技术领域
[0001] 本
发明涉及一种颗粒干燥系统。此外，本发明涉及一种颗粒干燥方法，其中，颗粒的
质量流通过重
力作用被运送通过塔，并且气态干燥介质沿着与颗粒运送方向相反的方向流动。
背景技术
[0002] 例如由GB-A-875,685已知一种颗粒干燥系统，GB-A-875,685公开了一种用于干燥
烟草的立式
冷却塔。烟草从顶部进入塔中并且受到向上抽吸通过塔的冷空气的气流的冷却作用。在塔内布置有倾斜的
挡板或者
叶片。在塔中通过重力作用下落的烟草通过叶片分配分散。叶片降低了塔内的烟草的下落速度。然而，根据烟草颗粒的尺寸、
水分含量和数量，对各种颗粒的干燥效果可能会不同，从而导致处理过的颗粒的不期望的质量差异。
发明内容
[0003] 因此，本发明的目的是提供一种颗粒干燥系统和方法，所述干燥系统和方法适于以一致的质量干燥颗粒。
[0004] 本发明提供了一种颗粒干燥系统，所述颗粒干燥系统包括塔，颗粒基本沿着第一方向运动通过所述塔，并且气态干燥介质流基本沿着第二方向运动通过所述塔，其中，所述第一方向大体与所述第二方向相反。根据本发明，颗粒干燥系统还包括调整装置，所述调整装置适于改变塔内的流动特征。调整装置包括所述塔的至少一个可运动的
侧壁。至少一个可运动的侧壁至少能够沿着垂直于塔的纵向延伸部的方向运动。这是改变塔的横截面面积的有效且可靠的方式。毗邻可运动侧的侧壁优选地以大体气密的方式（例如利用
橡胶密封件）连接到可运动侧壁。然而，也可以仅在至少一个可运动的侧壁和毗邻侧壁之间提供紧密连接。可替代地，两个相对的侧壁或者两个毗邻的侧壁可以是能够运动的。通过调整塔内的流动特征以适应不同数量和不同类型的颗粒，能够使颗粒在受到气态干燥介质的作用的同时使颗粒在塔中滞留预定滞留时间。与具有固定塔
流动阻力的干燥系统相比，这允许灵活性更高的干燥系统。特别地，根据本发明，能够改进对颗粒在塔内的滞留时间所进行的调整。这允许以更多的可能性改变水分的量，在干燥处理颗粒期间移除这些水分。
[0005] 优选地，颗粒向下运动通过塔柄，并且颗粒通过重力
加速。向上的气态处理介质抵制所述向下运动。利用塔的固定的流动阻力，颗粒的质量流量基本是固定的。这意味着可以从给定的质量流中移除水分的量是预先确定的。影响干燥处理的额外参数例如是颗粒的
温度、气态干燥介质的温度和颗粒和干燥介质的湿度的差。
[0006] 颗粒干燥设备尤其适于干燥
植物材料，例如烟草颗粒，例如烟草切割填料、烟草叶片、烟草杆或者烟丝。其它植物材料例如可以是茶叶、薄荷叶、香草或者丁香。
[0007] 在整个
说明书中使用术语颗粒（例如烟草颗粒）的“质量流量”指的是沿着第一方向通过塔的颗粒的给定质量和给定时间段的关系，其以千克/秒表示。
[0008] 优选地，对于大范围的不同的质量流，离开颗粒干燥系统的颗粒具有大体恒定的潮湿程度。因此，与先前技术的系统相比，根据本发明的系统允许在很宽的范围内选择根据本发明的颗粒干燥系统的可调整的操作条件。
[0009] 独立于颗粒的质量流量的流动阻力控制具有额外的优势，即，在通过塔的颗粒的滞留时间内，这些颗粒可以受到大体恒定的
摩擦力和
流体力的作用。这可以防止颗粒干燥系统内的颗粒的湿度或者颗粒的其它参数随着时间发生
波动。
[0010] 优选地，控制颗粒在颗粒干燥系统内部的滞留时间。优选地，控制调整装置，以调整塔的流动阻力，使得对于一定范围的不同的颗粒质量流，使离开颗粒干燥系统的颗粒具有预定的水分含量。另外，能够减轻或者防止因高质量流量导致的颗粒的潜在劣化。劣化可以例如减小颗粒的尺寸并且产生颗粒尘埃。
[0011] 颗粒在塔中的滞留时间越长，颗粒受到气态干燥介质作用的时间就越长。因此，可以调整颗粒的干燥时间使其适应通过颗粒干燥系统的颗粒的质量流量的一个或多个参数（例如，粒径、颗粒进入颗粒干燥系统之前的颗粒水分含量和在颗粒离开颗粒干燥系统时的颗粒的期望的水分含量）。
[0012] 优选地，调整装置适于允许通过将塔的横截面改变成更窄或者更宽的形状来调整流动阻力。作为替代方案或者附件方案，调整装置通过调整颗粒路径中的障碍物的尺寸或者数量或者尺寸和数量来调整塔的流动阻力。调整装置可以例如是运动元件和
致动器的组合，所述致动器使运动元件运动。运动元件可以例如是塔的壁或者能够被引入到塔中或从塔中收回的结构。
[0013] 优选地，气态干燥介质的体积流量是可控的。当气态干燥介质沿着与颗粒的质量流的方向相反的方向流动时，气态干燥介质的体积流量也可以用于控制颗粒在颗粒干燥系统中的质量流量和滞留时间。通过调整塔的流动阻力和气态干燥介质的体积流，能够选择塔中的多种干燥条件。
[0014] 优选地，调整装置适于改变塔的横截面面积。
[0015] 作为替代方案或者附加方案，调整装置可以包括可调整的叶片，所述可调整的叶片延伸到塔中。叶片可以用于两种不同的目的。所述叶片可以构成运送颗粒通过塔的障碍物，以便控制颗粒在塔中的自由行进距离和颗粒在塔中的干燥时间。而且，叶片可以控制气态干燥介质的流动，例如，以便产生漩涡或者
湍流。在使各个颗粒暴露于气态干燥介质方面，这可以具有有益效果，因为漩涡和湍流可以使各个颗粒彼此分离。
[0016] 在一个
实施例中，气态干燥介质可以至少部分地透过叶片。例如，叶片可以至少部分地由有孔眼的材料制成。可替代地，叶片可以设置有
喷嘴或者通
风管，所述喷嘴或者
通风管将沿着期望的方向引导气态干燥介质流或者局部增大流量。叶片的可透过性具有这样的益处，即，使得毗邻叶片通过的颗粒也能够受到气态干燥介质流的作用。因此，气态干燥介质还可以提供给塔的这样的部分，在叶片不可透过的情况下，这些部分将仅仅受到很少或者不受到气态干燥介质流的作用。
[0017] 优选地，可调整的叶片通过铰接件连接到塔的侧壁。这允许容易地调整叶片。优选地，铰接件的旋
转轴线沿着大体水平方向，使得可以控制叶片相对于水平面的倾
角。铰接件还可以包括连接的致动器，这些致动器单独地或者共同地控制叶片。特别地，叶片可以设置有
啮合在
齿条中的小
齿轮。齿条用于使叶片围绕
铰链轴倾斜。
[0018] 优选地，塔的两个相对的侧壁分别设置有至少一个但优选多个叶片，例如叶片数量介于2至约50之间，优选地介于3和8之间。叶片可以沿着相应侧壁的宽度大体垂直于塔的延伸方向延伸。叶片可以朝向塔的外侧倾斜，使得叶片的延伸到塔的内部的部分最低，而叶片的连接到塔的壁的部分最高。
[0019] 在一个实施例中，叶片具有弯曲的几何形状。弯曲的几何形状允许叶片的弯曲可以设计成在塔的壁附近的区域中更陡峭，并且在指向塔的中心处的区域中较为平缓。这具有这样的益处，即，颗粒被温和地引至到塔的气态干燥介质流量更高的中心处。
[0020] 叶片可以布置在相对的侧壁的不同高度处。优选的是，一个侧壁处的叶片布置在基本介于相对的侧壁处的两个最靠近的叶片的高度之间的高度处。在一个实施例中，叶片适于在降低
位置和升高位置之间倾斜，在所述降低位置，所述叶片最靠近侧壁，在所述升高位置，所述叶片最大程度地延伸到塔中。这个特征在叶片处于升高位置时增加了颗粒通过塔的行进时间，并且在叶片处于其降低位置时增加了颗粒的流量。优选地，在叶片部分升高位置或者完全升高位置，所述叶片与相对侧壁的叶片重叠，以形成Z字形路径。
[0021] 在一个实施例中，叶片适于振动，以便防止颗粒停留在叶片中的任意一个上。这具有这样的优势：颗粒能够不断行进通过塔，使得所有颗粒在塔中的平均滞留时间基本相似。通过气态干燥介质流或者通过致动器可以致动叶片的振动。
[0022] 在一个实施例中，塔的横截面面积沿着塔的纵向延伸变化。优选地，塔沿着其延伸方向呈圆锥形式。
[0023] 通过实横截面面积朝向塔的顶部增大的塔，能够在塔的下部部分中增大气态干燥介质流的速度，并且在塔的顶部处降低颗粒
密度。可替代地，如果希望得到相反的效果，则塔的横截面面积也能够朝向顶部减小。
[0024] 特别地，调整装置可以包括可倾斜的侧壁，以便沿着塔的纵向延伸改变塔的局部横截面面积。
[0025] 在一个实施例中，塔的至少一个侧壁能够沿着塔的纵向延伸方向相对于塔的另一个侧壁运动。因此，通过移动塔的侧壁（在该侧壁处例如可以连接有叶片），可以改变塔的内部流动阻力，并且可以改变气态干燥介质和颗粒的流动特征。
[0026] 在一个实施例中，提供了至少一个可控的额外喷嘴，以将额外的气态干燥介质流局部地引入到塔中。所述喷嘴可以包括管道或者风扇，所述管道或者风扇在塔中局部地提供气态干燥介质流。喷嘴可以布置在塔的侧壁中，并且可以提供朝向塔内部的流。还可以沿着大体水平方向或者倾斜方向引导流。优选地，能够控制喷嘴，以在需要时致动喷嘴。引入到塔中的额外的空气流可以通过引入逆流和湍流来改变塔的流动阻力。
[0027] 在一个实施例中，塔具有大体圆形的横截面区域，并且能够调整塔的直径来改变塔的流动特征。通过制造挠性材料的塔使塔在其圆周方向上具有波状形式，能够改变塔的环形横截面区域。
[0028] 本发明的另一方面涉及一种通过调整装置改变塔中的流动特征的颗粒干燥方法。通过移动塔的至少一个侧壁来改变塔中的流动特征。这能够是侧壁的沿着塔的纵向延伸方向的平移运动，或者是侧壁的垂直于塔的纵向延伸方向的平移运动。而且，塔的至少一个侧壁的运动还可以包括侧壁的旋转运动，例如，侧壁围绕水平轴线倾斜。当然，塔的侧壁的不同运动可以组合。
[0029] 优选地，通过移动设置在塔中的可调整的叶片来改变塔中的流动特征。调整叶片可以包括围绕水平轴线旋转，所述水平轴线大体沿着塔的侧壁延伸。而且，它可以包括叶片沿着垂直于塔的侧壁的水平轴线水平旋转。
[0030] 优选地，控制塔的流动特征、颗粒数量和气态干燥介质流，使得颗粒在预定的平均干燥时间内在塔中受到气态干燥介质的作用。
[0031] 优选地，通过控
制模块能够控制调整装置和气态干燥介质流，所述
控制模块允许根据通过塔内或者塔外的
传感器测量到的颗粒干燥的条件改变气态干燥介质流和调整装置的状态。优选地，控制模块包括反馈系统，以便响应传感器产生的
信号在线改变塔的流动阻力。
附图说明
[0032] 参照附图，将仅仅以示例的方式来进一步描述本发明，其中：
[0033] 图1示出了颗粒干燥系统的实施例的剖视示意图。
具体实施方式
[0034] 在图1中，用剖视图示出了颗粒干燥系统1，其中，塔2沿着竖直纵向延伸方向30延伸。
[0035] 塔2包括左侧壁3和右侧壁4，所述左侧壁3和所述右侧壁4沿着竖直方向相互平行延伸。在每个侧壁3、4处均设置有多种叶片5、6。叶片5、6沿着纵向延伸方向30交替布置在塔2的左侧壁3和右侧壁4上。
[0036] 除了左侧壁3和右侧壁4之外，塔还包括前侧壁和后侧壁。
[0037] 右侧壁4能够沿着水平方向40运动，以增大或者减小塔2的横截面面积。因此，右侧壁4与前侧壁和后侧壁滑动接合。在右侧壁4与前侧壁和后侧壁分别相
接触的接触部处，可以设置有诸如橡胶密封件的密封元件。塔2在其侧壁3、4处闭合，并且在顶部和底部打开。
[0038] 虚线示出了右侧壁4的可能的不同位置。
[0039] 可调整的叶片5全部铰
接地连接到左侧壁3，可调整的叶片6全部连接到塔2的右侧壁4，并且如针对最上方的左叶片5表示的那样可以围绕水平角10旋转。可调整的叶片5、6可以一起或者单独旋转。虚线示出了最上方的左叶片5的不同位置。
[0040] 在一个实施例中，可调整的叶片5、6在它们连接到侧壁的铰接连接部周围设置有
小齿轮，并且齿条沿着侧壁布置，以便通过竖直运动调整叶片5、6的角度。
[0041] 因此，通过移动右侧壁4和叶片5、6，能够改变塔2的流动阻力，并且能够改变塔2的流动特征。
[0042] 在这个实施例中，右侧壁4和可调整叶片5、6构成调整装置。
[0043] 在下文中，参照图1描述了根据本发明的颗粒干燥方法。
[0044] 在烟草被切割并经过任选的其它处理步骤之后，如箭头20所表示的那样，烟草颗粒被运送到塔2的上开口7并且释放到所述开口7中。
[0045] 如图箭头50所表示的那样，塔2经受向上的气态干燥介质流。气态干燥介质可以包括本领域中已知的用于干燥烟草的特定成分，或者可以仅仅由特定水分和温度的空气构成。优选地通过塔2的下开口8或者通过侧壁3、4的位于塔2的下开口8附近的喷嘴或者通过下开口8和喷嘴两者提供气态干燥介质。
[0046] 烟草颗粒经由重力运送通过塔2，其中，气态干燥介质流50和塔2的流动阻力决定烟草颗粒在塔2中滞留多长时间。因此，能够调整塔2中的颗粒的干燥强度。
[0047] 因此，如果应当增加输送通过塔的颗粒，则增大塔的横截面面积或者降低叶片5、6，以更快速地运送烟草颗粒通过塔。还能够通过降低气态干燥介质流50的速度来增大通过塔的颗粒的运送速度。
[0048] 为了确保颗粒在塔中滞留足够的时间并且同时经受处理，能够通过朝向塔2的内部移动侧壁4来减小塔2的横截面面积，或者能够升高可调整的叶片5、6。作为替代方案或者附加方案，可以增大沿着与颗粒的运送方向相反的方向的气态干燥介质流50，使得流体力降低烟草颗粒通过塔2的运送速度。因此，能够在不会行进太快的条件下处理供应到塔2的较重的颗粒（例如潮湿的颗粒）。
[0049] 通过调整烟草干燥介质流50，能够确定侧壁4和可调整的叶片5、6的位置、颗粒的干燥时间和强度。
[0050] 能够不断地监测烟草颗粒20的干燥处理，例如，通过测量塔2中的颗粒与气体关系来实现监测。而且，可以测量颗粒干燥系统之前和之后的质量流量和水分含量。测量可以用于反馈回路，以控制侧壁的位置、叶片的位置或者气态干燥介质的温度和体积流量。
[0051] 颗粒在下开口8处离开塔并且由诸如传送带的传送装置9接收，所述传送装置运送处理过的烟草颗粒以进行进一步的处理。塔2的流动阻力的可调整性允许以温和的方式处理颗粒，同时允许处理不同类型和不同数量的颗粒，例如包括不同水分程度的颗粒。
