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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Gütern, insbesondere
Schüttgütern, in einem
offenen oder vorzugsweise geschlossenen Luftkreislauf mit einem
Trocknungsbehältnis
zur Aufnahme des Gutes und Trocknerpatronen zur Trocknung der Luft,
wobei die Abluft des Trocknungsbehältnisses gekühlt und
entfeuchtet wird, die Temperatur der gekühlten Luft erfasst und aus
dem Ist-Wert der Lufttemperatur ein Regelwert zur Regelung der Kühlleistung
abgeleitet wird, um die Luft auf einen Soll-Wert zu kühlen, anschließend die
gekühlte
Luft in eine erste Trocknerpatrone eingespeist wird, der Taupunkt
der aus der ersten Trocknerpatrone abströmenden Luft gemessen wird und
die abströmende Luft
erhitzt und in das Trocknungsbehältnis
eingespeist wird.
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Beispielsweise
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Trocknen von Schüttgütern aus
Feststoffen oder Mahlgut, wie beispielsweise Granulat, Schnipseln,
Körnern
oder dergleichen, insbesondere auch von Kunststoffmaterialien.
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Ein
derartiges Verfahren ist im Stand der Technik bekannt. Dabei wird
getrocknete Luft, die beispielsweise mittels eine Molukalarsiebes
getrocknet wurde, zur Trocknung von Gütern verschiedenster Art erzeugt,
indem diese durch eine mit Trockenmittel gefüllte Trocknerpatrone geleitet
wird, die die in der Luft enthaltene Feuchte aufnimmt. Üblicherweise sind
mindestens zwei oder auch mehrere Trocknerpatronen in einem solchen
Trocknungssystem vorgesehen, die im Wechsel in den Trocknungsprozess eingebunden
werden.
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Im
Regelfall wird dann, wenn die Trocknungspatrone, die in den Trocknungsprozess
eingebunden war, mit Flüssigkeit,
in der Regel Wasser, gesättigt
ist, eine andere, regenerierte Patrone in den Trocknungsprozess
eingebunden. Aus der mit Flüssigkeit
gesättigten
Trocknerpatrone muss nun die Flüssigkeit
wieder ausgetrieben werden. Dies geschieht üblicherweise durch Aufheizen
der Patrone. Dazu wird aufgeheizte Luft durch die Patrone geblasen.
Je länger
und mit je höherer
Temperatur die jeweilige Patrone aufgeheizt wird, desto mehr Flüssigkeit
wird ausgetrieben. Dies kann bis zu einem Restfeuchtigkeitsgehalt
gegen Null erfolgen. Indikator für den
Restfeuchtegehalt ist die Austrittstemperatur der Abluft der Patrone
während
der Aufheizphase. Je niedriger der Restflüssigkeitsgehalt der getrockneten Patrone
nach dem Aufheizen ist, desto niedriger ist der Taupunkt der Luft
im späteren
Trocknungsprozess und desto besser können Güter verschiedenster Art mit
dieser Luft getrocknet werden.
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Die
Trocknung vieler Güter
erfordert aber nicht notwendigerweise einen besonders niedrigen Drucktaupunkt
der Trockenluft, sondern einen möglichst
gleich bleibenden Taupunkt mit geringen Schwankungen. Bei einem älteren Vorschlag
ist schon angegeben worden, dass zur Konstanthaltung des Taupunktes
die Kühlleistung
des Kühlaggregates zum
Kühlen
der Luft geregelt wird, die vom Trocknungsbehältnis zur Trocknerpatrone geleitet
wird. Alternativ oder zusätzlich
wird dort vorgeschlagen, dass zwischen Trocknerpatrone und Taupunktfühler feuchte
Umgebungsluft oder Feuchtigkeit hinzugeführt wird und/oder zwischen
dem Ausgang der Kühlvorrichtung
und dem Eingang in die Trocknerpatrone die Luft erwärmt bzw.
aus der Heizung abgezweigte warme Luft zugeführt wird. Auf diese Weise ist
es möglich,
den erfassten Ist-Wert dem Soll-Wert anzugleichen und somit den
Taupunkt annähernd
konstant zu halten.
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Diese
Maßnahmen
erfordern aber zusätzliche
Verfahrenstechniken und auch zusätzliche
Bauteile, was den apparativen Aufwand zur Durchführung eines solchen Verfahrens
vergrößert. Dabei
ist es im Prinzip widersinnig, wenn einerseits die Trocknerpatrone
in der Regenerationsphase praktisch vollständig entfeuchtet wird, andererseits
im Trocknungsverfahren das Aufnahmevermögen der Trocknerpatrone nur
unzureichend genutzt wird und durch andere Maßnahmen zur Konstanthaltung
des Zeitpunktes ausgeglichen wird. Der Energieaufwand für die vollständige Trocknung
der Trocknerpatrone ist prinzipiell nachteilig und kostenintensiv,
ohne dass hieraus ein entsprechender Vorteil erwachsen kann.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren gattungsgemäßer Art
anzugeben, bei dem mit möglichst
gleich bleibendem Taupunkt getrocknet werden kann und der Energieaufwand
sowie der apparative Aufwand minimiert werden kann.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe schlägt
die Erfindung vor, dass die erste Trocknerpatrone nachfolgend in
einem Regenerationsverfahren regeneriert wird, indem Luft erhitzt
und in die erste Trocknerpatrone eingeblasen wird, um die aufgenommene
Flüssigkeit
auszutreiben, wobei die Lufteintrittstemperatur vor Eintritt in
die Trocknerpatrone erfasst und überwacht
wird, die Luftaustrittstemperatur hinter der Trocknerpatrone gemessen
wird, und bei annähernd gleicher
Eintritts- und Austrittstemperatur die Regeneration beendet wird,
und
dass die Regeneration bis zu einer Luftaustrittstemperatur erfolgt,
die einem ersten unteren Soll-Taupunkt entspricht, während die
Aufladung der regenerierten Trocknerpatrone im anschließenden Trocknungsverfahren
bis zu einem zweiten oberen Soll-Taupunkt
erfolgt, der durch den Taupunktsensor zwischen Trocknerpatrone und
Trocknungsbehältnis erfasst
wird, wobei die Taupunktdifferenz zwischen den Soll-Taupunkten etwa
10°C beträgt und der Wechsel
der Trocknerpatronen zeitabhängig
oder vorzugsweise taupunktabhängig
erfolgt, wenn die im Trocknungskreis befindliche Trocknerpatrone
bis zu einem Grad mit Feuchte beladen ist, der dem oberen Soll-Taupunkt
entspricht.
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Gemäß der Erfindung
wird nicht der gesamte mögliche
Trocknungsbereich der Trocknerpatrone ausgenutzt, sondern es wird
nur ein ausreichender Differenzbereich ausgenutzt, so dass eine
im Wesentlichen gleichmäßige Trocknung
des zu trocknenden Gutes erfolgt. Erfindungsgemäß wird die Trocknerpatrone,
die sich nicht im Trockenkreis befindet, sondern in der Regenerationsphase
bearbeitet wird, in einem Regenerationskreis mit einem Regenerationsgebläse, das
Luft zum Regenerieren ansaugt, und zwar entweder Außenluft
oder auch Luft in einem geschlossenen Kreislauf behandelt. Diese
angesaugte Luft wird mittels einer Heizung auf eine gewünschte Solltemperatur
erhitzt und in die Trocknerpatrone geblasen, um diese so zum Austreiben
der Feuchte aufzuheizen. Die Eintrittstemperatur der Luft in die
Trocknerpatrone wird geregelt. Ein Temperaturfühler überwacht die korrekte Eintrittstemperatur.
Im Luftaustritt aus der Patrone ist ebenfalls ein Temperaturfühler installiert.
Dieser indiziert, wenn die Austrittstemperatur annähernd der
Eintrittstemperatur entspricht. Je nach gewählter Patronen-Eintritts- und Austrittstemperatur
wird bei der folgenden Einbindung in den Trocknungskreislauf der
Taupunkt der Trockenluft sein.
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Je
niedriger die gewählte
Regenerationstemperatur, desto höher
(schlechter) ist der spätere
Taupunkt. Um den Taupunkt der Luft im Trocknungsprozess so konstant
wie möglich
zu halten, findet ein Wechsel der Patronen in relativ kurzer Zeitfolge
statt, wobei nicht das gesamte Trocknungspotential der Trocknerpatrone
genutzt wird, sondern nur der Bereich, der für das Verfahren als sinnvoll
angesehen wird. Der Wechsel der Patronen kann taupunktabhängig erfolgen
oder auch zeitabhängig,
wenn nämlich
die Zeit, die üblicherweise
für den
Taupunktbereich zur Verfügung
steht, erfasst wird und der Wechselzeitpunkt gesetzt wird.
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Da
sich bei einer solchen Verfahrensweise in den Trocknerpatronen mit
jedem Zyklus kumulierende Feuchte bindet, da die Patrone eben nicht
voll durch regeneriert wird, kann diese durch eine vom Anwender
definierte turnusmäßige Totalregeneration bei
voller Temperatur und Dauer ausgetrieben werden. Alternativ kann
der Turnus auch manuell von Fall zu Fall gestartet werden.
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Über die
Austrittstemperatur aus der Trocknungspatrone während der Regeneration kann
der Taupunkt der Trockenluft im Trocknungsprozess ermittelt werden.
Entsprechend der entsprechenden Taupunktdifferenz zwischen den Soll-Taupunkten, kann
das Trocknungsintervall gewählt
werden, beispielsweise auf etwa 10°C. Zum Beispiel könnte eine Benutzung
der Trocknerpatrone im Trocknungsverfahren im Bereich von einem
Taupunkt von –40°C bis –30°C erfolgen.
Bei einem Taupunkt von –30°C würde dann
der ggf. automatische Wechsel der Patronen erfolgen. Die Dauer des
Trocknungsprozesses bis zum Patronenwechsel kann gespeichert und
zur Wechselschaltung verwertet werden. Wenn die Dauer des Trocknungsprozesses
einen gewissen Zeitwert unterschreitet, wird eine Totalregeneration durchgeführt. Dies
stellt sicher, dass der Taupunkt im Trocknungsprozess nicht über den
notwendigen Einstiegswert steigt.
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Auch
bei diesem Verfahren wäre
es selbstverständlich
möglich,
eine Feinjustierung durchzuführen,
indem gegebenenfalls Feuchtigkeit zudosiert wird. Da entgegen der
bisherigen Lehre des Standes der Technik die Trocknerpatrone nicht
vollständig
regeneriert wird, sondern nur in dem für den Trocknungsprozess notwendigen
Bereich, verringert sich die Regenerationstemperatur und gleichzeitig
auch die Regenerationszeit. Je niedriger die gewünschte Ablufttemperatur, desto
kürzer
ist die Regenerationszeit. Je höher
der benötigte
Taupunkt im Trocknungsprozess ist, desto kürzer ist die Trocknungszeit
innerhalb der gewünschten Taupunkttoleranzen,
wenn ein möglichst
konstanter Taupunktwert erreicht werden soll. Wenn keine Umschaltung
der Patronen nach Taupunktwert im Trocknungsprozess erfolgen soll und
auch keine Umschaltung nach Ablufttemperatur in der Regenerationsphase
können
die Wertekonstellationen zwischen Taupunkt- und Ablufttemperatur auch
empirisch ermittelt werden und der Trockner daraufhin zeitlich definiert
gefahren werden.
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Die
Erfindung ist nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
erfindungsgemäße Anordnung zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Trocknen von Gütern;
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2 eine
Anordnung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Regenerationsverfahrens.
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In
der Zeichnung ist ein Trockengebläse 1 zur Erzeugung
eines Luftstromes gezeigt. Der Luftstrom wird durch eine Heizung 2 erwärmt. In
Strömungsrichtung
vor der Heizung ist ein Taupunktfühler 3 zur Ermittlung
des Taupunktes angeordnet. Der erhitzte Luftstrom gelangt dann in
ein Trocknungsbehältnis 4,
in welches das zu trocknende Gut eingefüllt ist. An den Ausgang des Trocknungsbehältnisses
ist ein Staubfilter 5 zum Ausfiltern von Feinstaub angeordnet,
so dass der Eintritt von Kunststoffstaub oder Additiven oder dergleichen
in die nachfolgende Kühlvorrichtung 6 und
in die Trocknerpatrone 9 verhindert wird. An der Kühlvorrichtung 6 ist
ein regelbares Ventil 7 angeordnet, welches zur Regulierung
der Kühlvorrichtung
dient. Beispielsweise kann bei einer Wasserkühlung durch das Ventil 7 der
durch den Kühler 6 strömende Wasserstrom
variiert werden. Zwischen Kühlvorrichtung 6 und
Trocknerpatrone 9 ist ein Temperaturfühler 8 angeordnet,
mittels dessen die Eingangstemperatur erfasst werden kann. In der
Zeichnungsfigur 1 ist eine Trocknerpatrone 9 in
den Kreislauf eingeschaltet, die in durchgezogenen Linien in den
Kreislauf eingezeichnet ist, während
eine zweite Trocknerpatrone 9, die in gestrichelten Linien
in den Kreis integriert ist, sich in einer Regenerationsphase befindet,
die nachstehend noch erläutert
wird. Im Anschluss an die in dem Trocknerkreis befindliche Trocknerpatrone 9 ist
ein Regulierventil 10 vorgesehen, welches gegebenenfalls
zur Zufuhr von feuchter Umgebungsluft oder Feuchtigkeit aus einer
anderen Quelle in den Kreislauf bestimmt ist.
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In 2 ist
eine Regeneration der nicht im Trockenkreis befindlichen Trocknerpatrone 9 gezeigt.
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Hierbei
ist in einen Luftzufuhrkreis, der durch Pfeile angedeutet ist, ein
Regenerationsgebläse 11 eingeschaltet,
an das eine Regenerationsheizung 12 anschließt. Nachfolgend
ist ein Temperaturfühler 13 für die Zuluft
vorgesehen, mittels dessen die Lufttemperatur gemessen wird, bevor
die Luft in die zu regeneriende Patrone 9 eintritt. Am
Ausgang der Patrone 9 ist ein weiterer Temperaturfühler 14 für die Abluft vorgesehen.
Im Trocknerkreis gemäß 1 wird
der Ist-Wert des erfassten Taupunktes mittels des Taupunktfühlers 3 erfasst
und mit einem in einem Speicher einer Steuerungsanlage abgelegten
Sollwert verglichen. Bei Erreichen oder Überschreiten des Sollwertes
wird die im Kreislauf befindliche erste Trocknerpatrone 9 gegen
eine zweite regenerierte Trocknerpatrone getauscht. Die beladene
erste Trocknerpatrone 9 wird nachfolgend in einem Regenerationsverfahren
analog 2 regeneriert, indem Luft erhitzt und in die erste
Trocknerpatrone 9 eingeblasen wird, um die aufgenommene
Flüssigkeit
auszutreiben. Die Lufteintrittstemperatur wird mittels des Temperaturfühlers 13 vor
Eintritt in die Trocknerpatrone 9 erfasst, überwacht
und eingestellt.
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Die
Luftaustrittstemperatur wird mittels des Temperaturfühlers 14 hinter
der Trocknerpatrone 9 gemessen. Bei annähernd gleicher Eintritts- und Austrittstemperatur
wird die Regeneration beendet. Die Eintrittstemperatur und die Austrittstemperatur wird
dabei dem gewünschten
Regenerationsgrad der Trocknerpatrone 9 angepasst. Das
heißt,
der Sollwert dieser Eintritts- bzw. Austrittstemperatur wird vom
Anwender festgelegt. Die Luftaustrittstemperatur, die im gewünschten
Regenerierprozess der Eintrittstemperatur gleicht, entspricht einem
ersten unteren Soll-Taupunkt. Die Trocknerpatrone 9 wird
also nur bis zu diesem Solltaupunkt regeneriert. Sobald diese Trocknerpatrone 9 in
den Trocknerkreislauf gemäß 1 eingeschaltet
wird, erfolgt die Aufladung der regenerierten Trocknerpatrone 9 im
Trocknungsverfahren bis zu einem zweiten oberen Soll-Taupunkt, der
mittels des Taupunktfühlers 3 erfasst
werden kann und der an eine entsprechende Stelleinrichtung oder
dergleichen angeschlossen ist, so dass bei Erreichen des zweiten
oberen Soll-Taupunktes der Wechsel der Trocknerpatronen 9 erfolgt.
Die Taupunktdifferenz zwischen dem unteren Soll-Taupunkt und dem
oberen Soll-Taupunkt entspricht beispielsweise ca. 10°C. Der Wechsel
der Trocknerpatrone 9 erfolgt vorzugsweise taupunktabhängig, kann
aber auch empirisch bzw. zeitabhängig
erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Wechselung taupunktabhängig, wenn
nämlich
die im Trocknungskreis befindliche Trocknerpatrone 9 bis
zu einem solchen Grad mit Feuchte beladen ist, der dem oberen Soll-Taupunkt entspricht.
Durch die angegebene Verfahrensweise ist es möglich, die Trocknung innerhalb
eines relativ engen Bereiches durchzuführen, der beispielsweise im
Bereich von –40°C Taupunkt
und –30°C Taupunkt liegt.
Zudem ist es bei der entsprechenden Verfahrensweise nicht mehr erforderlich,
die Trocknerpatronen ständig
vollständig
zu regenerieren und den entsprechenden Energieaufwand zu betreiben,
sondern die Trocknerpatronen können
nur in dem relativ engen Intervall regeneriert und im Trocknungsverfahren genutzt
werden. Insgesamt wird hierdurch die Verfahrensweise vereinfacht
und auch hinsichtlich der notwendigen Einrichtungsbestandteile sowie
hinsichtlich der eingesetzten Energie kostengünstig gestaltet.
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Die
Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel
beschränkt,
sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
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Alle
neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel-
und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.