ATB: Entwicklung energieeffizienter Schachttrockner für Getreide
 
 
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Entwicklung energieeffizienter Schachttrockner für Getreide

Getreide ist für die menschliche Ernährung von zentraler Bedeutung. Weltweit werden jährlich etwa 2,3 Mrd. Tonnen Getreide, Mais und Reis produziert. Das Trocknen von Getreide ist Grundlage der Haltbarmachung und Lagerung in der Agrarindustrie. Zur konvektiven Trocknung großer Massenströme von Getreide hat sich weltweit der Dächerschachttrockner durchgesetzt. 

Der spezifische Energiebedarf von Dächerschachttrocknern variiert produktabhängig und kann bei älteren Anlagen und Universaltrocknern bis auf 14.000 kJ/kg H2O steigen. Im Vergleich zu anderen Trocknungsverfahren der Industrie weist das Trocknen in Dächerschachttrocknern noch ein deutliches Potenzial zur Steigerung der Energieeffizienz auf. Der vergleichsweise hohe Primärenergieverbrauch wird überwiegend durch ungleichmäßige Trocknung hervorgerufen. Die Ursachen sind weniger in mangelhafter Trocknerregelung als im Trocknerdesign zu suchen. Ungünstige Trocknergestaltung und Luftführung führen aufgrund lokal sehr unterschiedlicher Trocknungsbedingungen zu erheblichen Gutfeuchteschwankungen über dem Trocknerquerschnitt und damit zu erhöhtem Energieverbrauch. Die Gleichmäßigkeit der Trocknung in Dächerschachttrocknern wird maßgeblich durch die Anordnung und Zuordnung der Luftkanäle für Zu- bzw. Abluft bestimmt. Das aktuelle Designproblem besteht darin, dass die Partikeltrajektorien einiger Getreidepartien nur an heißen Zuluftkanälen entlang führen und dadurch übertrocknet werden und andere nur an kalten Abluftkanälen, wo die Luft schon recht kühl und feucht ist. 

Ziel der Forschung ist es, potenzielle Schwachstellen im Trockneraufbau sowie Vor- und Nachteile einzelner Designelemente zu identifizieren und diese hinsichtlich Energieverbrauch, Gleichmäßigkeit der Trocknung und Betriebssicherheit zu bewerten. Die gewonnenen Ergebnisse dienen als Grundlage für die Entwicklung eines neuartigen Apparatedesigns, mit dem der Trocknungsprozess in Dächerschachttrocknern für Getreide vergleichmäßigt wird. Durch geschickte Kombination vorteilhafter Designelemente sowie optimierte Anordnung und insbesondere Zuordnung von Kanälen für die Zu- und Abfuhr der Trocknungsluft sollen möglichst gleichmäßige Trocknungsbedingungen für Getreidekörner unterschiedlicher Trajektorien erreicht werden.  Die Gutfeuchteschwankungen werden dadurch verringert, Getreidequalität und Energieeffizienz werden gesteigert.

Aktuelle Forschungsarbeiten

  • Mathematische Modellierung des Trocknungsprozesses und Design-Entwicklung im Labor- und Technikumsmaßstab
  • Konstruktion und Aufbau eines großtechnischen Trockner-Demonstrators
  • Praxiserprobung auf Funktionalität und Effizienzsteigerung

 

Ansprechpartner

Arbeitsgruppe Trocknung / Jochen Mellmann

 

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21. Feb. 2018: Wissenschaftler des ATB haben ein neues Sensorsystem für die Messung der...

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