DE2616347A1 - Continuous web dryer using recuperated heat - has hot and fresh air mixed near perforated plates forming air cushion - Google Patents
Continuous web dryer using recuperated heat - has hot and fresh air mixed near perforated plates forming air cushionInfo
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Abstract
Description
PATENTANWALTS BÜRO
D-4 DÜSSELDORF · 8CHUMANNSTR. 97PATENT AGENCY OFFICE
D-4 DÜSSELDORF · 8CHUMANNSTR. 97
PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dipl.-Ing. R. KNAUF ■ Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER ■ Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZPATENT LAWYERS:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ Dipl.-Ing. W. FLORACK Dipl.-Ing. R. KNAUF ■ Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER ■ Dipl.-Ing. HB COHAUSZ
13. April I976April 13, 1976
Anmelder: VITS-Maschinenbau GmbH, Winkelsweg 172, 4018 LangenfeldApplicant: VITS-Maschinenbau GmbH, Winkelsweg 172, 4018 Langenfeld
Verfahren und Vorrichtung zum Aufheizen eines Trockners und zum thermischen Nachverbrennen der Abluft des TrocknersMethod and device for heating up a dryer and for thermal post-combustion the exhaust air from the dryer
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufheizen eines Trockners und thermischen Nachverbrennen der im Trockner flüchtig gewordene Schadstoffe enthaltenden, dem Trockner entzogenen Abluft, die vor ihrer Nachverbrennung durch Wärmeaustausch mit der bereits nachverbrannten Abluft erhitzt wird, wobei die nachverbrannte und im Wärmeaustausch abgekühlte Abluft in die Atmosphäre abgeleitet wird und die dem Trockner entzogene Abluft durch mit der Wärme der Nachverbrennung vorerwärmte Frischluft ersetzt wird.The invention relates to a method for heating up a dryer and thermal post-combustion of the in the dryer Exhaust air that has been extracted from the dryer and contains volatile pollutants, which before its afterburning by heat exchange is heated with the exhaust air that has already been burned, whereby the afterburned and cooled in the heat exchange Exhaust air is diverted into the atmosphere and the exhaust air withdrawn from the dryer through with the heat of the afterburning preheated fresh air is replaced.
Aus Gründen des Umweltschutzes ist es erforderlich, die beim Trocknen in einem Trockner anfallenden umweltbelastenden Stoffe nachzuverbrennen, bevor sie in die Atmosphäre gelangen. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird die aus dem Trockner abgeleitete Abluftmenge unmittelbar nachverbrannt.For reasons of environmental protection it is necessary that the Drying in a dryer post-incineration of polluting substances before they get into the atmosphere. In a known method of this type, the amount of exhaust air discharged from the dryer is immediately afterburned.
K/Tn,- 30 117 - 2 -K / Tn, - 30 117 - 2 -
709843/0281709843/0281
26163Λ726163Λ7
Γ-ie auf diese V/eise gereinigte Abluft beheizt einen Wärmetauscher (Rekuperator), der die zu reinigende Abluft vor ihrer Verbrennung erhitzt. Die bei der Nachverbrennung auf etwa 700 C erwärmte und gereinigte Abluft wird beim Passieren des Wärmetauschers auf etwa 350 - 400° C abgekühlt. Das Temperaturniveau dieser in die Atmosphäre strömenden Abluft ist also noch recht hoch. Da die flüchtigen Schadstoffe nur in geringen, Explosionsgefahren sicher vermeidenden Konzentrationen in die Atmosphäre gelangen dürfen, ist das Abluftvolumen recht groß. Wegen dieser hohen Temperatur und dieses großen Volumens der in die Atmosphäre eingeleiteten gereinigten Abluft ist der Energieaufwand der Abluftreinigung beträchtlich.The exhaust air purified in this way heats a heat exchanger (Recuperator), which heats the exhaust air to be cleaned before it is burned. The afterburning on Exhaust air heated and cleaned at around 700 C is cooled to around 350 - 400 ° C as it passes through the heat exchanger. That Temperature level of this exhaust air flowing into the atmosphere is still quite high. Since the volatile pollutants are only present in low concentrations that safely avoid the risk of explosion are allowed to get into the atmosphere, the volume of exhaust air is quite large. Because of this high temperature and this the large volume of purified exhaust air discharged into the atmosphere is the energy required for exhaust air purification considerably.
Zur besseren Energieausnutzung wird bei dem bekannten Verfahren die gereinigte Abluft durch einen weiteren Wärmeaustauscher (Economiser) geführt, der einen Wärmeträger aufheizt. Wärmeträger fürt dem Trockner Wärme zu. Diese Ausnutzung der Wärme der Abluft ist jedoch wegen ihrer Trägheit für viele Aufgabengebiete nicht anwendbar, z.B. wenn Ausschuß nur durch Schnelligkeit der Anlage verhindert v/erden kann.In the known method, the cleaned exhaust air is passed through a further heat exchanger for better energy utilization (Economiser), which heats a heat transfer medium. Heat transfer medium supplies heat to the dryer. These However, due to its inertia, utilizing the heat of the exhaust air cannot be used for many areas of application, e.g. if rejects can only be prevented by the rapidity of the system.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufheizen eines Trockners und Nachverbrennen der Abluft des Trockners zu schaffen, das in der Wärmebilanz wirtschaftlicher ist und das eine schnellere Aufheizung des Trockners ermöglicht.The invention is based on the object of a method for heating a dryer and afterburning the exhaust air To create a dryer that is more economical in terms of heat balance and that heats up the dryer more quickly enables.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Vorerwärmung der dem Trockner zuzuführenden Frischluft durch Beimischen von nachverbrannter, nicht abgekühlter Abluft erfolgt.According to the invention, this object is achieved in a method of The type mentioned at the outset is achieved in that the fresh air to be supplied to the dryer is preheated by admixing it from post-burned, not cooled exhaust air.
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- r- - r-
Dieses Verfahren kann mit einer Vorrichtung durchgeführt werden, die aus einem Trockner, insbesondere einem Durchlauftrockner, einer Brennkammer und einem von der nachverbrannten Abluft wärmebeaufschlagten Wärmetauscher für die dem Trockner entzogene Abluft besteht und die dadurch gekennzeichnet ist, daß von der Brennkammer eine Abzweigleitung zu Mischeinrichtungen an Prischlufteinlässen des Trockners führt,This method can be carried out with a device that consists of a dryer, in particular a continuous dryer, a combustion chamber and a heat exchanger for the Exhaust air withdrawn from the dryer consists and is characterized in that a branch line from the combustion chamber leads to mixing devices at the dryer inlets,
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich eine erhebliche Einsparung an Heizgas, da nur ein Teil der nachverbrannten Abluft in die Atmosphäre gelangt, und zwar erst nach dem diesem Teil mehr Wärme entzogen worden ist, als bei Vorrichtungen mit vergleichbarem Aufwand, Da nicht die gesamte nachverbrannte Abluftmenge den Wärmetauscher beheizt, wird dieser nachverbrannte Abluftteil stärker abgekühlt als bei Zufuhr der gesamten nachverbrannten Abluftmenge zu dem Wärmetauscher.In the method according to the invention and the method according to the invention Device results in a considerable saving in heating gas, since only part of the afterburned exhaust air in enters the atmosphere, and only after more heat has been extracted from this part than with devices comparable effort, since not the entire amount of post-burned exhaust air heats the heat exchanger, it is post-burned Exhaust air part cooled more than when the entire amount of post-burned exhaust air was fed to the heat exchanger.
Für die Beimischung der nachverbrannten, nicht abgekühlten Abluft zu der Frischluft kann ein Verhältnis gewählt werden, bei dem die Mischtemperatur der nachverbrannten Abluft und der Frischluft gleich der Solltemperatur des Trockners ist. In einem solchen Fall braucht von den Brennern des Trockners nur die für die Aufwärmung des Bahnmaterials und die Verdunstung nötige Wärme aufgebracht zu werden. Der Wärmeaufwand des Trockners kann dadurch z,B, beim Trocknen von Offsetdruckmaterial auf die Hälfte des üblichen Wertes gesenkt werden. Auch die thermische Nachverbrennung benötigt vreniger Energie, da bei gleichem Aufwand Volumen und Temperatur der in die freie Atmosphäre geleiteten gereinigten Abluft gesenkt werden.For the admixture of the post-burned, not cooled exhaust air to the fresh air, a ratio can be selected: at which the mixed temperature of the post-burned exhaust air and the fresh air is equal to the target temperature of the dryer. In such a case, the dryer needs to use the burners to apply only the heat necessary for heating the web material and for evaporation. The heat input the dryer can be used, for example, when drying offset printing material can be reduced to half of the usual value. Thermal afterburning also requires more energy Energy, since the volume and temperature of the cleaned exhaust air released into the open atmosphere are reduced with the same effort will.
-H--H-
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ir-ir-
261 63 'f7261 63 ' f 7
Mach einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die PTischeinrichtungen an dem Ein- und Austrittsspalt für das Trocknungsgut, insbesondere einer Materialbahn, angeordnet.Mach an embodiment of the device according to the invention the table equipment at the entry and exit gap for the material to be dried, in particular a material web, arranged.
Sofern der Trockner für schwebend zu führende Materialbahnen ausgebildet ist, können die Mischeinrichtungen Sehwebedüsen sein, die mit der nachverbrannten Abluft aus der Brennkammer gespeist werden. Besonders geeignet sind als Schwebedüsen Tragflächendüsen, d.h. Düsen mit zur Warenbahn hin konvex gekrümmten Leitblechen,If the dryer is designed for webs of material to be guided in a suspended manner, the mixing devices can have visual weaving nozzles which are fed with the post-burned exhaust air from the combustion chamber. They are particularly suitable as floating nozzles Wing nozzles, i.e. nozzles with guide plates that are convexly curved towards the material web,
Die bevorzugte Ausgestaltung der Mischeinrichtungen besteht in Tragflächendüsen mit insbesondere perforierten Leitblechen, über die die Frischluft in den Spalt gesaugt wird, wobei für die beizumischende nachverbrannte Abluft am trocknerseitigen Rand der Leitbleche insbesondere kammartige Austrittsdüsen vorgesehen sind, die unter spitzem Winkel gegen die Warenbahn gerichtet sind,The preferred configuration of the mixing devices consists of wing nozzles with, in particular, perforated baffles, through which the fresh air is sucked into the gap, whereby for the post-burned exhaust air to be mixed in on the dryer side Edge of the guide plates in particular comb-like outlet nozzles are provided, which are at an acute angle against the web are directed,
Die erfindungsgemäßen Mischeinrichtungen in der Ausgestaltung der Tragflächen verhindern, daß die Warenbahn mit der heißen naehverbrannten Abluft unmittelbar in Berührung kommt. Die einzelnen aus den Austrittsdüsen austretenden Strahlen sorgen für eine schnelle Vermischung der Frischluft mit der heißen Abluft.The mixing devices according to the invention in the design of the support surfaces prevent the web of material from being hot comes into direct contact with burned exhaust air. The individual jets emerging from the outlet nozzles ensure for a quick mixing of the fresh air with the hot exhaust air.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to a drawing showing an exemplary embodiment. In detail demonstrate
Fig. 1 einen Durchlauftrockner mit einer Abluftreinigungsanlage in schematischer Darstellung und in Seitenansicht ,1 shows a continuous dryer with an exhaust air purification system in schematic representation and in side view,
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Fig, 2 eine Mischeinrichtung an einem Aus- bzw. Eintrittsspalt des Durchlauftrockners in Schnitt und in isometrischer Darstellung.2 shows a mixing device at an exit or entry slit of the continuous dryer in section and in isometric illustration.
Die zu trocknende Materialbahn 1 xvird von Führungsrollen 2, z.B. dem letzten Druckwalzenpaar einer Rollenoffsetdruckmaschine geführt und gelangt über einen Einlaufschlitz 4 in das Innere eines Schwebetrockners 5. Auf dem Weg durch den Schwebetrockner wird die Warenbahn 1 zwischen einer unteren und einer oberen Anordnung 73 3 aus Blasluftdüsen geführt. Die aus den Düsen austretende Blasluft hält die Warenbahn in der Schwebe. Die Blasluft wird den Düsen über Gebläse 9, zugeführt, die die Luft aus dem Inneren des Schwebetrockners 5 ansaugen. Die Luft im Schwebetrockner 5 wird durch gasbeheizte Brenner 11, 12 auf eine Temperatur t„ z.B. = 24O° C aufgeheizt und gehalten. Die aus einem Austrittsschlitz 6 austretende Warenbahn wird über Kühlwalzen 13, I^ geführt, wobei die Schadstoffabgabe sofort gestoppt wird.The material to be dried web 1 xvird of guide rollers 2, for example the last pressure nip of a web offset printing machine is guided and passes through an inlet slot 4 in the interior of a flotation dryer 5. On the way through the floating drier, the web 1 between a lower and an upper assembly 7 3 3 out of blown air nozzles. The blown air emerging from the nozzles keeps the web in suspension. The blown air is supplied to the nozzles via fans 9, which suck in the air from inside the flotation dryer 5. The air in the flotation dryer 5 is heated and maintained by gas-heated burners 11, 12 to a temperature t 1, for example = 240 ° C. The web of material emerging from an outlet slot 6 is guided over cooling rollers 13, I ^, the emission of pollutants being stopped immediately.
Die beim Trocknen der Warenbahn 1 anfallenden flüchtigen Stoffe werden durch Absaugen der Abluft des Schwebetrockners 5 mittels eines Gebläses 15 über einen Abluftkanal 16 aus dem Schwebetrockner 5 entfernt. In den Abluftkanal 16 mündet ein von einer Haube 17 ausgehender Kanal 18. Die Haube 17 sammelt die von der Warenbahn nach deren Austritt aus dem Trockner noch austretenden flüchtigen Stoffe und fördert sie zusammen mit Frischluft in einer Menge VTT mit der Tempe-The volatile substances occurring during the drying of the web 1 are removed from the flotation dryer 5 by suction of the exhaust air from the flotation dryer 5 by means of a blower 15 via an exhaust air duct 16. A channel 18 emanating from a hood 17 opens into the exhaust air channel 16. The hood 17 collects the volatile substances that still emerge from the material web after it has exited the dryer and conveys them together with fresh air in an amount V TT at the temperature.
ratur tTJ = 30 C zu dem Abluftkanal 16. Das Gebläse 15temperature t TJ = 30 C to the exhaust air duct 16. The fan 15
riri
fördert ein Abluftgemisch der Menge V, mit der Temperatur t. z,B. = 150° C über einen Kanal 19 zu einem Wärmetauscher Die Abluft duchströmt diesen Wärmetauscher im Gegenstrom und erwärmt sich dabei auf eine Temperatur ty z.B. 450 C.promotes an exhaust air mixture of quantity V, with temperature t. z, B. = 150 ° C via a channel 19 to a heat exchanger The exhaust air flows through this heat exchanger in countercurrent and is heated to a temperature ty e.g. 450 C.
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BAD ORIGINAL 7098A3 / 0281
BATH ORIGINAL
Die auf 450° C erwärmte Abluft wird zur Nachverbrennung durch gasbeheizte Brenner 21 geführt und auf 700° C aufgeheizt. Die vollkommene Nachverbrennung mit großer Reinheit findet durch Verweilen in einer Brennkammer 22 statt. Ein Volumenteil V„ wird durch den Wärmetauscher 20 geführt und auf eine Temperatur tK von z.B. 300° C abgekühlt. Diese abgekühlte Abluft wird über einen Rauchgasaustritt (Kamin) 24 in die Atmosphäre abgelassen.The exhaust air heated to 450 ° C is passed through gas-heated burners 21 for post-combustion and heated to 700 ° C. The complete afterburning with great purity takes place by dwelling in a combustion chamber 22. A volume part V "is passed through the heat exchanger 20 and cooled to a temperature t K of 300 ° C., for example. This cooled exhaust air is released into the atmosphere via a flue gas outlet (chimney) 24.
Der übrige Anteil VR z.B. ein Drittel der vom Gebläse 15 geförderten Volumen der nachverbrannten Abluft mit der Temperatur tß von z.B, 700° C wird über Heißgaskanäle 25, 26 dem Eintrittsschlitz 4 bzw. dem Austrxttsschlitz 6 vorgeordneten kleinen Luftkästen 27» 28 zugeführt, die mit dem Ein- und Auslaßschlitz 4, 6 fluchtende, entsprechend ausgebildete Schlitze 28, 29 haben. Da der Schwebetrockner 5 unter Unterdruck steht, damit die Trocknungsluft mit dem Schadstoffgehalt gleich der Abluft nicht über die Schlitze 4, 6, 28, 29 in den Arbeitsraum gelangt, wirri über dr.e Schlitze heiße, gereinigte Abluft aus den Kästen 27» 28 vermischt mit Frischluft an rco Rauft. Aufgrund der Verr^schunf von Heißluft mit Frischluft in einem Verhältnis von z.B. 1 ; 3 ergibt sich eine Mischtemperatur von z.B. 24O° C, Auf diese Weise wird gewährleistet, daß keine die Warenbahn beschädigenden, brennkammerheißen Gase die Warenbahn beaufschlagen. Die Vermischung kann insbesondere mittels Trqgflächendüsen erreicht werden, die oberhalb und unterhalb der Warenbahn angeordnet sind. Diese Tragflächendüsen gexvährleisten außerdem, daß die Warenbahn nicht mit den heißen Düsen bzw, Rändern der Schlitzin Berührung kommen.The remaining portion V R, for example one third of the volume of the post-burned exhaust air with the temperature t ß of, for example, 700 ° C conveyed by the fan 15, is fed via hot gas ducts 25, 26 to the inlet slot 4 or the outlet slot 6 upstream small air boxes 27 »28, which have correspondingly designed slots 28, 29 aligned with the inlet and outlet slots 4, 6. Since the flotation dryer 5 is under negative pressure, so that the drying air with the same pollutant content as the exhaust air does not get into the work space via the slots 4, 6, 28, 29, hot, cleaned exhaust air from the boxes 27 » 28 is mixed up via three slots with fresh air to rco Rauft. Due to the displacement of hot air with fresh air in a ratio of, for example, 1; 3 results in a mixed temperature of, for example, 240 ° C. In this way it is ensured that no combustion chamber-hot gases which damage the material web act on the material web. The mixing can be achieved in particular by means of surface nozzles which are arranged above and below the material web. These wing nozzles also ensure that the web does not come into contact with the hot nozzles or the edges of the slot.
Die Mischeinrichtung gemäß Fig. 2 weist auf beiden Seiten der Warenbahn 1 ein zur Warenbahn hin konvex gewölbtes, perforiertes Leitblech 30 auf, das eine Tragfläche bildet.The mixing device according to FIG. 2 has on both sides of the material web 1 a perforated one which is convexly curved towards the material web Baffle 30, which forms a wing.
- 7 709843/0281 - 7 709843/0281
Die Sehwebestabilität wird durch die Grenzschicht beeinflussende Strömung eines Frischluftanteils durch die Perforation
gemäß den Pfeilen 31 j 32 erreicht. Die unmittelbar
aus der Brennkammer 22 abgeleitete heiße Abluft wird über Kästen 27 zugeführt, die durch Isolierwände 33 abgeschlossen
sind. Diese heiße Abluft tritt durch einen trocknerseitig angeordneten Düsenkamm in Form von einzelnen Strähnen unter
spitzem Winkel zur Warenbahn 1 hin aus. Diese einzelnen
Strähnen vermischen sich sehr schnell mit der angesaugten Frischluft. Die so aufgeheizte Frischluft als Gemisch von
Frischluft und heißer, gereinigter Abluft erweitert die
Trocknungsstrecke zum eigentlichen Düsenteil auf die ganze Trocknerlänge. Dadurch wird die Leistung des Trockners verbessert.
Darüber hinaus verhindert sie Festkörperkondensation der Schadstoffe an dem Trocknerein- und -ausgang, so daß
Betriebsstörungen und Reinigungsarbeiten vermieden werden können.The stability of the visual weave is achieved by the flow of a portion of fresh air, which influences the boundary layer, through the perforation according to the arrows 31 and 32. The hot exhaust air, which is discharged directly from the combustion chamber 22, is supplied via boxes 27 which are closed off by insulating walls 33. This hot exhaust air exits through a nozzle comb arranged on the dryer side in the form of individual strands at an acute angle to the web 1. This individual
Strands mix very quickly with the fresh air drawn in. The fresh air heated in this way as a mixture of fresh air and hot, cleaned exhaust air extends the
Drying section to the actual nozzle part along the entire length of the dryer. This will improve the dryer performance. In addition, it prevents solid-state condensation of the pollutants at the dryer inlet and outlet, so that
Breakdowns and cleaning work can be avoided.
Günstig auf die Wirtschaftlichkeit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wirkt sich die Benutzung der umluftgespeisten Brenner 11, 12 im Trockner aus. Da der Trockner durch den
geringen Sauerstoffgehalt der Umluft im Trockner merklich an der Grenze der Flammenstabilität der Brenner 11, 12 betrieben
wird, kann es nötig sein, die Brenner 11, 12 mit
Verbrennungsluft zu betreiben, die einen höheren Sauerstoffanteil als die Umluft hat. In einem solchen Fall kann die
Abluft von der Haube 17 den Brennern zugeführt werden. Die Wärmebilanz des Verfahrens wird hierdurch nicht geändert.Favorable on the economy of the invention
Device affects the use of the circulating air-fed burners 11, 12 in the dryer. Since the dryer is operated noticeably at the limit of the flame stability of the burners 11, 12 due to the low oxygen content of the circulating air in the dryer, it may be necessary to use the burners 11, 12 with
To operate combustion air, which has a higher proportion of oxygen than the circulating air. In such a case, the exhaust air can be fed from the hood 17 to the burners. This does not change the heat balance of the process.
Ansprüche:Expectations:
?Cr U3/0281? Cr U3 / 0281
Claims (5)
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Family
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Family Applications (1)
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Also Published As
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|---|---|
| DE2616347C3 (en) | 1983-12-01 |
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