DE102005017152A1

DE102005017152A1 - Durchlauftrockner in Mehretagenbauweise insbesondere für plattenförmige Produkte

Info

Publication number: DE102005017152A1
Application number: DE102005017152A
Authority: DE
Inventors: Anton Hecht; Alfred Dotzler
Original assignee: Lindauer Dornier GmbH
Current assignee: Lindauer Dornier GmbH
Priority date: 2005-04-13
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2025-04-14
Also published as: US7997003B2; ATE438070T1; WO2006108396A2; CN101163935A; CN100592015C; US20080282575A1; DE502006004375D1; BRPI0610553A2; EP1869387B1; RU2359186C1; DE102005017152B4; EP1869387A2; WO2006108396A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Wasser beinhaltenden, vorzugsweise plattenförmigen Produkten in einem Durchlauftrockner in Mehretagenbauweise und einen solchen Trockner zur Durchführung des Verfahrens. Die Erfindung stellt darauf ab, in einem Trockner der oben genannten Art unterhalb der Umhausung (2) gestaute Feuchtluft abzusaugen und in den Saugbereich (12) der in den unteren Etagen angeordneten Axiallüfter (9) zu transportieren und daraufhin einer Menge Trocknungsluft Feuchtluft differenziert zuzumischen und den Düsenkästen (5) des Trockners zuzuführen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchlauftrockner in Mehretagenbauweise für insbesondere plattenförmige Produkte, mit Mitteln, insbesondere Rollen oder bandartige Mittel, zum Transport der Produkte innerhalb des Durchlauftrockners, wobei der Durchlauftrockner mehrere, in Transportrichtung der Produkte hintereinander angeordnete und eine Umhausung aufweisende Trocknerzonen besitzt, in denen Trocknungsluft im Umluftverfahren zirkuliert, wobei jede Trocknerzone wenigstens eine zentrale Wärmequelle und mehrere in einem Lüfterständer vertikal übereinander angeordnete Axiallüfter aufweist, welche Axiallüfter die Trocknungsluft auf direktem Wege in Zuströmöffnungen von über und unter dem Transportmittel angeordneten Düsenkästen zum Geblasen der plattenförmigen Produkte fördern und die mit Feuchte beladene Trocknungsluft über die wenigstens eine Wärmequelle wieder ansaugen.

Durchlauftrockner mit den vorgenannten Merkmalen sind seit langem bekannt, siehe auch „Die richtige Lösung für die Bauplatten-Industrie", Prospekt der Lindauer DORNIER GmbH, Seite 6/7, Impressum 12/01/LD/02/99.

In den bekannten mehretagigen Durchlauftrocknern, in denen den zu trocknenden Produkten Feuchte durch hochtemperierte Luft entzogen wird, gelangt die mit Feuchte beladene Luft in einem Umluftkreislauf als niedrig temperierte Luft zu der wenigstens einen Wärmequelle und nachfolgend als hoch temperierte Luft zu den Lüftern zurück.

Messungen zur Ermittlung der Restfeuchte in den Produkten, die den Durchlauftrockner am Ende des Trocknungsprozesses verlassen, haben gezeigt, dass Produkte, die den Trockner in den unteren Etagen des Durchlauftrockners durchlaufen, eine geringere Restfeuchte besitzen, als Produkte, die den Durchlauftrockner in den oberen Etagen durchlaufen.

Die Ursache der unterschiedlichen Restfeuchte in den fertig getrockneten Produkten ist darin zu suchen, dass sich ein Teil der mit Feuchte beladenen, temperierten Umluft aufgrund deren thermodynamischer Eigenschaften in den oberen Etagen des Durchlauftrockners staut. So kann die gestaute Umluft z.B. 40 gr H₂O pro 1 kg Luft beinhalten. Weil diese, einen relativ hohen Sättigungsgrad an Wasser aufweisende Umluft zwangsläufig mittels der den oberen Etagen zugeordneten Lüftern über die Glaskästen der oberen Etagen dem Produkt wieder zugeführt wird, kann die auf das zu trocknende Produkt geblasene feuchte Trocknungsluft nicht die gewünschte Wassermenge den Produkten entziehen. Demnach verlassen die getrockneten Produkte, entsprechend der durchlaufenen Etagen des Trockners, mit unterschiedlichem Anteil an Restfeuchte. Hier setzt die Erfindung der Patentanmeldung an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem als Durchlauftrockner ausgebildeten Mehretagentrockner gemäß der Merkmale des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 und 4 solche Bedingungen zu schaffen, dass der Anteil der Restfeuchte in den getrockneten Produkten, unabhängig von der durchlaufenden Etage des Durchlauftrockners, am Ende des Trocknungsprozesses nahezu konstant ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 und 4 gelöst.

Gemäß Patentanspruch 1 wird die unterhalb der oberen horizontalen Umhausung vorzugsweise jeder Trocknerzone sich stauende Feuchtluft abgesaugt und differenziert der den unteren Etagen zuzuführenden Trocknungsluft zugemischt.

Die Zumischung erfolgt derart, dass die Menge der zugemischten Feuchtluft in der ersten Etage der Trocknerzone am größten ist, während das Zumischen in Richtung der oberen Etagen abnimmt.

Die Feuchtluftmenge je Saugbereich des Axiallüfters kann dabei bis etwa 30 % der ansaugbaren Trocknungsluftmenge des Axiallüfters betragen.

Gemäß Patentanspruch 4 ist in einem vertikal verlaufenden Teil der Umhausung wenigstens einiger Trocknerzonen und zwar im Bereich der Umhausung des Lüfterständers ein in seinem Querschnitt hinreichend groß dimensionierter und vertikal verlaufender Luftkanal integriert. Das dem horizontal verlaufenden Teil der Umhausung gegenüber liegende freie Ende des Luftkanals bildet dabei, beabstandet von dem Umhausungsteil eine Zuströmöffnung für die mit Wasser gesättigte Umluft (gestaute Feuchtluft) aus.

Um über die Zuströmöffnung die mit Wasser gesättigte Umluft absaugen zu können, besitzt der Luftkanal in der dem unmittelbaren Saugbereich jedes Lüfters gegenüberliegenden Kanalwand des Luftkanals Öffnungen zum differenzierten Ansaugen der unter dem horizontalen Teil der Umhausung gestauten und mit Feuchte beladenen Umluft.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Querschnittsform der Öffnungen frei wählbar ist und dass die Größe der Öffnung einstellbar sein kann.

Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei nicht einstellbaren Öffnungen die Größe der Öffnungen in Richtung der Zuströmöffnung des Luftkanals abnimmt.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird in vorteilhafter Weise die unterhalb der horizontalen Umhausung gestaute und mit Wasser gesättigte Umluft in Richtung der unteren Etagen des Durchlauftrockners gesaugt und differenziert der über die Wärmequelle strömenden Umluft zugeführt. Auf diese Weise wird eine nahezu gleichmäßige Restfeuchte in den Produkten, unabhängig davon, in welcher Etage das zu trocknende Produkt den Durchlauftrockner durchläuft, erzielt.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
1 die Schnittdarstellung eines Durchlauftrockners in Mehretagenbauweise mit Axiallüftern in vertikaler Anordnung,
2 den gemäß der Erfindung in einer Trocknerzone des Durchlauftrockners gem. 1 integrierten Luftkanal nach Linie A-A,
3 die Draufsicht einer Trocknerzone nach Linie B-B in 2,
4 ein Diagramm mit Vergleichsdarstellung des Restfeuchtegehaltes im getrockneten Produkt mit und ohne der erfindungsgemäßen Lösung.
In der gemäß 1 schematisch dargestellten Trocknerzone 1 eines aus mehreren derartiger Trocknerzonen bestehenden Mehretagen-Durchlauftrockners weist jede Trocknerzone eine Umhausung 2 auf. Die Umhausung 2 besteht aus einer horizontal und mehreren vertikal verlaufenden Wärmeisolierwänden und umschließt mehrere Trockneretagen. In jeder Trockneretage ist ein auf nicht dargestellten Rollen endlos umlaufendes Siebband als Transportmittel 3 für das zu trocknende Produkt 4, z.B. eine Faserplatte, geführt.
Die einzelnen als Siebbänder ausgebildeten Transportmittel 3 sind von Mitteln angetrieben, die hier nicht dargestellt sind. Über die Länge der Trocknerzone 1 sind des weiteren unterhalb und oberhalb des Transportmittels 3 mehrere Paare von sogenannten Düsenkästen 5 an einem rahmenartigen Gestell 6 angeordnet. Jeder Düsenkasten 5 besitzt an seinem einen Ende eine Zuströmöffnung 7, während sein anderes Ende geschlossen ist.
Dem Transportmittel 3, in vorliegendem Falle dem Siebband, gegenüberliegend weist jeder Düsenkasten 5 Ausströmöffnungen auf. Unterhalb der Umhausung 2 ist in jeder Trocknerzone wenigstens ein Lüfterständer 8 mit mehreren vertikal übereinander angeordneten Axiallüftern 9 montiert, die von wenigstens einer Wärmequelle 10 erwärmte Trocknungsluft im Umluftverfahren in die Düsenkästen 5 blasen, wie durch die Richtungspfeile 11 angedeutet.
Die in die Düsenkästen eingeblasene und erwärmte Trocknungsluft gelangt, wie vorstehend ausgeführt, über sogenannte Schlitzdüsen oder anderweitig gestaltete Öffnungen der Glaskästen 5, die dem Transportmittel 3 bzw. dem auf dem Transportmittel aufliegenden Produkt gegenüberliegen, auf das Produkt 4 und entzieht diesem die darin enthaltene Feuchte bis zu einem prozentualen Restfeuchteanteil, den das Produkt 4 am Ende des Trocknerprozesses aufweist.
Die beim Trocknungsprozess von plattenartigen Produkten in einem solchen Mehretagen-Durchlauftrockner auftretenden Nachteile sind im Stand der Technik insofern bereits dargestellt, als das thermodynamische Verhalten der mit Feuchte beladenen Trocknungsluft dazu führt, dass unterhalb der horizontal verlaufenden Umhausung 2 des Durchlauftrockners 1, also sich unter deren Decke, Trocknungsluft mit hohem Feuchtegehalt staut, die der horizontal zirkulierenden Umluft in den oberen Etagen des Durchlauftrockners wieder zugeführt wird. Die Folge ist, dass der relative Feuchteanteil in den Produkten am Ende des Trocknungsprozesses verschieden groß ist und nur durch hohen technischen Aufwand z.B. an den Wärmequellen ausgeglichen werden kann. Während die den Trockner in den unteren Etagen durchlaufenden Produkte 4, z.B in der 20. Zone von insgesamt 30, eine Restfeuchte von etwas 36 % besitzen, weisen die Produkte der oberen Etagen eine zunehmend höhere Restfeuchte von z.B. 39 % auf.
Die in 2 gezeigte erfindungsgemäße Maßnahme beseitigt die Unterschiede im Hinblick auf den Anteil der Restfeuchte in den Produkten 4. Ein Längsschnitt gemäß der Linie A-A in 1 macht in 2 deutlich, dass auf der der Wärmequelle 10 abgewandten Seite der Axiallüfter-Saugbereiche 12, am besten zu sehen in 3, und zwar an der Wand 8a des Lüfterständers 8, ein über alle Etagen verlaufender und mit Abstand unter der Innenseite der horizontalen Umhausung 2a endender Strömungskanal 13 mit einer der Umhausungsdecke zugewandten Zuströmöffnung 13a angeordnet ist. Das dem Fundament 14 der Trocknerzone 1 zugewandte andere Ende 13b des Strömungskanals 13 ist geschlossen.
Zur Vergleichmäßigung des Anteils der Restfeuchte in den Produkten 4 ist erfindungsgemäß vorgesehen, in die den Saugkanal 13 tragende Wand 8a des Lüfterständers 8, und zwar im Bereich der Lüfter-Saugbereiche 12, Öffnungen 15 einzubringen, um die unterhalb der Umhausungsdecke gestaute und einen hohen Feuchteanteil aufweisende Trocknungsluft über die Öffnungen 15 und die Zuströmöffnung 13a differenziert abzusaugen und den Umluftkreislauf der unteren Etagen zuzuführen, wie das mit den Richtungspfeilen 16 angedeutet ist.
In 3 zeigt zwei Trocknerzone 1 eines Durchlauftrockners gemäß der Linie B-B in 2. Die Zuströmöffnungen 7 der jeweils zwei Paare von Düsenkästen 5 sind über die Gesamtheit der Etagen der Trocknerzone 1 an einen in Art eines Luftkanals ausgebildeten Lüfterständer 8 angeschlossen.
Die Trocknungsluft gemäß Pfeilrichtung 11 strömt über das zu trocknende Produkt 4 und nimmt von diesem Feuchte auf. Die mit Feuchte beladene Trocknungsluft symbolisieren die Richtungspfeile 16. Ein Teil der mit Feuchte beladenen Trocknungsluft gemäß Richtungspfeil 17 wird über die Heizquelle 10 geleitet und als Trocknungsluft gemäß Richtungspfeile 11 erneut dem Trocknen des Produktes 4 zugeführt.
Ein anderer Teil der mit Feuchte beladenen Trocknungsluft staut sich gemäß Richtungspfeil 17a unter der Decke der betreffenden Trocknerzone 1. Dieser Teil Feuchte beladener Trocknungsluft wird über die Öffnungen 15 und den Strömungskanal 13 mittels der Axiallüfter 9 abgesaugt und der Trocknungsluft gemäß Richtungspfeil 17a zugemischt.
4 veranschaulicht in einem Diagramm den gemessenen Anteil der Restfeuchte in einem plattenförmigen Produkt nach 20 Trocknerzonen eines aus z.B. 30 Trocknerzonen 1 bestehenden Etagen-Durchlauftrockners mit im wesentlichen horizontalem Umluftkreislauf ohne und mit der erfindungsgemäßen Lösung.
Der prozentuale Anteil der Restfeuchte ist auf der Abszisse des Diagramms aufgetragen während auf der Ordinate die Anzahl der Etagen angegeben ist.
Die Temperatur der Trocknungsluft betrug etwa 350°C.
Die Temperatur der mit Feuchte beladenen Trocknungsluft betrug etwa 280°C.
Ohne der erfindungsgemäßen Lösung betrug nach 2/3 der Trocknerlänge an den unteren Etagen, wozu im vorliegenden Falle die Etagen 1 bis 5 gehören, der Anteil gemessener Restfeuchte im Produkt 4 zwischen 36,8 % und 37,5 %, während der Anteil der Restfeuchte im Produkt der Etagen 6 bis 8 bereits zwischen 37,8 % und 38,4 % lag.
Es liegt also ein deutlich unterschiedlicher Anteil an Restfeuchte nach dem Trocknungsprozess vor, wie die gestrichelte Linie in dem Diagramm zeigt.
Die erfindungsgemäße Lösung hat in überraschender Weise deutlich gemacht, dass der Anteil der Restfeuchte in den Produkten der unteren Etagen des Trockners geringfügig größer ist, aber in den Etagen 6 bis 8 deutlich verringert werden konnte, wie die durchgehende Linie im Diagramm zeigt.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird also in vorteilhafter Weise eine gleichmäßige Restfeuchte in den Platten über alle Etagen erreicht. Dies führt zur Erhöhung der Produktionsmenge bei gleichem Energieeinsatz. Außerdem wird eine Verbesserung der Qualität der Produkte erreicht.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass die vorstehend offenbarte Erfindung auch für Produkte anwendbar ist, denen kein Wasser entzogen werden muss, sondern die lediglich einer thermischen Behandlung (Thermobonding) unterzogen werden. In diesem Fall kann der in den Lüfterständer integrierte Luftkanal der Thermik nachtemperierter Luft entgegenwirken und eine Vergleichsmäßigung der Lufttemperatur in den Trockneretagen bewirken.

1: Trocknerzone
2: Umhausung
2a: horizontale Umhausung
3: Transportmittel
4: Produkt
5: Düsenkasten
6: Gestell
7: Zuströmöffnung
8: Lüfterständer
8a: Wand
9: Axiallüfter
10: Wärmequelle
11: Richtungspfeil
12: Lüfter-Saugbereich
13: Strömungskanal
13a: Zuströmöffnung
13b: Ende
14: Fundament
15: Öffnung
16: Richtungspfeil
17: Richtungspfeil
17a: Richtungspfeil

Claims

Verfahren zum Trocknen von Wasser beinhaltenden, vorzugsweise plattenförmigen Produkten in einem Durchlauftrockner in Mehretagenbauweise, wonach das Trocknen mittels hochtemperierter Trocknungsluft im Umluftverfahren erfolgt, welche Trocknungsluft durch Axiallüfter angesaugt und über Zuströmöffnungen mehrerer in jeder Etage über- und unterhalb einer Transportebene angeordneten Düsenkästen zugeführt wird und aus wenigstens einer in Richtung der Produkte weisenden Düse des betreffenden Düsenkastens auf das Produkt strömt, daraufhin dem Produkt Feuchte entzieht und nachfolgend die mit Feuchte beladene Trocknungsluft über eine Wärmequelle zurück zu den Axiallüftern strömt und wonach aufgrund thermodynamischer Eigenschaften sich ein Anteil mit Feuchte beladener Trocknungsluft im Bereich der oberen Etage des Trockners staut, dadurch gekennzeichnet, dass die gestaute Feuchtluft abgesaugt wird und in den Saugbereich der in den unteren Etagen angeordneten Axiallüfter gelangt und dass daraufhin der Trocknungsluft die Feuchtluft differenziert zugemischt und den Düsenkästen wenigstens einer Etage zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zugemischte Menge der mit Feuchte beladenen Luft zur Trocknungsluft in der ersten Etage am größten ist und in Richtung der oberen Etagen abnimmt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtluftmenge je Saugbereich des Lüfters kleiner 30 % der ansaugbaren Trocknungsluftmenge beträgt.
Trockner, insbesondere Mehretagentrockner für vorzugsweise plattenförmige Produkte (4), mit Mitteln (3), insbesondere Rollen oder bandartige Mittel zum Transport der Produkte innerhalb des Trockners, wobei der Trockner aus mehreren von in Transportrichtung der Produkte hintereinander angeordneten, eine Umhausung (2) aufweisende Trocknerzonen (1) besteht, in denen Trocknungsluft im Umluftverfahren zirkuliert, wobei jede Trocknerzone wenigstens eine zentrale Wärmequelle (10) und mehrere in einem Lüfterständer (8) vertikal übereinander angeordnete Axiallüfter (9) besitzt, welche Axiallüfter die Trocknungsluft auf direktem Wege in Zuströmöffnungen (7) von bevorzugt paarweise über und unter dem Transportmittel (3) angeordneten Düsenkästen (5) zum Geblasen der plattenförmigen Produkte fördern und die mit Feuchte beladene Trocknungsluft über die wenigstens eine Wärmequelle wieder ansaugen, dadurch gekennzeichnet, dass in die Umhausung des Lüfterständers ein vertikal verlaufender Luftkanal (13) integriert ist, dessen freies Ende beabstandet von der Innenseite der oberen horizontalen Umhausung eine Zuströmöffnung (13a) ausbildet, und wobei die dem Saugbereich (12) jedes Axiallüfters (9) gegenüberliegende Kanalwand des Luftkanals Öffnungen (15) zum differenzierten Ansaugen der mit Feuchte beladenen Umluft aufweist.
Trockner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsform der Öffnungen (15) beliebig wählbar ist.
Trockner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Öffnungen (15) einstellbar ist.
Trockner nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Querschnitts der Öffnungen (15) in Richtung der Zuströmöffnung (13a) des Luftkanals (13) abnimmt.