DD225493A1

DD225493A1 - METHOD AND DEVICE FOR DRYING GUESTS, PREFERABLY WOOD

Info

Publication number: DD225493A1
Application number: DD84261301A
Authority: DD
Inventors: Guenter Gaertner; Andreas Lippold; Fritz Schlender; Michael Doerfler; Horst Krueger; Peter Mickan; Steffen Spring
Original assignee: Halle Ingenieurtech
Priority date: 1984-03-28
Filing date: 1984-03-28
Publication date: 1985-07-31
Also published as: DE3509550A1; HU192920B; SE8501524L; HUT39379A; FI851175A0; SE8501524D0; PL252626A1; FI851175L

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Trocknung von Guetern sowie auf eine Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens mit einem gasfoermigen Trocknungsmittel, vorzugsweise Luft. Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Energieoekonomie des Trocknungsprozesses bei gleichzeitiger Verringerung des apparativen Aufwandes. Die Aufgabe besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung zu dessen Durchfuehrung, bei dem/der mit geringem apparativen Aufwand die Entfeuchtungsleistung gesteigert wird und die Trocknungstemperatur unabhaengig von der begrenzten Temperatur des Kaelteprozesses bei gleichzeitiger Nutzung der Ueberschusswaerme des Trocknungsprozesses ist. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe geloest, indem aus dem Trocknungsmittel vor dem Entfeuchtungsverdampfer der Entfeuchtungswaermepumpe durch ein trocknerexternes Kuehlmittel und durch die Zufuehrung einer Kuehlluftmenge und Abfuehrung einer Abluftmenge Waermeenergie abgefuehrt und durch einen nachgeschalteten Heizer dem entfeuchteten Trocknungsmittel erforderlichenfalls eine ueber der Ueberschusswaerme liegende Waermeenergiemenge zugefuehrt wird. Die Erfindung kann zur Trocknung forstwirtschaftlicher, landwirtschaftlicher, keramischer Gueter und dergleichen verwendet werden. Fig. 1The invention relates to a process for the drying of goods and to a device for carrying out the process with a gaseous drying agent, preferably air. The aim of the invention is to improve the Energieoekonomie the drying process while reducing the expenditure on equipment. The object is to provide a method and a device for carrying it out, in which / the dehumidifying performance is increased with little equipment and the drying temperature is independent of the limited temperature of the cooling process while using the excess heat of the drying process. According to the invention, this object is achieved by dissipating heat energy from the desiccant before the dehumidifying evaporator of the dehumidifying heat pump and by supplying a cooling air quantity and removal of an exhaust air quantity, and, if necessary, by supplying a dehumidified desiccant to a heat exchanger that supplies the dehumidified desiccant with heat energy exceeding the excess heat. The invention can be used for drying forestry, agricultural, ceramic goods and the like. Fig. 1

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Trocknung von Gütern durch Zirkulation eines gasförmigen Trocknungsmittels, vorzugsweise Luft, sowie auf eine Einrichtung zu seiner Durchführung, wobei zur Entfeuchtung des Trocknungsmittels eine Entfeuchtungswärmepumpe eingesetzt wird.The invention relates to a process for the drying of goods by circulation of a gaseous drying agent, preferably air, as well as to a device for its implementation, wherein a dehumidification heat pump is used for dehumidifying the desiccant.

Charakteristik der bekannten LösungenCharacteristic of the known solutions

Es sind Anlagen zur Trocknung unterschiedlicher Güter, vorzugsweise Holz, bekannt, bei denen die Entfeuchtung der gesamten Umluft oder eines Teiüuftstromes der Trockenkammer durch eine Entfeuchtungswärmepumpe erfolgt. Bei zweckmäßiger Auslegung des Trockners tritt ein abhängig von der Umgebungstemperatur mehr oder weniger großer Wärmeüberschuß, resultierend aus der Antriebsleistung der Ventilatoren und Kältemittelverdichter, auf. Diese Überschußwärme muß an die Umgebung abgeführt werden, um den Sollwert der Trocknungstemperatur nicht zu überschreiten. Hierzu wird bei den bekannten Anlagen ein Zusatzkondensator im Kälteprozeß angeordnet, der mit Außenluftgekühlt wird. Nachteilig ist, daß diese Überschußwärme damit für den Trocknungsprozeß nicht mehr direkt genutzt werden kann. Für die Entfeuchtungswärmepumpe kommt wegen der günstigen Leistungsparameter bevorzugt das Kältemittel R 12 (Difluordichlormethan CF₂CI₂) zum Einsatz. Nachteilig ist, daß diese Kältemittel für die Entfeuchtungswärmepumpe eine There are systems for drying different goods, preferably wood, known in which the dehumidification of the entire circulating air or a Teiüuftstromes the drying chamber is carried out by a dehumidification heat pump. With an appropriate design of the dryer occurs depending on the ambient temperature more or less large excess of heat, resulting from the drive power of the fans and refrigerant compressor, on. This excess heat must be dissipated to the environment so as not to exceed the setpoint of the drying temperature. For this purpose, an additional capacitor is arranged in the refrigeration process in the known systems, which is cooled with fresh air. The disadvantage is that this excess heat can thus not be used directly for the drying process. For the dehumidification heat pump, the refrigerant R 12 (difluorodichloromethane CF ₂ Cl ₂ ) is preferably used because of the favorable performance parameters. The disadvantage is that these refrigerants for the dehumidification heat pump

Begrenzung der Trocknungstemperatur auf ca. 40 bis 50⁰C bedingt, wodurch im Bereich niedriger Holzfeuchten sich die Trocknungszeit wesentlich erhöht, weil die Freisetzung des gebundenen Holzwassers nur langsam erfolgt. Da die Entfeuchtungswärmepumpe üblicherweise bei diesen Trocknungstemperaturen nach der erforderlichen Entfeuchtungsleistung im Fasersättigungsbereich bemessen wird, weist sie damit im Vergleich zum möglichen Trocknungsverlauf bei vorgegebenem zulässigem Trocknungsgefälle im Bereich oberhalb des Fasersättigungsbereiches eine zu geringe und unterhalb des Fasersättigungsbereiches eine zu große Entfeuchtungsleistung auf. Außerdem verringert sich die relative Luftfeuchte in der Trockenkammer bei konstanter Trocknungstemperatur im unteren Bereich der Holzfeuchtesätze ständig, so daß die Entfeuchtungsleistung der Entfeuchtungswärmepumpe stärkt abnimmt. Durch die genannten Einflüsse entsteht eine erhebliche Verlängerung der Trocknungszeit gegenüber der Trocknungszeit konventioneller Konvektionstrockner, da diese unabhängig von äußeren Restriktionen bei den maximal vom Trocknungsgut her zulässigen Trocknungstemperaturen betrieben werden können und somit die Trocknungszeiten niedrig gehalten werden.Limiting the drying temperature to about 40 to 50 ⁰ C conditionally, whereby the drying time increases significantly in the range of low wood moisture, because the release of bound wood water is slow. Since the dehumidification heat pump is usually dimensioned at these drying temperatures after the required dehumidification performance in the fiber saturation region, it has too low a dehumidification performance compared to the possible drying process for a given allowable drying gradient in the range above the fiber saturation region and below the fiber saturation region. In addition, the relative humidity in the drying chamber at a constant drying temperature in the lower part of the wood moisture rates is constantly reduced, so that the dehumidification performance of the dehumidification heat pump strengthens decreases. As a result of the mentioned influences, a considerable lengthening of the drying time compared with the drying time of conventional convection dryers arises, since they can be operated independently of external restrictions at the maximum drying temperatures permitted by the product to be dried, and thus the drying times are kept low.

Aus der DE-OS 2942651 ist eine Anlage bekannt, bei der durch die Anordnung von Sekundärverdampfern und Realisierung entsprechender kältetechnischer und lufttechnischer Schaltungen bei bevorzugter Verwendung des Kältemittels R 12 eine Erhöhung der Trocknungstemperatur im Trockner erreicht wird. Diese Anordnung bleibt jedoch auch beschränkt auf einen Temperaturbereich, der der höchsten zuträglichen Temperatur des Kälteprozesses zugeordnet ist, so daß der beschriebene Mangel nicht generell beseitigt ist.From DE-OS 2942651 a system is known in which by the arrangement of secondary evaporators and realization of appropriate refrigeration and ventilation circuits in preferred use of the refrigerant R 12, an increase in the drying temperature is achieved in the dryer. However, this arrangement remains limited to a temperature range associated with the highest beneficial temperature of the refrigeration process, so that the described deficiency is not generally eliminated.

Zur Erhöhung derTrocknungstemperaturwird von E.FESSEL („Einsatz von elektrischen Wärmepumpen fürdie Holztrocknung", Elektrowärme im Technischen Ausbau, Nr.2/1980, S. A 86 bis A 90, Vulkan Verlag Essen) der Einsatz einer Entfeuchtungswärmepumpe mit dem Kältemittel R 114 (Tetrafluordichloräthan C₂F₄CI₂) beschrieben. Nachteilig ist bei dieser Anlage die Vergrößerung der maschinentechnischen Ausrüstung, die sich durch die erheblich niedrigere volumetrische Kälteleistung des Kältemittels R 114 gegenüber dem Kältemittel R 12 ergibt. Die Einrichtung ist weiterhin mit einem Zusatzkondensator zur Abführung der Überschußwärme ausgerüstet, die damit für den Trocknungsprozeß verloren geht. In den Wirtschaftspatentanmeldungen WP F 26 B/245422 und WP F 26 B/245423 sind Verfahren und Einrichtungen zum Trocknen von Gütern vorgeschlagen worden, bei denen durch die Anordnung eines vorzugsweise mit Kühlluft beaufschlagten Wärmeübertragers die Temperatur eines aus dem Trockner abgesaugten feuchtebeladenen Luftstromes auf einen dem Kälteprozeß zuträglichen Wert abgesenkt werden kann, wobei die Kühlluft anschließend in Anhängigkeit vom Trocknungsprogramm ganz oder teilweise diesem Luftstrom zur Erhöhung der Entfeuchtungsleistung der Einrichtung zugefriischtwird. In der Wirtschaftspatentanmeldung WP F 26 B/245422 wird eine Lösung vorgeschlagen, bei der die Abkühlung des abgesaugten feuchtebeladenen Luftstromes und Zuführung von Kühlluft in diesen Luftstrom in Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Überschußwärme erfolgt, während die Wirtschaftspatentanmeldung WP F 26 B/245423 eine Lösung beschreibt, bei der jede beliebige Temperaturdifferenz zwischen Trocknungstemperatur und Temperatur des abgesaugten feuchtebeladenen Luftstromes vor dem Entfeuchtungsverdampfer realisiert wird, wobei die Überschußwärme für die Verwirklichung beliebiger Trocknungsprogramme prinzipiell mit genutzt wird.To increase the drying temperature, the use of a dehumidification heat pump with the refrigerant R 114 (E.FESSEL ("Use of electric heat pumps for wood drying", Electric Heat in Technical Extension, No. 2/1980, p. A 86 to A 90, Vulkan Verlag Essen) Tetrafluordichloräthan C ₂ F ₄ Cl ₂₎ above. a disadvantage of this system, the magnification of the mechanical equipment 114 over the refrigerant is due to the considerably lower volumetric cooling capacity of the refrigerant R R 12. the device is further provided with an additional capacitor for discharging the In the commercial patent applications WP F 26 B / 245422 and WP F 26 B / 245423 methods and devices for drying goods have been proposed, in which by the arrangement of a heat exchanger preferably acted upon with cooling air, the Temperature of one from the troc can be lowered to a value that is conducive to the refrigeration process, wherein the cooling air is then wholly or partially supplied with this air flow, depending on the drying program, in order to increase the dehumidifying performance of the device. In the business patent application WP F 26 B / 245422 a solution is proposed in which the cooling of the extracted moisture-laden air flow and supply of cooling air in this air flow depending on the available excess heat takes place while the WP Fec B 2654233 a solution describes, in which any temperature difference between drying temperature and temperature of the extracted moisture-laden air stream is realized before the dehumidifying evaporator, wherein the excess heat for the realization of any drying programs is used in principle with.

Mit den in den genannten Wirtschaftspatentanmeldungen enthaltenen Lösungen ist es zwar möglich, die Zusatzkondensatoren des Kälteprozesses entfallen zu lassen, wobei Trocknungstemperaturen realisiert werden, die unabhängig von den zuträglichen Temperaturen des Kälteprozesses sind, indessen erfordern diese Lösungen einen relativ hohen apparativen Aufwand. Es ist vorgeschlagen worden, durch die Zuführung einer Kühlluftmenge vor dem Entfeuchtungsverdampfer der Entfeuchtungswärmepumpe eine Abkühlung des feuchtebeladenen Luftstroms bei gleichzeitiger Erhöhung der Entfeuchtungsleistung im Vergleich zum Betrieb ausschließlich mit einer Entfeuchtungswärmepumpe durch die Abführung eines feuchtebeladenen Abluftstromes zu erreichen.With the solutions contained in the aforementioned commercial patent applications, it is possible to omit the additional condensers of the refrigeration process, wherein drying temperatures are realized, which are independent of the beneficial temperatures of the refrigeration process, however, these solutions require a relatively high expenditure on equipment. It has been proposed, by supplying a quantity of cooling air in front of the dehumidifying evaporator of the dehumidification heat pump to achieve cooling of the moisture-laden air flow while increasing the dehumidification performance compared to operation exclusively with a dehumidification heat pump through the discharge of a moisture-laden exhaust air flow.

Mit dieser Lösung ist es zwar möglich, eine Abkühlung entsprechend dem Trocknungsprogramm zu erreichen, wenn eine zusätzliche Entfeuchtungsleistung zur Grundlast der Entfeuchtungswärmepumpe zulässig ist, wobei auch die Höhe der möglichen Abkühlung hiervon abhängt, die Realisierung beliebiger Trocknungsprogramme ist jedoch nicht möglich.With this solution, it is indeed possible to achieve a cooling according to the drying program, if an additional dehumidification performance to the base load of the dehumidification heat pump is allowed, and the amount of possible cooling depends on this, but the realization of any drying programs is not possible.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den Trocknungsprozeß energiewirtschaftlich vorteilhaft zu gestalten und den apparativen Aufwand zu verringern.The aim of the invention is to make the drying process energy economically advantageous and to reduce the expenditure on equipment.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Trocknen von Gütern durch Zirkulation eines Trocknungsmittels, vorzugsweise Luft, und eine Einrichtung zu seiner Durchführung zu schaffen, bei dem/der die Temperatur im Trockner unabhängig von der Temperatur des Trocknungsmittels vor dem Entfeuchtungsverdampfer der Entfeuchtungswärmepumpe ist und die Entfeuchtungsleistung bei gleichem Energieaufwand erhöht wird. Dabei soll die Überschuß'wärme für die Verfahrensführung genutzt werden.The invention has for its object to provide a method for drying goods by circulation of a desiccant, preferably air, and a device for its implementation, in which the temperature in the dryer is independent of the temperature of the desiccant in front of the dehumidifying evaporator of the dehumidifying heat pump and the dehumidification performance is increased with the same energy expenditure. The excess heat should be used for process control.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein trocknerexternes Kühlmittel dem entfeuchteten Luftstrom vor der Entfeuchtung Wärmeenergie entzieht und/oder dem zu entfeuchtenden Luftstrom ein Kühlluftstrom zugeführt und ein feuchtebeladener Abluftstrom aus dem Trockner und/oder den luftführenden Leitungen abgeführt wird und daß dem Trockner und/oder den luftführenden Leitungen der entfeuchteten Luft Wärmeenergie zugeführt wird, wobei der Wärmeenergieentzug durch das trocknerexterne Kühlmittel, die Kühlluft- und Abluftmengen und die Wärmeenergiezuführung durch das Trocknungsprogramm und die zuträgliche Temperatur des Kälteprozesses bemessen sind.According to the invention this object is achieved in that a dry external coolant dehumidifies the dehumidified air flow heat energy withdrawn and / or fed to the dehumidifying air flow, a cooling air flow and a moisture-laden exhaust air flow from the dryer and / or the air ducts is discharged and that the dryer and / or heat energy is supplied to the air ducts of the dehumidified air, wherein the heat energy extraction by the dry external coolant, the cooling air and exhaust air quantities and the heat energy supply by the drying program and the beneficial temperature of the cooling process are dimensioned.

Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht die Trocknung bei unterschiedlichen Trocknungsbedingungen. Es ist beispielsweise möglich, bei hohen Anfangsfeuchtesätzen des Schnittholzes den Trocknungsvorgang im Temperaturbereich konventioneller Wärmepumpenanlagen mit dem Kältemittel R 12 von ca. 40 bis 50³C zu beginnen und die Überschußwärme zur Erhöhung der Entfeuchtungsleistung durch die Zuführung eines entsprechenden Anteiles an Kühlluft und Abführung eines entsprechenden Anteiles an Abluft zu nutzen. Nach Erreichen eines bestimmten Trocknungsgrades wird eine Temperaturerhöhung im Trockner und geregelte Einhaltung der zulässigen Temperatur des zu entfeuchtenden Luftstromes am Entfeuchtungsverdampfer durch die Zuführung eines entsprechenden Anteiles an Kühlluft in den zu entfeuchtenden Luftstrom bewirkt, womit weiterhin eine zusätzliche Entfeuchtungsleistung verbunden ist. Erfordert das Trocknungsprogramm eine höhere Trocknungstemperatur als durch die Zuführung einer möglichen Kühlluftmenge in Abhängigkeit von der zulässigen zusätzlichen Entfeuchtung realisierbar ist, wird zusätzlich der Wärmeübertrager mit dem kreislaufexternen Kühlmittel beaufschlagt, so daß eine größere sensible Abkühluna des zu entfeuchtenden Luftstromes erreicht wird. Der Anteil der dem Luftstrom zuqeführten Kühlluft wird in allenThe proposed solution allows drying under different drying conditions. It is for example possible to start the drying process in the temperature range of conventional heat pump systems with the refrigerant R 12 of about 40 to 50 ³ C at high initial moisture etches of lumber and the excess heat to increase the dehumidification performance by supplying a corresponding amount of cooling air and discharge of a corresponding Share of exhaust air to use. After reaching a certain degree of drying, an increase in temperature in the dryer and controlled compliance with the permissible temperature of the dehumidified air flow to the dehumidifying evaporator by supplying a corresponding amount of cooling air is effected in the air stream to be dehumidified, which further involves an additional dehumidifying performance. If the drying program requires a higher drying temperature than can be achieved by supplying a possible amount of cooling air as a function of the permissible additional dehumidification, the heat exchanger is additionally charged with the coolant outside the circuit, so that a greater sensible cooling of the air flow to be dehumidified is achieved. The proportion of the air flow zuqeführt cooling air is in all

Fahrstufen über das Trocknungsprogramm der Anlage bestimmt, so daß die entsprechend dem Trocknungsprogramm zulässige gesamte Entfeuchtungsleistung der Einrichtung nicht überschritten wird. Durch das Verfahren können beliebige Trocknungsprogramme realisiert werden, wobei Trocknungstemperaturen möglich sind, die dem jeweiligen Trockengut zuträglich sind. Besonders effektiv ist das Verfahren durch die Nutzung der Überschußwärme für die Erhöhung der Entfeuchtungsleistung bzw. durch die Abkühlung des zu entfeuchtenden Luftstromes bei gleichzeitiger Erhöhung der Entfeuchtungsleistung. Die Abkühlung des zu entfeuchtenden Luftstromes von der Trocknungstemperatur auf die zuträgliche Lufttemperatur am Entfernungsverdampfer der Entfeuchtungswärmepumpe ist generell vorteilhaft, da sich dadurch vor dem Entfeuchtungsverdampfer ein Luftzustand mit größerer relativer Luftfeuchte ergibt, der zu einem Anstieg der Entfeuchtungsleistung des Entfeuchtungsverdampfers führt.Driving steps determined by the drying program of the system, so that the total dehumidifying capacity of the device according to the drying program is not exceeded. By the method, any drying programs can be realized, drying temperatures are possible, which are beneficial to the respective dry matter. The method is particularly effective by the use of excess heat for increasing the dehumidification performance or by cooling the air flow to be dehumidified while increasing the dehumidification performance. The cooling of the air stream to be dehumidified from the drying temperature to the beneficial air temperature at the distance evaporator of the dehumidification heat pump is generally advantageous, since this results in an air condition with greater relative humidity in front of the dehumidifying evaporator, which leads to an increase in the dehumidifying capacity of the dehumidifying evaporator.

In der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in der Luftzuführung zum Entfeuchtungsverdampfer ein mit einem trocknerexternen Kühlmittel beaufschlagter Wärmeübertrager und eine an diese Luftzuführung angeschlossene Kühlluftleitung mit einem regelbaren Absperrorgan für die Zuführung von Kühlluft in den zu entfeuchtenden Luftstrom, und nach dem Kondensator der Entfeuchtungswärmepumpe ein mit trocknerexterner Heizenergie beaufschlagter Heizer angeordnet, während eine Abluftleitung mit einem regelbaren Absperrorgan für die Abluftabführung mit dem Luftführungssystem der Entfeuchtungswärmepumpe und/oder mit dem Trockner direkt verbunden ist.In the device for carrying out the method, in the air supply to the dehumidifying evaporator acted upon with a dry external coolant heat exchanger and connected to this air supply cooling air line with an adjustable shut-off device for the supply of cooling air in the air to be dehumidified, and after the condenser of the dehumidification heat pump with Arranged external dryer external heating energy, while an exhaust duct with a controllable shut-off device for the exhaust air discharge to the air duct system of the dehumidification heat pump and / or is connected directly to the dryer.

Eine besonders effektive Einrichtung ergibt sich, wenn vor dem mit einem trocknerexternen Kühlmittel beaufschlagter Wärmeübertrager ein weiterer Wärmeübertrager angeordnet ist, den auf der „warmen" Seite der zu entfeuchtende Luftstrom mit der Trocknungstemperatur und auf der „kalten" Seite der gleiche entfeuchtete Luftstrom mit einer durch die Behandlung des feuchten Luftstromes gegenüber der Trocknungstemperatur abgesenkten Temperatur beaufschlagt.A particularly effective device is obtained when a further heat exchanger is arranged in front of the acted upon with a dry external heat exchanger heat exchanger, on the "warm" side of the dehumidified air flow to the drying temperature and on the "cold" side of the same dehumidified air flow with a the treatment of the moist air stream against the drying temperature lowered temperature applied.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist dem Trockner eine weitere Wärmepumpe zugeordnet, deren Verdampfer in der Abluft des Trockners und/oder in trocknerexternen Wärmequellen und deren Kondensator nach dem Entfeuchtungsverdampfer der Entfeuchtungswärmepumpe positioniert ist.In an advantageous embodiment of the invention, the dryer is associated with a further heat pump whose evaporator is positioned in the exhaust air of the dryer and / or in dry external heat sources and their condenser after the dehumidifying evaporator of the dehumidification heat pump.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der trocknerextern beaufschlagte Heizer durch trocknungsprozeßfördernde Wärmequellen ersetzt, z. B. durch Vergrößerung der Leistung der Ventilatoren für die Umluftförderung, wodurch neben der Erwärmung der Umluft gleichzeitig die Luftgeschwindigkeit und damit die Abführung von Feuchtigkeit aus dem Trocknungsgut erhöht wird.In an advantageous embodiment of the invention, the dry-external acted upon heater is replaced by drying process-promoting heat sources, eg. B. by increasing the power of the fans for circulating air, which in addition to the heating of the circulating air at the same time the air velocity and thus the removal of moisture from the material to be dried is increased.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der mit einem trocknerexternen Kühlmittel beaufschlagte Wärmeübertrager ein Luft-Luft-Wärmeübertrager. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind der Wärmeübertrager als Verdampfer und der Heizer als Kondensator einer Wärmepumpe ausgebildet.In an advantageous embodiment of the invention, the acted upon with a dry external coolant heat exchanger is an air-to-air heat exchanger. In a further embodiment of the invention, the heat exchanger as an evaporator and the heater are designed as a capacitor of a heat pump.

Erfindungsgemäß sind das Verfahren und die Einrichtung auch anwendbar für Trocknungsprozesse zur Auftrocknung anderer Flüssigkeiten als Wasser und Abscheidung dieser Flüssigkeiten am Entfeuchtungsverdampfer.According to the invention, the method and the device are also applicable to drying processes for the drying of liquids other than water and deposition of these liquids on the dehumidifying evaporator.

embodiment

Anhand der beigefügten Zeichnungen sollen in einem Ausführungsbeispiel das erfindungsgemäße Verfahren und eine zur Durchführung notwendige Einrichtung näher beschrieben werden.With reference to the accompanying drawings, the method according to the invention and a device necessary for implementation will be described in more detail in an embodiment.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1: eine schematische Darstellung der Einrichtung zum Trocknen von Gütern und Fig.2: eine schematische Darstellung der Einrichtung zum Trocknen von Gütern mit vorgeschaltetem Wärmeübertrager und Anordnung einer weiteren Wärmepumpe.Fig. 1: a schematic representation of the device for drying goods and Figure 2: a schematic representation of the device for drying goods with upstream heat exchanger and arrangement of another heat pump.

Nach Figur 1 walzen die Umluftventilatoren 2 in einem Trockner 1 das Trocknungsmittel Luft um, das beim Durchströmen des Trocknungsgutes 3 Feuchtigkeit aufnimmt. Ein Ventilator 12 saugt aus dem Trockner 1 durch die Austrittsöffnung 4 einen Luftstrom der zu entfeuchtenden Luft in eine Kreislaufleitung 20 und fördert sie zur Eintrittsseite 5 eines Wärmeübertragers 6, der im zu entfeuchtenden Luftstrom angeordnet ist. Ein auf der Eintrittsseite 7 des Wärmeübertragers 6 durch die Fördereinrichtung 18 über die Kühlmittelleitung 23 angesaugter Kühlluftstrom kühlt den zu entfeuchtenden Luftstrom ab. Nach dem Wärmeübertrager 6 ist an der Eintrittsöffnung 8 zur Kreislaufleitung 20 eine Kühlluftleitung 19 mit dem regelbaren Absperrorgan 9 zur Zuführung eines bestimmten Kühlluftstromes angeordnet. Danach durchströmt der zu entfeuchtende Luftstrom den Entfeuchtungsverdampfer 21 der Entfeuchtungswärmepumpe, die weiterhin aus dem Kondensator 10, dem Kältemittelverdichter 11 und dem Einspritzorgan 22 besteht, und wird in Abhängigkeit von der Kälteleistung des Kältemittelverdichters 11 weiter entfeuchtet. Beim anschließenden Passieren des Kondensators 10 der Entfeuchtungswärmepumpe erwärmt sich der entfeuchtete Luftstrom entsprechend der Heizleistung desselben. Der entfeuchtete Luftstrom gelangt danach über den Ventilator 12 zum Heizer 13, der ihn unter Berücksichtigung der inneren Wärmequellen des Trockners 1 auf den Sollwert der Trocknungstemperatur erwärmt. Danach strömt der entfeuchtete Luftstrom durch die Eintrittsöffnung 14 wieder in den Trockner 1. Eine der dem zu entfeuchtenden Luftstrom zugeführten Kühlluftmenge entsprechende Abluftmenge gelangt über eine Abluftleitung 16, die an der Austrittsöffnung 15 angeschlossen ist und das regelbare Absperrorgan 17 enthält, aus dem Trockner 1 nach außen.According to Figure 1, the circulating air fans 2 roll in a dryer 1, the desiccant air, which absorbs moisture 3 as it flows through the material to be dried. A fan 12 sucks from the dryer 1 through the outlet opening 4 an air flow of the air to be dehumidified in a circulation line 20 and promotes it to the inlet side 5 of a heat exchanger 6, which is arranged in the air flow to be dehumidified. A sucked on the inlet side 7 of the heat exchanger 6 by the conveyor 18 via the coolant line 23 cooling air flow cools the air flow to be dehumidified. After the heat exchanger 6, a cooling air line 19 is arranged with the controllable obturator 9 for supplying a specific cooling air flow at the inlet opening 8 to the circulation line 20. Thereafter, the air stream to be dehumidified flows through the dehumidifying evaporator 21 of the dehumidifying heat pump, which further consists of the condenser 10, the refrigerant compressor 11 and the injection member 22, and is further dehumidified depending on the refrigerating capacity of the refrigerant compressor 11. During the subsequent passage of the condenser 10 of the dehumidification heat pump, the dehumidified air flow is heated in accordance with the heating power thereof. The dehumidified air flow then passes through the fan 12 to the heater 13, which heats it, taking into account the internal heat sources of the dryer 1 to the desired value of the drying temperature. Thereafter, the dehumidified air flow flows through the inlet opening 14 back into the dryer 1. One of the dehumidifying air flow supplied amount of cooling air corresponding amount of exhaust air passes through an exhaust duct 16 which is connected to the outlet opening 15 and the controllable shut-off device 17, from the dryer 1 after Outside.

Anhand der Figur 2 soll ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt werden. Die Anordnung der dort gezeigten Einzelheiten entspricht im wesentlichen der nach Figur 1. In den Kreislauf des zu entfeuchtenden Luftstromes ist vor dem Wärmeübertrager 6 der Luft-Luft-Wärmeübertrager 24 positioniert, der am Anschluß 25 vom feuchtebeladenen Luftstrom mit der Trocknungstemperatur und am Anschluß 26 vom gleichen entfeuchteten und abgekühlten Luftstrom beaufschlagt ist. Damit entzieht der abgekühlte, entfeuchtete Luftstrom dem feuchtebeladenen Luftstrom Wärmeenergie, die durch die Anordnung des Luft-Luft-Wärmeübertragers 24 im Kreislauf verbleibt und dem Trockner 1 zugeführt wird. Die Abkühlung des zu entfeuchtenden Luftstromes ist damit energetisch günstiger vor allem bei großen Differenzen zwischen der Trocknungstemperatur und der dem Kälteprozeß zuträglichen Temperatur am Entfeuchtungsverdampfer 21, da die Wärmeabfuhr nach außen auf ei η technisch bedingtes Minimum beschränkt wird. Zum Trockner 1 ist eine weitere Wärmepumpe mit den Hauptausrüstungen Verdampfer 27, Kondensator 29, Kältemittelverdichter 31 und Einspritzorgan 32 angeordnet. Der Verdampfer 27 ist dabei in einer Sammelleitung 28 positioniert, in die die Kühlmittelleitung 23 mit dem Absperrorgan 33, die Abluftleitung 16 mit dem Absperrorgan 17 und eine Leitung 30 mit dem Absperrorgan 34 zur Heranführung von trocknerexternen Wärmequellen münden. Der Kondensator 29 ist nach dem Entfeuchtungsverdampfer 21 angeordnet. Durch die Nutzung der Abwärme des Trockners 1 mit anderen trocknerexternen Wärmequellen wird eine besonders energiesparende Trocknung erreicht.A further embodiment of the invention will be illustrated with reference to FIG. The arrangement of the details shown there corresponds essentially to that of Figure 1. In the cycle of dehumidifying air flow is positioned in front of the heat exchanger 6 of the air-to-air heat exchanger 24 at the terminal 25 from the moisture-laden air stream with the drying temperature and at the terminal 26 of same dehumidified and cooled air stream is applied. Thus, the cooled, dehumidified air stream removes heat energy from the moisture-laden air stream, which remains in the circuit through the arrangement of the air-to-air heat exchanger 24 and is fed to the dryer 1. The cooling of the air stream to be dehumidified is thus energetically favorable, especially in the case of large differences between the drying temperature and the temperature of the dehumidifying evaporator 21 which is beneficial to the refrigeration process, since the heat dissipation to the outside is limited to a technically conditioned minimum. To the dryer 1, a further heat pump with the main equipment evaporator 27, condenser 29, refrigerant compressor 31 and injector 32 is arranged. The evaporator 27 is positioned in a manifold 28, in which the coolant line 23 with the obturator 33, the exhaust duct 16 with the obturator 17 and a line 30 open with the obturator 34 for the pre-accession of dry external heat sources. The condenser 29 is arranged after the dehumidifying evaporator 21. By using the waste heat of the dryer 1 with other dry external heat sources, a particularly energy-efficient drying is achieved.

Neben den in Figur 1 und Figur 2 dargestellten Lösungen gibt es weitere Varianten, mit denen der erfinderische Grundgedanke realisiert werden kann. Es können z. B.für die Wärmeabführung aus dem zu entfeuchtenden Luft strom mehrere unterschiedlich beaufschlagte Wärmeübertrager 6 verwendet werden. Gleichfalls kann statt des Entfeuchtungsverdampfers 21 mit Direktverdampfung ein Wasserkühler oder solebeaufschlagter Kühler des Wärmepumpenkreislaufes eingesetzt werden. Weiter ist es möglich, die Umwälzung der Luft im Trockner 1 durch einen entsprechend bemessenen Ventilator 12 zu realisieren, so daß die Umluftventilatoren 2 entfallen können.In addition to the solutions shown in Figure 1 and Figure 2, there are other variants with which the inventive idea can be realized. It can z. B.für the heat dissipation from the air to be dehumidified several differently acted heat exchanger 6 can be used. Likewise, instead of the dehumidifying evaporator 21 with direct evaporation, a water cooler or brine-cooled radiator of the heat pump cycle can be used. Further, it is possible to realize the circulation of air in the dryer 1 by a correspondingly sized fan 12, so that the circulating air fans 2 can be omitted.

Eine weitere zeichnerisch nicht dargestellte Variante ist die Anordnung eines zum Entfeuchtungsverdampfer 21 parallelgeschalteten Verdampfers der Entfeuchtungswärmepumpe, der im Abluftstrom und/oder im Kühlluftstrom des Trockners und/oder in trocknerexternen Wärmequellen liegt und der durch eine kältetechnische Schaltung auf den Kondensator 10 der Entfeuchtungswärmepumpe geschaltet werden kann, so daß sich beim Anheizen und bei bestimmten Fahrstufen des Trocknungsprogrammes ebenfalls eine energieeffektive Fahrweise der Einrichtung ergibt. Diese und andere Varianten sind ähnliche Lösungen zur Realisierung der Erfindung.Another not graphically illustrated variant is the arrangement of a dehumidifying evaporator 21 in parallel evaporator dehumidification heat pump, which is in the exhaust air flow and / or in the cooling air flow of the dryer and / or in dry external heat sources and can be switched by a refrigeration circuit to the condenser 10 of the dehumidification heat pump so that when heating up and at certain speed levels of the drying program also results in an energy-efficient driving style of the device. These and other variants are similar solutions for realizing the invention.

Weiterhin ist bereits darauf hingewiesen worden, daß sich das Verfahren und die Einrichtung zu seiner Durchführung auch für Trocknungsprozesse mit anderen gasförmigen Trocknungsmitteln als Luft eignen oder bei denen dem Trocknungsgut andere Substanzen als Wasser, z.B. Lösungsmittel u.a., entzogen werden sollen.Furthermore, it has already been pointed out that the method and the device for its implementation are also suitable for drying processes with gaseous drying agents other than air or in which the drying material other than water, e.g. Solvents and the like, to be withdrawn.

Claims

Invention claims:

1. A method for drying of goods by circulation of a gaseous drying agent, preferably air, and an associated dehumidification heat pump, characterized in that a dry external coolant dehumidifies the dehumidifying air stream before dehumidifying removes heat energy and / or fed him a cooling air flow and a moisture-laden exhaust air flow from the Dryer (1) and / or the circulation line (20) is discharged and that the dryer (1) and / or the circulation line (20) heat energy is supplied, wherein the heat energy extraction by the dry external refrigerant, the cooling air and exhaust air quantities and the heat energy supply the drying program and the beneficial temperature of the refrigeration process are measured.

2. The method according to item 1, characterized in that the heat energy dissipation after compliance with the beneficial temperature of the cooling process, the heat energy supply to the setpoint drying temperature in the dryer (1) and the regulation of the air to be dehumidified each flow of cooling air and the amount of exhaust air discharged the permissible additional dehumidification performance takes place.

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the heat energy supply takes place wholly or partly by a further heat pump, which uses as a heat source waste heat of the dryer {1) and / or dry external heat sources.

4. The method according to item 1 to 3, characterized in that the heating of the drying agent is carried out by the excess heat of the drying process.

5. The method according to item 1 to 4, characterized in that the dry-external coolant for heat dissipation air.

6. The method according to item 1 to 5, characterized in that during the drying process, a liquid other than water is dried and deposited on the dehumidifying evaporator (21).

7. Device for drying goods by circulation of a gaseous drying agent, preferably air, consisting of a dryer and a desiccant circuit in which a dehumidifying evaporator and a condenser of a dehumidifying heat pump and a fan are positioned, characterized in that before the dehumidifying evaporator (21) of Dehumidification heat pump with a dry-external coolant acted upon heat exchanger (6) and to the inlet opening (8) of the circulation line (20) connected cooling air line (19) and after the condenser (10) a dry external acted upon heater (13) are arranged that an exhaust duct ( 16) is connected directly to the circulation line (20) and / or to the dryer (1) and that the cooling air line (19) has an adjustable shut-off element (9) and the exhaust line (16) has an adjustable shut-off element (17) and the coolant line ( 23) for the external coolant a För associated with the device (18).

8. The device according to item 7, characterized in that an air-to-air heat exchanger (24) is arranged in front of the acted upon with a dry external heat exchanger (6), a terminal (25) for the dehumidifying desiccant and a terminal (26 ) for the same dehumidified desiccant.

9. Device according to item 7 and 8, characterized in that the heater (13) is completely or partially replaced by a heat pump, the evaporator (27) by the exhaust air of the dryer (1) and / or by the heated dry-external coolant flow and / or is acted upon by dry external heat sources and the capacitor (29) after the dehumidifying evaporator (21) of the dehumidification heat pump is arranged.

10. Device according to item 7 to 9, characterized in that a dehumidifying evaporator (21) parallelgeschaiteter evaporator is arranged, which works by a refrigeration circuit with the condenser (10) of the dehumidification heat pump as a heat pump, wherein the parallel evaporator through the exhaust air of the dryer (1) and / or is acted upon by the heated dry-external coolant flow and / or by dry external heat sources.

11. Device according to item 7 to 10, characterized in that the heat exchanger (6) is an air-to-air heat exchanger.

12. Device according to item 7 to 11, characterized in that the heat exchanger (6) as an evaporator and the heater (13) are designed as a capacitor of a heat pump.

13. Device according to item 7 to 12, characterized in that the dehumidifying evaporator (21) is a solebeaufschlagter cooler of a heat pump.

14. Device according to item 6 to 12, characterized in that the dehumidifying evaporator (21) is a wasserbeaufschlagter cooler of a heat pump.

15. Device according to item 6 to 14, characterized in that instead of the heater (13) drying process-promoting heat sources are arranged.

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