DE3511950C2

DE3511950C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von durchlaufenden Gewebe- und Gewirkebahnen oder dergleichen

Info

Publication number: DE3511950C2
Application number: DE19853511950
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl Ing Gottschalk
Original assignee: Babcock Textilmaschinen GmbH
Current assignee: Babcock Textilmaschinen GmbH
Priority date: 1985-04-02
Filing date: 1985-04-02
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2005-04-03
Also published as: DE3511950C3; DE3511950A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von durchlaufenden Gewebe- oder Gewirkebahnen oder dergleichen gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bis 3.

Bei der Textiltrocknung werden heute in der Praxis ca. 4200 kJ je kg verdampften Wassers aus der Warenbahn heraus benötigt, die sich wie folgt zusammensetzen:

Erwärmung des zu verdampfenden Wassers von 20 auf 65°C
190 kJ/kg
Verdampfen bei 65°C	2350 kJ/kg
Erwärmen des trockenen Gewebes um ca. 50°C bei Trocknung von 100% auf 8% Feuchtigkeit	85 kJ/kg
Erwärmen des Restwassers (8%)	20 kJ/kg
Erwärmen bzw. Überhitzen des verdampften Wassers um 50°C	85 kJ/kg
Erwärmung der Luft, die als Abluft in die Atmosphäre gelangt	1470 kJ/kg
Gesamt	4200 kJ/kg

In der Einleitung des DE-GM 83 09 923 wird schon auf die Pro blematik hingewiesen, daß bei bekannten Trocknungsverfahren durch Abführung von zuviel Abluft ohne genügende Feuchtigkeits beladung der Energiehaushalt unnötig belastet wird. Es wird von Untersuchungen berichtet, welche ergeben haben, daß im Bereich hoher Feuchtegehalte der Warenbahn - also zu Beginn der Trock nung - die Verwendung reiner Luft zu den besten Trocknungser gebnissen bezüglich der Trocknungsgeschwindigkeit führt, jedoch bei geringen Feuchtegehalten - also in der Endphase der Trock nung - die Heißdampftrocknung der Lufttrocknung überlegen ist. Die daraus resultierende Folgerung, Trockner mit zwei völlig getrennten Behandlungsbereichen auszuführen, nämlich einen mit Luft- und einen mit Dampfbetrieb, wird aber wegen des hohen Aufwandes verworfen. Es wird ein anderer Weg vorgeschlagen, die Vorteile der Lufttrocknung mit denen der Heißdampftrocknung zu verbinden. Hierzu wird ein Verfahren angegeben, bei dem Frischluft nur am Anfang der Behandlung zugeführt wird, z. B. durch den Eintrittsschlitz der Warenbahn. Das Trocknungsmittel wird in gleicher Richtung wie die Warenbahn durch die Behand lung geführt, dabei mehrmals auf die Warenbahn aufgeblasen und wieder von ihr abgeführt und schließlich am Ende der Behand lungsstrecke abgezogen. Aus dem abgesaugten Trocknungsmittel wird Wärme zurückgewonnen und auf die Frischluft übertragen.

Bei diesem bekannten Verfahren besteht das Trocknungsmittel in der Anfangsphase der Trocknung aus nahezu trockener Luft; es reichert sich auf seinem Weg längs der Trocknungsstrecke immer stärker mit Dampf an, so daß sein Trocknungsverhalten sich am Ende der Trocknungsstrecke dem des Heißdampfes annähert. Das bedeutet aber nicht, daß das abgezogene Trocknungsmittel luft frei ist. Denn die am Anfang zugeführte Luft begleitet die Ware bis zum Abzug und ist daher in dem abgesaugten Trocknungsmittel enthalten.

Hierdurch wird der Wärmeübergang im Wärmetauscher verschlech tert und die Wärmerückgewinnung erschwert und verteuert. Außer dem wird die Atmosphäre belastet.

Durch die DE-OS 16 35 375 ist eine Einrichtung zur Dampfbehand lung von Textilbahnen bekannt geworden, die mit dampffixierba ren Farbstoffen bedruckt sind. Bei diesen Behandlungsvorgängen müssen bestimmte Bedingungen eingehalten werden, die das Ent wickeln und Fixieren der Farbstoffe beeinflussen. Insbesondere darf in dem Behandlungsraum kein freier Sauerstoff vorhanden sein, da schon geringe Mengen Sauerstoff starke Unregelmäßig keiten und Mängel zur Folge haben. Die Einrichtung umfaßt eine Kammer, die durch Stirnwände, Seitenwände und eine obere Wand hermetisch geschlossen und nur unten offen ist. In diese Kammer wird Sattdampf von oben eingeführt, so daß er sich innerhalb der Kammer senkt und die gesamte atmosphärische Luft verdrängt. Die zu behandelnde Textilbahn wird unten eingeführt und nach unten laufend wieder abgezogen.

Von dieser vielfach mit Stichwort "Dampfglocke" charakterisier ten Einrichtung unterscheidet sich ein in der DE-OS 29 51 299 beschriebener Dämpfer insbesondere dadurch, daß er unterseits durch einen Boden abgeschlossen ist. Dieser ist mit einem Ein trittsschlitz versehen, durch den die Warenbahn über eine Schleuse von unten zugeführt wird.

Gegenstand der DE-AS 14 60 672 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Fixieren einer textilen Warenbahn. Beim Fixieren kommt es zwecks Vermeidung unerwünschter chemischer Reaktionen in hohem Maße auf den möglichst vollständigen Ausschluß von Sauerstoff an. Daher findet die Behandlung in überhitzter Dampfatmosphäre statt. Am Eintritts- und Austrittsschlitz der Warenbahn sind abgedichtete Schleusenkammern angeordnet, aus denen eingedrun gene Luft abgesaugt wird.

Gemäß DE-AS 12 44 699 sind bei einem Spannrahmen Eintritts schlitz und Austrittsschlitz der Warenbahn mit einer speziellen Abdeckung versehen. Dadurch soll das Eindringen von Luft ver hindert werden, wenn z. B. überhitzter, möglichst luftfreier Dampf als Behandlungsmittel für die Güte der durchzuführenden Veredelungsbehandlung eine wesentliche Rolle spielt. Diese Pro blematik ist - wie oben ausgeführt - typisch für eine Fixierbe handlung.

Durch die DE-OS 31 40 935 ist eine Anordnung zur Abdichtung der Ein- und Austrittsschlitze von Behandlungsvorrichtungen für lau fende Warenbahnen, insbesondere für Schwebe- und Spannrahmen trockner, bekannt geworden. Hierbei wird auf das Problem hinge wiesen, daß bei derartigen Trocknungsvorrichtungen erhebliche Energieverluste dadurch entstehen, daß Behandlungsmittel ent weicht oder Luft infolge von Unterdrücken eindringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trocknungsverfah ren der eingangs angegebenen Gattung anzugeben, bei dem die ab luftbedingten Wärmeverluste vermieden werden und die für die Trocknung aufgewendete Wärme mit geringem Aufwand weitgehend zurückgewonnen wird. Eine weitere Aufgabe besteht darin, Vor richtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen.

Die erste Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die zweite Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 2 und 3 gelöst.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand von vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungs gemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Schwebe trockner.

Fig. 2 zeigt einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Spannrah mentrockner mit mehreren Passagen.

Fig. 3 zeigt einen Wärmetauscher mit direkter Berührung der Wärmetauschmittel.

Bei dem Trockner nach Fig. 1 wird die Warenbahn 11 ohne Spann ketten von unten über Abdichtungen 13, die auch in beliebiger anderer geeigneter Weise als dargestellt ausgeführt sein kön nen, in das dichte Trocknergehäuse 10 eingeführt. Nach der Um lenkung durch die Umlenkrolle 12 erfolgt die Trocknung mittels eines durch Düsen auf die Warenbahn aufgeblasenen heißen Trock nungsmittels, nämlich Heißdampf, bei zwischen oberen und unte ren Düsen in schwebendem Zustand gehaltener Warenbahn. Nach der Trocknungsbehandlung wird die Warenbahn über die Umlenkrolle 12 und die Abdichtungen 13 nach unten aus dem Trocknergehäuse 10 herausgeführt.

Durch den Trocknungsvorgang wird die auf und in der Warenbahn enthaltene Feuchtigkeit weitgehend verdampft und der Dampfge halt des Trocknungsmittels steigt bis zum reinen Dampf an. Eine Leitung 14 führt die Dampfschwaden aus dem Trocknergehäuse her aus und leitet sie in eine Wärmetauschvorrichtung 18, in der den Schwaden die in ihnen enthaltene Wärme weitgehend entzogen wird.

Ähnliche Vorgänge spielen sich bei dem Spannrahmentrockner mit mehreren Passagen nach Fig. 2 ab. Hier erfolgt die Einführung der Warenbahn 11 am unteren Teil des Trocknergehäuses 10 über Schleusen 15, die mit Absaugevorrichtungen oder dergleichen verbunden sind, um das Eintragen von Luft in das Gehäuseinnere gering zu halten.

Wegen der in den Trockner mit der Warenbahn 11 einlaufenden Spannkette 25, welche außerhalb des Trocknergehäuses an der Um lenkung 17 und im Einlaufpult 16 zurückgelenkt wird, ist hier bei die Gehäuseabdichtung aufwendiger als bei dem Schwebetrock ner nach Fig. 1.

Da sich bei den vorliegenden Verhältnissen ein Wärmetausch mit direkter Berührung der Wärmetauschmittel als besonders vorteil haft erwiesen hat, kann als Wärmetauschvorrichtung ein in Fig. 3 dargestelltes sogenanntes Wärmerad 18 Verwendung finden. Da bei läuft in einem Gehäuse ein von einer Welle 23 angetriebener Rotor 24 um, der unten im Gehäuse eine Wasserfüllung ein taucht. Dabei geben Füllkörper im Rotor, die im oberen Teil des Gehäuses durch die hier hindurchgeführten Dampfschwaden aufge nommene Wärme an den durch den unteren Teil des Gehäuses ge führten Wasserstrom ab. Der in den Dampfschwaden vorhandene Dampf kondensiert dabei und das Kondensat wird mit dem Strom des aufzuheizenden Wassers aus dem Wärmetauscher abgeführt. Es läßt sich also auf unkomplizierte Weise eine sehr effektvolle Wärmerückgewinnung aus dem Trocknungsmedium, in das die oben angeführten erheblichen Wärmemengen eingebracht wurden, errei chen.

Es sind natürlich auch noch andere Wärmetauschvorrichtungen denkbar, beispielsweise können die Dampfschwaden durch die Lei tung 14 einfach in einen Wasserstrom eingeführt werden, wobei der Dampf kondensiert und dabei seine Wärme an den Wasserstrom abgibt. Das aufgeheizte Wasser kann dann in vielfältiger Weise genutzt werden.

Durch die vorliegende Erfindung wird die Wärmemenge eingespart, die sonst durch die Abluft in die Atmosphäre gelangt - ca. 1470 kJ/kg -, und damit verloren ist. Außerdem wird ein Wärme rückgewinn erzielt, der eine ähnliche Größenordnung erreicht. Damit kann nun ein Kilogramm Wasser im günstigen Fall mit 1260 kJ in einem Trockner verdampft werden, wozu bisher allgemein ca. 4200 kJ benötigt wurden.

Claims

1. Verfahren zum Trocknen von durchlaufenden Gewebe- oder Ge wirkebahnen oder dergleichen durch Aufblasen eines heißen Trocknungsmittels unter Rückgewinnung von Wärme aus ver dampfte Feuchtigkeit enthaltendem abgezogenen Trocknungs mittel durch Wärmetausch, dadurch gekennzeichnet, daß un ter Verhinderung eines Luftzutritts die sich beim Trock nungsvorgang bildenden Dampfschwaden den Dampfgehalt im Trockner bis zum reinen Dampfbetrieb erhöhen, und daß der abgezogene Dampf zur Kondensation gebracht und die hierbei freiwerdende Wärme auf einen Wasserstrom übertragen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem gas- und dampfdichten Gehäuse, mit Düsen zum Aufblasen des Trocknungsmittels und mit einer zu einem Wärmetauscher geführten Abzugsleitung für das die ver dampfte Feuchtigkeit enthaltende Trocknungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das weitgehend oder völlig gas- und dampfdichte Trocknergehäuse (10) glockenartig mit an sei nem unteren Teil angeordneten Ein- und Austrittsöffnungen für die Warenbahn (11) ausgebildet ist, und daß der Wärme tauscher (18) ein Drehspeicher-Wärmetauscher für die Be reitung von Heißwasser ist, bei dem in einem Gehäuse mit Ein- und Austrittsöffnungen (19, 21; 20, 22) für die wär metauschenden Medien ein Rotor (24) umläuft, der in das den unteren Gehäuseteil durchströmende Wasser eintaucht und dessen jeweils im oberen Gehäuseteil befindlicher Teil von den aus dem Trocknergehäuse (10) abgeführten Wasser dampfschwaden durchströmt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem gas- und dampfdichten Gehäuse, mit Düsen zum Aufblasen des Trocknungsmittels und mit einer zu einem Wärmetauscher geführten Abzugsleitung für das die ver dampfte Feuchtigkeit enthaltende Trocknungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das weitgehend oder völlig gas- und dampfdichte Trocknergehäuse (10) glockenartig mit an sei nem unteren Teil angeordneten Ein- und Austrittsöffnungen für die Warenbahn (11) ausgebildet ist, und daß als Wärme tauscher (18) ein wasserdurchströmter Behälter dient, in den die aus dem Trocknergehäuse (10) abgeführten Wasser dampfschwaden in fein verteilter Form eingeleitet werden.