DE1630427C3 - Anordnung zum Trocknen von Fahr zeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Trocknen von Fahrzeugen mittels angewärmter Luft in Trocknungsanlagen, in denen die Luft über ein Hochdruckgebläse und diesem nachgeschaltete Schlitzdüsen mit hoher Geschwindigkeit gegen die zu trocknenden Fahrzeugflächen geblasen wird, insbesondere in Autowaschanlagen, in denen die zu trocknenden Fahrzeuge relativ zu den Schlitzdüsen bewegt werden.

In kleineren Waschhallen verwendet man sogenannte Portaltrockner, die über den gewaschenen Wagen gefahren werden, während in Autowaschstraßen stationäre Torbogentrockner üblich sind, durch die die gewaschenen Fahrzeuge mit Hilfe eines Bodentransportbandes befördert werden. Der sich bei diesen Trocknern durch die hohe Ausströmgeschwindigkeit an den Schlitzdüsen ausbildende dynamische Luftdruck ist in der Lage, die dem in einen bestimmten Abstand von den Düsen vorbeifahrenden Fahrzeuge anhaftende Sprühwassermenge abzublasen, wobei eine Wassertropfenbildung durch gespanntes Wasser diesen dynamischen Abblasevorgang begünstigen kann.

In allen Fällen ist ein Nachwischen von Hand hinter dem Trockner durch Personal erforderlich, um auch kleinere hängengebliebene Tröpfchen oder Tropfenspuren endgültig zu beseitigen. Hierbei ist es für diese Art der Kaltluftabblasung charakteristisch, daß der Bedarf an Nachwischpersonal mit steigendem Fahrzeugdurchsatz größer wird, und im Winter bei niedrigen Hallentemperaturen ein Maximum erreicht. Der Arbeitsanfall in Autowaschstraßen beliebiger Größenordnung ist sehr schwankend und hängt von den Jahreszeiten und dem Wetterwechsel ab.

Bei Trocknungsanlagen der in Frage stehenden Art ist man bereits zu der Erkenntnis gelangt, daß es günstig ist, die Ausblasetemperatur des gegen die Wagenfläche gerichteten Luftmassenstromes gegenüber der Gebläseansaugtemperatur zu erhöhen, wobei gewisse Verdampfungsvorgänge an der Oberfläche der in starke Bewegung geratenden Wassertropfen und Wassersträhnen sowie Absorptionsvorgänge der hoch angesättigten Luftmassen eine große Rolle spielen. Zur wirksamen Erhöhung der Ausblasetemperatur ging man zunächst in folgender Weise vor. Bei den zur Anwendung kommenden Hochdruckgebläsen tritt durch die Verdichtung ohne zusätzliche Wärmezufuhr oder Wärmeabfuhr eine Temperaturerhöhung ein. Diese adiabatische Temperaturerhöhung ist eine Funktion der jeweils gefahrenen Luft und beträgt z. B. bei einem Luftdruck von 760 Torr und einer Gesamtdruckdifferenz von 800 kp/m² genau 6,6°. Zusätzlich tritt eine weitere Temperatursteigerung ein, die eine Funktion des inneren Gebläsewirkungsgrades ist. Je höher nun die gefahrene Druckstufe und je schlechter der innere Gebläsewirkungsgrad ist, um so größer ist die sich einstellende wirkliche Temperaturerhöhung zwischen der Ansaugtemperatur und der Ausblasetemperatur. Es ergaben sich durch Messungen an vorhandenen Trocknungsanlagen Temperaturerhöhungen z. B. zwischen 18 bis 25°, und daraus ließen sich Gebläsewirkungsgrade zwischen 25 und 3O°/o ableiten. Es konnten sich somit an wärmen Sommertagen mit Waschhallentem-

ao peraturen um 20° C Ausblastemperaturen an den Düsen von etwa 49° C einstellen, und damit ergaben sich bei mittleren Durchlaufgeschwindigkeiten befriedigende Abblas- und Trocknungseffekte. Die Durchsatzmenge der Fahrzeuge bleibt jedoch bei gleichbleibendem Trocknungseffekt begrenzt, es sei denn, man könnte mit steigendem Fahrzeugdurchsatz auch den dynamischen Druck oder die Ausblastemperatur an den Düsen oder beide Komponenten gleichzeitig anheben.

Fallen in kälterer Jahreszeit die Ansaugtemperaturen ab, so reichen die wirklichen Temperaturerhöhungen, die sich in der vorerwähnten Weise ergeben, nicht mehr zu einer einwandfreien Trocknung aus, so daß das Nachwischen von Hand durch vermehrtes Personal vorgenommen werden, oder die Durchsatzmenge herabgesetzt werden muß. Um die Personalverstärkung einzuschränken, hat man schon zwei oder auch drei Trocknereinheiten hintereinandergeschaltet. Aber auch dann konnte bei ansteigendem Fahrzeugdurchsatz nicht mehr der gleiche Trocknungseffekt erzielt werden wie in wärmen Jahreszeiten, so daß nach wie vor mehr Bedienungspersonal zum Nachwischen notwendig war. Mit der Aufstellung von mehreren Trocknereinheiten hintereinander, besonders in Waschstraßen, steigen aber nicht nur die Energiekosten, sondern im gleichen Maße auch die aufzuwendenden Investierungs- und Raumkosten. Darüber hinaus stellte sich bereits bei einer einzigen Trocknereinheit ein Geräuschpegel ein, der bei 100 dbA liegt, und bei mehreren hintereinandergeschalteten Trocknereinheiten erreicht dieser Geräuschpegel vielfach die Schmerzschwelle im menschlichen Gehörgang. Versuche, die Hochdruckgebläse außerhalb der Waschhalle aufzustellen, brachten keinen durchschlagenden Erfolg, da auch dann der sich ausbildende Geräuschpegel in Nähe der Trocknungszone zu hoch liegt und sowohl für das Personal als auch für den Waschkunden als unerträglich zu bezeichnen ist.

Es ist verständlich, daß in Folge des außergewöhnlich schlechten inneren Wirkungsgrads der bisher zur Anwendung kommenden Hochdruckgebläse auch die elektrische Leistungsaufnahme der Gebläsemotoren sehr hoch liegt, so daß die Energiekosten dieser Trockner außergewöhnlich ansteigen; diese Energiekosten summieren sich bei der Hintereinanderschaltung mehrerer Trocknereinheiten, wobei· zusätzlich die Installierung einer Trafostation erforderlich wird.

Versuche, die sich anbietende Warmluft von HaI-lenluftheizgeräten für die Fahrzeugtrocknung heranzuziehen, brachten nur beschränkten Erfolg, weil die Temperaturerhöhung bei gleichzeitig abfallendem dynamischen Druck an den Düsen vielfach nicht ausreicht und Außenlufttemperaturen, Windrichtungen und sonstige Witterangseinflüsse starken Schwankungen unterliegen und nicht unter Kontrolle gebracht werden können.

Man ist ferner bei Trocknungsanlagen auch schon so vorgegangen, daß die gegen die Wagenflächen gerichteten Schlitzdüsen durch ein Hochdruckgebläse bei hoher Ausblasegeschwindigkeit mit großen Luftmengen beschickt wurden. Dabei wurde auf der Saugseite der Gebläse die Ansaugluft durch Zusatz von heißen Rauchgasen oder mit Hilfe von Wärmeaustauschern erwärmt, wodurch wirkliche Temperaturerhöhungen bis zu 40° C erreicht werden konnten.

Wenn nun die Ansaugluft auf der Saugseite des Hochdruckgebläses aus der erwärmten Waschhalle entnommen wird oder die Ansaugluft direkt oder indirekt erwärmt wird, so sinkt mit der Erhöhung der Ansauglufttemperatur der dynamische Druck an den Schlitzdüsen ab, und damit geht die für den Trocknungsvorgang an sich günstige Wirkung der Temperaturerhöhung wieder ganz oder doch zum größten Teil verloren, d. h., bei einer Erwärmung der Ansaugluft auf der Saugseite besteht keine Regelbarkeit der Trocknungsanlage zur Anpassung an den sich häufig ändernden stündlichen Fahrzeugdurchsatz, wobei die bisher im allgemeinen zur Anwendung gebrachten Hochdruckgebläse mit schlechtem inneren Wirkungsgrad zu einem kostenmäßig hohen elektrischen Leistungsaufwand führen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, gegenüber bekannten Trocknungsanlagen die Betriebsund Investierungskosten wesentlich herabzusetzen und bei minimalem Personaleinsatz sowie variablem Fahrzeugdurchsatz von Witterungsverhältnissen und Temperaturverhältnissen in den Waschhallen unabhängig zu werden.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß bei der eingangs erwähnten Anordnung zum Trocknen von Fahrzeugen mindestens ein Teil des die Luft erwärmenden Wärmeaustauschers auf der Druckseite des Hochdruckgebläses zwischen diesem und den Schlitzdüsen angeordnet ist. Hierdurch wird der kostspielige elektrische Leistungsaufwand für die bisher zur Anwendung kommenden Hochdruckgebläse mit hohem inneren Widerstand vermieden, da durch ein Hochleistungsgebläse mit einem Wirkungsgrad bis etwa 90 % die aufzunehmende Leistung nahezu vollständig zur Erzeugung des gewünschten dynamischen Druckes an den Düsen ausnutzbar ist, während die druckseitige oder druck- und saugseitige Aufheizung der Gebläseluft durch einen mit billiger Energie beheizten Wärmeaustauscher erfolgen kann.

Durch die druckseitige Aufheizung der Gebläseluft steigt der dynamische Druck an den Schlitzdüsen mit steigender Aufheiztemperatur, womit es möglich ist, eine Regelung der Trocknungsanlage in Anpassung an den stündlichen Fahrzeugdurchsatz zu erreichen, wobei der Wärmeaustauscher gleichzeitig schalldämpfend ist oder speziell als Schalldämpfer ausgebildet werden kann.

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erreicht, wenn die Gebläseluft druck- und saugseitig erhitzt wird, denn dann hat man es in der Hand, die Erwärmung der Gebläseluft vor oder hinter dem Gebläse so zu steuern, daß der dynamische Druck an den Schlitzdüsen bei steigender Temperatur der Austlaseluft konstant oder nahezu konstant bleibt, so daß zur Anpassung an den jeweiligen stündlichen Fahrzeugdurchsatz sowohl eine Regelung über den dynamischen Druck und/oder über die Temperatur erfolgen kann.

ίο Die Aufteilung in zwei Energiequellen für das Hochleistungsgebläse mit hohem Wirkungsgrad und für die bei tieferen Temperaturen der Ansaugluft beliebig hoch bis zu etwa 150° C zu treibende Lufterwärmung führt zu erheblichen Einsparungen an Energiekosten, Personalkosten, Raumbedarf und Investierungskosten mit gleichzeitiger Dämpfung der Gebläsegeräusche, und vor allen Dingen ist nunmehr eine Regelung des Trockners in Anpassung an den gewünschten oder sich ändernden Fahrzeugdurchsatz möglich.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert; und zwar zeigt

F i g. 1 ein Aufbauschema der Trocknungsanlage mit Beheizung der Gebläseluft auf der Druckseite des Gebläses mit oder ohne Zufuhr erwärmter Ansaugluft,

F i g. 2 ein Diagramm des dynamischen Druckes in Abhängigkeit von der Aufheiztemperatur der Gebläseluft bei unterschiedlicher Anordnung der Gebläseluftbeheizung.

Bei der schematisch dargestellten Ausführung nach F i g. 1 handelt es sich um eine Trocknungsanlage für gewaschene Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, in Portal- oder Tunnelbauweise, die auf einen beliebigen Durchsatz von Fahrzeugen abstimmbar bzw. einstellbar ist.

Diese Trocknungsanlage besteht aus einem einzigen Hochleistungsgebläse 1, welches von einem Elektromotor angetrieben wird und die Druckluft in großer Menge über einen Diffusor 2 und Rohrleitungen 3 den beiden gegen die Seitenflächen des Wagens gerichteten Schlitzdüsen 4 und der oder den gegen die Oberfläche des Wagens gerichteten Schlitzdüsen 5 mit hoher Geschwindigkeit zufördert. Erfindungsgemäß ist es aber auch möglich, mehrere für die Düsen getrennte Hochleistungsgebläse vorzusehen. Auf der Saugseite des Gebläses ist ein gestrichelt angedeuteter, die Geräusche des Gebläses herabsetzender Schalldämpfer 6 vorgesehen, während in die Druckseite ein Wärmeaustauscher 8 geschaltet ist, in den die Gebläseluft, insbesondere durch einen Ölbrenner 9, Erdgasbrenner od. dgl., also mit billiger Energie erhitzt wird, der auf die Leistung des Gebläses und die gewünschte Temperaturerhöhung der Gebläseluft an den Düsen abgestimmt ist und vorteilhaft automatisch arbeitet.

Diese Trocknungsanlage arbeitet sehr geräuscharm, da einerseits ein Schalldämpfer 6 auf der Saugseite vorgesehen ist und andererseits der Wärmeaustauschers auf der Druckseite von sich aus ein Schalldämpfer ist oder speziell als Schalldämpfer ausgebildet sein kann oder mit einem Schalldämpfer kombiniert wird, so daß die Anlage unmittelbar mit dem Portal oder dem Tunnel verbunden werden kann.

Um die Erfindung verständlicher zu machen, werden zunächst die Kurven des dynamischen Druckes

an den Schlitzdüsen in Abhängigkeit von der Aufheiztemperatur der Gebläseluft an Hand von F i g. 2 betrachtet.

Wir die Gebläseluft in bekannter Weise auf der Saugseite des Gebläses erwärmt, so fällt der dynamische Druck an den Düsen mit steigender Temperatur, wie mit vollen Linien angedeutet ist. Eine Verbesserung der Fahrzeugtrocknung durch Temperaturerhöhung wird dementsprechend durch den abfallenden dynamischen Druck ganz oder doch zum größten Teil wieder rückgängig gemacht, so daß diese saugseitige Gebläselufterwärmung keine Regelmöglichkeit zur Anpassung an den sich ändernden stündlichen Fahrzeugdurchsatz zuläßt.

Wird dagegen die Gebläseluft erfindungsgemäß auf der Druckseite durch einen Wärmeaustauscher erwärmt, so steigt der dynamische Druck an den Schlitzdüsen mit steigender Temperatur entsprechend den gestrichelt wiedergegebenen Kurven, und damit ist es möglich, den Trocknungseffekt einzuregeln und an den stündlichen Fahrzeugdurchsatz innerhalb bestimmter Bereiche und in Abhängigkeit von dem Ausgangswert des dynamischen Druckes bei Raumtemperatur anzupassen.

Aus den fallenden Kurven des dynamischen Drukkes bei saugseitiger Erwärmung und den steigenden Kurven bei druckseitiger Erwärmung der Gebläseluft ergibt sich, daß bei Anwendung beider Erwärmungsarten die Verhältnisse so gewählt werden können, daß je eine fallende und eine steigende Kurve so überlagert werden, daß der sich daraus ergebende dynamische Druck über einen Temperaturbereich zwischen 20 und etwa 150° C konstant oder nahezu konstant bleibt, wie beispielsweise durch die Linie k in F i g. 2 angedeutet ist. Es ist damit möglich, durch einfache beidseitig des Gebläses erfolgende Regelung der Lufttemperatur eine Anpassung an einen sich ändernden stündlichen Fahrzeugdurchsatz zu erreichen, der sich von einem Minimum bis auf ein Maximum steigern kann, wobei man vor allen Dingen von sinkenden Temperaturen in der Waschhalle unabhängig wird, da die Ausblaseluft an den Schlitzdüsen bis zu einem Maximum von etwa 150° C gesteigert werden kann.

Entsprechend dieser äußerst günstigen Lösung kann nach F i g. 1 so vorgegangen werden, daß in die Druckseite des Gebläses der Wärmeaustauscher 8 eingebaut wird und daß der Saugseite erwärmte Luft, z. B. Umluft, zugeführt wird oder daß auch in die Saugseite ein Wärmeaustauscher geschaltet wird. Im ersteren Fall ist es zur Geräuschdämpfung vorteilhaft, den Schalldämpfer 6 in die Saugseite einzubauen, jedoch kann ein solcher Schalldämpfer zusätzlich auch in die Druckseite eingebaut werden, wenn der Wärmeaustauscher 8 von sich aus nicht zur Schalldämpfung ausreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Trocknen von Fahrzeugen mittels angewärmter Luft in Trocknungsanlagen, in denen die Luft über ein Hochdruckgebläse und diesem nachgeschaltete Schlitzdüsen mit hoher Geschwindigkeit gegen die zu trocknenden Fahrzeugflächen geblasen wird, insbesondere in Autowaschanlagen, in denen die zu trocknenden Fahrzeuge relativ zu den Schlitzdüsen bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des die Luft anwärmenden Wärmetauschers auf der Druckseite des Hochdruckgebläses zwischen diesem und den Schlitzdüsen angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Druckseite des Hochdruckgebläses vor den Schlitzdüsen vorgesehene Wärmeaustauscher (8) als Schalldämpfer ausgebildet ist.