FI123749B - Kuivuri - Google Patents
Kuivuri Download PDFInfo
- Publication number
- FI123749B FI123749B FI20115875A FI20115875A FI123749B FI 123749 B FI123749 B FI 123749B FI 20115875 A FI20115875 A FI 20115875A FI 20115875 A FI20115875 A FI 20115875A FI 123749 B FI123749 B FI 123749B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- cylinder
- dryer
- chips
- conveyor
- gas
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 41
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 29
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 34
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 20
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 18
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
- F26B17/12—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed solely by gravity, i.e. the material moving through a substantially vertical drying enclosure, e.g. shaft
- F26B17/14—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed solely by gravity, i.e. the material moving through a substantially vertical drying enclosure, e.g. shaft the materials moving through a counter-current of gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B11/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive
- F26B11/02—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles
- F26B11/08—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles rotating about a vertical or steeply-inclined axis
- F26B11/10—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles rotating about a vertical or steeply-inclined axis with stirring devices which are held stationary
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Description
KUIVURI
Keksinnön kohteena on kuivuri, johon kuuluu säiliömäinen runko, 5 - ensimmäinen lieriö sovitettuna pystysuuntaisesti rungon sisään ja sovitettuna toimimaan kuivattavan materiaalin virtauskanavana, ainakin osittain seulapintainen toinen lieriö kaasun syöttämiseksi materiaalivirtaukseen sovitettuna keskeises-10 ti ensimmäisen lieriön sisään, joka toinen lieriö on halkaisijaltaan ensimmäistä lieriötä pienempi, ja välineet rungon alaosassa kaasun johtamiseksi toisen lieriön sisään.
is Kasvihuoneilmiön hidastamiseksi on yleisesti etsitty entistä ekologisempia keinoja energian tuottamiseksi. Polttoprosessien raaka-aineena käytetään yhä lisääntyvissä määrin biopolttoaineita, kuten esimerkiksi haketta. Polttoaineen laadun kannalta yksi merkittävimmistä tekijöistä on materiaalin kuivuus. Perinteises-20 ti polttoaineena käytettävän puuaineksen kuivuutta on parannettu kuivaamalla puuainesta kasoissa tai pinoissa vuodesta kahteen vuotta. Tämä on kuitenkin varaston kierron kannalta hidas ratkaisu ja vaatii suuremmassa mittakaavassa suuret säilytystilat. Lisäksi ongelmana on puuaineksen laadun vaihtelu, pilaantu-25 minen, mahdolliset ulkonäköhaitat ja tuotannon kausiluonteisuus.
” Kuivausta voidaan tehostaa erilaisilla kuivureilla, joissa δ ^ käytetään lämmitettyä kaasuvirtausta polttoaineen kuivattami- i
LO
cp seen. Eras tällainen ratkaisu on esitetty julkaisussa US
ci 30 6, 405, 454, jossa raemaista materiaalia kuivataan vastavirtaperi- ir aatteella toimivalla kuivurilla. Kuivurissa materiaali virtaa
CL
^ säiliön sisällä olevaan virtauskanavaan, jonka keskellä on r-- °° toinen kanava. Toiseen kanavaan johdetaan lämmitettyä kaasua, ^ joka virtaa toisen kanavan sihtimäisen seinärakenteen lävitse C\l 35 kuivattavan materiaalin sekaan ja siitä edelleen virtauskanavan sihtimäisen seinärakenteen lävitse säiliön laidoille. Tällaisen ratkaisun ongelmana on kuitenkin kuivauksen epätasaisuus, sillä 2 materiaalivirtaukset toisen kanavan molemmin puolin voivat olla erisuuruiset.
Tekniikan tasosta tunnetaan myös julkaisu DE 640773 C, jossa on 5 esitetty kaksi sisäkkäistä lieriötä, joista sisempi on pyöritettävissä pituusakselinsa ympäri. Myös julkaisuista DE 3815346 Ai ja DE 857926 C tunnetaan vastaavat ratkaisut.
Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tekniikan tason ratkaisu-10 ja parempi kuivuri, jolla materiaalin kuivaus on tehokasta ja tasaista. Tämän keksinnön tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1.
Tämä tarkoitus voidaan saavuttaa kuivurilla, johon kuuluu 15 säiliömäinen runko ja ensimmäinen lieriö sovitettuna pystysuun-taisesti rungon sisään ja sovitettuna toimimaan kuivattavan materiaalin virtauskanavana. Kuivuriin kuuluu myös ainakin osittain seulapintainen toinen lieriö kaasun syöttämiseksi materiaalivirtaukseen sovitettuna keskeisesti ensimmäisen 20 lieriön sisään, joka toinen lieriö on halkaisijaltaan ensimmäistä lieriötä pienempi. Lisäksi kuivuriin kuuluu välineet rungon alaosassa kaasun johtamiseksi toisen lieriön sisään. Ensimmäinen lieriö on sovitettu rungon suhteen pyöriväksi pystysuuntaisen pituusakselinsa ympäri. Ensimmäisen lieriön pyörimisellä toisen 25 lieriön sisään tuleva kaasu saadaan jaettua tasaisesti kuivattaen T- van materiaalin virtaukseen, kun ensimmäisen lieriön pyöriminen C\| , sekoittaa materiaalivirtausta samalla parantaen kuivatun materi-
LO
? aalin tasalaatuisuutta.
'T
cvj
X
£ 30 Edullisesti kuivuriin kuuluu myös syöttöjärjestely rungon ιλ yläosassa materiaalin syöttämiseksi ensimmäiseen lieriöön ja oo m poistojärjestely rungon alaosassa kuivatun materiaalin poistami- o seksi kuivurista, oj 35 Edullisesti poistojärjestelyyn kuuluu kaasua läpäisevä kuljetin kuivatun materiaalin siirtämiseksi eteenpäin sijoitettuna 3 ensimmäisen lieriön ja toisen lieriön alapuolelle. Kaasu on edullisesti sovitettu syötettävän kuljettimen alapuolelta ylöspäin toiseen lieriöön. Näin kuivatus voidaan toteuttaa monivaiheisesti eli kuumin kaasu aiheuttaa kuljettimella olevas-5 sa materiaalissa olevassa vedessä faasimuutoksen, jonka jälkeen hiukan jäähtynyt kaasu virtaa toisen lieriön kautta materiaali-virtaukseen. Kolmas vaihe on kostean kaasun lauhtuminen ensimmäisen lieriön ulkopintaan luovuttaen edelleen lämpöä ensimmäiseen lieriöön.
10
Erään sovellusmuodon mukana kuivuriin kuuluu järjestely ensimmäisen lieriön sisältä tulevien kylläisten kaasujen lauhduttami-seksi ensimmäisen lieriön ulkopuolelle. Välineiden avulla ensimmäisen lieriön ja rungon välinen tila voidaan pitää sellai-15 sessa lämpötilassa, että kuivattava materiaalin lävitse tulevan kaasun kosteus lauhtuu ensimmäisen lieriön ulkopintaan.
Erään sovellusmuodon mukaan kuivuriin kuuluu välineet ensimmäisen lieriön ulkopuolelle lauhtuneen veden ja kaasujen ohjaami-20 seksi materiaalin esilämmitykseen. Näin lauhtuneen veden sisältämä lämpö voidaan käyttää vielä materiaalin esilämmitykseen, jolloin materiaali tulee varsinaiselle kuivurille jo valmiiksi korkeammassa lämpötilassa.
25 Edullisesti kuivuriin kuuluu pyöritysvälineet ensimmäisen
CO
£ lieriön ja toisen lieriön pyörittämiseksi pystyakseleidensa ^ ympäri ja ensimmäinen lieriö voi olla laakeroitu laidoiltaan m ? sitä ympäröivään runkoon.
't
C\J
X
£ 30 Toinen lieriö voi olla halkaisijaltaan ylhäältä alaspäin mentä- jn essä 25 - 40 % osalla korkeutta kasvava ja 55 - 75 % osuudella S korkeutta pienenevä. Tällöin toinen lieriö on muodoltaan sellai- o nen, että se hidastaa ja jakaa materiaalivirtauksen viipymäajan c\j suhteen sopivasti. Toisen lieriön kapein kohta voi olla hal-35 kaisijaltaan 30 - 50 % leveimmän kohdan halkaisijasta.
4
Edullisesti kuljettimella olevan kuivattavan materiaalin paksuus on 30 - 500 mm, edullisesti 40 - 200 mm. Tällöin kuljettimella oleva kosteus saadaan höyrystettyä savukaasujen avulla.
5 Edullisesti kuivuri on sovitettu käytettävän polttokattilan yhteydessä, jolloin saavutetaan suurin taloudellinen hyöty. Hyöty perustuu siihen, että polttokattilassa voidaan käyttää suoraan metsähaketta. Polttokattilasta tulevien savukaasujen hukkalämpö voidaan käyttää hakkeen esilämmitykseen, jolloin ίο haketta tarvitsee lämmittää vähemmän kuivurissa veden haihduttamiseksi. Polttokattilan savukaasun käyttö on edullista, koska polttoainetta voidaan lämmittää suoraan (ilman lämmönvaihdinta) ilman palo- ja räjähdysvaaraa, koska savukaasun happipitoisuus on siinä määrin alhainen, että paloprosessi ei ole tehokas tai 15 ei palamista ei tapahdu ollenkaan. Polttokattilan osalta kuivempi hake sisältää vähemmän vettä, joka vie turhaa polttokattilan tilavuutta, häiritsee polttoa ja kuluttaa energiaa faasimuutokseen. Toisin sanottuna kuivemmalla hakkeella palaminen on parempaa, polttoainetta mahtuu enemmän kattilaan ja energiaa 20 kuluu vähemmän hukkaan veden faasimuutokseen. Näin polttokatti-lalla saavutetaan parempi energiansaanto. Kuivuri ja polttokat-tila muodostavat suljetun kierron, jossa energia kiertää kuivurin ja polttokattilan välillä.
25 Keksinnön mukainen kuivuri soveltuu biomateriaalien kuivaami-
CO
i- seen, erityisesti hakkeen kuivaamiseen. Kuivurilla voidaan o ^ kuivata myös muita materiaaleja, jotka sisältävät kosteutta ja n ? kestävät lämmitystä kuumilla kaasuilla.
c\j x £ 30 Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla m oheisiin erästä keksinnön sovellusta kuvaaviin piirroksiin, oo . .
m joissa δ c\j
Kuva 1 esittää keksinnön mukaisen kuivurin yleiskuvana 35 hakkeen polttoprosessin yhteydessä, 5
Kuva 2 esittää keksinnön mukaisen kuivurin varsinaisen kuivatusvaiheen tarkemmin.
Kuvan 1 mukaisesti kuivuria 10 voidaan käyttää edullisesti 5 hakkeen polttoprosessia edeltävänä vaiheena. Kuvan 1 ja 2 sovellusmuodossa kuivattava materiaali on haketta, minkä vuoksi kuvaselityksien yhteydessä käytetään kuivurista nimitystä hakekuivuri ja kuivattavana materiaalina on hake. Kuvassa 1 haketta ei ole esitetty kuivurin sisällä. Kokonaisuutena kuvassa ίο 1 esitetty prosessi toimii siten, että alkuun esimerkiksi kuorma-auto 46 tuo hakekuorman purkupaikalle 74. Purkupaikka 74 voi sijaita esimerkiksi siilorakennuksessa 70, jonne kuorma-auto 46 purkaa kuorman varastokasaan 68. Siilorakennuksessa 70 hake odottaa käyttöään suojassa sateilta tai pakkasilta. Varastokasa 15 68 voi olla esimerkiksi hihnakuljettimen 50 päällä, jolloin hihnakuljetinta 50 käyttämällä haketta voidaan purkaa hihnakul-jettimen 50 alla olevalle ruuvikuljettimelle 24. Varastokasa 68 voi olla myös tavallisella tasolla, johon kuuluu välineet kasan purkamiseksi eteenpäin. Ruuvikuljetin 24 siirtää hakkeen siilo-20 rakennuksesta 70 hakekuivurille 10.
Hakekuivuriin 10 kuuluu kuvan 1 mukaisesti säiliömäinen runko 12, joka on edullisesti peitetty katolla 66. Runkoon 12 on esimerkiksi laakereiden 76 avulla laakeroitu ensimmäinen lieriö 25 14. Ensimmäinen lieriö 14 voi olla esimerkiksi teräslevystä co ^ valmistettu ja sen yläpäähän on kiinnitetty hammastus 60.
^ Laakereiden 76 avulla ensimmäinen lieriö 14 pystyy pyörimään
LO
? pystysuuntaisen pituusakselinsa ympäri. Ensimmäisen lieriön 14 ^ ja rungon 12 välille muodostuu ensimmäistä lieriötä 14 ympyröivä x £ 30 kammio 32. Ensimmäisen lieriön 14 sisälle on sijoitettu oleelli- lo sesti keskeisesti ainakin osittain seulapintainen toinen lieriö Γ"» ίο 16, joka voi olla kiinnitetty ensimmäiseen lieriöön tai vaih- o toehtoisesti kiinteästi runkoon 12. Kuvissa kiinnitystä ei ole
C\J
esitetty, mutta kiinnitys voidaan tehdä esimerkiksi poikittais-35 ten tukivarsien avulla. Edullisesti toinen lieriö on tuettu alhaalta tai ylhäältä runkoon, jolloin toinen lieriö on kiinteä.
6
Toisen lieriön oleellisesti keskeisellä sijainnilla ensimmäisen lieriön suhteen tarkoitetaan sitä, että toisen lieriön pituusakseli on täysin tai ainakin lähes samassa kohtaa kuin ensimmäisen lieriön pituusakseli. Toinen lieriö 16 on valmistettu ainakin 5 osaltaan reititetystä seulapintamaisesta levystä, jossa reiät toimivat kaasun kulkuaukkoina. Ensimmäisen ja toisen lieriön välinen etäisyys voi olla toisen lieriön leveimmän osan kohdalle esimerkiksi 300 mm.
io Kuvan 1 mukaisesti toinen lieriö 16 ei ole halkaisijaltaan tasainen kuten ensimmäinen lieriö 14. Toisen lieriön 16 pystysuuntaisella matkalla on ensimmäinen osio 38, jonka matkalla toisen lieriön 16 halkaisija kasvaa mentäessä ylhäältä alaspäin. Tämä osio voi olla valmistettu umpilevystä. Halkaisija kasvaa 15 aina toisen lieriön 16 leveimpään kohtaan 78 asti. Leveimmästä kohdasta alaspäin mentäessä halkaisija lähtee pienenemään toisen osion 40 matkalla kohti toisen lieriön 16 alaosaa. Alaosan kuivempaa materiaalia voi olla ensimmäisen lieriön 14 ja toisen lieriön 16 välillä paksumpi kerros ilman pelkoa kosteuden 20 tiivistymisestä. Kartiomaisuus auttaa osaltaan sitä, että kosteus tiivistyy vasta ensimmäisen lieriön ulkopuolelle. Toisen osion 40 matkalla toinen lieriö 16 on valmistettu sihtimäisestä materiaalista. Muotoilulla toisen lieriön 16 halkaisijan suuntaisesta poikkileikkauksen muodosta saadaan hiukan salmiakin 25 muotoinen, mikä osaltaan vaikuttaa hakekuivurin 10 ominaisuuk-co . .
>- sun säätelemällä ensimmäisen lieriön 14 ja toisen lieriön 16
o J
c\| ^ välisen hakekerroksen paksuutta. Alaspäin kapeneva profiili ? helpottaa hankalasti valuvien materiaalien kuivausta. Toisen ^ lieriön 16 alaosa 80 on avoin, jolloin lämmitykseen käytettävä x £ 30 kaasu voidaan johtaa ylöspäin toisen lieriön 16 sisään. Erään LO sovellusmuodon mukaan ensimmäiseen lieriöön voidaan kiinnittää r^ oo io sisäpinnalle johdekierre, joka auttaa materiaalin sekoittumista o sekä liikkumista alaspäin ensimmäisen ja toisen lieriön välissä.
C\1 35 Hakekuivuriin 10 kuuluu edelleen syöttöjärjestely 20 rungon 12 yläosassa hakkeen syöttämiseksi ensimmäiseen lieriöön 14, joka 7 toimii hakkeen virtauskanavana rungon 12 lävitse. Tässä sovel-lusmuodossa syöttöjärjestely 20 on käytännössä ensimmäisen lieriön 14 avoin yläosa, jonne hake pudotetaan ruuvikuljettimel-ta 24. Syöttöjärjestelyn 20 lisäksi hakekuivurissa 10 on poisto-5 järjestely 18 rungon 12 alaosassa kuivatun hakkeen poistamiseksi hakekuivurista 10.
Kuvan 2 mukaisesti poistojärjestelyyn 18 kuuluu edullisesti kaasua läpäisevä kuljetin 42, jonka päälle hake laskeutuu 10 ensimmäisen lieriön 14 ja toisen lieriön 16 välistä. Kuljetin 42 voi olla esimerkiksi reikäinen hihnakuljetin tai sihtilevyllä toteutettu kolakuljetin tai vastaava kuljetin, joka mahdollistaa kaasun läpäisyn sekä hakepatjan etenemän ja vahvuuden säädön. Kuljettimen 42 pyörintänopeutta säätämällä voidaan vaikuttaa 15 hakkeen viipymään ensimmäisen lieriön 14 ja toisen lieriön 16 välissä, sillä mitä nopeammin kuljetin 42 pyörii, sitä nopeammin se siirtää haketta pois.
Kuljettimen 42 päällä olevan hakekerroksen paksuutta ja viipy- 20 misaikaa säädetään siten, että kaasu aiheuttaa koko hakekerrok- sessa faasimuutoksen hakkeessa olevaan veteen. Toisaalta hake- kerroksen paksuutta ja viipymisaikaa säädetään siten, että kaasu ei pääse jäähtymään liikaa, jolloin olisi vaarana kosteuden tiivistyminen ensimmäisen lieriön sisään. Kuljettimen 42 nopeu- 25 den säädöllä voidaan hallita kuivurin lämpötilaa siten, että co >- kuivurin rakenteet voidaan valmistaa ilman erikoisien materiaa- o , lien käyttöä. Kuljettimella 42 olevan materiaalikerroksen m ? korkeus riippuu materiaalin kosteudesta ja voi vaihdella välillä ^ 30 mm - 500 mm, edullisesti 20 - 400 mm. Jälkimmäisessä tapauk- x £ 30 sessa kuljettimella olevan hakkeen massa on koko kuivurin m lieriöiden sisällä olevasta hakkeen massasta noin luokkaa 3 - m 15%. Kuljettimelta 42 tippuva hake voidaan kuljettaa esimerkiksi o ruuvikuljettimella 28 polttokattilaan 30. Normaalissa ajotilan- c\i teessä hakekuivuriin 10 syötetään haketta sen verran, että hake 35 muodostaa hakepatjan ensimmäisen lieriön 14 ja toisen lieriön 16 8 välille, jonka hakepatjan pinta 77 ulottuu hiukan hammastuksen 60 alapuolelle.
Hakekuivuriin 10 kuuluu myös välineet 22 rungon 12 alaosassa 5 kaasun johtamiseksi toisen lieriön 16 sisään. Näiden välineiden 22 avulla polttokattilan 30 savukaasut saadaan johdettua kanavaa 58 pitkin ensiksi kuljettimelle 42 ja sieltä toisen lieriön 16 sisälle. Välineisiin voi kuulua esimerkiksi siirtoputkeen sijoitettu venttiili tai muu vastaava järjestely, jolla savu-10 kaasujen virtausta voidaan säätää.
Seuraavaksi on selitetty kuvan 2 avulla hakekuivurin 10 toimintaa tarkemmin. Kuivattava hake 85 saapuu hakekuivuriin 10 siirtokuljetinta, edullisesti ruuvikuljetinta 24 pitkin hake-15 kuivurin 10 rungon 12 sisäpuolelle. Ruuvikuljetin 24 ulottuu hakekuivurin 10 ensimmäisen lieriön 14 ja toisen lieriön 16 pituusakselin 36 kohdalle ja pudottaa hakkeen ensimmäisen lieriön 14 avoimesta päästä ensimmäisen lieriön 14 sisälle toisen lieriön 16 päälle. Toinen lieriö 16 jakaa viistolla 20 muodollaan hakkeen 85 ympärilleen tasaisesti. Ensimmäinen lieriö 14 pyörii koko ajan pyöritysvälineiden 26 avulla. Myös toinen lieriö 16 voi olla pyörivä, mutta se voi olla myös kiinteä. Voima välitetään hammastuksen 60 kautta ensimmäiseen lieriöön 16. Hammastusta 60 voidaan pyörittää esimerkiksi moottorin 64 25 avulla hammaspyörän 62 välityksellä. Hakepinta 77 muodostuu co ^ hiukan hammastuksen 60 alapuolelle ja yksittäiset hakkeet c\j ^ laskeutuvat hitaasti alaspäin ensimmäisen lieriön 14 ja toisen 't5 lieriön 16 välissä, cvj
X
£ 30 Samanaikaisesti välineiden 22 avulla johdetaan kuumia, esimer- kiksi noin 170 °C lämpöisiä polttokattilan 30 savukaasuja co m ylöspäin kohti toisen lieriön 16 alapuolella olevaa poistojär- o jestelyä 18. 170 °C savukaasut kohtaavat poistojärjestelyn 18 kuljettimen 42 päällä olevat jo ensimmäisen lieriön 14 ja toisen 35 lieriön 16 välistä kulkeneet hakepalat. Savukaasut luovuttavat energiaansa hakepaloille, jolloin hakkeiden sisältämä vesi 9 höyrystyy savukaasujen mukaan. Tästä suurin osa savukaasuista ohjautuu noin 110 °C lämpöisinä toisen lieriön 16 sisään ja sitä kautta jakautuu toisen lieriön 16 lävitse ensimmäisen lieriön 14 ja toisen lieriön 16 välillä olevaan hakkeeseen. Savukaasut 5 luovuttavat edelleen energiaa hakkeeseen lämmittäen haketta ja sen sisältämää kosteutta. Ensimmäisen lieriön 14 ja toisen lieriön 16 väliltä savukaasut ohjautuvat ensimmäisen lieriön 14 sisäpintaa pitkin ylöspäin kohti ensimmäisen lieriön 14 avointa yläosaa. Avoimen yläosan kautta kaasut kulkevat kammioon 32 ίο kammion 32 avoimen yläosan kautta. Kammiossa savukaasujen nopeus hidastuu, jolloin savukaasujen sisältämä kosteus kondensoituu ensimmäisen lieriön 14 ulkopintaan tai rungon 12 sisäpinnalle kammiossa 32. Kammion 32 lämpötila voi olla esimerkiksi noin 60 °C.
15
Kondensoitunut lauhde 87 ja savukaasut voidaan edullisesti ohjata kuvan 2 mukaisesti siirtovälineiden 34 avulla hakkeen esilämmitykseen, joka voi tapahtua esimerkiksi siilorakennukses-sa 70. Siirtovälineet 34 voivat olla rungon 12 sisältä kammiosta 20 32 ulospäin johdettu putki tai kanava. Kuvassa 1 esitetyssä sovellusmuodossa lauhde ohjataan lauhdealtaaseen 44, joka sijaitsee siilorakennuksen 70 pohjalla. Edullisesti lauhdealtaan 44 päällä voi olla siilorakennuksen 70 välipohja 71, jota ylöspäin nousevat savukaasut lämmittävät. Välipohjan 71 kautta 25 lämpö välittyy siilorakennuksen 70 ilmaan ja sitä kautta ylempä- co ^ nä olevaan hakkeen varastokasaan 68. Hakkeen esilämmityksellä CM . .. ....
, pyritään ensisijaisesti siihen, että varastokasassa 68 olevan
LO
? hakkeen kosteus ei pääse jäätymään. Tämä mahdollistaa kostean materiaalin varastoinnin myös pakkasilla. Lauhdealtaasta 44
X
£ 30 lähtee ylijuoksuputki 48 viemäriin, jolloin lauhdealtaan 44 jo pinta ei pääse nousemaan liian korkealle. Savukaasut poistetaan oo . .
LO sulorakennuksesta 70 poistokanavan 52 kautta. Poistokanavassa o 52 voi olla puhallin 54, joka imee savukaasuja siilorakennukses- ta 70 puhaltaa ne piippuun 56 ja sitä kautta ulos. Samalla 35 puhallin imee kuivuriin alipaineen, joka edesauttaa hakkeessa olevan nesteen höyrystymistä.
10
Keksinnön mukainen kuivuri on erityisen tehokas, koska siinä hakkeen kuivatus tapahtuu tasaisesti pyörivän ensimmäisen lieriön 14 avulla. Pyörivä lieriö sekoittaa haketta ja samalla savukaasut pääsevät virtaamaan tasaisesti toista lieriötä 5 ympäröivään hakekerrokseen. Pyöriminen luo myös savukaasuille lisää virtauskanavia hakkeen sisällä, mikä parantaa savukaasujen virtausta.
Pyörivän kuivatuksen lisäksi hakkeen kuivatus tapahtuu monivai-10 heisesti. Hakkeen kulkusuunnassa katsottuna ensimmäinen vaihe on hakkeen esilämmitys siilorakennuksessa 70. Esilämmitetty hake lämpenee entisestään ensimmäisen lieriön 14 ja toisen lieriön 16 välissä, koska ensimmäisen lieriön 14 pinta saa lämpöä ulkopintaan 72 kondensoituvasta kosteudesta. Tämän jälkeen haketta 15 lämmitetään edelleen hakkeen läpi johdettavalla noin 110 °C savukaasulla. Lopuksi hake kohtaa kuljettimella 42 ollessaan kuumat noin 170 °C lämpöiset savukaasut, jotka haihduttavat hakkeessa olevan nesteen. Hake kulkee kuivuessaan koko ajan kohti lämpimämpää kuivatusaluetta, kunnes se on tarpeeksi kuivaa 20 poistettavaksi hakekuivurista. Samalla jatkuvasti jäähtyvät savukaasut kulkevat kohti kylmempää haketta. Hakekuivurin tehokkuus perustuu osittain myös siihen, että keksinnön mukaisessa ratkaisussa savukaasun energia menee suoraan veden faasimuutokseen. Näin ratkaisu voidaan toteuttaa ilman lämmönvaihdin- 25 ta, joka aiheuttaa lämpöhäviöitä.
co δ , Hakekuivuriin kuuluu erään sovellusmuodon mukaan välineet
LO
S5 kammion jäähdyttämiseksi. Näiden tarkoituksena on pitää kammio 't ^ tarpeeksi kylmänä, jotta ensimmäisen lieriön sisältä tulevissa
X
£ 30 savukaasuissa oleva kosteus tiivistyy aikaisintaan ensimmäisen ίο lieriön ulkopintaan tai kammion seiniin eli rungon pintoihin.
oo LO Tässä yhteydessä mainitut lämpötilat ovat viitteellisiä ja o hakekuivurin ajon kannalta oikea tasapaino voidaan löytää
(M
laskemalla ja kokeilemalla. Tärkeää on, että kosteus tiivistyy 35 vasta ensimmäisen lieriön ulkopuolella, jolloin se ei tiivisty takaisin ylempänä oleviin hakepalasiin. Edullisesti hakekuivu- riin kuuluu ohjausjärjestelmä, joka mittaustiedon perusteella ohjaa hakekuivurin eri osioiden lämpötiloja.
11
Keksinnön mukainen kuivuri voi toimia myös tehokkaana pienhiuk-5 kasten poistajana. Savukaasun sisältämät pienhiukkaset tarttuvat hakkeesta irtoavaan kosteuteen ja kulkeutuvat ensimmäisen lieriön ulkopuolelle kammioon. Kammiossa savukaasujen sisältämä vesi tiivistyy ensimmäisen lieriön ulkopintaan vedeksi, johon pienhiukkaset jäävät. Näin pienhiukkaset kulkeutuvat lopulta 10 lauhdealtaaseen, jossa ne voidaan erottaa vedestä esimerkiksi saostamalla. Saostukseen voidaan käyttää esimerkiksi siihen soveltuvaa kemikaalia.
Erään sovellusmuodon mukaan toisen lieriön sisällä voi olla 15 erilaisia ohjausvälineitä savukaasujen johtamiseksi eri kohtiin ensimmäisen lieriön ja toisen lieriön välistä tilaa. Ohjausvälineet voivat olla säädettäviä levymäisiä ohjaimia, joiden avulla hakkeen lämpötilaprofiilia voidaan säätää hakekuivurin korkeuden suhteen. Myös ensimmäisen lieriön ja toisen lieriön pyörimisno-20 peudella voidaan vaikuttaa lämpötilaprofiiliin.
Erään sovellusmuodon mukaan keksinnön mukaista kuivuria voidaan käyttää yhdessä polttokattilan apupolttoainesyötön kanssa.
Tällainen ratkaisu on erityisen hyödyllinen tilanteessa, jossa 25 polttokattila tarvitsee enemmän haketta kuin hakekuivuri ehtii co i- luotettavasti kuivata. Luotettavalla kuivauksella tarkoitetaan o , sitä, että haketta ei yritetä viedä hakekuivurin läpi liian
LO
? nopeasti, mikä voisi johtaa kosteuden lauhtumiseen takaisin ^ hakkeeseen ensimmäisen lieriön sisäpuolelle. Hakekuivurissa voi x g; 30 olla myös mahdollisuus ohivirtaukseen takaisin hakekuivurin jo huipulle, jos polttokattila ei jostain syystä tarvitse haketta 00 io niin paljoa kuin hakekuivuri ehtii kuivattamaan.
Hakekuivurin runko tulee valmistaa siten, että se eristää 35 kuivurin kammion tarpeeksi tehokkaasti ympäristöstä. Tällöin hakekuivurin lämpö ei pääse karkaamaan hakekuivurin rungon δ
C\J
12 lävitse ympäristön lämmittämiseen. Toinen lieriö on valmistettu edullisesti ainakin osittain esimerkiksi ruostumattomasta teräksestä, jossa on tietyllä jaolla rei'itys, jonka kautta savukaasut pääsevät siirtymään. Reikien koko ja lukumäärä täytyy 5 valita siten, että savukaasut pääsevät liikkumaan esteettä, mutta hake kuitenkin pysyy ensimmäisen lieriön ja toisen lieriön välisessä tilassa.
Keksinnön mukaisen kuivurin tehokkuuteen vaikuttaa useat teki-10 jät. Tällaisia ovat esimerkiksi hakkeen palakoko, lähtökosteus, lämpötila ja savukaasujen lämpötila. Kuivurista tulevan hakkeen kuiva-ainepitoisuuteen voidaan vaikuttaa kasvattamalla hakkeen viipymään hakekuivurissa.
is Keksinnön mukaista kuivuria voidaan käyttää erilaisten biomateriaalien kuivatukseen, edullisesti hakkeen kuivatukseen. Kuivurin toimintaperiaatetta voidaan käyttää myös muiden kosteutta sisältävien kappaleiden kuivattamiseen. Edullisesti kuivuria käytetään osana biolämpölaitosta, jolloin yhdessä polttokattilan 20 kanssa käytettynä kuivurista saavutetaan paras hyöty. Kuivurin kapasiteetti riippuu sen yhteydessä olevan polttokattilan kapasiteetista. Esimerkiksi 1 MW polttokattilan käytettäessä kuivurin kapasiteetti voi olla esimerkiksi 400 kg/h, kun taas jos polttokattilan kapasiteetti on 20 MW, tällöin kuivurin 25 kapasiteetti voi olla 8000 kg/h. co δ ^ Seuraavaksi on esitetty esimerkillinen tapaus keksinnön mukaisen
LO
? kuivurin käytöstä hakkeen polttokattilan yhteydessä. Tässä 't ^ esimerkissä polttokattilan teho on 1 MW hyötysuhteella 80 %.
£ 30 Tällöin kuivurin kapasiteetti on noin 400 kg/h, jos kuivattavan LO hakkeen lähtökosteus on 40 m-%. Polttokattilasta kuivuriin
S johdettavien savukaasujen lämpötila on tässä tapauksessa 170 °C
o ja kuivurissa olevan hakkeen kokonaismäärä 1000 kg. Kuivurin c\j poistojärjestelyyn kuuluvan, savukaasuja läpäisevän kuljettimen 35 pinta-ala on 2,2 m2. Jos kuljettimella olevan hakekerroksen paksuus on 50 mm, massaa on kuljettimen päällä noin 33 kg.
13 Tällöin kuivatuksen lopputuloksena hakkeen kosteus sen poistuessa kuivurista on 10,4 m-%. Jos kuljettimella olevan hakekerrok-sen paksuus on 100 mm, massaa on kuljettimen päällä noin 66 kg ja kuivatuksen lopputuloksena hakkeen kosteus sen poistuessa 5 kuivurista on 21,75 m-%. Edelleen jos kuljettimella olevan hakekerroksen paksuus on 200 mm, massaa on kuljettimen päällä noin 132 kg ja kuivatuksen lopputuloksena hakkeen kosteus sen poistuessa kuivurista on 30,0 m-%. Tämä osoittaa kuljettimella olevan kuivattavan materiaalikerroksen vaikutuksen kuivatuksen 10 tehokkuuteen.
co δ c\j m o
Tj·
C\J
X
IX
Q.
m N- co m δ
C\J
Claims (6)
1. Kuivuri, johon kuuluu säiliömäinen runko (12), 5. ensimmäinen lieriö (14) sovitettuna pystysuuntaisesti sanotun rungon (12) sisään ja sovitettuna toimimaan kuivattavan materiaalin virtauskanavana, ainakin osittain seulapintainen toinen lieriö (16) kaasun syöttämiseksi materiaalivirtaukseen sovitettuna keskeises-io ti sanotun ensimmäisen lieriön (14) sisään, joka toinen lieriö (16) on halkaisijaltaan ensimmäistä lieriötä (14) pienempi, välineet (22) rungon (12) alaosassa kaasun johtamiseksi toisen lieriön (16) sisään, 15. syöttöjärjestely (20) rungon (12) yläosassa materiaalin syöttämiseksi ensimmäiseen lieriöön (14) ja poistojärjestely (18) rungon (12) alaosassa kuivatun materiaalin poistamiseksi kuivurista (10), tunnettu siitä, että sanottu ensimmäinen lieriö (14) on sovitet-20 tu rungon (12) suhteen pyöriväksi pystysuuntaisen pituusakselinsa (36) ympäri, ja poistojärjestelyyn (18) kuuluu kaasua lä-päis evä kuljetin (42) kuivatun materiaalin siirtämiseksi eteenpäin sijoitettuna ensimmäisen lieriön (14) ja toisen lieriön (16) alapuolelle, ja jossa kuivurissa välineet (22) sijaitsevat 25 sanotun kuljettimen (42) alapuolella ja kaasu on sovitettu co ^ syötettävän sanotun kuljettimen (42) alapuolelta ylöspäin c\j . toiseen lieriöön (16). co cp 1^
° 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivuri, tunnettu siitä, x £ 30 että siihen kuuluu järjestely ensimmäisen lieriön (14) sisältä tulevien kylläisten kaasujen lauhduttamiseksi ensimmäisen co m lieriön (14) ulkopuolelle, joka järjestely on sovitettu ensim- o mäisen lieriön (14) ja rungon (12) välisen tilan pitämiseksi sellaisessa lämpötilassa, että kuivattava materiaalin lävitse 35 tulevan kaasun kosteus lauhtuu ensimmäisen lieriön (14) ulkopintaan .
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kuivuri, tunnettu siitä, että siihen kuuluu välineet ensimmäisen lieriön (14) ulkopuolelle lauhtuneen veden ja kaasujen ohjaamiseksi materiaalin esiläm-mitykseen. 5
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuivuri, tunnettu siitä, että siihen kuuluu pyöritysvälineet (26) ensimmäisen lieriön (14) pyörittämiseksi pystysuuntaisen pituusakselinsa (36) ympäri ja ensimmäinen lieriö (14) on laakeroitu sanottuun ίο runkoon (12).
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen kuivuri, tunnettu siitä, että kuivuri (10) on sovitettu käytettävän polttokat-tilan yhteydessä (30).
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kuivuri, tunnettu siitä, että toinen lieriö (16) on halkaisijaltaan ylhäältä alaspäin mentäessä 25 - 40 % osalla korkeutta kasvava ja 55 - 75 % osuudella korkeutta pienenevä. co δ c\j CO o N- o X cc CL m N- co m δ c\j
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20115875A FI123749B (fi) | 2011-09-06 | 2011-09-06 | Kuivuri |
| FI20124177U FI9836U1 (fi) | 2011-09-06 | 2012-09-04 | Sovitelma polttokattilan yhteydessä poltettavan materiaalin kuivaamiseksi |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20115875 | 2011-09-06 | ||
| FI20115875A FI123749B (fi) | 2011-09-06 | 2011-09-06 | Kuivuri |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20115875A0 FI20115875A0 (fi) | 2011-09-06 |
| FI20115875L FI20115875L (fi) | 2013-03-07 |
| FI123749B true FI123749B (fi) | 2013-10-15 |
Family
ID=44718784
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20115875A FI123749B (fi) | 2011-09-06 | 2011-09-06 | Kuivuri |
| FI20124177U FI9836U1 (fi) | 2011-09-06 | 2012-09-04 | Sovitelma polttokattilan yhteydessä poltettavan materiaalin kuivaamiseksi |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20124177U FI9836U1 (fi) | 2011-09-06 | 2012-09-04 | Sovitelma polttokattilan yhteydessä poltettavan materiaalin kuivaamiseksi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (2) | FI123749B (fi) |
-
2011
- 2011-09-06 FI FI20115875A patent/FI123749B/fi active IP Right Grant
-
2012
- 2012-09-04 FI FI20124177U patent/FI9836U1/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20115875A0 (fi) | 2011-09-06 |
| FI9836U1 (fi) | 2012-10-11 |
| FI20115875L (fi) | 2013-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2664000B2 (ja) | ボードを乾燥させるための方法及び乾燥機 | |
| EP3417222B1 (en) | System and process for drying loose bulk material | |
| US10259755B2 (en) | Systems, methods and apparatus for converting biosolids to class A fertilizer | |
| BRPI0706225A2 (pt) | processo e dispositivo para tratar um material | |
| FI122117B (fi) | Menetelmä orgaanisen kappalemaisen materiaalin kuivaamiseksi ja kuivuri | |
| US5220733A (en) | Modular radiant plate drying apparatus | |
| US20150376045A1 (en) | Apparatus and method for treating sludge | |
| CN101377377A (zh) | 一种木材干燥机 | |
| US20040168339A1 (en) | Kiln with process water evaporation system | |
| FI100550B (fi) | Menetelmä ja laitteisto kasvisperäisen rouhemaisen polttoaineen poltta miseksi | |
| FI123749B (fi) | Kuivuri | |
| KR101079782B1 (ko) | 천일염 건조장치 | |
| WO2014195668A1 (en) | A method of evaporating liquid and drying static bed of particles within a container and recovering water condensate | |
| CN110205150A (zh) | 一种改进的炼焦煤调湿方法及设备 | |
| JP2005024160A (ja) | 除湿乾燥装置及び除湿乾燥方法 | |
| US4260368A (en) | Process and a device for treatment of biologic fuels | |
| RU2336476C1 (ru) | Устройство для сушки сыпучих материалов | |
| CA2082311C (en) | Modular radiant plate drying apparatus | |
| JP7285047B2 (ja) | 乾燥機と、その乾燥機を用いた粒状粒子の乾燥方法 | |
| EP2503272A2 (en) | Device for drying loose material | |
| KR100876716B1 (ko) | 에너지 절약형 냉각 사일로 시스템 | |
| SU1139950A2 (ru) | Рециркул ционна сушилка дл сем н подсолнечника | |
| RU2227873C2 (ru) | Способ и устройство для кондиционирования влажного и запыленного, необходимого для сгорания воздуха | |
| RU2175978C1 (ru) | Устройство для термической переработки древесного сырья | |
| RU39527U1 (ru) | Устройство для сушки пиломатериала |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 123749 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |