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Trockner für eine durchlaufende Warenbahn Die Erfindung betrifft
einen Trockner für eine durchlaufende Warenbahn, bei deren Heißlufttrocknung freiwerdende
Schadstoffe von der im Trocknergehäuse umgewälzten Luft aufgenommen und nachverbrannt
werden, mit einer Nachverbrennungseinrichtung, der mittels eines Gebläses die die
Schadstoffe enthaltende Luft des Trockners zuführbar ist, und mit einem von der
Nachverbrennungseinrichtung geheizten Wärmetauscher, dessen erwärmte Heißluft mittels
eines Gebläses auf die zu trocknende Warenbahn blasbar ist.
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Die Qualität eines Trockners für eine durchlaufende Warenbahn wird
nach mehreren Kriterien beurteilt, von denen vor allem der Wärmebedarf für die Trocknung
und die Regelfähigkeit der Temperatur der Atmosphäre des Trockners wesentlich sind.
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Man hat versucht, den Wärmebedarf dadurch möglichst klein zu halten,
daß die Rauchgase der Nachverbrennung einem Wärmetauscher zugeführt werden, der
Frischluft aufheizt und als Heißluft dem Trockner zuführt. Dieser Vorschlag stellt
jedoch keine wirtschaftliche Lösung dar, denn für die aufgeheizte Frischluft muß
eine entsprechende Menge Abluft aus
dem Trockner entfernt werden,
was mit einem beträchtlichen Wärmeverlust verbunden ist. Hinzu kommt, daß schon
für die durch den Ein- und Auslaufschlitz der Warenbahn in das Trocknergehäuse infolge
des dort herrschenden Unterdruckes einströmende, nicht erwärmte Frischluft eine
entsprechende Abluftmenge aus dem Trockner entfernt werden muß (DT-OS 2 124 197).
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die gesamte Luft des Trockners
zur Aufheizung dem Wärmetauscher zuzuführen; doch da die Luftmenge sehr groß ist,
wurde das einen sehr großen Wärmetauscher erfordern Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, einen Trockner der eingangs genannten Art zu schaffen, der wirtschaftlicher
als bekannte Trockner zu beheizen ist Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß dem Wärmetauscher als zu erwärmende Luft ein Teil der die Schadstoffe
enthaltenden sich im Trocknergehäuse befindlichen Luft zuführbar ist.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine wesentliche Einsparung
an Wärmeenergie dann erzielt werden k:rn, wenn dem Wärmetauscher nicht die auf einem
niedrigen Temperaturniveau liegende Frischluft sondern die auf einem wesentlich
höheren Temperaturniveau liegende, die Schadstoffe enthaltende Luft des Trockners
zugeführt wird. Der mit den den Trockner verlassenden Rauchgasen verbundene Wärme
energieverlust ist verhältnismäßig klein, da einerseits das Volumen der Rauchgase
klein ist und andererseits das Temperaturniveau niedrig ist, weil ein großer Teil
der Wärmeenergie der Rauchgase im Wärmetauscher für die Erwärmung der fleißluft
des Trockners zurückgewonnen wird.
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Vorzugsweise ist der achverbrennungseinridtung und dem Wärmetauscher,
die sich in Trocknergehäuse befinden, ein Verteiler für die vom Gebläse zugeführte,
die Schadstoffe enthaltende Luft vorgeordnet, der in Abhängigkeit vomWärmebedarf
des Trockners des Volumenverhältnis des der Nachverbrennungseinrichtung zugeführten
Luftanteils und des dem Wärmetauscher zugeführten Luftanteils einstellt. Mittels
eines einzigen Verteilers, z.B. in Form einer Klappe, und eines einzigen Gebläses
ermöglicht diese Ausbildung der Erfindung die Steuerung der fr den Trockner benötigten
Wärme.
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Unl bei Inbetriebnahme des Trockners dessen Atmosphäre schnell aufzuheizen,
weist die von der Nachverbrennungseinrichtung zum Wärmetauscher führende Verbindung
für die Rauchgase einen unmittelbar in das Trocknergehäuse führenden Ausgang auf.
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Bei dieser Ausbildung der Erfindung kann sämtliche, vom Gebläse angesaugte
Luft über die Nachverbrennungseinrichtung gegeben und unter maximaler Zufuhr von
Brennstoff zu dem Brenner aufgeheizt werden. Der Kreislauf der Luft im Trockner
findet dann nur über die Nachverbrennungseinrichtung statt.
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Ab luft wird in dieser Betriebsphase nicht aus dem Trockner ausgefördert,
wenn der Verteiler nur den Eingang zur Nachverbrennungseinrichtung öffnet, so daß
auch keine Wärmeenergie verlorengeht.
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Um eine schnelle Temperaturabsenkung vornehmen zu können, wenn die
TEmperatur der Atmosphäre im Trockner zu groß wird, weist der Wärmetauscher vorzugsweise
zwischen seinem Eingang und seinem Ausgang für die zu erwärmende, Schadstoffe enthaltende
Luft einen zweiten Ausgang auf, der mit dem Eingang des dem Verteiler vorgeordneten
GEbläses verbunden ist.
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Der Nachverbrennungseinrichtung wird dann Luft höherer Temperatur
als die des Trockners zugeführt, so daß die Brennstoffzuiiihr zur Nachverbrennungseinrichtung
gedrosselt werden kann, was sich in einer Absenkung der Temperatur der Atmosphäre-
des Trockners hemerkbar macht.
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Für eine schnelle Absenkung der Temperatur der Atmosphäre des Trockners
kann außerdem am Eingang des Wärmetauschers ein Ventil, z.B. eine Klappe, vorgesehen
sein, mit dem in Abhängigkeit vom Wärmebedarf des Trockners das Volumenverhältnis
des dem Wärmetauscher zuzuführenden Anteils und des dem Abluftkanal zuzuführenden
Anteils der die Schadstoffe enthaltenden Luft einstellbar ist. Diese Klappe ermöglicht,
daß bei einem Trocknerstop die Temperatur der Atmosphäre im Trockner schlagartig
abgesenkt werden kann, denn durch vollständiges Schließen des Eingangs des Wärmetauschers
und Öffnen des Ausgangs zum Abluftkanal und Ausschalten des Brenners wird die Temperatur
der Atmosphäre des Trockners schnell abgesenkt, weil eine weitere Erwärmung nicht
mehr stattfindet und mit der zum Abluftkanal geförderten Ab luft die Wärmeenergie
aus dem Trocknergehäuse herausgefördert wird.
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Für eine schnelle Aufheizung des Trockners ist es ferner von Vorteil,
wenn vom Wärmetauscher ausgehende Leitungen für die Heißluft zu den Gebläsen führen
und insbesondere die Leitungen unmittelbar vor den Eingängen der Gebläse enden.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel
schematisch darstellenden Zeichnung näher erläutert.
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Der Trockner weist ein Gehäuse 1 mit einem Einlaßschlitz 2 und einem
Auslaßschlitz 7 für eine durchlaufende Warenbahn 4 auf, z.B. eine aus dem Offsetdruckprozeß
kommende Warenbahn. Die Warenbahn 4 wird freischwebend durch das Gehäuse 1 mittels
Blasluft gefördert, die aus oberhalb und unterhalb der Warenbahn 4 angeordneten
Düsen 5, 6 strömt, die von Gebläsen 7, 8 mit Heißluft gespeist werden. Die Heißluft
wird den Gebläsen 7, 8 über eine von einem Wärmetauscher 9 ausgehende und sich verzweigende
Leitung 10 zugeführt. Außerdem saugen sie aus dem Trocknergehäuse 1 Luft an, da
die Leitungen 10 nicht dicht an den Eingängen der Gebläse 7, 8 angeschlossen sind,
sondern ihre Ausgänge kurz davor münden. Die von den Gebläsen 7, 8 den Düsen 5,
6 zugeführte Luft ist also eine Mischluft, deren Temperatur von dem Anteil und der
Temperatur der über die Leitung 10 zugeführten Heißluft abh?~ngt .
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Der Wärmetauscher 9 wird von den Rauchgasen einer Nachverbrennungseinrichtung
11 beheizt, die einen über eine Leitung 12 mit Brennstoff versorgten Brenner 13
aufweist. In der Leitung 12 ist ein Brennstoffregelventil 14 angeordnet, das durch
eine nicht dargestellte Steuerungseinrichtung mit einem in der Nachverbrennungseinrichtung
11 angeordneten, ebenfalls nicht dargestellten Fühler in Abhängigkeit von der dort
herrschenden Temperatur gesteuert wird. Der Nachverbrennungseinrichtung 11 ist ein
Verteiler in Form einer einstellbaren Klappe 15 vorgeordnet, die die von einem Gebläse
16 geförderte Luft aufteilt in einen der Nachverbrennungseinrichtung 11 zugeführten
Anteil und einen der Leitung 17 zugeführten Anteil, die zum Eingang des Wärmetauschers
9 und zu einem Abluftkanal 18 führt. Mit einem am Eingang des Wärmetauschers angeordneten
Ventil in Form einer Klappe 19 kann der Eingang 20 zum Wärmetauscher 9 geschlossen
und der Zugang der Leitung 17 zum Abluftkanal 18 geöffnet werden.
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Der Wärmetauscher 9 ist derart im Kanal 21 für die Rauchgase der Nachverbrennungseinrichtung
11 angeordnet, daß die ihm über den Eingang 20 zugeführte, zu erwärmende Luft die
Rauchgase im Gegenstrom mehrfach kreuzt. Der Rauchgaskanal 21 führt zu dem Abluftkanal
18 Zwischen den Brennern 13 und dem Wärmetascher 9 weist der Rauchgaskanal 21 einen
unmittelbar in das Innere des Trocknergehäuses 1 führenden Ausgang 22 auf, der durch
eine Klappe 23 verschließbar ist.
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Zwischen den Eingang 20 und dem Ausgang 24 des Wiametauschers 9 ist
ein zweiter, durch eine Klappe 25 zu öffnender Ausgang 26 angeordnet, von dem eine
Leitung 27 zu dem Eingang des der Verteilerklappe 15 vorgeordneten Gebläses 16 führt.
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Die Leitung 27 endet kurz vor dem Eingang des Gebläses 16, so daß
Mischluft aus der über die Leitung 27 zugeführten Luft und der Luft aus den Trocknergehäuse
vom Gebläse 16 gefördert wird Sämtliche beschbjn-n Einrichtungerl sind innerhalb
des Trockrlerg2hiuses 1 angeordnet, so daß sich ein kompakter
Aufbau
ohne Dichtungsprobleme der einzelnen Leitungen ergibt.
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Der erfindungsgemäße Trockner arbeitet auf folgende Weise: Zur Inbetriebnahme
wird die Verteilerklappe 15 derart verstellt, daß die gesamte, vom Gebläse 16 geförderte
Luft der Nachverbrennungseinrichtung 11 zugeführt wird. Die Klappe 20 ist offen,
so daß die Rauchgase nicht dem Abluftkanal 13 sondern dem Gehäuseinnern des Trockners
zugeführt werden.
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Dabei wird der Brenner 13 mit kleiner Brennstoffmenge gestartet, wobei
die Verteilerklappe 15 den Zugang zum Brenner 13 synchron mit dem Öffnen des Ventiles
14, jedoch über proportional, öffnet, da beim Anheizen eine erhöhte Energie gebraucht
wird. Auf diese Weise ist es möglich, oiine Wärmeverlust den Trockner schnell aufzuheizen.
Sobald die gewünschte Temperatur erreicht ist, wird die Verteilerklappe 15 vor stellt,
so daß der größere Anteil der von Gebläse 16 geförderten Luft dem Wärmetauscher
9 zugeführt wird, wo dieser Luftanteil stark erwärmt wird und über die Leitung 10
den Gebläsen 7, 8 als Heißluft zugeführt wird, Im von dort über die Düsen 5, 6 gegen
die Warenbahn geblasen zu werden.
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In der Nachverbrennungseinrichtung 11 werden unter Zugab, von über
die Leitung 12 zugeführten Brennstoff @ie Schadstoffe verbrannt. Die Rauchgase gelangen
über den Wärmetauscher 9, in dem ihnen zur Aufheizung der Heißluft viel Wärme entzcgen
wird, zum Abluftkanal 18.
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Sollte die Temperatur im Trocknergehäuse 1 über das zulä@@ige Maß
steigen, dann öffnet sich die Klappe 25, so @@ß ein Tei@ der teilweise aufgeheizten
Heißluft dem Gebläse 16 direkt zugeführt wird. Der Wärmeinhalt dieses @@ifluftanteils
fehlt der den Gebläsen 7, 8 zugeführten Heiß@@@t, @ daß mehr Luft mit gering@@@r
TEmperatur aus dem Troc@@@ @@@uße @ngesaugt wird, wodurch die Temperatur im Trock@@rg@@@@
@ Senn@ll
abgesenkt wird. Da das Gebläse 16 über die Leitung 27
Luft höherer Temperatur erhält, würde bei gleich grdkr Brennstoffzufuhr in der Nachverbrennungseinrichtung
11 eine höhere Temperatur entstehen, wenn nicht der dort befindliche Temperaturfühler
die Brennstoffzufuhr am Ventil 14 entsprechend drosseln würde. Auf diese Weise wird
die Temperatur nicht nur schnell nachgeregelt sondern auch Energie gespart.
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Bei einem Maschinejnstop wird die Brennstoffzufuhr durch das Ventil
14 gesperrt, durch die Verteilerklappe 15 die Zufuhr von Luft zur Nachverbrennungseinrichtung
11 bis auf eine kleine Menge gesperrt und die Klappe 19 am Eingang 20 des Wärmetauschers
9 geschlossen, so daß die gesamte durch die Leitung 17 geförderte Luft dem Abluftkanal
18 zugeführt wird.
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Auf diese Weise kann die Temperatur im Trocknergehäuse 1 sehr schnell
bis auf einen niedrigen Wert abgesenkt werden.
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Statt der bevorzugten Verbrennung mit Flammenbildung kann auch eine
katalytische Verbrennung vorgesehen sein.
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Ansprüche: