CN102906522B - 用于干燥物品的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于干燥物品、尤其是用于干燥汽车车身的装置，所述装置包括布置在绝缘的壳体（12）中的干燥器隧道（14）和多个隧道段（16.1、16.2、…、16.n），每个隧道段分别具有至少一个空气出口（22）和至少一个空气进口（24）。每个隧道段（16.1、16.2、…、16.n）均与加热装置（26）相连，来自隧道段（16.1、16.2、…、16.n）的至少一个空气出口（22）的空气可输入至加热装置（26）中，且在加热装置（26）中可产生热的初始气体流。可引导热的初始气体进入加热装置（26）的循环空气换热器（54），在循环空气换热器中可通过热的初始气体加热循环空气，该循环空气可再次在循环中通过至少一个空气进口（24）输入至隧道段（16.1、16.2、…、16.n）中。加热装置（26）包括分配设备（32），通过分配设备（32）可将离开隧道段（16.1、16.2、…、16.n）的空气分成循环空气流和排出空气流。此外，加热装置（26）还包括热力二次燃烧设备（42），排出空气可输入至二次燃烧设备（42）中并可借助于二次燃烧设备（42）产生热的初始气体流。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于干燥物品、尤其是用于干燥汽车车身的装置，所述装置具有：
a）布置在隔热的壳体中的干燥器隧道；
b）多个隧道段，每个隧道段分别具有至少一个空气出口和至少一个空气进口；
其中，
c）为每个隧道段分配了加热装置，来自隧道段的至少一个空气出口的空气可输入至所述加热装置中，且可在所述加热装置中产生热的初始气体流；
d）可引导热的初始气体进入加热装置的循环空气换热器，在循环空气换热器中可通过热的初始气体加热循环空气，该循环空气可再次在循环中通过至少一个空气进口输入隧道段中。
背景技术
这种从市场上已知的干燥器尤其用于干燥新上漆的汽车车身，但也可用于干燥其它物品。通过以下方式加热这种干燥器，即从相对于干燥器隧道的总长度较短的隧道段吸走空气，在加热装置中借助于换热器加热空气以及再次在循环中把空气输入至相应的隧道段中。当干燥新上漆的汽车车身时，从隧道段取出的空气主要装载有干燥过程中被释放的溶剂/溶媒。此外，在该空气中还存在当干燥车身时被释放的涂层组分；然而为了简便，在下文中仅提到包含溶剂的空气或排出空气。
然而，包含溶剂的排出空气的去除在与加热循环无关的且分开的系统中进行。为此，待去除的包含溶剂的排出空气在干燥器隧道的中心出口处被吸走并输入至热或再生的二次燃烧部件中，溶剂在二次燃烧部件中烧尽。必要时在二次燃烧部件下游布置了换热器，新鲜空气在换热器中借助于产生的热的燃烧气体被加热。随后，该热的新鲜空气输入干燥器隧道，如此也加热了干燥器隧道。
然而，为了引导包含溶剂的排出空气至二次燃烧部件，管道路径特别长。因为该管道需要复杂的隔热，所以由此产生的用于设备的全部费用相对较高。
此外，出现了较大的能量损失，因为热的、干净的燃烧气体—忽略其在新鲜空气换热器中的使用—很大程度上未被利用就被通过风道排放至环境中。
发明内容
因此，本发明的目的在于，实现前述类型的装置，在该装置中尤其改进了能量平衡。
在前述类型的装置中如此实现该目的，即
e）加热装置包括分配设备，通过所述分配设备可将离开隧道段的空气分成循环空气流和排出空气流；
f）加热装置还包括热力二次燃烧设备，排出空气可输入至所述二次燃烧设备中，并可借助于二次燃烧设备产生热的初始气体流。
根据本发明，二次燃烧部件以及包含溶剂的排出空气的去除部件集成在加热装置中，仅一部分离开隧道段的空气作为循环空气再次返回进入隧道段中。热的燃烧气体至少部分地形成热的初始气体流，该热的初始气体流用于加热循环空气。由此有效地利用了热的燃烧气体中包含的能量以便加热干燥器。
因此，可以放弃在市场上已知的设备中常见的外部二次燃烧部件。这样一方面降低了制造成本，另一方面实现了干燥器的更紧凑的制造方式。因此除了干燥器的较小的空间需求外，还减小了热损失。
在实践中，已经证明有利的是，二次燃烧设备是气体燃烧器。
同时在干燥器的空气平衡方面，尤其有利的是，在无补给空气的输入的情况下气体燃烧器可工作。在这种情况下，热的初始气体流仅由热的燃烧气体组成，因此热的燃烧气体完全且有效地用于加热循环空气。
尤其有利的是，气体燃烧器是表面燃烧器。表面燃烧器提供了良好的燃烧效率并且不需要其它的空气输入。
当加热装置包括排出空气换热器时，可以在排出空气燃烧之前预加热排出空气，热的初始气体可被引导至排出空气换热器中，并且在排出空气到达二次燃烧设备之前，在排出空气换热器中，排出空气可以被热的初始气体加热。通过这种方式可以减少燃烧器需要的能量，需要该能量以便把包含溶剂的排出空气从其起始温度（排出空气到达燃烧器时具有该起始温度）加热至燃烧温度。
有利的是，可借助于第一调节阀来调节输入至排出空气换热器的热的初始气体的量。由此可以调节排出空气的预热程度。
必要时，第一调节阀可以布置在旁通管道中，热的初始气体可以通过该旁通管道被引导从旁边经过排出空气换热器。
如果已流经排出空气换热器的热的初始气体可输入至循环空气换热器，可以两次使用热的燃烧气体，并因此特别有效地利用热的燃烧气体。热的燃烧气体一方面用于排出气体的预热，另一方面用于循环空气的加热。
对于来自排出空气换热器的热的初始气体的温度不足以把循环空气加热到期望温度的情况，有利的是，来自旁通管道的部段的热的初始气体可以输入至循环空气换热器中，该部段位于第一调节阀的下游。通过这种方式仍未冷却的或仅极小程度冷却的初始气体可以输入至循环空气换热器。
当旁通管道的部段布置在第一调节阀和第二调节阀之间时，可以通过第二调节阀调节用于循环空气换热器的初始气体的量，同时不必为此改变第一调节阀的位置且不必改变初始气体流的被引导经过排出空气换热器旁边的比例。
热的初始气体可被引导进入新鲜空气换热器，并且在新鲜空气换热器中可通过热的初始气体加热新鲜空气，所以当加热装置包括新鲜空气换热器时，初始气体还可以用于在必要时加热用于加热干燥器的新鲜空气。
在此，当加热装置包括新鲜空气换热器时，即已经流经排出空气换热器和循环空气换热器的热的初始气体可被引导进入新鲜空气换热器时，还可以三次利用初始气体流。在变型中，输入新鲜空气换热器的热的初始气体也可以之前仅流经排出空气换热器或循环空气换热器。
为了能够控制新鲜空气的加热，有利地是，来自旁通管道的部段的热的初始气体可以输入至新鲜空气换热器中，该旁通管道的部段位于第二调节阀的下游。
热的新鲜空气尤其输入至位于干燥器隧道的进口处的进口闸区域和/或位于干燥器隧道的出口处的出口闸区域，热的新鲜空气可以从上述闸区域流入干燥器隧道。
附图说明
下面根据附图进一步描述本发明的实施例。附图中示出：
图1示出具有干燥器隧道的干燥器的示意性设计，所述干燥器隧道具有多个分别与加热装置相连的隧道段；
图2以放大的比例示出图1中的加热装置。
具体实施方式
图1整体以10表示干燥器，该干燥器包括隔热的壳体12，干燥器隧道14布置在该壳体12中。干燥器隧道14包括多个前后连续布置的隧道段16.1、16.2、…、16.n。
干燥器10尤其用于干燥新上漆的汽车车身，然而在其基本设计中也可以用于干燥任意物品。
汽车车身在干燥器10的端部处在未示出的输送系统上进入干燥器10，汽车车身首先到达进口闸18，并从进口闸18进入干燥器隧道14。最后，在汽车车身已经经过隧道段16.1、16.2、…、16.n之后，在干燥状态下通过出口闸20离开干燥器10。
每个隧道段16.1、16.2、…、16.n具有空气出口22和空气进口24。
此外，还为每个隧道段16.1、16.2、…、16.n分配了各自的加热装置26，其中在图1中仅能看到隧道段16.1和16.2的加热装置26。
借助于加热装置26可以加热从各个隧道段16.1、16.2、…、16.n抽吸的空气并在循环中通过各个空气进口24使空气返回相应的隧道段16.1、16.2、…、16.n。例如，返回的空气通过未特意示出的喷嘴引导至待干燥的汽车车身上。
通过这种方式能保持隧道段16.1、16.2、…、16.n中不同的温度，该不同的温度对于各干燥过程来说是最有利的。
现在以配属于隧道段16.1的加热装置26为例说明加热装置26的结构和工作方式。其余的加热装置26是相应的结构且以相同的方式和方法工作。
当干燥位于隧道段16.1中的汽车车身时，还释放了溶剂，因此在隧道段16.1中存在由包含溶剂的空气组成的气氛。
加热装置26包括布置在管道30中的通风机28，该管道与隧道段16.1的空气出口22连接，因此可以从隧道段16.1抽吸包含溶剂的空气。该包含溶剂的空气的温度通常在约140℃和220℃之间。
下面给出的温度涉及干燥过程和空气平衡，就像在干燥汽车车身时通常出现的温度那样，借助于阳离子电泳浸涂漆法为汽车车身涂敷涂层。在此根据使用的漆类型，可能出现向上和向下的偏差。
下文中假设，隧道段16.1中包含溶剂的空气的温度约为200℃。
管道30在下游通入分配设备32中，该分配设备把吸入的空气分成排出空气流和循环空气流。
排出空气流从分配设备32经过管道34流入排出空气换热器38的换热器蛇形管36中。排出空气从换热器蛇形管36流入热的二次燃烧设备42的燃烧室40中，这通过两个箭头46和48示出，该二次燃烧设备42具有气体燃烧器44。在这里描述的实施例中，使用了在没有补给空气的输入的情况下可工作的燃烧器作为气体燃烧器44。在此，在实践中已证明表面燃烧器是合适的，就像表面燃烧器本身已经已知的那样。然而，作为替换也可以使用强鼓风喷燃器，必须特地以已知的方式和方法把空气输入强鼓风喷燃器以用于喷燃器的工作。
在热的二次燃烧设备40中，排出空气中的溶剂最大程度地燃烧，在燃烧过程中产生作为初始气体的、温度为约700℃的热的燃烧气体。该热的燃烧气体被引导通过输入管道50至排出空气换热器38，在排出空气换热器38该热的燃烧气体把流过排出空气换热器的换热器蛇形管36的包含溶剂的排出空气加热至约400℃。在该温度下，包含溶剂的排出空气流入热的二次燃烧设备42的燃烧室40中。
另一方面，最初约700℃的热的燃烧气体在排出空气换热器38中冷却并通过第一中间管道52以约450℃的温度离开排出空气换热器38。
燃烧气体被通过中间管道52引导至循环空气换热器54中。循环空气流经循环空气换热器54的换热器蛇形管56，该循环空气由分配设备32借助于管道56被供给至循环空气换热器54中。来自分配设备32的温度约为200℃的循环空气被热的燃烧气体加热至约220℃的温度，在该过程中热的燃烧气体从约450℃被冷却至约350℃的温度。
约220℃的循环空气从循环空气换热器54的换热器蛇形管56流入返回管道58，该返回管道58通至隧道段16.1的空气进口24。空气从空气进口24被再次引导至待干燥的汽车车身。
现在，约350℃的热的燃烧气体在加热装置26中从循环空气换热器54经过中间管道60流入新鲜空气换热器62，新鲜空气换热器62的换热器蛇形管64的供给借助于新鲜空气管道66利用通风机68进行。通过流经新鲜空气换热器62的热的燃烧气体把换热器蛇形管64中的新鲜空气加热至约200℃，在该过程中热的燃烧气体被冷却至约80℃。
热的新鲜空气通过通至进口闸18的管道70离开新鲜空气换热器62，并从进口闸18进入干燥器隧道14。布置在出口闸20附近的加热装置26的相应的管道70以相应的方式通至出口闸20，从而热的新鲜空气可以从出口闸20进入干燥器隧道14。
冷却至80℃的燃烧气体经过排出管道72通过冷凝液分离器74并从分离器74被引导至排出风道76。清洁的燃烧气体通过排出风道76进入环境中。
在加热装置26中，排出空气换热器38处的输入管道50通过旁通管道78与新鲜空气换热器62处的排出管道72连接。旁通管道78具有四个旁通段78a、78b、78c和78d，其中第一旁通段78a和第二旁通段78b之间布置了第一调节阀80，第二旁通段78b和第三旁通段78c之间布置了第二调节阀82，以及在第三旁通段78c和第四旁通段78d之间布置了第三调节阀84。
第二旁通段78b通过管道86与排出空气换热器38和循环空气换热器54之间的中间管道52连接。
第三旁通段78c通过管道88与循环空气换热器38和新鲜空气换热器54之间的中间管道60连接。
当第一调节阀80完全关闭时，达到上文描述的过程和温度。另外假设，第二调节阀82和第三调节阀84也完全关闭。
在这种情况下，热的燃烧空气完全从燃烧室40被引导进入排出空气换热器38。由此在排出空气换热器38中把排出空气预加热至400℃，因此气体燃烧器44需要相对较少的能量来把预加热的排出空气加热至700℃的燃烧温度。
然而，因为在排出空气换热器38中冷却了全部的燃烧气体，所以燃烧气体的剩余能量仅足以把循环空气换热器54中的200℃的循环空气加热至220℃。然而，如果当循环空气换热器由于其结构类型或为了把循环空气加热至更高的最终温度而需要更多的能量时，可以打开第一调节阀80。
约700℃的热的燃烧气体的一部分从燃烧室通过在先的两个旁通段78a和78b以及管道86被引导进入第一中间管道52中，在第一中间管道52其与来自排出空气换热器38的燃烧气体混合。产生的燃烧气体流具有比来自排出空气换热器38的燃烧气体更高的温度。因此，更多的用于加热循环气体的能量被输入循环空气换热器54中。
可以通过第一调节阀80的开度来控制通过旁通管道78流入中间管道52的燃烧气体的份额并进而控制作为两个气体流的混合的结果输入循环空气换热器54的能量。
相对地，当第一调节阀80打开时，排出空气换热器38中的排出空气不再被预加热至和第一调节阀80关闭时一样的程度。因此，气体燃烧器44的功率必须增大，以便在燃烧室40中达到燃烧温度，这导致气体燃烧器44的气体燃料的较大的消耗。
在相应的方式中，旁通管道78中第二调节阀82的额外的打开确保使热的燃烧气体从燃烧室40到达中间管道60中，在中间管道60其加热来自循环空气换热器54的燃烧气体流。
然后，燃烧气体以比在第二调节阀82关闭的情况下更高的温度流入新鲜空气换热器62中。
在此，可以通过第二调节阀82的开度—必要时与第一调节阀80的开度结合起来—来控制借助旁通管道78流入中间管道60的燃烧气体的份额，并进而控制作为两个气体流的混合的结果输入至新鲜空气换热器62的能量。第二调节阀82的开度当然同样影响通过旁通管道78流动到达第一中间管道52的燃烧气体的份额，这又影响了随后流动至循环换热器54的燃烧气体流的温度。
此外，通过打开第三调节阀84可以使流入第三旁通段78c的燃烧气体的一部分被引导经过新鲜空气换热器62旁边到达排出管道72。由此，最终到达新鲜空气-换热器62的燃烧气体流的温度再次被调节到比第三调节阀84关闭且第一和第二调节阀80、82打开时更低的温度。
总之，可以通过具有三个调节阀80、82和84的旁通管道78改变并调节能量，该能量以热的燃烧气体的形式输入循环空气换热器54和新鲜空气换热器62。
在一个变型中，在一个或在两个管道86、88中也设置了调节阀。在这种情况下，补充性地实现了燃烧气体从排出空气换热器38和循环空气换热器54的旁边通至新鲜空气换热器62的旁通流动路径，或者燃烧气体从全部三个换热器38、54和62的旁边通至排出管道72的旁通流动路径。
因此，每个加热室26既有助于去除包含溶剂的排出空气，也有助于加热干燥器。排出空气携带的有害物质在加热室26中很大程度上直接转化为可用的能量。此外，不必向燃烧器输入额外的新鲜空气；热的排出空气直接用于燃烧空气或初始气体流。
此外，还可以将现有技术中已知的实施排出空气的外部二次燃烧的干燥器改造为具有上文所述的加热室26。
Claims (11)
1.用于干燥物品的装置，所述装置包括：
a)布置在隔热的壳体(12)中的干燥器隧道(14)；
b)多个隧道段(16.1、16.2、…、16.n)，每个隧道段分别具有至少一个空气出口(22)和至少一个空气进口(24)；
其中，
c)每个隧道段(16.1、16.2、…、16.n)均与加热装置(26)相连，来自隧道段(16.1、16.2、…、16.n)的至少一个空气出口(22)的空气可输入至加热装置(26)中，且在加热装置(26)中可产生热的初始气体流；
d)可引导热的初始气体进入加热装置(26)的循环空气换热器(54)，在循环空气换热器中可借助于热的初始气体加热循环空气，循环空气可再次在循环中通过至少一个空气进口(24)输入至隧道段(16.1、16.2、…、16.n)中；
e)加热装置(26)包括分配设备(32)，借助于分配设备(32)可将离开隧道段(16.1、16.2、…、16.n)的空气分成循环空气流和排出空气流；
f)加热装置(26)包括热力二次燃烧设备(42)，排出空气可输入至二次燃烧设备(42)中，并可借助于二次燃烧设备(42)产生热的初始气体流；
其特征在于，
g)所述加热装置(26)包括排出空气换热器(38)，热的初始气体可以被引导进入所述排出空气换热器(38)，并且在所述排出空气换热器(38)中可以借助于热的初始气体在排出空气到达二次燃烧设备(42)之前加热所述排出空气；
h)可以借助于第一调节阀(80)调节输入至排出空气换热器(38)中的热的初始气体的量；
i)所述第一调节阀(80)布置在旁通管道(78)中，可以通过所述旁通管道(78)引导热的初始气体从旁边经过排出空气换热器(38)；
其中，所述加热装置(26)包括新鲜空气换热器(62)，热的初始气体可以被引导至所述新鲜空气换热器(62)中且在所述新鲜空气换热器(62)中可以借助于热的初始气体加热新鲜空气。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述二次燃烧设备(42)是气体燃烧器。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述气体燃烧器(42)可以在未输入补给空气的情况下工作。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述气体燃烧器(42)是表面燃烧器。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，流经排出空气换热器(38)的热的初始气体可以输入至循环空气换热器(54)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，来自旁通管道(78)的部段(78b)的热的初始气体可以输入至循环空气换热器(54)，该部段(78b)布置在第一调节阀(80)的下游。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，旁通管道(78)的部段(78b)布置在第一调节阀(80)和第二调节阀(82)之间。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，流经排出空气换热器(38)和/或循环空气换热器(54)的热的初始气体可以被引导至新鲜空气换热器(62)。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，来自旁通管道(78)的部段(78c)的热的初始气体可以输入至新鲜空气换热器(62)，该部段(78c)布置在第二调节阀(82)的下游。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，热的新鲜空气可以输入至布置在干燥器隧道(14)的进口处的进口闸区域(18)和/或布置在干燥器隧道(14)的出口处的出口闸区域(20)，热的新鲜空气可以从进口闸区域(18)和/或出口闸区域(20)流入干燥器隧道(14)。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置用于干燥汽车车身。
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