Verbesserte Wärmezufuhr

Die Trocknung von Schüttgütern aller Art beschränkt sich häufig auf die konvektive Trocknung. Heißluft erwärmt und trocknet das feuchte Gut beispielsweise in einer Wirbelschichtapparatur. Eine alternative Trocknungsmethode ist die Infrarottrocknung, deren Funktionsweise in Abbildung 1 dargestellt ist. Oberhalb der Produktschicht sind IR-Strahlereinheiten angeordnet. Das Produkt wird zum Beispiel durch Vibration unter den Strahlern entlang gefördert. Die durch Verbrennung von Erdgas heiße Oberfläche der Strahlereinheit emittiert je nach Oberflächentemperatur zwischen 2 und 3 µm Wellenlänge. Die Strahlung trifft auf der Produktoberfläche auf und erwärmt das Schüttgut. Eine einfache Anordnung, wie in Abbildung 1 aufgezeigt, führt jedoch zu einer ungleichförmigen Trocknung über die Höhe der Schüttschicht. Die oberen Produktschichten laufen Gefahr, übertrocknet zu werden, während die unteren Schichten noch feucht sind. Der Feuchtegradient über die Höhe der Schüttschicht im getrockneten Gut läßt sich zwar durch mechanisches Umlagern der Produktschicht mindern, aber nicht vollständig vermeiden.

Die in Abbildung 2 dargestellte Anlage ermöglicht durch Kombination von Wärmestrahlung und Wärmeleitung von Beginn an auch die Erwärmung und Trocknung der unteren Schichten und führt so zu einer gleichmäßigen Guttrocknung. Das zu trocknende Produkt wird unter den Strahlern entlang gefördert. Aus dem Produktstrom herausragende Pyramidenstümpfe führen dazu, daß keine geschlossene Produktoberfläche vorliegt und erzwingen die Durchmischung der Produktschicht in vertikaler und horizontaler Richtung. Sie sind wie die Grundplatte aus metallischen Werkstoffen gefertigt. Die freiliegenden metallischen Flächen absorbieren die Energie der IR-Strahlung und transportieren sie über Wärmeleitung in die Grundplatte. Von der Platte wird anschließend die Wärme auf das Produkt übertragen. Über die Flächenverhältnisse der produktbedeckten Oberfläche zur bestrahlten Oberfläche läßt sich das Verhältnis Strahlungstrocknung zu Kontakttrocknung einstellen.

Bei einer realisierten Trocknungsanlage erfolgt der Produkteintritt über handelsübliche Aggregate. Der Aufgabestrom sollte dabei dosierbar ausgeführt werden. Eine Ausgabevorrichtung führt das in der Vibrationsförderrinne gleichmäßig getrocknete Produkt weiteren Verarbeitungsschritten zu. Zwischen den IR-Strahlern angeordnete Abluftdüsen entfernen den Wasserdampf aus dem System. Die Abluft wird, falls erforderlich, entstaubt und in die Atmosphäre entlassen. Für die zum Patent angemeldete Anordnung läßt sich je nach Produkt der optimale Boden hinsichtlich Material, Teilung, Schütthöhe und Verhältnis Strahlung/Kontakt auswählen.

Der apparative Aufwand der IR-Trocknungsanlage ist gering. Zur Aufstellung der Aggregate wird wenig Grundfläche benötigt. Im Vergleich zu einem konvektiven Verfahren, wie beispielsweise die Wirbelschichttrocknung, besitzt hier vor allem die Abluftreinigung kleine Abmessungen. Bei annähernd gleichem Energiebedarf erzeugt die konvektive Trocknung eine etwa zehnfach höhere Menge Abluft. Dieser Effekt ist besonders dann von Interesse, wenn die Abluft zum Beispiel durch thermische Nachverbrennung gereinigt werden muß oder für die Zuluft eine spezielle Vorbehandlung notwendig ist. Das ist beispielsweise in der Lebensmitteltechnik oder in der Reinraumtechnik der Fall. Ferner entfällt bei der IR-Trocknung der Heißlufterzeuger, der speziell bei indirekter Beheizung viel Platz benötigt.

Weitere Informationen cav-309

• für nahezu alle Schüttgüter geeignet

• reduzierte Verweilzeit durch raschen Trocknungsbeginn

• schnelle und gleichmäßige Trocknung durch die gesamte Schüttschicht hindurch

• geringe Abluftmenge

• apparativer Aufwand gering