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Dokumentenidentifikation DE4100162A1 09.07.1992
Titel Vorrichtung zum Trocknen von Granulat
Anmelder Reinhard, Michael, Dr.-Ing., 6501 Ober-Olm, DE
Erfinder Reinhard, Michael, Dr.-Ing., 6501 Ober-Olm, DE
DE-Anmeldedatum 05.01.1991
DE-Aktenzeichen 4100162
Offenlegungstag 09.07.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.07.1992
IPC-Hauptklasse F26B 3/08
IPC-Nebenklasse B01D 43/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Granulattrockner, der nach dem Prallprinzip arbeitet. Der erfindungsgemäße Trockner zeichnet sich durch einen sehr einfachen Aufbau aus und ist so gestaltet, daß die produktberührten Flächen zur Reinigung optimal zugänglich und einsehbar sind. Durch die spezielle Führung der Granulat-, Luft- und Wasserströme wird eine hohe Förderleistung erreicht, während die Gefahr von Betriebsstörung durch Verstopfen reduziert wird.

Beschreibung[de]

Granulattrockner werden vorzugsweise dann eingesetzt, wenn das beim Unterwasser-Stranggranulieren oder Heißgranulieren entstehende Granulat-Wasser-Gemisch getrennt und eine geringe Granulatrestfeuchte erreicht werden muß. Hierzu werden neben Zentrifugen, Zentrifugaltrocknern und thermischen Trocknern vor allem auch Pralltrockner eingesetzt.

Aus den Anmeldungen DE 31 05 609 und DE 26 27 262 und aus Prospekten der Fa. Dorr Oliver, Amsterdam, sind verschiedene Ausführungsarten dieser Pralltrockner bekannt. Allen bekannten Pralltrocknern gemeinsam ist das Problem der Reinigung, da die geschlossenen Kanäle schlecht zugänglich und kaum einsehbar sind. Wenn es nach kurzer Überlastung zu einem Granulatstau und zum Verstopfen des Trockners kommt, ist die Reinigung besonders mühsam. Ein weiterer Nachteil ist der aufwendige Aufbau der Förderkanäle, Luftzuführungen und Luftverteilungen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Granulattrockner zu schaffen, der einfach gebaut ist, beste Zugänglichkeit der produktberührten Flächen und damit optimale Reinigungsmöglichkeit bietet und eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Teil des Kanals, in dem das Granulat-Wasser-Gemisch gefördert wird, als Fangdüse ausgebildet ist, der die Luft durch einen Luftkanal zugeführt wird, der als Treibdüse ausgebildet ist, wobei die Fangdüse und die Treibdüse zusammen mit der Eintrittsöffnung für das Granulat-Wasser-Gemisch einen Injektor bilden, daß die Fangdüse und der nachfolgende Beschleunigungskanal zum Prallsieb schräg nach oben verlaufen, daß der Zuführkanal vom Prallsieb zur Eintrittsöffnung des nächsten Injektors schräg nach unten verläuft und daß das Lot auf die Prallsiebfläche den Winkel zwischen der Achse des Beschleunigungskanals und der Achse des Zuführkanals in etwa halbiert.

Die Gestaltung des Beginns des Beschleunigungskanals als Injektor garantiert eine hohe Förderleistung und reduziert dadurch die Gefahr einer Verstopfung auf ein Minimum. Dadurch, daß die Förderung des feuchten Granulats vom Prallsieb zum nächsten Injektor durch die nach dem Stoß verbliebene kinetische Restenergie und vor allem durch die Schwerkraft erfolgt, ist keine zusätzliche Zuleitung von Transportluft in diesem Kanalbereich erforderlich. Somit vereinfacht sich der Aufbau des Trockners.

Der Aufbau des Granulattrockners gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil, daß das Granulat beim Durchlaufen mehrerer Stufen, gebildet aus dem Injektor, Beschleunigungskanal, Prallsieb und Zuführkanal, gleichzeitig nach oben gefördert wird und deshalb der Auslaß für das getrocknete Granulat höher liegen kann als der Eintritt für das Granulat-Wasser-Gemisch. Dies ist deshalb von Bedeutung, weil die vor den Trocknern stehenden Granulatoren das Granulat-Wasser-Gemisch oft in nur geringer Höhe über dem Boden abgeben, die nach dem Trockner stehenden Geräte wie beispielsweise Siebmaschinen aber eine wesentlich größere Aufgabehöhe benötigen.

Ebene Prallsiebe nach Anspruch 3 sind einfach und kostengünstig herzustellen. Dies ist insbesondere beim Trocknen von verschleißintensiven Granulaten von Bedeutung, weil das Prallsieb in diesem Fall ein häufiger auszutauschendes Verschleißteil wird. Der Aufbau der Kanäle und des Gehäuses des Trockners durch nur 2 Teile entsprechend Anspruch 4 bringt sowohl fertigungstechnische als auch anwendungstechnische Vorteile.

Nach dem Öffnen des Trocknerdeckels liegen alle produktberührten Flächen offen und können deshalb überblickt sowie problemlos gereinigt werden. Weiterhin gibt es keine Stoßfugen, die beim Zusammenbau aus mehreren Teilen unvermeidlich sind und Ablagerungen begünstigen.

Die fertigungstechnischen Vorteile werden in Verbindung mit Anspruch 5 besonders deutlich. Dadurch, daß das von der geometrischen Gestaltung her kompliziertere Teil, nämlich der Trocknerkörper, komplett gegossen wird und der Trocknerdeckel ein geometrisch einfaches Teil ist, das gegebenenfalls aus Tafelmaterial zu fertigen ist, kann der Trockner äußerst kostengünstig hergestellt werden.

Auch die Ausführung als Schweißkonstruktion nach Anspruch 6 läßt sich einfach aus zugeschnittenen und gekanteten Blechen herstellen.

Die Verwendung von Dichtungen zwischen Trocknerkörpern und Trocknerdeckel nach den Ansprüchen 7 oder 8 führt dazu, daß die Kanäle bzw. das Gehäuse beim Schließen des Trocknerdeckels dicht abgeschlossen werden. Dadurch wird verhindert, daß abgeschiedenes Wasser, das am Trocknerdeckel herunterläuft, in die Kanäle mit dem getrockneten Granulat gelangt und den Trocknungsgrad verschlechtert.

Die Anbringung der Ein- und Auslaßöffnungen an der Rückseite des Gehäuses nach Anspruch 9 ist die konstruktiv einfachste Lösung für die Zu- bzw. Ableitung von Luft und Wasser.

Der erfindungsgemäße Trockner wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht des Trocknerkörpers bei geöffnetem Deckel,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Trockners,

Fig. 3 den Teilschnitt durch einen geschlossenen Beschleunigungskanal.

Anhand von Fig. 1 läßt sich der prinzipielle Aufbau des erfindungsgemäßen Trockners und seine Funktionsweise erläutern. Zum besseren Verständnis sind zusätzlich die Luftströme durch den Trockner mit Hilfe von Pfeilen dargestellt. Die wesentlichen Bestandteile des Trockners sind der Trocknerkörper 1 und der Trocknerdeckel 2. Sie sind über die Scharniere 3 beweglich verbunden. Der Trocknerkörper ist an der Befestigungswand 4 angebracht.

Durch die Einlaßöffnung 5 und über den Einlaßkanal 6 gelangt das Granulat-Wasser-Gemisch in den Trockner. Am Ende des Einlaßkanals 6 gerät das Granulat-Wasser-Gemisch in den Zuführkanal 7 und in den Wirkungsbereich der Blasdüse 8. Ein Teil der mit hoher Geschwindigkeit aus der Blasdüse 8 austretenden Luft durchströmt das Vorentwässerungssieb 9 und reißt dabei größere Mengen Wasser mit. Die in Kanalrichtung gerichtete Geschwindigkeitskomponente sorgt dafür, daß die Granulate nicht auf dem Vorentwässerungssieb 9 liegen bleiben und daß kein gegen die Förderung des Granulat-Wasser-Gemisches gerichteter Luftstrom entsteht. Am Ende des Zuführkanals 7 gerät das Granulat- Wasser-Gemisch in den Wirkungsbereich der Treibdüse 10. Die aus der Treibdüse 10 austretende Luft reißt das Granulat-Wasser-Gemisch mit und transportiert es in die Fangdüse 11, die ein Teil des Beschleunigungskanals 12 ist. Der Zuführkanal 7, die Treibdüse 10 und die Fangdüse 11 bilden zusammen einen Injektor 13. Nach der Beschleunigung im Beschleunigungskanal 12 erreicht das Granulat-Wasser-Gemisch das erste Prallsieb 14. Ein großer Teil des Wassers und der Luft tritt aufgrund der Trägheit durch das Prallsieb 14 hindurch, während die Granulate abprallen und in den Zuführkanal 15 gelangen. Von hier aus geht es weiter in den nächsten Injektor 16 und der im vorangegangenen beschriebene Ablauf wiederholt sich. Je nach angestrebter Trocknungsleistung kann der Trockner eine größere Anzahl solcher Trocknerstufen aufweisen. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Trockner sind es drei Stufen. In der letzten Stufe gelangt das Granulat nach dem Prall am Prallsieb 17 allerdings nicht in einen Zuführkanal sondern in den Auslaßkanal 18, über den es durch die Auslaßöffnung 19 ins Freie tritt. In den Auslaßkanal 18 ist ein weiteres Sieb 20 integriert. Es verhindert, daß sich Kondenswasser, das sich an den Wänden des Auslaßkanals 18 niedergeschlagen hat, über den Boden des Auslaßkanals 18 aus der Auslaßöffnung 19 heraustropft.

lm folgenden sollen die Wege des Wassers durch den Trockner beschrieben werden. Das am Vorentwässerungssieb 9 abgeschiedene Wasser sammelt sich am tiefsten Punkt des entsprechenden abgeschlossenen Bereichs des Trocknergehäuses 21. Von hier aus gelangt es durch die Abflußöffnung 22 über die gestrichelt dargestellte Entwässerungsleitung 23 zum Wasserauslaß 24. Auch das an den Prallsieben 14, 17 und 25 abgeschiedene Wasser sammelt sich am jeweils tiefsten Punkt des entsprechenden Bereichs des Trocknergehäuses 21. Durch die Abflußöffnungen 26 bis 28 kommt es in die Entwässerungsleitung 23. Analog ist das Prinzip für die Ableitung des am Sieb 20 abgeschiedenen Wassers. Allerdings kann der Querschnitt der Abflußöffnung wegen der nur geringen Wassermengen kleiner sein. Eine weitere Abflußöffnung 30 befindet sich im Bereich der Luftverteilung 31. Über sie wird Leckage, die bei schadhafter Dichtung zwischen Trocknerkörper 1 und -deckel 2 in die Luftverteilung gelangt, und Wasser, das gegen die Luftförderrichtung über die Treibdüsen 10, 32 und 33 in die Luftverteilung eingedrungen ist, abgeleitet. Um die Menge an Luft, die ja auch durch diese Abflußöffnung abblasen kann, möglichst gering zu halten, ist der Querschnitt der Abflußöffnung 30 klein.

Die Wege der Luft durch den Trockner sind durch Pfeile kenntlich gemacht. Von einem Gebläse 34 (in Fig. 2) wird Luft durch die Lufteintrittsöffnung 35 in die Luftverteilung 31 gedrückt. Von hier verzweigt sich der Luftstrom in Teilströme, die zu den Treibdüsen 10, 32 und 33 gehen. Der weitere Weg wird exemplarisch nur für die erste Stufe des Trockners beschrieben. Nach dem Austritt aus den Treibdüsen 10 gelangt die Luft zusammen mit dem Granulat-Wasser-Gemisch in die Fangdüse 11 und von da in den Beschleunigungskanal 12 und dann an das Prallsieb 14. Der größte Teil der Luft tritt zusammen mit dem Wasser durch das Prallsieb 14 hindurch und gelangt durch die Luftaustrittsöffnung 36 und die Abluftleitung 37 ins Freie. Der restliche Teil der Luft strömt zusammen mit dem Granulat in den Zuführkanal 15. In der Luftverteilung 31 wird der Luftdurchsatz nicht nur auf die Treibdüsen 10, 32 und 33 verteilt, sondern es wird noch ein weiterer Teilstrom abgezweigt. Der gelangt durch die Rückwand des Trocknergehäuses 21 über die Verbindungsleitung 38 in die Blasdüse 8. Ein Teil dieses Luftstroms tritt zusammen mit dem Wasser durch das Vorentwässerungssieb 9 und gelangt durch die Luftaustrittsöffnung 39 und über die Abluftleitung 40 ins Freie. Der andere Teil gelangt über den Injektor 13 in die Beschleunigungsstrecke 12. Der weitere Weg der Luft von hier ab wurde bereits im vorangegangenen beschrieben. Nur sehr schwach ist der Luftstrom, der aus dem Auslaßkanal 18 durch das Sieb 20 tritt. Durch die Luftaustrittsöffnung 41 und über die Abluftleitung 42 gelangt er ins Freie. Die Abluftleitungen 37, 40 und 42 sind mit Steigung verlegt, damit sich Tröpfchen und Kondenswasser an den Wandungen der Leitungen niederschlagen und zurück ins Trocknergehäuse 21 fließen können. Sie gelangen dann zu einer der Abflußöffnungen 26, 27 oder 28.

In Fig. 2 sind der Trocknerkörper 1 und der Trocknerdeckel 2 mit der Einlaßöffnung 5 in geschlossenem Zustand zu sehen. Zur Erzielung einer größeren Übersichtlichkeit ist von der Entwässerungsleitung 23 nur der letzte Teil dargestellt, desweiteren wurde auf die Darstellung der Abluftleitungen 40 und 42 (in Fig. 1) verzichtet. Lediglich die Abluftleitung 37 und die Verbindungsleitung 38 sind zu sehen. Die Abluftleitung 37 ist mit dem Halter 43 an der Befestigungswand 4 befestigt. Zum Reinigen kann der Trocknerdeckel 2 um die Scharniere 3 um 180 Grad geöffnet werden. Der Trocknerkörper 1 ist durch Gießen hergestellt. Die Lufteintrittsöffnung 35, die Luftaustrittsöffnungen 36, 39 und 41 sowie die Abflußöffnungen 22 und 28 sind als Stutzen mit an den Trocknerkörper 1 angegossen, so daß die entsprechenden Leitungen einfach anzuschließen sind. Das Gebläse 34 erzeugt den Luftstrom.

In Fig. 3 ist eine Möglichkeit dargestellt, wie die Kanäle 44bzw. das Trocknergehäuse 21 beim Schließen des Trocknerdeckels 2 gegen den Trocknerkörper 1 abgedichtet werden können. An den Stirnseiten der Wände des Trocknerkörpers 1, die dem Trocknerdeckel 2 zugewandt sind, befinden sich linienförmige Dichtungen, die in Nuten eingelassen sind. Diese Dichtungen befinden sich an allen Stirnseiten der Wände des Trocknerkörpers 1. Diese Stirnseiten sind in Fig. 1 als dicke, schwarze Linien dargestellt.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Trocknen von Granulat, insbesondere Kunststoffgranulat, bei dem das Granulat-Wasser-Gemisch einem Kanal zugeführt wird, in dem es von einem Luftstrom beschleunigt wird und das Granulat an einem Sieb durch Prall abgebremst wird, sodaß das Wasser weiterfliegt und damit abgeschieden wird und bei dem mehrere Beschleunigungskanäle mit den dazugehörigen Luftkanälen und Prallsieben hintereinandergeschaltet sind, wobei sich die Kanäle und Siebe in einem Gehäuse befinden, in dem das am Prallsieb abgeschleuderte Wasser aufgefangen wird, dadurch gekennzeichnet,

    daß ein Teil des Kanals, in dem das Granulat-Wasser-Gemisch gefördert wird, als Fangdüse 11 ausgebildet ist, der die Luft durch einen Luftkanal zugeführt wird, der als Treibdüse 10 abgebildet ist, wobei die Fangdüse 11 und die Treibdüse 10 zusammen mit dem Zuführkanal 7 für das Granulat-Wasser-Gemisch einen Injektor 13 bilden,

    daß die Fangdüse 11 und der nachfolgende Beschleunigungskanal 12 zum Prallsieb 14 schräg nach oben verlaufen,

    daß der Zuführkanal 15 vom Prallsieb 14 zum nächsten Injektor 16 schräg nach unten verläuft,

    und daß das Lot auf die Fläche des Prallsiebs 14 den Winkel zwischen der Achse des Beschleunigungskanals 12 und der Achse des Zuführkanals 15 in etwa halbiert.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderhöhe vom Injektor 13 bis zum Prallsieb 14 höher ist als der Höhenverlust vom Prallsieb 14 bis zum nächsten Injektor 16.
  3. 3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe 9, 14, 17, 20 und 25 eben sind.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kanäle 44 sowie das Trocknergehäuse 21 im wesentlichen aus nur zwei Teilen gebildet werden, nämlich aus dem Trocknerkörper 1 mit den Kanalkonturen und Gehäusewänden und dem Trocknerdeckel 2.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknerkörper 1 aus Aluminium-, Edelstahl- oder Siliziumguß gegossen ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknerkörper 1 aus Blechen zusammengeschweißt ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknerkörper 1 an den Stirnseiten der Wände, die dem Trocknerdeckel 2 zugewandt sind, linienförmige Dichtungen 45 aufweist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknerdeckel 2 auf der zum Trocknerkörper zugewandten Seite linienförmige Dichtungen aufweist, die dem Verlauf der Stirnseiten der Wände des Trocknerkörpers 1 entsprechen.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknergehäuse auf seiner Rückseite eine Lufteintrittsöffnung 35, Luftaustrittsöffnungen 36, 39. 41 und Abflußöffnungen 22, 26-30 für das abgeschiedene Wasser aufweist.






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