DE4323709A1

DE4323709A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen

Info

Publication number: DE4323709A1
Application number: DE4323709A
Authority: DE
Inventors: Franz Hien; Manfred Schulz
Original assignee: WAGNER MAX NOVOKERAM
Current assignee: WAGNER MAX NOVOKERAM
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1993-07-15
Publication date: 1995-01-19
Anticipated expiration: 2013-07-16
Also published as: DE4323709C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Trockengut, vorzugsweise in Form keramischer Formlinge, wobei die Trocknung mittels Trockenluft in einer Trockenkammer stattfindet.

Trockenverfahren und Trockenvorrichtungen der genannten Art sind in der Praxis in vielerlei Ausführungsformen bekannt. Das Trockengut lagert auf Gestellen in der Trockenkammer und wird mit einer in geeigneter Weise beheizten und im Feuchtegehalt konditionierten Trockenluftströmung beaufschlagt. Dabei ist es in vielen Fällen problematisch, die Klima- und Strömungsbedingungen in der Trockenkammer optimal auf die Eigenschaften des zu trocknenden Materials abzustimmen, insbesondere auf Temperatur und Feuchte der keramischen Formlinge. Bei einer unzureichenden Abstimmung drohen Spannungsrisse, ungleichmäßiger Schwund und sonstige Fehler im Trockengut, die zu einem unerwünschten Ausschuß führen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur besseren Anpassung der Trockenbedingungen zu schaffen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch.

Erfindungsgemäß wird in der Trockenkammer vor oder während des Trockenvorgangs eine Flüssigkeit versprüht. Hierbei empfiehlt es sich, die Flüssigkeit einer Belüftungseinrichtung zuzuführen und als Sprühnebel zusammen mit der Luftströmung auszutragen und in der Trockenkammer zu verteilen.

Mit diesen Maßnahmen, können verschiedene Effekte erreicht werden. Zum einen kann durch Versprühen von Wasser vor dem Trockenvorgang in der leeren Trockenkammer das Raumklima abgekühlt werden. Dies ist von Vorteil, wenn die Luft in der Trockenkammer wärmer als das Trockengut ist. Die Kammerluft braucht nicht ausgetauscht zu werden, sondern wird mit dem Sprühnebel umgewälzt und kühlt sich dabei ab. Zugleich kann der Feuchtegehalt der Kammerluft bereits vor Beginn des Trockenvorgangs günstig beeinflußt werden.

Andererseits kann während des Trockenvorgangs Öl auf das Trockengut gesprüht werden. Das Öl behindert gezielt den Trockenfortschritt der keramischen Formlinge an der Ansprühseite und sorgt dadurch für eine gleichmäßigere Trocknung. Dies beugt Spannungsrissen vor. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Öl in die Trockenluftströmung gesprüht wird und dadurch zusammen mit der Trockenluft auf das Trockengut auftrifft. Hierdurch werden gezielt und hochwirksam genau diejenigen Trockengutflächen geschützt, die durch die Anströmung der Trockenluft ansonsten besonders früh und schnell entfeuchtet würden. Der Ölschutz korrespondiert dadurch automatisch mit den Gefährdungsbedingungen.

Außer Wasser und/oder Öl können auch andere geeignete Flüssigkeiten verwendet werden. Für den Auftrag empfiehlt sich eine Sprüheinrichtung, die für die verschiedenen Flüssigkeiten gemeinsam benutzt werden kann. Besonders vorteilhaft ist die Kombination mit einer Belüftungseinrichtung, weil hierdurch eine optimale Verteilung und Vergleichmäßigung erreicht wird. Der Sprühvorgang läßt sich zielsicher steuern und gegebenenfalls auch in geeigneter Weise regeln, was beispielsweise über die in der Trockenkammer herrschende Temperatur geschehen kann. Zur Steuerung kann eine Dosiervorrichtung vorhanden sein. Es gibt aber auch andere Möglichkeiten, z. B. die Belüftungseinrichtung zu steuern und zu regeln und die Zufuhr der Flüssigkeit bzw. des Sprühnebels konstant zu halten. Vorteilhafterweise ist die Belüftungseinrichtung mit der Steuerung für die Trockenvorrichtung verbunden. Dies ermöglicht eine zentrale Steuerung der Trockenbedingungen.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 eine geschnittene schematische Draufsicht auf eine Trockenkammer und

Fig. 2 eine geschnittene schematische Draufsicht auf eine Belüftungseinrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Trockenvorrichtung (1) in Form eines stationären Kammertrockners. Das Trockengut (4) ist beispielsweise in mehreren Etagen übereinander auf einem stationären oder fahrbaren Gestell (3) gelagert. Es besteht vorzugsweise aus keramischen Formlingen, wie Ziegeln, Fliesen etc. Es kann sich aber auch um andere Arten von Trockengut handeln.

Das Trockengut (4) wird mit einer beheizten und in der Feuchte konditionierten Trockenluftströmung getrocknet. Hierfür ist in der Trockenkammer (2) mindestens eine Belüftungseinrichtung (5) vorhanden. In der Trockenkammer (2) kann auch eine Heizvorrichtung (14) für die Trockenluft angeordnet sein. Die Trockenluft wird in der Trockenkammer (2) umgewälzt und auf das Trockengut (4) geblasen. Im weiteren sind Frischluftzufuhrkanäle und Abluftkanäle zum Austausch und zur Klimatisierung der Trockenluft vorhanden (nicht dargestellt).

Die Belüftungseinrichtung (5) kann in beliebiger Weise ausgebildet sein. Sie besteht beispielsweise aus einem oder mehreren Gebläsen. Diese können Axialventilatoren, Querstromgebläse oder sonstige geeignete Vorrichtung zur Erzeugung einer Trockenluftströmung sein. In Fig. 2 ist ein Axialventilator mit einem konischen Gehäuse und einer seitlichen Ausblasöffnung als Beispiel dargestellt.

Anstelle des in Fig. 1 dargestellten Kammertrockners, der durch eine stirnseitige Türe be- und entladen wird, kann die Trockenvorrichtung (1) auch als Tunnel- oder Durchlauftrockner ausgestaltet sein, durch den die Gestelle (3) mit dem Trockengut (4) hindurchbewegt werden. Die Trockenvorrichtung (1) kann grundsätzlich beliebig ausgebildet und beispielsweise auch in mehrere unterschiedlich klimatisierte Zonen unterteilt sein.

In der Trockenkammer (2) sind ein oder mehrere Sprüheinrichtungen (6) angeordnet, die aus einer Flüssigkeit einen Spühnebel (7) erzeugen. Fig. 1 zeigt zwei verschiedene Anordnungsmöglichkeiten. In der oberen Hälfte sind die Sprüheinrichtungen (6) eigenständig ausgebildet und neben der Belüftungseinrichtung (5) angeordnet. Der Sprühnebel (7) wird in das Rauminnere und dabei vorzugsweise auf das Gestell (3) mit dem Trockengut (4) gerichtet.

In der unteren Hälfte von Fig. 1 und in Fig. 2 ist eine Variante gezeigt, bei der die Sprüheinrichtung (6) mit der Belüftungseinrichtung (5) kombiniert ist. Die Flüssigkeit wird dadurch in die von der Belüftungseinrichtung (5) erzeugte Luftströmung (12) eingebracht. Sie kann dazu in Tropfenform eingespritzt werden, wobei sie von der schnell strömenden Luft gleichmäßig verteilt und vernebelt wird. Anstelle größerer Tropfen kann auch gleich ein fein verteilter Sprühnebel in die Luftströmung (12) eingebracht werden.

Mit der Sprüheinrichtung (6) können verschiedene Effekte erzielt werden, wobei auch unterschiedliche Flüssigkeiten verwendet werden.

Zum einen wird von der Sprüheinrichtung (6) Wasser versprüht. Dies kann beispielsweise vor Beginn des Trockenvorgangs in der leeren Trockenkammer (2) geschehen. Während des Sprühvorgangs wird zugleich die in der Trockenkammer (2) befindliche Kammerluft umgewälzt. Hierzu kann die Trockenkammer (2) abgeschlossen sein, so daß kein Luftaustausch stattfindet. Das eingesprühte Wasser kühlt die Kammerluft durch Verdunstung und konditioniert sie für den anschließenden Trockenvorgang vor. Dies empfiehlt sich besonders in Fällen, in denen die Kammerluft wärmer als das Trockengut (4) und zudem besonders trocken ist. Falls durch die Kühlung der Feuchtegrad der Luft zu hoch wird, kann ein partieller Luftaustausch durch die Frischluft- und Abluftkanäle in geeigneter Weise stattfinden.

Sobald die Kammerluft die gewünschte Temperatur und gegebenenfalls auch die gewünschte Feuchte hat, kann die Trockenkammer (2) geöffnet und das Trockengut (4) für den dann beginnenden Trockenvorgang eingebracht werden.

Während des Trockenvorganges kann vorzugsweise mit der gleichen Sprüheinrichtung (6) Öl auf das Trockengut (4) gesprüht werden. Das Öl erzeugt einen dünnen Schutzfilm auf den Oberflächen des Trockengutes (4), um die feuchte Abgabe an diesen Stellen zu verlangsamen und dadurch den Trockenfortschritt im Trockengut (4) zu vergleichmäßigen. Anstelle von Öl kann auch eine andere geeignete Flüssigkeit verwendet werden, die selbst nicht so schnell wie das im Trockengut (4) enthaltene Wasser verdunstet.

Es empfiehlt sich hierzu besonders, die Sprüheinrichtung (6) mit der Belüftungseinrichtung (5) zu kombinieren und den Sprühnebel (7) mit der Trockenluftströmung (12) aufzubringen. Die Probleme eines ungleichmäßigen Trockenfortschritts hängen mit der Anströmung der Trockengutflächen zusammen. Im direkten und vornliegenden Anströmbereich herrscht die größte Strömungsgeschwindigkeit verbunden mit niedrigem Feuchtegehalt. An diesen Stellen wird verstärkt Wasser aus dem Trockengut (4) aufgenommen. Auf dem weiteren Strömungsweg verliert die Trockenluftströmung an Geschwindigkeit und reichert sich zudem immer mehr mit Feuchte aus dem Trockengut (4) an. Sie kann dadurch immer weniger Wasser aus dem Trockengut (4) aufnehmen. Der schützende Ölfilm verteilt sich entsprechend der Anströmbedingungen auf dem Trockengut (4) und kompensiert dadurch automatisch in angepaßter Weise die unterschiedlichen Trocknungsbedingungen. Im vorderen Anströmbereich lagert sich mehr Öl auf dem Trockengut (4) ab, als in den weiter entfernt liegenden Bereichen. Der Ölfilm verlangsamt die Wasserabgabe des Trockengutes (4). Durch die mit den Anströmbedingungen korrespondierende Ölverteilung wird der Trockenfortschritt gezielt dort am meisten verlangsamt, wo die größte Gefahr besteht. In den strömungsabgelegenen Bereichen, wo ohnehin eine langsamere Trocknung stattfindet, wird kein oder wenig Öl aufgebracht.

Je nach Klimabedingungen und Anströmverhalten kann der schützende Ölfilm kurzzeitig und einmal zu Beginn des Trocknungsvorganges aufgebracht werden. Der Ölauftrag kann aber auch mehrmals wiederholt und über längere Zeit aufrechterhalten werden. Dies hängt vom Verhalten des Trockenguts (4) und vom Verdunstungsgrad des Öls ab. Der Einsatz wird durch den gewünschten Trockenfortschritt bestimmt.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Die Sprüheinrichtung (6) besteht hier aus einer Düse (8), die an der Belüftungseinrichtung (5) angeordnet ist und die die Flüssigkeit direkt in den Luftstrom (12) richtet. Beispielsweise kann die Belüftungseinrichtung (5) einen Ausblaskanal mit einem sich düsenartig verengenden Querschnitt haben, in dem die Luftströmung (12) beschleunigt wird. Die Düse (8) ist direkt an dieser Engstelle oder im Nachbarschaftsbereich angeordnet.

Die Flüssigkeit wird aus einem Tank (13) über eine Dosiereinrichtung (10) mit einer Pumpe (9) der Düse (8) zugeführt. Die Flüssigkeit kann aus der Düse (8) je nach Düsengestaltung als fein verteilter Sprühnebel (7) oder in größerer Tropfenform austreten. Die Dosiereinrichtung (10) besitzt ein Magnetventil oder ein anderes geeignetes Steuerorgan und ist mit einer Steuerung (11) verbunden. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um die Anlagensteuerung der Trockenvorrichtung (1), mit der auch die anderen in der Trockenkammer (2) befindlichen Aggregate gesteuert werden. Beispielsweise kann auch der Ventilator (5) mit der Steuerung (11) verbunden sein.

Anstelle der mit Überdruck einspritzenden Düse (8) kann auch ein Injektorrohr angeordnet sein, wobei sich der Flüssigkeitsaustrag nach dem durch die Luftströmung (12) erzeugten Unterdruck richtet. Die Flüssigkeitsmenge kann dadurch über den Ventilator (5) gesteuert und gegebenenfalls auch geregelt werden. Ansonsten kann die Sprüheinrichtung (6) in jeder beliebigen und geeigneten Form gestaltet sein. Die Trockenvorrichtung (1) kann eine Regelung für die Klimabedingungen haben. Hierzu sind geeignete Sensoren zum Messen der Temperatur, der Feuchte und des Drucks in der Trockenkammer (2) und gegebenenfalls auch im Trockengut (4) vorgesehen. Sie sind mit der Steuerung (11) verbunden, welche die Meßsignale auswertet und sie mittels eines vorzugsweise mikroprozessorgesteuerten Rechners mit Programm- und Datenspeichern sowie einer geeigneten Software verarbeitet. Im Soll- und Istwert-Vergleich werden die Belüftungseinrichtung (5), die Sprüheinrichtung (6), die Heizung (14) und eventuell weitere Aggregate der Trockenvorrichtung (1) geregelt.

Im eingangs beschriebenen Anwendungsfall der Kammerluftkühlung werden die Belüftungseinrichtung (5) und/oder die Sprüheinrichtung (6) nach der Temperatur und gegebenenfalls der Feuchte in der Trockenkammer (2) geregelt. Im Fall des Ölauftrags auf dem Trockengut (4) kann eine Regelung über eine sensorgestützte Meßung des Trockenfortschritts im Trockengut (4) über eine Dickenmessung des Ölfilms oder in einer sonstigen anderen geeigneten Weise erfolgen.

Bezugszeichenliste

1 Trockenvorrichtung
2 Trockenkammer
3 Gestell
4 Trockengut, keramische Formlinge
5 Belüftungseinrichtung, Ventilator
6 Sprüheinrichtung
7 Sprühnebel
8 Düse
9 Pumpe
10 Dosiereinrichtung
11 Steuerung
12 Luftströmung
13 Tank
14 Heizvorrichtung

Claims

1. Verfahren zum Trocknen von Trockengut, insbesondere keramischen Formlingen, mittels Trockenluft in einer Trockenkammer, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder während des Trockenvorgangs in der Trockenkammer (2) eine Flüssigkeit versprüht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit einer Belüftungseinrichtung (5) zugeführt und mit der Luftströmung (12) ausgetragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser versprüht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in der leeren Trockenkammer (2) versprüht wird, wobei die Kammerluft umgewälzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Öl versprüht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl während des Trockenvorgangs auf das Trockengut (4) gesprüht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Öl bestehende Sprühnebel (7) mit der Trockenluftströmung auf das Trockengut (4) geblasen wird.

8. Vorrichtung zum Trocknen von Trockengut, insbesondere keramischen Formlingen, mittels Trockenluft in einer Trockenkammer, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trockenkammer (2) eine Sprüheinrichtung (6) für eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder Öl, angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtung (6) auf das Trockengut (4) gerichtet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtung (6) einer Belüftungseinrichtung (5) zugeordnet ist und die Flüssigkeit in die Luftströmung (12) einspeist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtung (6) eine Düse (8) mit einer Dosiereinrichtung (10) und einer Pumpe (9) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtung (6) mit der Steuerung (11) der Trockenvorrichtung (1) verbunden ist.