特許 7134185 蒸気乾燥機およびこれを作動させる方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-01

(45)【発行日】2022-09-09

(54)【発明の名称】蒸気乾燥機およびこれを作動させる方法

(51)【国際特許分類】

   F26B 17/10 20060101AFI20220902BHJP

   F26B 3/20 20060101ALI20220902BHJP

   F22B 3/04 20060101ALI20220902BHJP

【ＦＩ】

F26B17/10 C

F26B3/20

F22B3/04

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2019561297

(86)(22)【出願日】2018-05-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-07-02

(86)【国際出願番号】 EP2018062336

(87)【国際公開番号】W WO2018210724

(87)【国際公開日】2018-11-22

【審査請求日】2021-02-17

(31)【優先権主張番号】102017110534.4

(32)【優先日】2017-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】518294616

【氏名又は名称】ベーエムアー・ブラウンシュバイキッシェ・マシネンバウアンシュタルト・アーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100199565

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100219542

【弁理士】

【氏名又は名称】大宅 郁治

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162570

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 早苗

(72)【発明者】

【氏名】カスペルス、ゲラルト

(72)【発明者】

【氏名】ハフェマン、ハルトムート

【審査官】杉山 健一

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第００２７３４０６（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０１４３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０１６３１４７３（ＣＮ，Ａ）

【文献】特表２００８－５２４５５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２６Ｂ １７／１０

Ｆ２６Ｂ ３／２０

Ｆ２２Ｂ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粒子を乾燥させるための蒸気乾燥機（１）であって、
乾燥されるべき粒子をプロセス室（１０）へ供給するための少なくとも１つの製品取込部（１１）および乾燥された粒子をプロセス室（１０）から導出するための製品取出部（１２）を有するプロセス室（１０）と、
前記プロセス室（１０）の内部に配置された熱交換器（２０）とを備え、前記熱交換器（２０）は多段式に構成され、第１の段階（２３）では高温蒸気とフラッシュ蒸気からなる混合蒸気、および第２の段階（２５）では高温蒸気を熱交換器（２０）に供給可能であり、
高温蒸気としての高圧化された蒸気のための前記熱交換器（２０）への２つの取込部（２１，２１１）と、前記熱交換器（２０）からの２つの凝縮物取出部（２２，２２２）とを有し、
２つの前記凝縮物取出部（２２，２２２）はフラッシュ容器（３０）と接続されている、そのような蒸気乾燥機において、
フラッシュ蒸気を前記フラッシュ容器（３０）から排気して高温蒸気に引き込む少なくとも１つのポンプ（４０）が前記フラッシュ容器（３０）に接続されることを特徴とする蒸気乾燥機。

【請求項2】

前記ポンプ（４０）は駆動蒸気接続部（４１）を有する蒸気噴射ポンプとして構成され、前記駆動蒸気接続部（４１）に高温蒸気の少なくとも１つの部分流が印加されることを特徴とする、請求項１に記載の蒸気乾燥機。

【請求項3】

前記ポンプ（４０）は機械式の吸引ポンプとして構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の蒸気乾燥機。

【請求項4】

前記フラッシュ容器（３０）の内部の圧力は高温蒸気の圧力を下回るように調整されることを特徴とする、請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。

【請求項5】

前記両方の段階（２３，２５）には前記フラッシュ容器（３０）と連結された別々の凝縮物容器（３３，３５）が付属することを特徴とする、請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。

【請求項6】

前記凝縮物容器（３３，３５）は制御弁（５３，５５）を介して前記フラッシュ容器（３０）と連結されることを特徴とする、請求項５に記載の蒸気乾燥機。

【請求項7】

前記凝縮物容器（３３，３５）は高温蒸気の圧力の高さまたはこれを下回る圧力レベルを有することを特徴とする、請求項５または６に記載の蒸気乾燥機。

【請求項8】

環状のプロセス室（１０）を有する流動層蒸気乾燥機として構成され、前記プロセス室（１０）へ下方から流動化媒体を供給するための送出装置（１６）を有し、前記プロセス室（１０）の中に垂直方向に延びるセルが構成され、これらのうち１つのセルは下方から流動化媒体で貫流されない、または緩和されて貫流される、搬出セルを形成し、その下側端部に前記製品取出部（１２）が配置され、前記セルはそれぞれの上側端部のところで開いていることを特徴とする、請求項１ないし７のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。

【請求項9】

複数のポンプ（４０）が互いに並列につながれることを特徴とする、請求項１ないし８のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。

【請求項10】

前記プロセス室（１０）の中で過圧が生じることを特徴とする、請求項１ないし９のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。

【請求項11】

前記フラッシュ容器（３０）から接続配管（４２）が混合個所（３）へと通じており、該混合個所は蒸気生成装置（２）に後置されるとともに、該混合個所で前記フラッシュ容器（３０）および／または凝縮物容器（３３，３５，３６）からの凝縮物と高温蒸気が混合されることを特徴とする、請求項１ないし１０のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。

【請求項12】

前記ポンプ（４０）と蒸気生成装置（２）の間に制御弁（５４）が配置されることを特徴とする、請求項１ないし１１のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。

【請求項13】

凝縮物が加熱プレート（２８）または加熱装置により前記プロセス室（１０）から、または前記プロセス室（１０）の外部で前記フラッシュ容器（３０）へ直接的に、または凝縮物容器（３３，３５，３６）もしくは凝縮物逃し弁（３７）を介して案内されることを特徴とする、請求項１ないし１２のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。

【請求項14】

粒子を乾燥させるための蒸気乾燥機（１）を作動させる方法であって、
乾燥されるべき粒子がプロセス室（１０）へ導入される少なくとも１つの製品取込部（１１）および乾燥された粒子がプロセス室（１０）から導出される製品取出部（１２）を有するプロセス室（１０）と、
２つの取込部（２１，２１１）を介して高温蒸気としての高圧化された蒸気が導入され、２つの凝縮物取出部（２２，２２２）を通して凝縮物として導出されてフラッシュ容器（３０）に送り込まれる熱交換器（２０）とを有し、前記熱交換器（２０）は多段式に構成され、第１の段階（２３）では高温蒸気とフラッシュ蒸気からなる混合蒸気、および第２の段階（２５）では高温蒸気を熱交換器（２０）に供給可能である、そのような方法において、
前記フラッシュ容器（３０）からフラッシュ蒸気が少なくとも１つのポンプ（４０）を通じて排気されて高温蒸気に引き込まれることを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粒子を乾燥させるための蒸気乾燥機に関し、乾燥されるべき粒子をプロセス室へ供給するための少なくとも１つの製品取込部および乾燥された粒子をプロセス室から導出するための製品取出部を有するプロセス室と、プロセス室の内部に配置された熱交換器とを備え、該熱交換器は、特に蒸気生成装置からの高温蒸気としての高圧化された蒸気のための熱交換器への少なくとも１つの取込部と、熱交換器からの凝縮物取出部とを有し、凝縮物取出部はフラッシュ容器と接続されている。本発明は、そのような蒸気乾燥機を作動させる方法も対象としている。蒸気乾燥機は、特に、流動化可能な粒子を、たとえばビートから砂糖を製造するときにチップを乾燥させる役目を果たすが、あるいは、それ以外の粒子や粒子類似の製品を乾燥させる際にも利用することができる。蒸気乾燥機は食品産業や、前製品または中間製品を乾燥させるときや、スラリーを乾燥させるためにも同様に適用することができる。

【背景技術】

【0002】

工業生産の枠内においては、必要な電気エネルギーが自己責任で生成されるケースがしばしばある。そのために独自の蒸気生成装置で高圧化された高温蒸気が作製され、これがタービンへと引き込まれ、そのようにして発電機を用いて工場用の、たとえば砂糖工場用の必要な電流を生成する。高圧化された蒸気とは、高い過圧のもとにある蒸気を意味する。電気エネルギーの生成のほか、製品や粒子の乾燥のためにも熱源として高温蒸気が必要とされ、それはたとえば蒸気乾燥機、特に流動層蒸気乾燥機のためである。その際には、消費部すなわちタービンや蒸気乾燥機に必要な蒸気量を所要の品質で送り込むために、バランスを見出すことが重要となる。このことを保証するために、蒸気生成装置またはボイラー室の中で圧力を高めることができるが、このことを任意に具体化することはできない。高い蒸気圧は新しいボイラー室の建造をしばしば前提とするが、このことは非常に高いコストと結びつく。さらに別の選択肢は、高温蒸気凝縮物の熱ポテンシャルを、すなわち、蒸気乾燥機の中の熱交換器に導通されて乾燥されるべき製品の加熱時に冷却される蒸気から生じる凝縮物の熱ポテンシャルを、より良く活用することにある。

【0003】

特許文献１より、閉じたコンテナの中で湿った粒子を乾燥させるための蒸気乾燥機において熱交換器に高温蒸気が引き込まれる、粒子を乾燥させる方法およびシステムが公知である。熱交換器は閉じた容器の内部に配置される。この容器は上側および下側の円筒状の部分を有している。さらに熱交換器は、製品からの水の蒸発で生じる蒸発物を加熱することを可能にする通路を有している。熱交換器は２段階式に構成されており、第１の熱交換器部分が第２の熱交換器部分の上方に配置され、蒸発物のための通路が第１および第２の熱交換器を通過する。蒸発物の加熱は、下側の熱交換器での高温蒸気の凝縮によって間接的に行われる。その際に発生する凝縮物が、上側の熱交換器すなわちいわゆる復熱室を通るように案内され、そこで冷却されて、その熱エネルギーの一部をプロセス室内の蒸発物へ間接的に放出する。このとき追加のポンプが必要となる。凝縮物と復熱室の配管との間の熱移動は、凝縮物の流速に強く依存する。さらに、このような設計はポンプ出力のいっそう高いコストを必要とする。さらに、蒸気熱交換器と凝縮物熱交換器とに分割がなされることで、設備のフレキシビリティが大幅に制約される。

【0004】

タービンと蒸気乾燥機の両方がただ１つの蒸気生成装置からの蒸気によって作動する場合、蒸気生成装置の内部の蒸気圧またはボイラー室の内部の蒸気圧は、タービンへの供給のために通常は一定に保たれる。タービンは圧力変動に対して比較的敏感に反応するからである。したがって蒸気乾燥機の変化する蒸気消費量は、蒸気圧を絞ることによって具体化されるが、乾燥ポテンシャルは破棄される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】欧州特許出願公開第２８０１７７９Ａ１号明細書

【発明の概要】

【0006】

本発明の課題は、蒸気乾燥機の蒸気消費量を低減することにある。

【0007】

本発明によるとこの課題は、主請求項の構成要件を有する装置によって解決される。本発明の好ましい実施形態と発展例は、従属請求項、発明の詳細な説明、ならびに図面に開示されている。

【0008】

乾燥されるべき粒子をプロセス室へ供給するための少なくとも１つの製品取込部および乾燥された粒子をプロセス室から導出するための製品取出部を有するプロセス室と、特に蒸気生成装置からの高温蒸気としての高圧化された蒸気のための熱交換器への少なくとも１つの取込部を有する、プロセス室の内部に配置された熱交換器と、熱交換器からの凝縮物取出部とを備え、凝縮物取出部はフラッシュ容器と接続されている、粒子を、特にウッドチップやビートチップスなどの流動化可能な粒子を乾燥させるための本発明による蒸気乾燥機は、フラッシュ蒸気をフラッシュ容器から排気し、圧縮して熱交換器に引き込む少なくとも１つのポンプがフラッシュ容器に接続されることを意図する。粒子の乾燥時に利用される高圧化された蒸気が、比較的高い圧力に基づいて比較的高い温度レベルで凝縮し、発生した凝縮物が容器に捕集される。

【0009】

１段階式の熱交換器では、熱交換器の高温蒸気圧に相当する圧力が凝縮物容器に印加される。フラッシュ蒸気を生成するために、圧力低減のための制御弁とフラッシュ容器とが凝縮物容器に後置される。フラッシュ容器からポンプを介して、発生したフラッシュ蒸気が排気されて熱交換器へ供給される。ポンプの吸引作用によって、導出された熱交換器の凝縮物から比較的多くのフラッシュ蒸気を取得して、高められた圧力をもって乾燥機加熱部へあらためて提供するという可能性がもたらされる。フラッシュ容器内の圧力が低減されることでフラッシュ蒸気の量が増え、その際に凝縮物の温度が低下する。フラッシュ蒸気の圧力上昇はポンプによって行われ、たとえば蒸気噴射ポンプや機械式の蒸気圧縮によって行われる。蒸気噴射ポンプが使用されるときは、高温蒸気が駆動媒体として利用される。高温蒸気にフラッシュ蒸気が追加されることで利用可能な高温蒸気量が増え、蒸気生成装置によって必要とされる高温蒸気量が相応に低減される。

【0010】

本発明の好ましい実施形態では、ポンプは駆動蒸気接続部を有する蒸気噴射ポンプとして構成され、駆動蒸気接続部にまず高温蒸気の部分流が印加される。蒸気噴射ポンプを使用する利点は、それがメンテナンスフリーで作動し、可動部品なしですむことにある。それにより、乾燥のために必要とされる使用された高温蒸気だけによって、熱交換器の凝縮物からフラッシュ蒸気を得ることが可能である。

【0011】

フラッシュ蒸気の所望の再循環度に応じて、さまざまに異なる高温蒸気量を蒸気噴射ポンプに駆動蒸気として引き込むことができ、それにより、フラッシュ蒸気に含まれるエネルギーの可変の混合と活用を具体化することができる。

【0012】

蒸気噴射ポンプとしての吸引ポンプの構成の代替として、モータの駆動装置を通じて、特に電気モータの駆動装置を通じて作動する機械式の吸引ポンプとしてポンプを構成することも可能である。その欠点となるのは、機械式の吸引ポンプの可動部品に基づいて蒸気噴射ポンプに比べて高くなるメンテナンスコストであるが、機械式のポンプによって、供給されるべきフラッシュ蒸気のパラメータを非常に正確に調整することができる。

【0013】

本発明の発展例では、熱交換器は多段式に、特に２段階式に構成され、第１の段階には高温蒸気とフラッシュ蒸気からなる混合蒸気を、および第２の段階にはフラッシュ蒸気の混合なしで加熱蒸気を供給可能であり、または供給されることが意図される。多段式の、特に２段階の熱交換器と、フラッシュ蒸気を圧力上昇させるためのポンプとの組み合わせは、すべての凝縮物のフラッシュ蒸気の活用を可能にする。多段式または２段階の熱交換器を有する蒸気乾燥機の構成は、各段階をそれぞれ異なる高さの高温蒸気圧力によって負荷できるという利点がある。同様に、乾燥出力を最大化するために、それぞれの熱交換器段を、混合されていない高温蒸気によって作動させるという選択肢もある。このような可変性により、蒸気乾燥機を出力最適化して作動させることも、エネルギーを最適化して作動させることもできる。

【0014】

熱交換器は向流方式または近似的な向流方式で作動するのが好ましく、第１の段階は垂直に延びる蒸気乾燥機の場合に混合蒸気により作動して上側に配置され、それに対して第２の段階またはその他の段階はさらに高い蒸気圧で負荷されて下側に配置される。熱交換器の第２の段階は、２段階の構造の場合、さらに高い高温蒸気圧によって負荷されるのが好ましい。熱交換器の両方の段階が蒸気によって負荷されるので、第１の段階の圧力上昇により乾燥機出力を高めるというオプションが維持される。このことは、第１の段階でのフラッシュ蒸気の混合の縮小によって行われるが、それによって蒸気節減の利点は限られた範囲でしか具体化できなくなる。あるいは供給量の変更によって、蒸気乾燥機をその出力に関して適合化し、境界事例では両方または全部の熱交換器段を等しい圧力で作動させるという選択肢もある。

【0015】

本発明の蒸気乾燥機によって、蒸気提供装置のただ１つの蒸気品質を用いて分割された熱交換器を作動させ、上側の熱交換器への高温蒸気の追加の供給の程度を通じて乾燥出力の変更を実現するという選択肢がある。吸引ポンプとして蒸気噴射ポンプが利用されれば、フラッシュ蒸気が駆動蒸気によってその圧力に関して高められ、それにより、蒸気噴射ポンプにおけるフラッシュ蒸気の圧力上昇に基づき、熱交換器の第１の段階の設計サイズを比較的小さく抑えることができる。

【0016】

熱交換器が２段階式または多段式に作動するとき、両方または全部の段階で凝縮物が発生する。本発明の発展例は、両方または全部の段階に、フラッシュ容器と連結された別個の凝縮物容器が付属することを意図する。各段階で発生する凝縮物を、凝縮物の統合によって利用することができ、それにより凝縮物の複数回の利用を可能にすることができ、混合された共通の凝縮物からのフラッシュの際にいっそう有用なフラッシュ蒸気を得ることができる。

【0017】

さらに別の凝縮物を加熱面から、またはプロセス室内もしくはプロセス室外に位置する加熱面からなる加熱装置から、フラッシュ容器へ直接的に、または凝縮物容器を介して引き込むことができ、それに伴って生じるフラッシュ蒸気を上側の熱交換器へ提供することができる。そのために、プロセス室からフラッシュ容器または凝縮物容器への相応の凝縮物配管が設けられる。

【0018】

凝縮物容器は、フラッシュ容器の圧力レベルを調節するために、制御弁を介してフラッシュ容器と連結されるのが好ましい。凝縮物容器は、それぞれ接続されている熱交換器の圧力の高さの圧力レベルを有する。共通のフラッシュ容器は、高圧蒸気または熱交換器の圧力レベルを下回る圧力レベルと、これに伴って凝縮物容器または熱交換器における温度および圧力レベルと比較して低い温度とを有するのが好ましい。

【0019】

高圧化された蒸気の活用をいっそうフレキシブル化するために、複数の蒸気噴射ポンプを並列につなぐことができ、それにより、比較的多い量のフラッシュ蒸気を高温蒸気によって圧縮することができる。特に部分負荷での生産段階のとき、個々の蒸気噴射ポンプを停止させるのが有意義である。

【0020】

蒸気乾燥機の好ましい実施形態では、蒸気乾燥機は、環状のプロセス室を形成する流動層蒸気乾燥機として構成される。蒸気乾燥機の外側被覆が円筒状に構成され、中央に配置される熱交換器および場合により２段階の熱交換器が実質的に円形に配置されれば、プロセス室へ下方から特に蒸気である流動化媒体を供給するための送出装置を備える環状のプロセス室が形成される。プロセス室の内部に、好ましくは垂直方向に、または傾いて延びる壁部によって、垂直方向に延びるセルが形成され、それらの中に乾燥されるべき、かつ流動化されるべき製品があり、たとえばウッドチップその他の粒子がある。セルの中に、たとえばロータリベーンフィーダまたはこれに類する送出装置を通じて、乾燥されるべき湿った製品が投入される。この装入セルから、乾燥されるべき製品が環状のプロセス室に沿ってセルからセルへと搬送される。このとき搬送方向は、取込セルから、製品取出部が下側端部に配置された搬出セルへと形成される、流動層における圧力低下によって実質的に規定される。搬出セルでは流動化が具体化されず、もしくは低減された流動化しか具体化されない。底面が閉じているときには流動化が行われない。低減された流動化が望ましい場合、それは底面のわずかなパーフォレーションによって行われる。各セルはそれぞれの上側端部で開いており、それにより、製品はセル壁部のそれぞれの上側端部を介して１つのセルから別のセルへと動き、ついには製品が乾燥した状態で搬出セルへと到達し、そこで下方に向かって落下して、たとえばロータリベーンフィーダおよび／またはウォームコンベヤなどの相応の搬出装置によってそこから搬出される。さらにセル壁部は下側の開口部を有することができ、これを通して製品の一部が１つのセルから隣接するセルへと搬送される。プロセス室内では過圧が生じていてよいが、原則として、蒸気乾燥機が大気圧で作動することも可能である。環状のプロセス室はテーパ状に構成されていてもよく、外壁と内壁の間に一定の、または変化する、特に上方に向かって拡大していく間隔を有することができる。流動層蒸気乾燥機は、テーパ状の中間部分のない純粋に円筒状の構造として構成されていてもよい。

【0021】

凝縮物のためのフラッシュ容器から接続配管が、蒸気生成装置に後置された混合個所まで通じることができる。この接続配管で、フラッシュ容器または凝縮物容器からの凝縮物が、蒸気生成装置またはタービンから直接来る高温蒸気と混合され、それにより、高温蒸気の同時の温度低下および場合により圧力低下を伴いながら蒸気量増加がもたらされる。混合個所の領域での凝縮物のこのような混合を通じて、蒸気生成装置からの蒸気品質に変動がある場合にも、１つの熱交換器または複数の熱交換器およびポンプに引き込まれる高温蒸気の変わらない品質を保証することができる。これに加えて、乾燥されるべき製品に合わせて乾燥出力を適合化しなければならない場合には、混合の量を通じてそのつど所望の蒸気品質を調整することができる。

【0022】

ポンプと蒸気生成装置の間には制御弁が配置されていてよい。

【0023】

本発明は、乾燥されるべき粒子がプロセス室へ導入される少なくとも１つの製品取込部および乾燥された粒子がプロセス室から導出される製品取出部を備えるプロセス室と、少なくとも１つの取込部を介して特に蒸気生成装置からの高温蒸気としての高圧化された蒸気が導入されて少なくとも１つの凝縮物取出部から凝縮物として導出されてフラッシュ容器に送り込まれる、好ましくはプロセス室の内部に配置される熱交換器とを有する、粒子を乾燥させるための蒸気乾燥機を作動させる方法も同じく対象とし、フラッシュ容器からフラッシュ蒸気が少なくとも１つのポンプを通じて排気されて高温蒸気に引き込まれる。蒸気乾燥機は実質的に上に説明したように構成され、高温蒸気へのフラッシュ蒸気の引き込みによって、蒸気生成装置により必要とされる蒸気量を削減するとともに、必要な出力に合わせた適合化を実現することができる。

【0024】

このとき蒸気乾燥機には、それぞれ異なる発生源からそれぞれ異なる品質で高温蒸気を供給することができる。多段式の構造におけるそれぞれ異なる熱交換器段に、それぞれ異なる蒸気品質を供給することができる。１つの蒸気生成装置または異なる蒸気生成装置から蒸気品質を提供することができる。たとえばタービンからの蒸気も利用することができる。

【0025】

次に、本発明の実施例についてただ１つの図面を参照しながら詳しく説明する。図面には、流動層蒸気乾燥機を用いた蒸気乾燥機設備の模式図が示されている。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】流動層蒸気乾燥機を用いた蒸気乾燥機設備の模式図が示されている。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図面には、流動層蒸気乾燥機の形態の蒸気乾燥機１が示されている。蒸気乾燥機１は、低減されるべき水分含有率を有する乾燥されるべき粒子、たとえばウッドチップ、切屑、ペレット、またはその他の流動化可能な粒子を供給するための製品取込部１１を備えたプロセス室１０を有している。製品取込部１１には、備蓄室１３から粒子を供給するための装置が前置されていてよく、図示した実施例ではこれはロータリベーンフィーダとウォームコンベヤであり、これらは両方ともモータで駆動される。製品取出部１２にはこれと逆の順序で、モータにより駆動されるウォームコンベヤとロータリベーンフィーダが配置されており、これらが乾燥の完了した製品をフラッシュサイクロン１４へと搬送する。流動層蒸気乾燥機１の構造は、実質的に円筒状のハウジング１５およびその中心に配置された、多数の熱交換器部材から構成されていてよい熱交換器２０を意図している。実質的に円筒状のハウジング１５の別案として、ハウジングはテーパ状に拡張していくように構成され、または円筒状の区域とテーパ状の区域の組み合わせから構成されていてよい。熱交換器２０は円筒状のハウジング１５とともに、環状のプロセス室１０を形成する。熱交換器２０も円形の外側輪郭を有する場合にはプロセス室１０は環状であるが、原則として、プロセス室１０の多角形の内側輪郭および外側輪郭も可能である。蒸気乾燥機１０の外部に、乾燥機圧力のための制御弁５７が配置されている。送出装置１６を介して、蒸発物すなわち蒸気の形態の流動化媒体が下方から、プロセス室１０の下面にあるシーブ底面を通るように案内される。プロセス室１０の内部には垂直方向の壁部および／または送出方向に傾いた壁部が配置されており、それにより環状のプロセス室１０が個々のセルに下位区分されている。これらの壁部はシーブ底面まで達することができ、それぞれの上側端部および場合によりその他の図示しない開口部で隣接するセルへの移行を可能にし、それにより、流動化した製品すなわち流動化した粒子が製品取込部１１から製品取出部１２へとプロセス室１０の全体を通過するように運ばれる。取込セルが取出セルのすぐ隣に位置していると好ましく、それにより、製品が熱交換器２０の周囲を一度巡ってプロセス空間１０を通るように動かなければならない。搬出セルに達するとただちに、乾燥した製品をそこで相応の送出装置によって運び出すことができる。このような構造は、たとえば欧州特許出願公開第１９５６３２６Ａ１号明細書から基本的に公知である。

【0028】

熱交換器２０は図示した実施例では２段階で構成されており、２つの取込部２１，２１１を有していて、これらを介して、一方では電気エネルギーを生成するためのタービンを作動させるために、および他方では粒子を乾燥させるために高圧化された蒸気を提供する蒸気生成装置２から、たとえばボイラー室から、高温蒸気が熱交換器２０の中へ導入される。それぞれの取込部２１，２１１は、それぞれの熱交換器段すなわち過熱段の上側部分に配置されている。垂直に向く熱交換器段２３，２５のそれぞれの下面に、相応の凝縮物取出部２２，２２２が配置されている。凝集物取出部２２，２２２は別々の凝集物容器３３，３５へと通じていて、これらの中でそれぞれの熱交換器段２３，２５から来る、熱交換器の動作圧力のもとにある凝縮物が捕集される。各々の凝集物容器３３，３５には取出部側に制御弁５３，５５が付属しており、これらを介して、凝縮物容器３３，３５の充填レベルの観点から、運び出されるべき凝縮物が調節される。凝縮物容器３３，３５からは配管が共通のフラッシュ容器３０へ通じており、その中に両方の熱交換器段２３，２５からの、および場合により詳しくは説明しない加熱面からの凝縮物が集められる。フラッシュ容器３０の中では、熱交換器２０の動作圧力に比べて低い圧力が生じている。その中に集められた凝縮物は、凝縮物容器３３，３５の中の凝縮物よりもはるかに低い温度を有するとともに、高温蒸気との比較でも同じく低い温度を有している。この温度差がフラッシュ蒸気の発生をもたらす。

【0029】

さらにプロセス室１０には内部の加熱面２８または加熱プレートが配置されていて、これらの中でも凝縮物を形成することができ、この凝縮物が、凝縮物逃し弁３７が組み込まれている凝縮物配管を介してフラッシュ容器３０へと案内される。直接的な引込の別案として、加熱面２８から熱交換器段２３，２５のための凝縮物容器３３，３５を介して、凝縮物をフラッシュ容器３０へと案内することもできる。

【0030】

フラッシュ容器３０からフラッシュ蒸気配管３４が、図示した実施例では蒸気噴射ポンプとして構成される吸引ポンプ４０へと通じている。蒸気噴射ポンプ４０には、蒸気生成装置２からの高温蒸気が駆動蒸気接続部４１で印加され、それにより、駆動蒸気としての高温蒸気が蒸気噴射ポンプ４０に引き込まれる。蒸気噴射ポンプ４０には、駆動蒸気の動作圧力を制御できるようにするために、制御弁５４が前置されている。蒸気噴射ポンプ４０の内部で、フラッシュ容器３０からのフラッシュ蒸気と高温蒸気が混合され、それにより、蒸気噴射ポンプ４０による吸引プロセスに基づいて再び蒸気になった凝縮物が、フラッシュ蒸気として高温蒸気と混ざり合う。それにより、第１の熱交換器段２３に供給される蒸気量が増大する。

【0031】

制御弁５４の手前で、高温蒸気配管が蒸気提供装置２から分岐している。上側の配管分路を介して、部分流が制御弁を介してプロセス室１０の内部のエジェクタ１７の駆動のために案内される。これよりも大幅に多い蒸気量が、上側の第１の熱交換器段２３の下方に配置された第２の熱交換器段２５へと案内される。第２の熱交換器段２５には、第１の熱交換器段２３におけるよりも高い蒸気圧が印加される。フラッシュ容器３０に由来する混合されるべきフラッシュ蒸気の量を通じて、さまざまに異なる圧力を第１の熱交換器段２３のために調整することが可能であり、それにより、そのつど異なる熱需要に合わせた適合化が可能であるとともに、特に部分負荷動作のときに乾燥出力を容易に調整可能である。乾燥出力を高めるために、供給されるフラッシュ蒸気の量が低減され、それにより、極端なケースでは両方の熱交換器段２３，２５を未混合の高温蒸気によって作動させることができる。

【0032】

フラッシュ容器３０から、または別案として図示しない態様ではその他の凝縮物容器から、凝縮物配管４２が混合個所３へと通じており、ここで蒸気提供装置２からのオリジナルの高温蒸気に、高温蒸気が制御弁５２を通過してから凝縮物が混合される。それにより、蒸気乾燥機１へ供給される蒸気の品質を必要に応じて調整し、特に圧力と温度を低減し、全体蒸気量を増やすことが可能である。

【0033】

フラッシュ容器３０には、以後に利用することができる凝縮物を低い温度と低い圧力で収容するための別の容器３６が後置されている。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 粒子を乾燥させるための蒸気乾燥機（１）であって、
乾燥されるべき粒子をプロセス室（１０）へ供給するための少なくとも１つの製品取込部（１１）および乾燥された粒子をプロセス室（１０）から導出するための製品取出部（１２）を有するプロセス室（１０）と、
前記プロセス室（１０）の内部に配置された熱交換器（２０）とを備え、該熱交換器は、
高温蒸気としての高圧化された蒸気のための前記熱交換器（２０）への少なくとも１つの取込部（２１，２１１）と、前記熱交換器（２０）からの凝縮物取出部（２２，２２２）とを有し、
少なくとも１つの前記凝縮物取出部（２２，２２２）はフラッシュ容器（３０）と接続されている、そのような蒸気乾燥機において、
フラッシュ蒸気を前記フラッシュ容器（３０）から排気して高温蒸気に引き込む少なくとも１つのポンプ（４０）が前記フラッシュ容器（３０）に接続されることを特徴とする蒸気乾燥機。
［２］ 前記ポンプ（４０）は駆動蒸気接続部（４１）を有する蒸気噴射ポンプとして構成され、前記駆動蒸気接続部（４１）に高温蒸気の少なくとも１つの部分流が印加されることを特徴とする、［１］に記載の蒸気乾燥機。
［３］ 前記ポンプ（４０）は機械式の吸引ポンプとして構成されることを特徴とする、［１］または［２］に記載の蒸気乾燥機。
［４］ 前記フラッシュ容器（３０）の内部の圧力は高温蒸気の圧力を下回るように調整されることを特徴とする、［１］ないし［３］のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。
［５］ 前記熱交換器（２０）は多段式に構成され、第１の段階（２３）では高温蒸気とフラッシュ蒸気からなる混合蒸気、および第２の段階（２５）では高温蒸気を熱交換器（２０）に供給可能であることを特徴とする、［１］ないし［４］のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。
［６］ 前記両方の段階（２３，２５）には前記フラッシュ容器（３０）と連結された別々の凝縮物容器（３３，３５）が付属することを特徴とする、［５］に記載の蒸気乾燥機。
［７］ 前記凝縮物容器（３３，３５）は制御弁（５３，５５）を介して前記フラッシュ容器（３０）と連結されることを特徴とする、［６］に記載の蒸気乾燥機。
［８］ 前記凝縮物容器（３３，３５）は高温蒸気の圧力の高さまたはこれを下回る圧力レベルを有することを特徴とする、［１］ないし［７］のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。
［９］ 環状のプロセス室（１０）を有する流動層蒸気乾燥機として構成され、前記プロセス室（１０）へ下方から流動化媒体を供給するための送出装置（１６）を有し、前記プロセス室（１０）の中に垂直方向に延びるセルが構成され、これらのうち１つのセルは下方から流動化媒体で貫流されない、または緩和されて貫流される、搬出セルを形成し、その下側端部に前記製品取出部（１２）が配置され、前記セルはそれぞれの上側端部のところで開いていることを特徴とする、［１］ないし［８］のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。
［１０］ 複数のポンプ（４０）が互いに並列につながれることを特徴とする、［１］ないし［９］のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。
［１１］ 前記プロセス室（１０）の中で過圧が生じることを特徴とする、［１］ないし［１０］のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。
［１２］ 前記フラッシュ容器（３０）から接続配管（４２）が混合個所（３）へと通じており、該混合個所は蒸気生成装置（２）に後置されるとともに、該混合個所で前記フラッシュ容器（３０）および／または前記凝縮物容器（３３，３５，３６）からの凝縮物と高温蒸気が混合されることを特徴とする、［１］ないし［１１］のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。
［１３］ 前記ポンプ（４０）と前記蒸気生成装置（２）の間に制御弁（５４）が配置されることを特徴とする、［１］ないし［１２］のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。
［１４］ 凝縮物が加熱プレート（２８）または加熱装置により前記プロセス室（１０）から、または前記プロセス室（１０）の外部で前記フラッシュ容器（３０）へ直接的に、または前記凝縮物容器（３３，３５，３６）もしくは凝縮物逃し弁（３７）を介して案内されることを特徴とする、［１］ないし［１３］のうちいずれか１項に記載の蒸気乾燥機。
［１５］ 粒子を乾燥させるための蒸気乾燥機（１）を作動させる方法であって、
乾燥されるべき粒子がプロセス室（１０）へ導入される少なくとも１つの製品取込部（１１）および乾燥された粒子がプロセス室（１０）から導出される製品取出部（１２）を有するプロセス室（１０）と、
少なくとも１つの取込部（２１，２１１）を介して高温蒸気としての高圧化された蒸気が導入され、少なくとも１つの凝縮物取出部（２２，２２２）を通して凝縮物として導出されてフラッシュ容器（３０）に送り込まれる熱交換器（２０）とを有する、そのような方法において、
前記フラッシュ容器（３０）からフラッシュ蒸気が少なくとも１つのポンプ（４０）を通じて排気されて高温蒸気に引き込まれることを特徴とする方法。
［１６］ 前記蒸気乾燥機（１）に高温蒸気がそれぞれ異なる蒸気生成装置（２）からそれぞれ異なる蒸気品質で供給されることを特徴とする、［１５］に記載の方法。

【符号の説明】

【0034】

１ 蒸気乾燥機
２ 蒸気生成装置
３ 混合個所
１０ プロセス室
１１ 製品取込部
１２ 製品取出部
１３ 備蓄室
１４ フラッシュサイクロン
１５ 円筒状のハウジング
１６ 送出装置
１７ エジェクタ
２０ 熱交換器
２１ 上側の熱交換器の高温蒸気取込部
２２ 上側の熱交換器の凝縮物取出部
２３ 上側の熱交換器
２５ 下側の熱交換器
２８ 内部の加熱面
３０ フラッシュ容器
３３ 上側の熱交換器の凝縮物容器
３４ フラッシュ蒸気配管
３５ 下側の熱交換器の凝縮物容器
３６ 凝縮物容器
４０ ポンプ
４１ 駆動蒸気接続部
４２ 混合個所への凝縮物配管
５３ 上側の熱交換器の制御弁
５４ 駆動蒸気のための制御弁
５５ 下側の熱交換器の制御弁
５７ 乾燥機圧力のための制御弁
２１１ 下側の熱交換器の高温蒸気取込部
２２２ 下側の熱交換器の凝縮物取出部

【図1】