DE102012109878B4

DE102012109878B4 - Trockner für eine textile Warenbahn

Info

Publication number: DE102012109878B4
Application number: DE102012109878.6A
Authority: DE
Inventors: Markus Böhn; Stephan Hajdu
Original assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Current assignee: Truetzschler Group SE
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2032-10-18
Also published as: EP2909550B1; CN104136871B; DE102012109878A1; EP3059539A1; EP3059538A1; RU2015118228A; CN104136871A; WO2014060056A1; EP3059539B1; EP2909550A1; JP2015514200A; US9696088B2; US20150267965A1

Abstract

Trockner für eine textile Warenbahn, umfassend einen Trocknerraum (2) und mit mindestens einer im Trocknerraum (2) angeordneten Trommel (3a), die von der Warenbahn (5) zumindest teilweise umschlungen wird, wobei die Warenbahn (5) von erwärmter Trocknungsluft durchströmt wird, die über einen Innenraum der Trommel (3a) abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockner (1) eine separate Zusatzkammer (10) aufweist, über die Frischluft (11) zu- und Abluft (13) abgeführt wird, wobei die Zusatzkammer (10) zwischen einer Stirnseite des Trockners (1) und einem Heizungs- und Ventilatorraum (22) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Trockner für eine textile Warenbahn nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie ein Verfahren zum Trocknen einer textilen Warenbahn.
Zur Trocknung von textilen Warenbahnen sind Trockner bekannt, bei denen in einem Gehäuse eine oder mehrere Trommeln angeordnet sind. Über eine Öffnung in der Trocknerkammer wird eine textile Warenbahn dem Trockner zugeführt, indem sie die Trommel zu einem Großteil des Umfanges umschlingt und dann aus der Trocknerkammer wieder abgeführt wird. Üblicherweise wird über diese Öffnung auch die Frischluft zugeführt, die innerhalb der Trocknerkammer erhitzt und mit der Umluft vermischt wird, damit sie einen möglichst hohen Anteil an Feuchtigkeit aufnehmen kann. Bei der Umschlingung der Trommel strömt das Gemisch aus Umluft und Frischluft durch die Warenbahn, nimmt zumindest teilweise die Feuchtigkeit der Warenbahn auf und wird über den Innenraum der Trommel wieder abgeführt. Aus diesem Volumenstrom wird ein Teilvolumenstrom als Abluft abgeführt. Dabei wird die feuchte Abluft über Kanäle oberhalb der Trommeln abgeführt, was aufgrund der rotierenden Trommeln eine aufwendige und teure Abdichtung erfordert und wartungsintensiv ist. Um den Sogeffekt aus der Umgebung des Trockners zu vermeiden, sind nachträglich an der Trocknerkammer Zuführleitungen bzw. Kanäle für Frischluft angebaut worden, die beispielsweise mit einem Wärmetauscher zur Erwärmung der Frischluft gekoppelt werden können.
Ein zuvor beschriebener Trockner ist in der DE 10 2009 016 019 A1 offenbart. Bei den Trocknern dieser Bauart findet die Luftzirkulation der Frischluft rechtwinklig zur Abzugsrichtung der feuchten Luft statt, also rechtwinklig zur Trommelachse, wodurch die Luftzirkulation innerhalb der Trocknerkammer gestört wird. Ein weiterer Nachteil ist aufgrund von fehlenden Platzverhältnissen der oft aufwändige Umbau, bei dem der Frischluftkanal nicht mit einem Wärmetauscher gekoppelt werden kann. Da die Trockner sehr dicht in einer Reihe von verschiedenen verfahrenstechnischen Aggregaten stehen, die nacheinander die textile Warenbahn behandeln, fehlt oft der Platz, einen Kanal für Frischluft nachträglich zwischen den Aggregaten zu installieren.
Die DE 17 29 499 A1 offenbart einen Siebtrommeltrockner mit an den Stirnseiten der Siebtrommeln angeordneten Zwischenkammern. Diesen Zwischenkammern wird Frischluft zugeführt und mit der Trocknungsluft gemischt. Die Abluft wird der Zwischenkammer nicht entnommen. Die Zwischenkammer ist im Trocknergehäuse fest integriert und kann nicht mit einem Wärmetauscher nachgerüstet werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung einen Trockner für eine textile Warenbahn zu schaffen, bei dem strömungsgünstig eine Abluft- und Frischluftführung erfolgen kann, bei der auch gegebenenfalls nachträglich ein Wärmetauscher installierbar ist.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Lehre nach Anspruch 1 und 11; weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.
Gemäß der technischen Lehre nach Anspruch 1 umfasst der Trockner für eine textile Warenbahn einen Trocknerraum mit mindestens einer im Trocknerraum angeordneten Trommel, die von der Warenbahn zumindest teilweise umschlungen wird, wobei die Warenbahn von erwärmter Trocknungsluft durchströmt wird und über einen Innenraum der Trommel abgeführt wird, wobei der Trockner eine separate Zusatzkammer aufweist, über die Frischluft zu- und Abluft abgeführt wird.
Mit den Merkmalen der Erfindung ist es möglich, die Anschlüsse für die Frischluft und die Abluft so an dem Trockner anzuordnen, dass die Luftströmung für den Trocknungsprozess im Trocknerraum 2 und innerhalb der Trommel nicht gestört wird. Durch die Zusatzkammer entspannt sich die Trocknungsluft, so dass sich deren Strömungsgeschwindigkeit beim Austritt aus der Trommel um ein vielfaches reduziert. Aus der Zusatzkammer wird die Abluft mit dem geringsten Einfluss auf den Trocknungsprozess entzogen. Weiterhin kann durch den Unterdruck in der Zusatzkammer die Frischluft frei angesaugt und in den Heizungs- und Ventilatorraum geleitet werden.
Dabei sieht die Erfindung vor, die Zusatzkammer zwischen einer Stirnseite des Trockners und einem Heizungs- und Ventilatorraum anzuordnen. Aus energetischen Gründen ist die Entnahme der Abluft aus der Trocknungsluft in der Zusatzkammer am optimalsten, da hier die Trocknungsluft das niedrigste Energieniveau hat. Somit ist der Energieverlust durch die Abluft am geringsten. Es ergibt sich eine für den Trocknungsprozess strömungsgünstige Lösung, die unabhängig vom Platzangebot zwischen den nacheinander angeordneten Aggregaten angeordnet werden kann. Zusätzlich erlaubt die eindeutig definierte Schnittstelle die Verwendung einer Wärmerückgewinnung unter optimalen Bedingungen. Mit dieser kann die Energiebilanz weiter verbessert werden.
Innerhalb der Zusatzkammer vermischt sich die Frischluft mit der Trocknungsluft. Dadurch, dass innerhalb des Heizungs- und Ventilatorraumes Mittel zum Erwärmen der Frischluft und Trocknungsluft angeordnet sind, hat die erwärmte Trocknungsluft nur einen kurzen Weg bis zum Trocknerraum, auf dem sie nicht abkühlt.
Eine energieeffiziente Verbesserung wird erreicht, in dem die Mittel als Wärmetauscher ausgebildet sind, wobei die Wärmetauscher die Abluft aus der Zusatzkammer nutzen, um die Frischluft und Trocknungsluft zu erwärmen.
Die in der Zusatzkammer strömende Frisch- und Abluft kann durch Mittel zur Segmentierung voneinander getrennt werden. Ebenfalls kann die Zusatzkammer analog zur Anzahl der Trommeln segmentiert werden. Die einzelnen Segmente können durch Wände voneinander abgeschottet werden, damit kein Luftaustausch zwischen den Segmenten entsteht. Über eine teilweise durchlässige Segmentierung, beispielsweise in Form von Lochblechen, kann eine Verteilung der Abluft oder der Frischluft auf mehrere Segmente erzeugt werden. Dies kann ebenfalls über Leitbleche erfolgen.
Die Anordnung der Ventilatoren an den Heizungs- und Ventilatorraum zur Zirkulation der Trocknungsluft hat den Vorteil, dass der Trockner relativ kompakt gebaut werden kann.
Innerhalb der Zusatzkammer sind Anschlüsse angeordnet, durch die die Trocknungsluft aus dem Trocknerraum bzw. den Trommeln mittels der Ventilatoren abgesaugt werden kann. Die Anschlüsse wiederum können strömungsgünstig ausgebildet sein, um die Strömungsverluste zu minimieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen einer textilen Warenbahn ist gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte, dass Trocknungsluft erwärmt und in einen Trocknerraum geleitet wird, in dem eine Warenbahn zumindest teilweise mindestens eine innerhalb des Trocknerraumes angeordnete Trommel umschlingt, wobei die erwärmte Trocknungsluft die Warenbahn durchströmt und über einen Innenraum der Trommel abgeführt wird, wobei Frischluft einer separaten Zusatzkammer zugeführt und Abluft über die Zusatzkammer abgeführt wird, wobei die Frischluft innerhalb der Zusatzkammer mit der Trocknungsluft gemischt wird.
Durch die Zusatzkammer werden die Strömungsverhältnisse innerhalb des Trocknerraumes und der Trommel nicht beeinflusst. Die Abluft reduziert beim Eintritt in die Zusatzkammer deutlich die Strömungsgeschwindigkeit, wohingegen die Frischluft aufgrund des Unterdruckes in der Zusatzkammer frei angesaugt und in den Heizungs- und Ventilatorraum geleitet werden kann.
Es entsteht ein Kreislaufsystem, bei der der Trocknungsluft ein Teilmassenstrom von Abluft entzogen und ein Teilmassenstrom von Frischluft zugeführt wird. Dabei wird die Abluft an der Stelle aus der Trocknungsluft abgeführt, an der die Trocknungsluft das geringste Energieniveau besitzt, nämlich in der Zusatzkammer.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines möglichen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
1: eine schematische Darstellung eines Reihentrockners in Vorderansicht;
2: eine Darstellung entsprechend 1 mit einer Wärmerückgewinnung;
3: der erfindungsgemäße Reihentrockner in seitlicher Schnittdarstellung;
4: eine Rückansicht des Reihentrockners mit abgenommenem Heizungs- und Ventilatorraum.
In 1 ist ein Trockner 1 in Form eines Reihentrockners dargestellt. Innerhalb eines Trocknerraumes 2 sind drei Trommeln 3a, 3b, 3c hintereinander und mit ihren Achsen 4a, 4b, 4c in einer Reihe angeordnet. Eine Warenbahn 5 wird über einen Einlass 6 in den Trocknerraum 2 hinein geführt. Über eine Umlenkwalze 7 wird die Warenbahn 5 erst unterhalb der ersten Trommel 3a, dann oberhalb der zweiten Trommel 3b und anschließend unterhalb der dritten Trommel 3c geführt. Über eine Umlenkwalze 8 wird die Warenbahn 5 durch einen Auslass 9 aus dem Trocknerraum 2 herausgeführt. Während des Durchlaufes durch den Trocknerraum 2 wird die Warenbahn 5 mit erhitzter Trocknungsluft durchströmt. Dabei nimmt die Trocknungsluft die Feuchtigkeit der Warenbahn 5 auf und wird über das Innere der Trommeln 3a bis 3c abgesaugt.
Erfindungsgemäß ist an den Trocknerraum 2 eine Zusatzkammer 10 angeordnet, in die der Kanal 12 für die Frischluft 11 und der Kanal 14 für die Abluft 13 münden. Die Zusatzkammer 10 ist völlig getrennt und separat vom Trocknerraum 2 aufgebaut. An die Zusatzkammer 10 ist der Heizungs- und Ventilatorraum 22 angeordnet. Der Trocknerraum 2 ist mit Luftkanälen ober- und unterhalb der Trommeln 3a–3c mit dem Heizungs- und Ventilatorraum 22 verbunden. Die Zusatzkammer 10 ist über die stirnseitige Öffnung der Trommeln 3a–3c mit dem Trocknerraum 2 verbunden.
In 2 wird der Trockner 1 aus der 1 mit einer optionalen Wärmerückgewinnung ausgestattet. Gleiche Teile haben dabei das gleiche Bezugszeichen. Auf das Gehäuse des Ventilators 15 im Anschluss an den Kanal 14 wird ein weiterer Kanal 16 aufgesetzt, der die Abluft 13 durch einen weiteren Wärmetauscher 17 strömen lässt und über einen Kanal 18 abführt. Der Wärmetauscher 17 ist gleichzeitig mit dem Kanal 12 verbunden, so dass die Frischluft 11, bevor sie in die Zusatzkammer 10 einströmt, schon eine Temperaturerhöhung durch den Wärmetauscher 17 erfahren hat. Mit dieser optionalen nachrüstbaren Lösung kann der thermische Wirkungsgrad des Trockners 1 weiter erhöht werden.
Im Unterschied zum Stand der Technik strömt hierbei die Frischluft 11 nicht direkt in den Trockner 1, sondern erst in die Zusatzkammer 10, in der eine weitere Erwärmung durch eine Mischung mit der Trocknungsluft nach der Durchströmung der Warenbahn 5 stattfindet. In vorherigen Konstruktionen erfolgte diese Durchmischung der Frischluft mit der Trocknungsluft vor der Durchströmung der Warenbahn 5, wodurch die Temperatur der Trocknungsluft vor der Warenbahn 5 beeinflusst wird. Die Ausnutzung der Temperaturdifferenz zwischen Abluft 13 und Frischluft 11 reicht, um den thermischen Wirkungsgrad des Trockners 1 weiter zu erhöhen.
3 zeigt einen seitlichen Schnitt durch einen Trockner 1. Die Ventilatoren 19a–19c, die die mit Feuchtigkeit gesättigte Trocknungsluft aus den Trommeln 3a–3c absaugen, sind an den Heizungs- und Ventilatorraum 22 angeflanscht und über Anschlüsse 20a–20c bzw. Adaptern mit der Zusatzkammer 10 verbunden. Gegenüberliegend sind die Trommeln 3a–3c ebenfalls über Anschlüsse mit der Zusatzkammer 10 verbunden. Die Trocknungsluft strömt aus den Trommeln 3a–3c in die Zusatzkammer 10 und von der Zusatzkammer 10 über die Anschlüsse 20a–20c in den Ansaugquerschnitt des jeweiligen Ventilators 19a–19c. Im Bereich der Trommel 3a wird die Abluft aus der Zusatzkammer 10 über einen Kanal 14, der an der Stirnseite angeordnet ist, entnommen (siehe 1 und 2). Am Ende des Kanals 14 sorgt ein Ventilator 15 für die notwendige Luftströmung. Die Frischluftzufuhr erfolgt im Bereich der Trommel 3c über die Zusatzkammer 10, an die an der Stirnseite der Kanal 12 angeschlossen ist.
Durch die Zusatzkammer 10 entspannt sich die Trocknungsluft, so dass sich deren Strömungsgeschwindigkeit beim Austritt aus der Trommel 3a, 3b, 3c um ein vielfaches reduziert. Weiterhin kann durch den Unterdruck in der Zusatzkammer 10 die Frischluft 11 frei angesaugt und über diese dem Heizungs- und Ventilatorraum 22 mit Trocknungsluft zugeführt werden.
Innerhalb des Heizungs- und Ventilatorraumes 22 können Heizelemente 21 in Form von Wärmetauschern, einer oder mehreren Gasheizungen oder Elektroheizungen angeordnet sein, die die abgeführte Trocknungsluft 11 einschließlich der Frischluft auf die Trocknungstemperatur erwärmen.
4 zeigt eine Rückansicht des Trockners 1, bei dem der Heizungs- und Ventilatorraum 22 ausgeblendet wurde. Hier sind die Öffnungen der Trommeln 3a–3c zu erkennen, über die die Trommeln 3a–3c mittels Anschlüssen mit der Zusatzkammer 10 verbunden ist. Die Frischluft 11 wird über einen Kanal 12 in die Zusatzkammer 10 eingeleitet. Innerhalb der Zusatzkammer 10 sind Trennbleche 23 in Form von Lochblechen angeordnet, die die Zusatzkammer 10 segmentieren, so dass die Verteilung der Frischluft auf die einzelnen Ventilatoren 19a–19c beeinflusst werden kann. Ebenfalls ist es möglich, über nicht dargestellte Leitbleche die Verteilung der Frischluft innerhalb der Zusatzkammer 10 zu beeinflussen, beispielsweise von der Abluft zu trennen.
Aus der Zusatzkammer 10 strömt das Gemisch aus Frisch- und Trocknungsluft über die Ventilatoren 19a–19c in den Heizungs- und Ventilatorraum 22 ein. Es handelt sich hier um ein Kreislaufsystem, dem ein Teilmassenstrom in Form von Abluft entzogen und ein Teilmassenstrom in Form von Frischluft zugeführt wird.
Der Heizungs- und Ventilatorraum 22 ist als separate Kammer im Bereich der hinteren Stirnseite des Trockners 1 angeordnet, wobei dazwischen die Zusatzkammer 10 angeordnet ist. Außerhalb des Heizungs- und Ventilatorraumes 22 sind die Antriebe der Ventilatoren 19a, 19b, 19c angeordnet, innerhalb befinden sich die Ventilatorräder. Je ein Ventilator 19a, 19b, 19c ist einer Trommel 3a, 3b, 3c zugeordnet. Die Ventilatoren 19a, 19b, 19c sind über Anschlüsse 20a–20b bzw. Adapter mit der Zusatzkammer 10 und diese ebenfalls über Anschlüsse bzw. Adaptern mit den Trommeln 3a, 3b, 3c verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Trockner
2: Tracknerraum
3a, b, c: Trommel
4a, b, c: Achse
5: Warenbahn
6: Einlass
7: Umlenkwalze
8: Umlenkwalze
9: Auslass
10: Zusatzkammer
11: Frischluft
12: Kanal
13: Abluft
14: Kanal
15: Ventilator
16: Kanal
17: Wärmetauscher
18: Kanal
19a, b, c: Ventilator
20a, b, c: Anschluss
21: Heizelement
22: Heizungs- und Ventilatarraum
23: Trennblech

Claims

Trockner für eine textile Warenbahn, umfassend einen Trocknerraum (2) und mit mindestens einer im Trocknerraum (2) angeordneten Trommel (3a), die von der Warenbahn (5) zumindest teilweise umschlungen wird, wobei die Warenbahn (5) von erwärmter Trocknungsluft durchströmt wird, die über einen Innenraum der Trommel (3a) abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockner (1) eine separate Zusatzkammer (10) aufweist, über die Frischluft (11) zu- und Abluft (13) abgeführt wird, wobei die Zusatzkammer (10) zwischen einer Stirnseite des Trockners (1) und einem Heizungs- und Ventilatorraum (22) angeordnet ist.
Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Zusatzkammer (10) Mittel zum Verteilen der Frischluft und/oder Mittel zum Trennen der Abluft von der Frischluft und/oder Mittel zum Segmentieren der Zusatzkammer (10) angeordnet sind.
Trockner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel als Trennbleche (23) oder Leitbleche ausgebildet sind.
Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsluft über stirnseitige Öffnungen der Trommeln (3a–3c) in die Zusatzkammer (10) abgeführt wird.
Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Heizungs- und Ventilatorraum (22) Ventilatoren (19a–19c) zum Absaugen der Abluft aus dem Trocknerraum (2) angeordnet sind.
Trockner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizungs- und Ventilatorraum (22) über Anschlüsse (20a–20c) mit dem Zusatzraum (10) verbunden ist.
Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizungs- und Ventilatorraum (22) über Luftkanäle mit dem Trocknerraum (2) verbunden ist.
Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außerhalb der Zusatzkammer (10) ein Wärmetauscher (17) angeordnet ist, der die Frischluft (11) durch die aus der Trocknungsluft abgezogene Abluft (13) erwärmt.
Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Heizungs- und Ventilatorraumes (22) Mittel zum Erwärmen der Trocknungsluft angeordnet sind.
Trockner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erwärmen der Trocknungsluft als Wärmetauscher, Gasbrenner oder als Elektroheizung ausgebildet sind.
Verfahren zum Trocknen einer textilen Warenbahn, wobei Trocknungsluft erwärmt und in einen Trocknerraum (2) geleitet wird, in dem eine Warenbahn (5) zumindest teilweise mindestens eine innerhalb des Trocknerraumes (2) angeordnete Trommel (3a) umschlingt, wobei die erwärmte Trocknungsluft die Warenbahn (5) durchströmt und über einen Innenraum der Trommel (3a) abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Frischluft einer separaten Zusatzkammer (10) zugeführt und Abluft über die Zusatzkammer (10) abgeführt wird, wobei die Frischluft (11) innerhalb der Zusatzkammer (10) mit der Trocknungsluft gemischt wird.
Verfahren zum Trocknen einer textilen Warenbahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Frischluft (11) im Bereich des Auslaufs der Warenbahn (5) der Zusatzkammer (10) zugeführt und die Abluft (13) im Bereich des Einlaufs der Warenbahn (5) aus der Zusatzkammer (10) abgeführt wird.
Verfahren zum Trocknen einer textilen Warenbahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungsluft ein Teilmassenstrom von Abluft entzogen und ein Teilmassenstrom von Frischluft zugeführt wird.
Verfahren zum Trocknen einer textilen Warenbahn nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft an der Stelle aus der Trocknungsluft abgeführt wird, an der sie das niedrigste Temperatur- bzw. Energieniveau besitzt.
Verfahren zum Trocknen einer textilen Warenbahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Frischluft und die Trocknungsluft innerhalb des Heizungs- und Ventilatorraumes (22) erwärmt werden.
Verfahren zum Trocknen einer textilen Warenbahn nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der Frischluft und Trocknungsluft über Wärmetauscher, Gasbrenner oder eine Elektroheizung erfolgt.
Verfahren zum Trocknen einer textilen Warenbahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Frischluft (11) vor dem Einströmen in die Zusatzkammer (10) erwärmt wird.