DE3028158A1

DE3028158A1 - Waermbehandlungsvorrichtung mit waermetauscher, insbesondere fuer die abluftwaermerueckgewinnung

Info

Publication number: DE3028158A1
Application number: DE19803028158
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 2105 Seevetal Schraud
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-07-25
Filing date: 1980-07-25
Publication date: 1982-02-25

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmebehandlungsvorrichtung wie insbesondere einen Trockner für laufende Textilbahnen oder dergl. bei der im Behandlungsraum als Behandlungsmedium mittel Umluftgeläse im Kreislauf über Heizeinrichtungen geführte Luft dient, der von außen zugeführte Frischluft zugesetzt wird, welche in einem Wärmetauscher durch in ent-

/aus

sprechender Menge dem Behandlungsraum abgeführte Luft vorgewärmt wird und hat insbesondere die Rückgewinnung der Abluftwärme zum Ziel.

Die Wärmerückgewinnung aus der Abluft von Wärmebehandlungsvorrichtungen wie etwa Trocknern für Textilbahnen und dergl. und die Nutzung der Abluft zur Aufheizung der Frischluft ist eine bekannte Methode zur Einsparung von Heizenergie. Bei fast allen bisher bekannt gewordenen Anlagen wird dabei ein zentraler Wärmetauscher wie z. B. ein Wärmerad oder ein Glasrohr-Wärmetauscher benutzt, durch welchen mit je einem Sammel- und Verteilerkanal die Abluft und die Frischluft im Gegen- oder Kreuzstrom geleitet werden. Die Nachteile solcher Anlagen sind hohe Investionskosten, großer Platzbedarf für Wärmetauscher, Ventilatoren und Kanäle, Verschmutzungsgefahr und schwierige Reinigung der Wärmetauschers, schwierige Einstellung der Frisch- und Abluftmengen und hoher Stromverbrauch für die Abluft- und Zuluftventilatoren.

Um den Platzbedarf und die Investionskosten zu reduzieren, werden neuerdings bei Trocknern die Wärmetauscher einzeln

in die Sektionen oder Felder des Trockners eingebaut. Dies ist jedoch nur möglich, wenn hierfür ein ausreichendes freies Bauvolumen an geeigneter Stelle im Trocknergehäuse vorhanden ist. Diese Voraussetzung ist bei bestehenden Trocknern fast nie und bei Neulieferungen sehr selten gegeben. Wegen der Verschmutzungsgefahr muß auch der Wärmetauscher leicht ausgebaut und demontiert werden können. Zu-mindest hierfür sind bisher noch keine befriedigende Lösungen bekannt geworden.

Durch die vorliegende Erfindung sollen diese Nachteile bei den bekannten Trocknern vermieden und insbesondere die Aufgabe gelöst werden, derartige Wärmebehandlungsvorrichtungen mit gut zugänglichen und einfach zu demontierenden Wärmetauschern zu versehen, die einen material- und kostenmäßig geringen Einbauaufwand bedingen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Wärmebehandlungsvorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, den Wärmetauscher als Kreuzstrom-Wärmetauscher auzubilden und in einer Wand oder der Decke der Wärmebehandlungsvorrichtung anzuordnen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, bei Wärmebehandlungsvorrichtungen mit sich wiederholenden Baueinheiten jeder Baueinheit einen oder mehrere Wärmetauscher zuzuordnen, der nur dem Bedürfnis dieser Baueinheit entspricht. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen ,die Ansaugung der Frischluft durchcten Wärmetauscher in den Behandlungsraum mittels

des vom Umluftgebläse erzeugten Unterdruckes vorzunehmen. Dabei kann der von Gebläse erzeugte Unterdruck durch eine automatisch geregelte Drosseleinrichtung konstant gehalten werden, damit auch die Frischluftzufuhr konstant bleibt. Zur Regelung der Frischluftmenge soll am Frischluftaustritt des Wärmetauschers zum Behandlungsraum eine Drosselklappe angebracht sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll der Kreustrom-Wärmetauscher mit stapelartig übereinanderliegenden Platten mit eingeprägten Distanzhaltern ausgeführt sein, wobei die Platten an jeweils zwei gegenüberliegenden Seiten abgedichtet sind. Die Abdichtung an den gegenüberliegenden Seiten kann dadurch erfolgen, daß ein Streifen der Platte um 180° umgekantet ist und die Höhe der Umkantung größer ist als die Höhe der Distanzhalter. Damit läßt sich eine sichere Dichtung an den Plattenrändern erreichen. Zweckmäßig sollen in den Platten Bohrungen für die Durchführung von Zentrier- und Haltebolzen für das zwischen versteiften Endplatten gehaltene Plattenpaket vorgesehen sein. Wenn die Platten quadratisch ausgeführt sind,wobei die Distanzhalter unsymmetrisch und versetzt zueinander in den Platten angebracht sein sollen, dann ist es möglich,mit einer einzigen Plattenform das ganze Plattenpaket für den Kreustrom-Wärmetauscher aufzubauen. Die Abdeckwinkel an den Ecken der Wärmetauscherplatten sollen die Anschlüsse für die Zu- und Abluftkanäle für die Frisch- und Abluft aufnehmen.

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Bei Ausbildung des Umluftgebläses als Axialventilator sollen zwischen den saugseätigen Leitschaufein des G-eläses Ansuagöffnungen für die aus dem Wärmetauscher in den Behandlungsraum eingeführte Frischluft vorgesehen sein. Der Frischlufteintritt des Wärmeaustauschers soll einen Ansaugefilter aufweisen. Am Ablufteintritt vom Behandlungsraum in den Wärmetauscher soll ein aus einem Grobsieb und einem Feinsieb bestehender Filter angeordnet sein, wobei das Grobsieb an der dem Behandlungsraum zugewandten und das Feinsieb an der dem Wärmetauscher zugewandten Seite Hegt.

Bei einer Behändlungsvorrichtung mit mehreren Wärmetauschern sollen die Abluftstutzen der Wärmetauscher an eine gemeinsame Abluftleitung mit einem Abluftgebläse angeschlossen sein. Bei einer Behandlungsvorrichtung mit mehreren Wärmeaustauschern können an die Zuluftöffnungen der Wärmetauscher getrennte Ventilatoren angeschlossen sein.

An Hand der beiliegenden Zeichnungen, auf denen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, soll diese nachfolgend noch näher erläutert werden. Auf den Zeichnungen zeigen

Fig. Λ einen Querschnitt durch eine Wärmebehandlungsvorrichtung, bei welcher die Frischluft mittels des von Umluftgebläse erzeugten Unterdruck durch den Wärmetauscher gesaugt wird,
Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Wärmebehandlungsvorrichtung mit zwei baugleichen Sektionen,

Pig. 3 einen Querschnitt durch eine Wärmebehandlungsvorrichtung, bei der Frischluft mittels separater Frischluftgebläse dem Wärmetauscher zugeführt wird,

Fig. 4- einen vergrößerten Ausschnitt des Querschnitts durch den Wärmetauscher,

Fig. 5 einen Ausschnitt des Querschnitts einer Wärmebehandlung svorrichtung, bei welcher das Umluftgebläse als als Axialgebläse ausgebildet ist,

Fig. 6 einen Ausschnitt des Querschnitts in Längsrichtung durch das saugseitig angeordnete Leitrad des Umluftgebläses,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch den Wärmetauscher mit dem Weg der Abluft und

Fig. 8 eine Draufsicht mit Schnitt durch den

Wärmetauscher.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Wärraebehandlungsvorrichtung 10 der Fig. 1 besteht aus

einem Gehäuse mit Wänden und einer Decke 11, in dem sich Düsengehäuse 21 befinden, zwischen denen eine Warenbahn 22 durchgeführt wird und dabei einer Behandlung, bespielsweise mit heißer Trocknungsluft, unterworfen wird. Die Trocknungsluft wird dabei mittels eines Umluftgebläses 14 entsprechend den Pfeilen im Behandlungsraum 15 bewegt, wobei sie vor dem nächsten Umlauf über ein Heizregister 20 geleitet wird. Aus

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INSPECTED

der Behandlung wird nur immer ein Teil der Umluft als Abluft abgeführt und durch neue von außen angesaugte Frischluft ersetzt.

Die Abluft wird über einen Kreuzstrom-Wärmeaustauscher 12, der in der Decke 11 der Wärmebehandlungsvorrichtung 10 angebracht ist abgeführt, durch den gleichzeitig Frischluft in den Behandlungsraum eingeleitet wird. Im Wärmetauscher gibt dann die Abluft einen wesentlichen Teil ihrer Wärme an die Frischluft ab und heizt diese dadurch auf. Die Ansaugung der Frischluft kann dabei mittels des vom Umluftgebläse erzeugten Unterdruck erfolgen,der durch eine automatische Drosseleinrichtung 16, 17₅ 18 konstant gehalten werden kann. Zur Regelung der Frischluftzufuhr kann am Frischluftaustritt des Wärmetauschers 12 zum Behandlungsraum 15 eine Drosselklappe 19 angebracht sein.

In Fig. 2 sind zwei gleiche Baueinheiten 13 der Wärmebehandlung svorrichtung nach Fig. 1 in Draufsicht dargestellt. Dabei gibt die obere Fig. a einen Schnitt gemäß Linie A und die untere Fig. b einen Schnitt gemäß Linie B durch den Wärmetauscher 12 der Fig. 1 wieder. In der Fig. $h ist mit 33 d.er Ansaugefilter für die Frischluft bezeichnet und . mit 36 der Abluftstutzen, der in die Abluftleitung 37 in Fig. 1 führt.

/ent-Die Wärmebehandlungsvorrichtung der Fig. 3 spricht in ihren

wesentlichen Teilen der der Fig. 1, nur daß hier die Frisch-

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luft mittels besonderer Frischluftgebläse 39 über Zuluftöffnungen 38 in den Wärmetauscher 12 eingeführt wird.

/ein Ausschnitt In Fig. 4 ist in vergrößerter Darstellung des Plattenpaketes

mit den Wärmetauscherplatten 23 dargestellt. Man erkennt in den Platten die Distanzhalter 24- und an den Enden der Platten die an den gegenüberliegenden Seiten 25 angebrachten Umkantungen 26, mit denen die Platten mit definiertem Abstand aufeinander liegen. Die Plattenelemente können dabei beispielsweise Abmessungen von 700 χ 700 mm haben und die Spalte zwischen den Platten können etwa 3 mm betragen.

In Fig. 5 und 6 ist noch eine Wärmebehandlungsvorrichtung angedeutet, bei welcher das Umluftgebläse 14 als Axialgebläse ausgebildet ist. In den saugseitigen Leitschaufeln 31 sind Ansaugöffnungen 32 angebracht, durch die die Frischluft in die Behandlung eingesaugt wird. In Fig.5 sind auch noch besonders die^entrier- und Haltebolzen 28 am Plattenpaket dargestellt.

Der Weg der Abluft durch den Wärmetauscher 12 ist insbesondere aus Fig. 7 zu erkennen. Aus dem Behandlungsraum 15 tritt die Abluft erst durch ein Grobsieb 34 und dann durch ein Feinsieb 35 in den Wärmetauscher ein um zu verhindern, daß sich der Eintritt zu schnell durch Flusen zusetzt. Sie verläßt den Wärmetauscher 12 durch den Abluftstutzen 36.

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Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf den. Wärmetauscher mit teilweisem Schnitt. Aus dieser Fig. ist einmal die Anbringung der Abdeckwinkel 30 zu erkennen, durch die und die entsprechenden Anschlußstutzen eine Trennung der Abluftführung von der Zuluftführung erfolgt und die Anordnung der Distanzhalter 24·, die es bei der dargestellten unsymmetrischen Anordnung auf den einzelnen Platten ermöglicht, alle Platten 23 gleich auszuführen.

Durch die Erfindung wird die erforderliche Austauscherfläche in kompakte sehr flache Einheiten aufgeteilt, welche feld- oder sektionsweise außerhalb des Innenraumes der Trockner in die isolierende Wanddecke eingebaut werden.

Die Wärraetauschereinheiten sind kleine flache Kreuzstromplatten-Wärmetauscher, welche aus gleichen speziell geformten Aluminiumblechplatten zusammengesetzt sind. Sie können mit wenigen Handgriffen zum Peinigen auseinandergenommen werden.

Die glatten Blechflächen enthalten nur wenige kleine Ausbuchtungen zur Sicherung der Spaltbreiten. Zur Randabdichtung sind keine Dichtungen aus Gummi, Kunststoff oder dergl. erforderlich. Deshalb ist die Verschmutzungsgefahr relativ gering und es bestehen keine Grenzen für Temperaturen.

Am Austritt der Abluft aus dem Wärmetauscher ist eine Auffangwanne mit Abfluß für anfallendes Kondensat vorhanden.

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Die Kapazität der Wäremtauscher läßt sich bei gleichen Plattenelementen sehr leicht in weiten Grenzen den Anforderungen anpassen. Dazu kann einmal die Zahl der übereinanderliegenden Platten zwischen 10 und A-O variiert werden. Ferner können die Wärmetauscher ein- zwei- oder mehrflutig an einem Ablaufstutzen angeschlossen werden.

Claims

Patentansprüche

\ Wärmebehandlungsvorrichtung wie insbes. Trocknerfür laufende Textilbahnen oder dergl., bei der im Behandlungsraum als Behandlungsmedium mittels Umluftgebläse im Kreislauf über Heizeinrichtungen geführte Luft dient, der von außen zugeführte Frischluft zugesetzt wird, welche in einem Wärmetauscher durch in entsprechender Menge aus dem Behandlungsraum abgeführte Abluft vorgewärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher als Kreuzstrom-Wärmetauscher (12) ausgebildet und in einer Wand oder der Decke (11) der Wärmebehandlungsvorrichtung (10) angeordnet ist.
2. Wärmebehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß bei Wärmebehandlungsvorrichtungen mit sich wiederholenden Baueinheiten jeder Baueinheit (13) ein oder mehrere Wärmetauscher (12) zugeordnet sind.
3. Wärmebehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugung der Frischluft durch den Wärmetauscher (12) in den Behandlungsraum (15) mittels des vom Umluftgebläse (14) erzeugten Unterdrucks erfolgt.
4. Wärmebehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß der vom Gebläse (14) erzeugte Unterdruck durch eine automatisch geregelte Drosseleinrichtung (16) konstant gehalten wird.
5· Wärmebehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Frischluftaustritt des Wärmetauschers (12) zum Behandlungsraum (15) eine Drosselklappe (19) angebracht ist.
6. Wärraebehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzstroin-Wärmetauscher (12) mit stapelartig übereinanderliegenden Platten (23) mit: eingeprägten Distanzhaltern (24) ausgeführt ist, wobei die Platten an jeweils zwei gegenüberliegenden Seiten (25) abgedichtet sind.
7.Wärmebehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, da-

ORIGINAL INSPECTED

durch gekennzeichnet, daß die Abdichtung an den gegenüberliegenden Seiten (25) dadurch erfolgt, daß ein Streifen (26) um 180 umgekantet ist und die Höhe der Umkantung größer ist als die Höhe der Distanzhalter (24).
8. Wamebehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß in den Platteipohrungen (27) für die Durchführung von Zentrier- und Haltebolzen (28)

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für das zwischen versteiften Endplatten⁷gehaltene Plattenpaket vorgesehen sind.
9· Wäremebehandlungsvorrichtunp nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (25) quadratisch ausgeführt sind, wobei die Distanzhalter (24) unsymmetrisch uiö. versetzt zueinander in den Platten angebracht sind.
10. Wamebehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß an die Abdeckwinkel (30) an den Ecken der Wärmetauscherplatten (23) die Zu- und Abluftkanäle für die Frisch- und Abluft angeschlossen sind.
11. Wärmebehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung des Umluftgebläses (14) als Axialventilator zwischen den saugseitigen Leitschaufeln (31) des Gebläses Ansaugöffnungen (32) für die aus dem Wärmetauscher in den Behandlungraum eingeführte Frischluft vorgesehen sind.

- 4 Cniüii «AL INSPECTED
12. Wämebehandlungs vorrichtung nach. Anspruch. 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Frischlufteintritt des Wärmetauschers (12) mit einem Ansaugfilter (34-) "versehnen ist.
13. Värmebehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Ablufteintritt vom Behandlungsraum (15) in den Wärmetauscher (12) ein aus einem Grobsieb (3*0 und einem Feinsieb (35) bestehendes Filter angeord-

/an

ner ist, wobei das Grobsieb der dem Behandlungsraum zuge-

/an

wandten und das Feinsieb der dem Wärmetauscher zugewandten Seite liegt.
14. Wärmebehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Behandlungsvorrichtung (10) mit mehreren Wärmetauschern (12) die Abluftstutzen

(36) der Wärmetauscher an eine gemeinsame Abluftleitung

(37) mit einem Abluftgebläse angeschlossen sind.
15. Wätnebehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Behandlungsvorrichtung mit mehreren Wärmetauschern die Zuluftöffnungen (38)

/an

der Wärmetauscher getrennte Ventilatoren (39) angeschlossen sind.

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