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Dokumentenidentifikation DE69124910T2 19.06.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0481799
Titel Vorrichtung zur Behandlung von verteiltem oder körnigem Material
Anmelder Stork Protecon-Langen B.V., Oss, NL
Erfinder Vincent, Maurice William, Stanmore, Nr.Newbury, Berkshire RG16 8SR, GB
Vertreter Weitzel, W., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 89522 Heidenheim
DE-Aktenzeichen 69124910
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 17.10.1991
EP-Aktenzeichen 913096129
EP-Offenlegungsdatum 22.04.1992
EP date of grant 05.03.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.06.1997
IPC-Hauptklasse F26B 3/08

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Schwebebettvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus US-A-3 360 867 bekannt geworden.

Schwebebetttrockner haben eine verbreitete Anwendung zum Trocknen einer Vielzahl partikelförmiger Feststoffe, insbesondere Materialien wie Getreidekörner, eingeschlossen Reis und andere vegetabilische Produkte und zum Beispiel bei der Dehydrierung von Kristallen in der chemischen Industrie gibt es eine verbreitete Technik in der Lebensmittel- und chemischen Industrie.

Es gibt im wesentlichen zwei allgemeine Typen von Schwebebetttrocknern, die üblicherweise verwendet werden. Eine erste Art bestehender Systeme umfaßt ein sich kontinuierlich bewegendes Schwebebett. Bei solchen Systemen wird eine relativ dünne Schicht schwebenden partikelförmigen Materiales kontinuierlich durch einen tunnelartigen Trockner vom Einlaßende bis zur Abgabestelle bewegt. In den Tunnel wird in Abständen entlang seiner Länge fluidisierende Luft eingeführt, und das Material wird durch ein Fördersystem wie ein Vibrationsdeck oder ein perforiertes Förderband entlang dem Tunnel bewegt. Obgleich kontinuierliche Schwebebetttrockner unter Anwendung eines sich bewegenden Bandes dazu in der Lage sind, ein Schwebebett von bis zu 50 mm Tiefe zu fördern (und weniger bei einem Vibrationseffektsystem), so kann die Tiefe des Materiales, das behandelt wird, eine empfindliche Beschränkung darstellen. Außerdem werden derartige Systeme dann unwirtschaftlich, wenn der gewünschte Trocknungsgrad gering ist, da ein Erfordernis eines solchen Trocknungsgrades notwendigerweise bedingt, daß ein Trocknungstunnel gebaut wird, der sehr groß ist.

Chargenweise Schwebebetttrockner beseitigen einige der Nachteile kontinuierlicher Betttrockner insofern, als die Bettiefe viel stärker sein kann, üblicherweise bis zu 30 cm. Außerdem gibt es hierbei keine Beschränkung bezüglich der Behandlungsdauer, so daß sehr langsam ablaufende Trocknungsvorgänge bei einem Chargentrockner durchgeführt werden können. Chargentrockner sind jedoch nicht ideal, da sie die folgenden Nachteile aufweisen:

Der Vorgang ist arbeitsintensiv wegen der Notwendigkeit, das zuzuführende Material von Hand aufzugeben und das getrocknete Produkt abzunehmen, jeweils in zeitlichen Intervallen. Dies ist von besonderer Bedeutung dort, wo das behandelte Material gefährlich oder giftig ist.

Es ist schwierig, die Folge von Behandlungsschritten an ein und demselben Material unter verschiedenen Trocknungsbed ing ungen durchzuführen, da ein solches Verfahren eine Feinfühlige Kontrolle der Prozessparameter erfordert, was zu Fehlerrisiken führt.

Ist das zu behandelnde Material klebrig oder neigt es dazu, sich zu verschlingen und Klumpen zu bilden, so ist es schwierig, sicherzustellen, daß das Schwebebett genügend offen bleibt für gleichförmigen Wärme- und Massenübergang. Obgleich mechanische Rührvorrichtungen manchmal angewandt werden, um das Problem zu lösen, stellen sie ein zusätzliches Hindernis dann statt, wenn der Korb des zu behandelnden Materiales eingeführt und entfernt wird.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, Lösungen für das obige Problem zu ermitteln und verbesserte Verfahren und Einrichtungen für Schwebebetttrocknung partikelförmigen Materiales anzugeben.

GB-A-2070751 beschreibt eine Schwebebett-Konditioniervorrichtung zum Trocken von Material wie Milchpulver. Die Vorrichtung umfaßt eine perforierte Bettplatte, die zur Versteifung gewellt und auf einem Vibrator gelagert ist. Durch die Öffnungen in der Bettplatte wird Gas nach oben geleitet und die Öffnungen sind abgewinkelt, um eine horizontale Luftströmungskomponente zu schaffen. Um das Material am Anfang im ersten Abschnitt der Vorrichtung zu halten, ist ein Dämpfer vorgesehen, der sodann in seine offene Position bewegt wird.

Das obengenannte US-A-3360867 beschreibt eine Fluidisiervorrichtung vom Chargentypus, wobei partikelförmiges Material durch Luftfluidisierung in einander benachbarten Kammern getrocknet wird. Die Kammern sind durch bewegliche Unterteiler voneinander getrennt, die geöffnet werden können, damit Material in eine benachbarte Kammer überführt werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Schwebebett- Konditioniervorrichtung geschaffen, die eine Mehrzahl von miteinander verbundener Behandlungszonen umfaßt, deren jede eine mit Öffnungen versehene Basis aufweist sowie Mittel zum Zuführen eines Fluidisierungsgases durch die perforierte Basis zu jeder Zone, um das Material zu fluidisieren, wobei die genannten Zonen durch bewegliche Unterteiler voneinander getrennt sind die ihrerseits aufeinander folgend betätigbar sind in Verbindung mit Überführmitteln zum Überführen des Inhaltes einer Behandlungszone zu einer benachbarten, ferner Steuermittel zum Steuern der Behandlungszeitdauer in jeder Zone, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführmittel Vibrationsmittel zum Vibrieren einer jeden perforierten Basis aufweisen sowie zusätzliche Überführmittel in Verbindung mit den Vibrationsmitteln, die ein bewegliches Band, Luftstrahlen oder Formteile der beweglichen Unterteiler umfassen.

Obgleich die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Durchführen einer großen Vielzahl unterschiedlicher Behandlungsarten fluidisierter Materialien verwendet werden kann, so besteht eine wichtige Anwendung der Vorrichtung im Trocknen von Produkten, die schwierig zu trocknen sind. Deswegen soll in erster Linie die Einfachheit der Erfindung unter Bezugnahme auf ihre Anwendung beim Trocknen partikelförmigen Materiales beschrieben werden, obwohl es sich versteht, daß die Erfindung nicht auf eine solche Anwendung beschränkt ist. In dieser Beschreibung ist der Ausdruck "partikelförmiges Material" so zu verstehen, daß er jegliches Material meint, das sich fluidisieren läßt und Pulver, Körner, Kristalle oder gebrochenes, unterteiltes oder eine besondere Gestalt aufweisendes Material umfaßt.

Schwebebetttrockner gemäß der vorliegenden Erfindung, die hier der Einfachheit halber "Chargenschwebetrockner" genannt werden, kombinieren im wesentlichen die Vorteile von Chargentrocknern und von kontinuierlichen Trocknern. Da das zu trocknende Material zeitweilig in einer Trocknungszone für vorgegebene Zeitspannen eingeschlossen ist, kann eine größere Materialtiefe vor der Überführung in eine benachbarte Zone durchgeführt werden, in welcher der Trocknungsprozeß fortgeführt wird. Der Trocknungsprozeß läuft sodann weiter durch Überführen des behandelten Materiales zur nächsten Zone, bis das getrocknete Endprodukt am Ende der Vorrichtung abgegeben wird. Je nach Anzahl der Zonen, die in der Vorrichtung miteinander kombiniert werden (beispielsweise zwischen drei bis zehn oder zwölf), kann zu trocknendes Material eingeführt und das getrocknete Produkt aus dem Prozeß praktisch kontinuierlich erhalten werden.

Wegen der Vielzahl getrennter Behandlungszonen läßt sich das Material unter unterschiedlichen Bedingungen in den verschiedenen Zonen in der Vorrichtung trocknen, so daß der gesamte Trocknungsprozeß einer genaueren Kontrolle unterworfen werden kann. Dies ist ein häufiges Erfordernis bei Produkten, die sehr genaue Trocknungsbedingungen erfordern. Ein nicht ungewöhnliches Erfordernis besteht deshalb darin, daß ein Produkt in einer ersten Stufe sehr schnell getrocknet werden soll, bis ein bestimmter Feuchtigkeitsgehalt erreicht wird, worauf weniger scharfe Trocknungsbedingungen in einer zweiten Stufe erforderlich sind, oder umgekehrt. Durch Vorsehen von Steuervorrichtungen zum Ändern der Luftdurchsätze, Behandlungszeitspannen, Temperaturen und Bewegungsgrade in der verschiedenen Zonen lassen sich die Bedingungen des Trocknens in jeder Stufe und im Gesamtprozeß genau überwachen.

Die Trocknungszonen brauchen keineswegs physisch von benachbarten Zonen getrennt sein; sie können Teil eines einzigen Trocknungstunnels oder einer anderen langen Kammer sein, müssen dies jedoch nicht. So sind die Trocknungszonen beispielsweise bei einer Ausführungsform dadurch gebildet, daß ein langgestreckter Trocknungstunnel vorgesehen wird, der in einer Reihe von aufeinander folgenden Zellen unterteilt ist durch Unterteiler wie bewegliche Türen, die einzeln gesteuert werden können, so daß Material je nach Bedarf aus einer Zone in eine andere bewegt werden kann. Diese Zellen brauchen nicht Teil einer Gesamt-Trocknungskammer zu sein sondern können gemäß einer weiteren Ausführungsform als getrennte Kammern gebildet werden, die durch Kanäle zum Überführen von Produkt von einer Zelle in die nächste miteinander verbunden sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Behandlungszonen als langgestreckte Kammer konstruiert, umfassend eine perforierte Basis und Seitenwände, die einen Kanal bilden und die nicht abgedeckt sein müssen. Die Überführung von Material von einer Zone zur nächsten geschieht am besten durch die kombinierte Wirkung des Vibrierens der perforierten Basis sowie durch zusätzliche Überführmittel. Solche Überführmittel können die bewegten Unterteiler umfassen, die die Behandlungszonen voneinander trennen. Sie können beispielsweise als zwei oder mehrere Rührflügel gestaltet sein, montiert auf einer Welle, die sich quer über den Kanal erstreckt. Durch den Umlauf der Welle läßt sich Material von einer Zone in die benachbarte verdrängen.

Die Mittel zum Überführen des Materiales von einer Zone zur nächsten können bewegliche Bänder umfassen, in Verbindung mit einem vibrierenden Deck, oder alternativ können Luftstrahlen angewandt werden, um die Überführung von Material von einer Zone zur anderen zu fördern. Derartige Luftbewegungssysteme kännen die Anwendung abgewinkelter Öffnungen im Deck des Schwebebettes beinhalten. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß das Deck des Schwebebettes derart verformt wird, daß abgewinkelte Öffnungen gebildet werden, durch welche Luft injiziert wird, um Luftströme entlang dem Deck strömen zu lassen und dabei das Material dazu zu bringen, von einer Zone zur anderen zu strömen. Ein im Handel erhältliches Metallsieb, das unter der Marke "Conidur" durch die Heine Lehmann GmbH vertrieben wird, ist mit abgewinkelten Löchern ausgestattet und kann bei der Konstruktion des Decks des Schwebebettes verwendet werden. Üblicherweise ist jedoch zu bevorzugen, positive Mittel zum Überführen von Material zwischen den Zonen zu verwenden wie Schrauben, Schaufeln oder Bänder.

Während der Betrieb des Trockners in bequemer Weise durch einen programmierbaren logischen Regler geregelt werden kann, wird die Temperatur der Eingangsluft, des Luftvolumens und die Verweildauer in jeder Trocknungszone geregelt, so währe es theoretisch möglich, den Ablauf des Verfahrens dadurch zu regeln, daß die Mittel zum Trennen der Zonen und das Transfersystem von Hand betätigt werden, um Material je nach Bedarf von einer Zone zur anderen zu fördern.

In Fällen, in welchen das zu trocknende Produkt klebrig ist oder aufgrund seiner Gestalt oder Natur der Partikeloberfläche zum Klumpen neigt, können besondere Maßnahmen ergriffen werden, um das Problem zu lösen. Dies ist ein spezifisches Problem beim Trocknen getrockneter Gemüse oder zerkleinerten Fleisches oder der Brösel von Knochen, die der Rohstoff für die fasrige Collagenproduktion sind bei dem Verfahren gemäß PCT/GB90/00344 (WO 90/10393).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Schwebebettvorrichtung weiterhin eine oder mehrere Abgabeleitungen zum Abgeben von Gas in die fluidisierte Masse des genannten Materiales bei höherer Geschwindigkeit als das fluidisierende Gas.

Die Schwebebettvorrichtung kann solche Öffnungen für Gas höherer Geschwindigkeit (im folgenden "Strahlrohre" genannt) in der perforierten Basis einer oder sämtlicher oben beschriebenen Zonen umfassen. Im allgemeinen kann es ausreichen, solche in der ersten oder in den beiden ersten Zonen vorzusehen, da das Material dazu neigt, weniger leicht zusammenzukleben oder zu agglomerieren, wenn es erste einmal teilweise getrocknet wurde.

Die Abgaberöhren brauchen nicht unmittelbar in das Schwebebett des Materials einzutauchen, sind jedoch vorzugsweise derart angeordnet, daß sie gerade unterhalb der perforierten Tragfläche münden. Während es keinen besonders kritischen Durchmesser der Abgaberöhren gibt, da dieser teilweise von der Anzahl und dem Abstand der Röhren abhängt, sollte eine Abgaberöhre am besten einen Durchmesser am Abgabeende im Bereich von 10 bis 100 mm haben, vorzugsweise 20 bis 60 mm, beispielsweise 50 mm. Die Abgaberöhren können an dieselbe Luftquelle der Luft oder eines anderen Gases als die fluidisierende Luft angeschlossen sein; aufgrund ihres kleineren Durchmessers führt dies jedoch zu einer Abgabegeschwindigkeit, die größer als jene der Masse der fluidisierenden Luft ist.

Während die Überführung von Material von einer Zone zur nächsten können die Strahlrohre abgesperrt sein, so daß das Material einer geringeren Bewegung ausgesetzt, aber immer noch fluidisiert ist.

Im folgenden sollen verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden:

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform gemäß der Erfindung, teilweise weggebrochen, um das Innere zu zeigen.

Figur 2 ist eine schematische Ansicht der Vorrichtung ähnlich jener gemäß Figur 1, jedoch das Betriebsverfahren veranschaulichend.

Figur 3 ist eine schematische Ansicht eines Vertikalschnittes durch eine Zone der Schwebebettvorrichtung gemäß der Erfindung.

Es soll auf die Zeichnungen und insbesondere auf Figur 1 Bezug genommen werden. Die Vorrichtung umfaßt einen langgestreckten Kanal 1, gebildet aus Seitenplatten 2 sowie ein mit Schlitzen oder Öffnungen versehenes Deck 3. Die Seitenplatten 2 erstrecken sich nach unten um mit Endplatten 4 und Querpiatten 5 einer Reihe von unabhängigen Plenumkammern A', B', C' usw. zu bilden. Jede Plenumkammer entspricht einer Behandlungszone A, B, C usw. gebildet aus den Seitenplatten sowie beweglichen Türen 6. Den Plenumkammern wird mittels einer Zufuhrleitung 7 fluidisierende Luft oder ein anderes Gas zugeführt und an jede Plenumkammer über Verzweigungsleitung 8 zugeteilt.

Die gesamte Vorrichtung ruht auf Hebelarmen 9, die an einem Ende an eine feste Basis 10 und am anderen Ende an die Unterseite der Kammer 1 mittels Konsolen 11 angeschlossen sind. Wenigstens ein Hebelarm 9 ist über eine Kurbelwelle 12 verbunden, die mittels eines Elektromotors 13 über eine exzentrische Kupplung 14 angetrieben ist. Durch hier nicht gezeigte Federn werden die Hebelarme 9 in ihre Ruheposition beaufschlagt, so daß das Umlaufen des Motors 13 die Kammer 1 einer Vibrationsbewegung mit longitudinalen und vertikalen Komponenten unterwirft. Weitere Einzelheiten des Aufbaus der Vibrationsiagerung für Tunneltrockner finden sich in der NL-Patentanmeldung 186110 und GB-PS 907 121.

Ein Förderer 15 führt zu trocknendes oder anderweitig zu behandelndes Material 16 der Kammer 1 zu. Der Förderer 15 wirft Material in einen Trichter 17, dessen Abgabe in die erste Behandlungszone A durch eine erste bewegliche Tür 6 gesteuert wird. Sobald das Material 16 in die erste Zone eintritt, wird es fluidisierd mittels Luft, die von unten durch Öffnungen 18 in der perforierten Basis hindurchtritt. Die Öffnungen können von jeglicher gewünschter Gestalt sein. Jedoch ist ein Minimum von Landbereichen wünschenswert, und es sind geschlitzte Öffnungen zu bevorzugen, die sich in Längsrichtung der Kammer 1 erstrecken. Beim Fluidisieren der Zonen A, B, C usw. kann Luft oder Gas in die fluidisierte Masse durch Düsen 19 injiziert werden, die in den Seitenwänden der Kammer angeordnet sind. Außerdem oder alternativ kann die fluidisierte Masse durch Luftstrahlen oder Luftdüsen 20, die oberhalb der fluidisierten Masse angeordnet sind, umgerührt werden. Diesen Düsen wird Luft durch Verteilereitungen 21 und 22 zugeführt, die flexible Anschlüsse zu den Haupt-Luftzufuhrleitungen haben. Zum Regeln der Luftdurchsätze durch die Düsen 19 beziehungsweise 20 sind Ventile 23 und 24 vorgesehen.

Nach der Behandlung während der gewünschten Zeitspanne in einer ersten Zone A wird das behandelte Material zur benachbarten Zone überführt. Dies wird erreicht durch die Kombination des Betreibens der Vibrationslagerung der Kammer 1, die derart angeordnet ist, daß sie Material in Richtung von Zone A zu Zone B usw. drückt sowie durch Betätigen der zweiten Tür 6, um Material aus Zone A in Zone B zu schaben. Zu diesem Zweck ist jede Tür 6 auf einer Querwelle 25 schwenkbar gelagert. Jede Welle 5 ist mittels eines Hebels an eine Kolben-Zylinder-Einheit 7 angeschlossen, die derart betrieben werden kann, daß die Tür um die Welle hin- und herschwingt, um Material im Bereich der Tür zur Zone B zu verdrängen. Die Schüttelwirkung der Vibrationsagerung bewegt das Material in Zone A in den Bereich der Tür 6, um die in Zone B bewegte Menge zu ersetzten. Das Hin- und Hergehen der Tür 6 in Verbindung mit der Vibration des Decks 3 veranlaßt somit das Material, kontinuierlich zur Zone B bewegt zu werden. Es versteht sich, daß statt einer Kolben-Zylinder-Einheit jede andere Art von Antrieb verwendet werden kann, um die Transfervorrichtung zu betreiben.

Durch ähnliche Vorgänge der beweglichen Türen zwischen aufeinander folgenden Behandlungszonen kann Material vom Einlaßende des Trockners zum Auslaßende und auf den Auslaßförderer 26 gefördert werden.

Wenn in Figur 1 auch nicht im einzelnen dargestellt, so ist die Luftzufuhr zu jeder Plenumkammer getrennt regelbar bezüglich des Luft-Gas-Volumens pro Zeiteinheit und bezüglich der Temperatur. Auf diese Weise lassen sich das Trocknen oder andere Behandlungsbedingungen verändern und regeln. Auch läßt sich die Verweildauer in jeder Zone durch die zeitliche Abfolge der Betätigung der beweglichen Türen 6 steuern.

Figur 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung, die nach denselben Prinzipien wie jene gemäß Figur 1 arbeitet, jedoch ersichtlich andere Merkmale aufweist. Aus Figur 2 erkennt man, daß die Schwebebettvorrichtung eine kanalförmige oder tunnelförmige Kammer 120 mit einem Deck 121 aufweist, das mit Öffnungen versehen ist, zum Beispiel mit Perforationen oder Schlitzen. Die Kammer 120 ist seitlich in Längsabschnitten durch bewegliche Türen 122, 123, 124, 125 und 126 unterteilt, die die Kammer in sechs Behandlungszonen A, B, C, D, E und F unterteilen. Jede Behandlungszone ist derart angeordnet, daß sie fluidisierende Luft oder ein anderes Gas von einer entsprechenden Plenumkammer A', B', C', D', E', und F' erhält, angeordnet unter der entsprechenden Zone. Luft oder ein anderes Gas kann den Plenumkammern über Einlässe 130A, 130B, 130C, 130D, 130E und 130F zugeführt werden. Diese Einlässe sind vorzugsweise individuell regelbar, so daß der Druck, der Durchsatz, die Temperatur und die Feuchtigkeit der Luft oder des Gases, das einer jeden Plenumkammer zugeführt wird, individuell überwacht und verändert werden können. Deck 120 oder die gesamte Vorrichtung ist an eine Vibrations-Schüttelvorrichtung angeschlossen zum Beispiel von jener Art wie in der NL-Patentanmeldung 186110 oder GB-PS 907 120 beschrieben.

Zu behandelndes Material wird Kammer 120 über die Einlaßöffnung 131 zugeführt und in Zone A fluidisiert. Ein zusätzliches Umrühren des Materiales kann durch Luftdüsen bewirkt werden, die in den Seitenwänden der tunnelförmigen Kammer angeordnet sind, so wie unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben. Das fluidisierte Material bildet in jeder Behandlungszone A, B, C usw. ein Schwebebett, das hauptsächlich von der Dichte des Materiales und der Geschwindigkeit des Gases abhängt, das durch das perforierte Deck hindurchtritt. Das Schwebebett sollte sich nicht über die Höhe der Türen hinauserstrecken; es bildet üblicherweise ein Bett von etwa 20 bis 30 cm Tiefe. Wie dargestellt, ist oberhalb der beweglichen Türen innerhalb der Kammer 120 ein Freiraum vorgesehen. Erreicht das Material in Zone A einen gewünschten Zustand, ermittelt durch nicht dargestellte Detektoren, oder berechnet aus der vorgegebenen Behandlungszeitdauer, so wird Tür 122 betätigt und Material zur benachbarten Zone B überführt. Im Anschluß an diesen Transfer wird die Zone A mit frischem Material aufgefüllt. Die Behandlung wird sodann an den teilweise behandelten Material in Zone B unter denselben oder verschiedenen Bedingungen wie in Zone A fortgeführt. Dieses Verfahren wird aufeinanderfolgend in analoger Weise in den Zonen C, D, E und F fortgeführt, bis das Material durch den Auslaßtrichter 132 abgegeben wird. Luft oder ein anderes Gas wird aus der Kammer 120 durch eine oder mehrere Auslässe 133 abgeben.

Wenn auch die Türen, die jede Zone voneinander trennen, in der Praxis normalerweise von derselben Art oder Betätigungsweise sind, so veranschaulicht Figur 2 verschiedene Anordnungen. Die Türen 122 und 123 sind schwenkbare Platten, die oben aufgehängt sind, während die Tür 124 derart angeordnet ist, daß sie in Führungen auf und abgleitet. Die Türen 125 und 126 umfassen zwei oder mehrere Schaufeln, die eben oder anders geformt sein können. Das Betätigen der Türen kann durch eine Reihe möglicher Wege durchgeführt werden. Am besten werden Elektromotoren oder Luftmotoren oder luftbetätigte Zylinder verwendet. Bei Hochleistungseinrichtungen kann es jedoch besser sein, Hydraulikzylindereinheiten zu verwenden, um die Türen zu betägtigen. Die Mehrzahl oder alle Unterteilungen sind am besten so aufgebaut, wie bei 125 oder 126 angedeutet.

Figur 3 zeigt das derzeit bevorzugte Verfahren des Heranführens von fluidisierender Luft zu jeder Behandlungszone. In Figur 3 ist jede Behandlungszone durch vertikale Wände 201 und eine perforierte Trag- oder Förderfläche 202 gebildet, auf welcher das zu konditionierende Material behandelt wird. Die Förderfläche 202 ist Teil eines Vibrationsdecksystems, und der gesamte Aufbau der Vorrichtung ist in den Figuren 1 und 2 gezeigt. Eine schwenkbare Tür 203 dient zum Abteilen der Behandlungszone gegen eine benachbarte Zone und ist an einer Welle 204 gelagert. Die Anordnung ist derart getroffen, daß nach Erreichen eines gewünschten Trocknungsgrades oder nach dem eine andere Konditionierung in der Zone an dem Material vorgenommen wird, die Tür 203 in eine horizontale Position verschwenkt werden kann, damit das Material zur nächsten Zone wandern kann. Oberhalb der Behandlungszone 205 weist die Vorrichtung eine Freigabezone 206 auf. Das Luftzufuhrsystem zum Zuführen von fluidisierender Luft zur Behandlungszone umfaßt eine Plenumkammer 207, angeordnet unter der Tragfläche 202, die durch Kanäle 208 mit Luft von einer Luftquelle gespeist wird.

Eine oder mehrere Abgabeleitungen 209 erstrecken sich durch die Plenumkammer 207 hindurch und enden gerade unterhalb der Förderfläche 202. Den Abgabeleitungen 209 wird Luft entlang dem Kanal 210 zugeführt, gegebenenfalls angeschlossen an eine gemeinsame Luftversorgung zur Plenumkammer 207. In der Plenumkammer 207 sind Luftverteilerplatten 212 zum vergleichmäßigen der Druckströmung durch die Plenumkammer vorgesehen. In ähnlicher Weise kännen perforierte Luftverteilerplatten 213 quer über das Abgabeende der Strahlrohre 209 angeordnet sein.

Wie in Figur 3 gezeigt, umfassen die Kanäle 210 perforierte Dämpfer 211, die den Durchsatz durch die Abgabeleitungen justieren. Diese Dämpfer sind während des Befüllens der Behandlungszonen mit zu behandelndem Material geschlossen, so daß Luft, die durch die Förderfläche hindurchströmt, im wesentlichen gleichförmig ist. Dies verhindert, daß Überschußmaterial in der Luft in den Deckel eingezogen wird.

Sobald sich die gewünschte Bettiefe in der Behandlungszone aufgebaut hat, wird der Dämpfer geöffnet, damit die Geschwindigkeit in den Strahlrohren auf das gewünschte Maß erhöht werden kann, um die fluidisierte Masse umzurühren. Die Geschwindigkeit der Luft in den Rohren 209 hängt von der Art des zu bearbeitenden Materiales und der Tiefe des Bettes ab.

Nach der Behandlung des bearbeiteten Materiales in einer ersten Zone kann es von der ersten Zone zur nachfolgenden Zone durch Verschwenken der Tür 203 überführt werden. Dies läßt sich erreichen durch einen Servomotor, der eine Welle 204 antreibt. Gleichzeitig werden der perforierte Dämpfer und die Zufuhrleitungen 210 solange geschlossen, bis sich das fluidisierte Bett regeneriert hat, worauf der Dämpfer wieder geöffnet werden kann.

Die Förderfläche 202 hat ein Minimum an Landfläche und ist mit abgewinkelten Löchern oder Schlitzen versehen, um den Transfer zur benachbarten Zone zu erleichtern.

Die Technik des Kombinierens der Strahlwirkung mit dem Fluidisierungseffekt ist allgemein anwendbar bei der Behandlung von großteiligen Produkten, die einen genügend hohen Feuchtigkeitsgehalt haben und/oder während früher Behandlungsstufen klebrig werden. Sie ist auch anwendbar auf großteilige Produkte, die eine unregelmäßige Gestalt haben und zum Verspinnen neigen und damit die Schwebebettwirkung beeinträchtigen.

Spezielle Anwendungen betreffen Fleischbröckchen, unregelmäßig gestaltete Gemüseteile wie Zuckerrübenraspel, Körner aus der Distillene, unregelmäßig geformte Nudeln, insbesondere solche mit einem hohen Längs-Quer-Verhältis bezüglich des Querschnittes oder der linearen Abmessung.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist insbesondere anwendbar zum Trocknen und Behandeln von Collagen, zum Beispiel zu dem Zweck wie beschrieben in PCT/GB90/00344. Collagen ist ein Material das schwierig zu behandeln ist; es klebt leicht zusammen und wird zu Gelatine abgebaut, wenn man versucht, es zu behandeln.

Eine große Vielzahl von Materialien kann jedoch unter Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung getrocknet oder konditioniert werden. Beispiele sind Tiernahrung, vegetabilische Teile, Apfelmasse, Milchprodukte, Getreide, Sojaprodukte, Zucker, Molke, Holzschnitzel, Salzkristalle und Antibiotika. Wenn auch die Erfindung unter besonderer Bezugnahme auf Trocknung beschrieben wurde, so läßt sich die Vorrichtung auch für andere Arten des Konditionierens anpassen. Derartige Konditionierungsbehandlungen beinhalten das Beschichten, Frieren, Agglumerieren, Toasten, Rösten, Kühlen, Heizen sowie das Durchführen chemischer Reaktionen. Es kann beispielsweise wünschenswert sein, partikelförmiges Material zu beschichten; dies läßt sich erzielen durch Anwendung von Sprühvorrichtungen in einigen oder sämtlichen Zonen der beschriebenen Vorrichtung. Bei der in Figur 1 beschriebenen Vorrichtung können beispielsweise Sprühköpfe über einer oder mehreren Behandlungszonen angeordnet werden, zum Beispiel in der Position der Düsen 20, zum Aufbringen eines Überzugs auf das Material, während dieses fluidisiert ist und gleichzeitig getrocknet wird. Wenn auch Luft das übliche Fluidisierungsgas ist, so können andere Gase für sich alleine oder in Verbindung mit Luft in einer oder mehreren Behandlungszonen verwendet werden.


Anspruch[de]

1. Schwebebett-Konditioniervorrichtung mit einer Mehrzahl von aneinander angeschlossenen Behandlungszonen (A, B, C, D, E und F), deren jede eine perforierte Basis (3, 121, 202) sowie Mittel (7) zum Zuführen von fluidisierendem Gas durch die perforierte Basis zu jeder Zone aufweist, um das Material hierin zu fluidisieren, wobei die Zonen durch bewegliche Unterteiler (122 bis 126) von einander getrennt sind, die aufeinander folgend in Verbindung mit Transfermitteln betätigbar sind zum Überführen des inhaltes einer der Behandlungszonen zu einer benachbarten Zone, mit einer Regeleinrichtung zum Regeln der Behandlungsdauer in jeder Zone, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfermittel Vibrationsmittel (12, 13, 14) zum Vibrieren der perforierten Basis aufweisen, und zusätzliche Transfermittel in Verbindung mit den Vibrationsmitteln, umfassend ein bewegliches Band, Luftstrahlen oder Formteile der beweglichen Unterteiler.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl der Behandlungszonen die Form einer langgestreckten Kammer haben, umfassend die perforierte Basis (3, 121, 202) mit Seitenwänden (2) die einen Kanal (1) bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die beweglichen Unterteiler Türen (122 bis 124) sind, die sich quer über den Kanal (1) erstrecken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die beweglichen Unterteiler als zwei oder mehrere Schaufeln (125, 126) aufgebaut sind, die auf einer Welle montiert sind, die sich quer über den Kanal (1) hinwegerstreckt, wobei ein Umlauf der Schaufeln auf der Welle das Material von einer Behandlungszone zu einer benachbarten Zone überführt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Vibrieren der perforierten Basis (3,121, 202) auf jede perforierte Basis Schwingungen mit vertikalen und horizontalen Komponenten übertragen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend eine oder mehrere Abgabeleitungen (209) zum Abgeben von Gas in die fluidisierte Masse des Materiales bei einer höheren Geschwindigkeit, als derjenigen des fluidisierenden Gases.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Abgabeleitungen (209) unterhalb der perforierten Basis (202) münden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Abgabeleitungen (209) einen Durchmesser an ihren Abgabeenden von 10 bis 60 mm aufweist.







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