PROCESS AND APPARATUS FOR DRYING OF CEREALS WITH HOT AIR

Abstract: 1. A process for drying cereals in hot air wherein the hot air generated by an oil burner (26) is adjusted to a predetermined drying temperature sensed by thermostats (23) controlling the oil burner (26) located in a drying column (22) through which the cereals are blown through, characterised in that, depending on the technology applied, at least a portion of the dust arising in drying is separated out, dispensed into the oil burner (26) and combusted in the latter, the dispensing of the technological dust into the oil burner (26) and/or the oil supply for the oil burner (26) is regulated in dependence on the drying temperature actually required.

Description: Verfahren zur Verwertung des Heizwertes des während der Trocknung von Körnerfrüchten mit Warmluft anfallenden technologischen Staubes und Anlage zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung des Heizwertes des während der Trocknung von Körnerfrüchten mit Warmluft anfallenden technologischen Staubes und einer Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens. Die in der grossbetrieblichen Landwirtschaft eingeernteten Körnerfrüchte müssen im allgemeinen im Interesse der Warenhaltung vor der Einlagerung getrocknet werden. Bei den bekannten Trocknungsanlagen werden für die Trocknung von 1 t Körnerfrüchte 16,5 kg Brennöl benötigt. Die Verminderung des Brennölverbrauchs steht im ökonomischen Interesse. Bei den bekannten Trocknungsanlagen wird warme Luft durch die im Trocknungsschacht bewegten Körnerfrüchte geblasen. Die Erwärmung der Trocknungsluft erfolgt in einer Heizkammer durch einen mit Brennöl betriebenen Luftheizapparat. Die zur Erwärmung vorgesehene Luft wird dabei aus der Umgebung des Schachttrockners angesaugt. Die Warmluft wird aus der Heizkammer durch ein Warmluftgebläse derart in den Trocknungsschacht eingeblasen, dass möglichst die gesamte Körnerfruchtsäule gleichmässig mit Warmluft behandelt wird. Nach dem Trocknungsprozess werden die erwärmten Körnerfrüchte mit Kaltluft zurückgekühlt. Die Kaltluft wird durch ein Kühl gebläse ebenfalls aus der Umgebung der Anlage angesaugt und im unteren Teil des Trocknungsschachtes durch die Körnerfrüchte geblasen. Nach dem Trocknungsprozess wird die Warmluft in der Regel in die Atmosphäre abgeblasen. Der bei derartigen Trocknungsprozessen angefallene technologische Staub wird dabei ebenfalls mit der ausgeblasenen Warmluft an die Umgebung abgegeben. Dies führt nicht nur zu erheblichen Umweltverschmutzungen im Umkreis solcher Trocknungsanlagen, sondern hat auch den Nachteil, dass der gesamte, dem technologischen Staub innewohnende Wärmeenergie-Gehalt, dass sind immerhin 3.000 kcal/kg, und der Wärmeinhalt der Warmluft vollständig verloren gehen. Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein umweltfreundliches und energiesparendes Verfahren zur Trocknung von Körnerfrüchten sowie eine Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen. Dies schafft die Erfindung dadurch, dass wenigstens ein Teil des bei der Trocknung der Körnerfrüchte anfallenden technologischen Staubes abgeschieden und zur Erzeugung der für die Trocknung der Körnerfrüchte benötigten Warmluft verbrannt wird. Das erfindungsgemässe Verfahren hat den Vorteil, dass der beim Trocknungsvorgang der Körnerfrüchte angefallene technologische Staub auf einfache Weise zunächst abgeschieden und dann verbrannt werden kann. Durch die Verwertung des Wärmeenergie-Gehaltes des technologischen Staubes kann die zur Trocknung der Körnerfrüchte erforderliche Brenn ölmenge wesentlich reduziert werden. Ausserdem tritt durch die Abscheidung des technologischen Staubes keine Umweltbelastung beim Abblasen der Warmluft in die Atmosphäre auf. Eine zusätzliche Energieeinsparung kann jedoch dadurch erzielt werden, dass die Warmluft nach dem Trocknungsvorgang zur Verbrennung des abgeschiedenen technologischen Staubes in das Brennersystem für die Warmlufterzeugung zurückgeführt wird. Durch dieses Recycling wird nicht nur der Energiegehalt der Warmluft bzw. des aus Warmluft und Kaltluft gebildeten Luftgemisches wiederverwendet, sondern es wird durch ein derartig geschlossenes System selbst ein Abblasen der ggf. durch die Abscheider nicht abgeschiedenen geringen Staubmengen ausgeschlossen. Obgleich es möglich ist, die zur Trocknung benötigte Warmluft vollständig durch Verbrennen von technologischen Staub zu erwärmen, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Verbrennung des angefallenen technologischen Staub zusätzlich zu dem kontinuierlich laufenden bibrenner vorzunehmen. Damit aber eine gesonderte, ausschliesslich zur Verbrennung des technologischen Staubes ausgelegte Verbrennungsanlage entbehrlich ist, ist es vorteilhaft, den Staub direkt in die ständig vorhandene Flamme des U1brenners einzublasen. Durch diese Massnahme ist es möglich, je nach Bedarf entweder die zu verbrennende Staub- oder Ulmenge in Abhängigkeit der vorgegebenen Warmlufttemperatur im Trocknungsschacht zu steuern. Für die Qualitätswahrung der getrockneten Körnerfrüchte ist es zweckmässig, die Körnerfrüchte nach dem Trocknungsprozess noch einem Reinigungsverfahren zu unterwerfen. Bei einem derartigen Reinigungsverfahren fällt wiederum eine verhältnismässig grosse Menge an technologischen Staub an, dessen Wärmeenergie-Gehalt ebenfalls ausgenutzt werden kann. Aus diesem Grund schlägt die Erfindung vor, dass die Körnerfrüchte nach der Trocknung gereinigt werden und der bei der Reinigung anfallende technologische Staub ebenfalls in das Brennersystem zurückgeführt wird. Das Zurückführen des technologischen Staubes aus der Reinigungsanlage zur Brennanlage kann über gesonderte Leitungen direkt erfolgen oder aber über eine Kopplung des Ab saugsystems der Trocknungsanlage mit dem der Reinigungsanlage geschehen. Durch die zuletzt genannte Möglichkeit werden keine zusätzlichen Gebläse'für die Förderung des Staubes benötigt. Die Abscheidung des technologischen Staubes kann durch übliche Einrichtungen, wie Siebe erfolgen. Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch die Verwendung von sogenannten Zyklonen erwiesen, da derartige Abscheidevorrichtungen besonders preisgünstig, einfach und platzsparend ausgebildet werden können. Ausserdem sind Zyklone nahezu wartungsfrei, da sie keine sich bewegende Teile aufweisen. Ferner ist der Ausscheidungsgrad, der mindestens 95% beträgt, sehr hoch. Eine weitere Reduzierung des Brennölbedarfs für die Erzeugung der Warmluft kann dadurch erzielt werden, dass in dem Brennersystem auch der aus Lagerräumen für Körnerfrüchte stammende technologische Staub verbrannt wird. Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich bei verhältnismässig geringen Umbaumassnahmen bei bereits bestehenden Trocknungsanlagen anwenden. Eine besonders einfache Anwendung des erfindungsgemässen Verfahren ist jedoch dann gegeben, wenn die Trocknungsanlage einen an einer Seite offenen Trocknungsschacht aufweist. In diesem Fall, wird die offene Seite des Trocknungsschachtes mit einer Verkleidung versehen und an den von dieser umgrenzten Raum wird ein Staubabscheider angeschlossen, der zusammen mit einer Dosiereinrichtung und einer Zufuhreinrichtung an das Brennersystem angeschlossen ist. Wenngleich der abgeschiedene technologische Staub von dem Staubabscheider direkt in das Brennöl eingegeben werden kann, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Abscheider an die Dosiereinrichtung anzuschliessen und den abgeschiedenen Staub über eine unabhängige Zuführleitung in das Brennersystem zu führen. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Abscheider aus wenigstens einem Zyklon und einem an diesem angeschlossenen Austragsorgan besteht. Auf diese Weise genügt es für mehrere hintereinander und/oder parallel geschaltete Zyklonen ein Austragsorgan vorzusehen. Ausser dem im Trocknungsschacht anfallenden technologischen Staub kann - wie bereits vorne erwähnt - auch der in einer dem Trocknungsschacht nachgeschalteten Reinigungsanlage und/oder der in Lagerräumen oder Silos angefallene technologische Staub über gesonderte oder mit der Trocknungsanlage gekoppelte Leitungen zu dem Brennersystem geführt werden. Wenngleich für den Transport des technologischen Staubes aus der Reinigungsanlage oder aus den Lagerräumen gesonderte Sauggebläse vorgesehen sein können, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den in der Reinigungsanlage und in den Lagerräumen anfallenden Staub zusammen mit dem im Trocknungsschacht anfallenden Staub durch ein einziges Gebläse abzuziehen. Sofern zwischen den Lagerräumen und den Abscheidern zu grosse Entfernungen zu überbrücken sind, ist es vorteilhaft, den in den Lagerräumen angefallenen Staub über mechanisch arbeitende Fördersysteme, wie Förderbänder oder Förderschnecken -di- rekt in die Dosiereinrichtung einzugeben. Aus der Zeichnung sind eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage und deren Funktionsablaufschema ersichtlich. In der Zeichnung ist durch die durchgehende dünne Linie eine übliche Trocknungsanlage für Körnerfrüchte angedeutet, während durch die durchgehende dicke Linie die erfindungsgemässe Anlage umrissen ist. Durch die gestrichelte Linie sind die bei der erfindungsgemässen Anlage gegenüber den bisher üblichen Anlagen eingesparten Aggregate gekennzeichnet. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht eine herkömmliche Trocknungsanlage aus einem Trocknungsschacht 22, in dem Thermostate 23 angeordnet sein können, aus einer Heizkammer 24 mit einem Ulbrenner 26 und aus einem Warmluftgebläse 30, einem Kaltluftgebläse 32 und einem Hebewerk 34. Durch das Hebewerk 34 werden die Körnerfrüchte von einer am Boden befindlichen Eingabestelle in den oberen Teil des Trocknungsschachtes 22 gefördert. Von dort rieseln die Körnerfrüchte in dem Trocknungsschacht 22 langsam nach unten. Für den Trocknungsvorgang werden die Körnerfrüchte im Bereich des oberen Teils des Trocknungsschachtes 22 mit Warmluft behandelt und im unteren Teil des Trocknungsschachtes 22 mit Kaltluft zurückgekühlt. Die Warmluft wird von dem Warmluftgebläse 30 und die Kaltluft von dem Kaltluftgebläse 32 über gesonderte Zuführkanäle 6 bzw. 7 geliefert. Die warme Luft wird in der Heizkammer 24 durch den Ulbrenner 26 erwärmt. Die Temperatur der Warmluft im Trocknungsschacht 22 wird von Thermostaten 23 abgefühlt. Die dadruch gewonnenen Messwerte dienen zur automatischen Steuerung des Ulbrenners 26, so dass die Warmluft im Trocknungsschacht 22 in etwa auf einem vorgegebenen Temperaturwert gehalten werden kann. Die für den Trocknungsvorgang benötigte Warmluft wird kontinuierlich aus der Umgebung in die Heizkammer 24 eingesaugt. Nach dem Trocknungsvorgang werden die Warmluft und die Kaltluft, ohne dass sie einer besonderen Beh-andlung oder Filtration unterworfen werden, an die Umgebung abgeblasen. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren und der zur Durchführung der bekannten Verfahren erforderlichen Anlagen sind durch das erfindungsgemässe Verfahren u.a. das Warm Tuftgebläse 30 und das Kaltluftgebläse 32 entbehrlich. Die übrigen Aggregate, wie Trocknungsschacht 22 mit Thermostaten 23, Heizraum 24 mit Ulbrenner 26 und das Hebewerk 34 sind auch für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens erforderlich. Ein weiterer wesentlicher Unterschied der erfindungsgemässen Anlage gegenüber den vergleichbaren bekannten Anlagen besteht darin, dass der Trocknungsschacht 22 an seiner offenen Seite mit einer Verkleidung 12 versehen ist und der durch diese Verkleidung 12 umgrenzte Raum bis auf eine Abzugsleitung 1 und den Zuführungen für die Warm- und Kaltluft nahezu vollständig abgeschlossen ist, und dass ferner ein an die Abzugsleitung 1 angeschlossener Abscheider 14 und eine Absaugvorrichtung 20 vorgesehen sind. Der Abscheider 14 besteht aus mindestens einem Zyklon 14a und einem Austragsorgan 14b. Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch erwiesen, wie aus der Zeichnung ersichtlich, mehrere Zyklone 14a hintereinander und/oder parallel zueinander zu schalten und für mehrere Zyklone 14a nur ein einziges Austragsorgan 14b vorzusehen. Von dem Austragsorgan 14b gelangt der ausgeschiedene technologische Staub in eine Dosiereinrichtung 16, an die eine Speiseleitung 18 angeschlossen ist. Ober die Speiseleitung 18 gelangt der-ab- geschiedene Staub in den Ulbrenner 26. Die Speiseleitung 18 kann dabei direkt im Bereich der Brennerflamme münden, so dass der abgeschiedene Staub unmittelbar in die Flamme eingeblasen wird, oder vor der Brennerdüse in die Brennölleitung münden, so dass zur Verbrennung ein Gemisch aus Brennöl und Staub verwendet wird. Die Luftabsaugleitungen 2 der Zyklone 14a münden in einen Saugkanal 3, dessen Querschnitt von der Mündung der ersten Luftabsaugleitung 2a bis zur letzten Luftabsaugleitung 2d zunimmt und an der Stelle 4 schliesslich den Durchmesser der Ansaugleitung 5 aufweist. Die Ansaugleitung 5 mündet direkt in die Absaugvorrichtung 20. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist dem Trocknungsschacht 22 eine Reinigungsanlage 36 zugeordnet, die im wesentlichen aus einem Zwischenspeicher 35 mit nicht gezeigten Fördermitteln, einer Hebeanlage 37 und einer Reinigungsvorrichtung 38 besteht. Oberhalb der Reingungs- vorrichtung 38 ist eine Absaugeinrichtung 39 angeordnet, die über eine Leitung 40 entweder mit dem Raum 21 oder direkt mit dem Austragsorgan 14b und/oder Dosiereinrichtung 16 verbunden ist. Schliesslich kann die aus der Zeichnung ersichtliche Trocknungsanlage auch mit einem Lager 41 für Körnerfrüchte derart gekoppelt sein, dass der in dem Lager angefallene technologische Staub über eine Abzugsvorrichtung 42 und damit in Verbindung stehenden Leitungen 43 oder 44 in den Einlauf der Zyklonen 14a bzw. zu dem Austragsorgan 14b gefördert wird. Für die Förderung des Staubes in den Leitungen 43 oder 44 können mechanische Förderanlagen verwendet werden. Es kann jedoch auch für die Förderung dieser Staubmengen durch entsprechende Schaltungen die Absaugvorrichtung 20 eingesetzt werden. Im folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemässen Anlage beschrieben. Durch die Absaugvorrichtung 20 wird in dem durch die Verkleidung 12 umgrenzten Raum 21 ein Unterdruck erzeugt. Durch diesen Unterdruck wird zum einen die in dem Heizraum 24 erwärmte Warmluft durch den Kanal 6 in den Trocknungsschacht 22 gesogen und zum anderen wird durch den Sog der Absaugvorrichtung 20 der technologische Staub, beispielsweise Spreurückstände oder dergleichen, über die Abzugsleitung 1 in Richtung zum Abscheider 14 abgesaugt. Durch den Unterdruck in dem Raum 21 wird aber auch über einen Kanal 7 Kaltluft aus der Umgebung in den unteren Bereich des Trocknungsschachtes 22 eingesaugt. Ober die Abzugsleitung 1 gelangen auch die noch im unteren Bereich des Trocknungsschachtes 22 schwebenden restlichen Anteile des technologischen Staubes in den Abscheider 14. In den Zyklonen 14a wird der technologische Staub abgeschieden und gelangt dann über das Austragsorgan 14b zu der Dosiereinrichtung 16. Die aus den Zyklonen 14a abgesaugte Luft, die ein Gemisch aus Warmluft und Kaltluft sein kann, gelangt über die Luftabsaugleitungen 2a bis 2d in den Absaugkanal 3 und über die Ansaugleitung 5 schliesslich zur Absaugvorrichtung 20, von der sie entwe der in die Atmosphäre abgeblasen oder über eine hier nicht gezeigte Zuleitung in die Heizkammer 24 zurückgeführt werden kann. Der technologische Staub wird in vorteilhafter Weise aus der Speiseleitung 18 direkt in die Flamme des Brenners 28 eingeblasen. Dadurch wird eine gesonderte, nur für die Verbrennung des Staubes ausgelegte Feuerungsanlage entbehrlich. Der Ulbrenner 26 wird über Thermostate 23 gesteuert, die dafür sorgen, dass die Temperatur im Trocknungsschacht einen vorgegebenen Wert nicht über- oder unterschreitet. In Abhängigkeit dieser Messdaten wird entweder die Zufuhr des Brennöls und/oder des technologischen Staubes geregelt. Durch die Absaugvorrichtung 20 kann über die Leitung 40 und den Raum 21 auch direkt der in der Absaugeinrichtung 39 der Reinigungsanlage 36 angefallene technologische Staub abgezogen werden. In diesem Fall werden gesonderte Förderanlagen für den Transport des Staubes von der Absaugeinrichtung 39 zu dem Abscheider 14 entbehrlich. Ebenso kann der in dem Staubsammler 42 anfallende technologische Staub durch die Saugwirkung der Absaugvorrichtung 20 direkt in den Abscheider 14 bzw. in die Zyklonen 14a transportiert werden. Bei einer grösseren Entfernung zwischen Lager und Trocknungsanlage ist es in der Regel jedoch von Vorteil, wenn die Förderung des in dem Lager 41 angefallenen technologischen Staubes über gesonderte Förderanlagen direkt zu dem Austragsorgan 14b bzw. in die Dosiereinrichtung 16 erfolgt. Im folgenden werden einige Messdaten wiedergegeben, aus denen die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens bzw. der zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vor schlagenen Anlage ersichtlich sind. Trocknungsleistung 15 t/h Leistung des Feuchteentzugs 2620 kg/h Wärmeenergie-Bedarf 1400 kcal/kg Wasser Heizwert des Brennöls 10000 kcal/kg Heizwert des technologischen Staubes 3000 kcal/kg Im Verlauf der vorgenommenen Messungen konnten ca. 450 kg/h technologischer Staub gewonnen werden. Diese Menge entspricht ca. 3% der durchgelaufenen Körnerfrüchte. Der Wärmeenergie-Gehalt von 450 kg technologischem Staub entspricht dem von 135 kg Brennöl. Der Brennölbedarf der erfindungsgemässen Anlage betrug 367 kg/h. Somit betrug die Brennöleinsparung 36,8%. Bei einer Rückführung der mit der Absaugvorrichtung 20 geförderten Luft in die Heizkammer 24 kann die oben genannte Brennöleinsparung nochmals erhöht werden. Durch die Erfindung wird nicht nur ein energiesparendes Verfahren bzw. eine energiesparende Anlage geschaffen, sondern darüber hinaus die Umwelt weit geringer belastet als es mit den bisherigen Verfahren und Anlagen möglich ist.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Verwertung des Heizwertes des während der Trocknung von Körnerfrüchten mit Warmluft anfal lenden technologischen Staubes, wobei die mittels eines Brenners (26) erzeugte Warmluft durch die Körnerfrüchte hindurchgeblasen wird, dadurch gekenn zeichnet, dass wenigstens ein Teil des bei der Trock nung anfallenden technologisch bedingten Staubes ab geschieden und zur Erzeugung der Warmluft verbrannt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmluft nach dem Trocknungsvorgang zur Ver brennung des abgeschiedenen technologischen Staubes in das Brennersystem (26) für die Warmlufterzeugung zurückgeführt wird. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Körnerfrüchte nach der Trock nung gereinigt werden und der bei der Reinigung an fallende technologische Staub ebenfalls in das Bren nersystem (26) zurückgeführt wird. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bei der Reinigung anfallende technologische Staub zusammen mit dem bei der Trocknung anfallenden technologischen Staub abgeschieden wird. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheiden des technologi schen Staubes mit Zyklonen (14a) durchgeführt wird. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Brennersystem (26) auch der aus Lagerräumen (41) für Körnerfrüchte stammende technologische Staub verbrannt wird. 7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem an einer Seite offenen Trocknungsschacht (22) und einem Brennersystem (26) zur klarmlufterzeu- gung, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Seite des Trocknungsschachtes (22) eine Verkleidung (12) aufweist und an den von dieser umgrenzten Raum (21) ein Staubabscheider (14) angeschlossen ist, der zu sammen mit einer Dosiereinrichtung (16) und einer Zuführleitung (18) an das Brennersystem (26) ange schlossen ist. 8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheider (14) an die Dosiereinrichtung (16) an geschlossen ist. 9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheider (14) aus wenigstens einem Zyklon (14a) und einem an diesem angeschlossenen Austragsorgan (14b) besteht. 10. Anlage nach Anspruch 8 oder 9, bei welcher an den Austritt des Trocknungsschachtes (22) eine Reini gungsanlage (36) für die Körnerfrüchte angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsan lage (36) an den Abscheider (14) angeschlossen ist. 11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheider (14) mit der Reinigungsanlage (36) über den von der Verkleidung (12) des Trocknungs schachtes (22) umgrenzten Raum (21) in Verbindung steht. 12. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, dass an den Abscheider (14) auch eine den technologischen Staub sammelnde Vorrichtung (42) eines Lagers (41) für Körnerfrüchte angeschlossen ist.

Inventors: SOLYMOS, LASZLO, DIPL.-ING., SZONYI, NANDOR, DIPL.-ING., Sòlymos, Làszlò, Dipl.-Ing., Szönyi, Nàndor, Dipl.-Ing.
Applicants: MALOM- ES SUTOIPARI KUTATOINTEZET
Application year: 1982
Main classification: A23N12
IPC codes: F26B3, F26B25, A23N12, F26B23