用于窑炉干燥的材料的窑炉干燥的方法和设备的制造方法
【专利说明】用于窑炉干燥的材料的窑炉干燥的方法和设备
[0001]本发明涉及用于窑炉干燥的材料或窑烘材料的窑炉干燥方法以及设备、与其一起获得的产物以及根据独立权利要求的前言所述的用于升级和/或转化或改装设备的方法。
[0002]对于谷物，尤其是酿酒的大麦来说，对于实际的啤酒酿造，谷粒的浸软和发芽以及谷粒的随后干燥或窑炉干燥以产生可储存的麦芽是尤其重要的。用于干燥谷粒的设备被称作干燥窑炉或窑炉干燥器。
[0003]此类浸软和/或发芽步骤以及随后的窑炉干燥步骤用于其它食物和植物物种，例如，豆科植物，如扁豆、伪谷物和油籽。对其它不同的食物进行干燥以延长存储寿命。
[0004]对于窑炉干燥，必须小心的是窑烘材料的所有层应尽可能均匀地进行干燥并且不能超过一定限制温度。如果超过此类限制温度(所述温度例如取决于窑烘材料的种类)，那么酶类就会被破坏或者窑烘材料的颜色或味道会以不希望的方式发生改变。
[0005]窑炉干燥窑烘材料的方法和设备是从现有技术中已知的，借助于所述方法和设备通过气流流动干燥窑烘材料，使窑烘材料变得适合于储存。具有开口或孔口的板通常设置在此类窑炉干燥设备中，窑烘材料分层置于所述板上。此类板通常被称作托盘。在使用此类设备的已知方法中，气流流动在托盘下方生成，其中气流穿过托盘的开口从底部流向顶部到达将要窑炉干燥的材料。
[0006]为了确保将要窑炉干燥的全部材料是尽可能均匀地进行干燥并且尤其为了防止局部过热，在此类已知的方法的持续过程中，加热能量输入、用于风扇的电驱动能量以及热回收必须以相互交涉的方式配合。
[0007]此外，公开文件“自然通风太阳能窖炉的瞬态性能”(Adnan H.Zahed、MoustafaM.Elsayed,可再生能源，第4卷，第2期，页码198-95，994)公开了借助于太阳能窑炉用于窑炉干燥窑烘材料的方法。在太阳能窑炉中，窑烘材料是借助于自然地生成的气流窑炉干燥的，所述自然地生成的气流可以从顶部和底部到达窑烘材料。使用太阳能窑炉的方法的基本缺点在于窑烘材料的干燥取决于天气，因此几乎是不可以控制的。此外，在这种情况下窑烘材料是实质上通过流过它的空气流从表面层干燥的，因此几乎不能保证均匀地穿过全部窑烘材料的干燥。此外，自然地生成的空气流是非常微弱的，因此仅极小的层厚度可以被干燥。此外，由于气流流速地，所以干燥需耗费非常长的时间。所有这些因素使得已知的方法极其不经济。
[0008]US 5，420, 393也公开了一种用于加热食物的装置，其中相对于托盘在中心生成的水平空气流沿窑烘材料的下表面和上表面层被引导。此处同样几乎不能保证均匀地穿过全部窑烘材料的干燥。几乎均匀地穿过的干燥仅在极小层厚度下是可能的，这使得此方法同样是不经济的。此外，所述装置不适合用于大规模行业。
[0009]因此，本发明的目标是提供克服现有技术的所描述缺点的用于窑炉干燥的方法和设备。具体来说，提供了用于窑炉干燥的简化方法以及设备，借助于所述方法和设备窑烘材料可以被均匀地且平缓地干燥。
[0010]根据本发明，此目标是通过包括独立权利要求中的特征的方法和设备实现的。
[0011]根据本发明的用于窑炉干燥窑烘材料，尤其是谷物、伪谷物、油籽或豆科植物的方法，包含作为第一方法步骤的将有待处理的窑烘材料提供在托盘上，所述托盘具有至少一个开口用于形成一层窑烘材料。在另一方法步骤中，生成气流，尤其是空气气流，其中气流从面向该层窑烘材料的托盘的空间流向背对该层窑烘材料的托盘的空间，穿过该层窑烘材料并且穿过托盘。
[0012]发现此类方法以简单的方式确保了均匀且平缓地穿过窑烘材料的干燥。这是因为一方面气流无需以与重力作用方向相反的方向从窑烘材料中移动待除去的水份，像在常规的气流中那样，从底部到顶部。实际上，水是沿重力的作用方向移动的，这要有效得多。此夕卜，水可以从窑烘材料中更加迅速地移除。因此从整体上看，干燥过程更快速，这也抵制了窑烘材料的不希望的加热。此外，窑烘材料的最高层是首先干燥的，因此干燥的窑烘材料可以容易地移除，从设备的处理空间中运出。
[0013]所述托盘的开口应该是经尺寸设定和设置的，其方式为使得窑烘材料不会从开口中落下穿过并且同时气流能流过它。
[0014]气流，尤其是空气气流，优选地借助于至少一个风扇生成，尤其是排气扇。
[0015]一方面从面向该层窑烘材料的托盘的空间到背对该层窑烘材料的托盘的空间的气流可以通过风扇生成，所述风扇设置在面向该层窑烘材料的空间中，风扇的压力侧朝向该层窑烘材料并且朝向托盘。替代地或另外地，气流可以借助于风扇生成，所述风扇设置在背对该层窑烘材料的空间中，风扇的抽吸侧朝向托盘并且朝向该层窑烘材料。
[0016]根据本发明的方法优选地在窑炉干燥器中执行。然而，还可设想的是根据本发明的方法是在改进的发芽和窑烘管或改进的浸软、发芽和窑烘管中执行的。在发芽和窑烘管中，在前述发芽步骤中水被喷射到窑烘材料上。除窑炉干燥器之外，浸软、发芽和窑烘管还包括至少一个供水导管和一个排水导管，因此可以在前述发芽步骤中对在托盘上的有待处理的材料进行浇水。
[0017]空气气流优选地相对于重力的作用方向以锐角流动，尤其是实质上平行于重力的作用方向，穿过该层窑烘材料，即从托盘上方的空间到托盘下方的空间。
[0018]根据本发明的方法的替代方案的第一方法步骤包含将有待处理的窑烘材料提供在托盘上，以便形成一层窑烘材料。另一方法步骤包含生成气流，尤其是空气气流，其流过该层窑烘材料。在第三方法步骤中，至少一次移除背对托盘的该层窑烘材料的部分层，优选地从面向该层窑烘材料的空间中移除多次。举例来说，移除可以借助于下文中更详细地描述的移除构件进行。
[0019]从顶部到底部移除几层是有利的，因为空气流的层阻力会连续地减小，当窑烘材料的层厚度连续地减小时。因此，风扇所需的能源消耗也是同时减小的。
[0020]在第三方法步骤中，移除优选地借助于移除构件执行，所述移除构件可相对于托盘围绕特定纵轴旋转。移除构件可以围绕此轴旋转而托盘并不移动。替代地，还可设想的并且在本发明的范围内的是托盘可围绕此轴旋转而移除构件并不围绕此轴移动。通过相对于托盘围绕旋转轴旋转移除构件，这样移除构件能通过托盘表面的至少一大部分区域，如果后者是例如，圆形或环形的。
[0021]在优选实施例中，移除构件包括至少一个输送螺杆，借助于所述输送螺杆可以移除该层窑烘材料的部分层。此类实施例就构造而言是尤其简单的。此外，输送螺杆可防止窑烘材料被损坏，因为它仅引起窑烘材料的极少破损。
[0022]输送螺杆可以围绕形成输送螺杆的纵轴的旋转轴来旋转。有利的是，此纵轴实质上在水平方向上延伸。尤其有利的是，输送螺杆额外地可相对于托盘围绕实质上竖直的旋转轴旋转。举例来说，输送螺杆可以围绕此轴旋转而托盘并不移动。替代地，还可设想的并且在本发明的范围内的是托盘可围绕实质上的纵轴旋转而输送螺杆并不围绕此轴移动。通过相对于托盘围绕旋转轴旋转输送螺杆，这样输送螺杆能通过托盘表面的至少一大部分区域，如果后者是例如，圆形或环形的。
[0023]替代地或另外地，移除构件还包括至少一个刮板，所述刮板经配置可相对于托盘移动，从而可以通过使用刮板来移除托盘上的窑烘材料。为此目的，刮板具有至少一个移除表面，所述移除表面能与窑烘材料接触以便将其移除。具体来说，刮板可围绕竖直旋转轴旋转并且因此通过，例如，圆形或环形托盘的表面的至少一大部分区域。举例来说，一个或多个刮板设置在同一横杆上，所述横杆在水平方向上延伸并且可以围绕竖直旋转轴旋转。所述设备也可以包括多个横杆，例如，三到六个横杆，所述横杆可以围绕竖直旋转轴设置在圆周方向上，尤其以常规的角度距离。一个或多个刮板设置在每个横杆上。
[0024]移除表面可以是平坦的或弯曲的。如果刮板可围绕竖直旋转轴旋转，那么优选地移除表面的至少一部分相对于径向以一定角度延伸，所述径向是相对于旋转轴垂直延伸的。“以一定角度”意味着径向并不平行于移除表面延伸。如果移除表面是弯曲的，那么“以一定角度”意味着径向并不平行于移除表面的至少一部分上的对应切向平面延伸。
[0025]因为刮板围绕竖直旋转轴的旋转，角度路线确保了该层窑烘材料的一部分可以移除到托盘的中心区域或外部区域中，这取决于刮板的角度和旋转方向。在一些实施例中，刮板被配置为平坦的，并且，例如，以相对于径向的一个角度延伸的矩形片材或板材。
[0026]还优选的是该层窑烘材料的部分层在向托盘中心区域的方向上输送并且因此移除。具体来说，托盘可配置为具有实质性环形的基底表面的水平对齐板，其中此环形基底表面的中心开口形成中心区域。
[0027]用于窑烘材料的收集构件可以延伸穿过托盘的中心开口，所述收集构件具有用于移除窑烘材料的中心卸载开口。在下文中，此收集构件被称作圆顶。圆顶可以是，例如，管状的并且具有在水平面方向上的圆形截面。圆顶具有至少一个移除开口，窑烘材料可以穿过所述移除开口从托盘输送到卸载开口中，尤其借助于至少一个输送螺杆和/或至少一个刮板。移除开口可以设置在所述圆顶的侧部或顶部表面。
[0028]沿中心区域方向的移除确保了窑烘材料可以收集在相对较小的空间中，尤其借助于具有相对较小直径的圆顶。此外，窑烘材料可以同时借助于移动移除构件并且借助于移动托盘而移动到中心区域。借助于可围绕纵轴旋转的移除构件沿非移动托盘的外部区域方向的移