getrocknet werden können. Die feuchten Stoffe werden von
irgendeinem gasförmigen Träger, wie z: B. Luft, im Schwebezustande gehalten und
hierbei in zwei oder mehreren Stufen bei verschiedenen Temperaturen der Wärmewirkung
ausgesetzt.
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In der Trocknungstechnik ist es bekannt, die aus einem Trockner entweichenden
Brüden durch einen Wärmeaustauscher zu führen, in welchem die Brüden mit einer Flüssigkeit,
z. B. Wasser, in unmittelbare Berührung gebracht werden und ihre Wärme zum größten
Teil an die Flüssigkeit abgeben. Die so mittels der Trocknerabwärme gewonnene erhitzte
Flüssigkeit (Mischkondensat) wird dann als Heizmittel für einen zweiten Trockner
oder einen Vortrockner benutzt. Mit diesem bekannten Verfahren ist der Mangel verbunden,
daß das Heizmittel des Vortrockners mit Bestandteilen des Trockengutes in Berührung
kommt und daher Gutteilchen oder auch gasförmige Bestandteile als Verunreinigungen
enthält, welche die Wärmeaustauschflächen, mit denen sie in Berührung gebracht werden,
nicht nur verschmutzen, sondern auch beschädigen. Der Wärmeaustausch wird verschlechtert,
und es treten Zerstörungen auf.
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Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird das bisher übliche Arbeitsverfahren
gemäß der Erfindung dahin abgeändert, daß das aus den Brüden und eingespritztem
Wassergewonnene Mischkondensat nicht selbst als Heizmittel für den oder die Vortrockner
benutzt wird, sondern daß dieses Mischkondensat durch mittelbaren (Oberflächen-)
Wärmeaustausch eine besondere Flüssigkeitsmenge erhitzt, die dann ihrerseits dazu
dient, in einem Umlauf zwischen dem Vortrockner und dem Oberflächenwärmeatistauscher
ersterem die erforderliche Wärme zuzuführen. Bei dem neuen Verfahren werden der
oder die Vortrockner also durch ein völlig reines Heizmittel mit Wärme versorgt,
und es treten weder eine Verschlechterung des Wärmedurchganges noch außergewöhnliche
Beschädigungen ein. Da das reine Heizmittel für die Vortrockner in dauerndem und
raschem Umlauf gehalten wird, kann ihm die erforderliche Wärme aus dem Mischkondensat
in sehr günstiger Weise, nämlich bei niedrigen Temperaturunterschieden von z. B.
nur ungefähr 2 bis 5° C, zugeführt werden.
,Die zur Ausübung des
neuen Verfahrens dienende Vorrichtung kennzeichnet sich hiernach in erster Linie
dadurch, daß dem Wärmeaustauscher, in welchem aus den Brüden des Trockners und einer
ersten Flüssigkeitsmenge durch unmittelbaren Wärmeaustausch das Mischkondensat hergestellt
wird; ein zweiter Wärmeaustauscher zugeordnet ist, 'in dem durch mittelbaren Wärmeaustausch
(durch Trennwände hindurch) die zweite Flüssigkeitsmenge erhitzt wird. Durch den
einen Raum dieses zusätzlichen Oberflächenwärmeaustauschers wird in einem Kreislauf
das Mischkondensat hindurchgeschickt, während durch den anderen Raum desselben das
Heizmittel für die Vortrockner, also die zweite Flüssigkeitsmenge, umläuft. Weitere
Erfindungsmerkmale der Vorrichtung sind im nachstehenden angegeben.
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' Die Zeichnung veranschaulicht schematisch eine vollständige Anlage
als Beispiel, und zwar für die Trocknung von Torf.
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Die Anlage enthält einen Vortrockner a mit einem Röhrenbündel cal,
durch das ein Gebläse d beispielsweise-Außenluft hindurchtreibt. In diesen Luftstrom
wird mittels einer Beschickungsvorrichtung o und o1 das feuchte Gut eingestreut,
so daß es sich mit der Luft mischt und im Schwebezustande durch das beheizte Röhrenbündel
d hindurchgetragen wird. Das obere Ende des Röhrenbündels steht mit einem Fliehkraftabscheider
f in Verbindung, in dem das Gut von der Luft getrennt wird. Letztere strömt bei
f 1 ins Freie, während das teilweise getrocknete Gut durch ein Fallrohr il und eine
zweite Zuteilvorrichtung o2 in das Röhrenbündel b1 des Trockners b eingeleitet wird.
Dieser empfängt den gasförmigen Gutträger von einem Gebläse d'1.
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Das Röhrenbündel b1 des Trockners b wird z. B. mittels Kesseldampfes
beheizt, der bei b2 eintritt und dessen Kondensat bei b3 abfließt. Das Innere dieses
Röhrenbündels ist oben mit einem Fliehkraftabscheider f2 verbunden, der an seinem
unteren Ende das fertig getrocknete Gut entläßt, und zwar zweckmäßig in kleinen
Teilmengen. Die Abluft aus dem Fliehkraftabscheider f2 und die darin enthaltenen
Brüden gehen jedoch nicht ins Freie, sondern strömen durch ein Rohr f3 einem direkten
Wärmeaustauscher g-h zu. Die Luft verläßt nach dem Niederschlagen der Brüden diese
Vorrichtung durch das Rohr i, aus welchem sie vom Gebläse tdl angesaugt wird, um
wieder in das Röhrenbündel b1 hineingedrückt zu werden. -Das durch das Rohr f 3
ankommende Brüden-Luft-Gemisch tritt zunächst in einen Schacht g des Mischaustauschers
und wird dort mit fein verteiltem Wässer in unmittelbare Berührung gebracht, um
den- größten Teil des mitgerissenen Staubes abzutrennen. Das hier entstehende Mischkondensat
samlnelt sich im Raume k', von wo aus der Überschuß durch ein Heberrohr k2 ablaufen
kann. Die Hauptmenge dieser Flüssigkeit kann durch die rechts angedeutete Rohrleitung
mittels der darin eingebauten Pumpe in Umlauf gehalten werden.
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Nach der Staubabscheidung tritt das Gemisch unten in den Hauptraum
h des Mischaustauschers über und steigt links von der Wand k4-01 aufwärts, und zwar
einer fein verteilten Flüssigkeit entgegen, die z. B. über Berieselungskörper laufen
kann. Das in diesem Teile der Vorrichtung gewonnene Mischkondensat sammelt - sich
im Raume k links von der Wand k5, und sein Überschuß kann hinter der Wand k' in
den Raum k1 übertreten. Ein Rohr 1 mündet in den Raum k, und zwar oberhalb des Bodens,
damit der Bodensatz nicht in dasselbe eintreten kann. Eine Purnpe h saugt die heiße
Flüssigkeit durch das Rohr L ab und drückt sie durch den inneren Raum ml eines Oberflächenaustauschers
l° hindurch bis in das Rohr 11 hinein, aus welchem das Wasser in abgekühltem
Zustande durch die Düsen lt' erneut austritt, um frische Brüden niederzuschlagen.
Die gesamte Mischflüssigkeit wird also im Kreislauf bewegt.
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Der äußere oder Mantelraum des Oberflächenwärmeaustauschers
16 steht durch ein Rohr 15 mit einer Pumpe 14 und weiter durch das
Pumpendruckrohr 13 mit dem Vortrockner a in Verbindung. Das andere Ende des Oberflächenaustauschers
16 ist durch ein Rohr l' mit dem anderen Ende des Vortrockners a verbunden.
In den Kreislaufräumen a-L6-14-15-L6-L'-a befindet sich die be- i sondere reine
Flüssigkeitsmenge, die im Oberflächenaustauscher 16-m1 ihre Wärme von dem Mischkondensat
empfängt und diese , Wärme an das Röhrenbündel d des Vortrockners a abgibt, dessen
Rohre a1 die Flüssigkeit von außen bespült. Der äußere Heizmittelraum des Vortrockners
trägt an seinem höchsten Punkte ein Ausdehnungsgefäß m.
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Bei der neuen Vorrichtung sind die Trockner gegen Verschmutzung und
Zerstörungen durch Bestandteile des Gutes zuverlässig geschützt. Die Kreislaufräume
für die besondere Flüssigkeitsmenge, die als Heizmittel für den Vortrockner dient,
bilden nur einen verhältnismäßig kleinen Teil der ganzen Anlage.
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Bei großen Anlagen werden der Mischaustauscher und der Oberflächenaustauscher
aus mehreren z. B. parallel geschalteten Einheiten zusammengesetzt. Der Oberflächenaustauscher
wird-natürlich mit genügend großen
Wärmedurchgangsflächen ausgerüstet,
und die Umlaufgeschwindigkeiten sollen so groß gewählt werden, daß schon geringe
Temperaturunterschiede von beispielsweise 2 bis 5 ° C ausreichen, um die Wärme übertreten
zu lassen, die in dem oder den Vo@rtrocknern gebraucht wird.