DE29710317U1 - Device for drying ceramic moldings - Google Patents
Device for drying ceramic moldingsInfo
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Description
"Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen""Device for drying ceramic moldings"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen gemäß dem beigefügten Anspruch 1.The present invention relates to a device for drying ceramic moldings according to the appended claim 1.
Keramikformlinge werden zum Trocknen mit konditionierter Trockenluft umspült, wobei die Trockenluft den Keramikformling unterschiedlich anströmen kann. Ziel ist es, einen möglichst großen Teil der äußeren und der inneren Oberfläche der Keramikformlinge mit Trockenluft zu bestreichen und abgeleitet von der Wärmeübergangsformel &agr; &khgr; dT &khgr; &Agr; einen möglichst optimalen Wärmeübergang und damit auch Stoffübergang in jedem Abschnitt der Vorrichtung zum Trocknen der Keramikformlinge zu erreichen.Ceramic moldings are dried by washing them with conditioned dry air, whereby the dry air can flow to the ceramic molding in different ways. The aim is to coat as large a part of the outer and inner surface of the ceramic moldings as possible with dry air and, based on the heat transfer formula α χ dT χ �Agr;, to achieve the best possible heat transfer and thus also mass transfer in every section of the device for drying the ceramic moldings.
Aus der US-PS 1,268,535 sind Trockner bekannt, die als Kammern ausgebildet und durch Zwischenwände in mehrere Trockenzonen gegliedert sind. Die Trockenzonen werden von Trockenwagen durchfahren, auf denen zu trocknendes Gut angeordnet ist. Die Transportwagen sind dabei stirnseitig abgeschottet. Die Trockenluft wird durch die Transportwagen hindurchgeblasen und von Kammer zu Kammer in einer Schlangenlinie geführt. Aus der deutschen Patentschrift 39 41 134 C2 ist ein Trockner bekannt, bei dem die Trockenluft etagenweise und in einer Mäanderform durch die in der Höhe mehrfach unterteilten Trockenzonen und Trockengestelle geführt wird, wobei sie in die jeweils benachbarte Trockenzone seitlich übertritt und dort wieder etagenweise und mäanderförmig weitergeführt wird.From US-PS 1,268,535, dryers are known that are designed as chambers and divided into several drying zones by partition walls. The drying zones are passed through by drying carts on which the goods to be dried are arranged. The transport carts are sealed off at the front. The dry air is blown through the transport carts and guided from chamber to chamber in a serpentine line. From German patent specification 39 41 134 C2, a dryer is known in which the dry air is guided level by level and in a meandering shape through the drying zones and drying racks that are divided several times in height, where it passes laterally into the adjacent drying zone and is then guided further level by level and in a meandering shape.
Nachteilig ist bei diesen bekannten Trocknern, daß der Gesamt-Trockenluftstrom über das Trockengut geführt wird, so daß als einzige Einflußgröße für die Steuerung der Trockengeschwindigkeit die Beeinflussung durch die Lufttemperatur verbleibt. Außerdem wird aus diesem Grund der Luftwiderstand der gesamten Anlage sehr groß, wodurch ein hoher Energieaufwand für die Führung des Gesamt-Trockenluftstromes notwendig ist.The disadvantage of these known dryers is that the entire dry air flow is guided over the material to be dried, so that the only factor that influences the drying speed is the influence of the air temperature. In addition, the air resistance of the entire system is very high for this reason, which means that a high level of energy is required to guide the entire dry air flow.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 195 27 415 Al ist ein Trockner bekannt, bei dem Formlinge in Trockengestellen von der Luftströmung auf der gesamten Seitenfläche des Formlingsbesatzes in einer über diese Besatzfläche im wesentlichen gleichmäßigen Druckverteilung angeströmt werden, wobei der Formlingsbesatz außen an den Rändern vom Trockengestell eng umschlossen wird. Nachteilig bei diesem System ist, daß die Trockenluft quer zur Haupt-Luftstromrichtung umgewälzt wird, was wiederum einen sehr hohen Kraft- und Energieaufwand erfordert.A dryer is known from German patent application 195 27 415 A1, in which the air flow blows over the entire side surface of the molding in a pressure distribution that is essentially uniform over this surface, with the molding being tightly enclosed on the outside edges by the drying frame. The disadvantage of this system is that the drying air is circulated transversely to the main air flow direction, which in turn requires a very high level of force and energy.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 195 33 667 Al ist ein Tunneltrockner für Keramikformlinge bekannt, bei dem zueinander versetzt Luftumwälznischen in den Seitenwänden des Trockners ausgebildet sind, durch die über zusammenhängende trockenraumhohe Lufteintrittsöffnungen aus dem Trockenluft-Hauptstrom ein Teilluftstrom abgezweigt wird. Der abgezweigte Teilluftstrom wird über eine einzige zusammenhängende Austrittsöffnung stromaufwärts wieder in den Trockenluft-Hauptstrom eingespeist, so daß eine tunnelinterne horizontale Umwälzung im Bereich einer Teilbreite des Trockentunnels entsteht.A tunnel dryer for ceramic moldings is known from German patent application 195 33 667 A1, in which air circulation niches are formed in the side walls of the dryer, offset from one another, through which a partial air flow is branched off from the main dry air flow via connected air inlet openings as high as the drying room. The branched partial air flow is fed back into the main dry air flow upstream via a single connected outlet opening, so that a horizontal circulation within the tunnel is created in the area of a partial width of the drying tunnel.
Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist zum einen die unkontrollierte Luftverteilung im Trockenkanal, die nicht sicherstellt, daß die Oberflächen der einzelnen Formlinge optimal mit Trockenluft bestrichen werden, zum andern, daß die Umwälzung der Trockenluft gegen den Hauptluftstrom einen großen Kraft- und Energiebedarf erfordert.The disadvantage of this device is, on the one hand, the uncontrolled air distribution in the drying channel, which does not ensure that the surfaces of the individual moldings are optimally coated with dry air, and, on the other hand, that the circulation of the dry air against the main air flow requires a great deal of power and energy.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 674 146 Al ist eine Vorrichtung zum Trocknen von keramischem Gut bekannt, bei der die zu trocknenden Formlinge in einen Trockenwagen, der längs seines Umfanges kastenartig geschlossen ist, auf einen Rost gesetzt werden, und zwar dergestalt, daß die Löcher der Ziegel vertikal orientiert sind und daß die Trockenluft senkrecht durch die Transportwägen gezogen wird. Die Trockenluft kann dabei im Kreislauf durch die Transportwägen gezogen werden, wobei die Kreisläufe bildenden Einheiten aus zwei Transportwagenlängen durch Kanäle miteinander verbunden sind. In einer anderen Variante bilden die Transportwägen Einheiten, die mäanderförmig von der Trockenluft durchströmt werden.From the European patent application EP 0 674 146 A1, a device for drying ceramic goods is known in which the moldings to be dried are placed on a grate in a drying cart that is closed like a box along its circumference, in such a way that the holes in the bricks are oriented vertically and that the dry air is drawn vertically through the transport carts. The dry air can be drawn through the transport carts in a circuit, with the circuit-forming units made up of two transport cart lengths being connected to one another by channels. In another variant, the transport carts form units through which the dry air flows in a meandering manner.
Bei dieser Vorrichtung ist zwar eine optimale Durchströmung der Formlinge ermöglicht, wobei jedoch nachteilig ist, daß eine Umwälzung wie auch eine mäanderförmige Führung des Gesamtluftstromes einen hohen Kraft- und Energiebedarf erfordert und daß die Trockengeschwindigkeit in den einzelnen Zonen schlecht zu regeln ist.Although this device allows for optimal air flow through the moldings, it has the disadvantage that circulation and meandering of the overall air flow require a high level of power and energy and that the drying speed in the individual zones is difficult to regulate.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen bereitzustellen, die einen geringen Energiebedarf zur optimalen Beaufschlagung der Formlinge mit Trockenluft erfordern.The present invention is therefore based on the object of providing a device for drying ceramic moldings which requires a low energy consumption for the optimal exposure of the moldings to dry air.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a device for drying ceramic moldings according to the appended claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the present invention are specified in the subclaims.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen ist dabei, daß die Keramikformlinge derart angeströmt werden, daß ihre inneren und äußeren Oberflächen in maximaler Weise mit Trockenluft angeströmt werden und daß gleichzeitig der Energiebedarf gering ist, da nicht die Gesamt-Luftmenge über die Keramikformlinge gezogen wird, sondern jeweils ein Teil der Trockenluft, also eine reduzierte Luftmenge. Weiterhin wird die Trockenluft nicht umgewälzt, sondern sie wird in Richtung des Hauptluftstromes in dem Hauptluftkanal in regelbaren Schleifen geführt, wodurch der Energiebedarf weiter verringert ist. Gemäß einer in den Unteransprüchen beanspruchten bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Trockenluft temperaturgeregelt werden. In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Geschwindigkeit der Trockenluftteile verändert werden, wodurch der Wärmeübergang bzw. der Stoffübergang an den Oberflächen der Keramikformlinge je nach den Erfordernissen flexibel eingestellt werden kann.The advantage of the device according to the invention for drying ceramic moldings is that the ceramic moldings are flown over in such a way that their inner and outer surfaces are exposed to dry air to the maximum extent possible and that at the same time the energy requirement is low because not the entire amount of air is drawn over the ceramic moldings, but rather a portion of the dry air, i.e. a reduced amount of air. Furthermore, the dry air is not circulated, but rather it is guided in the direction of the main air flow in the main air duct in controllable loops, which further reduces the energy requirement. According to a preferred embodiment of the present invention claimed in the subclaims, the temperature of the dry air can be controlled. In a further embodiment of the present invention, the speed of the dry air parts can be changed, which means that the heat transfer or mass transfer on the surfaces of the ceramic moldings can be flexibly adjusted depending on the requirements.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die einzige beigefügte Figur 1 näher erläutert, die einen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen darstellt.The present invention is explained in more detail below using a preferred embodiment with reference to the only attached figure 1, which shows part of an inventive device for drying ceramic moldings.
In Figur 1 ist ein Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Trocknen von Keramikformlingen in einer schematischen Draufsicht dargestellt. Zwei parallele Trockenkanäle 2 sind in einem Abstand voneinander angeordnet. Die beiden Trockenkanäle 2 dienen jeweils zum Durchfördern einer Trockenwagenkolonne. Jede Trockenwagenkolonne besteht aus hintereinander angeordneten Trockenwägen 3, auf denen jeweils zu trocknende Keramikformlinge angeordnet sind. Die beiden Wagenkolonnen werden in einer Längsrichtung L durch die beiden Trockenkanäle 2 gefördert. Jeder Trockenwagen 3 ist auf seiner in Förderrichtung vorderen Seite, das heißt in der Figur 1 oben, beispielsweise durch eine luftundurchlässige Wand 4 abgeschlossen. Die Wände 4 erstrecken sich dabei quer zur Förderrichtung der Trockenwagenkolonne.Figure 1 shows a part of a device 1 according to the invention for drying ceramic moldings in a schematic plan view. Two parallel drying channels 2 are arranged at a distance from one another. The two drying channels 2 each serve to convey a drying carriage column through. Each drying carriage column consists of drying carriages 3 arranged one behind the other, on each of which ceramic moldings to be dried are arranged. The two carriage columns are conveyed in a longitudinal direction L through the two drying channels 2. Each drying carriage 3 is closed off on its front side in the conveying direction, i.e. at the top in Figure 1, for example by an air-impermeable wall 4. The walls 4 extend transversely to the conveying direction of the drying carriage column.
Da die beiden Trockenkanäle 2 in einem Abstand und parallel zueinander angeordnet sind, ist zwischen ihnen ein Hauptluftkanal 5 gebildet, der sich über die gesamte Höhe der Vorrichtung 1 zum Trocknen von Keramikformlingen erstreckt. Jeder Trockenkanal 2 ist hinen durch eine Wand 6 von dem Hauptluftkanal 5 abgeteilt, wobei die Wand 6 Öffnungen zum Durchlassen von Trockenluft aufweist. Die Wand 6 kann hierfür Schlitze oder eine beliebige andere Perforierung aufweisen.Since the two drying channels 2 are arranged at a distance and parallel to one another, a main air channel 5 is formed between them, which extends over the entire height of the device 1 for drying ceramic moldings. Each drying channel 2 is separated from the main air channel 5 at the back by a wall 6, whereby the wall 6 has openings for the passage of drying air. The wall 6 can have slots or any other perforation for this purpose.
Der Hauptluftkanal 5 weist eine Längsrichtung L auf, in der Trockenluft durch ihn hindurch gefördert wird. Die Trockenluft durchströmt den Hauptluftkanal 5 dabei in einer Richtung, die der Förderrichtung der Trockenwagenkolonnen in den Trockenkanälen 2 entgegengesetzt ist. Der Hauptluftkanal 5 wird somit an der Ausfahrt der Vorrichtung 1 zum Trocknen von Keramikformlingen mit Heißluft beaufschlagt, wobei an der Einfahrt der Vorrichtung 1 zum Trocknen von Keramikformlingen die Abluft entnommen wird.The main air duct 5 has a longitudinal direction L in which dry air is conveyed through it. The dry air flows through the main air duct 5 in a direction that is opposite to the conveying direction of the drying carriage columns in the drying ducts 2. The main air duct 5 is thus supplied with hot air at the exit of the device 1 for drying ceramic moldings, with the exhaust air being taken out at the entrance of the device 1 for drying ceramic moldings.
An der jeweils vom Hauptluftkanal 5 abgewandten Seite der Trockenkanäle 2 sind Trockenabschnitte 9 angeordnet. Die Trockenabschnitte 9 haben jeweils die Längserstreckung von zwei Trockenwägen 3. An jeder Außenseite der Trockenkanäle 2 sind mehrere Trockenabschnitte 9 in Längsrichtung L hintereinander angeordnet. Jeder Trockenabschnitt 9 weist eine Ventilatoreinrichtung 7 auf, durch die Trockenluft abschnittsweise aus dem Hauptluftkanal 5 durch einen Trockenwagen 3 gesaugt und durch den stromabwärts der Hauptluftstromrichtung angeordneten Trockenwagen 3 wieder in den Hauptluftkanal 5 zurückgeleitet wird. Die Ventilatoreinrichtungen 7 jedes Trockenabschnittes 9 saugen damit Trockenluft aus dem Hauptluftkanal quer durch den jeweiligen Trockenkanal 2, wobei dieser abgezweigte Trockenluftteil parallel dazu quer durch den Trockenkanal 2 stromabwärts wieder in den Hauptluftkanal 5 zurückgeleitet wird. Der Begriff "stromabwärts" bezieht sich dabei auf die Stromrichtung des Hauptluftstromes im Hauptluftkanal 5, also im in Figur 1 dargestellten Beispiel von oben nach unten.Drying sections 9 are arranged on the side of the drying channels 2 facing away from the main air channel 5. The drying sections 9 each have the longitudinal extension of two drying carriages 3. On each outside of the drying channels 2, several drying sections 9 are arranged one behind the other in the longitudinal direction L. Each drying section 9 has a fan device 7, through which dry air is sucked in sections from the main air channel 5 through a drying carriage 3 and is fed back into the main air channel 5 through the drying carriage 3 arranged downstream of the main air flow direction. The fan devices 7 of each drying section 9 thus suck dry air from the main air channel across the respective drying channel 2, with this branched dry air part being fed back into the main air channel 5 in parallel across the drying channel 2 downstream. The term "downstream" refers to the flow direction of the main air flow in the main air duct 5, i.e. from top to bottom in the example shown in Figure 1.
Wie in Figur 1 zu erkennen ist, werden die Trockenwägen 3 jeder Trockenwagenkolonne in den beiden Trockenkanälen 2 nacheinander schleifenförmig von Luftstromteilen durchflossen. Die zu trocknenden Keramikformlinge auf den Trockenwägen sind dabei derart angeordnet, daß ihre Öffnungen quer zur Längsrichtung L ausgerichtet sind. Jeder Trockenabschnitt 9 weist eine Eintrittsöffhung 12 auf, durch die der jeweilige Trockenluftteil aus dem Hauptluftkanal angesaugt wird. Durch die Seitenwände 15 und die Rückwand 14 jedes Trockenabschnittes 9 wird im Zusammenwirken mit einer entsprechend gebogenen Zwischenwand 16 der angesaugte Trockenluftteil von der Ventilatoreinrichtung 7 über eine parallel stromabwärts zur Eintrittsöffnung 12 angeordnete Austrittsöffnung 13 wieder in den Hauptluftkanal 5 zurückgeleitet bzw. zurückgeblasen. Im in der Figur 1 dargestellten Beispiel sind dabei die Ventilatoreinrichtungen 7 jeweils auf der Seite der Austrittsöffnung 13 in jedem Trockenabschnitt 9 angeordnet. Sie können jedoch auch auf der Seite der Lufteintrittsöffnung 12 angeordnet sein. Weiterhin weist jeder Trockenabschnitt 9 kurz vor der Austrittsöffnung 13 eine Luftverteilvorrichtung 8 auf, die eine gleichmäßige Verteilung des Trockenluftteiles in dem entsprechenden Trockenwagen 3 senkrecht zur FörderrichtungAs can be seen in Figure 1, the drying carriages 3 of each drying carriage column are successively looped by air flow parts in the two drying channels 2. The ceramic moldings to be dried on the drying carriages are arranged in such a way that their openings are aligned transversely to the longitudinal direction L. Each drying section 9 has an inlet opening 12 through which the respective dry air part is sucked in from the main air channel. Through the side walls 15 and the rear wall 14 of each drying section 9, in cooperation with a correspondingly curved intermediate wall 16, the sucked dry air part is guided or blown back into the main air channel 5 by the fan device 7 via an outlet opening 13 arranged parallel downstream to the inlet opening 12. In the example shown in Figure 1, the fan devices 7 are arranged on the side of the outlet opening 13 in each drying section 9. However, they can also be arranged on the side of the air inlet opening 12. Furthermore, each drying section 9 has an air distribution device 8 just before the outlet opening 13, which ensures even distribution of the dry air part in the corresponding drying carriage 3 perpendicular to the conveying direction.
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gewährleistet. Die luftundurchlässigen Vorderwände 4 der Trockenwägen 3 stellen dabei
sicher, daß die angesaugten und zurückgeleiteten Trockenluftteile sich nicht vermischen,
sondern sauber durch die jeweiligen Trockenwägen 3 und die darauf bzw. darin liegenden
zu trocknenden Keramikformlinge geleitet werden.
5The air-tight front walls 4 of the drying carriages 3 ensure that the dry air parts sucked in and returned do not mix, but are cleanly guided through the respective drying carriages 3 and the ceramic moldings to be dried lying on them or in them.
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Wie in der Figur 1 zu erkennen ist, sind die Trockenabschnitte 9 der einen Seite versetzt zu den Trockenabscnnitten 9 der anderen Seite angeordnet. Die Versetzung beträgt dabei eine Trockenwagen-Länge. Hierdurch wird gewährleistet, daß hi dem Hauptluftkanal 5 keine entgegengesetzt gerichteten Teilluftströme aufeinander treffen. Drei der in der Figur 1 dargestellten Trockenabschnitte weisen eine Heizeinrichtung 10 in Form eines Zusatzbrenners auf, durch die der durch diese Trockenabschnitte 9 geleitete Trockenluftteil zusätzlich erwärmt werden kann. Die Anzahl der Trockenabschnitte 9, die mit Heizeinrichtungen 10 ausgestattet werden, ist dabei beliebig an die jeweiligen Erfordernisse anpaßbar. Weiterhin weisen vier der in der Figur 1 dargestellten Trockenabschnitte 9 einen Frischlufteinlaß 11 auf, durch den der jeweilige Trockenluftteil hl dem jeweiligen Trockenabschnitt 9 abgekühlt werden kann. Auch die Anzahl der Trockenabschnitte 9, die mit einem Frischlufteinlaß 11 versehen werden, ist beliebig an die Erfordernisse anpaßbar. Vorteilhafterweise sind dabei die Heizeinrichtungen 10 und auch die Frischlufteinlässe 11 jeweils unabhängig voneinander einstellbar, so daß die Temperatur der Trockenluft hi der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen beliebig verändert werden kann.As can be seen in Figure 1, the drying sections 9 on one side are offset from the drying sections 9 on the other side. The offset is one drying carriage length. This ensures that no opposing partial air flows meet in the main air duct 5. Three of the drying sections shown in Figure 1 have a heating device 10 in the form of an additional burner, by means of which the dry air part passed through these drying sections 9 can be additionally heated. The number of drying sections 9 that are equipped with heating devices 10 can be adapted as required to the respective requirements. Furthermore, four of the drying sections 9 shown in Figure 1 have a fresh air inlet 11, through which the respective dry air part in the respective drying section 9 can be cooled. The number of drying sections 9, which are provided with a fresh air inlet 11, can also be adapted to the requirements as required. Advantageously, the heating devices 10 and also the fresh air inlets 11 can be adjusted independently of one another, so that the temperature of the drying air in the device according to the invention for drying ceramic moldings can be changed as required.
Weiterhin ist die Leistung,der Ventilatoreinrichtung 7 der Trockenabschnitte 9 unabhängig voneinander einstellbar, beispielsweise über eine jeweils unabhängige Drehzahlregelung. Durch die Regelung der Drehzahl der Ventilatoreinrichtungen 7 kann der Wärmeübergang bzw. der Stoffübergang an den Oberflächen der zu trocknenden Keramikformlinge mittels der Veränderung der Luftgeschwindigkeit der Trockenluftteile gesteuert werden.Furthermore, the performance of the fan device 7 of the drying sections 9 can be adjusted independently of one another, for example via an independent speed control. By regulating the speed of the fan devices 7, the heat transfer or the mass transfer on the surfaces of the ceramic moldings to be dried can be controlled by changing the air speed of the drying air parts.
Claims (7)
einem zwischen den beiden Trockenkanälen (2) angeordneten Hauptluftkanal (5) zum Durchströmen von Trockenluft, undtwo parallel drying channels (2) for conveying drying carts (3) loaded with ceramic moldings to be dried in a longitudinal direction L,
a main air duct (5) arranged between the two drying ducts (2) for the flow of dry air, and
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