EP0088353A1 - Trockenvorrichtung für in einer Flüssigkeit behandeltes Band - Google Patents

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EP0088353A1
EP0088353A1 EP83102023A EP83102023A EP0088353A1 EP 0088353 A1 EP0088353 A1 EP 0088353A1 EP 83102023 A EP83102023 A EP 83102023A EP 83102023 A EP83102023 A EP 83102023A EP 0088353 A1 EP0088353 A1 EP 0088353A1
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EP
European Patent Office
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drying device
air
systems
hot air
blow
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Withdrawn
Application number
EP83102023A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Ing. Grad Jung
Franz Gerhard Ing. Grad Pempera
Udo Ing. Grad Riedesel
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Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
    • F26B13/101—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts
    • F26B13/104—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts supported by fluid jets only; Fluid blowing arrangements for flotation dryers, e.g. coanda nozzles

Definitions

  • the invention relates to a drying device for metal strip treated in a liquid, in particular for a metal strip coming from a pickling plant, consisting of two blowing systems for the hot air, which are arranged above and below the strip passage and extend over the maximum strip width and the dryer length, by means of a blower is fed through a heat exchanger used to heat the air to the blowing systems.
  • a drying device for metal strip treated in a liquid in particular for a metal strip coming from a pickling plant, consisting of two blowing systems for the hot air, which are arranged above and below the strip passage and extend over the maximum strip width and the dryer length, by means of a blower is fed through a heat exchanger used to heat the air to the blowing systems.
  • Dryers in their thermal output designed for the maximum bandwidth and the maximum belt speed, so that energy is useless to the environment when narrower belts pass through the dryer.
  • the bandwidth spectrum in process lines for strip, in which the metal strip is treated in a liquid is usually between 600 and 1550 mm.
  • the invention has for its object to reduce the energy consumption of drying devices for metal strips.
  • the invention consists in that the effective width of the hot air streams emerging from the blowing systems can be changed in adaptation to the respective bandwidth and excess hot air from the Blow systems can be fed to the suction side of the blower. This opens up the possibility that the excess warm air which is associated with the reduction in the bandwidth can be utilized in the circuit, the saving in energy being manifested in the reduction in the heating energy supplied to the primary circuit of the heat exchanger.
  • a flow control valve with variable air passage must be arranged in the pipeline leading to the suction side of the blower, which is closed if an excess amount of warm air is not generated when the maximum bandwidth is dried.
  • the air passage of the quantity control valve is increased to such an extent that the excess amount of hot air produced by reducing the effective width of the warm air flows can be returned to the circuit.
  • the pressure must be maintained at which the amount of warm air required for drying the strip is blown out in the unit of time.
  • the invention also includes a second solution to the energy saving problem.
  • the effective width of the hot air flows emerging from the blowing systems is also made adaptable to the respective bandwidth, but in conjunction with a speed-adjustable volumetric fan, e.g. B. a Roots blower for adjusting the amount of time of the hot air just corresponding to the respective bandwidth.
  • a speed-adjustable volumetric fan e.g. B. a Roots blower for adjusting the amount of time of the hot air just corresponding to the respective bandwidth.
  • the effective width of the warm air flows can be adapted to the respective bandwidth by switching the blow valves of the blow systems on and off, but it is advisable to gradually cover the ends of the air outlet slots of the blow systems which extend over the maximum bandwidth.
  • a simple means for this is that the ends of the air inlet slots can be progressively covered inwards by sawtooth-shaped cover plates which can be adjusted transversely to the slots.
  • the air outlet slots are expediently roof-shaped, so that the warm-air compartments emerging from them, which are also roof-shaped, are. Moisture adhering to the tape is like a snow plow to the tape edges,
  • the drying effect can also be improved in conjunction with an energy saving in that the blowing systems are designed to be closed at the maximum bandwidth and their dryer length up to the air outlet openings in such a way that the hot air flows impinging on the strip are only discharged transversely to the strip surface.
  • the band edges are coated with hot air with warm air, the drying of which had to be viewed as critical in previous systems.
  • the drying device consists of two blowing systems 1 in the form of closed housings which are arranged above or below the belt 2 to be dried.
  • the outside air sucked in by means of a blower 3 at a constant speed is heated in the heat exchanger 4 with the primary circuit 4a and reaches the blowing systems 1 via the pipeline 5, which extend over a little more than the maximum bandwidth B and over a certain dryer max length.
  • the effective width of the hot air flows represented by arrows is reduced, for example, to the bandwidth B, as will be explained in more detail, an excess amount of hot air is generated in the housing-like blowing systems 1, which is supplied to the suction side of the blower 3 via the line 6 and a volume control valve 7 and mixes there with the air portion sucked in from the ambient air and passing through the filter 8.
  • a heat sensor 9 is arranged, which measures the temperature of the air flow entering and recovered heat carried in the heat exchanger 4.
  • the energy supply to the primary circuit 4a of the heat exchanger 4 is more or less reduced in accordance with the measured inlet temperature of the air.
  • the air passage of the flow control valve 7 is closed or at most only slightly opened given the maximum bandwidth, since in this case the heating power is fully used and no excess warm air is produced. Only when the effective width of the warm air flows is reduced in the case of narrow belts there is an excess amount of hot air which is returned to the circuit by opening the air passage in the volume control valve 7.
  • FIG. 2 there are two changes compared to that of FIG. 1, namely the line 6 with flow control valve 7 and the heat sensor 9 with control and actuator 10, 11, whereas the fan 12 is a speed-adjustable volumetric fan, for . B. is a roots blower.
  • the speed of the motor 14 for driving the blower 12 can be adjusted to the amount of hot air that corresponds to the possibly reduced effective width of the hot air flows via an adjusting device 13. An energy saving with a reduced effective width of the hot air flows then arises due to the reduced removal of heating power in the heat exchanger 4.
  • FIG. 3 shows the top view of the slot side of a housing-like blowing system 1.
  • a number of roof-shaped air outlet slots 15 are incorporated into the housing wall 1 a facing the band 2, which also allow roof-shaped warm air compartments to emerge.
  • the roof shape of the air outlet slots 15 leads to the moisture adhering to the band 2 being increasingly discharged to the outside towards the band edges. Since the closed design of the blowing systems means that the hot air flows are only diverted transversely to the direction of the strip travel, as shown in FIG. 1, the strip edges are particularly intensively coated with the warm air.
  • Each housing wall 1a of the blow molding systems 1 facing the band 2 carries a pair of guide strips 16 extending in the direction of passage A of the band for guiding adjustable cover elements 17.
  • These cover elements te 17 carry sawtooth-shaped or trapezoidal, pair-facing cover areas 17 a, which - as shown in FIG. 3 - ineffectively intervene between adjacent air outlet slots 15 when the full slot width corresponds to the maximum bandwidth B max . for the application of the band 2 with hot air must be used.
  • the cover elements 17 can be fixed in their respective cover positions.

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Abstract

In einer Trockenvorrichtung für Bänder (2) variabler Breite werden die Blassysteme (1) für Warmluft so eingerichtet, daß die wirksame Breite (B) der Warmluftströme an die jeweilige Bandbreite angepaßt werden kann. Die dann bei schmaleren Bandbreiten entstehende überschüssige Warmluftmenge wird zur Energieeinsparung am Wärmetauscher (4) der Saugseite des Gebläses (3) zugeführt. Man kann auch durch eine Drehzahlregelung des Gebläses die einer verringerten Bandbreite entsprechende Zeitmenge an Warmluft einstellen und hierdurch die vom Wärmetauscher aufgenommene Heizenergie herabsetzen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Trockenvorrichtung für in einer Flüssigkeit behandeltes Metallband, insbesondere für ein aus einer Beizanlage kommendes Metallband, bestehend aus zwei ober- und unterhalb des Banddurchlaufes angeordneten, sich über die maximale Bandbreite und die Trocknerlänge erstreckenden Blassystemen für die Warmluft, die mittels eines Gebläses durch einen der Aufheizung der Luft dienenden Wärmeaustauscher hindurch den Blassystemen zugeleitet ist. Nach dem Stand der Technik sind solche. Trockenvorrichtungen in ihrer Wärmeleistung für die maximale Bandbreite und die maximale Bandgeschwindigkeit ausgelegt, so daß Energie nutzlos an die Umgebung abgegeben wird, wenn schmalere Bänder die Trockenvorrichtung durchlaufen. Das Bandbreitenspektrum in Prozeßlinien für Band, in denen das Metallband in einer Flüssigkeit behandelt wird, liegt üblicherweise zwischen 600 und 1550 mm. Die angesaugte Umgebungsluft wird in dem Wärmeaustauscher auf eine Temperatur zwischen 373 und 423 K (100 - 150° C) erwärmt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Energieaufwand von Trockenvorrichtungen für Metallbänder zu verringern. In Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß die wirksame Breite der aus den Blassystemen austretenden Warmluftströme in Anpassung an die jeweilige Bandbre ite änderbar und überschüssige Warmluft aus den Blassystemen der Saugseite des Gebläses zuführbar ist. Hierdurch eröffnet sich die Möglichkeit, daß die mit der Verringerung der Bandbreite einhergehenden überschüssigem Warmluft im Kreislauf zurückgeführte Wärme ausgenutzt werden kann, wobei sich die Einsparung von Energie in der Herabsetzung der dem Primärkreis des Wärmeaustauschers zugeführten Heizenergie manifestiert.
  • Wenn das Gebläse mit konstanter Drehzahl umläuft, d. h. die der angesaugten Umgebungsluft zugeführte überschüssige Warmluft im Wärmeaustauscher energiesparend genutzt wird, ist in der zur Saugseite des Gebläses führenden Rohrleitung ein Mengenregelventil mit veränderlichem Luftdurchgang anzuordnen, das geschlossen wird, wenn beim Trocknen der maximalen Bandbreite eine überschüssige Warmluftmenge nicht anfällt. Bei kleineren Bandbreiten und entsprechend kleinerer wirksamer Breite der Warmluftströme wird der Luftdurchgang des.Mengenregelventils vergrößert, so weit, daß die durch die Verringerung der wirksamen Breite der Warmluftströme anfallende überschüssige Warmluftmenge in den Kreislauf zurückgeführt werden kann. In den Blassystemen muß selbstverständlich der Druck aufrechterhalten werden, unter dem die für die Trocknung des Bandes erforderliche Warmluftmenge in der Zeiteinheit ausgeblasen wird.
  • Die Erfindung umfaßt noch eine zweite Lösung des Energiesparproblems. Gemäß dieser zweiten Lösung wird ebenfalls die wirksame Breite der aus den Blassystemen austretenden Warmluftströme in Anpassung an die jeweilige Bandbreite änderbar gemacht, jedoch in Verbindung mit einem drehzahlregelbaren volumetrischen Gebläse, z. B. einem Roots-Gebläse zur Anpassung der Zeitmenge der der jeweiligen Bandbreite gerade entsprechenden Warmluft. Die Entstehung einer überschüssigen Warmluftmenge ist bei dieser Lösung von vornherein unterbunden,und die Energieersparnis liegt zum Teil in der herabgesetzten Förderleistung des Gebläses und zum Teil in der herabgesetzten Heizleistung des Wärmeaustauschers.
  • Die wirksame Breite der Warmluftströme kann durch Ab- und Zuschalten von Blasventilen der Blassysteme an die jeweilige Bandbreite angepaßt werden, jedoch empfiehlt sich ein graduelles Abdecken der Enden von sich über die maximale Bandbreite erstreckenden Luftaustrittsschlitzen der Blassysteme. Ein einfaches Mittel hierzu besteht darin, daß die Enden der Lufteintrittsschlitze durch sägezahnförmige, quer zu den Schlitzen-verstellbare Abdeckbleche nach innen fortschreitend abdeckbar sind. Die Luftaustrittsschlitze sind dabei zweckmäßig dachförmig gestaltet, so daß die aus ihnen austretenden, ebenso dachförmigen Warmluftfächer die. auf dem Band anhaftente Feuchtigkeit schneepflugartig zu den Bandrändern txeibt,
  • Der Trocknungseffekt kann auch dadurch mit einer Energieersparnis einhergehend verbessert werden, daß die Blassysteme auf der maximalen Bandbreite und ihrer Trocknerlänge bis auf die Luftaustrittsöffnungen derart nach oben bzw. unten geschlossen ausgebildet sind, daß die auf das Band auftreffenden Warmluftströme ausschließlich quer zur Bandoberfläche abgeleitet werden. Hierdurch werden mit zusätzlichem Vorteil die Bandränder kräftig.mit Warmluft bestrichen, deren Trocknung bei bisherigen Anlagen als kritisch angesehen werden mußte.
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer Trockenvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar. zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Trockenvorrichtung im Querschnitt mit im Kreislauf geführter Warmluft,
    • Fig. 2 eine Teildarstellung von Fig. 1 ohne Rückführung überschüssiger Warmluft, und
    • Fig. 3 eine Ansicht auf die mit Luftaustrittsschlitzen versehene Fläche eines Blassystems.
  • Die Trockenvorrichtung besteht nach Fig. 1 aus zwei Blassystemen 1 in Form geschlossener Gehäuse, die ober- bzw. unterhalb des zu trocknenden Bandes 2 angeordnet sind. Die mittels eines Gebläses 3 mit konstanter Drehzahl angesaugte Außenluft wird im Wärmeaustauscher 4 mit Primärkreis 4a aufgeheizt und gelangt über die Rohrleitung 5 in die Blassysteme 1 , die sich über etwas mehr als die maximale Bandbreite B sowie über eine bestimmte Trocknermax länge erstrecken. Wird die wirksame Breite der durch Pfeile dargestellten Warmluftströme beispielsweise auf die Bandbreite B verringert, wie noch näher erläutert wird, so entsteht in den gehäuseartigen Blassystemen 1 eine überschüssige Warmluftmenge, die über die Leitung 6 und ein Mengenregelventil 7 der Saugseite des Gebläses 3 zugeführt wird und sich dort mit dem aus der Umgebungsluft angesaugten und den Filter 8 passierenden Luftanteil vermischt. Auf der Druckseite des Gebläses 3 ist ein Wärmefühler 9 angeordnet, der die Temperatur der in dem Wärmeaustauscher 4 eintretenden und rückgewonnene Wärme mitführenden Luftstrom mißt. über einen Regler 10 mit Stellglied 11 wird entsprechend der gemessenen Eintrittstemperatur der Luft die Energiezufuhr zum Primärkreis 4a des Wärmeaustauschers 4 mehr oder weniger herabgesetzt. Der Luftdurchgang des Mengenregelventils 7 wird bei vorliegender maximaler Bandbreite geschlossen oder höchstens wenig geöffnet, da in diesem Falle die Heizleistung voll in Anspruch genommen wird und keine überschüssige Warmluft anfällt. Erst wenn die wirksame Breite der Warmluftströme bei schmaleren Bändern vermindert wird, stellt sich eine überschüssige Warmluftmenge ein, die durch öffnen des Luftdurchganges im Mengenregelventil 7 in den Kreislauf zurückgeführt wird.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ergeben sich gegenüber demjenigen nach Fig. 1 zwei Änderungen, und zwar fällt die Leitung 6 mit Mengenregelventil 7 sowie der Wärmefühler 9 mit Regel- und Stellglied 10, 11 fort, wohingegen das Gebläse 12 ein drehzahlregelbares volumetrisches Gebläse, z. B. ein Roots-Gebläse, ist. Über ein Einstellgerät 13 kann die Drehzahl des Motors 14 zum .Antrieb des Gebläses 12 auf die Zeitmenge an Warmluft eingestellt werden, die der gegebenenfalls verringerten wirksamen Breite der Warmluftströme entspricht. Eine Energieersparnis bei verringerter wirksamer Breite der Warmluftströme stellt sich dann aufgrund der im Wärmeaustauscher 4 verringerten Entnahme von Heizleistung ein.
  • In Fig. 3 erkennt man die Draufsicht auf die Schlitzseite eines gehäuseartigen Blassystems 1. In die dem Band 2 zugewandte Gehäusewandung 1a sind eine Anzahl von dachförmig gestalteten Luftaustrittsschlitzen 15 eingearbeitet, die ebenso dachförmig gestaltete Warmluftfächer austreten lassen. Bei einer Durchlaufrichtung des Bandes von oben nach unten in Pfeilrichtung A führt die Dachform der Luftaustrittsschlitze 15 dazu, daß die an dem Band 2 anhaftende Feuchtigkeit zunehmend nach außen zu den Bandrändern hin abgeleitet wird. Da durch die geschlossene Ausführung der Blassysteme die Warmluftströme ausschließlich quer zur Banddurchlaufrichtung abgeleitet werden, wie Fig. 1 zeigt, werden die Bandränder besonders intensiv von der Warmluft bestrichen.
  • Jede dem Band 2 zugewandte Gehäusewandung 1a der Blassysteme 1 trägt ein paar von sich in Durchlaufrichtung A des Bandes erstreckenden Führungsleisten 16 zur Führung von einstellbaren Abdeckelementen 17. Diese Abdeckelemente 17 tragen sägezahnförmige bzw. trapezförmige, paarweise einander zugewandte Abdeckbereiche 17 a, die - wie Fig. 3 zeigt - wirkungslos zwischen benachbarte Luftaustrittsschlitze 15 eingreifen, wenn die volle Schlitzbreite entsprechend der maximalen Bandbreite B max. für die Beaufschlagung des Bandes 2 mit Warmluft in Anspruch genommen werden muß. Mittels der durch die Pfeile 18 angedeuteten Verstellbarkeit der Abdeckelemente 17 können die Enden der Luftaustrittsschlitze 15 in Anpassung an die variable schmalere Bandbreite Bv abgedeckt werden, wie in Fig. 3 für die Verstellung 17a' der Abdeckbereiche 17a strichpunktiert angedeutet ist. Wie nicht näher dargestellt ist, können die Abdeckelemente 17 in ihren jeweiligen Abdeckstellungen fixiert werden.

Claims (8)

1. Trockenvorrichtung für in einer Flüssigkeit behandeltes Metallband, insbesondere für ein aus einer Beizanlage kommendes Metallband, bestehend aus zwei ober- und unterhalb des Banddurchlaufes angeordneten, sich über die maximale Bandbreite und die Trocknerlänge erstreckenden Blassystemen (1) für die Warmluft, die mittels eines Gebläses (3) durch einen der Aufheizung der Luft dienenden Wärmeaustauscher (4) hindurch den Blassystemen zugeleitet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wirksame Breite der aus den Blassystemen (1) austretenden Warmluftströme in Anpassung an die jeweilige Bandbreite änderbar und überschüssige Warmluft aus den Blassystemen der Saugseite des Gebläses (3) zuführbar ist.
2. Trockenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zur Saugseite eines mit konstanter Drehzahl betriebenen Gebläses (3) führenden Rohrleitung (6) ein Mengenregelventil (7) mit veränderlichem Luftdurchgang angeordnet ist.
3. Trockenvorrichtung insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (12) ein drehzahlregelbares volumetrisches Gebläse, z. B. ein Roots-Gebläse, ist.
4. Trockenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Breite der Warmluftströme durch Ab- und Zuschalten von Blasventilen der Blassysteme an die jeweilige Bandbreite anpaßbar ist.
5. Trockenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet., daß die wirksame Breite der Warmluftströme durch graduelles Abdecken der Enden von sich über die maximale Bandbreite (B max. ) erstreckenden Luftaustrittsschlitzen (15) der Blassysteme (1) an die jeweilige Bandbreite anpaßbar ist.
6. Trockenvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Luftaustrittsschlitze (15) durch sägezahnförmige, quer zu den Schlitzen verstellbare Abdeckelemente (17, 17a) nach innen fortschreitend abdeckbar sind. -
7. Trockenvorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsschlitze (15) dachförmig gestaltet sind.
8. Trockenvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blassysteme (1) auf der maximalen Bandbreite und ihrer Trockenlänge bis auf die Luftaustrittsöffnungen (15) derart nach oben und unten geschlossen ausgebildet sind, daß die auf das Band (2) auftreffenden Warmluftströme ausschließlich quer zur Bandoberfläche abgeleitet werden.
EP83102023A 1982-03-09 1983-03-02 Trockenvorrichtung für in einer Flüssigkeit behandeltes Band Withdrawn EP0088353A1 (de)

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