DE4019741A1 - Trockenstation fuer feuchtigkeit enthaltende materialien - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trockenstation für Feuchtigkeit enthaltende Materialien, insbesondere zur Anwendung bei der Papierherstellung, bestehend aus einem das zu trocknende Material aufnehmenden Gehäuse aus einer wärmeisolierenden Wandung, wobei in dem Gehäuseinnenraum ein thermisch aufgewärmtes, gasförmiges Trocknungsmedium einge­ leitet und als Abgas herausgeführt ist.

Bei derartigen Trockenstationen für die Papierherstellung besteht das Problem, daß bei der Kontaktierung des feuchtig­ keitsbeladenen Abgases mit der relativ kälteren, unter dem Taupunkt befindlichen Gehäusewandung die Feuchtigkeit dort kondensiert und das Kondensat auf die zu trocknende Papier­ bahn abtropft, wodurch diese in ihrer Materialqualität beeinträchtigt wird. Um dies zu vermeiden, wurde versucht, einerseits die Gehäusewandung aufwendig zu isolieren, und andererseits den Feuchtgehalt des Gas-Dampf-Gemisches derart zu steuern, daß die Gehäuseinnenwandtemperatur oberhalb seiner Taupunkttemperatur liegt. Hieraus resultiert aber wegen des relativ niedrigen Temperaturbereichs eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme, so daß ein hoher Volumenstrom erzeugt werden muß, um das Gas-Dampf-Gemisch der Trockenstation fortzuführen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trockenstation der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß eine Kondensatbildung an der Gehäuseinnen­ wandung verhindert und gleichzeitig die Anlage- und Energie­ kosten bzw. die Trocknungszeiten verringert werden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Gehäuse­ wandung derart von einem Wärmemedium durchströmt ist, daß an der Gehäusewandungsinnenseite eine Wandungstemperatur besteht, die Taupunktunterschreitungen des im Innenraum befindlichen, mit Dampf angereicherten Trocknungsmediums verhindert. Erfindungsgemäß wird durch die Aufheizung der Gehäuseinnenwandung auf eine über dem Taupunkt des Gas- Dampf-Gemisches liegende Temperatur die Kondensatbildung an der Innenwand verhindert. Hierbei ergibt sich der positive Effekt, daß bei einer anlagenspezifischen Lufttemperatur der Dampfgehalt im Gas-Dampf-Gemisch erheblich erhöht werden kann. Andererseits kann aber aufgrund dieses Effektes auch mit einem geringerem Luftdurchsatz gefahren werden, d. h. die gesamte Anlage einschließlich der erforderlichen Ventilato­ ren, Lüftungskanäle usw. können geringer dimensioniert werden, wodurch die Anlagekosten erheblich reduziert werden können.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen enthalten. Anhand der in den beiliegenden Zeichnun­ gen dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nunmehr näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Trockenstation in Prinzipdarstellung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine vorteilhafte Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Trockenstation,

Fig. 3 eine Detailansicht gemäß III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Detailansicht gemäß IV in Fig. 2.

Fig. 5 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Stegdop­ pelplatte.

Eine erfindungsgemäße Trockenstation besteht aus einem Gehäuse 1, dessen Gehäusewandung 2 vorzugsweise eine äußere Wärmeisolierung 3 besitzt. Die Gehäusewandung 2 weist im Inneren einen Hohlraum 4 auf. Dieser Hohlraum 4 wird von einem erwärmten gasförmigen Wärmemedium durchströmt, das über einen Einlaß 5 zugeführt wird, siehe Pfeil X. Bei dem gasförmigen Wärmemedium handelt es sich zweckmäßigerweise um erwärmte Luft. Im dargestellten, vorteilhaften Ausführungs­ beispiel strömt das Wärmemedium in der Nähe des Bodens 6 durch Wandungsöffnungen 7 in den Innenraum des Gehäuses 1 und umströmt in einer Lager- oder Transportvorrichtung 8 befindliches, zu trocknendes, feuchtigkeitsbeladenes Material. Im Falle der Papierherstellung handelt es sich bei diesem Material um eine durch das Gehäuse 1 laufende Papierbahn. Nach dem Umströmen des zu trocknenden Materials, tritt das feuchtigkeitsbeladene Abgas bzw. die Abluft durch einen Auslaß 9 des Gehäuses 1 nach außen aus, siehe Pfeil Y.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Wärmemedium zur Aufheizung der Gehäusewandung 2 gleichzeitig auch das Trocknungsmedium für das zu trocknende Material bildet.

Alternativ können hier aber auch zwei unterschiedliche, voneinander getrennte Medienströme verwendet werden. Erfindungsgemäß ist die Temperatur des Wärmemediums derart gewählt, daß durch dieses die Innenwand 10 der Gehäusewan­ dung 2 auf eine Temperatur erwärmt wird, die über der Taupunkttemperatur des Gas-Dampf-Gemisches im Innenraum liegt.

Hierdurch wird verhindert, daß die im Gas-Dampf-Gemisch enthaltene Feuchtigkeit an der Innenwand 10 kondensieren kann. Somit wird ein Abtropfen von kondensierter Feuchtig­ keit auf das zu trocknende Material vermieden.

Vorteilhafterweise kann das über den Einlaß 5 zugeführte Wärmemedium z. B. eine Temperatur von ca. 85°C bis 120°C haben, wobei eine Abgas- bzw. Fortlufttemperatur von ca. 70°C bis 95°C erreicht wird. Durch die unmittelbare Kontak­ tierung der Innenwand 10 mit dem durchströmenden, heißeren Wärmemedium liegt die Innenwandtemperatur stets über der Temperatur und damit oberhalb einer Taupunkttemperatur von z. B. ca. 60° bis 85°C. Hierbei wird durch die äußere Wärme­ isolierung 3 bewirkt, daß eine Wärmeabgabe nach außen weitestgehend unterbunden wird.

Weiterhin ist in Fig. 1 dargestellt, daß das Abgas bzw. die Abluft zur Aufheizung des Wärmemediums verwendet werden kann. Hierzu wird das aufzuheizende Wärmemedium im noch kalten Zustand durch einen Wärmetauscher 12 geführt, der von dem Abgas bzw. der Abluft durchströmt wird, die hier ihre Wärme an das aufzuheizende Wärmemedium abgibt. Bei diesem Verfahren wird der Effekt ausgenutzt, daß die Kondensations­ wärme voll zum Aufheizen des Wärmemediums verwendet wird.

Somit ist nur noch eine geringe Wärmemenge zum Aufheizen des Wärmemediums auf die erforderliche Endtemperatur von ca. 85°C bis 120°C erforderlich. Durch diese Verfahren können die bisher notwendigen Energiekosten ebenfalls wesentlich reduziert werden. Bei richtig dimensionierten Wärmetauschern stellt sich unabhängig von der Eintrittstemperatur des Wärmemediums (Außenluft) die Taupunkttemperatur des Gas- Dampf-Gemisches beim Austritt des Wärmemediums ein.

In den Fig. 2, 3, 4 und 5 ist ein vorteilhaftes Ausführungs­ beispiel der Erfindung dargestellt, wobei gleiche Teile wie in Fig. 1 mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Die Wandung 2 wird erfindungsgemäß von sogenannten Stegdoppel­ platten 13, die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, gebildet. Diese Stegdoppelplatten 13 besitzen eine obere Wand 14 und eine untere Wand 15, zwischen denen Längsstege 16 verlaufen, so daß innerhalb der Stegdoppelplatte 13 parallel verlaufende, durch die Stege getrennte Kanäle 17 ausgebildet sind. Diese Kanäle 17 werden erfindungsgemäß als Strömungskanäle für das Wärmemedium benutzt. Die Kopfenden 18 und die Fußenden 19 der Stegdoppelplatten 13 sind offen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das Gehäuse 1 eine Art Satteldach 20, wobei an der Innenseite des Dach­ firstes 21 ein in Längsrichtung des Gehäuses 1 verlaufender Verteilerkanal 22 angeordnet ist, in den der Einlaß 5 mündet. Somit strömt das Wärmemedium vom Einlaß 5 in den Verteilerkanal 22. Die die beiden beidseitig des Dachfirstes 21 verlaufenden Dachflächen bildenden Stegdoppelplatten 13 sind mit ihren Kopfenden 18 in den Seitenwänden 23 des Verteilerkanals 22 gehalten und stehen über ihre offenen Kopfenden 18 mit dem Innenraum des Verteilerkanals 22 in Verbindung, so daß das eingeleitete Wärmemedium von dem Verteilerkanal 22 in die Stegdoppelplatten durch die Kanäle 17 strömen kann.

Die Kopfenden 18 der Stegdoppelplatten 13 werden in Schlit­ zen 24 der Seitenwände 23 des Verteilerkanals 22 gehalten, die von zwei Wandabschnitten 25, 26 des Verteilerkanals 22 gebildet werden, die durch Schraubbolzen 27 miteinander verbunden sind, so daß die Schlitzhöhe über die Schraubbol­ zen eingestellt und die Halterung der Kopfenden 18 bewirkt werden kann.

Die Fußenden 19 der Dach-Stegdoppelplatten 13 sind mit den Kopfenden 18 der die Gehäuseseitenwände 28 bildenden Stegdoppelplatten 13 über eine Winkelhohlprofilleiste 29 verbunden, so daß eine Strömungsverbindung zwischen dem Dachbereich und den Seitenwänden gegeben ist. Im Boden­ bereich sind die Fußenden 19 in einer Sockelhohlleiste 30 zwischen deren beiden senkrechten Wandstegen 31 befestigt. An der Innenseite der Hohlleiste 30 sind die Austrittsöff­ nungen 7 ausgebildet. Die Wärmeisolierung 3 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus thermisch isolierten, plattenförmigen Kassetten, die eine eigene, selbsttragende Gehäuseschale bilden. Hierbei wird zwischen den Stegdoppel­ platten 13 und der Wärmeisolierung 3 ein Luftraum 32 eingeschlossen, der zusätzlich isolierend wirkt. Die Wärmeisolierung 3 ist im Bodenbereich über ein Bodenblech 33 der Sockelhohlleiste 30 mit dieser verbunden, so daß sich ein umlaufendes Rahmenprofil für das Gehäuse 1 ergibt.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfaßt alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Maßnahmen.

Claims (9)

1. Trockenstation für Feuchtigkeit enthaltende Materia­ lien, insbesondere zur Anwendung bei der Papierherstel­ lung, bestehend aus einem, das zu trocknende Material aufnehmenden Gehäuse aus einer wärmeisolierenden Wandung, wobei in dem Gehäuseinnenraum ein thermisch aufgewärmtes, gasförmiges Trocknungsmedium eingeleitet und als Abgas herausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewandung (2) derart von einem Wärmemedium durchströmt ist, daß an der Gehäusewandungsinnenseite eine Wandungstemperatur besteht, die Taupunktunter­ schreitungen des im Innenraum befindlichen, mit Dampf angereicherten Trocknungsmediums verhindert.

2. Trockenstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Durchströmen des Wärmemediums durch die Gehäusewandung (2), dieses in den Gehäuseinnenraum eintritt und das Trocknungsmedium bildet.

3. Trockenstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmemedium und Trocknungsmedium Luft verwendet wird.

4. Trockenstation nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewandung (2) aus Stegdoppelplatten (13) gebildet ist, die in Längsrichtung der Platte verlau­ fende Kanäle (17) aufweisen, durch die das Wärmemedium strömt.

5. Trockenstation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bodenbereich der Gehäusewandung (2) Wandungsöffnun­ gen (7) ausgebildet sind, durch die das Wärmemedium aus der Gehäusewandung (2) in den Gehäuseinnenraum ein­ tritt.

6. Trockenstation nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus einem Gehäusedach (20) und Gehäuse­ seitenwänden (28) besteht, wobei an der Innenseite des Daches (20), etwa in der Dachmitte, in Längsrichtung des Gehäuses ein Verteilerkanal (22) angeordnet ist, in den ein Wärmemedium-Einlaß (5) von außen einmündet, wobei in den Verteilerkanal in dessen Seitenwänden (23) die Stegdoppelplatten (13) mit ihrem Kopfende (18) münden und mit dem Innenraum des Verteilerkanals (22) strömungsmäßig verbunden sind.

7. Trockenstation nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Gehäuseseitenwände (28) bildenden Stegdoppel­ platten (13) mit ihrem Kopfende (18) mit den das Dach (20) bildenden Stegdoppelplatten (13) an deren Fußende (19) jeweils mit einer Winkelhohlprofilleiste (29) verbunden sind.

8. Trockenstation nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Gehäuseseitenwände (28) bildenden Stegdoppel­ platten (13) mit ihrem Fußende (19) in einer Sockel­ hohlleiste (30) enden und zwischen den senkrechten Wandstegen (31) der Sockelhohlleiste (30) gehaltert sind.

9. Trockenstation nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Gehäuse (1) über einen Auslaß (9) austre­ tende Abluft einen Wärmetauscher (12) durchströmt, wodurch das den Wärmetauscher (12) ebenfalls durchströ­ mende, in das Gehäuse (1) einströmende Wärmemedium im Wärmetauscher erwärmt wird.