DE3209478A1 - Verfahren zum betreiben einer heissmuldenmangel sowieheissmuldenmangel zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Description

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Verfahren zum Betreiben einer Heißmuldenmangel sowie Heißmuldenmangel zur Durchführung dieses Verfahrens

Die Erfindung betrifft eine Heißmuldenmangel zur Trocknung und Glättung feuchter V/äs ehe stücke, deren Kontaktflächen mittels eines strömungsfähigen Wärmeträgermediums beheizt werden.

In heutiger Zeit steht das Problem der Energieeinsparung und der Energieoptimierung technischer Prozesse immer mehr im Vordergrund. Davon ist auch der besonders energieintensive Prozeß der Trocknung von Textilien wie Wäschestücken, wie er beispielsweise in Heißmuldenmangeln stattfindet, betroffen. Es wird dabei die Herabsetzung des spezifischen Energiebedarfs für die Trocknung eines Wäschestückes angestrebt. Ein Weg dazu ist u.a. die Vortrocknung dieser Wäschestücke vor dem eigentlichen Mangelprozeß.

Es sind bereits Muldenmangeln bekannt, bei denen mittels Kontakt mit einer beheizten Fläche eine Vorerwärmung und Vortrocknung der zu trocknenden Wäschestücke vor dem eigentlichen Mangelprozeß erfolgt (DE-Gm 1 789 610; 8 d; 20/04). Die Wäsche wird über eine beheizte Außenfläche der Mangelmulde geführt. Dabei muß jedoch die kalte, feuchte Wäsche auf der geheizten Kontaktfläche gleiten. Die zur Vorerwärmung und Vortrocknung der Wäsche benötigte Wärmeenergie wird der Mulde entzogen, d.h. sie muß zusätzlich aufgewendet werden. Dieses Prinzip läßt sich außerdem nur schwer auf Mehrmuldenmangeln übertragen.

Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, mit dem von der Beheizung der Mangelmulden und der Muldenbrücken anfallenden Kondensat einen der ersten aus einem Mangelzylinder und mindestens einer diesen Mangelzylinder mantelseitig teilweise umschließenden Mangelmulde bestehenden Mangeleinheit vorgeordneten, drehbar gelagerten und antreibbaren Vortrockenzy-

linder zu beheizen und zwecks Vortrocknung die Wäschestücke an der äußeren Wandung des Vortrookenzylinders anliegend und mit diesem teilweise umlaufend zu führen (DE-Patentanmeldung P 30 41 244.3).

Zu diesem Zweck wird das Kondensat in einem Behälter gesammelt und von diesem aus mittels einer Pumpe Kanälen zugeleitet, die an der Innenseite des hohlen Vortrockenzylinders angeordnet sind und sich zwischen dessen beiden Stirnseiten erstrecken. Die Zuführung des Kondensates zu diesen Kanälen erfolgt an einer Stirnseite des Vortrockenzylinders, die Abführung an der gegenüberliegenden.

Da jedoch das Kondensat unter hohem Druck steht, führt die auf der Saugseite der Pumpe zwangsläufig entstehende Druckentlastung durch Kavitationswirkung schnell zu einer Zerstörung der Pumpe.

Des weiteren ist mit dieser Anordnung der Kanäle weder eine ausreichende noch eine gleichmäßige Wärmeübertragung an die Oberfläche des Vortrockenzylinders über dessen Breite hinweg zu erreichen.

Um eine befriedigende Vorerwärmung bzw. -trocknung der Wäschestücke zu erzielen, sind im Bereich des Vortrockenzylinders weitere Führung elco rper angeordnet, mit denen die Wäschestücke in Kontakt gebracht werden müssen* Diese Führungskörper werden mit Frischdampf beheizt, d.h. es wird zusätzliche Wärmeenergie benötigt. Damit wird jedoch dem Anliegen der Energieeinsparung an der Heißmuldenmangel nicht Rechnung getragen.

Es ist Zweck der Erfindung, die Energiebilanz der Heißmuldenmangel zu verbessern.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Heißmuldenmangel unter gezielter Nachnutzung des zur Beheizung der Mangelmulden und Muldenbrücken dienenden Wärmeträgermediums zu entwickeln sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Heißmuldenmangel zur Verfügung zu stellen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist den Patentansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung ermöglicht es, die sonst mit dem abfließenden Kondensat der technischen Nutzung an der Heißmuldenmangel verlorengehende Wärmemenge zu einem erheblichen Anteil für den Trockenprozeß nutzbar zu machen. Immerhin kann die auf diese Weise dem Kondensat entzogene Wärme bis zu 1/3 der Wärmemenge betragen, die in einer der nachfolgenden Mangeleinheiten für die Trocknung der Wäschestücke aufgewendet wird. Daraus leitet sich eine wesentliche Herabsetzung des spezifischen Energiebedarfes der Heißmuldenmangel ab, d.h. also, daß mit dem gleichen Energieaufwand eine wesentlich höhere Menge in der Wäsche enthaltenen Wassers verdampft werden kann.

Des weiteren gestattet die Erfindung eine optimale Mutzung des beim Entspannen des Hochdruckkondensates entstehenden Entspannungsdampfes. Die Erfindung vermeidet dabei den erheblichen Aufwand, den eine Kondensatentspannun^sanlage mit ihrem Platzbedarf und den zugehörigen Teilen wie Kondensatentspannungsgefäß, Niveauregler, Armaturen, Meßeinrichtungen, usw. mit sich bringt.

Die erfindungsgemäße Art und Weise der Beheizung des Vortrockenzylinders gewährleistet einen maximalen und vor allem über die gesamte Breite gleichmäßigen Wärmeübergang, vom Entspannungsdampf und dem entspannten Kondensat an die Oberfläche des Vo rtrockenzylinders und damit an die auf diesem aufliegenden Wäschestück.

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Des weiteren wird durch das erfindungsgemäße Verfahren das Kondensat so weit unterkühlt, daß außerhalb der Heißmuldenmangel keine unerwünschte Entspannungsdampfbildung mehr auftritt. Damit ist ein wesentliches Problem gleichzeitig gelöst worden.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1: eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Heißmulden~ mangel rait einer schematischen Darstellung der für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlichen Elemente und in

Fig. 2: eine schematisierte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Heißmuldenmangel.

Eine Heißmuldenmangel, auf die sich die Erfindung bezieht, besteht im wesentlichen aus zwei Seitenständern 1, zwischen welchen drehbar gelagert und antreibbar mindestens ein Mangelzylinder 2 angeordnet ist. Der Mangelzylinder 2 wird auf einem Zentriwinkel, der mindestens 120 , meist jedoch um 180° beträgt, von einer seiner Umfangsflache angepaßten Mangelmulde umschlossen und steht während des Betriebes der Heißmuldenmangel mit der Mangelmulde 3 unter Anpressung. Jeweils ein Mangelzylinder 2 und mindestens eine, im vorliegenden Beispiel genau eine Mangelmulde 3 bilden eine Mangeleinheit 2;3· Besitzt die Heißmuldenmangel mehrere solcher Mangeleinheiten 2;3 in Reihenfolge, so werden die Übergänge zwischen benachbarten Mangelmulden 3 durch Muldenbrücken 4- geschaffen.

Sowohl die Mangolmulden 3 als auch die Muldenbrücken 4- sind beheizt. Dazu dient zumeist ein strömungsfähiges Wärmeträgermedium wie Hochdruckwasserdampf, Wärraeträgeröl usw. Die Heißmuldenmangel, auf die sich die Erfindung bezieht, wird mit Wa s s erd arapf beheizt.

Der in Durchlauf richtung 5 eier Heißmuldenraangel ersten Mangeleinheit 2;3 ist ein drehbar gelagerter und antreibbarer hohler Vortrockenzylinder 6 vorgeordnet. Dieser ist ebenfalls beheizt, wobei die dazu benötigte Energie dem Kondensat des zur Beheizung der Mangelmulden 3 und der Muldenbrücken 4- dienenden Wasserdampfes entzogen wird.

Das erfindun^sgemäße Verfahren zum Betreiben einer solchen Heißmuldenmangel sieht nun vor, das Kondensat dem Vortrockenzylinder 6 in hoher gespanntem Zustand, d.h. mit dem in den Heizelementen der Mangelmulden 3 und der Muldenbrücken 4 herrschenden Druck zuzuführen. Dieser kann bei einer Heißmuldenmangel der beschriebenen Bauart etwa 1,2 MPa betragen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird angestrebt, die Entspannung des Kondensates auf eine niedere Druckstufe direkt innerhalb bzw. unmittelbar an einer Zuführöffnung des Vortrockenzylinders 6 vorzunehmen. Hierdurch kann der infolge der Druckverminderung entstehende Entspannungsdampf in vollem Maße zur Erwärmung des Vortrockenzylinders genutzt werden, indem er sich unter Kondensation an dessen Mantelinneren niederschlägt und einen Teil seiner Wärme an den Zylindermantel abgibt. Einen weiteren Erwärmungseffekt bringt das Kondensat selbst, welches sich im unteren Bereich des Vortrockenzylinders 6 sammelt und infolge der Drehung des Vortrockenzylinders ebenfalls mit der gesamten Umfangsflache des Innenmantels in Berührung kommt«

Das auf die niedere Druckstufe entspannte Kondensat wird in einer abschließenden Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens zur weiteren Verwendung aus dem Vortrockenzylinder 6 abgeführt.

Die niedere Druckstufe, auf die das Kondensat entspannt wird, kann im einfachsten Falle der Atmosphärendruck sein. Vorzugsweise wird sie jedoch dem Druck entsprechen, der in dem Kondensatsammelsystem der Heißmuldenmangel, möglicherweise sogar

des gesaraten Wäschereibetriebes herrscht. Diese Druckstufe kann beispielsweise bei etwa 0,25 MPa liegen.

Die Heißmuldenmangel, zu deren Betrieb das erfindungsgemäße Verfahren dient, ist vorn schon in groben Zügen beschrieben worden.

Der der ersten Mangeleinheit 2} 3 vorgeordnete Vortrockenzylinder 6 ist ein Hohlzylinder, auf dessen Mantelfläche die zu mangelnde Wäsche mit diesem teilweise umlaufend geführt wird. Dazu ist am Vortrockenzylinder 6 eine bekannte Bandführungseinrichtung 7 vorgesehen.

Die Mangelmulden 3 und die Muldenbrücken 4 sind in bekannter Weise mit Heizelementen ausgestattet, die der Übertragung der Wärmeenergie vom Wärmeträgermedium zur Kontaktfläche dieser Bauteile dienen. Die Zuführung des Wärmeträgermediums zu den Mangelmulden 3 und Muldenbrücken 4 ist im vorliegenden Zusammenhang nicht relevant und daher in den Zeichnungen nicht dargestellt.

Zur Abführung des Kondensates des Wärmeträgermediums aus den Mangelmulden 3 und den Muldenbrücken 4 sind diese mit bekannten Kondensatableiter!) 8 ausgestattet. Diese sind durch eine gemeinsame Kondenaatsammelleitung 9 verbunden, welche zu einer Übertragungseinrichtung 10 führt« Derartige Übertragungseinrichtungen 10 sind ebenfalls bekannt und dienen der Übertragung eines strömungsfähigen Mediums von einer ortsfesten Leitung an ein drehbar gelagertes Maschinenelement bzw. umgekehrt. Bie Übertragungseinrichtung 10 verbindet also die Kondensatsammelleitung 9 mit dem Innenraum des rotierenden Vortrockenzylinders 6. Zweckmäßigerweise kann sich dort an die übertragungseinrichtunr; 10 ein in diesen Innenraum hineinreichendes Einatrömrohr 11 anschließen.

In der Eondensatsaramelleitung 9 ist unmitterbar vor der Übertragungseinrichtung 10 eine Drossel 12 angeordnet»

Der Vortrockenzylinder 6 ist weiterhin mit einer Einrichtung zur Abführung des Kondensates ausgestattet.

Am vorteilhaftesten ist dies ein Spiralschöpfer 13· Dieser wiederum ist über die Übertragungseinrichtung 10 mit einem Kondensatsammeisystem 14 des Wäschereibetriebes verbunden. Dazu ist nach der Übertragungseinrichtung 10 ein weiterer Kondensatableiter 15 vorgesehen. Zwischen der Drossel 12 und dem Eingang der Übertragungseinrichtung 10 mündet in die Kondensatsammelleitung 9 eine Leitung 16, die eine Dampfverteilung 17 niit dem Vortrockenzylinder 6 verbindet. An diese Dampfverteilung 17 kann über ein Rückschlagventil 18 eine Frischdampfzuleitung 19 angeschlossen sein, während ein Sicherheitsventil 20 in jedem Falle vorhanden ist.

Es ist ebenso möglich, wie in Fig. 2 dargestellt, die Leitung 16 zwischen dem Ausgang der Übertragungseinrichtung und dem Kondensatableiter 15 einzubinden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen erfindungsgemäßen Heißmuldenmangel ist folgendermaßen:

Die zu mangelnden Wäschestücke werden wie üblich beispielsweise durch eine in Durchlaufrichtung 5 gesehen vorgeordnete Eingabemaschine der Heißmuldenmangel in ausgebreitetem Zustand übergeben. Sie werden durch die Bandführungseinrichtung 7 des Vortrockenzylinders 6 erfaßt und auf diesem fest anliegend, d.h. also ohne Relativbewegung zu seiner Oberfläche, mit ihm teilweise umlaufend geführt. Danach durchlaufen die Wäschestücke in bekannter Weise die nachfolgenden Mangeleinheiten 2;3 und werden dort getrocknet und geglättet.

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Durch den Kontakt mit der Mantelfläche des Vortrockensylinders wird die Wäsche erwärmt und vorgetrocknet, so daß in der ersten Mangeleinheit 2;3 die Kontaktfläche der Mangelmulde 3 weitaus besser zur Trocknung und Glättung der Wäsche ausgenutzt werden kann.

Die Temperaturdifferenz zwischen Wäsche und Mangelmulde 3 ist gegenüber einer Heißmuldenmangel ohne einen solchen Vortrockenzylinder 6 wesentlich geringer. Die Wäsche muß also in geringerem Maße aufgeheizt werden, um ein Verdampfen des in ihr enthaltenen Wassers auszulösen, so daß dieser Vorgang bereits kurz nach dem Berühren der Mangelmulde 3 durch die Wäsche beginnt. Zu diesem Zweck wird der Vortrockenzylinder 6 mit dem Kondensat des zur Beheizung der Heißmuldenmangel dienenden Wärmeträgermediums beheizt.

Über die Kondensatableiter 8 wird das Kondensat unter dem dort herrschenden hohen Druck aus den Mangelmulden 3 und den Muldenbrücken 4- der Kondensatsammelleitung 9 zugeführt. Die in dieser angeordnete Drossel 12 bewirkt, daß der hohe Druck bis kurz vor dem Eingang der Übertragungseinrichtung 10 ansteht und somit die Bildung von Entspannungsdampf weitestgehend vermieden wird. Fach Passieren der Drossel 12 kann sich das Kondensat auf eine niedere Druckstufe entspannen, so daß sich in der Übertragungsvorrichtung 10 und im Einströmrohr 11 ein Gemisch aus Entspannungsdampf und Kondensat bildet, welches sich nach dem Austritt aus dem Einströmrohr entmischen kann.

Das flüssige Kondensat sammelt sich infolge der Schwerkraftwirkung im unteren Bereich des hohlen Vortrockenzylinders 6. Ss wird bei dessen Drehbewegung ständig umgewälzt und kommt nacheinander mit dem gesamten Innenmantel des Vortrockenzylinders 6 in Berührung und kann seine Wärme an diesen abgeben.

Der Entspannungsdampf hingegen schlägt sich unter Kondensation an der übrigen freien Innenmantelfläche nieder und trägt so zur Erwärmung des Vortrockenzylinders 6 bei.

Die Abführung des Kondensates aus dem Vortrockenzylinder 6 wird durch den Spiralschöpfer 13 bewirkt.

Mittels des Sicherheitsventils 20 ist das Innere des Vortrockenzylinders 6 gegen eine bestimmte, nicht zu überschreitende Druckstufe abgesichert.

Der sich im Vortrockenzylinder 6 einstellende Druck kann dem Ataosphärendruck entsprechen, wenn der Vortrockenzylinder 6 direkt mit der Atmosphäre verbunden ist. Dies wird jedoch der Ausnahmefall sein.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Heißmuldenmangel hängt dieser Druck von dem im Kondensatsamraelsystem 14 herrschenden Druck ab. Sinkt der im Vortrockenzylinder 6 herrschende Druck unter einen bestimmten Wert ab, weil die Menge des anfallenden Kondensates zu gering ist, kann dem abgeholfen werden, indem über die frischdampfzuleitung 19 kurzzeitig Frischdampf in den Vortrockenzylinder 6 eingespeist wird.

Andererseits wird durch das Rückschlagventil 18 verhindert, daß Entspannungsdampf in die Prischdampfzuleitung 19 gelangt.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeicheru

1	= Seitenständer
2	s Mangelzylinder
3	= Mangelmulde
4	β Muldenbrücke
5	s Durchlaufrichtung
6	= Vortrockenzylinder
7	s Bandführungseinrichtung
8	=s Kondensatableiter
9	= Kondensatsammelleitung
10	=5 'übertragungseinrichtung
11	= Einströmrohr
12	=s Drossel
13	= Spiralschöpfer
14	= Kondensatsammeisystem
15	=t Kondensatableiter
16	β Leitung
17	=t Dampf verteilung
18	= Rückschlagventil
19	= Erischdampfzuleitung

20 = Sicherheitsventil

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Leerseite

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betreiben einer Heißmuldenmangel, die mindestens eine Mangeleinheit, welche aus einem drehbar gelagerten und antreibbaren Mangelaylinder und mindestens einer ortsfesten, den Mangelzylinder mantelseitig teilweise umschließenden Mangelmulde besteht, sowie aufeinanderfolgende Mangeleinheiten verbindende Muldenbrücken besitzt, wobei die Mangelmulden und die Muldenbrücken mittels eines strömungsfähigen Wärmeträgermediums beheizbar sind, dessen Kondensat zur Beheizung eines vor der ersten Mangeleinheit angeordneten Vortrockenzylinders dient, gekennzeichnet dadurch, daß das Kondensat dem Vortrockenzylinder (6) in höhergespanntem Zustand zugeführt und in und/oder unmittelbar vor diesem unter Bildung von Entspannungsdampf auf eine niedere Druckstufe entspannt wird, wobei sich der Entspannungsdampf durch Kondensation am Mantelinneren des Vortrockenzylinders (6) niederschlägt, gemeinsam mit dem entspannten Kondensat diesen erwärmt und abschließend das gesamte Kondensat aus dem Vortrockenzylinder zur weiteren Verwendung abgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die niedere Druckstufe, auf welche das Kondensat entspannt wird, dem Atmosphärendruck entspricht.

3- Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die niedere Druckstufe, auf welche das Kondensat entspannt wird, dem Druck entspricht, welcher in dem der Heißmuldenmangel nachgeordneten Kondensatsammelsystem (14) herrscht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei Anfall zu niedriger Kondensatmengen kurzzeitig !frischdampf in den Vortrockenzylinder (G) eingespeist wird.

5· Heißmuldenmangel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die mindestens eine Mangeleinheit, welche aus einem drehbar gelagerten und antreibbaren Mangelzylinder

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und mindestens einer ortsfesten, den Mangelzylinder mantelseitig teilweise umschließenden Mangelmulde besteht, sowie aufeinanderfolgende Mangeleinheiten verbindende Muldenbrücken besitzt, wobei die Mangelmulden und die Muldenbrüclcen mittels eines strömungsfähigen Wärmeträgermediums beheizbar sind und der ersten Mangeleinheit ein drehbarer, mit dem Kondensat des Wärmeträgermediums beheizbarer Vortrockenzylinder vorgeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß sämtliche Mangelmulden (3) und Muldenbrücken (4) über Kondensatableiter (8) mit einer Kondensatsamraelleitung (9) verbunden sind, welche in den Vortrockenzylinder (6) mündet, daß der Vortrockenaylinder (6) als Druckbehälter ausgebildet ist, welcher für eine bezüglich des Kondensatdruckes niedrigere Druckstufe abgesichert ist und daß der Vortrockenzylinder (6) mit einer Einrichtung (13) zur Abführung des Kondensates versehen ist.

6. Heißmuldenmangel nach Anspruch 5» gekennzeichnet dadurch, daß in die Kondensatsaramelleitung (9) unmittelbar vor dem Eingang des Vortrockenzylinders (6) eine Drosseleinrichtung (12) eingeschaltet ist.