DE2449203C3 - Verfahren zum Trocknen von textilem Fasermaterial, insbesondere Garnspulen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von textilem Fasermaterial. insbesondere in Form von Garnspulen, bei dem das Fasermatcrial in einem zwei Kammern umfassenden Trocknungsbehälter so zwischen diesen Kammern angeordnet .vird, daß die beiden Kammern nur durch das Fasermaterial hindurch miteinander in Verbindung stehen, und ein gasförmiges Trocknungsmedium im Kreislauf durch die beiden Kammern und damit zwangsläufig durch das Fasermaterial umgewälzt und in einem mit Kondensator und Vakuumpumpe ausgestatteten Ncbenlcitungszweig von seiner Feuchtigkeit laufend befreit wird.

Ein solches Trocknungsverfahren ist bereits bekannt (DE-OS 20 10605). Hierbei wird mit einem einzigen Trocknungsbehälter gearbeitet, der in gleichbleibender Richtung durchströmt wird, wobei die Garnspulen von außen nach innen durchströmt werden, und es ist ein einziger Lufterhitzer vorgesehen, der vor dem Behälter in den Kreislauf des Trocknungsmediums eingeschaltet ist.

Dieses bekannte Trocknungsverfahren läßt sich im allgemeinen nicht mit der wünschenswerten hohen Trocknungsieistung betreiben, wozu mehrere Gründe beitragen. Im Fasermaterial kommt es mit fortschreitender Trocknung zunehmend zur Ausbildung von Kanälen, durch die das Trocknungsmedium bevorzugt strömt, sj daß insbesondere während der Schlußtrocknung die im Trocknungsmedium enthaltene Wärmeenergie nur ungenügend zur Trocknung ausgenutzt wird. Dabei wirkt sich auch der vergleichsweise kurze Strömungsweg durch das Fasermaterial ungünstig aus, und es muß unnötig viel Kraftenergie zur Umwälzung des Trocknungsmediums aufgewendet werden. Ferner besteht die Gefahr einer örtlichen Übertrocknung des Fasermaterials, der beim bekannten Verfahren durch dosierte Einleitung von Dampf in das umgewälzte Trocknungsmedium begegnet wird. Im Interesse einer das Fasermaterial schonenden Trocknung verbietet es

sich auch im allgemeinen, das Trocknungsmedium stärker zu erhitzen und mit einem erhöhten Temperaturgradienten zu arbeiten, um die Wärmeübertragung vom Trocknungsmedium auf das feuchte Material bei ί jedem Materialdurchgang und damit die Trocknungsleistung insgesamt zu erhöhen. Im übrigen würde eine solche Maßnahme auch zu einem Anstieg des Wärmeenergieverbrauchs führen.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so zu verbessern, daß eine gleichmäßige und schonende Trocknung mit vergleichsweise niedrigem Temperaturgradienten bei hoher Trocknungsleistung und vergleichsweise geringem Energiebedarf erzielt wird.

H Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Trocknungsmedium in einem einzigen geschlossenen Kreislauf nacheinander durch zwei gleichartige Trocknungsbehälter mit jeweils einer zwawgsweise durchströmten Fasermaterialfüllung umgewälzt und nach jedem Durchgang durch eine Fasermaterialfüllung erhitzt wird.

Auf diese Weise wird die Durchgangsstrecke durch das Fasermaterial bei jeder Kreislaufumwälzung des Trocknungsmediums etwa verdoppelt, so daß mehr Wärme an das Fasermaterial bzw. die zu entfernende Feuchtigkeit abgegeben werden kann, wobei ggf. auch noch im Interesse de.· Schonung des Fasermaterials und der Wirtschaftlichkeit des Trockrsungsvorgangs der Temperaturgradient herabgesetzt werden kann. Es

jo wurde festgestellt, daß die Durchströmung zweier Behälter bzw. Fasermaterialfüllungen anstelle nur eines Behälters bzw. einer Füllung den Aufwand an Kraftenergie kaum erhöht, da mit einer einzigen Pumpe gearbeitet werden kann, was zugleich eine Einsparung

v> beim Vorrichtungsaufwand bedeutet. Bei Anwendung einer Vakuumpumpe mit einer Druckdifferenz von beispielsweise 0,7 bar können auch große Kreuzspulen in zwei Behältern ohne wesentliche Erhöhung des Energieaufwands durchströmt wercc.n. Ferner hat sich gezeigt, daß die Zunahme der Feuchtigkeit des Trocknungsmediums beim Durchgang durch den ersten Trocknungsbehälter im wesentlichen keine negative Auswirkung auf den Trocknungseffekt im zweiten Trocknungsbehälter hat, da die erhöhte Luftfeuchtigkeit

4"j zu einer vorteilhaften Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit und damit des Wärmeübergangs auf das Fasermaterial führt. Daher wird erfindungsgemäß mit einem insgesamt verbesserten Wirkungsgrad und in einer das Fasermaterial besonders schonenden Weise getrocknet.

w Zweckmäßig wird das Verfahren so durchgeführt, daß während der Trocknung der beiden Fasermaterialfüllungen die Strömungsrichtung des Trocknungsmediums mindestens einmal umgekehrt wird. Diese Maßnahme führt nicht nur zu einer im wesentlichen gleichmäßigen

v> Einwirkung auf beide Fasermaterialfüllungen, insbesondere wird die Feuchtigkeitsverteilung sowohl zwischen den beiden Füllungen wie auch innerhalb der einzelnen Füllungen vergleichmäßigt. Dieses ist wiederum nicht nur für die schonende Fasermaterialbehandlung, son-

W) dem auch für die Trocknungsleistung von Vorteil, weil dem beschriebenen Kanalbildungseffckt zumindest in begrenztem Umfang entgegengewirkt wird. Durch häufigeres Umschalten der Slrömungsrichtung des Trocknungsmediums wird die durch wechselnde Diffusion erzielte gleichmäßigere Verteilung der Feuchtigkeit im Fasermaterial noch verbessert. Die Umschaltung selbst kann auf einfache Weise durch eine Ventilsteuerung erzielt werden, so daß es keiner zusätzlichen

Pumpe bedarf.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die dargestellte Trocknungsanlage besteht aus zwei Behältern 1 und 2 von gleicher Konstruktion. Wie beim Behälter 1 gezeigt, ist im unteren Teil eine innere Kammer 3 eingebaut, die perforierte Rohre 4 zum Aufsetzen von Fasermaterial in Form von angedeuteten Garnspulen trägt Auf diese Weise ist jede innere Kammer 3 mit der äußeren Kammer. 6 um die Kreuzspulen 5 herum durch das Fasermaterial auf den Spulen und durch die Rohre 4 mit den Perforationen verbunden.

Die innere Kammer 3 des Behälters 1 ist mit einem durch die Behälterwand geführten Anschlußstutzen 7 versehen, und ein gleicher Anschlußstutzen 8 ist der äußeren Kammer 6 zugeordnet. Der Behälter 2 ist mit entsprechenden Stutzen 9 und 10 versehen.

Die beiden in die äußeren Kammern 6 führenden Stutzen fs und 10 sind mit einer Leitung 1 ί verbunden, in der ein Lufterhitzer 13 und zwei Ventile Ha und lib angeordnet sind. Die beiden mit den inneren Kammern 3 verbundenen Stutzen 7 und 9 sind an zwei parallele Leitungen 12a und t2b mit Ventilen 14, 15, 16 und 17 angeschlossen. Eine Vakuumpumpe 18 ist mit ihrer Saugseite an die Leitung 126 mit den Ventilen 15 und 17 und mit ihrer Druckseite über einen Kondensator 19 und einen Lufterhitzer 20 an die Leitung 12a mit den Ventilen 14 und 16 angeschlossen. Eine Ablaßleitung 21 mit einem Ventil 22 ist an den Kondensator 19 angeschlossen, und vor dem Lufterhitzer 20 ist ein Ventil 23 angeordnet, so daß je nach Einstellung der Ventile 22 und Z3 die Druckseite der Vakuumpumpe 18 entweder über die Leitung 21 mit der Atmosphäre oder mit der Leitung 12a in Verbindung steht. Außerdem kann die Saugseite der Pumpe 18 mittels der Ventile 15 und 17 mit der einen oder anderen inneren Kammer 3 in den Behältern 1 und 2 oder mit beiden inneren Kammern 3 i.. Verbindung gesetzt werden. Ebenso kann die Druckseite der Pumpe 8 mittels der Ventile '.4 und 16 wahlweise mit einer der beiden oder mit beiden inneren Kammern 3 der Behälter 1 und 2 in Verbindung gesetzt werden.

An die Leitung 11 ist eine Leitung 24 mit einem Ventil 25 angeschlossen, das die Verbindung zur Atmosphäre herstellen kann. Eine Dampfquelle 28 ist über ein Ventil 27 an die Leitung 24 angeschlossen, so daß Luft oder Dampf oder eine Mischung von Luft und Dampf durch die Leitung 24 zugeführt werden kann.

Bei der Durchführung einer Trocknung ist es zweckmäßig, zuerst ehe mechanische £mwässerun£ vorzunehmen, indem man Luft oder Dampf oder eine Mischung von Luft und Dampf durch das Fasermaterial leitet, wie dies in der deutschen Auslegeschrift 19 02 306 angegeben ist.

Zu diesem Zweck wird die Saugseite der Vakuumpumpe 18 durch Öffnen der Ventile 15 und 17 mit den inneren Kammern 3 der Behälter 1 und 2 in Verbindung gesetzt Das Ventil 22 wird geöffnet und das Ventil 23 sowie die Ventile 14 und 16 werden geschlossen. Die Ventile 11a und 116 sind geöffnet. Ebenso werden die Ventile 25 und 27 zur Atmosphäre bzw. zur Dampfquelle 28 geöffnet.

Nach der Entwässerung erfolgt die eigentliche Trocknung, indem das Ventil 22 geschlossen und das Ventil 23 geöffnet wird. Ferner wird die Einstellung so vorgenommen, daß die Ventile 14 und 17 geöffnet und die Ventile J 5 und 17 geschlossen sind. Das Ventil 25 ist offen, so daß durch die Leitung 2< Verbindung zur Atmosphäre besteht, während die Dampfquelle 28 gegebenenfalls abgesperrt ist.

Die Vakuumpumpe 18 saugt auf diese Weise durch Behälter 2 Luft von der äußeren Kammer 6 zur inneren Kammer 3 durch das zu trocknende Fasermaterial, wobei das Trocknungsmedium Luft Feuchtigkeit aufnimmt, die im Kondensator '9 kondensiert, bevor die Luft in den Behälter 1 durch dessen innere Kammer 3 zurückgeführt wird. Infolge eines leichten Überdrucks durchströmt die Luft das Fasermaterial im Behälter 1 von innen nach außen und strömt dann von der äußeren Kammer 6 des Behälters 1 zurück zur äußeren Kammer 6 des Behälters 2. Vor dem Eintritt in jeden Behälter 1 bzw. 2 wird das Trocknungsmedium durch die Lufterhitzer 13 und 20 aufgewärmt. Nach einer gewissen Zeit kann die Zirkulationsrichtung des Trocknungsmediums durch Umstellen der Ventile 14, 15, 16 und 17 umgekehrt werden, se daß das Trocknungsmedium dann den Behälter 2 von innen nach außen und den Behälter 1 entgegengesetzt von außen nacl innen durchströmt. Durch die Änderung der Strömungsrichtung wird eine wesentliche gleichmäßigere Feuchtigkeitsverleilung im Faserma'erial erzielt.

Die einleitende mechanische Entwässerung kann auch während der Zirkulation in der oeschrieocnen Weise erfolgen bzw. in jedem Behälter 1 und 2 für sich vorgenommen werden, so daß sich der Effekt der für beide Behälter 1 und 2 vorgesehenen Vakuumpumpe 18 je Charge wesentlich erhöht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Trocknen von textilem Fasermaterial, insbesondere in Form von Garnspulen, bei dem das Fasermaterial in einem zwei Kammern umfassenden Trocknungsbehälter so zwischen diesen Kammern angeordnet wird, daß die beiden Kammern nur durch das Fasermaterial hindurch miteinander in Verbindung stehen, und ein gasförmiges Trocknungsmedium im Kreislauf durch die beiden Kammern und damit zwangsläufig durch das Fasermaterial umgewälzt und in einem mit Kondensator und Vakuumpumpe ausgestatteten Nebenleitungszweig von seiner Feuchtigkeit laufend befreit wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknungsmedium in einem einzigen geschlossenen Kreislauf nacheinander durch zwei gleichartige Trocknungsbehälter mit jeweils einer zwangsweise durchströmten Fasermaterialfüllung umgewälzt und nach jedem Durchgang durch eine Fasermaterialfüllung erhitzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Trocknung der beiden Fasermaterialfüllungen die Strömungsrichtung des Trocknungsmediums mindestens einmal umgekehrt wird.