DE3717166A1 - Verfahren zur trocknung eines in laengsrichtung bewegten, langgestreckten gutes, z. b. eines lackdrahtes, und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur Behandlung von langgestrecktem Gut, welches mit einer lösungsmittelhaltigen Schicht versehen ist, wobei zur raschen Verdampfung des Lösungsmittels und damit zur Trocknung der Schicht das langgestreckte Gut eine Trocknungszone durchläuft, in der Heißluft im Gegenstrom geführt ist. Derartige Verfahren und Anordnungen werden insbesondere bei der Herstellung von lackisolierten Drähten verwendet.

Zur Herstellung von Lackdrähten ist ein Verfahren bekannt, bei dem zur Verdampfung des in der Lackschicht enthaltenen Lösungs­ mittels vorgesehene Heißluft im Kreislauf geführt wird und dabei im Gegenstrom zur dem mit einer frischen Lackschicht ver­ sehenen Draht eine Trocknungszone (Einbrennretorte) durchströmt. Am Ende der Trocknungszone wird die Heißluft mit Frischluft gemischt und über eine Heizeinrichtung einem Kataly­ sator zugeführt. Die gereinigte Heißluft strömt von dort in einen die Retorte konzentrisch umgebenden Kanal und durchströmt diesen Kanal vom Anfang der Retorte bis zu ihrem Ende. Am Ende der Retorte ist ein Exhauster angeordnet, der die Heißluft aus dem Kanal ansaugt und in die Einbrennretorte drückt. Mit dem Exhauster ist ein Abgasrohr verbunden, über das gereinigte Heißluft in Abhängigkeit von der Temperatur der Ein­ brennretorte kontinuiertlich geregelt nach außen tritt. In Ab­ hängigkeit von der Abgasmenge kann an beiden Enden der Einbrenn­ retorte Frischluft in den Heißluftkreislauf eingesaugt werden (DE-PS 29 27 794).

Zur Steuerung der Einbrenntemperatur eines Einbrennofens für Lackdrahtherstellung ist weiterhin ein Verfahren bekannt, bei dem die mittels eines Gebläses im Kreislauf geführte Heißluft ebenfalls im Gegenstrom zum Lackdraht eine Trocknungszone durch­ strömt, bei dem weiterhin an beiden Enden der Trocknungszone Frischluft in den Heißluftkreislauf eingespeist wird, bei dem die Heißluft in einem Katalysator gereinigt wird und ein Teil der gereinigten Heißluft nach außen abgegeben wird. Im Zuge der Abgasreinigung und der Abgasabführung wird dabei Energie aus der Heißluft in eine Glühe für den zu lackierenden Draht einge­ koppelt (EP-OS 01 62 941).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zur Trocknung eines in Längsrichtung bewegten, langgestreckten Gutes, das eine mit einem Lösungsmittel angereicherte Schicht aufweist, den für die Trocknung erforderlichen Energieaufwand zu verringern bzw. zu optimieren und eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Anordnung zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist zusätzlich zu den bekannten Ver­ fahrensschritten, gemäß denen zur raschen Verdampfung des Lösungsmittels im Kreislauf geführte Heißluft im Gegenstrom zum bewegten, langgestreckten Gut eine Trocknungszone durchströmt, an den beiden Enden der Trocknungszone Frischluft in den Heiß­ luftkreislauf eingespeist wird und gereinigte Heißluft als Ab­ gas abgegeben wird, gemäß der Erfindung vorgesehen, daß aus dem Heißluftkreislauf lediglich eine Teilmenge der Heißluft abge­ zogen und einer Abgasreinigung unterzogen wird und daß in der gereinigten Heißluft enthaltene Energie außerhalb der Trocknungs­ zone in den Heißluftkreislauf eingekoppelt wird. - Die Anord­ nung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht zunächst in bekannter Weise aus einem Rohrsystem für den Kreislauf der Heißluft und einer in das Rohrsystem integrierten, an beiden Enden offenen Retorte zum Durchlauf des bewegten langgestreck­ ten Gutes; in neuartiger Weise besteht diese Anordnung weiterhin aus einer an das Rohrsystem angeschlossenen Reinigungseinrich­ tung mit einem nachgeschalteten, mit dem Rohrsystem gekoppelten Wärmetauscher, wobei die sekundäre Auslaßöffnung des Wärme­ tauschers mit dem Auslaufende der Retorte in Verbindung steht, aus einem an die primärseitige Auslaßöffnung des Wärmetauschers angeschlossenen Kanal für gereinigte, nach außen abgeführte Heißluft aus einem in das Rohrsystem integrierten Gebläse zur Aufrechterhaltung des Heißluftkreislaufes, wobei das Gebläse zwischen dem Einlaufende der Retorte und dem Abzweig für die Reinigungseinrichtung angeordnet ist, aus einem an der gebläse­ seitigen Anschlußstelle der Reinigungseinrichtung angeordneten Stellorgan für die aus dem Heißluftkreislauf abgezogene Teilmen­ ge der Heißluft und aus einem zusätzlichen Strömungskanal, der über ein weiteres Stellorgan die Auslaßöffnung der Reinigungs­ einrichtung mit dem sekundären Ausgang des Wärmetauschers ver­ bindet.

Einem derart ausgestalteten Verfahren und der zur Durchführung dieses Verfahrens vorgesehenen Anordnung liegt der Grundgedanke zugrunde, mit Rücksicht auf die für eine wirksame Abgasreini­ gung erforderliche hohe Verbrennungstemperatur für das Lösungs­ mittel nur soviel Heißluft zu reinigen und als Abgas abzuführen, wie an Frischluft für den Verbrennungsvorgang im Katalysator der Abgasreinigungseinrichtung und zur Temperatureinstellung der Heißluft am Eingang der Retorte erforderlich ist.

Bei der Realisierung dieses Grundgedankens unter Verwendung einer Abzweigung aus dem die Heißluft führenden Rohrsystem ein­ schließlich der Plazierung der Reinigungseinrichtung in diesem Abzweig und Einkopplung von für die Abgasreinigung aufgebrach­ ter Energie in den Heißluftstrom außerhalb der Trocknungszone ergibt sich eine erhebliche Energieeinsparung, weil nur ein Teil der Heißluft gereinigt wird und demzufolge die in dem ge­ reinigten Heißluftstrom enthaltene Energie besser ausgenutzt werden kann. Da im übrigen die Einkopplung von Energie aus dem gereinigten Teil der Heißluft in den im Kreislauf geführten Heißluftstrom außerhalb der Trocknungszone erfolgt, lassen sich innerhalb der Trocknungszone eindeutig definierbare Temperatur­ verhältnisse einstellen. Dies wird bei konstanter hoher Tempera­ tur in der Reinigungseinrichtung auf einfache Weise durch Regelung der Abluftmenge und der hiermit zwangsweise gekoppelten Ansaugung von Frischluft an den beiden Enden der Retorte er­ reicht.

Praktische Versuche haben ergeben, daß die Menge des für die Reinigung abgezweigten Teiles der Heißluft in jedem Fall weniger als 50% der in der Retorte umgewälzten Luftmenge betragen kann. In günstigen Fällen beträgt die abgezweigte Heißluftmenge nur 5 bis 15% der insgesamt umgewälzten Luftmenge.

Das neue Verfahren ist so auszugestalten, daß in der Reinigungs­ einrichtung stets eine Verbrennungstemperatur von ca. 700°C erreicht wird. Wenn hierzu größere Mengen Frischluft erforder­ lich sind, darf ein Teil der gereinigten Heißluft nicht über den Wärmetauscher in den Abgaskanal geführt werden, sondern muß direkt in den im Kreislauf geführten Heißluftstrom einge­ speist werden. Demzufolge ist die Auslaßöffnung der Reinigungs­ einrichtung über ein Stellorgan zusätzlich mit dem sekundären Ausgang des Wärmetauschers verbunden.

Im übrigen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das zur Auf­ rechterhaltung des Heißluftkreislaufes in das Rohrsystem integrierte Gebläse so anzuordnen, daß die Reinigungseinrich­ tung und der Sekundärteil des Wärmetauschers - d. h. der die umgewälzte Heißluft führende Teil des Wärmetauschers - der Druckseite des Gebläses parallel nachgeschaltet sind. In diesem Fall ist das Gebläse an der kältesten Stelle des Heißluftkreis­ laufes angeordnet.

Das neue Verfahren wird nachfolgend anhand einer Schemazeich­ nung gemäß Fig. 1 erläutert, die die Aufteilung und Führung der einzelnen Luftströme wiedergibt. Zugleich ergibt sich aus dieser Schemazeichnung die funktionelle Zuordnung der einzelnen an sich bekannten Aggregate der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. Eine mögliche konstruktive Zuordnung dieser Aggre­ gate zeigt Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 strömt ein Luftstrom 2 durch eine Einbrennretorte 1 von rechts nach links im Gegenstrom zu einem nicht näher dargestellten Lackdraht. Es handelt sich bei dem Luftstrom 2 um einen Heißluftstrom, dem an beiden Enden der Retorte ein kleiner Frischluftstrom 3 bzw. 4 beigemischt wird. Am linken Ende der Retorte wird der Luftstrom 2 von dem Gebläse 5 abge­ saugt und gelangt von dort als Luftstrom 6 über den Wärmetau­ scher 7 und die Heizeinrichtung 8 zurück an den Anfang der Retorte. Dabei dient die Heizeinrichtung 8 im wesentlichen zur Aufheizung des Luftstromes beim Anfahren der Anlage.

Hinter dem Gebläse 5 wird von dem im Kreislauf geführten Luft­ strom ein kleinerer Luftstrom 9 abgezweigt, der über die Heiz­ einrichtung 10 einem Katalysator 11 zur Verbrennung des in der Heißluft enthaltenen Lösungsmittels zugeführt wird. Der gerei­ nigte Luftstrom wird als Abgas 12 über die Primärseite des Wärme­ tauschers 7 und das Abluftgebläse 14 nach außen geführt. Sofern zur Konstanthaltung der hohen Temperatur in der Reinigungsein­ richtung 10/11 die Luftmenge des abgezweigten Luftstromes 9 größer ist als die Abluftmenge 12, wird hinter dem Katalysator 11 ein entsprechender Teilluftstrom 13 abgezweigt und direkt in den im Kreislauf geführten Luftstrom 6 eingespeist.

Gemäß Fig. 2 sind parallel zur Einbrennretorte 1 einerseits der Wärmetauscher 7 und andererseits die Reinigungseinrichtung mit der Heizeinrichtung 10 und dem Katalysator 11 angeordnet. Dabei wird der umgewälzte Heißluftstrom aus der Einbrennretorte 1 über das Rohrstück 15 von dem Gebläse 5 angesaugt und über das mit einem Stellorgan 16 versehene Aufteilungsstück 17 in einer größeren Teilmenge der Sekundärseite des Wärmetauschers 7 und in einer kleineren Teilmenge der Reinigungseinrichtung 10/11 zugeführt. Am Ausgang der Reinigungeinrichtung wird die gerei­ nigte Teilmenge des Heißluftstromes über das Rohrstück 18 der Primärseite des Wärmetauschers zugeführt und nach Durchströmen des Wärmetauschers 7 über den Abgaskanal 12 abgeführt.

Am Übergang von der Reinigungseinrichtung zum Wärmetauscher zweigt weiterhin das Rohrstück 19 ab, das in den sekundärseiti­ gen Ausgang des Wärmetauschers 7 mündet. An der Abzweigstelle ist ein Stellorgan 20 angeordnet, mit dem ein Teil der abgasge­ reinigten Luftmenge in den Heißluftkreislauf rückgeführt werden kann. - Zwischen dem sekundärseitigen Ausgang des Wärmetauschers 7 und der Einbrennretorte befindet sich noch die Heizeinrichtung 8, die im wesentlichen beim Anfahren der Anlage benötigt wird.

Claims (5)

1. Verfahren zur Trocknung eines in Längsrichtung bewegten, langgestreckten Gutes, das eine mit einem Lösungsmittel an­ gereicherte Schicht aufweist,

• - bei dem zur raschen Verdampfung des Lösungsmittels im Kreislauf geführte Heißluft (2) im Gegenstrom zum bewegten, langgestreckten Gut eine Trocknungszone (1) durchströmt,
• - bei dem an den beiden Enden der Trocknungszone Frischluft (3, 4) in den Heißluftkreislauf eingespeist wird,
• - bei dem aus dem Heißluftkreislauf eine Teilmenge der Heißluft abgezogen und einer Abgasreinigung unterzogen wird,
• - bei dem gereinigte Heißluft (12) als Abgas nach außen abgege­ ben wird und
• - bei dem in der gereinigten Heißluft enthaltene Energie außer­ halb der Trocknungszone in den Heißluftkreislauf eingekoppelt (7, 13) wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die der Reinigung unterzogene Teil­ menge (9) der Heißluft weniger als 50% der im Kreislauf ge­ führten Heißluftmenge beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Einkopplung der Energie ein Teil (13) der abgasgereinigten Teilmenge der Heißluft direkt in den Heißluftkreislauf eingespeist wird.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus

• - einem Rohrsystem für den Kreislauf der Heißluft,
• - einer in das Rohrsystem integrierten, an beiden Enden offenen Retorte (1) zum Durchlauf des bewegten, langgestreckten Gutes,
• - einer an das Rohrsystem angeschlossenen Reinigungseinrichtung (10, 11) mit einem nachgeschalteten, mit dem Rohrsystem gekoppel­ ten Wärmetauscher (7), wobei die sekundäre Auslaßöffnung des Wärmetauschers mit dem Auslaufende der Retorte in Verbindung steht,
• - einem an die primärseitige Auslaßöffnung des Wärmetauschers angeschlossenen Kanal für gereinigte, nach außen abgeführte Heißluft (12),
• - einem in das Rohrsystem integrierten Gebläse (5) zur Aufrechterhaltung des Heißluftkreislaufes, wobei das Gebläse zwischen dem Einlaufende der Retorte (1) und dem Abzweig für die Reinigungseinrichtung (10, 11) angeordnet ist,
• - einem an der gebläseseitigen Anschlußstelle der Reinigungs­ einrichtung angeordneten Stellorgan (16) für die aus dem Heißluftkreislauf abgezogene Teilmenge (9) der Heißluft
• - und aus einem zusätzlichen Strömungskanal (19), der über ein weiteres Stellorgan (20) die Auslaßöffnung der Reinigungseinrich­ tung (10/11) mit dem sekundären Ausgang des Wärmetauschers (7) verbindet.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reinigungseinrichtung (10, 11) und der Sekundärteil des Wärmetauschers (7) der Druckseite des Gebläses (5) parallel nachgeschaltet sind.