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Verfahren und Einrichtung zur Trocknung von Fasermaterial
Vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Trocknung von Fasermaterial, z. B. von Stapelkunstfasern, sowie Einrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die derzeit und auch die schon seit einiger Zeit in Verwendung stehenden Trockner für faseriges Material arbeiten nicht ganz zufriedenstellend. Im allgemeinen bestehen diese Trockner aus einem langgestreckten Gehäuse mit einem darin angeordneten durchlochten Förderband, auf dem das faserige Material durch das Gehäuse befördert wird. Mit Hilfe von Zentrifugalventilatoren wird in das Gehäuse Luft aus der Atmosphäre durch in der Wand des Gehäuses vorgesehene Öffnungen eingezogen. Die Luft wird durch Kontakt mit Heizröhren, die unmittelbar oberhalb des durch das Gehäusewandernden faserigen Materials montiert sind, auf Trocknungstemperatur gebracht.
Die erwärmte Luft wird'von jener Stelle, wo sie die Maximaltemperatur erreicht, mit Hilfe der Ventilatoren durch das faserige Material gedrückt und zirkuliert dann dauernd an den Heizröhren vorbei und durch das faserige Material hindurch. Ein Teil des Luftstromes wird kontinuierlich durch einen Exhaustor entfernt.
Einer der Nachteile dieses Verfahrens und der erwähnten Vorrichtungen besteht darin, dass Fasern von dem zirkulierenden Luftstrom, während er durch das faserige Material strömt, aufgegriffen und meist auf den Heizröhren abgelagert werden, wo sie, weil sie lange Zeit hindurch der hohen Temperatur der Heizröhren ausgesetzt bleiben, entfärbt werden. Schliesslich fallen die entfärbten Fasern in den Luftstrom und gelangen wieder auf das Faservlies. Dieses würde durch die entfärbten Fasern verunreinigt werden, und um die entfärbten Fasern zu entfernen, müssen viel Zeit, Kosten und Anstrengungen nach der Trocknung der Faserdecke aufgewendet werden.
Ein anderer Nachteil solcher Trockner ergibt sich, wenn Textilfasern, wie z. B. Stapelfasern, getrocknet werden, die flüchtige Veredlungsmittel enthalten, z. B. ein Erweichungsmittel, wie z. B Ölsäure. Teile der flüchtigen Veredlungsmittel verdampfen in dem heissen Luftstrom, während dieser durch die Faserdecke zirkuliert. Da die Temperatur des zirkulierenden Luftstromes, während er die Faserdecke passiert, durch Wärmeabsorption auf ein Minimum fällt, schlägt sich das Garnveredlungsmittel, das in den zirkulierenden Luftstrom gelangt ist, an den Wänden des Gehäuses, denZentrifugalventilatoren, denAbsaugrohren und andern Obetflächenteilen, mit welchen die Luft in Berührung kommt, nieder, bevor noch der Luftstrom mit den im Gehäuse befindlichen Heizröhren wieder in Kontakt kommt.
Dieses kondensierte Veredlungsmittel polymerisiert dann, und bis heute wurde noch keine befriedigende Methode des Abwaschens solcher Überzüge gefunden. Um diese Überzüge zu entfernen, muss man nach Abschaltung des Trockners das niedergeschlagene und polymerisierte Garnveredlungsmittel von Hand aus abkratzen, und nicht einmal auf diese Weise gelingt es, die innere Oberfläche des Trockners vollständig zu reinigen.
In manchen Fällen hat man, um die in den Luftstrom geratenen Fasern festzuhalten, bei den vorhin erwähnten Vorrichtungen neben den Heizschlangen Filtersiebe angeordnet. Auch diese Massnahme befriedigt nicht, wenn die Fasern ein flüchtiges Konditionierungsmittel enthalten, da sich letzteres auf dem Sieb niederschlägt, dort polymerisiert und das Sieb bald verstopft ; die Zirkulation des Luftstromes durch das Gehäuse und durch das faserige Material wird dadurch beeinträchtigt. Der Niederschlag ist auf dem Sieb etwas stärker als auf den übrigen Teilen des Trockners, weil an dieser Stelle der Luftstrom die niedrigste Temperatur hat.
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Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Übelstände und geht dazu von jenem bekannten Verfahren zur Trocknung von Fasermaterial durch Ausbreiten des zu trocknenden Materials in die Form einer Decke aus, welches durch einen Trockner hindurchgeführt wird und wobei innerhalb des Trocknergehäuses ein Trocknungsmedium ständig umgewälzt, ein Sekundärstrom zugeführt und ein Teil des umgewälzten Mediums abgeführt wird. Bei einem solchen Verfahren kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, dass als Sekundärstrom in dem Bereich des Gehäuses, in welchem das umgewälzte Trocknungsmedium aus der Faserdecke austritt, ständig frisches, vorgewärmtes Trocknungsmedium zugeleitet und mit dem innerhalb des Gehäuses umgewälzten Trocknungsmedium vereinigt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt, die auch der Erläuterung weiterer Erfindungsmerkmale dienen. Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Trockners für faseriges Material und Fig. 2 eine Vergrösserung eines der Linie II - II der Fig. 1 folgenden Querschnittes.
Kurz gesagt, besteht der Trockner aus einem langgestreckten Gehäuse mit einem darin angeordneten gelochten Fördermittel, welches das faserige, Material durch den Trockner bewegt. Durch eine Wand des Gehäuses führt wenigstens ein Luftzuleitungsrohr, um das kontinuierlich vorgewärmte Trocknungsmedium in das Gehäuse zu bringen ; mindestens ein Zentrifugallüfter bewegt dauernd das Trocknungsmedium durch das faserige Material, während dieses auf dem im Gehäuse befindlichen Fördermittel liegt. Abzugsrohre, die eine Wand des Gehäuses durchsetzen, dienen dazu, um einen Teil des umgewälzten Trocknungsmediums aus dem Gehäuse zu entfernen. Es wird so verfahren, dass das aus dem faserigen Material gebildete Vlies durch das langgestreckte Gehäuse bewegt wird. Ein vorgewärmtes Trocknungmedium wird wiederholt durch das Gehäuse und durch das Vlies hindurchgeführt.
Zusätzlich zugeführtes vorgewärmtes Trocknungsmedium wird, um die normale Trocknungstemperatur aufrechtzuhalten, kontinuierlich mit dem Strom des zirkulierenden, Mediums vereinigt. Ein Teil des Luftstromes wird ständig aus dem Gehäuse entfernt.
In den Zeichnungen ist 1 das langgestreckte Gehäuse, in welchem das Fasermaterial, wie z. B.
Stapelfasern, getrocknet wird.. Das Vlies wird in das Gehäuse 1 auf dem Förderband 3 eingebracht und von dort auf einen mit Greifern versehenen Elevator 5 übernommen. Die Fasern werden am Ende des Bandes 5 von einem Schläger 7 erfasst, der die Fasern trennt und sie auf eine Gleitplatte 9 befördert, von wo sie auf ein gelochtes Transportband 12 geworfen werden, wo sie eine Faserdecke 18 bilden. Das Band 12 wird von den Wenderollen R, R getragen ; eine davon ist angetrieben. Querstangen 19,19 stützen das Band 12 über seine Breite. Die Rollen 20,20, die an den Enden der Querstange 19 sitzen, laufen auf Schienen 22,22. Um zu verhindern, dass dieFasern von dem Band 12 herabfallen, sind Seitenwände 23,23 vorgesehen, die von den Stangen 19,19 getragen werden. Wenn die Faserdecke 18 das Band 12 verlässt, gerät sie auf die Fördereinrichtung 25.
Ein zweiter Schläger 27 teilt die Faserdecke 18 und wirft die Fasern in losem, getrenntem Zustand in einen Trichter 30.
Das Umwälzsystem des Trockners umfasst eine Mehrzahl von Zuführungsrohren 35,35, die an der Längsseite des Gehäuses durch dessen eine Seitenwand A ragen. Ein geeignetes Trockeamedium, vorzugsweise Luft, das auf eine Temperatur, die oberhalb der normalen, für faseriges Material gebräuchlichen Trockentemperatur liegt, vorgewärmt wurde, wird dauernd aus Leitungen 37,37 über die Rohre 35,35 in das Innere des Gehäuses 1 geführt. Dieses Trockenmedium kann auf direktem Wege oder mit Hilfe von Wärmeaustauschern erwärmt werden.
Seitlich im Gehäuse ist eine Reihe von Zentrifugalventilatoren 40,40 vorgesehen ; sie werden von aussen durch die Gehäusewand B hindurch angetrieben. Das vorgewärmte Trocknungsmedium, das direkt in das Innere des Gehäuses eingeführt wird, zirkuliert mit Hilfe der Ventilatoren 40,40 im ganzen Gehäuse und tritt ständig durch die Faserdecke 18 hindurch. Wie in Fig. 2 aurch Pfeile angedeutet, beginnt der Strom des zirkulierenden Trocknungsmediums an der Mündung der Düsenrohre 35,35, gelangt von dort an die Unterseite der Decke C, u. zw. durch den Kanal 41, der durch die Wand des Gehäuses B und eine innere Seitenwand 42 gebildet wird. Das Trocknungsmedium prallt dann von der Decke des Gehäuses ab und strömt durch die Faserdecke 18 und das gelochte Band 12 nach abwärts.
Ein Teil des zirkulierenden Stromes wird aus dem Gehäuse 1 durch Abzugsrohre 45,45, welche durch die Gehäusewand A an bestimmten Stellen entlang der Längsseite des Gehäuses unmittelbar unter dem oberen Teil des Förderbandes 12 ragen, entfernt. Der Rest des zirkulierenden Stromes wird mit der durch die Rohre 35,35 in das Gehäuse einströmenden vorgewärmten Luft vereinigt. Der beschriebene Vorgang wird dauernd aufrechterhalten.
Die Luftmenge, die fortwährend durch die Abzugsrohre 45,45 entfernt wird, ist gleich der Menge der vorgewärmten Luft, die dauernd in das Gehäuse 1 durch die Rohre 35,35 eingeführt wird. Die Menge
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der erwärmten, zusätzlich zugeführten Luft, die in das 0Gehäuse 1 eingeführt wird, und die Menge, die aus diesem herausgeleitet wird, wird durch die Menge des aus der Faserdecke 18 zu verdampfenden Y'assets und die sonstigen gegebenen Trocknungsbedingungen bestimmt. Da die Faserdecke dem Trocknungsmittel Wärme entzieht, sinkt die Temperatur des zirkulierenden Trocknungsmediums, sobald dieses durch die Faserdecke strömt.
Um die Temperatur des zirkulierenden Trocknungsmediums auf der. erforderlichen Trocknungstemperatur zu halten, ist daher die Temperatur des zusätzlich durch die Rohre 35 zugeführten vorgewärmten Trocknungsmediums höher als die erforderliche Trocknungstemperatur. Durch Vereinigung des zusätzlich zugeführten Trocknungsmediums mit dem zirkulierenden Strom wird die Temperatur des letzteren auf die normale Trocknungstemperatur erhöht.
Der vorliegende Trockner ist von besonderem Wert, wenn er zum Trocknen von Stapelfasern verwendet wird, die z. B. aus regenerierter Zellulose bestehen und ein flüchtiges Konditionierungsmittel, wie z. B. Ölsäure, enthalten.
Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Kondensationen des Konditionierungsmittels praktisch völlig verhindert werden. Wie erwähnt, sinkt die Temperatur des Luftstromes, sobald dieser durch die Faserdecke 18 strömt. Um tiefe Temperaturen, bei denen sich das Konditionierungsmittel niederschlägt, zu vermeiden, führen die Zuleitungsrohre 35 unmittelbar unterhalb des Förderbandes 12 warme Luft zu, wodurch die gesunkene Temperatur des Zirkulationsstromes auf Trocknungstemperatur erhöht wird ; diese liegt bei der Verflüchtigungstemperatur des Konditionierungsmittels.
Das Gehäuse 1 ist ungefähr 30 m lang und in vier oder mehr Abschnitte geteilt, wobei jedem Abschnitt ein eigenes Zufuhrrohr 37 zugeordnet ist, um die in jedem Abschnitt befindlichen Zuleitungen 35 zu speisen. Menge und Temperatur des zusätzlichen vorgewärmten Trocknungsmediums sind pro Abschnitt verschieden, da die Faserdecke sich vom nassen Ende zum trockenen Ende des Gehäuses hin fortbewegt.
Die Temperatur des zusätzlichen Trocknungsmediums wird allmählich, beginnend mit dem ersten Teil (nasses Ende) und fortschreitend bis zu dem letzten Teil (trockenes Ende) vermindert. Die Menge des Mediums bleibt in den ersten zwei Abschnitten ziemlich konstant, wird im dritten Abschnitt vergrössert und im letzten Abschnitt bzw. in den lètzten Abschnitten herabgesetzt. Die Trocknungstemperatur bleibt innerhalb des Gehäuses 1 in jedem Abschnitt ziemlich konstant.
Die folgende Tabelle bringt einige Daten des zusätzlichen Trocknungsmediums und die allgemeine Trocknungstemperatur des zirkulierenden Stromes des Trocknungsmediums innerhalb eines aus vier Trocknungsabschnitten aufgebauten Trockners :
EMI3.1
<tb>
<tb> Trockenabschnitt <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP>
<tb> Menge <SEP> der <SEP> zusätzlich <SEP> zugeführten <SEP> Luft, <SEP> cm <SEP> 3 <SEP> Imin <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> 95 <SEP> 75
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> zusätzlich
<tb> zugeführten <SEP> Luft, <SEP> <SEP> C <SEP> 370 <SEP> 265 <SEP> 182 <SEP> 110
<tb> Trocknungstemperatur, <SEP> 0 <SEP> C <SEP> 121 <SEP> 121 <SEP> 121 <SEP> 94
<tb>
Die Erfindung beseitigt zwei besonders hinderliche Nachteile, die bei den früheren Trocknern festgestellt wurden.
Die Konditionierungsmittel schlagen sich nur mehr in den Abzugsrohren, nicht aber in den inneren Teilen des Trockners nieder. Auch die Verunreinigung der Faserdecke durch entfärbte Fasern, wie sie oben beschrieben wurde, ist dadurch im wesentlichen beseitigt, dass innerhalb des Trocknergehäuses Heizkörper fehlen. Der Trockner kann ohne Unterbrechung über viel längere Zeiträume in Betrieb stehen als dies für die bekannten Trockner der Fall ist, ohne zwecks Reinigung abgeschaltet werden zu müssen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Trocknung von Fasermaterial durch Ausbreiten des zu trocknenden Materials in die Form einer Decke, welche durch einen Trockner hindurchgeführt wird und wobei innerhalb des Trocknergehäuses ein Trocknungsmedium ständig umgewälzt, ein Sekundärstrom zugeführt und ein Teil des umgewälzten Mediums abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Sekundärstrom in dem Bereich des Gehäuses, in welchem das umgewälzte Trocknungsmedium aus der Faserdecke austritt, ständig frisches, vorgewärmtes Trocknungsmedium zugeleitet und mit dem innerhalb des Gehäuses umgewälzten Trocknungsmedium vereinigt wird.