vibrations-wirbelschicht-trockner-kuehler in einer produktionshalle | © Allgaier Process Technology 2022
Wirbelschicht-Trockner/Kühler
Hocheffiziente Wirbelschichttrockner für die zuverlässige Produktveredelung

Wirbelschicht-Trockner/Kühler

Wirbelschichttrockner können - je nach Aufbau und Funktionsweise - zur Trocknung und Kühlung unterschiedlichster Schüttgüter bzw. Granulate, Pulver und anderer körniger, fließfähiger Stoffe verwendet werden. Gängige, in vielen spezifischen Anwendungsbereichen eingesetzte Typen sind statische Wirbelschichttrockner oder Vibrationswirbelschichttrockner mit Vibrationsunterstützung nach dem Freischwinger bzw. dem Zwei-Massen Schwinger Prinzip.

rendering wirbelschichttrocknung von allgaier | © Allgaier Process Technology 2023

Wirbelschichttrockner Funktionsweise

Die Funktion einer Wirbelschichtanlage hängt grundsätzlich vom jeweiligen Typ bzw. dessen Bauweise und Anwendungsbereich ab. Allgemein betrachtete wird das Feuchteprodukt innerhalb der Anlage durch eine speziell auf den jeweiligen Bedarf abgestimmte Zuführung von Heißgasströmen (Luft oder Inertgas) in unterschiedlichen Trocknungs- /Kühlzonen und Trocknungszonen effizient getrocknet und gekühlt. Die einzelnen Partikel werden im Verfahren durch die Anströmung mit dem Prozessgas in der Schwebe gehalten, sodass jedes einzelne Teilchen ideal umströmt wird. Im Anschluss an die schonende Trocknung kann optional die Kühlung des Produkts erfolgen, bevor das getrocknete / gekühlte Produkt den Wirbelschichttrockner über den Produktauslass verlässt.

funktionsprinzip wirbelschicht trockner von allgaier | © Allgaier Process Technology 2023

Statische Wirbelschichttrockneranlagen

Ein statischer Wirbelschichttrockner kommt ohne einen mechanischen Antrieb aus. Die Förderung und Verteilung des jeweiligen Materials wird durch seine quasihydraulischen bzw. einfach verwirbelbaren Eigenschaften sowie große Wirbelschichthöhen und schnelle Luftgeschwindigkeiten erreicht. Diese Art von Wirbelschichttechnik wird vornehmlich bei leicht fluidisierbaren Produkten mit ähnlicher Körngröße verwendet.

statischer wirbelschicht-trockner von allgaier | © Allgaier Process Technology 2023

Vibrationswirbelschichttrockner

Vibrationswirbelschichttrockner kommen in der Regel bei höheren Produktfeuchten zum Einsatz, da diese Schüttgüter eine weniger gute Fließfähigkeit haben bzw. nur schwierig fluidisierbar sind. Durch die Vibration wird eine optimale mechanische Entfeuchtung des durchlaufenden Stoffs gewährleistet sowie insbesondere auch eine Verklumpung bzw. Nesterbildung verhindert. Krater und Luftdurchbrüche können selbst in sehr feuchten und schwer wirbelfähigen Gütern wirksam vermieden werden. Partikel unterschiedlicher Korngröße sind schonend sowie gleichmäßig und gesichert zu trocknen.

Typ Freischwinger

Der Antrieb eines Vibrationswirbelschichttrockners wird häufig über eine freischwingende Mechanik erreicht. Hierbei erfolgt die Leitung der Vibration auf Basis elastischer Verbindungsstücke zwischen Unwuchterzeuger und Trocknergehäuse. Die Trocknungseinheit kann sich bis zum erforderlichen Grad frei bewegen oder eben schwingen.

Typ Zwei-Massen-Schwinger

Alternativ zum Freischwingersystem kann ein Vibrationswirbelschichttrockner über das Zwei-Massen-Schwinger Prinzip angetrieben bzw. in Vibration gebracht werden. Die Bewegung erfolgt hier nicht frei, sondern entlang einer homogenen oder gleichbleibenden Richtung. Außerdem entkoppelt das Zwei-Massen-System die Vibration des Wirbelschichttrockners nahezu komplett vom Untergrund. Dadurch kann dieses Verfahren problemlos in Stahlbaukonstruktionen eingesetzt werden, ohne die Stabilität des Stahlbaus durch dynamische Belastung oder Vibration des Trockners zu gefährden.

wirbelschichttrockneranlage sicht von innen | © Allgaier Process Technology 2023

Beheizung eines Wirbelschichttrocknersystems

Die Beheizung der Luftströme in einer Wirbelschichtanlage kann mithilfe unterschiedlicher Verfahren erfolgen. Grundsätzlich hängt die Wahl des Heizsystems von den Konstruktionsoptionen und der verfügbaren Heizmedien ab. Klassischerweise kann die Beheizung direkt über einen Gas-/ Ölbrenner oder mithilfe eines Elektroheizregisters erfolgen. Auch eine indirekte Heißgaserzeugung über Dampf oder Thermalöl mittels Wärmetauschern ist möglich. Hierbei kann auch die thermische Energie von anderen Prozessen (Abwärmenutzung) sinnvoll verwendet werden. Eine immer wichtigere Rolle spielt die Wärmerückgewinnung aus der Prozessabluft oder der Einsatz von Hochtemperaturwärmepumpe, um so die Effizienz des Gesamtsystems zu steigern und die Energiekosten zu senken.

Kombinierte Wirbelschichttrocknung und Wirbelschichtkühlung

Die kombinierten Abläufe des Trocknens und Kühlens in einem System können besonders effektiv und gewinnbringend sein. Eine Kühlung des getrockneten Produktes kann insbesondere dann wichtig sein, wenn nach der gleichmäßigen Trocknung weitere Prozessschritte wie z.B. Siebung, Lagerung oder Absackung folgen. Außerdem lässt sich die Abwärme des Produkts, welche während der Kühlung mit dem Abgasstrom abtransportiert wird, effizient zur Vorerwärmung des Trocknungsgases verwenden.

Energetische Effizienz eines Wirbelschichttrockners

In Zeiten steigender Energiekosten und strikter Emissionsvorgaben ist es umso wichtiger, den energetisch wirkungsvollen Betrieb eines Wirbelschichttrocknersystems zu gewährleisten. Gerade die thermischen Vorgänge gilt es zu optimieren, da hier die meiste Energie eingesetzt wird bzw. die höchste Emission erfolgt. Besonders große Potenziale zur Effizienzsteigerung bieten Wirbelschicht Trockner mit eingebauten Heizflächen oder die Integration von Wärmerückgewinnungssystemen, sowie die Verwendung von Hochtemperaturwärmepumpen.

allgaier mitarbeiter vor einem trockner in einer produktionshalle | © Allgaier Process Technology 2022
Gemeinsam ermitteln wir Ihre Potenziale zur Energieeinsparung mit Blick auf einen hohen Nutzen und eine kurze Amortisationszeit.
Daniel Mössinger - Maschinen- & Anlagenprojektierung Trocknungstechnik

Möglichkeiten zur Energierückgewinnung und Effizienzsteigerung

Die Energierückgewinnung und die generelle Effizienzsteigerung von thermischen Prozessen sind heute ein Muss. Wir als Hersteller, Allgaier Porcess Technology, machen thermische Trocknungsvorgänge Eco! Das Programm LeadingEcoSolutions fokussiert in diesem Sinne die Kernanliegen „Reduce CO₂“, „Reuse Energy“ und „Reduce Costs“. Auf Basis einer langjährigen Erfahrung als Lieferant innovativer Trocknungsanlagen bietet Allgaier fortschrittliche, energieeffiziente Lösungskonzepte für industrielle Anlagen dieses Segments. In enger Zusammenarbeit mit den Kunden werden alle Potenziale zur Energieeinsparung aufgedeckt – stets mit Blick auf einen maximalen Nutzen und eine kurze Amortisationszeit.

Vorteile Wirbelschicht Trockner

  • Effektive, produktschonende Trocknung durch eine optimale Umströmung der Partikel.
     
  • Individuell einstellbare Anströmzonen für die Trocknung und Kühlung, um einen optimalen Fluidisierungszustand sicherzustellen.
     
  • Durch die Vibrationsunterstützung können auch schwerfluidisierbare Produkte mit breiter Korngrößenverteilung oder klebriger Charakteristik effektiv getrocknet werden. Außerdem verhindert die Vibrationsunterstützung eine Kraterbildung innerhalb der Produktschicht.
     
  • Kompakte Designs bei maximaler Leistungsfähigkeit möglich.
     
  • Breite Einsatzmöglichkeit: Zum Beispiel für die Trocknung von Kunststoffgranulat, Futtermittel und Zucker oder die Expandierung von Schaumgranulat sowie die Aufwärmung von Harnstoff und die Kühlung von Kakao oder Salzen.
     
  • Energieeffiziente Prozesse durch ein kleinteilig auf den jeweiligen Anwendungsbereich abgestimmtes System, eine optimierte Wärmeerzeugung und Wärmerückgewinnung.
wirbelschichttrockner-anlage in produktionshalle | © Allgaier Process Technology 2023
wirbelschichttrockner von allgaier beim kunden | © Allgaier Process Technology 2023
vibrations-wirbelschichttrockner von allgaier | © Allgaier Process Technology 2023

Grenzen der Wirbelschichttechnik

Die Grenzen der Wirbelschichttechnik sind tatsächlich sehr breit. Es gibt kaum ein Fruchtprodukt unter den Schüttgütern bzw. Granulaten oder anderen körnigen, fließfähige Stoffen, das nicht entsprechend bearbeitet werden kann. Allgaier Process Technology bietet seinen Kunden Wirbelschichtverfahren, die auf verschiedenste Produkte anzupassen sind. Für alle Branchen, in denen betreffende Prozesse eine Rolle spielen, ist ein spezifisches System lieferbar - von der verarbeitenden Industrie bis hin zu lebensmittelproduzierenden oder pharmazeutischen Betrieben. Durch die Verwendung von Ausstattungsoptionen, wie z.B. einem Rührwerk im Bereich der Produktaufgabe oder Back-Mixing-Möglichkeiten, um die Produkteigenschaften des Feuchtguts zu beeinflussen, können die Anwendungsgrenzen der Wirbelschichttechnik weiter verschoben werden.

FAQ - Häufig gestellte Fragen

Was ist ein Wirbelschichttrockner?

Ein Wirbelschicht Trockner ist ein System, in dem Schüttgüter bzw. Granulate, Pulver und
andere körnige, fließfähige Feuchteprodukte durch einen heißen Gasstrom in der Schwebe
gehalten und dabei effektiv getrocknet werden. Oft wird die Wirbelschichttrocknung mit einer
Wirbelschichtkühlung innerhalb eines Apparates kombiniert.

Wie funktioniert ein Wirbelschichttrockner?

Ein Feuchtprodukt wird in den Wirbelschichttrockner gegeben und dort durch eine speziell auf den jeweiligen Bedarf abgestimmte Trocknungs-/Kühlzonen effizient getrocknet und gekühlt. Diese Trocknungstechnik kann für den kontinuierlichen Betrieb oder für Chargen-Produktionen
(Batch-Betrieb) ausgelegt werden.

Wann kommen Wirbelschichttrockneranlagen zum Einsatz?

Wirbelschichttrockner haben vielfältige Einsatzbereiche. Typisch ist die Verarbeitung bzw. Trocknung von kristallinen Produkten, Granulaten sowie Pulvern für die Industrien, Steine und Erden, Chemie, Bergbau, Recycling, Pharmazie und Nahrungsmittel.