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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Trockner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur lastabhängigen Trocknereinstellung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
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Im Bereich der Trockner für Lackieranlagen war es oft üblich Trockner auf eine Volllast auszulegen. Dies bedeutet, dass die Schleusen des Trockners mit einer gleichbleibenden Menge an Frischluft versorgt wurden. Eine Einstellung der Frischluft war nicht notwendig. Der Abluftmengenstrom war konstant.
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In jüngerer Zeit besteht ein zunehmender Bedarf an einer bedarfsorientierten Lackierung von Karossen. Dies bedeutet, dass die Trockneranlage auch bei Teillast betrieben werden kann. Dies funktioniert bis zu einem gewissen Umfang hinreichend gut, allerdings sind die Schleusen so konstruiert, dass sie eigentlich zur Aufrechterhaltung eines Luftschleiers bzw. einer Luftwalze stets eine Minimalmenge an Frischluft benötigen, so dass die Schleusenfunktion aufrecht erhalten bleibt und die Trockneratmosphäre nicht aus dem Trockner in die angrenzenden Prozessbereiche strömen kann.
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Eine Möglichkeit ist es, dass Umluft der Frischluft beigemischt wird, wodurch eine konstante Luftmenge an der Schleusendüse anliegt. Problematisch sind dabei Verschleppungen der Trockneratmosphäre durch Kondensatbildung in den kühleren Schleusen. Die Luft wird dabei vorzugsweise der Haltezone entnommen, da eine Änderung der Luftmenge in diesem Bereich keinen großen Einfluss auf das Trocknungsverhalten der Werkstücke hat. Die Umluft muss zum Erreichen der Einlauf- und Auslaufschleuse über einen längs des gesamten Trockners verlegten Kanals transportiert werden was zusätzlichen Druckverlust, und damit höhere Leistungsanforderung für den Frischluftventilator bedeutet.
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Ausgehend von der vorgenannten Betrachtung ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und einen Trockner bereitzustellen, welche oder welcher die vorgenannten Probleme verringert und eine energieeffiziente Arbeitsweise ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen Trockner nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur lastabhängigen Trocknereinstellung gemäß Anspruch 12 gelöst.
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Ein erfindungsgemäßer Trockner zur lastabhängigen Trocknung von Werkstücken, insbesondere nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, weist mindestens zwei Schleusen und eine Trocknerzone aufweist, welche zwischen den Schleusen angeordnet ist. Zumindest eine der Schleusen weist eine Frischluftzuleitung auf. Die Trocknerzone weist eine Abluftleitung auf.
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Die Schleuse weist einen Gasraum und einen gegenüber dem Gasraum räumlich getrennten Werkstückaufnahmeraum auf, wobei der Gasraum eine Eintrittsöffnung einer Frischluftzuleitung, eine Überleitungsöffnung zur Einleitung eines Umluftstroms der Schleuse aus dem Werkstückaufnahmeraum aufweist und eine Ableitungsöffnung zur Rückführung eines Frischluft-/Umluftgemisches in den Werkstückaufnahmeraum aufweist. Dadurch wird ein überlagertes Frisch- und Umluftsystem ausgebildet, mit welchem das Luftgemisch gezielt in die Schleuse ein- und/oder ausführbar ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Trockners sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Trocknerzone kann vorzugsweise ein erstes Umluftsystem mit einer ersten Strömungsgeschwindigkeit und ein zweites Umluftsystem mit einer zweiten Strömungsgeschwindigkeit aufweisen, die gegenüber der ersten Strömungsgeschwindigkeit unterschiedlich ist.
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Der Gasraum kann eine Mischzone mit der Eintrittsöffnung der Frischluftzuleitung und eine Überleitungsöffnung zur Einleitung von Umluft aus dem Werkstückaufnahmeraum aufweisen und eine Reinluftzone, wobei die beiden Zonen räumlich, insbesondere durch einen Filter, voneinander getrennt sind.
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Die Schleuse verfügt vorteilhaft über eine Strömungsmaschine, vorzugsweise einen Ventilator, zur Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit in der Schleuse.
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Die Ableitungsöffnung kann vorteilhaft als eine Düse mit einem zum Werkstückaufnahmeraum verjüngenden Öffnungsquerschnitt ausgebildet sein.
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Die Eintrittsöffnung, die Ableitungsöffnung und/oder die Überleitungsöffnung können einen mittleren Öffnungsquerschnitt von weniger als 300 mm aufweisen. Eine typische Schleusenbreite bzw. die Breite des Werkstückaufnahmeraums weist entsprechend dem Werkstück, z.B. eine Karosseriebreite von mehr als 2,50 m auf. Eine typische Schleusenlänge bzw. die Länge des Werkstückaufnahmeraums beträgt vorzugsweise mehr als 4,50 m.
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Vorteilhaft kann eine Abluftleitung zur Ableitung von Trockneratmosphäre aus dem Trockner, insbesondere der Trocknungszone, eine Steuereinrichtung zur stufenweisen Einstellung eines Abluftvolumens, aufweisen.
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Die Frischluftleitung zur Zuleitung von Frischluft in die Schleuse kann eine Steuereinrichtung zur stufenweisen Einstellung eines Frischluftvolumens, aufweisen. Die Steuereinrichtungen der Abluftleitung und der Frischluftleitung kann vorteilhaft auch in einer einzigen Steuereinrichtung zusammengefasst werden.
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Die Frischluftzuleitung und/oder die Abluftleitung kann eine Einrichtung zur Druck- und/oder Volumenstromermittlung und/oder zur Druck- und/oder Volumenstromüberwachung, insbesondere in Kombination mit der oder den Steuereinrichtungen, aufweisen.
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Die Frischluftzuleitung weist zur Anpassung der Schleusentemperatur und zur Verhinderung einer Kondensatbildung vorteilhaft eine Heizvorrichtung zur Erwärmung von Frischluft auf, vorzugsweise zumindest auf eine Schleusentemperatur-Diese kann in an sich bekannter Art und Weise als Wärmetauscher ausgebildet sein.
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Die Frischluftleitung kann zudem vorteilhaft ein Regelorgan zur Einstellung des zugeleiteten Frischluftvolumens, vorzugsweise eine Drosselklappe oder ein Gasventil, insbesondere an oder in einer Teilleitung zur Schleuse, aufweisen. Die eingangsseitige Schleuse ist die erste Schleuse in Förderrichtung in welche das Werkstück in den Trockner eingeführt wird.
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Vorteilhaft kann die Abluftleitung in eine Brennkammer, vorzugsweise als Teil einer TNV- oder RNV-Nachverbrennungsanlage, münden, wobei die Brennkammertemperatur insbesondere anhand der Steuereinrichtung der Abluftleitung einstellbar ist.
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Weiterhin erfindungsgemäß ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Trockners in einer Lackieranlage, insbesondere einer Karosserie-Lackieranlage.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren betrifft die lastabhängige Trocknereinstellung, zur Trocknung von Werkstücken, insbesondere von lackierten Werkstücken, in einem erfindungsgemäßen Trockner. Besonders bevorzugt betrifft das Verfahren eine Trocknerabluftmengenregelung.
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Der Trockner weist zumindest zwei Schleusen und eine Trocknerzone auf, welche zwischen den Schleusen angeordnet ist.
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Zumindest eine der Schleusen weist eine Frischluftzuleitung auf. Die Trocknerzone weist eine Abluftleitung auf. Die Schleuse wird durch ein mit Frischluft überlagerndes Umluftsystem betrieben. Dieses überlagerte Umluftsystem ermöglicht die Adaptierung an den Lastfall und gewährleistet die Schleusenwirkung auch bei sehr geringer Last, durch Nutzung des Umluftstroms, welcher direkt in der Schleuse angesaugt und mittels eines Ventilators mit der Frischluft vermischt wird. Diese Beimischung von bereits auf dem richtigen Temperaturniveau befindlichen Luft aus dem Schleusengehäuse garantiert die Aufrechterhaltung der Schleusenwirkung auch bei geringen Frisch- und Abluftmengen, wodurch der Trockner im idealen Betriebspunkt die UEG betreffend betrieben werden kann. Außerdem wird somit die Absenkung der Schleusentemperatur wirksam verhindert was Kondensatbildung vorbeugt.
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Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Es ist von Vorteil, wenn jede der Schleusen durch ein mit Frischluft überlagerndes Umluftsystem betrieben wird.
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Die Ableitung der Abluft und Einleitung der Frischluft wird vorzugsweise lastabhängig gesteuert und insbesondere stufenweise geregelt.
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Vorzugsweise wird die Luftmengenzu- und -ableitung des Trockners im Rahmen des vorliegenden Verfahrens derart gesteuert, dass sich der Trockner immer in Balance durch festeingestellte Luftmengen während der Inbetriebnahme befindet.
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Durch geringe Sprünge der Abluftmenge ist trotzdem eine Konstanthaltung der Brennkammertemperatur und damit die Einhaltung der Emissionswerte gewährleistet.
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Die Frischluftzuleitung und die Abluftableitung, insbesondere deren stufenweise Einstellung, kann vorteilhaft volumenstrom- und/oder drucküberwacht erfolgen. Die Auswahl der korrekten Stufe erfolgt vorzugsweise anhand einer Zählung der dem Trockner zu- und abgeführten Werkstücke. Darüber erfolgt indirekt die Ermittlung der in den Trockner eingebrachten brennbaren, flüchtigen Substanzen. Der stufenweise Betrieb des Trockners hat vor allem bei sich schnell wechselnden Lastzustände den erheblichen Vorteil, dass eine Stufe immer über eine gewisse Range an Durchsatz verfügt, wodurch ein zu häufiges Ändern der Abluft- und Frischluftmenge vermieden und somit die Gefahr eines schwingenden Systems verringert wird.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsvarianten näher beschrieben. Dabei werden identische Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere können auch einzelne konstruktive Merkmale aus den Ausführungsbeispielen auf andere nicht-dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele übertragen werden. Es zeigen:
- 1 schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Trockners.
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1 zeigt eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Trockners 1 welcher vorzugsweise in einem Fahrzeug-Lackierverfahren zur Trocknung des aufgebrachten Lacks eingesetzt wird.
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Der Trockner 1 kann Teil einer Lackieranlage sein und einer Lackierzone nachgeordnet sein. Diesem Trockner 1 ist in der Regel noch eine nicht dargestellte Kühlzone nachgelagert, in der das Werkstück für weitere Prozessschritte bzw. Arbeitsschritte abgekühlt wird. Speziell eignet sich Trockner 1 zum Trocknen und/oder Härten von lackierten und/oder geklebten Bauteilen, insbesondere von Karosserien, Karosserieteilen oder allgemein von lackierten Werkstücken.
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Dem Trockner 1 werden Werkstücke 2, beispielsweise lackierte Fahrzeugkarosserien, zugeführt. Der Trockner 1 verfügt über eine Trocknungszone 9 sowie zwei Schleusen 3 und 4 zur Zuführung der Werkstücke 2 in die Trocknungszone 9. Die Trocknerzone kann in eine Aufheizzone und eine Haltezone unterteilt sein. Die Schleusen 3, 4 haben die Aufgabe, den Luftaustausch zwischen dem Kabineninnenraum des Trockners und der Umgebung gering zu halten und damit die Wärmeverluste zu minimieren. Nach der Einlaufschleuse werden die Karosserien in die Aufheizzone transportiert.
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In der Trocknungszone 9 erfolgt die Trocknung des Werkstücks 2 bei Warmluft bzw. Umluft. Die Schleusen 3, 4 dienen dabei der Aufrechterhaltung der Bedingungen innerhalb der Trocknungszone 9. Sie erzeugen einen Luftwirbel bzw. Luftschleier, welcher den Austritt von warmer Trockneratmosphäre aus der Werkstückeintritts- und austrittsöffnung 26, 27 des Trockners verhindert. Bei dauerhaft konstanter Produktionsgeschwindigkeit genügt es die Schleusen mit einem konstanten Volumen an Frischluft FL zu versorgen. Bei einer lastabhängigen Trocknung verändert sich allerdings die Konstruktion und die Betriebsweise der Schleusen 3, 4 um einen energetisch-effizienten Betrieb des Trockners 1 zu erreichen.
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Die Schleusen 3 und 4 weisen hierfür zwei Strömungsmaschinen, insbesondere Umluft -Ventilatoren 5 und 6, auf. Diese dienen dem Ansaugen, dem Weitertransport und der Zirkulation von Frischluft und/oder einem Frischluft-Umluft-Gemisch innerhalb der jeweiligen Schleuse 3 oder 4. Die Schleuse 3 und 4 weist jeweils einen Gasraum 30, 31 und einen Werkstückaufnahmeraum 32, 33 auf, wobei der Gasraum 30, 31 vom jeweiligen Werkstoffaufnahmeraum 32, 33 getrennt ist.
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Weiterhin weist ein jeweiliger Gasraum 30, 31 jeweils eine Mischzone 34, 35 und jeweils eine Eintrittsöffnung 28, 29 einer Frischluftzuleitung 38 für vorgewärmte Frischluft in die Mischzone 34, 35 auf. Die Frischluft bzw. ein Gemisch aus Frisch- und Umluft wird über den Ventilator 5, 6 weitergeleitet zu einem Filter 15, 16, insbesondere einen Partikelfilter, zur Filtration eines mit Frischluft überlagerten Umluftstroms auf. Der Begriff „Partikel“ umfasst sowohl feste Partikel als auch flüssige Partikel, beispielsweise flüssige Lacktröpfchen im Gasstrom.
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Der Filter 15, 16 kann insbesondere ein Hochtemperaturfilter sein, welcher ein guter Kompromiss im Rahmen des Anwendungsgebiets aus Filtration und Druckverlust aufweist. Der Filter 15, 16 ist zugleich eine räumliche Abtrennung zwischen der Mischzone 34, 35 und einer Reinluftzone 36, 37 innerhalb des jeweiligen Gasraumes 30 oder 31, in welche die gefilterte Luft geleitet wird
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Die Reinluftzone 36, 37 des Gasraums 30 und 31 weist jeweils eine Gasausleitungsöffnung 18, 20, insbesondere in Form einer Gasausleitungsdüse, auf, mit welchem die gefilterte Luft in den Werkstückaufnahmeraum 32, 33 eingeleitet wird. Darüber hinaus weist die Mischzone 34, 35 des Gasraums 30, 31 eine Überleitungsöffnung 17, 19 auf, zur Einleitung von Umluft aus dem Werkstückaufnahmeraum 32, 33.
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Hier bildet die eingeleitete gefilterte Luft einen Luftwirbel bzw. Luftschleier auf, welcher einen Austritt von Lacknebel aus der Trocknerzone 9 überwiegend oder vollständig verhindert.
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Nachfolgend wird der Aufbau der Frischluftzuleitung 38 näher erläutert. Sie weist eingangsseitig einen Frischlufteinlauf 39 auf. Die Frischluftzuleitung 38 weist eine Ansaugvorrichtung 8, insbesondere einen Frischluftventilator, auf. Die Ansaugvorrichtung 8 weist eine erste Einrichtung zur Druck- und/oder Volumenstromermittlung und/oder -Überwachung 10 auf. Entsprechende Druck- oder Durchflusssensoren sind an aus dem Stand der Technik bekannt. Es kann zur optionalen Einstellung einer nachgeschalteten Heizvorrichtung 24 auch eine Temperaturermittlung der eingeleiteten Luft erfolgen, beispielsweise indem ein thermischer Durchflusssensor eingesetzt wird. Der Einrichtung zur Druck- und/oder Volumenstromermittlung und/oder -Überwachung 10 strömungsmechanisch vorgeschaltet ist ein Filter 14 zur Filtration der einströmenden Frischluft, welcher ebenfalls durch eine entsprechende Vorrichtung drucküberwacht ausgebildet sein kann.
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Die Ansaugvorrichtung 8 kann vorteilhaft eine Steuereinrichtung 12 für den stufenweisen Betrieb der Ansaugvorrichtung 8 aufweisen, vorzugsweise in Form einen Drehzahlregler und/oder Frequenzumformer.
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Der Ansaugvorrichtung 8 ist eine Heizvorrichtung 24 strömungsmechanisch nachgeschaltet. Die Heizvorrichtung 24 kann optional eine zweite Druck- und/oder Volumenstrom-überwachung 25 aufweisen.
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Zwischen der Heizvorrichtung 24 und den Eintrittsöffnungen 28, 29 in die Schleusen 3 und 4 weist die Frischluftzuleitung 38 eine Verzweigung 44 auf, so dass die Frischluftzuleitung 38 eine erste Teilleitung 41 in die auslassseitige Schleuse 4 und eine zweite Teilleitung 40 in die einlassseitige Schleuse 3 auf. Die Auslassseite und Einlassseite bezieht sich auf die Transportrichtung S des Werkstücks 2 durch den Trockner 1.
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Die erste Teilleitung 40 weist ein Regelorgan 22, insbesondere ein Regelventil oder eine Regelklappe, auf.
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Die Trocknerzone 9 weist zudem eine Ableitungsöffnung 25 auf. Die Ableitungsöffnung 25 mündet in eine Abluftleitung 43. Die Abluftleitung 43 weist eine weitere Strömungsmaschine 7, insbesondere einen Ventilator, zur Abluftabführung in eine nicht näher dargestellte Abluftreinigungseinrichtung mit einer Brennkammer, vorzugsweise in eine regenerative thermische Nachverbrennungsanlage (RNV) oder in eine klassische thermische Nachverbrennungsanlage (TNV).
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Der Betrieb der Strömungsmaschine 7 wird vorzugsweise drucküberwacht. Besonders bevorzugt ist eine Einrichtung 11 zur zweikanaligen, also redundanten, Druckermittlung und/oder -Überwachung oder zur zweikanaligen, also redundanten, Volumenstromermittlung und/oder -überwachung vorgesehen. Die Strömungsmaschine 7 kann vorteilhaft eine Steuereinrichtung 13 für den stufenweisen Betrieb der Strömungsmaschine 7 aufweisen, vorzugsweise in Form einen Drehzahlregler und/oder Frequenzumformer.
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Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand des Trockners 1 näher erläutert.
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Die Schleusen 3, 4 dienen dazu den Trockner 1 von den davor- und dahinterliegenden Prozessen abzugrenzen und die heiße mit Schadstoffen belastete Trockneratmosphäre nicht entweichen zu lassen. Dazu wird vorgewärmte Frischluft über eine Düse in der Decke eingeblasen, welche Richtung Trocknermitte abgesaugt wird. Für die Schleusenwirkung muss stets ein wirkungsvoller Luftschleier in der Schleuse benötigt. Um diesen wirkungsvollen Luftschleier durch die Gasausleitungsöffnung 18, 20 insbesondere der Gasausleitungsdüse, zu erzeugen, ist eine gewisse Luftmenge notwendig, welche beim Absenken der Frischluftmenge nicht mehr zur Verfügung steht.
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Die Strömungsmaschinen 5 und 6, insbesondere die Schleusenluftventilatoren, ermöglichen ein Ergänzen der fehlenden Frischluft durch Ansaugung von in der Schleuse 3 oder 4 befindlicher Warmluft bzw. Umluft durch die Überleitungsöffnung 17 oder 19 der jeweiligen Schleuse. Der entsprechende überlagerte Frischluft- Umluftstrom 21 und 23 in den jeweiligen Schleusen 3 und 4 ist in 1 schematisch dargestellt.
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Die Gasausleitungsdüse 18, 20 führt das Umluft-/Frischluftgemisch wieder in den Schleusenraum zurück. Dadurch ergibt sich ein überlagerndes Frischluft-/Umluftsystem.
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Die Abluftmengenregelung des Trockners 1 erfolgt lastabhängig. Mit einer solchen lastabhängigen Abluftmengenregelung wird die dem Trockner 1 zugeführte Frischluftmenge bedarfsgerecht anhand der von den beschichteten Werkstücken 2 freigesetzten Lösungsmitteln geregelt. Dies ermöglicht einen sicheren Betrieb unter der zulässigen UEG (unteren Explosionsgrenze) bei gleichzeitiger deutlicher Energieeinsparung im Teillastbetrieb. Erreicht wird dies durch den geringeren Energiebedarf für die Beheizung der Frischluftmenge.
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Die Abluftmenge AL wird aufgrund der Steuereinrichtung 13 in Abhängigkeit von der Trocknerbeladung stufenweise geregelt. Um für einen konstanten Lufthaushalt zu sorgen muss die Frischluftmenge im gleichen Maße reduziert werden.
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Entsprechend erfolgt die Einstellung der Frischluftmenge durch die Steuereinrichtung 12.
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Um die Schleusenwirkung der Schleusen 3 und 4 trotz der geringeren Frischluftmenge aufrecht zu erhalten, sind die Schleusen 3, 4 mit der zusätzlichen Strömungsmaschine bzw. mit dem zusätzlichen Ventilator 5, 6 ausgestattet. Mittels dieser Ventilatoren 5, 6 wird der Schleuseneffekt, also der geringe Luftaustausch und die damit einhergehenden verringerten Wärmeverluste, konstant beigehalten unabhängig von der zugeführten Frischluftmenge. Die benötigten Luftmengen in den Schleusen werden bei geringerem Frischluftanteil durch zusätzliches Ansaugen aus der Schleuse konstant gehalten. Dadurch steht eine Umluftzirkulation, was den Wärmeaustausch vermindert.
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Zunächst werden die dem Trockner 1 zugeführten Werkstücke 2 gezählt, damit die aktuelle Beladung des Trockners 1 ermittelt werden kann. Aus den vorhergehenden Bearbeitungsprozessen, z.B. Lackierungsprozessen, sind die in den Trockner 1 eingebrachten flüchtigen Substanzen bekannt.
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Die Spanne zwischen der festgelegten minimalen Abluftmenge des Trockners, bis zu welcher eine Schleusenwirkung besteht, und der maximalen Abluftmenge bei Volllast des Trockners 1 wird in mehrere Zwischenstufen aufgeteilt. Die Ermittlung der Anzahl der Stufen kann anhand der Spanne zwischen der minimalen und maximalen Abluftmenge unter der Berücksichtigung der zur Verfügung stehenden Heizleistung des Abluftreinigungssystems erfolgen.
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Die Sprünge der Stufen werden so gewählt, dass eine konstante Einhaltung der Brennkammertemperatur der Abgasentsorgungseinrichtung und somit die Einhaltung der Emissionswerte in allen Betriebszuständen gewährleistet ist.
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Bei abruptem Stopp der Werkstückzuführung auf Grund einer Störung im davor gelagerten Prozess bzw. bei Produktionsende werden die einzelnen Stufen schrittweise durchfahren und für eine gewisse Zeit gehalten. Auch hier wird dadurch die Einhaltung der Emissionswerte sichergestellt.
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Die Strömungsmaschine 7 der Abluftleitung 43 wird mittels der Steuereinrichtung 13, z.B. einem Frequenzumformer, auf die verschiedenen Abluftmengen eingestellt und teilweise nachgeregelt. Die Ermittlung der Abluftmenge kann während der Inbetriebnahme des Trockners 1 durch exakte Messung und/oder Anlagenkalibration erfolgen.
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Bei der Weiterverwendung der Abluft zur Energierückgewinnung ergeben sich je nach Betriebsmodus (Energieanforderung anderer Prozesse = Wärmerückgewinnung aktiv, keine/wenig Energieanforderung anderer Prozesse = Bypass um Wärmerückgewinnung) unterschiedliche Gegendrücke, welche die Abluftmenge beeinflussen würden.
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Um das Verhältnis zwischen zugeführter Frischluft und abgeführter Abluft auch hier konstant und den Trockner 1 somit in Balance zu halten, wird den eingestellten Einzelstufen eine Drehzahlregelung der Steuereinrichtung 13 der Strömungsmaschine 7 für die Abluft, insbesondere des Abluftventilators, überlagert. Dazu ist der Abluftventilator 7 mit einer Volumenstrommesseinrichtung und/oder einer Druckmesseinrichtung ausgestattet, welche zur Konstanthaltung dessen die Drehzahl des Ventilators 7 in begrenztem Umfang verändern kann.
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Die Ansaugvorrichtung 8 der Frischluftzuleitung 38 wird mittels der Steuereinrichtung 12 auf die verschiedenen Frischluftmengen eingestellt. Die Ermittlung der Frischluftmenge kann ebenfalls während der Inbetriebnahme des Trockners 1 durch exakte Messung und/oder durch Anlagenkalibrierung erfolgen.
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In Kombination mit der Einstellung der Strömungsmaschine 7 auf feste Werte kann das Verhältnis von Abluft und Frischluft bei jeder Stufe konstant gehalten werden und dadurch ist der Trockner immer sicher in Balance. Es erfolgt somit kein Verschieben der Trockneratmosphäre in die vor- oder nachgelagerten Prozesszonen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und deren vorteilhafte Ausgestaltung hat zahlreiche Vorteile gegenüber dem bestehenden Stand der Technik.
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Beispielsweise ermöglicht eine gestufte Trocknerabluftmengenregelung gegenüber einer modulierenden Trocknerabluftmengenregelung, dass Trockner immer in Balance durch festeingestellte Luftmengen gehalten wird. Durch geringe Sprünge der Abluftmenge ist eine Konstanthaltung der Brennkammertemperatur und damit die zuverlässige Einhaltung der Emissionswerte gewährleistet. Ein sogenanntes Überschwingen des Systems und eine damit verbundene NOx-Problematik wird damit vermieden.
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Die Überlagerung der Umluft mit Frischluft direkt in der Schleuse gegenüber einer Frischlufteinleitung in der Trocknungszone verringert oder verhindert die Verschleppung von Trockneratmosphäre in die Schleusen und damit die Gefahr von Kondensatbildung.
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Für eine zuverlässige Schleusenfunktion empfiehlt sich ein überlagerter Umluftstrom innerhalb der Schleuse für Karossentrockner zwischen von zumindest 8 m/s, vorzugsweise zumindest 10 m/s. Das bevorzugte Luftvolumen für Karossentrockner innerhalb einer Schleuse beträgt dabei vorzugsweise zwischen 8000-12000 m3/h.
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Darüber hinaus muss weniger Volumen an Frischluft zur Versorgung der Schleusen über die gesamte Trocknerlänge transportiert werden. Dadurch erfolgt eine Reduzierung des Druckverlustes und des ventilatorseitigen Energieaufwandes.
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Darüber hinaus ist die Position der Heizvorrichtung, z.B. in Form eines Frischluftwärmetauschers, frei wählbar nach günstiger Aufstellung. Da bei diesem Aufbau des Trockners keine Beimischung von Zonenumluft daher keine Verbindung zwischen der Heizvorrichtung und einer Haltezone der Trocknerzone nötig ist, kann man die Positionierung dieses Bauteils des Trockners frei wählen und damit einen kompakteren bzw. bauraumoptimierteren Aufbau des Trockners gewährleisten.
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Die Aufstellung des Trockners kann daher anhand des Layouts und des Prozesses erfolgen. Weiterhin weist der Trockner weniger Transmissionsverlust durch Entfall von langen Verbindungskanälen zwischen Heizvorrichtung und Trocknerzone, insbesondere Haltezone, auf. Dadurch treten zudem geringere Transmissionsverluste auf und es ist weniger Kühlung der Halle, in welchem der Trockner steht, erforderlich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trockner
- 2
- Werkstück
- 3
- Schleuse
- 4
- Schleuse
- 5
- Strömungsmaschine
- 6
- Strömungsmaschine
- 7
- Strömungsmaschine
- 8
- Ansaugvorrichtung
- 9
- Trocknungszone
- 10
- Druck- und/oder Volumenstromüberwachung
- 11
- Einrichtung zur zweikanaligen Druckermittlung und/oder -Überwachung oder zur zweikanaligen Volumenstromermittlung und/oder -überwachung
- 12
- Steuereinrichtung
- 13
- Steuereinrichtung
- 14
- Filter zur Filtration der einströmenden Frischluft
- 15
- Filter zur Filtration der frischluftüberlagerten Umluft
- 16
- Filter zur Filtration der frischluftüberlagerten Umluft
- 17
- Überleitungsöffnung
- 18
- Gasausleitungsöffnung
- 19
- Überleitungsöffnung
- 20
- Gasausleitungsöffnung
- 21
- Umluftstrom
- 22
- Regelorgan
- 23
- Umluftstrom
- 24
- Heizvorrichtung
- 25
- Druck- und/oder Volumenstromüberwachung
- 26
- Werkstückzuführöffnung
- 27
- Werkstückauslassöffnung
- 28
- Eintrittsöffnung
- 29
- Eintrittsöffnung
- 30
- Gasraum
- 31
- Gasraum
- 32
- Werkstückaufnahmeraum
- 33
- Werkstückaufnahmeraum
- 34
- Mischzone
- 35
- Mischzone
- 36
- Reinluftzone
- 37
- Reinluftzone
- 38
- Frischluftzuleitung
- 39
- Frischlufteinlauf
- 40
- erste Teilleitung
- 41
- zweite Teilleitung
- 42
- Ableitungsöffnung
- 43
- Abluftleitung
- 44
- Verzweigung
- S
- Förderrichtung bzw. Transportrichtung
- FL
- Frischluft
- AL
- Abluft
