DE1023002B

DE1023002B - Method and device for regulating drying machines, in particular fabric dryers, for constant moisture content of the draining dry goods

Info

Publication number: DE1023002B
Application number: DEM25232A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinz Mahlo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-11-20
Filing date: 1954-11-20
Publication date: 1958-01-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Regeln von Trockenmaschinen, insbesondere Gewebetrocknern, auf konstanten Feuchtegehalt des auslaufenden Trockengutes Die bekannten Feuchtigkeitsregelgeräte arbeiten in der Weise, daß der Feuchtegehalt des den Trockner verlassenden Trockengutes beim Auslauf aus dem Trockner gemessen und mit einem einstellbaren Sollwert verglichen wird. Weicht der festgestellte Feuchtigkeitsgehalt vom Sollwert ab, so werden durch das Regelgerät die Maschinengeschwindigkeit, die Dampfzufuhr oder eine andere die Trocknung beeinflussende Größe so verändert, daß sich der tatsächliche Feuchtigkeitsgehalt am Auslauf aus dem Trockner dem gev,-ünschten Feuchtegehalt nähert. Naturgemäß kann dabei das Regelgerät erst dann einen Regelvorgang einleiten, wenn Ware mit vom Sollwert abweichendem F euchtegehalt den Trockner verläßt. Es führt dies insbesondere dann zu Schwierigkeiten, wenn beispielsweise bei einem Gewebetrockner auf eine leichte Gewebebahn eine schwere folgt. Das Regelgerät kann in diesem Fall nicht verhindern, daß zum mindesten für begrenzte Geit Ware mit zu hohem Feuchtegehalt den Trockner verläßt.Method and device for controlling drying machines, in particular Fabric dryers, for constant moisture content of the draining dry goods known humidity control devices work in such a way that the moisture content of the dry goods leaving the dryer measured as they exit the dryer and is compared with an adjustable setpoint. The observed moisture content gives way from the setpoint, the machine speed, the Steam supply or another variable influencing drying changed so that the actual moisture content at the outlet from the dryer is the desired Moisture content is approaching. Naturally, the control device can only then start a control process initiate when goods leave the dryer with a moisture content deviating from the target value. This leads to difficulties in particular when, for example, one Fabric dryer on a light fabric web followed by a heavy one. The control device can in this case do not prevent that at least for limited Geit goods with too high moisture content leaves the dryer.

Um diesem Nachteil abzuhelfen, sind daher Regelgeräte vorgeschlagen worden, bei denen zwei Meßanordnungen, die den elektrischen Widerstand des Prüfgutes messen, so angeordnet sind, daß die erste im Trockner vorgeschoben, beispielsweise in der Mitte des Trockners angeordnet ist. Diese Anordnung bringt eine Besserung der Verhältnisse, es verbleibt jedoch der Nachteil, daß man mit der ersten Elektrode nicht weiter vorgehen kann, als dem letzten Drittel bzw. der letzten Hälfte des Trockners entspricht, da es mit der Widerstandsmessung nicht möglich ist, einen höheren Feuchtigkeitsgehalt als beispielsweise bei Baumwolle etwa 30°/a, bei Reyon etwa 50% noch sicher zu messen.In order to remedy this disadvantage, control devices are therefore proposed been, in which two measuring arrangements, the electrical resistance of the test object measure, are arranged so that the first advanced in the dryer, for example is arranged in the middle of the dryer. This arrangement brings an improvement the circumstances, but there remains the disadvantage that one with the first electrode cannot proceed further than the last third or the last half of the Dryer, since it is not possible with resistance measurement, a higher moisture content than, for example, cotton about 30 ° / a, with rayon about 50% can still be measured reliably.

Es ist ferner bekannt, zwei Meßkondensatoren zu verwenden, von denen der erste im ersten Teil des Trockners, der zweite im hinteren Teil des Trockners oder am Auslauf der Ware aus dem Trockner angebracht ist. Diese Anordnung ist dehalb unzweckmäßig und für die Praxis unbrauchbar, weil man mit der kapazitiven :@leßmethode den absoluten, nicht den relativen Feuchtegehalt der Ware mißt. Folgt, wie im obigen Beispiel angegeben, auf eine leichte Ware eine schwere Ware, so wird die letztere auf einen wesentlich geringeren relativen Feuchtegehalt heruntergetrocknet als die vorhergehende leichte Ware.It is also known to use two measuring capacitors, one of which the first in the first part of the dryer, the second in the back of the dryer or is attached to the outlet of the goods from the dryer. This arrangement is therefore inexpedient and useless in practice, because one is using the capacitive: @ leßethod measures the absolute, not the relative, moisture content of the goods. Follows as in the above Example given, on a light product a heavy product, then the latter becomes dried down to a much lower relative moisture content than that previous light goods.

Es sind ließ- und Regeleinrichtungen, die den Feuchtegehalt der Ware an zwei verschiedenen Stellen innerhalb des Trockners bzw. am Anfang und am Ende messen, noch nicht bekanntgeworden. Bekannt ist die Steuerung von Trocknern vom Rückluftstrom her, der beispielsweise aus der das nasseste Gut enthaltenden Trockenstufe kommt. So ist eine Regelverfahren bekannt, bei dem die Temperatur der Abluft bzw. die Differenz der Temperaturen von Frischluft und Abluft als Kriterium für die Messung und damit als Regelwert dienen. Bei einem anderen bekannten Verfahren ist die relative Feuchte eines durch die Ware gesaugten Luftstromes das Maß für den Feuchtegehalt der Ware und damit der Meßwert, nach dem die Maschine geregelt wird.There are let and control devices that the moisture content of the goods at two different points within the dryer or at the beginning and at the end measure, not yet known. The control of dryers is known from Return air flow, for example from the drying stage containing the wettest material comes. For example, a control method is known in which the temperature of the exhaust air or the difference between the temperatures of fresh air and exhaust air as a criterion for the measurement and thus serve as a control value. Another known method is the relative Humidity of an air stream sucked through the goods is the measure of the moisture content of the goods and thus the measured value according to which the machine is controlled.

Diese Nachteile der genannten Regelverfahren werden bei dem Regelverfahren gemäß der Erfindung vermieden. Der Erfindung liegt folgender Gedankengang zugrunde.These disadvantages of the control method mentioned become apparent in the case of the control method avoided according to the invention. The invention is based on the following train of thought.

Der Trocknungsvorgang in einem Trockner, beispielsweise einem Gewebetrockner, soll so gesteuert werden, daß das Gewebe am Auslauf den gewünschten prozentualen Feuchtegehalt, bei Baumwolle beispielsweise 80/a, unabhängig von der Schwere des Gewebes hat.The drying process in a dryer, for example a fabric dryer, should be controlled in such a way that the tissue at the outlet reaches the desired percentage Moisture content, for example 80 / a for cotton, regardless of the severity of the Of tissue.

Bei einem gleichen prozentualen Feuchtegehalt von 8 0/e hat ein Gewebe mit einem Gewicht von 100 g/m2 einen absoluten `'Wassergehalt von 8 g/m2, ein Gewebe mit einem Gewicht von 200 g/m2 einen absoluten Wassergehalt von 16 g/m2.With the same percentage moisture content of 8 0 / e, a fabric has with a weight of 100 g / m2 an absolute '' water content of 8 g / m2, a fabric with a weight of 200 g / m2 an absolute water content of 16 g / m2.

Da ein konstanter prozentualer Feuchtegehalt am Auslauf erzielt werden soll, ist es also zweckmäßig, am Auslauf der Maschine eine Meßeinrichtung anzusetzen, die den prozentualen Feuchtegehalt unabhängig von der Schwere des Gewebes mißt.Because a constant percentage of moisture can be achieved at the outlet it is advisable to attach a measuring device to the outlet of the machine, which measures the percentage of moisture regardless of the weight of the fabric.

Eine Anzeige des prozentualen Feuchtegehaltes erhält man, wenn man das Meßprinzip der Widerstandsmessung, das der Messung der statischen Aufladung oder das der Messung der relativen Feuchte der das Prüfgut umgebenden Luft anwendet.You can get a display of the percentage of moisture if you the measuring principle of the resistance measurement, that of the measurement of the static charge or that of measuring the relative humidity of the air surrounding the test material.

Regelt man den Trocknungsvorgang ausschließlich von einem Meßgerät aus, das den prozentualen Feuchtegehalt mißt und am Auslauf des Trockners angebracht ist, so erhält man einen unbefriedigenden Regelvorgang, wenn plötzlich auf eine leichte Ware eine schwere, oder umgekehrt, folgt. Regelt man den Trocknungsvorgang ausschließlich von einem Meßgerät aus, das am Eingang oder in der Mitte des Trockners angebracht ist, so bleibt der Feuchtegehalt der Ware am Auslauf nicht konstant, da er auch von Faktoren beeinflußt wird, die im letzten Teil des Trockners wirksam sind.If the drying process is controlled exclusively by a measuring device from that the percentage Moisture content measures and at the outlet of the Dryer is attached, the result is an unsatisfactory control process, if suddenly light goods are followed by heavy goods, or vice versa. One regulates the drying process exclusively from a measuring device at the entrance or is attached in the middle of the dryer, the moisture content of the goods remains not constant at the outlet, as it is also influenced by factors in the last Part of the dryer are effective.

Für die richtige Maschinengeschwindigkeit ist nun maßgebend, wie groß die absolute Wassermenge ist. die mit dein Gewebe in die Maschine eingebracht wird. Damit der prozentuale Feuchtegehalt am Auslauf konstant ist, muß die absolute Wassermenge, die je Zeiteinheit in die Maschine eingebracht wird, etwa konstant sein, sofern man den Dampfdruck und die anderen die Trocknung beeinflussenden Faktoren unverändert läßt. Ist beispielsweise für ein Gewebe mit einem Ouadratmetergewicht von 100 g und einem prozentualen Wassergehalt von 100°/o am Einlauf, das entspricht einem absoluten Wassergehalt von 100 g/m2, eine Maschinengeschwindigkeit von 60In/min richtig, um am Auslauf einen prozentualen Feuchtegehalt voll 8% zu erzielen, so ist für ein Gewebe mit einem Ouadratmetergewicht von 200 g und einem prozentualen Wassergehalt von 100°/o am Einlauf, d. h. einem absoluten Wassergehalt von 200 g/m=, eine Maschinengeschwindigkeit von etwa 30 in/min richtig.The decisive factor for the correct machine speed is how big it is is the absolute amount of water. which is brought into the machine with your tissue. So that the percentage of moisture at the outlet is constant, the absolute amount of water, which is introduced into the machine per unit of time, be approximately constant, provided that the vapor pressure and the other factors influencing drying remain unchanged leaves. For example, for a fabric with a square meter weight of 100 g and a percentage water content of 100% at the inlet, that corresponds to one absolute water content of 100 g / m2, a machine speed of 60 l / min correct to achieve a percentage moisture content of 8% at the outlet, see above is for a fabric with a square meter weight of 200 g and a percentage Water content of 100% at the inlet, d. H. an absolute water content of 200 g / m =, a machine speed of about 30 in / min is correct.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird am Einlauf der Ware in den Trockner oder im ersten Teil des Trockners eine Meßanordnung eingesetzt, die den absoluten Wassergehalt des Materials mißt, während am Auslauf der Maschine bzw. im letzten Teil des Trockners eine Meßeinrichtung angebracht wird, die den relativen Feuchtegehalt des Materials prüft. Die beiden Meßanordnungen werden auf das nachgeschaltete Regelgerät so aufgeschaltet, daß der Meßwert des zweiten Meßgerätes, der mit einem Sollwert verglichen wird, der für die Regelung ausschlaggebende Wert ist.In the method according to the invention is at the inlet of the goods in the dryer or a measuring arrangement used in the first part of the dryer, the measures the absolute water content of the material while at the outlet of the machine resp. In the last part of the dryer a measuring device is attached, which shows the relative Checks the moisture content of the material. The two measuring arrangements are connected to the downstream Control device switched on so that the measured value of the second measuring device, which is with a The setpoint is compared, which is the decisive value for the regulation.

Der Meßwert des ersten Meßgerätes, das am Einlauf der Ware in den Trockner angebaut ist, wird nur dann wirksam, wenn eine plötzliche Änderung eintritt, beispielsweise eine plötzliche Erhöhung der mit dem Trockengut in den Trockner je Zeiteinheit eingeführten Wassermenge, wenn auf eine leichte Ware eine schwere Ware folgt. In diesem Fall bewirkt das Ansteigen des Meßwertes all der ersten Stelle ein Herunterregeln der Trocknergeschwindigkeit bzw. ein Heraufregeln der zugeführten Dampfmenge, wodurch verhindert wird, daß am Auslauf aus dem Trockner plötzlich nasse Ware kommt.The measured value of the first measuring device, which was received at the entry of the goods into the Is attached to the dryer will only take effect if a sudden change occurs, for example a sudden increase in the amount of material to be dried depending on the dryer Time unit of the amount of water introduced if a light product is a heavy product follows. In this case, the increase in the measured value causes all of the first digit regulating the dryer speed down or regulating the supplied one up Amount of steam, which prevents the dryer outlet from suddenly getting wet Goods are coming.

Da es bei vielen Trocknungsvorgängen so ist, daß ein zu hoher Feuchtigkeitsgehalt auf jeden Fall verhindert werden muß, während ein zu geringer Feuchtigkeitsgehalt vorübergehend in Kauf genommen werden kann, können die beiden Meßanordnungen so geschaltet werden, daß eine Verstärkung der Trocknung durch Herunterregeln der Maschinengeschwindigkeit oder Heraufregeln der Dampfzufuhr sofort erfolgt, wenn an der ersten oder zweiten Meßstelle ein Ansteigen des Feuchtigkeitsgehaltes festgestellt wird, daß jedoch eine Verminderung der Trocknung nur dann eingeleitet wird, wenn an der zweiten Stelle, d. h. am Auslauf aus dem Trockner, ein zu geringer Feuchtegehalt festgestellt wird.As it is the case with many drying processes that the moisture content is too high In any case it must be avoided while having too low a moisture content can temporarily be accepted, the two measuring arrangements can so can be switched that an increase in drying by reducing the machine speed or turning up the steam immediately if on the first or second Measuring point an increase in the moisture content is determined, however a reduction in drying is only initiated if at the second point, d. H. At the outlet from the dryer, the moisture content is too low.

Die Zeichnung zeigt eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung. S ist ein Spannrahmen, bei dem die Ware bei Punkt E hinein-und bei Plinkt _I Herausläuft. Bei Punkt L ist ein Meßkondensator C 1 angeordnet, durch den das Gewebe hindurchläuft. Die Kapazität des Kondensators C 1, die in Abhängigkeit von der durchgeführten absoluten Wassermenge verschieden ist, wird im Meßgerät .'.11 in an sich bekannter Weise gemessen. Eine der Kapazität des Kondensators proportionale Spannung liegt über dem Widerstaild R 1. Bei Punkt .1. am Auslauf des Trockners, ist eine hochwertig isolierte Meßrolle R angebracht, die auf dem Gewebe aufliegt. Im Meßgerät .l12 wird in an sich bekannter Weise (ler sich ergebende Widerstand, der der relativen Feuchte des Prüfgutes proportional ist, gemessen. Eine Spannung, die der Größe des gemessenen Widerstandes umgekehrt proportional ist, liegt am Widerstand R4.The drawing shows a device for carrying out the method according to FIG the invention. S is a stenter frame, in which the goods at point E in and at Plinkt _I runs out. At point L a measuring capacitor C 1 is arranged through that the tissue passes through. The capacitance of the capacitor C 1, which depends on differs from the absolute amount of water carried out, is shown in the measuring device. 11 measured in a manner known per se. One proportional to the capacitance of the capacitor The voltage is above the resistance R 1. At point .1. at the outlet of the dryer, a high-quality insulated measuring roller R is attached, which rests on the fabric. In the measuring device .l12 in a manner known per se (the resulting resistance, which is proportional to the relative humidity of the test material. A tension which is inversely proportional to the size of the measured resistance, is due to the resistance R4.

Ein Teil der an R4 liegenden Spannung wird durch einen Schleifer abgegriffen und über den Widerstand R 5 dem Regelgerät RG zugeführt. r\in Widerstand R 1 wird mittels eines Schleifers ein Teil der Spannung abgegriffen, die der Kapazität des Kondensators C 1 am Einlauf des Spannrahmens proportional ist. Durch das Widerstandskondensatorglied C2, R2 wird in an sich bekannter Weise der Differentialquotient der Spannung gebildet und über den Widerstand R3 ebenfalls dem Regelgerät RG zugeführt.A part of the voltage on R4 is picked up by a wiper and fed to the control device RG via the resistor R 5. r \ in resistance R 1 becomes a part of the voltage that corresponds to the capacity of the Capacitor C 1 at the inlet of the tenter frame is proportional. Through the resistor capacitor member C2, R2, the differential quotient of the voltage is formed in a manner known per se and also fed to the control device RG via the resistor R3.

Das Regelgerät RG gibt in all sich bekannter Weise in Abhängigkeit von der Größe der eigenen Spannung Impulse an einen Stellmotor an dein Regelgetriebe G, die dessen Übersetzungsverhältnis und damit die Maschinengeschwindigkeit beeinflussen. Durch Verstellen der Schleifer an den Widerständen R1 und R4 kann man nach Bedarf den Einfluß des ersten und des zweiten Meßgerätes auf das Regelgerät vergrößern oder verkleinern.The control device RG is in a known manner as a function the size of your own voltage pulses to a servomotor to your control gear G, which influence its transmission ratio and thus the machine speed. By adjusting the slider on the resistors R1 and R4 you can increase the influence of the first and the second measuring device on the control device or zoom out.

Verwendet man in der dargestellten Schaltung für R2 an Stelle eines Ohinschen Widerstandes einen nichtlinearen Widerstand, beispielsweise einen Selen-Gleichrichter, so wirkt der Differentialquotient des Meßwertes des Meßgerätes 1 nur in der einen, nicht in der anderen Richtung, beispielsweise also so, daß das Regelgerät die Maschinengeschwindigkeit sofort vermindert, wenn sich die Kapazität von C 1 erhöht, d. h. wenn beispielsweise ein dickeres Gewebe, das eine größere absolute Wassermenge enthält, einläuft, daß die :Maschinengeschwindigkeit jedoch nicht erhöht wird, wenn sich die Kapazität voll C 1 verkleinert, d. h. wenn ein dünneres Gewebe mit einer weniger großen absoluten Wassermenge in die llascliiiie einläuft. Eine Geschwindigkeitserhöhung wird bei dieser Anordnung durch das Regelgerät RG erst dann bewirkt, wenn an der Meßrolle R festgestellt wird, daß der relative Feuchtegehalt des auslaufenden dünnen Gewebes kleiner ist, als dem eingestellten Sollwert entspricht.Is used in the circuit shown for R2 instead of one Ohin's resistance a non-linear resistance, for example a selenium rectifier, so the differential quotient of the measured value of measuring device 1 acts only in one not in the other direction, for example so that the control device controls the machine speed immediately decreased as the capacity of C 1 increases, i.e. H. if for example a thicker fabric, which contains a larger absolute amount of water, shrinks that the: machine speed is not increased when the capacity increases full C 1 reduced, d. H. if a thinner fabric with a less large absolute Amount of water runs into the llascliiiie. A speed increase will occur at this arrangement is only effected by the control device RG when on the measuring roller R is found to be the relative moisture content of the leaking thin tissue is smaller than the set target value.

Claims

PATENT APPROPRIATION: 1. Method for controlling drying machines, especially fabric dryers, for constant moisture content of the draining dry goods with two measuring points, the first of which is at the entry of the goods into the dryer or in the created half of the dryer, the second half at the outlet of the dry goods out of the dryer or in the second half of the dryer, characterized in that that at the first measuring point one of the absolute water content of the dry material or a quantity approximately corresponding to this, but one at the second measuring point the relative water content of the dry material or a this value approximate corresponding size is measured and the drying process by the Measured variables is regulated in such a way that the first measured variable only when it is necessary to increase it the drying capacity, the second, however, when the increase is required and when it is permissible Lowering the drying capacity becomes effective.

2. Device for carrying out the procedure according to claim 1, characterized in that at the first measuring point a capacitive working measuring device and at the second measuring point a resistance measuring device is arranged, the electrical pulses of which in a known manner via a control device (RG) can be fed to a variable speed gear unit (G) or a variable speed motor and thereby bring about the change in the speed of the goods in the desired manner.

3. Device according to claim 2, characterized in that a device for Measurement of dielectric losses or absorption by the test material sent radiation is arranged.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that that at the second measuring point a device for measuring the relative humidity of the Test material surrounding air is provided.

5. Apparatus according to claim 2 to 4, characterized characterized that in the lines leading to the control device (RG) each of the two Measuring points adjusting members (R1, R4) are arranged.

6. Apparatus according to claim 2 to 5, characterized in that in addition to the measured values proportional electrical Variables also their first or first and second differential quotient by adjusting elements can be dosed on the control device (RG).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that a resistor (R2) acting as an electrical valve is arranged in the line from the first measuring point to the control device (RG), which so the influence of the first measuring device only become effective in the direction of stronger drying leaves. Considered publications: German Patent Nos. 873 519, 636 508, 476 969, 462 888, 453 970, 442 033; French patent specification No. 951711.