用于松散物料的烘干和/或結(jié)晶的方法以及用于實施這種方法的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于松散物料、尤其是塑料顆粒的干燥和/或結(jié)晶的方法，以及一種根據(jù)權(quán)利要求10的前序部分所述的用于實施這樣的方法的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]已知要通過干燥的氣流加熱和干燥松散物料，這是通過在豎直的干燥容器內(nèi)將松散物料連續(xù)地或者分批地從上方被置入干燥容器中并且從下方以相同的方式重新運出的方式進行的。干燥容器優(yōu)選始終被完全填充松散物料。要用來干燥松散物料的干燥介質(zhì)通常是由下方被導入干燥容器內(nèi)并且以逆流被引導通過松散物料。松散物料以及松散物料內(nèi)所包含的濕氣通過干燥介質(zhì)而被加熱，這就驅(qū)出了松散物料中的濕氣。
[0003]以逆流由下向上流過松散物料的干燥介質(zhì)只能夠緩慢地給松散物料去濕，因為由下方導入的干燥介質(zhì)是在通過干燥容器的途中釋放能量并且由此在通過松散物料的途中干燥介質(zhì)的溫度同樣下降。由此形成了松散物料在干燥容器內(nèi)的這樣一種溫度梯度，這種溫度梯度與經(jīng)由熱的干燥介質(zhì)的能量輸入相關(guān)。在與松散物料的物料通過量相比較少的特定的干燥介質(zhì)量的情況下，與在較高的特定的空氣量的情況相比，溫度由下向上在干燥容器內(nèi)下降得更快。因為干燥介質(zhì)在穿過松散物料時也會吸收松散物料中的濕氣，在通過松散物料的路徑上，干燥介質(zhì)就變得更濕，由此使得干燥效果額外下降。
[0004]為了使得松散物料更快地干燥，也已知這樣的干燥容器，其具有兩個管件，在它們之間構(gòu)成松散物料的空間并且其分別被構(gòu)造為帶孔管。干燥介質(zhì)被置入內(nèi)管中。其通過內(nèi)管的孔眼向外流，流過松散物料，由此吸收松散物料中的濕氣并且使得松散物料變熱。然后，干燥介質(zhì)通過外管的孔眼流入容器內(nèi)部并且流向排出口。因為干燥介質(zhì)是橫向于干燥容器的軸流過松散物料，從而僅形成很短的干燥時間。由于這種橫向流動，就實現(xiàn)了在每個平面上存在相同的烘干溫度，由此存在相同的最小的干燥介質(zhì)露點。
[0005]還已知用于塑料的干燥和結(jié)晶的裝置，在所述裝置中，是在一個旋流床內(nèi)以很高的干燥介質(zhì)量由下方流過塑料。其中，松散物料被舉升，然后如同流體一樣表現(xiàn)。這種做法優(yōu)選以分批的流程進行，在其中，始終僅僅對位于干燥容器內(nèi)的松散物料量進行處理并且接著被全部運出。只有當例如物料的特定厚度通過處理會發(fā)生這樣強的變化以致其能夠通過空氣分離器被分離時，才可能在這些裝置中進行連續(xù)的流程。這些裝置的應(yīng)用領(lǐng)域因此是受限的。
[0006]此外已知在真空條件下烘干松散物料。為此所使用的裝置大多只能分批運行。其中，物料量在一個工站上被加熱，在下一個工站上借助真空或者在壓力條件下被烘干并且在烘干后從加工的貯存容器在大氣環(huán)境下重新被導向加工流程。
[0007]也已知這樣的設(shè)備，借助所述設(shè)備連續(xù)進行去濕。其中，流程步驟被分成串聯(lián)的子流程。松散物料首先被加熱，并且例如借助旋轉(zhuǎn)物料閘門被輸送進真空容器內(nèi)。在所述真空容器的下方有另一個物料閘門，物料在經(jīng)過真空容器內(nèi)的處理后重新借助該物料閘門被導出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的根本目的在于，這樣來對這種類型的方法和這種類型的設(shè)備加以設(shè)計，使得在結(jié)構(gòu)構(gòu)造和流程更加簡單的同時，松散物料的干燥時間能夠明顯縮短。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，這一目的在這種類型的方法方面是通過權(quán)利要求1的特征部分的特征以及在這種類型的設(shè)備方面是通過權(quán)利要求10的特征部分的特征得以實現(xiàn)的。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的方法方面，待處理的松散物料所處的干燥室至少在一部分干燥時間上是處于負壓下的。與通過干燥介質(zhì)流過松散物料相結(jié)合，就能夠在最短的時間內(nèi)達到松散物料的最佳干燥。
[0011]有利的是，松散物料交替地被施加或者說作用干燥介質(zhì)以及被施加負壓。干燥介質(zhì)在第一個階段內(nèi)被引導通過松散物料。在第二個階段內(nèi)，干燥介質(zhì)的供給被中斷，所述設(shè)備通過閥門控制裝置這樣被切換，使得至少在干燥室內(nèi)產(chǎn)生負壓，這一負壓持續(xù)一段規(guī)定的時間。持續(xù)的時長可預(yù)先設(shè)定成固定的，但也可依據(jù)所測量的濕度進行改變。在經(jīng)過負壓階段后，所述設(shè)備又借助閥門控制裝置重新被切換，使得干燥介質(zhì)流過松散物料。
[0012]由于負壓階段與加熱或者說烘干階段之間的不斷轉(zhuǎn)換，就形成了松散物料的最佳烘干。
[0013]松散物料也可被同時施加干燥介質(zhì)以及施加負壓。這有利地由此實現(xiàn)，即:使用一個額外的負壓發(fā)生器、優(yōu)選風機，干燥容器的裝料裝置借助其而被接入系統(tǒng)回路中。負壓增強了干燥介質(zhì)與待要烘干的松散物料之間的蒸汽壓差，這就有利于縮短干燥時間。
[0014]干燥介質(zhì)有利地在循環(huán)中被引導通過干燥容器。一部分干燥介質(zhì)在流過松散物料之后被導入去濕裝置。因為始終只有一部分干燥介質(zhì)被導入去濕裝置以便去濕，能量消耗就可保持得極低。
[0015]因為所述去濕裝置有利地僅被布置在一個分流內(nèi)，因而無須對所有的干燥介質(zhì)去濕。有利地在干燥介質(zhì)的該部分流的輸出管路與輸入管路之間安裝一個熱交換器，以便對干燥介質(zhì)的部分流內(nèi)所含的熱能予以最佳利用。
[0016]所述干燥介質(zhì)的在所述去濕裝置內(nèi)被去濕的部分有利地重新被輸送給流向所述干燥容器的干燥介質(zhì)。
[0017]在一種有利的方法流程中，干燥介質(zhì)的溫度通過至少一個加熱裝置和至少一個溫度感應(yīng)器經(jīng)由調(diào)控裝置被調(diào)節(jié)到一個與松散物料適配的溫度上。
[0018]在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，設(shè)置至少一個負壓發(fā)生器，其至少使得所述干燥容器的干燥室處于負壓下。
[0019]所述負壓發(fā)生器有利地是風機，在其吸附側(cè)上接上一個用于所述松散物料的裝料
目-ο
[0020]在一種優(yōu)選的實施方式中，所述設(shè)備具有閥門控制裝置，借助所述閥門控制裝置，負壓發(fā)生器可被這樣切換，使得其從該設(shè)備的氣流循環(huán)和所述干燥容器中將空氣向外輸送到周圍環(huán)境中。由此在整個流動腔、進而也在干燥室內(nèi)形成負壓。
[0021 ] 有利地在所述干燥容器的出口上接上一個物料閘門，其具有兩個閥門，在所述兩個閥門之間布置一個用于所述松散物料的間隙。在所述設(shè)備的這樣一種設(shè)計中，可在該設(shè)備內(nèi)存在負壓的同時，將松散物料從所述干燥容器中取出。
[0022]在一種有利的擴展中，所述干燥容器的出口經(jīng)由至少一個管路與加工機器的松散物料熔化區(qū)域相連接。存在于所述熔化區(qū)域內(nèi)的負壓用于，尚在熔化階段開始時就將脫氣產(chǎn)生的濕氣或其他揮發(fā)性物質(zhì)從松散物料中分離出來。
[0023]在另一種根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)型中，所述干燥容器被這樣設(shè)計，使得干燥介質(zhì)這樣進入干燥室，以致干燥室內(nèi)的松散物料始終僅有局部被施加干燥介質(zhì)(即被干燥介質(zhì)作用)。干燥介質(zhì)是這樣被導入的，使得其僅對干燥室內(nèi)的一部分松散物料作用。
[0024]由此就能夠讓干燥介質(zhì)以高速流入松散物料，由此形成松散物料的很短的干燥時間。干燥介質(zhì)有利地橫向于松散物料流在干燥容器內(nèi)的移動方向被引導通過松散物料，由此形成了最佳的短干燥時間。其中，為了松散物料的烘干和/或結(jié)晶，干燥介質(zhì)不僅可連續(xù)地導入，也可分階段地導入。在這種情況下，干燥介質(zhì)可以非常高的速度被引入到松散物料中。此外，這種階段性的流程也能夠?qū)崿F(xiàn)濕氣從松散物料中更高的擴散速度。另外，通過在引入干燥介質(zhì)之間的間歇階段，實現(xiàn)了松散物料的下滑，否則尤其是當采用很高的干燥介質(zhì)速度時，松散物料將可能在干燥容器內(nèi)保持不動。整個烘干單元由此可被建造得較小，這給松散物料的處理帶來了很大的好處。
[0025]有利地在干燥容器的兩個管件的其中一個管件上設(shè)置配件，借助所述配件來實現(xiàn)干燥介質(zhì)對松散物料的局部穿流。
[0026]這些配件在一種有利的實施方式中可通過內(nèi)部的管件或者外部的管件構(gòu)成，所述內(nèi)部的管件或者外部的管件可旋轉(zhuǎn)地支承在所述干燥容器的內(nèi)管內(nèi)或者外管上。
[0027]其中，所述內(nèi)部的管件/外部的管件具有至少一個、優(yōu)選多個用于干燥介質(zhì)通過的通孔。經(jīng)由所述通孔，干燥介質(zhì)可流入松散物料。
[0028]所述內(nèi)管或者外管有利地是一個帶孔管，除了所述通孔的區(qū)域之外，帶孔管的孔眼被所述內(nèi)部的管件或者外部的管件覆蓋。因此干燥介質(zhì)可僅通過可旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部的管件或者外部的管件的通孔以及所述內(nèi)管或外管的位于這一區(qū)域內(nèi)的孔眼流入松散物料。所述內(nèi)管或外管的其余孔眼被該內(nèi)部的管件或者外部的管件覆蓋。通過這種方式，就能夠非常簡單地實現(xiàn)了松散物料僅局部被干燥介質(zhì)作用。因為所述內(nèi)部的管件或者外部的管件圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)，從所述通孔流出的干燥介質(zhì)流就在360°旋轉(zhuǎn)的情況下進入松散物料的所有區(qū)域。
[0029]所述內(nèi)部的管件或者外部的管件的通孔例如可以是一種在該管件的長度上延伸的、例如縫隙狀的開口。如果所述內(nèi)部的管件或者外部的管件圍繞著其軸線旋轉(zhuǎn)，那么松散物料就在其整個高度上依次地局部地被干燥介質(zhì)作用。
[0030]但也可在所述內(nèi)部的管件或者外部的管件的高度和/或圓周上設(shè)置多個通孔。在這種情況下在所述內(nèi)管或外管360°旋轉(zhuǎn)的條件下，也會實現(xiàn)對松散物料環(huán)形腔內(nèi)的松散物料的完整施加。
[0031]為便于所述內(nèi)部的管件或者外部的管件的旋轉(zhuǎn)，設(shè)置驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置可位于所述干燥容器的外部，也可位于其內(nèi)部。
[0032]所述內(nèi)部的管件或者外部的管件的通孔有利地比所述內(nèi)管或外管的孔眼大出多倍。由此就能夠引導足夠?qū)挼母稍锝橘|(zhì)流進入待要烘干的松散物料內(nèi)。
[0033]在另一種有利地實施方式中，作為配件使用至少一個擋流板，所述擋流板可在所述內(nèi)管內(nèi)或者在所述外管上軸向地位移。所述內(nèi)管或者外管在此被構(gòu)造為帶孔管。所述擋流板覆蓋住所述管的所涉及到的孔眼，因此就沒有任何干燥介質(zhì)能夠穿過所述管的這些被覆蓋的孔眼。因此，分別根據(jù)所述擋流板的寬度，就能夠非常簡單確定通過所述內(nèi)管流出的或者說經(jīng)由所述外管流入的干燥介質(zhì)流有多大。所述擋流板在所述內(nèi)管或外管的軸向方向上移動，以致所述內(nèi)管或外管的不同區(qū)域先后被覆蓋，或者說用于使干燥介質(zhì)通過的不同區(qū)域被露出。通過這種方式，松散物料-環(huán)形腔內(nèi)的整個松散物料就逐漸地被干燥介質(zhì)波及到。
[0034]所述擋流板有利地被固定在一個伸進所述內(nèi)管或伸進所述干燥容器的活塞桿上。所述活塞桿自身位于一個活塞上，而該活塞有利地是氣動驅(qū)動裝置的部分。
[0035]所述驅(qū)動裝置可被布置在所述干燥容器的內(nèi)部或者外部。
[0036]可使用各種適合的驅(qū)動裝置作為所述擋流板的驅(qū)動裝置。
[0037]有利的是，在所述內(nèi)管內(nèi)或者在所述外管上有兩個或多個相互之間具有間隔的擋流板，所述擋流板有利地可一同軸向地在所述內(nèi)管內(nèi)或者在所述外管上移動。那么，干燥介質(zhì)就可在位于依次相繼的各擋流板之間的區(qū)域上通過所述內(nèi)管或外管的孔眼流入松散物料。
[0038]在另一種有利的實施方式中，所述配件是通過至少一個攪拌器葉片構(gòu)成的，所述攪拌器葉片由所述內(nèi)管或外管伸入到松散物料-環(huán)形腔中。所述內(nèi)管或者外管在此可圍繞著其軸線旋轉(zhuǎn)。通過所述內(nèi)管或外管的旋轉(zhuǎn)，松散物料自身處于移動中。由此，干燥介質(zhì)就進入松散物料的相應(yīng)被松動的區(qū)域中，由此避免在松散物料結(jié)晶時構(gòu)成結(jié)塊。
[0039]為了達到最佳的效果，在此有利的是，在所述內(nèi)管或外管的長度上設(shè)置多個攪拌器葉片。那么，松散物料就在多個位置上同時開始移動，這有利于有利地縮短干燥時間。
[0040]為了松散物料本身并不轉(zhuǎn)動，至少一個葉片從所述外管的內(nèi)壁或者所述內(nèi)管的外壁伸進松散物料-環(huán)形腔。這個葉片與攪拌器葉片所不同的是靜止的并且阻止由于管連同攪拌器葉片的旋轉(zhuǎn)而使得松散物料也置入旋轉(zhuǎn)中。
[0041]其中一個管的靜止的葉片從兩個管件的軸向方向上看來與另一個管件的攪拌器葉片相疊。由此確保了這兩種葉片的最佳效果。
[0042]在另一種有利的實施方式中，所述攪拌器葉