DE975015C

DE975015C - Nozzle dryer for stenter frames and similar machines

Info

Publication number: DE975015C
Application number: DEV3441A
Authority: DE
Inventors: Hilmar Vits
Original assignee: VITS ELEKTRO GmbH
Current assignee: VITS ELEKTRO GmbH
Priority date: 1951-06-02
Filing date: 1951-06-02
Publication date: 1961-07-06

Description

Düsentrockner für Spannrahmen- und ähnliche Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf Düsentrockner für Spannrahmen- und ähnliche Maschinen mit einem oder mehreren einer flach hindurchgeförderten Warenbahn gegenüber angeordneten Axialgebläsen, durch die das wiederaufgeheizte Trocknungsmittel im Kreislauf hindurchströmt.Nozzle dryers for stenter and similar machines. The invention refers to nozzle dryers for stenter and similar machines with a or several axial fans arranged opposite a web conveyed flat through, through which the reheated desiccant flows in a circuit.

Düsentrockner dieser Art kennzeichnen sich erfindungsgemäß durch die Vereinigung folgender Merkmale, nämlich eines in der senkrechten Mittelebene des Düsentrockners ober- und/oder unterhalb der Bahn jedem Gebläse an der Eintrittsseite des Trocknungsmittels zugeordneten Ringeinlasses, der im Querschnitt trompetenförmig, in Strömungsrichtung sich allmählich verjüngend ausgebildet ist, wobei Leitschaufeln zur Vermeidung eines Strömungsdralles vorgesehen sind, weiter eines jedem Gebläse an der Austrittseite zugeordneten Diffusors mit Leitkörpern, daran anschließend eines Blaskastens, dessen lichte Höhe in an sich bekannter Weise von der Mitte aus in BaInlaufrichtung beidseitig stetig abnimmt, und schließlich im Blaskasten angeordneter, quer zur Bahnförderrichtung verlaufender Düsenspalte und zwischen ihnen befindlicher Saugkanäle, wobei die lichte Höhe der Saugkanäle in an sich bekannter Weise von der Mitte der Bahn nach deren Kanten stetig zunimmt.According to the invention, nozzle dryers of this type are characterized by Combination of the following features, namely one in the vertical center plane of the Nozzle dryer above and / or below the path of each fan on the inlet side of the desiccant associated ring inlet, which is trumpet-shaped in cross-section, is formed gradually tapering in the flow direction, with guide vanes are provided to avoid a flow swirl, further one of each fan on the outlet side assigned diffuser with guide bodies, adjoining it a blow box, the clear height of which in a manner known per se from the center decreases steadily on both sides in the direction of flow, and finally arranged in the blow box, Nozzle gap running transversely to the web conveying direction and between them Suction channels, the clear height of the suction channels in a manner known per se of the center of the path increases steadily towards its edges.

Ein derartiger Düsentrockner erfüllt alle Anforderungen an eine wirtschaftliche Förderung und Führung des Trocknungsmittels, das aus Luft, Dampf od. dgl. bestehen kann und das seinerseits auf die flache Warenbahn aus Geweben, Gewirken, Folien, Papier od. dgl. zur Wirkung gebracht wird. Während bisher allenfalls etwa ein Viertel der Gebläseantriebsleistung an den Blasöffnungen der Düsen in Nutzarbeit umgesetzt werden konnte, steigt der Wirkungsgrad bei erfindungsgemäß ausgebildeten Düsentrocknern an. Ausgegangen wird dabei von Axialgehläsen mit einem Gesamtdruck von über 40 mm Wassersäule, bezogen auf Normalluftgewicht und Wirkungsgradbestpunkt. Erreicht wird dieser technische Fortschritt dadurch, daß das im wesentlichen parallel zur Bahnebene und zentripetal geführte Trocknungsmittel nach praktisch verlustloser Umlenkung um 9o° im Ringeinlaß in eine ringzylindrische und rotationssymmetrische Strömung übergeführt, in deren Achsrichtung beschleunigt, hierauf unter Umsetzung der ihm so erteilten Geschwindigkeitsenergie in Druck verzögert und unter Führung über die gestaffelten Leitflächen der Leitkörper in die parallel zur Bahnebene und zentrifugal gerichtete Strömung umgewandelt und hierauf den düsenartigen Auslässen zugeführt wird, über welche die Strömung unmittelbar zur Bahn hin entlassen wird. Durch die strömungstechnisch günstige und nahezu verlustlose, aerodynamische Durchbildung des Kreislaufes gelingt es, die gewünschten hohen Trocknungsleistungen zu erzielen, ohne daß es einer Erhöhung der eingeleiteten mechanischen Energie bedarf.Such a nozzle dryer meets all the requirements for an economical conveyance and guidance of the drying agent, which can consist of air, steam or the like and which in turn is brought into effect on the flat web of fabrics, knitted fabrics, foils, paper or the like. While up to now at most about a quarter of the fan drive power could be converted into useful work at the blow openings of the nozzles, the efficiency increases with nozzle dryers designed according to the invention. The assumption is made here with axial gauges with a total pressure of more than 40 mm water column, based on normal air weight and the best efficiency point. This technical progress is achieved in that the drying agent, which is essentially parallel to the plane of the orbit and centripetally, is converted into a ring-cylindrical and rotationally symmetrical flow after practically lossless deflection by 90 ° in the ring inlet, accelerated in its axial direction, then converting the speed energy thus imparted to it into pressure delayed and converted under guidance over the staggered guide surfaces of the guide bodies in the parallel to the plane of the path and centrifugally directed flow and then fed to the nozzle-like outlets, through which the flow is released directly to the path. The aerodynamic design of the circuit, which is favorable in terms of flow technology and is almost lossless, makes it possible to achieve the desired high drying performance without the need to increase the mechanical energy introduced.

Axialgebläse sind schon früher bei Gewebetrocknungsmaschinen angewandt worden. Weiter ist ein Lüfter im Mittelstutzen eines Hosenrohres vorgesehen worden, das zwei Trocknungszylinder enthält, die von einem Gehäuse mit düsenartigen Einlässen umgeben sind, so daß ein Blaskasten mit geordneter Führung des Trocknungsmittels vorhanden ist. Es ist weiter bekannt, das Trocknungsmittel mittels zu beiden Seiten einer durchlaufenden Gewebebahn angeordneter Gebläse umzuwälzen. Dagegen zeigt der Stand der Technik noch nicht die Vereinigung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen, die als ursächlich für den durch die Erfindung erreichten technischen Fortschritt anzusehen sind. Durch sie gelingt es auch, die Auflösung der Grenzschicht zu verbessern, die sich zwischen Bahn und Trocknungsmittel bildet und das Eindringen in die zu trocknende Ware stört.Axial fans have been used in fabric drying machines before been. A fan has also been provided in the center connection of a Y-pipe, which contains two drying cylinders supported by a housing with nozzle-like inlets are surrounded, so that a blow box with orderly management of the desiccant is available. It is also known that the desiccant means on both sides to circulate a fan arranged in a continuous fabric web. On the other hand, the shows The prior art does not yet combine those proposed according to the invention Measures considered causal for the technical achieved by the invention Progress can be seen. They also make it possible to dissolve the boundary layer to improve that forms between the web and the desiccant and the penetration interferes with the goods to be dried.

Die Zeichnung gibt eine Ausführung der Erfindung am Beispiel eines Spannrahmentrockners wieder.The drawing shows an embodiment of the invention using the example of one Tenter frame dryer again.

Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Düsentrockner; Fig. z gibt einen Querschnitt durch den Düsentrockner wieder, wobei die linke Hälfte der Schnittlinie B, die rechte Hälfte der Schnittlinie A der Fig. 3 entspricht, die ihrerseits einer schaubildlichen Darstellung auf den oberen Teil des Düsentrockners entspricht. Eine Nebenfigur gibt eine vergrößerte Darstellung der in Fig. i durch eine Kreislinie eingerahmten Einzelheit wieder.Fig. I shows a longitudinal section through one designed according to the invention Jet dryer; Fig. Z shows a cross section through the nozzle dryer again, wherein the left half of section line B, the right half of section line A of Fig. 3 corresponds, in turn, to a diagrammatic representation on the upper part of the nozzle dryer. A secondary figure gives an enlarged representation the detail framed by a circular line in FIG.

In den Zeichnungen stellt a eine Gewebebahn dar, die mittels der Spannkluppen b in der Schienenführung c durch den Trockner geführt ist.In the drawings, a represents a fabric web, which by means of the tensioning clips b is guided in the rail guide c through the dryer.

Um die gleiche, senkrechte Mittelachse d sind hintereinander angeordnet der Ringeinlaß g für das Trocknungsmittel, die Leitschaufeln h, das Laufrad e des Axialgebläses, ein Diffusor mit den Leitkörpern j, der Blaskasten i, dessen lichte Höhe n von der Mitte aus in Bahnlaufrichtung beidseitig stetig abnimmt, und im Blaskasten i angeordnete, quer zur Bahnförderrichtung verlaufende Düsenspalte k mit zwischen ihnen befindlichen Saugkanälen L, wobei die Höhe der Saugkanäle von der Mitte der Bahn nach deren Kanten stetig zunimmt. Über den Ringeinlaß g wird das aus Luft, Dampf od. dgl. bestehende Trocknungsmittel allseitig angesaugt. Es ergibt sich also eine kurze Zu- und Abströmung, so daß die Voraussetzungen für geringe Reibungs- und Widerstandsverluste erfüllt sind. Der Ringeinlaß g ist im Querschnitt trompetenförmig und in Strömungsrichtung allmählich verjüngt ausgebildet, wobei die Leitschaufeln h einen Strömungsdrall vermeiden. Die dargestellte Führung des Trocknungsmittels in dem feststehenden, düsenförmigen und rotationssymmetrischen Ringeinlaß g ermöglicht eine Berechnung der Strömungs= verhältnisse, so daß die günstigste Gestaltung dieses Ringeinlasses verwirklicht werden kann. Ablösung und Abreißen der Strömung sind mit Sicherheit zu vermeiden. Die Leitschaufeln 1a- sind beispielsweise vor dem Laufrad e angeordnet, da sie in dieser Anordnung zu einer Druckerhöhung im Gebläse führen. In dem sich anschließenden Diffusor wird die Geschwindigkeit des Trocknungsmittels unter Umsetzung von dynamischem in statischen Druck stark herabgesetzt, so daß Verluste, die im Blaskasten i infolge der freien Strömung entstehen könnten, weitgehend herabgesetzt werden. Begünstigt wird das durch die Anordnung der Leitringe j, welche so ausgebildet sind, daß sich das Strömungsmittel auf die gesamte, der Warenoberfläche zugekehrte Seite des Blaskastens gleichmäßig verteilt und den einzelnen Strahlen aus dem Trocknungsmittel die Richtung gegeben wird, bei der die Geschwindigkeitsenergie am besten ausgenutzt werden kann. Da die der Warenoberfläche zugekehrte Seite des Blaskastens durch die quer zur Warenbahn verlaufenden Düsenspalte k und durch die zwischen ihnen liegenden Saugkanäle L baulich bestimmt ist, besteht die Möglichkeit, die der Warenoberfläche abgekehrte Wandung m des Blaskastens so auszubilden, daß die Geschwindigkeit des Trocknungsmittels im Blaskasten annähernd mit der Diffusoraustrittsgeschwindigkeit übereinstimmt. Das bedeutet, daß die Innenhöhe n des Blaskastens von dem Diffusoraustritt ab bis zu den Kanten stetig bis etwa auf die Weite eines Düsenspaltes k vermindert werden muß, da auch diese Weite so gewählt ist, daß die Geschwindigkeit des austretenden Trocknungsmittels etwa der Diffusoraustrittsgeschwindigkeit entspricht. Es treten also keine unnötigen Energieverluste im Blaskasten ein. Gleichzeitig wird die Möglichkeit geschaffen, den Mündungen der Düsenspalte in dem Blaskasten die Leitstücke o vorzuschalten, die die Umlenkverluste des Trocknungsmittels an diesen Stellen auf dem kleinstmöglichen Wert halten. Unnötige Widerstände werden .deshalb nicht verursacht, weil die in der. Strömung stehenden Vorderkanten der Leitkörper o die Strömung entlang eines Stromfadens teilen, wobei durch die konvex verlaufenden. Rückenflächen Wirbelbildungen weitestgehend vermindert sind. Lediglich in dem unter der Nabe des Laufrades e liegenden, verhältnismäßig kleinen Teil des Blaskastens kann von der Unterbringung der Leitkörper o Abstand genommen werden, da hier die Strömungsrichtung des Diffusoraustri:ttes mit derjenigen der Düsenspalte, grob gesehen, übereinstimmt.The ring inlet g for the desiccant, the guide vanes h, the impeller e of the axial fan, a diffuser with the guide elements j, the blow box i, the clear height n of which is steady on both sides from the center in the direction of travel, are arranged one behind the other around the same vertical central axis d decreases, and nozzle gaps k arranged in the blow box i and running transversely to the web conveying direction with suction channels L located between them, the height of the suction channels steadily increasing from the center of the web to its edges. The desiccant consisting of air, steam or the like is sucked in on all sides via the ring inlet g. This results in a short inflow and outflow, so that the requirements for low friction and drag losses are met. The ring inlet g is trumpet-shaped in cross section and gradually tapers in the direction of flow, the guide vanes h avoiding a flow swirl. The illustrated guidance of the desiccant in the fixed, nozzle-shaped and rotationally symmetrical ring inlet g enables the flow conditions to be calculated, so that the most favorable design of this ring inlet can be realized. Separation and separation of the flow are to be avoided with certainty. The guide vanes 1a are arranged, for example, in front of the impeller e, since in this arrangement they lead to an increase in pressure in the fan. In the adjoining diffuser, the speed of the drying agent is greatly reduced by converting dynamic into static pressure, so that losses that could arise in the blow box i as a result of the free flow are largely reduced. This is facilitated by the arrangement of the guide rings j, which are designed in such a way that the fluid is evenly distributed over the entire side of the blow box facing the surface of the goods and the individual jets from the drying agent are given the direction in which the speed energy is best used can be. Since the side of the blow box facing the surface of the goods is structurally determined by the nozzle gap k running transversely to the material web and the suction channels L between them, it is possible to design the wall m of the blow box facing away from the surface of the goods in such a way that the speed of the desiccant in the blow box approximately coincides with the diffuser exit velocity. This means that the inner height n of the blow box from the diffuser outlet down to the edges must be continuously reduced to about the width of a nozzle gap k, since this width is also chosen so that the speed of the emerging desiccant corresponds approximately to the diffuser outlet speed. So there are no unnecessary energy losses in the blow box. At the same time, the possibility is created of connecting the guide pieces o upstream of the mouths of the nozzle gaps in the blow box, which keep the deflection losses of the desiccant at these points at the lowest possible value. Unnecessary resistance is therefore not caused because the in the. Flow standing leading edges of the guide body o divide the flow along a stream filament, whereby the convex ones. Back surface vortex formations are largely reduced. Only in the relatively small part of the blower box located under the hub of the impeller e can the guide bodies o be dispensed with, since here the flow direction of the diffuser outlet roughly coincides with that of the nozzle gap.

Das Austrittsende der Düsen k ist, wie die Nebenfigur zeigt, durch kreisbogenförmigen Verlauf p der spaltbildenden Düsenwände so ausgebildet, daß der Austrittsquerschnitt kleiner ist als die Hälfte des Querschnittes eines Düsenspaltes. Dadurch wird eine Stauung im wesentlichen beseitigt, und die Strömungsverluste werden äußerst geringfügig. Die Blasstrahlen haben demgemäß eine Austrittsgeschwindigkeit, die mindestens doppelt so groß ist wie die Geschwindigkeit des Trocknungstnittels in den Düsenspalten k. Die Geschwindigkeitsenergie wird durch den freien Aufprall auf die Oberfläche der zu trocknenden Warenbahn im wesentlichen völlig verbraucht und es kommt zu der gewünschten Auflösung der Grenzschicht.As the secondary figure shows, the outlet end of the nozzles k is through circular arc-shaped course p of the gap-forming nozzle walls so designed that the The outlet cross-section is smaller than half the cross-section of a nozzle gap. This essentially eliminates congestion and reduces flow losses extremely minor. Accordingly, the blow jets have an exit speed which is at least twice the speed of the drying agent in the nozzle gaps k. The speed energy is due to the free impact on the surface of the web to be dried is essentially completely consumed and the desired dissolution of the boundary layer occurs.

Zum Kreislauf des Trocknungsmittels gehört der Weg zwischen Absaugung des Trocknungsmittels von der Ware a mittels der Saugkanäle l bis zur Wiederansaugung durch das Axialgebläse e. Für diesen Teil des Kreislaufes steht der gesamte freie Innenraum des Trockners zur Verfügung, so da,ß die Geschwindigkeiten in diesem Teil des Kreislaufes niedrig gehalten werden können. Aus dieseun Grunde ist eine aerodynamische Durchbildung dieses Kreislaufteiles nicht erforderlich. In diesem Teil des Kreislaufes liegen die Wärmetauscher q, die somit mit geringer Geschwindigkeit umströmt werden. Sie werden zweckmäßig als Rippenrohre mit kleinem Rippenabstand und verhältnismäßig großem Druchmesser der Rippen ausgebildet.The desiccant circuit includes the path between suction of the desiccant from the goods a by means of the suction channels l to the suction by the axial fan e. The entire free interior space of the dryer is available for this part of the circuit, so that the speeds in this part of the circuit can be kept low. For this reason, an aerodynamic design of this part of the circuit is not necessary. The heat exchangers q are located in this part of the circuit, so that the flow around them at low speed. They are expediently designed as finned tubes with a small rib spacing and a relatively large diameter of the ribs.

Fig. i läßt erkennen, daß die beschriebenen Anordnungen spiegelbildlich im Verhältnis zur Warenbahn a angeordnet sind.Fig. I shows that the arrangements described are mirror images are arranged in relation to the web a.

Durch die erfindungsgemäß getroffene Vereinigung der einzelnen gekennzeichneten Maßnahmen und durch die Abstimmung derselben aufeinander wird erreicht, daß Förderung und Führung des Trocknungsmittels im gesamten Kreislauf mit einem Kleinstmaß an Verlusten erfolgen. Es kann also mit einer gegebenen mechanischen Antriebsleistung des Gebläses ein Größtmaß an Trocknungswi.rkung erreicht werden.Through the union of the individual characterized according to the invention Measures and by coordinating them with one another is achieved that promotion and management of the desiccant in the entire circuit with a minimum of Losses occur. It can therefore with a given mechanical drive power the blower a maximum of drying effect can be achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Nozzle dryer for tenter frame machines and similar machines with one or more axial fans arranged opposite one another, through which the re-heated drying agent flows in the circuit, namely a) one above and / or in the vertical center plane of the nozzle dryer below the path (a) each fan on the inlet side of the desiccant associated ring inlet (g), which is trumpet-shaped in cross section, gradually tapering in the direction of flow, with guide vanes (h) provided to avoid a flow swirl. are, b) a diffuser with guide bodies (j) assigned to each fan on the outlet side, then c) a blower box (i), the clear height (n) of which decreases steadily on both sides in a known manner from the center in the direction of travel of the web, and d) in the blow box (i) arranged, transverse to the web conveying direction running nozzle gaps (k) and between them located suction channels (l), the clear height of the suction channels (L) in a known manner from the center of the web (a) to the Edges steadily increasing.

2. nozzle dryer according to claim i, characterized in that that at the boundary edges of the nozzle column (k) in the direction of flow of the desiccant Follow one opposite edge each, curved web-like guide rails that are too concave towards the diffuser (o) are set.

3. nozzle dryer according to claim i and 2, since: characterized by, that the nozzle lips are made of semicircular curved, mutually convex Nozzle walls (p) exist. Publications considered: 731851, German 8o6229, patents 8o163i, no. 835885, 697816, 712847, 836791, 843 386, 861 234; French Patent No. 925 401; British Patent No. 598,964; Swedish Patent No. 77,381; U.S. Patents No. 211926i, 2391764, 2499142.