DE202018001268U1 - Trockner für abluftfreie Trocknung - Google Patents

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Abstract

Trockner für abluftfreie Trocknung mit einem Ventilator (13) in einem Kreislauf von Trocknungsmedien, dem Destillat von Wasser (11), wobei für Destillato Wärmetauscher (17, 18) für indirekte Beheizung, davon einer (18) mit elektrischer Energieo und eine Fortluftleitung (20) mit einer Absperrvorrichtung (21, 19) vorgesehen sind.

Description

  • Es ist aus der Trocknung und Verdampfung von Wasser in abluftfreien Trocknern bekannt, den Verbrauch an Energie mit weniger Abluft und mit der Kondensation des verdampften Wassers zu verbessern. Um die Nutzung des Kondensates und die Wärmeverluste der Trockner zu verbessern ist weiter bekannt, kaltes Wasser und/oder Dünnschlamm höher in kleinerer Menge zu erwärmen. Zur Begrenzung des Wasserverbrauches sind bei diesen Trocknern weitere Maßnahmen notwendig.
  • Weiter ist über den Trinkwasserverbrauch und das Menschenrecht auf sauberes Wasser ein Statement/Grußbotschaft des Bundespräsidenten a.D. Joachim Gauck bekannt, dass wir beschämend wegschauen, wenn es Menschen am Elementarsten fehlt: dem Zugang zu sauberen Wasser. (Saarbrücken am 3. Dezember 2017) Bei diesen Missständen sind weitere Maßnahmen notwendig, um die Ausbildung einer Misswirtschaft durch Wasserverluste zu vermeiden.
  • Weiter ist über die Energieumwandlung nach der eChiller-Prozesskühlung von der Efficient Energy GmbH die Druckschrift DE 10 2012 208 174 B4 bekannt, in welcher die Kühlung von Wasser mit einer Leistung von 35 kW bei einem Verbrauch von 6.634 kg/h an Brunnenwasser von 14 °C beschrieben ist. Die Misswirtschaft im Klimaschutz bei Menschenrechten (J. Gauck) besteht darin, diesen eChiller bei 80 % Energie Einsparung und einem erhöhten Bedarf an sauberen Wasser als Preis für Innovation, Klima und Umwelt vorzuschlagen und bei 10.000 kg /h das Trinkwasser für eine Kleinstadt zu vernichten. Näheres: IKU 2017 nach Dr. Barbara Hendricks und Prof. O. Edenhofer. Zur Wahrung des Menschenrechtes auf sauberes Wasser, sind weitere Maßnahmen notwendig. Es ist nämlich so, dass Wasser mit Luft als Kältemittel, ohne Verbrauch von sauberen Wasser, gekühlt werden kann.
  • Weiter ist über die Energieumwandlung von einer Einrichtung der Bundesregierung, der DENA bekannt, die Verwendung und den Wert von Elektro Energie zur Durchführung von Arbeit bei einem Bezugspreis von 0,25 €/kWhEL durch die Umwandlung: Power to Gas, CH4 auf den Wärmepreis für Erdgas von 0,052 €/kWhtherm umzuwandeln und 79 % des Wertes bei einem Restwert von 21 % auf Kosten der Allgemeinheit zu vernichten. (Näheres: 1). Weitere Maßnahmen sind bei der Energie Politik notwendig, um ein bessere Nutzung von Energie zu ermöglichen und die Benachteiligung der Verbraucher durch die Energie Vernichtung mit 79 %, seitens der DENA, zu vermeiden. (Näheres: Verlust von 0,198 €/kWh in 1).
  • Weiter ist ein Trockner für abluftfreie Trocknung mit einem Ventilator in einem Kreislauf mit Luft nach Kannegiesser von der DE 10 2014 010 498 U1 bekannt, in welcher ein Brenner mit Gas für die Erwärmung von Luft und ein Kondensationswärmetauscher für die Trocknung der Umluft beschrieben ist. In der Druckschrift ist der Nachteil der Energie Umwandlung in der Weise aufgezeigt, statt einer Trocknung mit Umluft nach Kannegiesser, die Rauchgase aus N2, CO2, CO und H2ODampf, also typische Löschgase über den Wärmetauscher und Brenner zu führen und die Flamme unter Rußbildung zu löschen; Sicherheitstechnischer Nachteil: Verpuffung, Freisetzen von Rauchgasen und Auslösen der Brandmelder sowie Wäsche Schaden durch Ruß.
  • Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Benachteiligung und Misswirtschaft sowie beschämendes Wegschauen beim Verbrauch von Trinkwasser, die Vernichtung von Energiewerten und sicherheitstechnische Mängel bei Trocknern zu vermeiden und Trockner für abluftfreie Trocknung zu schaffen, bei welchen Energie bei einer Nutzung der Abwärme gespart wird, der Verbrauch an sauberen Wasser reduziert wird und saubere, regenerative Energie als Wärmeträger genutzt wird.
  • Dieses Problem wird durch die in Schutzanspruch 1 auf geführten Merkmale, mit einem Trockner für abluftfreie Trocknung, mit einem Ventilator in einem Kreislauf von Trocknungsmedien, dem Destillat von Wasser, so gelöst, dass für Destillat Wärmetauscher für indirekte Beheizung, davon einer mit elektrischer Energie und eine Fortluftleitung mit einer Absperrvorrichtung vorgesehen sind und insbesondere ein Wärmetauscher für Dampf als Energieträger vorgesehen ist.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungen der Erfindung sind durch die, in den Unteransprüchen 2 bis 7 genannten Maßnahmen, möglich.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass statt der Trocknung mit Luft und einer Misswirtschaft im Klimaschutz, hohem Wasserverbrauch, Kosten für Wasser und Luftverschmutzung, elektrische Energie kWEL, abluftfrei zur Verdampfung in dem Kreislauf bei höheren Siedetemperaturen eingesetzt ist, hochwertige Wärme als Destillat aus Wasser - statt N2 - im Kreislauf entsteht und das Trockengut in Dampfatmosphäre behandelt wird, um die bekannten Entorebacteriaceens in einer Menge von 10 * 106 EB / g auf < 10 / g oder 1 ppm zu reduzieren. Näheres: Klärschlamm Trocknung. Es ist nämlich so, dass destilliertes, dampfförmiges Wasser bei 1 °C Abkühlung eine Energie von 560 kcal / kg H2O freisetzt und Luft bei 100 °C eine Wärme von 0,24 kcal / kg Luft freisetzt. Demgemäß sind Heizfunktion, Entkeimung, Wertigkeit der Abwärme um den Faktor (56/ 0,24) 2.333 oder 233.300 % durch Energie Umwandlung aufgebessert. Vorteil: Vermeidung von Luft und Abluft (Verlusten).
  • Die durch die indirekten Wärmetauscher erzielten Vorteile bestehen darin, statt verfehlter Klimapolitik mit Energievernichtung auf Kosten der Allgemeinheit, regenerative Energie, abhängig von Ort und Zeit jeweils als überschüssige Netzenergie (kW) in hochwertige Abwärme (kWhth) umzuwandeln und die Einsparung fossiler Energieträger zu bewirken; Wesentlicher Vorteil: Destillation und Gewinnung von Dampf für Heizzwecke.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 2 angegeben. Die Weiterbildung nach Anspruch 2 ermöglicht es, einen anderen Wärmetauscher für Dampf als Energieträger vorzusehen. Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, statt dem Export der überschüssigen Netzenergie, die Energie unmittelbar zusammen mit dem gedrosselten Wärmetauscher für Dampf zu verwenden, um bei Engpässen fossile Energie einzusetzen. Vorteil: eine Dynamisierung der Energiewende sowie Verwendung von Netzenergie, statt dem Verlust von 0,198 €/kWh.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 3 angegeben. Die Weiterbildung nach Anspruch 3 ermöglicht es, ein Stellventil vorzusehen. Der erzielte Vorteil besteht darin, statt bei wechselnden (Dampf-)drücken und minderwertigen Temperaturen den Verlust von Destillat, H2ODAMPF durch ein Stellventil zu begrenzen. Vorteil: geregelter Klimaschutz, ohne CO2 Preise.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 4 durch einen Quench Kühler in der Fortluftleitung mit den Wärmetauschmitteln Wasser und Wasserdampf vorgesehen. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile nach Anspruch 4bestehen darin, statt niederwertiger Temperaturwechsler bei Chillern, einen Wärmetauscher nach F28C 3/06 mit den Wärmetauschmitteln Wasser und Wasserdampf mit hochwertiger Wärme und Kondensation von Destillat, H2O zu nutzen. Vorteil: Klimapolitik durch emissions-freie Energie Umwandlung und Absperrvorrichtung durch Quench Kühler.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 5 durch eine Fortluftleitung für Inerte vorgesehen. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile nach Anspruch 5 bestehen darin, statt der Ableitung der niederwertigen Energie eine Fortluftleitung für (nicht kondensierbare) Inerte z.B. aus dem Trocknergut TS vorzusehen. Vorteil: Klimapolitik durch Entstinkung bei Klärschlamm und verschmutzter Wäsche.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 6 durch einen Quench Kühler in dem Kreislauf stromabwärts des Trockner vorgesehen. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile nach Anspruch 6 bestehen darin, statt einer Anreicherung von Staub und Feinstaub, die Verunreinigungen in dem Quench zu benetzen und in dem Wasser abzuscheiden. Vorteil: Abscheide Funktion bei 6.000 g, der 6.000-fachen Erdbeschleunigung (g).
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 7 durch eine Kühlung für Destillat in dem Quench Kühler vorgesehen. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile nach Anspruch 7 bestehen darin, statt Luftverschmutzung, Feinstaubemission und Biobeeten, eine Reinigung mit adiabate Eindampfung der Waschlaugen in dem Kreislauf vorzusehen. Vorteil: statt CO2 Bepreisung, adiabates Eindampfen, nach dem 1. Hauptsatz der Wärmelehre. ( DE 20 2015 002 443U1 )
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen,
    • 1 Diagramm der Energie Umwandlung
    • 2 Trockner für abluftfreie Trocknung
  • In 1 ist der Stand der Technik beim Klimaschutz, anhand der Umwandlung der Energie, bei den Ist Kosten, Stand 2017, für die Verbraucher in der Bevölkerung, unter Einbeziehung der Trocknung als Diagramm 1 abgebildet, das mit einer Energieform 2 im Zentrum, der Umwandlung dieser Energie in Wärme 3, in Kälte 4, in Arbeit 5 sowie der Umwandlung nach der DENA 6, von Netzenergie 2 in fossile Energie, kWhEL in CH4, sowie einer Obergrenze 7 für regenerative Energie kWEL und mit den abgerechneten Bezugspreisen für 2017 in der Weise aufgebaut ist, dass
    1. (1) die Benachteiligung der Verbraucher durch die Energieverluste von 79 % und
    2. (2) die IST Kosten von 500 € / t H2O und Stand der Technik für Verbesserungen in Trocknern mit Destillat aufgezeigt sind.
  • Ausgehend von der Benachteiligung bei der Vernichtung der Werte mit Kosten von 500 € pro Tonne Wasserverdampfung bei Wäschetrocknern und der Misswirtschaft bei der Vernichtung von Werten zu Lasten der Allgemeinheit, sind weitere Vorteile mit der direkten Verwendung von Energie im Zusammenhang mit 2 beschrieben.
  • Nach der Darstellung in 2 ist ein Trockner zur abluft-freien Trocknung in einem Kreislauf als Schema abgebildet, das aus dem Gehäuse 10 des Trockner mit einem feuchten Trockengut TS 11, einer weiterführenden Rohrleitung 12, einem Ventilator 13, über einen Filter 14 oder einen Zyklon Abscheider 15, einem Quench Kühler 16 nach F28C 3/06 zur Abtrennung von Staub und adiabater Eindampfung von Waschlaugen, aus einer indirekten Heizstufe 17 mit Dampf und gasförmigen Wärmeträgern, aus einer Elektro Heizung 18 für Netzenergie, mit einer Weiterleitung der Trocknungsmedien (Destillat) zu dem Trockengut 11, sowie einer Absperrvorrichtung 19, in einer Fortluftleitung 20, einem Quench Kühler 21 mit den Wärmetauschmittel H2O und Dampf zur Aufheizung von Flüssigkeiten, Waschlaugen oder Klärschlämmen, mit einem Zulauf 8 und einem Ablauf 9 von Betriebsflüssigkeiten, H2O und einer Ableitung von Inerten, nicht kondensier baren Medien, in der Weise aufgebaut ist, dass Klimapolitik statt mit Umwandlung von Netzenergie in Gas CH4 nach der DENA, durch eine unmittelbare Nutzung der Netzenergie in der Elektro Heizung 18 umgesetzt wird und der überhöhte Gasverbrauch der Trockner bei 2 kWh pro kg H2O und die Benachteiligung von Verbrauchern durch die Misswirtschaft der Energieumwandlung zu CH4 und der Klimaschaden durch weitere CO2 Emissionen vermieden werden.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus wissenschaftlichen Daten:
    Aktuelle Kosten
    Netzenergie - Elektro 0,25 € / kWh
    Netzenergie - Gas CH4 0,052 € / kWh
    Energieumwandlung Elektro in CH4 - Quelle DENA
    Verlust, bei 100 % erreichter Umwandlung 0,198 € / kWh
  • Erzeugung von Heizwärme in Gas Trockner
    Verbrauch Kosten bei Gas Trockner 2 kWh / kg H2O
    Ist Kosten pro t Dampf (2 * 0,25 * 1000) 500 € / Tonne Dampf
    Erzeugung von Arbeit: 3 × 0,25 € 0,75 € / kWhEL
    Energie Bilanz über Gas Wäschetrockner
    Energieverbrauch pro kg Wäsche: IST 2 kWh / kg H2O
    Neuer Trockner: Energiebedarf bei 100 °C:
    El. Energie: 539 kcal + 0,46 × 70 °C = 571 kcal 0,664 kWh / kq H2O
    Klimaschutz / Einsparung neuer Trockner 1,336 kWh / kg H2O
    Kosten beim Verbraucher 0,664 * 0,25 € 0,166 € / kg H2O
    Kondensation - destillierter H2ODAMPF 539 kcal / kg H2O
    Einsparung: 539 / 860 = 0,62 kWh / kg H2O (-) 0,137 €
    Ist Kosten für neue Trockner, netto 0,029 € / kg H2O
    Ist Kosten, Stand d. Technik 500/1000 0,500 € / kq H2O
    Einsparung bei Verbraucher Kosten 0,471 € / kg H2O
    Kosten Einsparung (%): 471 / 500 * 100 94,2 % in neuen Trockner
    Enterobacteriaceen in Klärschlamm* durch Destillation von H2O
    Messungen bei Klärschlamm 10 * 106 EB pro g Klärschlamm
    Trocknung bei 95 % TS und 95 °C 10 EB / g TS
  • (Klärschlamm Verordnung: Rückgewinnung von Phosphor als Pentoxid P2O5)
    Trockengut mit 75 % - TS 750 kg / h
    Destillation / Verdampfung 250 kg / h
    Energiebedarf: 250 × 1.100* kcal 275.000 kcal aus Verbrennung
    Trockensubstanz 750 kg TS / h
    Heizwert im Schlamm > 2.500 kcal /kg
    Gesamt Heizwert 750 kg × 2.500 1.875.000 kcal / h
    Energie Überschuss 1.600.000 kcal / h
    Schlamm-Menge / Tag 24 h × 750 18.000 kg - 18.000.000 g /Tag
    Einwohnergleichwerte EWG mit 60 g / EW 300.000 EWG
    *) aus Dauerbetrieb und zurückliegenden Untersuchungen
    Technische Daten: Basic Engineering
    Destillat im Kreislauf: H2O 4.400 Nm3 / h (H2O)
    Platzbedarf: Grundfläche (1 × 1,5) m 1,5 m2
    Destillat Temperatur 210 °C
    Spez. Leistung pro m2 200.000 EWG pro m2
  • Wesentlicher Vorteil:
    • o Nutzung von Elektro Energie zur abluftfreien Trocknung mit Null Immission und Rückgewinnung von Wasser aus Destillat - (Menschenrecht);
    • o Neue Geräte mit Trocknungsmedien, dem Destillat von Wasser;
    • o Klimaschutz und Entlastung der Allgemeinheit sowie der Verbraucher von den Verlusten durch die Energieumwandlung in Gas CH4.
  • Bezugszeichenliste
    • 1 -
    Diagramm, Kreis-
    2 -
    Energie, fossil, Elektro
    3 -
    Wärme
    4 -
    Kälte
    5 -
    Arbeit
    6 -
    DENA Energie: CH4
    7 -
    Obergrenze, regenerative Energie
    8 -
    Betriebsflüssigkeit, Zulauf
    9 -
    Betriebsflüssigkeit, Ablauf
    10 -
    Gehäuse
    11 -
    TS, Trockengut
    12 -
    Rohrleitung
    13 -
    Ventilator
    14 -
    Filter
    15 -
    Zyklon, Abscheider
    16 -
    Quench Kühler
    17 -
    Heizstufe, indirekt
    18 -
    Heizstufe, elektrisch
    19 -
    Absperrvorrichtung
    20 -
    Fortluftleitung
    21 -
    Quench Kühler
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012208174 B4 [0003]
    • DE 102014010498 U1 [0005]
    • DE 202015002443 U1 [0016]

Claims (7)

  1. Trockner für abluftfreie Trocknung mit einem Ventilator (13) in einem Kreislauf von Trocknungsmedien, dem Destillat von Wasser (11), wobei für Destillat o Wärmetauscher (17, 18) für indirekte Beheizung, davon einer (18) mit elektrischer Energie o und eine Fortluftleitung (20) mit einer Absperrvorrichtung (21, 19) vorgesehen sind.
  2. Trockner für abluftfreie Trocknung nach dem vorstehenden Anspruch, wobei ein Wärmetauscher (17) für Dampf als Energieträger vorgesehen ist.
  3. Trockner für abluftfreie Trocknung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Stellventil (19) vorgesehen ist.
  4. Trockner für abluftfreie Trocknung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Quench Kühler (21) mit den Wärmetauschmitteln, Wasserdampf und Wasser (8, 9) in der Fortluftleitung (20) vorgesehen ist.
  5. Trockner für abluftfreie Trocknung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Fortluftleitung (20) für Inerte vorgesehen ist.
  6. Trockner für abluftfreie Trocknung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Quench Kühler (16) in dem Kreislauf (10, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 11) stromabwärts des Trockner (10) vorgesehen ist.
  7. Trockner für abluftfreie Trocknung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Kühlung für Destillat in dem Quench Kühler (16) vorgesehen ist.
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