DE2555600B2

DE2555600B2 - Verfahren zum Trocknen von textilem Fasermaterial, insbesondere Garnspulen

Info

Publication number: DE2555600B2
Application number: DE2555600A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm Johann Stockholm Karrer; Per Gustav Montreal Mellgren (Kanada)
Original assignee: KARRER SYSTEM AG ZOLLIKON ZUERICH (SCHWEIZ)
Current assignee: KARRER SYSTEM AG ZOLLIKON ZUERICH (SCHWEIZ)
Priority date: 1974-12-16
Filing date: 1975-12-10
Publication date: 1980-04-17
Also published as: SE7513951L; SE404249B; JPS5648792B2; JPS5184979A; DE2555600A1; GB1493297A; FR2333213B1; DE2555600C3; IN155897B; IT1050080B; US4075765A; CH590439B5; FR2333213A1; CH1666774A4

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von textilem Fasermaterial, insbesondere Garnspulen, bei dem ein gasförmiges Trocknungsmedium in einem geschlossenen Kreislauf nacheinander zwangsläufig durch zwei voneinander getrennte Fasermaterialfüllungen umgewälzt, nach jedem Durchgang durch eine Fasermaterialfüllung erhitzt und durch einen Kondensator mit Wasserabscheider von seiner Feuchtigkeit laufend befreit wird.

Ein solches Trocknungsverfahren ist bereits bekannt (SE-OS 3 71881 - nachveröffentlichte US-PS 39 27 478). Bei diesem Verfahren wird mit einer die Umwälzung des Trocknungsmediums bewirkenden Vakuumpumpe gearbeitet, wobei das Trocknungsmedium die Fasermaterialfüllungen mit einem Unterdruck und entsprechend geringer Dichte durchströmt. Beide Fasermaterialfüllungen werden im wesentlichen gleichzeitig bzw. mit gleichem Feuchtigkeitsgehalt eingebracht und getrocknet, wobei auch ein weitgehend gleicher Trocknungsverlauf beiden Fasermaterialfüllungen erstrebt wird. Dazu wird die Strömungsrichtung des Trocknungsmediums wenigstens einmal während des Trocknungsvorgangs umgekehrt, und es sind zwei Erhitzer für das Trocknungsmedium vorgesehen, so daß dieses unabhängig von der jeweiligen Strömungsrichtung vor jeder Einwirkung auf eine Fasermaterialfüllung erhitzt wird.

Zwar führt die Hintereinanderschaltung zweier Trocknungsbehälter bzw. zweier Fasermaterialfüllungen zu einem längeren Weg des Trocknungsmediums durch das Fasermaterial und damit zu einer besseren Ausnützung des Wärmeinhalts des Trockenmediums, wobei sich auch eine mehrmalige Umkehr der Strömungsrichtung des Trocknungsmediums durch eine gleichmäßigere Verteilung der Feuchtigkeit in den beiden Fasermaterialfüllungen vorteilhaft auswirkt, jedoch ergeben sich immer noch vergleichsweise lange Trocknungszeiten mit einem unerwünscht hohen Wärmeverbrauch. Der Grund ist darin zu sehen, daß insbesondere während der Schlußtrocknung ineffektiv gearbeitet wird, weil die weniger dichten Schichten mit " abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt immer stärker vom Trocknungsmedium durchströmt werden, so daß die dichteren und feuchteren Zonen der Fasermaterialfüllung immer weniger durchströmt werden, so daß das Trocknungsmedium zunehmend weniger Feuchtigkeit

in aufnimmt, die Trocknungsleistung absinkt und der auf die Trocknungsleistung bezogene Energieaufwand ansteigt. Die Umkehrung der Strömungsrichtung des Trocknungsmediums führt zu keiner grundlegenden Änderung dieser Verhältnisse, sondern bewirkt nur eine begrenzte gleichmäßigere Verteilung der Feuchtigkeit der beiden Fasermaterialfüllungen, wodurch zwar einer örtlichen Übertrocknung des Fasermaterials entgegengewirkt werden kann, die Feuchtigkeitsaufnahme durch das Trockriungsmeuium während der Schlußlrocknung jedoch nicht wesentlich gesteigert werden kann.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren so durchzuführen, daß während des gesamten Trocknungsverfahrens mit einer hohen Trocknungsleisti'ng bei gleichzei- tig verbesserter Ausnutzung der aufgewandten Energie gearbeitet wird, ohne daß übermäßige Wärmebeanspruchungen des Fascrmaterials zu befürchten sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Trocknungsmedium unter Erzeugung von

m Wärme in ihm verdichtet und durch beide Fasermaterialfüllungcn umgewälzt wird und daß mit zeillich versetztem Trocknungsbeginn der beiden dementsprechend stets unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt aufweisenden Fascrmaterialfüllungen gearbeitet wird.

Die — an sich bekannte — Verdichtung des Trocknungsmediums führt in Verbindung mit der höheren Dichte auch zu einem A..stieg des Wärmeinhalts, so daß das umzuwälzende Volumen des Trocknungsmediums verringert werden kann, was bereits eine Encrgiccinsparung bedeutet. Im übrigen wird aber auch die Verdichterarbeit weitgehend in eine Erwärmung des Trocknungsmediums umgesetzt und dadurch für den Trocknungsvorgang selbst nutzbar gemacht, so daß insoweit eine Erwärmung mittels eines Lufterhitzers entfallen kann. Der zeitlich versetzte Trocknungsbeginn zwischen den beiden Fasermaterial· füllungcn bewirkt, daß die diesen entzogene Gesamtfeuchtigkeil, also die spezifische Trocknungsleistung je Umlauf des Trocknungsmediums stets relativ hoch ist imd über die gesamte Trocknungsdauer gesehen vergleichsweise geringen Schwankungen ausgesetzt ist. Anders ausgedrückt wird die beim Durchströmen der einen Fasermaterialfüllung nur unzureichend genutzte Wärmeenergie in der anderen Fasermatcrialfüllung zur Trocknung nutzbar gemacht. Dabei trägt die vom Trocknungsmedium in der Füllung mit dem höheren Feuchtigkeitsgehalt aufgenommene Feuchtigkeit zur schonenden Trocknung der bereits in stärkerem Maße getrockneten Füllung bei. Es leuchtet daher ein, daß das erfindungsgemäße Verfahren zu einer besonders effektiven Trocknung mit hoher Trocknungsleistung. geringem Energieverbrauch und schonender Behandlung führt. Zweckmäßig werden beide Fasermaterialfüllungen

mit unter Überdruck stehendem Trocknungsmedium durchströmt. Ein im gesamten Kreislauf vorhandenes, über dem Atmosphärendruck liegendes Druckniveau trägt zur energiesparenden Trocknung bei.

Ferner is! es auf Grund der vorstehenden Darlegungen sinnvoll, nach jedem Einbringen einer neuen zu trocknenden Fasermaterialfüllung die Strömungsrichtung des Trocknungsmediums umzukehren. So kann einfach eine fertig getrocknete Fasermaterialfüllung durch eine neue zu trocknende Füllung ersetzt werden, ohne daß sich die Reihenfolge ändert, in welcher der Verdichter, die feuchtere Füllung, die trockenere Füllung und der Kondensator mit dem Wasserabscheider durchströmt werden.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer schematischen Zeichnung einer zu seiner Durchführung geeigneten Trocknungsanlage näher erläutert.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die is Anlage zum Trocknen von Fasermaterial zwei mit 1 und 7. bezeichnete identische Behälter, wobei deren Aufbau aus dem im Schnitt dargestellten Behälter 1 entnommen werden kann.

Mit 3 ist eine im unteren Teil des Behälters angeordnete innere Kammer bezeichnet, die an ihrer Oberseite eine Mehrzahl von aufrechten, perforierten Rohren 4 trägt, deren Inneres mit der Kammer 3 in Verbindung steht. Die Rohre 4 bilden Träger für die Fasermaterialfüllung des Behälters, die im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Kreuzspulen 5 gebildet ist. Die Kreuzspulen 5 erstrecken sich auf den Roiiren 4 in der mit 6 bezeichneten äußeren Kammer des Behälters, die mit der inneren Kammer 3 nir über das Fasermaterial der Garnspulen in Verbindung steht.

Die beiden äußeren Kammern 6 stehen miteinander über eine Verbindungsleitung 11 in Verbindung, die einen mit 13 bezeichneten Lufterhitzer enthält. Die beiden inneren Kammern 3 der Behälter 1 und 2 stehen über mit 12a bzw. 12ft bezeichnete Abschnitte einer J5 weiteren Verbindungslcitung 12 mit einem Vierwegventil 14 in Verbindung. Ein weiteren Leitungsabschnitt 12c, der einen Kundensator 19 und einen Wasserabscheider 20 enthält, verbindet das Vierwegventil mit einem Kompressor 18. Die Druckseite des Kompressors 18 ist -to über einen Leitungsabschnitt ildmil dem Vierwegventil 14 verbunden. Jede der beiden Verbindungsleitungen 11 und 12 enthält den Behältern 1 und 2 benachbart angeordnete Absperrventile 15 bzw. 16 sowie Überbrückungsleitungen 25 und 26, die durch je ein Ventil 27 bzw. 28 ihrerseil.s absperrbar sind.

|c nach Stellung des Ventiles 14 steht der Kompressor 18 entweder über die Leitung 12a mit der inneren Kammer 3 des Behälters 1 oder über die Leitung 126 mil derjenigen des Behälters 2 in Verbindung, während so dementsprechend die Strömungsrichtung des Trocknungsmediums in der Leitung 11 sich ändert. Die Kreuzspulen 5 in den beiden Behältern 1 und 2 können somit abwechslungsweise von innen nach außen oder von außen nach innen durchströmt werden.

Das Trocknungsmedium, z. B. Luft, wird durch den Kompressor 18 auf einen Druck von 5 atü verdichtet. Dabei erhitzt sich das Trocknungsmedium und ist dementsprechend in der Lage, beim Durchgang durch die nassen Garnspulen im Behälter 1 bzw. 2 Feuchtigkeit M> zu verdampfen und abzuführen. Um im Trocknungsmedium mindestens einen Teil der an die G?rnspulen im Behälter 1 abgegebenen Wärme zu ersetzen, wird das Trockr>ungsn?edium vor dem Eintritt in den Behälter 2 durch den Lufterhitzer Ii geführt.

Damit das Trocknungsmedium über die ganze Dauer des Trocknungsvorganges in einem seiner Temperatur und Druck entsprechenden Maß Feuchtigkeit verdampfen und abführen kann, wird der Trocknungsvorgang in den Behältern 1 und 2 zu unterschiedlichen Zeitpunkten in Gang gesetzt und beendet. Hierzu kann die Vorrichtung in Betrieb genommen werden, wenn z. B. der Behälter 1 seine Fasermaterialfüllung in Form von nassen Kreuzspulen erhalten hat. Anderseits sind, da der Behälter 2 z. B. noch leer ist, die Ventile 15 und 16 desselben geschlossen, während das Ventil 28 in der Überbrückungsleitung 26 offen ist.

Während dieser Phase befindet sich puch der Lufterhitzer noch nicht im Betrieb und das Trocknungsmedium gelangt nach dem Austritt aus dem Behälter 1 über die Verteilleitung 11 sowie den Leitungsabschnitt 126 und das Ventil 14 unmittelbar zum Kondensator 19.

Hat nun die Trocknung im Behält...-1 eine bestimmte Zeit angedauert, so ist infoige zunehmer der Trocknung der Kreuzspulen 5 auch die Feuchtigkeitsaufnahme des Trocknungsmediums zurückgegangen.

Nunmehr werden die Ventile 15 und 16 am Behälter 2, der inzwischen mit nassen Kreuzspulen 5 gefüllt ist, geöffnet, während das Ventil 28 geschlossen wird. Gleichzeitig wird der Lufterhitzer 13 in Betrieb gesetzt. Das Trocknungsmedium, das nun den Behälter 1 mit immer geringer werdendem Feuchtigkeitsgehalt verläßt, strömt nun durch die Kreuzspulen 5, die im Behälter 2 angeordnet sind. Da aus diesen nassen Kreuzspulen relativ viel Feuchtigkeit aufgenommen werden kann, läßt sich das Trocknungsmedium bis zu seiner vollen Kapazität ausnützen.

Hat die Trocknung der Kreuzspulen im Behälter 1 das notwendige Maß erreicht, so kann dieser Behälter kurz geschlossen werden, indem das Ventil 27 geöffnet und die zugehörigen Ventile 16 und 15 geschlossen v/erden. Unter Aufrechterhaltung des Trocknungsvorganges im Behälter 2, können die getrockneten Spulen dem Behälter 1 entnommen und dieser mit nassen Kreuzspulen erneut gefüllt werden. Dabei kann es zweckmäßig sein, vor der Aufnahme des Trocknungsvorjpanges im Behälter 1 durch Umschaltung des Ventiles 14 den Behälter 2 mit dem Kompressor zu verbinden, während der Behälter 1 an den Kondensator angeschlossen wird.

Um die Fasermaterialfüllung in den Behältern rascher anzuheizen, z. B. zu Beginn des Trocknungsvorganges, kann es zweckmäßig sein, den Behältern Dampf von einer geeigneten Quelle zuzuführen. Entsprechende absperrbare Zuleitungen (nicht dargestellt) können an die Verbindungsleitungen 11 und 12 angeschlossen sein. Es k-'ΓιΠ auch Dampf als alleiniges Trocknungsmittel verwendet werden, um Garn, welches mit Farbstoffen in organischem Lösui.gsmittel gefärbt ist, unter Rückgewinnung des Lösungsmittels zu trocknen.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, kann die Verbindungsleitf.ng 12 bei 29 einen absperrbaren Druckluftanschluß aufweisen, um die Vorrichtung an eine äußere Druckluftquelle anzuschließen.

Falls erwünscht, kann der Trocknungsvorgang auch in einem Behälter allein durchgeführt werden, was infolge des für zwei Behälter dimensionierten Kompressors in erheblich verkürzter Zeit möglich ist.

Durch den gleichmäßigen Verlauf des Trocknungsvorganges wird sowohl eine Energie- wie auch eine Zeitersparnis erbracht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Palentansprüche:

1. Verfahren zum Trocknen von textilem Fasermaterial, insbesondere Garnspulen, bei dem ein gasförmiges Trocknungsmedium in einem geschlossenen Kreislauf nacheinander zwangsläufig durch zwei voneinander getrennte Fasermaterialfüilungen umgewälzt, nach jedem Durchgang durch eine Fasermaterialfüllung erhitzt und durch einen Kondensator mit Wasserabscheider von seiner Feuchtigkeit laufend befreit wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknungsmedium unter Erzeugung von Wärme in ihm verdichtet und durch beide Fasermaterialfüllungen umgewälzt wird und daß mit zeitlich versetztem Trocknungsbeginn der beiden dementsprechend stets unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt aufweisenden Fasermaterialfüllungen gearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß beide Fasermaterialfüllungen mit unter Überdruck stehendem Trocknungsmedium durchströmt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach jedem Einbringen einer neuen zu trocknenden Fasermaterialfüllung die Strömungsrichtung des Trocknungsmediums umgekehrt wird.