PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3877007T2 01.07.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0277046
Titel Verfahren zur Trocknen von fein verteilten Gütern, insbesondere Getreide und Geräte zur Durchführung dieses Verfahrens.
Anmelder Association pour la Recherche et le Développement des Méthodes et Processus Industriels (Armines), Paris, FR
Erfinder Fraile, Patricia, F-77430 Champagne/Seine, FR;
Renon, Henri, F-92330 Sceaux, FR
Vertreter Matschkur, P., Dipl.-Phys., 8500 Nürnberg; Götz, G., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 8700 Würzburg
DE-Aktenzeichen 3877007
Vertragsstaaten BE, CH, DE, ES, GB, IT, LI, LU, NL
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 04.01.1988
EP-Aktenzeichen 884000084
EP-Offenlegungsdatum 03.08.1988
EP date of grant 30.12.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.07.1993
IPC-Hauptklasse F26B 3/08
IPC-Nebenklasse F26B 17/22   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocknen von fein verteilten Gütern, beispielsweise von Körnern, von Partikeln oder Plaketten. Sie bezieht sich vorteilhafterweise auf die Trocknung von Gütern, bei denen die Kinetik der Trocknung durch die interne Diffusion von Wasser begrenzt ist und bei denen es erwünscht ist, daß sie bis in die Tiefe getrocknet werden mit einer Trocknungshomogenität von Korn zu Korn und wobei die Körner nach der Trocknung ihre Qualitätseigenschaften nicht durch thermische Wertminderung verloren haben. Als Beispiel für derartige Produkte kann man Getreide, z.B. Weizen oder Mais, anführen und auch andere Nahrungskörner, wie Sonnenblumenkerne. Die Erfindung betrifft in gleicher Weise eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Dieses letztere ist ein Verfahren, welches auf dem Prinzip des Suspendierens des zu trocknenden Produkts in einem Gasstrom basiert, der das heiße Trocknungsfluid bildet. Man bildet eine dicke Schicht des zu trocknenden Produkts und man läßt im aufsteigenden Strom das genannte heiße Fluid durchstreichen, wo es dann das Erscheinungsbild eines siedenden Fluids annimmt, welches kontinuierlich bewegt ist und es nimmt integral den Raum ein, der ihm zur freien Oberfläche reserviert ist nach Art einer Flüssigkeit, wobei die Geschwindigkeit des Gasstroms an die physischen Charakteristiken des Produkts angepaßt ist. Diese Technik, die "Trocknung im fluidisierten Bett" genannt wird, ermöglicht eine Verbesserung der Trocknungsphänomene im Niveau des dichten Bettes und begünstigt dabei den thermischen Austausch.

Zum Trocknen von Getreide kennt man bereits Trockner mit keilförmiger Hülle. Derartige Trockner sind häufig in mehrere übereinander angeordnete Kästen oder Kassetten unterteilt, in denen die thermische Behandlung unterschiedlich ist, je nachdem wie das Korn unter Wirkung der Schwerkraft um das Hüllrohr absteigt, welches die heiße Luft im Inneren der Körnermasse verteilt. In jedem Fall ist der Kontakt Luft/zu trocknendes Gut nicht optimal und es bilden sich bevorzugte Luftdurchlässe, die eine heterogene Behandlung des Produkts begünstigen. Darüber hinaus müssen diese Apparate, um wirksam zu sein, sehr große Abmessungen aufweisen und erfordern eine beträchtliche Investition; die kleineren Trockner dieses Typs, die man "Bauern"-Trockner nennt, haben einen sehr schlechten Wirkungsgrad (ungefähr 1500 kcal/kg verdampftes Wasser), wobei die Verweilzeit der Körner im Apparat zwischen 5 und 11 Stunden variiert.

Auf dem Gebiet der landwirtschaftlichen Nahrungsmittelproduktion, die, wie bereits weiter oben erwähnt worden ist, eine der Hauptanwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung darstellt, infolge der Tatsache, daß die landwirtschaftlichen Lebensmittelprodukte häufig eine Trockriung vor der Konditionierung benötigen, kennt man verschiedene Typen von Trocknern, die das Prinzip der Trocknung im fluidisierten Bett verwenden, wobei diese Trockner in zwei Kategorien klassifiziert werden können.

Die erste Kategorie ist die der Trockner, in denen das Trockenmaterial den Transport und die Trocknung des Produkts sicherstellen soll, wozu der Trockner gehört, der im tschechischen Patent Nr. 183 578 beschrieben ist, und der einen Trockner mit einer einzigebn Etage darstellt, sowie der Trockner, wie er im französischen Patent FR-A- 2539496 beschrieben ist, der ein Trockner mit mehreren Etagen ist. In den Trocknern dieses Typs ist die Homogenität der thermischen Behandlung, die durch das In-Suspension-Halten der Körner herbeigeführt ist, in starkem Maße beeinträchtigt durch eine schlechte Verteilung der Aufenthaltsdauer, die durch die regellose Verteilung der Partikel bewirkt wird. Darüber hinaus sind die Trockner mit einer einzigen Etage im allgemeinen schlecht an die Trocknung der Teilchen angepaßt, da die interne Diffusion des gebundenen Wassers die Begrenzungsstufe des Verfahrens darstellt. In der Tat muß das Gerät angepaßt werden, damit die minimale Aufenthaltszeit des Produkts der mittleren Verweildauer zum Erhalten einer ausreichenden Behandlung der Körner korrespondiert. In jedem Fall muß die Gesamtaufenthaltsdauer des Produkts optimiert werden, um die Qualität als Lebensmittel zu erhalten. Infolge der großen Schwankung der Aufenthaltsdauer ist die Abmessung der Geräte relativ groß und dies zieht die Verwendung von entsprechend bedeutenden Belüftungsanlagen nach sich, bei denen das zwingende Recyceln schwierig realisierbar ist. Die zweite Kategorie ist die der Trockner, in denen das Trocknungsmittel die Trocknung des Produkts sicherstellt, während sein Transport durch mechanische Mittel bewirkt wird. Zu den Trocknern dieser Kategorie gehört der in der bulgarischen Publikation A.I.DRAGANOV: "Trudove Na Nauchnoiezsledovatelskija Institut Po E'rnosakhranenie E'rnoprerabotka I Khlebpoproizvodstvo (SOFIA), 1971 V.2 ; 61-73" beschriebene, der ein Trockner mit vier Etagen ist. In den Trocknern dieser zweiten Kategorie ist die Verteilung der Aufenthaltszeit perfekt durch mechanische Mittel kontrolliert, die aus vertikalen Dampf sperren bestehen, welche die Verschiebung der Körnerbetten auf den perforierten Ebenen, die als Gasverteiler dienen, sichern. Die Geräte dieses Typs, die nur eine Etage aufweisen, zeigen die gleichen Nachteile, wie sie oben beschrieben sind. Was das bulgarische Gerät anlangt, so ermöglicht seine Konzeption nicht die Passage von Luft von eine Etage zur anderen. Jede Etage ist getrennt mit Warmluft (125ºC) oder Kaltluft (15ºC) versorgt, die durch einen unabhängigen Ventilator zugeführt wird. Bei der Fluidisierung ist nun aber die notwendige Luftzufuhrmenge proportional zur Oberfläche des zu fluidisierenden Bettes. Man stellt fest, daß in diesem Fall die zu heizende Luftmenge zweimal größer ist als es erforderlich wäre, wenn man eine Passage der Luft von einer Etage zur anderen hätte. Darüber hinaus wird bei der Kühlung der beiden Etagen, die hierzu vorgesehen sind, die vom Mais entwickelte Wärme nicht wiedergewonnen. Teilweise aus diesen beiden Gründen ist auch der Energieverbrauch recht hoch < in der Größenordnung von 1400 kg/cal. pro Kilo Wasserdampf).

Der begrenzende Schritt bei der Trocknung von Mais ist die Diffusion von Wasser vom Innern des Korns zur Oberfläche, wobei diese Diffusion durch erhöhte Temperatur des Korns verbessert wird, und es ist interessant, dieses Korn auf einer vorgegebenen Temperatur während einer vorgegebenen Zeit zu halten, ohne daß Trockenluft zirkuliert, um damit die Diffusion ohne zusätzlichen Energiebedarf zu beschleunigen.

In dem bulgarischen Trockner ist die Kühlung des Korns zwischen zwei Trocknungsetappen eine energieverbrauchende Aktion, da:

- man die zur Heizung des Korns zugeführte Wärme verliert,

- man die innere Diffusion des Wassers verlangsamt,

- man Energie zur Fluidisierung verschwendet.

Mit den existierenden Trockner ist es niemals gelungen, gleichzeitig die Homogenität der Aufenthaltsdauer des Korns und eine wirksame Zirkulation der fluiden Mittel, vom energetischen Standpunkt betrachtet, zu realisieren. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Lösung dieser Aufgabe durch das in Abteilen erfolgende Fließen des Korns und durch die Passage der Trocknungsluft von einer Trocknungsetage zur anderen im Gegenstrom mit dem zu trocknenden Material.

Die Homogenität der Verweilzeit des Korns in den verschiedenen Sektionen der Vorrichtung ist wichtig, um eine fortgeschrittene Trocknung des Korns und die Konservierung der Nahrungsmittelgualitäten zu erreichen. Die Wanderung der Feuchtigkeit im Korn erfordert eine gewisse Zeit für die Diffusion, wobei diese Diffusion rascher stattfindet, wenn die Temperatur des Korns ansteigt. Umgekehrt hängt der Verlust der Nahrungsmittelqualitätseigenschaften (oder anderer Qualitätseigenschaften) wesentlich von der Zeit ab, mit der das Korn auf hoher Temperatur gehalten wird. Um den notwendigen Kompromis zwischen der Trocknungsgeschwindigkeit und der Beibehaltung der Qualität am besten zu realisieren ist es zweckmäßig, wenn man die Temperatur und Trocknungszeit auswählt. Das ist nur möglich, falls alle Körner die gleiche thermische Geschichte aufweisen. In dem Maß, in dem die Aufenthaltszeiten nicht für alle Körner auf einer gegebenen Etage, die einer homogenen Temperatur unterworfen ist, die gleichen sind, ist es nicht möglich, den bestmöglichen Kompromis für alle Körner zu verwirklichen. Gewisse Körner, die nur eine kurze Zeitspanne auf hoher Temperatur gehalten waren, werden nicht trocken, andere, die zu lange auf hoher Temperatur gehalten worden sind, haben ihre Qualitätseigenschaften verloren (sie sind gekocht).

Man hat danach gesucht, eine günstige Zirkulation der Körner und des Trocknungsfluids zu schaffen, welche es gestattet, eine homogene Verweildauer zu erhalten, was dazu führt, das fluide Körnerbett durch Wände abzuteilen, da es ohne diese Wände total vermischt würde und zu einer großen Streuung der Aufenthaltsdauern in der Körner-"Population" führen würde. Die Abtrennung selbst sollte mobil sein, um eine Verschiebung der Körner in einem kontiuierlichen Prozeß zu gestatten, d.h. wo die Temperatur in Funktion der Zeit an einem gegebenen Punkt konstant bleibt.

Aus dem französischen Patent FR-2430582 kennt man noch eine Verbesserung bei Trocknern mit einer Trockenetage, wo das zu trocknende Produkt nur einmal in Kontakt mit dem Trocknungsfluid gebracht wird.: Es ist nicht vorgesehen und es ist auch unmöglich, einen Zwischenheizer zwischen der Zone der Vortrocknung und der Trocknungszone einzuführen. Das Produkt ist dort auf einer vibrierenden Platte angeordnet, die das Abfließen in der Vorheizzone unterstützt; es ist jedoch kein alternierendes Schwitzen-Trocknen möglich. In der Trockenstufe unter der vibrierenden Platte existiert weder ein Wechsel Schwitzen-Fluidisieren, noch ein Wechsel Trocknen-Schwitzen. Die Trocknung ist endgültig nach einer Passage im Fluidisierbett. Die in diesem französischen Patent 2430582 beschriebene Vorrichtung ist also ein einfacher Trockner ohne Zwischenaufheizung des zu trocknenden Produkts.

Die vorliegende Erfindung hat deshalb zum Ziel, ein Verfahren zum Trocknen von fein verteilten Gütern, die durchgehend getrocknet werden können, durch In-Kontakt-Bringen der Güter in einem fluidisierten Bett mit einem heißen Trocknungsfluid in Aufstrom, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es Wechsel von Trocknungsschritten und Ausschwitzschritten der Güter im Verlaufe der Behandlung umfaßt, wobei das Ausschwitzen eine Abwesenheit der Zirkulation des Trocknungsfluids um die Güter beinhaltet. Man regelt vorteilhafterweise die Trocknungszeit und die Schwitzzeit im Verlauf des Verfahrens in Funktion des Feuchtigkeitsgrades der zu trocknenden Güter. Darüber hinaus bewerkstelligt man den Transport der zu trocknenden Güter mit Hilfe anderer Mittel als des Trocknungsfluids, insbesondere mit Hilfe mechanischer Mittel, um so die Teilung in abeschottete Sektoren mit dem Ziel einer Verhinderung der axialen Vermischung der Teilchen zu ermöglichen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt darüber hinaus wenigstens eine Behandlungsetage und vorzugsweise eine Mehrzahl solcher übereinander angeordneter Etagen. In diesem Fall benutzt man den gleichen Fluß an Trocknungsfluid, was vorteilhaft beim Recyceln ist und was zu einer beachtlichen Verminderung der benötigten Trocknungsfluidmenge führt: Als Vergleichsbeispiel für zwei Geräte gleicher Leistung beträgt der Bedarf an Luft, die im Trockner verwendet wird, bei einem bekannten Trockner (Bauern-Trockner mit keilförmigem Hüllrohr) und einem erfindungsgemäßenm Trockner: 7,8 m³/sec. für den bekannten Trockner und 4,5 m³/sec. für den erfindungsgemäßen Trockner. Dies stellt eine bedeutsame Verbesserung auch gegenüber dem Trockner dar, wie er in der oben erwähnten bulgarischen Publikation beschrieben ist. Im Falle der Verwendung eines Trockner mit mehreren Etagen kann man vorteilhafterweise die Oberfläche der Etagen varrieren, indem man das Verhältnis von Trockenzeit und Schwitzzeit verändert.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt der Transfer der zu trocknenden Güter von einer Etage zur anderen außerhalb der Fluidisierzone, um den Transfer zu vereinfachen (in Abwesenheit von Luftzirkulation im Gegenstrom), das Trocknungsfluid wirtschaftlicher zu machen und um Verluste unnötiger Chargen zu vermeiden.

Darüber hinaus kann man die Temperatur des Trocknungsfluids zwischen unterschiedlichen Behandlungsblöcken, von denen jeder wenigstens eine Behandlungsetage umfaßt, vorteilhafterweise verändern. Bevorzugt hat man dabei einen oberen Block, der eine Vortrockenetage enthält, wenigstens einen Zwischenblock mit einer Mehrzahl von Trockenetagen, und einen unteren Block mit wenigstens einer Etage zum Abkühlen der Güter am Ende des Trocknungsprozesses.

Im übrigen kann gemäß einem interessanten Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, daß man die zu trocknenden Güter von Stengeln und anderem leichten Abfall, der auf der freien Oberfläche des Fluidisierbettes mitgeschleppt wird, in der obersten Vortrocknungsetage befreit. Der Abfall, der auf der Oberfläche des Fluidisierbetts schwimmt, kann durch ein mechanisches Mittel, durch Rakeln auf der Oberfläche, und Austrag über ein Wehr oder ein moderates Absaugen des Trocknungsfluids von der Oberfläche abgesaugt werden. Die feineren Abfälle, wie Samenhüllen, werden mit dem Strom des Trocknungsfluids mitgeschleppt, woraus sie mit Hilfe eines Zyklons oder durch Verlangsamung der Geschwindigkeit des Stroms des Fluids (Vergrößerung des Querschnitts der Passage) vor der eventuellen Rezyklierung abgetrennt werden.

Nach einem anderen Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß man bei vorgegebener Vorrichtung und identischen Charakeristika der Heizung des Trocknungsfluids die Transportgeschwindigkeit der zu trocknenden Güter in jeder Etage entsprechend dem Feuchtigkeitsgrad der Güter regelt. Diese Möglichkeit ist von sehr großem praktischem Interesse. Man kann in gleicher Weise bei vorgegebenem Aufbau und identischen Charakteristika der Transportgeschwindigkeit der zu trocknenden Güter die Charakteristika der Heizung ändern.

In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß man den Feuchtigkeitsgrad der zu trocknenden Güter an verschiedenen Stellen kontrolliert, um je nach Bedarf die Bedingungen der Trocknung des Ausschwitzens durch die Transportgeschwindigkeit der zu trocknenden Güter und/oder die Temperatur des Trocknungsfluids zu modifizieren.

Der Zweck des Wiederschwitzens besteht darin, die Diffusion der Feuchtigkeit vom Innern des Korns während einer ausreichenden Zeit zu gestatten, ohne Trocknungsfluid zu verbrauchen. Der Zweck des Trocknungsfluids ist ein mehrfacher: Übertragung von Wärme auf das Korn, um es zu heizen und um die Verdampfung des Wassers zu sichern, Abtransport des Wasserdampfs von der Oberfläche des Korns. In verschiedenen Trocknungsphasen ergibt es sich, daß diese Operationen rascher stattfinden als die Wanderung der Feuchtigkeit im Korn, was die Anwendung des Wiederschwitzens rechtfertigt, einer Periode, während deren die Feuchtigkeit vom Innern des Korns zur Oberfläche wandert ohne Verbrauch von Trocknungsfluid.

Die Kombination der vorstehend beschriebenen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht es, die Dauer der Trocknungszyklen sowie die Abmessung der Trockner und den Energieverbrauch erheblich zu vermindern, wobei der Wechsel der Etappen Trocknung-Schwitzen die besten Trocknungskonditionen verwirklicht. Die Erfindung schafft damit die Möglichkeit der Schaffung eines einfachen Trockners (Bauern-Trockner) mit optimierter Funktionsweise (Zyklus von einer Stunde anstelle von 7 bis 11 Stunden der bekannten Bauern-Trockner gleicher Leistungsfähigkeit).

Parallel dazu wird im Falle der Trocknung von Getreide oder Lebensmittelkörnern durch eine sorgfältige Wahl der Behandlungstemperaturen die Nahrungsqualität der Körner gewahrt. Diese Qualität wird als Funktion der Mengen der Aminsäuren ausgewählt (wie Lysin, Cystin und Methionin bei Mais), die im Trocknungsverlauf noch in den Körnern sind. Dabei konnte gezeigt werden, daß dann, wenn der Feuchtigkeitsgrad der Maiskörner oberhalb 20% liegt, die Temperatur des Korns ungefähr 120ºC in der obersten Etage des Verfahrensablaufs erreichen kann, ohne exzessive Schädigung der Proteine. Anschließend muß die Trocknung in den Zwischenetagen fortgesetzt werden bei einer Temperatur von ungefähr 90ºC vor dem Abkühlen und Silieren.

Die vorliegende Erfindung umfaßt darüber hinaus eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wobei diese Vorrichtung den Vorteil hat, daß sie eine aus Modulen aufgebaute Konstruktion darstellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt:

- eine parallelepidedische Hülle mit vertikaler Achse, in welcher wenigstens ein horizontales perforiertes Plateau, welches die untere Begrenzung einer Etage des Fluidisierbetts bilden soll, ein Schützbrett, welches senkrecht auf dem genannten Plateau von einem Ende zum anderen verschiebbar ist, wobei es je nachdem, wo es sich in der einen oder anderen Extremstellung befindet, eine Öffnung öffnet oder schließt, die in der Wand der Hülle um das Plateau angeordnet ist, zwei seitliche äußere Schächte, die jedem Plateau zugeordnet sind, wobei jeder Schacht durch eine Außenwand begrenzt ist, die der Gesamtvorrichtung gemeinsam ist und durch einen Boden, der in der gleichen Ebene angeordnet ist, wie das genannte plateau, und fähig ist, eine position neben dieser einzunehmen zum Zwecke des Nachfüllens des Schachts und des Wiederschwitzens seines Inhalts, oder aber eine nach außen verschobene Position zum Entleeren des Inhalts des Schachts in eine darunterliegende Etage, ein Schützbrett, das senkrecht auf dem Boden jedes Schachts verschiebbar zwischen der genannten Außenwand und der Wand der Hülle montiert ist, die die vorerwähnte Öffnung enthält und dabei in der Lage ist, diese Öffnung in seiner entsprechenden Extremposition zu verschließen;

- eine Einrichtung zur translatorischen Verschiebung der Schützbretter und der Böden der Schächte, und

- eine Einrichtung zum Transportieren des Behandlungsfluids im Sinne einer aufsteigenden Bewegung entsprechend einem einheitlichen Fluß.

Die Etagen sind in Blöcken von wenigstens einer Etage angeordnet, wobei diese Blöcke durch Platten getrennt sind, die die zu trocknenden Güter passieren lassen, wobei das Trockenfluid von einem Block zum anderen über eine äußere Kanalisation kommuniziert, in welcher ein Heizorgan oder Wärmeaustauschorgan sich befindet, welches dazu bestimmt ist, die Temperatur des Trocknungsfluids zu modifizieren; sie kann eine Entstaubungsvorrichtung vom Zyklontyp enthalten, welche am Auslaß des Trocknungsfluids angeordnet ist; schließlich kann die Hülle wenigstens ein Sichtfenster enthalten.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend , was nicht einschränkend zu verstehen ist, Ausführungsbeispiele der Realisierung der Erfindung und der Trocknungsvorrichtung für Mais unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht einer Trocknungsvorrichtung, wobei durch das Aufbrechen die innere Struktur der Vorrichtung erkennbar ist,

Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Plateaus für die Vorrichtung nach Fig. 1 von oben,

Fig. 5 und 6 Ansichten analog der nach Fig. 4 mit etwas abweichender Konstruktion,

Fig. 7 einen schematischen Axialschnitt durch eine komp1ette Trocknungsvorrichtung zum Trocknen von Mais mit mehreren Trocknungsblöcken, wobei der Zwischenblock in seinem grundsätzlichen Aufbau der Anordnung nach Fig. 1 entspricht,

Fig. 8 einen schematischen axialen Schnitt einer erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung,

Fig. 9A bis 9D schematische axiale Schnittbilder einer Behandlungsetage der Vorrichtung nach Fig. 8 zur Erläuterung der Phasen der Verschiebung des Korns, und

Fig. 10 eine Ansicht analog zu Fig. 7 einer komplette Vorrichtung zur Trocknung von Mais mit einer Struktur, in welche die Vorrichtung nach Fig. 8 integriert ist.

Die Trocknungsvorrichtungen entsprechend den Ausführungsformen der Figuren 1 und 7 sind als Ausführungsbeispiele zu verstehen und fallen nicht in den Schutzbereich der Vorrichtungsansprüche.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 erkennt man bei 1 in seiner Gesamtheit eine Vorrichtung, die einen der Trocknungsblocks eines kompletten Trockners der Fig. 7 darstellt.

Diese Vorrichtung 1 besteht aus einer äußeren zylindrischen Hülle 2 mit einer seitlichen zylindrischen Wand 3 einerseits, einer Bodenplatte 4, und andererseits einer oberen planen Wand 5.

In der Seitenwand 3 ist in der Nähe des Bodens 4 und in einer Ebene parallel dazu eine Öffnung 6 vorgesehen, durch welche im Innern der Hülle 2 eine äußere Kanalisation 7 zur Zuführung von Luft ins Innere der Hülle 2 einmündet. Diese Kanalisation 7, die entsprechend einem möglichen Ausführungsbeispiel dargestellt ist, so daß sie sich senkrecht zur Achse der Hülle 2 im Einmündungsbereich erstreckt, ist direkt mit dieser Hülle dicht verbunden. Im Innern der Kanalisation 7 ist ein Heizkörper oder Wärmetauscher angeordnet, der nur symbolisch angedeutet und mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist. Der Pfeil fe symbolisiert die Strömungsrichtung der Luft, die, sei es durch Kompression mit Hilfe wenigstens eines Ventilators, sei es durch Saugen mit Hilfe wenigstens eines Ventilators, oder sei es durch eine Kombination dieser beiden Möglichkeiten, eingebracht wird, wobei diese Ventilatoren in der Zeichnung nicht dargestellt sind.

In der Seitenwand 3 der Hülle 2 ist in der Nähe der oberen Wand 5 eine Öffnung 11 eingebracht, die in einer Ebene parallel zur oberen Wand 5 angeordnet ist und gerade über der Öffnung 6 liegt. Diese Öffnung 11 verbindet das Innere der Hülle 2 mit einer Kanalisation 12 zur Extraktion von Luft. Diese Kanalisation 12 ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel wieder so ausgebildet, daß sie rechtwinklig zur Hülle 2 steht und dichtend mit dieser verbunden ist. Der Pfeil fs symbolisiert die Richtung des extrahierten Luftstroms.

Die Hülle 2 enthält zwischen den durch die Öffnungen 6 und 11 gebildeten Zonen weitere Öffnungen 15, welche Sichtfenster darstellen, die an verschiedenen Stellen vorgesehen sind, wobei eine Öffnung 15 dieses Typs in Fig. 1 wiedergegeben ist. Diese Öffnungen 15 können durch Türen 16 dicht verschlossen werden, die nach außen geöffnet werden können, z. .B. zur Reinigung oder zur Überprüfung der Innenteile der Vorrichtung. Darüber hinaus dienen diese Öffnungen 15 auch zur Anwendung von Sicherheitsleistungen bei Bränden.

Die Hülle 2 wird von einer axialen Welle 17 durchsetzt, die von einem (in Fig. 1 nicht dargestellten) Motor in Rotation versetzt werden kann, wobei die Bodenwand 4 und die Deckwand 5 der Hülle 2 zu diesem Zweck jede eine zentrale Öffnung aufweisen.

Im Inneren der Hülle 2 sind parallel zu den besagten Wänden 4 und 5 drei Plateaus 18 (speziell bezeichnet mit 18a, 18b und 18c) befestigt, die in jeweils gleichen Abständen voneinander angeordnet sein können, wobei das unterste Plateau 18c über der Öffnung 6 angeordnet ist.

Jedes Plateau 18 (Fig. 4), deren allgemeine Form die einer Scheibe ist, weist eine zentrale Öffnung 19 auf, die so bemessen ist, daß sie die Welle 17 passieren läßt, und stützt sich mit seinem freien Rand 20, die in leichtem Kontakt mit der Seitenwand 3 der Hülle 2 steht, auf nicht gezeigten Haltevorrichtungen ab, die von der Innenseite dieser Seitenwand 3 getragen werden.

Wie man in Fig. 4 erkennen kann, enthält übrigens jedes Plateau 18 drei Abschnitte, von denen jedes einer gewissen Anzahl von Sektoren der Scheibe entspricht, die im dargestellten Ausführungsbeispiel virtuell in sechzehn Sektoren unterteilt ist. Die drei Abschnitte können wie folgt beschrieben werden:

ein Abschnitt 21 mit einer Vielzahl von Perforationen 24 entsprechend elf nebeneinander angeordneten Sektoren der Scheibe

ein ebener Abschnitt 22, der vier Sektoren entspricht, wovon einer (22a) an einen Sektor des perforierten Abschnitts 21 angrenzt, während die drei anderen (22b), die ihrerseits nebeneinanderliegen, an den anderen Rand-Sektor des Abschnitts 21 angrenzen;

der übrigbleibende Abschnitt 23 der Scheibe, die einem Sektor der Scheibe entspricht, ist nicht materiell ausgebildet und bildet somit eine Öffnung im Plateau.

In den Figuren 5 und 6 sind Ausführungsvarianten des Plateaus 18 der Fig. 4 dargestellt, wobei die einzelnen entsprechenden Elemente der Plateaus 118 bzw. 218 denen des vorher beschriebenen Ausführungsbeispiels entsprechen, wenn man von den Bezugszeichen jeweils 100 bzw. 200 abzieht.

Das Plateau 118 unterscheidet sich vom Plateau 18 durch die Tatsache, daß der Abschnitt 121 nur acht Sektoren entspricht, daß der Abschnitt 122a umgekehrt zwei Sektoren umfaßt, die nebeneinander angeordnet sind, und der Abschnitt 122b fünf nebeneinanderliegende Sektoren anstelle von drei aufweist.

Was das Plateau 218 in Fig. 6 anlangt, so unterscheidet es sich vom Plateau 18 in Fig. 4 durch die Tatsache, daß drei Sektoren des Abschnitts 21 keine Perforationen 224 mehr umfassen und deshalb einen Teil des ebenen Abschnitts 122b entsprechen, wobei der durch die drei Sektoren im ebenen Abschnitt benachbart an die nicht materiell ausgebildete Sektion 223 gebildete Abschnitt mit dem Bezugszeichen 222c versehen ist. Der perforierte Abschnitt 221 ist somit in zwei identische Abschnitte 221a und 221b unterteilt.

Zurückkommend auf die Fig. 1 erkennt man, daß die Vorrichtung 1 durch drei radial sich erstreckende Platten 25 komplettiert wird, die senkrecht auf dem unteren Plateau 18c montiert sind. Zwei dieser Platten sind jeweils mit den beiden radialen Kanten 26 (Fig. 4) des Plateaus 18c verbunden und begrenzen den offenen Abschnitt 23, während die dritte 29 sich parallel zur Welle 17 erstreckt und die Spitze des durch die beiden anderen gebildeten Winkels abschließt. Die drei Platten 25, 29 und die Seitenwand 3 der Hülle 2 sind nach unten verlängert über die Bodenwand 4 hinaus, welche im Abschnitt zwischen diesen drei Wänden 25, 29 geöffnet ist. Diese begrenzen mit der Hülle 2 eine Rutsche zum Austrag von Mais.

Wie bereits weiter oben angedeutet worden ist, sind die drei Plateaus 18a, 18b und 18c, mit welchen die Trockenvorrichtung 1 versehen ist, identisch. Dennoch sind sie jede mit einer anderen Winkellage der Sektoren angeordnet, derart, daß der offene Abschnitt 23 jedesmal um einen Sektor entgegen dem Rotationsdrehsinn der Welle 17 versetzt ist, wobei der Drehsinn der Welle 17 schematisch durch den pfeil fr in Fig. 1 angedeutet ist.

Auf dieser Welle 17 sind drei identische Gruppen von rechteckigen Flügeln 28 befestigt, von denen jede über einem Plateau 16 befestigt ist und sechzehn radial verlaufende Flügel zählt, die regelmäßig winkelmäßig beabstandet sind, wobei jeder Flügel mit seiner inneren Randkante 28a (Fig. 3) an einer vertikalen Längskante des äußeren Zylinders der Welle 17 befestigt ist.

In der Montagestellung erstrecken sich die Flügel 18 in der Länge praktisch bis in die Nachbarschaft der Seitenwand 3 der Hülle 2 und in der Höhe erstrecken sie sich über eine Distanz, die praktisch gleich und nur geringfügig kleiner ist als die Distanz zwischen zwei Plateaus 18 in ihrer montierten Stellung.

In dieser Position bildet jede Gruppe von Flügeln 28 mit dem Plateau, das ihr zugeordnet ist (18a, 18b oder 18c), eine Behandlungsetage für die Maiskörner. Der obere freie Rand der Flügel 28 der oberen Etage befindet sich unterhalb der Öffnung 11.

In Fig. 1 hat man darüber hinaus durch den Pfeil Fe die Eintrittsöf fnung der Maiskörner in die Trockenvorrichtung angedeutet, wobei der Auslaß durch den Pfeil Fs symbolisiert ist. Die Körner durchdringen dabei entweder eine Öffnung der Wand 3 oberhalb des obersten Plateaus 18a oder durch eine Rutsche 27, die die Blocks zwischen ihnen verbindet.

Die Funktionsweise der Vorrichtung 1 soll im folgenden beschrieben werden:

In der Startposition sorgt man dafür, daß die Welle 17 in eine solche Stellung verdreht ist, daß sie sich in der Position nach Fig. 1 befindet, d.h. die Flügel 28 befinden sich in radialen Ebenen, die durch Radien verlaufen, welche die Plateaus 18 in die verschiedenen vorerwähnten Sektoren unterteilen, wobei die Versetzung zwischen den verschiedenen Plateaus so ausgebildet ist, wie es weiter oben bereits beschrieben wurde.

Man führt den zu trocknenden Mais durch die hierzu vorgesehene Öffnung zu, wobei der Mais dann auf den Sektor 22a des Plateaus 18a fällt. Gleichzeitig setzt man den Motor in Betrieb, der die Welle 17 im Sinne des Pfeils Fr rotierend antreibt, ebenso wie auch die Kompressionsvorrichtung oder die Extraktionsvorrichtung, die dazu bestimmt sind, den internen Luftkreislauf in der Hülle 2 aufzubauen und daraus resultierend die in den drei Etagen der Vorrichtung 1 übereinander angeordneten Fluidisierbetten.

Der auf das Plateau 18a aufgebrachte Mais beginnt auf der oberen Etage fortzuschreiten, und zwar verschoben durch die entsprechenden Flügel 28; er überquert dann den perforierten Abschnitt 21 des Plateaus 18a, der von der aufsteigenden Luft durchsetzt ist, nachdem er bereits die perforierten Abschnitte 21 der beiden anderen Plateaus 18b und 18c durchsetzt hat. Diese Luft ist aufgeheizt auf eine gewünschte Temperatur durch das vorerwähnte Heizorgan 10 und erlaubt die Trocknung des Maises in dem fluidisierten Bett. Bei der Weiterbewegung der Flügel 28 wird der Mais über den ebenen Abschnitt 22b mitgenommen, wo er, nachdem er nicht mehr dem Luftstrom ausgesetzt ist, ein Wiederschwitzen erfährt, ehe er im Abschnitt 23 ankommt, wo er unter der Wirkung der Schwerkraft auf den Abschnitt 22a des Plateaus 18 der unteren Etage fällt. Dort schwitzt der Mais weiter und wird dann von neuem dem Trockenzyklus im fluidisierten Bett unterworfen, bevor er auf das unterste Plateau 18c fällt. Auf diesem Plateau ist seine Bewegung genau gleich bis er schließlich in die Rutsche 27 fällt und von dort entweder in einen weiteren Trockenblock oder zum Auslaß der Vorrichtung, wenn der Trocknungszyklus beendet ist.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung könnte selbstverständlich auch eine andere Anzahl von Etagen aufweisen, wobei die Anzahl der Etagen von der Gesamtaufenthaltsdauer der Körner in der Vorrichtung und der Verweildauer pro Etage abhängt. Der Durchmesser des Mantels 3 ist variabel als Funktion der Durchsatzmenge an zu trocknendem Mais. Die Aufenthaltszeit im Körnerbett auf jeder Etage wird durch die Rotationsgeschwindigkeit des Motors geregelt. Die Durchsatzmenge an zu trocknendem Mais hängt gleicherweise von der Höhe der Körnerschichten und der Rotationsgeschwindigkeit des Motors ab. Der ebene Abschnitt 22 jedes Plateaus 18 entspricht einer gewissen Anzahl von Sektoren, die von der Zahl der Etagen und der gewünschten Ruhezeit abhängt. Aus diesem Grund könnte man die Plateaus 18 der Vorrichtung nach Fig. 1 durch die Plateaus 118 und 218 ersetzen, die weiter oben im Zusammenhang mit den Figuren 5 und 6 beschrieben worden sind. Im Falle der Verwendung der Plateaus 218 hat man eine zusätzliche Wiederschwitzphase zwischen zwei Trocknungsphasen im fluidisierten Bett.

Im übrigen variiert die Wiederschwitzzeit bei einer vorgegebenen Anzahl von geschlossenen Sektoren mit der Rotationsgeschwindigkeit des Motors.

Diese Rotation kann kontinuierlich oder intermittierend erfolgen und seine Geschwindigkeit wählt man als Funktion der angestrebten Behandlung sowie der Charakteristika des zu behandelnden Maises.

Die Stärke des oder der Ventilators(-en) wird bestimmt durch den durch die Körnerbetten hervorgerufenen Druckverlust. Dieser Druckverlust variiert in Funktion der Höhe der Körnerbetten, der Differenz der Dichte zwischen dem Behandlungsfluid (Luft) und dem zu behandelnden Mais, und schließlich von der Porosität des Betts, wobei die Porosität des Betts der Prozentsatz des Leerraums im gesamt eingenommenen Volumen darstellt.

Auf jedem Plateau bleibt der Mais für eine vorgegebene Zeitdauer, bis er rund um die Etage gewandert ist und somit im Innern eines abgeschlossenen Sektors verbleibt, ohne axiale Vermischung.

In Fig. 7 ist eine vollständigere Vorrichtung 301 zum Trocknen von Mais dargestellt.

Diese Vorrichtung umf aßt eine langgestreckte Hülle 302, die eine Wand in Form eines Zylinders 303 sowie einen Boden 304 und eine obere Wand 305 aufweist. Der Boden 304 ist mit einer Kanalisation 307 zur Zuführung von Luft zur Bildung der Fluidisierbetten versehen, wie dies weiter oben bereits im einzelnen ausgeführt wurde. Was die Deckwand 305 anlangt, so ist diese an eine Auslaßkanalisation 312 der Luft angeschlossen, in der eine Entstaubungsvorrichtung 330 angeordnet ist, wobei der Zweig der Kanalisation 312 stromabwärts der genannten Vorrichtung 330 die entstaubte Luft einer anderen Behandlungseinrichtung zuführt, die eine Vorheizung von Mais in einem zu diesem Zweck vorgesehen Trichter sein kann.

Die Hülle 302 umfaßt weiter in der Verbindungszone zwischen der Seitenwand 303 und der oberen Wand 305 eine Öffnung 331, durch welche die Hülle 302 mit einem Rohr 333 verbunden ist, welches geneigt bezüglich der Achse der Vorrichtung 301 verläuft und an seinem Ende mit einem Fördertrichter 334 verbunden ist. Im Boden dieses Trichters und im Rohr 333, welches in Richtung auf die Hülle 302 geneigt ist, befindet sich eine regelbare Fördereinrichtung für den Mais, die schematisch bei 335 in Fig. 7 angedeutet ist und aus einer archimedischen Schnecke, einem Transportband oder einer anderen analogen Vorrichtung bestehen kann.

In dem durch die Seitenwand 303 begrenzten Inneren ist eine um sich selbst drehbare Welle 317 montiert, deren Bewegung durch einen Motor 336 gesteuert wird. Dieser Innenraum ist darüber hinaus in drei Regionen A1, A2 und A3 durch zwei Platten 337 und 338 unterteilt, die senkrecht an der Seitenwand 303 befestigt sind, wobei sich die obere Platte 337 im wesentlich der dreiviertelsten Höhe der Gesamthöhe der Wand 303 und die untere Platte 338 etwa bei einem Drittel dieser Höhe der Wand 303 befindet. Die festen Platten 337 und 338 weisen jeweils eine zentrale Öffnung zum Durchlaß der Welle 317 auf sowie Öffnungen für den Transfer des Maises von einem Block zum darunterliegenden Block.

In der Seitenwand 303 sind darüber hinaus die Einlässe und Auslässe für das Trocknungsfluid angeordnet, wobei das Bezugszeichen 339 den Eintritt in den Sektor A1, das Bezugszeichen 340 den Eintritt in den Sektor A2 , das Bezugszeichen 341 den Auslaß aus dem Sektor A2 und das Bezugszeichen 343 den Auslaß aus dem Sektor A3 bezeichnet.

Heizer oder Wärmetauscher 310 sind einerseits zwischen dem Auslaß 342 der Sektion A3 und dem Eintritt 340 der Sektion A2 und andererseits zwischen dem Auslaß 341 des Sektors A2 und dem Eintritt 339 des Sektors A1 angeordnet. Es ist möglich, frisches fluides Mittel außerhalb des Niveaus des Heizers oder Wärmetauschers zuzuführen, um auf diese Weise zu vermeiden, daß der Sättigungsgrad an Flüssigkeit des Trocknungsfluids zu hoch wird.

Im Inneren der Hülle 302 sind verschiedene Plateaus 318a bis 318f angeordnet, die analog zum Plateau 18 der Vorrichtung nach Fig. 1 ausgebildet sind. Das Plateau 318a ist im Bereich A1 angeordnet, die Plateaus 318b, 318c und 318d liegen in der Region A2 und die verbleibenden Plateaus 381e und 318f liegen in der Region A3.

Über jedem Plateau befindet sich wiederum eine Gruppe von Flügeln, wobei eine solche Flügelgruppe identisch zu der in Fig. 1 beschriebenen Flügelgruppe ausgebildet ist. Um die Zeichnung nicht durch zu viele Details zu überlasten, sind die Flügel in Fig. 7 nicht dargestellt.

Wenn man sich die Gesamtheit der auf der Welle 317 befestigten Flügel vorstellt, so erkennt man einen oberen Trockenblock B1 (Vortrocknung) mit einer Etage, einen Zwischentrockenblock B2 mit drei Etagen und einen unteren Block B3, der einen Kühlblock nach der Trocknung bildet. Die Vorrichtung nach Fig. 7 zeigt also eine mögliche Gesamtinstallation auf dem Prinzip der erf indungsgemäßen Vorrichtung. Nachfolgend soll die Funktionsweise der Vorrichtung nach Fig. 7 beschrieben werden, wobei als Ausführungsbeispiel wieder Mais gewählt wird.

Bei Mais kann der Feuchtigkeitsgrad bei der Ernte zwischen 30 und 40% (d.h. von 0,428 bis 0,666 kg Wasser/kg trockenem Material) variieren. Die Gesetzgebung schreibt vor, daß der Feuchtigkeitsgrad auf 15% (d.h. auf 0,176 kg Wasser/kg trockener Materie) reduziert wird. Der kalte und feuchte Mais, der aber auch bereits eine Vorheizung erfahren haben kann, wird oben in die Vorrichtung über den Trichter 334 und das Zuführrohr 333 in die Region A1 eingebracht, wo er weiterbewegt wird, wie dies bereits vorstehend beschrieben worden ist, bis er schließlich durch eine Rutsche analog der Rutsche 27 in Fig. 1, welche die Platte 337 durchsetzt, einläuft. Der Weg des Maises vollführt den gleichen Zyklus Trocknung - Wiederschwitzen - Verteilung auf dem Plateau der unteren Etage -Wiederschwitzen im Block B1 und dann - nachdem er die Platte 338 durch das gleiche Rutschensystem wie vorher durchsetzt hat - wiederholt sich dieser Behandlungsweg analog im Block B3 bis zum Auslaß der Körner.

In diesem speziellen Fall ist das Behandlungsfluid, welches zur Bildung der Fluidisierbetten verwendet wird, atmosphärische Luft. Diese Luft wird bei Umgebungstemperatur am Boden der Vorrichtung eingebracht, wo sie zur Abkühlung der Körner auf den beiden Etagen des Blocks B3 dient. Während dieser Periode der Abkühlung verwendet man die beträchtliche Hitze des Maises zur Beendigung des Trockenvorgangs zum Anheben der Lufttemperatur. Die Zirkulation der Luft im Innern der Vorrichtung wird bewerkstellig durch einen oder mehrere Ventilatoren je nach der gegebenen Konstruktion. Beispielsweise beträgt der Druckverlust in einem Körnerbett einer Höhe von 50 cm ungefähr 408 mm Wassersäule (4001,11 Pa).

Diese Luft wird anschließend über den Heizer 310 gefördert, der der Region A3 zugeordnet ist, wo man ihre Temperatur erhöht, ehe sie in die Etagen des Blocks B2 gelangt. Die Temperatur am Ausgang des Heizers 310 hängt ab von der maximal zulässigen Temperatur im Körnerbett am Ausgang der letzten Etage des Blocks B2. Diese letztere, die bei Mais etwa bei 90ºC liegt, hängt ihrerseits vom Durchsatz des trocknen Materials ab.

Am Auslaß des Blocks B2 wird die noch warme Luft in Richtung auf die Wärmequelle 310 gefördert und ihre Temperatur wird von neuem erhöht, bevor sie am Einlaß in den Block B1 einlangt. Aus den gleichen Gründen wie vorstehend und, um eine Maximaltemperatur zu erhalten, die für das Körnerbett am Auslaß des Blocks B1 (ungefähr 120ºC) zulässig ist, variiert die zulässige Temperatur am Ausgang des Heizers 310 in Funktion der Höhe der Körnerbetten.

Die beiden oben angesprochenen Temperaturen sind Temperaturen, die speziell geeignet sind für die Trocknung von Mais. Sie erlauben die Trocknung von Körnern bei nur geringer Beeinträchtigung der Proteine. Die Verbesserung der Qualität der getrockneten Produkte ist sehr wichtig. Sie bestimmt die Qualität der konditionierten Produkte der verarbeitenden Industrie (Viehfutter, Grieß, Reis, Getreidedestillerie, Stärkeindustrie usw.).

Am Ausgang des Blocks B1 wird die noch heiße und feuchte Luft einem Entstaubungssystem 330 (Zyklon) zugeführt, der das Abscheiden von Staub und Samenzellen ermöglicht, die in verschiedenen Industrien, wie z.B. der Herstellung von Viehfutter oder in der chemischen Industrie, Verwendung finden können.

Das erste Plateau in der Spitze der Etage 1 kann vorteilhafterweise mit einer Einrichtung versehen sein, welche die Eliminierung von Abfällen gestattet, die auf der Oberfläche des fluidisierten Maisbetts schwimmen.

Die Verwendung eines Entstaubungssystems ermöglicht die Wiedergewinnung der vom Gasstrom mitgeführten Abfälle. Diese Abfälle lösen sich häufig vom behandelten Produkt, meistens am Beginn der Behandlung, ab und ihre Evakuierung wird erleichtert durch die Verwendung des Verfahrens der Suspendierung dieser Partikel. Diese Möglichkeit zur Evakuierung einer großen Menge von Abfällen am Beginn der Behandlung erlaubt die Redzierung der Brandrisiken durch Verschmutzung der Vorrichtung.

Was die Aufenthaltsdauer des Maises in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung anlangt, so hängt diese von der anfänglichen Feuchtigkeit der Körner und der gewählten Behandlungstemperatur ab. Im Falle von Mais liegt sie zwischen etwa 66 und 96 Minuten für eine Variation der Anfangsfeuchtigkeit von 30% bis 40% und einer mittleren Behandlungstemperatur von etwa 100ºC. Die Aufnenthaltsdauer pro Etage kann zwischen 11 und 16 Minuten variieren. Bei der Trocknung von Mais kann die Geschwindigkeit der Rotation der zentralen Achse 317 zwischen vorzugsweise 0,09 und 0,0625 Umdrehungen pro Minute variieren. Ersichtlich kann man die Vorrichtung nach Fig. 7 durch ein System zur kontinuierlichen Erfassung der Feuchtigkeit der Körner komplettieren, welches beispielsweise das Prinzip der Infrarotmessung verwendet. Die vollständige Automatisierung des Trockners wird im übrigen durch die Regelung der Rotationsgeschwindigkeit der Flügel erleichtert.

Der Aufbau einer Vorrichtung des vorstehend beschriebenen Typs kann in gleicher Weise ohne Schwierigkeiten an die Trocknung anderer Getreidearten als Mais angepaßt werden.

Bezugnehmend auf Fig. 8 erkennt man eine zweite Vorrichtung 401 zur Trocknung von Mais, die drei Behandlungsetagen wie die Vorrichtung 101 aufweist, wobei die Struktur dieser Etagen von der der Etagen, wie sie vorstehend anhand der Vorrichtung 101 und 301 beschrieben worden sind, dadurch abweicht, daß in jeder Etage eine geradlinige Verschiebebewegung der Körner und nicht eine kreisförmige Bewegung stattfindet.

Die Vorrichtung 401 hat rechteckigen Querschnitt. Sie umf aßt einen zentralen Abschnitt 450 mit rechteckigem Querschnitt und zwei seitliche Abschnitte 451, die neben dem zentralen Abschnitt an dessen kleineren Seitenwänden angeordnet sind. Der zentrale Abschnitt 450 bildet den Trocknungsabschnitt und die seitlichen Abschnitte 451 die Abschnitte des Nachschwitzens und des Transfers des Produkts von einer Etage zur darunterliegenden Etage.

Der zentrale Abschnitt 450 umfaßt im Innern drei feste perforierte Plateaus 421a bis 421c, die in gleichen Abständen voneinander senkrecht zur Achse der Vorrichtung 401 angeordnet sind. Der zentrale Abschnitt wird abgeschlossen durch eine Bodenplatte 404 und eine Deckelplatte 405, die beide ebenfalls senkrecht zur Achse der Vorrichtung 401 verlaufen. Wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist die Dimension der Perforationen 424 der Plateaus 421a bis 421c in Funktion der Größe der zu trocknenden Teilchen ausgewählt.

Über jedem Plateau 421a bis 421c ist verschiebbar und senkrecht zum Plateau ausgerichtet ein Schützbrett 453 angeordnet. Über jedem Plateau 421a bis 421c und auf deren beiden Seiten ist über die gesamte Länge der entsprechenden, den Abschnitt 450 begrenzenden Seitenwand eine rechteckige Öffnung 454 vorgesehen. Das Schützbrett 453 weist eine Höhe auf, daß sie bei Verschiebung gegen die eine oder andere Seitenwand jede dieser Öffnungen 454 wahlweise vollständig verschließen kann. Das Schützbrett kann die Gesamtheit der Körner, die sich auf einem Plateau befinden, nach Art eines Rakels verschieben, um es von einem Ende zum anderen Ende zwischen den beiden Öffnungen 454 zu transportieren.

Die seitlichen Abschnitte 451 dienen zur Abstützung von Bunkern, speziell von zwei je Etage, wobei diejenigen, die links in Fig. 8 angeordnet sind, das Bezugszeichen 455 tragen, und diejenigen, die rechts angeordnet sind, das Bezugszeichen 456. Jeder umfaßt einen Boden 455a oder 456a, der den gesamten Raum des entsprechenden Abschnitts 451 einnimmt, und zwar in der Ebene des zugehörigen Plateaus 421 und dabei derart beweglich ist, daß er eine Translation bezogen auf das Plateau 421 nach außen durchführen kann.

In jedem Bunker 455 oder 456 kann sich senkrecht auf dem Boden 455a oder 456a ein Schützbrett 457 oder 458 verschieben, je nachdem ob es sich um den Bunker 455 oder den Bunker 456 handelt, wobei dieses Schützbrett sich über die gesamte Länge des Abschnitts 451 erstreckt. Die Schützbretter 457 und 458 weisen eine größere Höhe auf als die Flügel 453.

In einer der großen Seitenwände des Abschnitts 450 sind Öffnungen 406 und 411 angeordnet, die die Äquivalente zu den Öffnungen 6 und 11 der Vorrichtung 1 in Fig. 1 zum Einlassen und Auslassen der Luft zur Bildung des Fluidisierbettes darstellen, wobei die Zuführ- und Abführleitung der Körner (die in Fig. 8 nicht dargestellt sind) analoge Einrichtungen aufweisen können, wie sie die Einrichtungen 10 in der Vorrichtung 1 darstellen.

Die Funktionsweise der Vorrichtung 401 soll im nachfolgenden (auch anhand der Figuren 9A bis 9D) beschrieben werden. Wenn die Funktionsweise der Vorrichtung mit einer Füllung des Schachts oder Bunkders 455 auf der linken Seite beginnt, so ist die Abfolge der Funktion einer Behandlungsetage die folgende:

Anfangssituation der Schützbretter:

Das Schützbrett 457 des linken Schachts oder Bunkers 455 liegt an der Außenwand des entsprechenden Abschnitts 451 an;

das zentrale Schützbrett 453 schließt die Öffnung 454 des genannten Bunkers 455 ab und

das Schützbrett 458 (die Schützbretter entsprechen in ihrer Funktion den Flügeln bei den Anordnungen nach den Figuren 1 und 7) des Vorratsbunkers oder Schachts 456 auf der rechten Seite schließt die Öffnung 454 ab (Fig. 9A).

Erster Schritt:

Man füllt den Bunker 455 auf der linken Seite mit einer ersten Charge Mais.

Zweiter Schritt:

Das zentrale Schützbrett 453 verschiebt sich seitlich längs des Plateaus 421 in Richtung auf die gegenüberliegende Öffnung 455, während das Schützbrett 458 des Vorratsbunkers auf der rechten Seite 456 sich in Richtung auf die Außenwand des Abschnitts 451 verschiebt und das Schützbrett 457 des linken Bunkers 455 die Zugangsöf fnung 454 zum Plateau 421 verschließt (Fig. 9B).

Dritter Schritt:

Während der Trocknungsperiode der Maischarge des linken Vorratsschachts 455 öffnet sich der Boden 455a dieses Vorratsbunkers. Parallel dazu erfolgt die Füllung des Vorratsschachts oder Vorratsbunkers 456 auf der rechten Seite (Fig. 9C).

Vierter Schritt:

Am Ende der Trocknungsperiode vollzieht sich die gleiche Prozedur in umgekehrtem Sinn und nach der Rückkehr des zentralen Schützbretts 453 zur linken Öffnung 454 fällt das Körnerbett, welches links vom zentralen Schützbrett 453 angeordnet war, unter der Wirkung der Schwerkraft in den unteren linken Schacht oder Bunker, während das im rechten Bunker 456 enthaltene Getreide auf dem Plateau 421 ausbreitet (Fig. 9D).

Fünfter Schritt:

Das Schützbrett 458 des rechten Bunkers 456 schließt die Öffnung 454 für die Dauer der Trocknungsperiode. Der Boden des linken Bunkers schließ sich und eine neue Füllung ist möglich.

Wenn man davon ausgeht, daß die Füllung und die Leerung der beiden seitlichen Schächte alternativ erfolgt, so ist die Gesamtaufenthaltsdauer (Trocknungszeit auf dem Plateau 421 + Ruhezeit, d.h. die Wiederschwitzzeit) identisch für alle Etagen. In jedem Fall ist es aber auch möglich, die Aufenthaltsdauer pro Etage in unterschiedliche Ruhezeiten und Fluidisierungszeiten für jede Etage zu unterteilen, solange man dafür sorgt, daß die Summe dieser Zeiten konstant bleibt während der Dauer dieses Betriebsablaufs.

In Fig. 10 ist eine Trockenvorrichtung 501 dargestellt, die die gleiche Struktur aufweist, wie die Vorrichtung 301, wobei die Behandlungsetagen wie die der Vorrichtung 401 ausgebildet sind. Die Beschreibung der Vorrichtung 501 soll wegen der gemeinsamen Punkte mit den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen nicht nochmals im einzelnen dargelegt werden. In Fig. 10 sind die verwendeten Bezugszeichen um 200 oder um 100 höher als diejenigen, die zur Bezeichnung der analogen Elemente der Vorrichtungen 301 bzw. 401 verwendet worden sind.

Zwei äußere Kanalisationen 560, die bei 559 in den zentralen Abschnitt 550 einmünden, verbinden zwei benachbarte Zonen A1- A2 und A2-A3. In diesen Kanälen sind Teile 510 angeordnet, die analog den Teilen 10 und 410 der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen 1 und 401 sind.

Die Parameter, die die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Trockner bestimmen, sind in Form von Ausführungsbeispielen nachstehend wiedergegeben.

Der Durchmesser der Kolonne bestimmt den Luftdurchsatz, der für Mais etwa einer Geschwindigkeit von 1,9 m/sec. entsprechen soll. Bei einem Durchmesser von einem Meter beträgt der notwendige Luftdurchsatz ungefähr 4800 kg/h.

Der Gesamtdurchsatz des auf Normwert (15% Feuchtigkeit) getrockneten Materials am Ausgang des Trockners hängt ab vom Durchmesser der Kolonne, der anfänglichen Feuchtigkeit des Produkts, der Höhe der Körnerbetten und der Trocknungskinetik, die die Aufenthaltsdauer bestimmt. Für einen Durchmesser der Kolonne von einem Meter und eine Trocknungskinetik, wie weiter unten angegeben, sind die Variationen des Materialdurchsatzes wie folgt:

Höhe der Betten (Schichten) in cm Anfangsfeuchtigkeit in % Durchsatz an Material, das auf 15% getrocknet wurde in kg/h

Die Behandlungstemperaturen des Materials, welche die Trocknungskinetik bestimmen, werden derart gewählt, daß man ein getrocknetes Produkt erhält, dessen Nahrungsmittelqualitäten aufrechterhalten sind. Zu diesem Zweck werden die Lufttemperaturen am Ausgang der Heizer 310 und 510 in Funktion des Durchsatzes des getrockneten Material geregelt. Der erste Abschnitt der Trocknung (beispielsweise von 30% auf 20%) erfolgt ausgehend von einer Eingangstemperatur des Maises (beispielsweise 20ºC) bis die Temperatur des Maisbetts 120ºC erreicht. Von 20% bis 15% Feuchtigkeit wird die Temperatur des Betts zwischen 80 und 90ºC gehalten, einer Temperatur, bei der ein Qualitätsverlust der Protetine sehr gering ist.

Beispiele der Temperaturen am Ausgang der Heizer 310 oder 410
Durchsatzmenge des getrockneten Materials mit 15% in kg/h Temperatur des unteren Heizers Temperatur des oberen Heizers

Die Temperaturen der Heizer variieren in Funktion des Verhältnisses Luftdurchsatz zu Körnerdurchsatz


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Trocknen von feinverteilten Gütern, die durchgehend getrocknet werden können, durch In-Kontakt- Bringen der Güter in einem fluidisierten Bett mit einem heißen Trocknungsfluid in Aufstrom, dadurch gekennzeichnet, daß es Wechsel von Trocknungsstufen und Wiederschwitzstufen der Güter im Verlaufe der Behandlung umfaßt, wobei das Wiederschwitzen eine Abwesenheit der Zirkulation des Trocknungsfluids um die Güter beinhaltet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungszeiten und die Schwitzzeiten im Verlauf des Verfahrens in Funktion des Feuchtigkeitsgrads der zu trocknenden Güter geregelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Transport der zu trocknenden Güter mit Hilfe anderer Mittel als des Trocknungsfluids bewerkstelligt, insbesondere mit Hilfe mechanischer Mittel, um so die Teilung in abgeschlossene Sektoren mit dem Ziel einer Verhinderung einer axialen Vermischung der Teilchen zu ermöglichen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Mehrzahl von übereinander angeordneten Behandlungsetagen umfaßt, für die man ein und denselben Strom von Trocknungsfluid verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Etagen als Funktion des Verhältnisses zwischen den Trocknungszeiten und den Wiederschwitzzeiten variiert.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Transfer der zu trocknenden Güter von einer Etage zur anderen außerhalb der Fluidisierzone stattfindet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Trocknungsfluids zwischen unterschiedlichen Behandlungsblöcken, von denen jeder wenigstens eine Rehandlungsetage umfaßt, geändert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen oberen Block, der eine Vortrockenetage enthält, wenigstens einen Zwischenblock mit einer Mehrzahl von Trockenetagen, und einen unteren Block mit wenigstens einer Etage zum Abkühlen der Güter am Ende des Trocknungsprozesses.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die zu trocknenden Güter von Stengeln und anderem leichten Abfall, der auf der freien Oberfläche des Fluidisierbettes mitgeschleppt wird, in der obersten Vortrocknungsetage vor einer eventuellen Rezyklierung befreit.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man bei vorgegebener Vorrichtung und identischen Charakteristiken der Heizung des Trocknungsfluids die Transportgeschwindigkeit der zu trocknenden Güter in jeder Etage entsprechend dem Feuchtigkeitsgrad der Güter regelt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man bei vorgegebenem Aufbau und identischen Charakteristiken der Transportgeschwindigkeit der zu trocknenden Güter die Charakteristika der Heizung ändert.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man den Feuchtigkeitsgrad der zu trocknenden Güter an verschiedenen Stellen kontrolliert, um je nach Bedarf die Bedingungen der Trocknung und des Wiederschwitzens durch die Transportgeschwindigkeit der zu trocknenden Güter und/oder die Trockentemperatur zu modifizieren

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes enthält:

- eine parallelepipedische Hülle mit vertikaler Achse, in welcher wenigstens ein horizontales perforiertes Plateau (421a bis 421c; 521a bis 521f), welche die untere Begrenzung einer Etage des Fluidisierbetts bilden sollen, ein Schützbrett (453; 553), welches senkrecht auf dem genannten Plateau von einem Ende zum anderen verschiebbar ist, wobei es je nachdem, wo es sich in der einen oder anderen Extremstellung befindet, eine Öffnung (454; 455) öffnet oder schließt, die in der Wand der Hülle um das Plateau angeordnet ist, zwei seitliche äußere Schächte (455, 555; 456, 556), die jedem Plateau zugeordnet sind, wobei jeder Schacht durch eine Außenwand begrenzt ist, die der Gesamtvorrichtung (401; 501) gemeinsam ist und durch einen Boden (455a, 456a; 555a, 556a), der in der gleichen Ebene angeordnet ist, wie das genannte Plateau, und fähig ist, eine Position neben dieser einzunehmen zum Zwecke des Nachfüllens des Schachts und des Wiederschwitzens seines Inhalts, oder aber eine nach außen verschobene Position zum Entleeren des Inhalts des Schachts in eine darunterliegende Etage, ein Schützbett (457, 458; 557, 558), das senkrecht auf dem Boden jedes Schachts verschiebbar zwischen der genannten Außenwand und der Wand der Hülle montiert ist, die die vorerwähnte Öffnung enthält und dabei in der Lage ist, diese Öffnung in seiner entsprechenden Extremposition zu verschließen;

- eine Einrichtung zur translatorischen Verschiebung der Schützbretter (453, 457, 458; 553, 557, 558) und der Bbden (455a, 456a, 555a, 556a) der Schächte, und

- eine Einrichtung zum Transportieren des Behandlungsfluids im Sinne einer aufsteigenden Bewegung entsprechend einem einheitlichen Fluß.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Etagen in Blöcken (B1, B2, B3) von wenigstens einer Etage angeordnet sind, wobei diese Blöcke durch Platten (538) getrennt sind, die die zu trocknenden Güter passieren lassen, wobei das Trocknungsfluid von einem Block zum anderen über eine äußere Kanalisation (560) kommuniziert, in welcher ein Heizorgan oder Wärmeaustauschorgan (510) sich befindet, welches dazu bestimmt ist, die Temperatur des Trocknungsfluids zu modifizieren.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Entstaubungsvorrichtung vom Zyklontyp (530) enthält, welche am Auslaß (512) des Trocknungsfluids angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle wenigstens ein Sichtfenster enthält.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com