DE2630853A1

DE2630853A1 - Trocknungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2630853A1
Application number: DE19762630853
Authority: DE
Inventors: Camil Dipl Ing Dr Chiniara; Dietrich Dipl Ing Dr Kruska
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1976-06-15
Filing date: 1976-07-09
Publication date: 1977-12-22
Also published as: AT346179B; CH608289A5; ATA449376A

Description

P 5057/VsRi

ESCHER WYSS GMBH, RAVENSBURG (BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND)

Trocknungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung mit einem Gehäuse, in welchem sich das zu trocknende Gut befindet, wobei das Gehäuse eine Eingangsleitung für die Zufuhr von zur Trocknung dienender Heissluft und eine Ausgangsleitung für feuchte Abluft aufweist.

Bei Trocknungsvorrichtungen dieser Art, z. B. den Trocknungspartien von Papiermaschinen, wo das Gehäuse eine Reihe von Trocknungswalzen umgibt, wird feuchte Abluft aus der Ausgangsleitung in die Atmosphäre abgeblasen. Der Eingangsleitung wird dauernd Frischluft zugeführt, welche auf die zur Trocknung erforderliche Temperatur vorgeheizt wird. Es versteht sich, dass dabei ein grosser Wärmeverbrauch und Wärmeverlust entsteht.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Trocknungsvorrichtung zum Ziel, bei welcher gegenüber dem bisherigen Zustand grosse Energieeinsparungen möglich sind, indem die Wärme mit bestmöglicher Wirksamkeit von der durch die Ausgangsleitung ausströmenden feuchten Luft auf die durch die Eingangsleitung zuströmende trockene Luft übertragen wird, bei gleichzeitiger Verminderung der Umweltbelastung.

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Die erfindungsgemässe Vorrichtung, durch welche dieses Ziel erreicht wird,ist dadurch ,gekennzeichnet, dass in der Eingangs— leitung der Kondensator und in der Ausgangsleitung der Verdampfer einer Wärmepumpe geschaltet sind, welche zum Uebertragen von Wärme von der durch die Ausgangsleitung ausströmenden auf die durch die Eingangsleitung einströmende Luft dient.

Durch die Wärmepumpe gelingt es, die Temperatur der Abluft so weit zu senken, dass die von ihr beim Trocknungsvorgang aufgenommene Feuchte mindestens zum Teil kondensiert. Andererseits wird die der durch die Ausgangsleitung strömenden Abluft entnommene Wärme auf einem höheren Niveau auf die der Trocknungsvorrichtung zuströmende Luft übertragen. Dadurch wird die Erwärmung der Luft auf die für die Trocknung erforderliche Temperatur mit niedrigerem Energieaufwand erreicht als bei einer direkten Beheizung, wie sie bisher üblich war.

Dadurch, dass der Abluft Feuchte in Form von Kondenswasser entnommen wird, entsteht z. B. im erwähnten Fall einer Papierfabrik eine bedeutende Einsparung an Wasserbedarf. Gleichzeitig wird die Umweltbelastung vermindert, die in vielen Fällen durch die aufsteigenden DampfSchwaden entsteht, die von der feuchten Abluft verursacht sind.

Es ist dabei möglich, die Eingangsleitung und die Ausgangsleitung miteinander zu einen Kreislauf zu verbinden. Das wird dadurch ermöglicht, dass die Feuchte der Abluft durch Kondensation entnommen wird. Dabei v/ird weiter Wärme gespart. Gleichzeitig wird durch die Kreislaufschaltung eine Belästigung der Umgebung durch in der Abluft evnt. vorhandene Gerüche vermindert bzw. vermieden.

In der Ausgangsleitung kann nach dem Verdampfer der Wärmepumpe eine zusätzliche Kühlvorrichtung geschaltet sein. Auf diese Weise kann

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bei einem geschlossenen Kreislauf unter Umständen die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung weiter verbessert werden. Die Temperaturdifferenz zwischen dem Verdampfer und dem Kondensator der Wärmepumpe kann nämlich frei nach wirtschaftlichen Erwägungen und unabhängig von der angestrebten Niedrigtemperatur der im Kreislauf strömenden Luft gewählt werden, sodass ein hoher Wirkungsgrad der Wärmeübertragung mittels der Wärmepumpe erreicht werden kann.

Die Kühlvorrichtung kann dabei den Verdampfer einer weiteren Wärmepumpe enthalten. Dadurch kann die in der Abluft enthaltene Restwärme mit ihrer Temperatur so angehoben werden, dass sie für verschiedene Zwecke ausserhalb der Trocknungs vorrich tung verwendet werden kann.

Eine optimale Ausnutzung der in der Abluft enthaltenen Restwärme wird dadurch erzielt, dass bezüglich der Luftströmung dem Verdampfer der weiteren Wärmepumpe ein yj'd rme aus tauscher vorgeschaltet ist, der von einem Wärmeträger durchströmt wird, der nach dem Wärmeaustauscher durch den Kondensator der weiteren Wärmepumpe geleitet wird.

Wenn noch ein Wärmeübertrager zur direkten Uebertragung von Wärme von der heissen Abluft auf die kühlere Trockenluft und event, noch eine konventionelle Heizvorrichtung in der Eingangsleitung verwendet werden, kann die Vorrichtung bezüglich ihres Wärmehaushaltes weiter optimiert werden.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Die in der Zeichnung dargestellte Trocknungsvorrichtung enthält ein Gehäuse 1, welches das zu trocknende Gut umschliesst. Das Gehäuse kann beispielsweise die Trockenpartie einer Papiermaschine umschliessen, welche eine grössere Anzahl von in einer Reihe geschalteten Trockenwalzen 2 enthält. Es kann sich jedoch auch um

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die Trocknung von anderen Materialien,wie z. B. Textilien, Getreide ,handeln.

In das Gehäuse 1 führt eine Eingangsleitung 3, aus dem Gehäuse führt eine Ausgangsleitung 4 nach aussen. In der Eingangsleitung 3 sind nacheinander ein Wärmeaustauscher 5, der Kondensator 6 einer Wärmepumpe 7, sowie eine z. B. durch Dampf geheizte Heizvorrichtung 8 geschaltet.

Die Ausgangsleitung 4 führt durch den Wärmeaustauscher 5, den Verdampfer IO der Wärmepumpe 7, einen Wärmeaustauscher 11, v/elcher an eine Leitung 12 für ein Wärmetransportmittel angeschlossen ist, sowie durch den Verdampfer 13 einer zweiten Wärmepumpe

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, führt die Leitung 12 mit dem Wärmetransportmittel durch den Kondensator 15 der Wärmepumpe 14. Die Wärmepumpen 7 und 14 sind in bekannter V/eise mit je einem Kompressor 16 sowie einem Entspannungsorgan 17 versehen.

Wie noch aus der Zeichnung hervorgeht, sind die Eingangsleitung und die Ausgangsleitung 4 miteinander durch eine Verbindungsleitung 18 mit in offener Stellung dargestellter Abschlussklappe 20 verbunden. Durch die Verbindungsleitung 18 wird zusammen mit den Leitungen 3 und 4 ein geschlossener Kreislauf gebildet, in welchem die Luft durch ein Gebläse 21 umgewälzt werden kann. Ausserdem ist an die Eingangsleitung 3 eine Frischluftleitung 22 mit einem Gebläse 23 sowie einer Abschlussklappe 24 angeschlossen. An die Ausgangsleitung 4 schliesst sich eine Abluftleitung 25 mit einer Abschlussklappe 26 an, welche ins Freie mündet.

Während des Betriebes der Maschine wird durch den Wärmeaustauscher die aus dem Gehäuse 1 durch die Ausgangsleitung 4 ausströmende feuchte Abluft abgekühlt^und die durch die Eingangsleitung 3 zuströmende trockene Luft vorgewärmt. Die beiden Luftströme führen darauf durch

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den Kondensator 6 bzw. den Verdampfer 10 der Wärmepumpe 7, wobei weiter Wärme von der feuchten Abluft auf die durch die Eingangsleitung 3 strömende trockene Luft übertragen wird,und diese erhitzt wird. Die durch die Leitung 3 strömende nunmehr heisse Trokkenluft kann durch die Heizvorrichtung 8 noch weiter erhitzt werden, falls es sich als notwendig bzw. wirtschaftlich erweisen sollte. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass in den meisten Fällen diese zusätzliche Erhitzung entfallen kann.

Die aus dem Gehäuse 1 durch die Ausgangsleitung 4 strömende feuchte Abluft gelangt, nach dem Verdampfer 10, in welchem sie bereits stark abgekühlt wurde, in den Wärmeaustauscher 11 und den Verdampfer 10 der Wärmepumpe 14. In diesen wird die Abluft noch weiter abgekühlt, wobei sie ihre Wärme auf das durch die Leitung 12 strömende Wärmetransportmittel überträgt. Die Uebertragung erfolgt im Wärmeaustauscher 11 direkt, im Verdampfer 10 indirekt über die Wärmepumpe 14 und ihren Kondensator 15.

Die im Wärmetransportmittel 12 enthaltene Wärme kann für verschiedende Zwecke, z. B. in einer Papiermaschinenanlage oder zur Beheizung usw. benützt werden.

Wie noch aus der Zeichnung ersichtlich ist,sind der Verdampfer 10 der Wärmepumpe 7, der Wärrneaustascher 11 und der Verdampfer 13 der Wärmepumpe 14 an eine Kondensatleitung 27 angeschlossen, welche zum Auffangen des in ihnen gebildeten Kondenswasser und zu dessen Ableitung in einen Behälter 28 dient.

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Claims

Patentansprüche

1. Trocknungsvorrichtung mit einem Gehäuse, in welchem sich das zu trocknende Gut befindet, wobei das Gehäuse eine Eingangsleitung für die Zufuhr von zur Trocknung dienender Heissluft und eine Ausgangsleitung für feuchte Abluft aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Eingangsleitung (3) der Kondensator (6) und in der Ausgangsleitung (4) der Verdampfer (10) einer Wärmepumpe (7) geschaltet sind, welche zum Uebertragen von Wärme von der durch die Ausgangsleitung (4) ausströmenden Abluft auf die durch die Eingangsleitung (3) einströmende Luft dient.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsleitung (3) und die Ausgangsleitung (4) miteinander zu einem Kreislauf verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausgangsleitung (4) nach dem Verdampfer (10) der Wärmepumpe (7) eine zusätzliche Kühlvorrichtung (11, 13) geschaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung den Verdampfer (13) einer weiteren Wärmepumpe <14) enthält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich der Luftströmung dem Verdampfer (13) der weiteren Wärmepumpe (14) ein Wärmeaustauscher (11) vorgeschaltet ist, der von einem Wärmeträger durchströmt wird, der nach dem Wärmeaus—

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ORIGINAL INSPECTED

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tauscher (11) durch den Kondensator (15) der weiteren Wärmepumpe (14) geleitet wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Eingangsleitung (3) dem Kondensator (6) ein Wärmeaustauscher (5) vorgeschaltet ist, dessen andere Seite in der Ausgangsleitung (4) dem Verdampfer (10) der Wärmepumpe (7) vorgeschaltet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn~ zeichnet, dass in der Eingangsleitung (3) vor ihrer Mündung in den Behälter (1) eine konventionelle Heizvorrichtung (8) geschaltet ist.

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