EP0132498A2 - Anordnung zur Wärmebehandlung laufender Warenbahnen - Google Patents

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EP0132498A2
EP0132498A2 EP84102569A EP84102569A EP0132498A2 EP 0132498 A2 EP0132498 A2 EP 0132498A2 EP 84102569 A EP84102569 A EP 84102569A EP 84102569 A EP84102569 A EP 84102569A EP 0132498 A2 EP0132498 A2 EP 0132498A2
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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

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for heat treatment, in particular drying of running material webs in dryers operated by means of fresh air, circulating air and exhaust air.
  • the object of the invention is therefore to provide a dryer of a simple design in which the advantages of air drying are combined with those of superheated steam drying in a single housing with the exclusive supply of drying air.
  • the solution to the problem is based on the consideration that the drying air is increasingly enriched with steam from the vaporized liquid in the course of drying, so that it increasingly approaches the drying behavior of superheated steam.
  • the air is to be repeatedly blown onto the product web by means of blowing nozzles, nozzle groups or nozzle bodies (circulating air duct).
  • the air circulation can take place within the treatment room for the web, and special external connecting lines can also be arranged for the air circulation from a discharge to the next return to the web on the dryer housing.
  • the exhaust air can be removed from the treatment room at the end of the treatment in the last dryer field, but it can also take place before the last dryer field.
  • the exhaust air should be removed from the treatment room with a high moisture content in a controlled manner.
  • FIG. 1 the principle of direct current flow of fabric 10 and drying air through the treatment room 11 is shown. This principle is in other heat treatment processes such. B. in wood drying or the like. Known. With this method, however, the intensity of the treatment is low since the air only sweeps over the goods to be treated / similar.
  • Figures 2 and 3 show representations. In Fig. 2, the fresh air is introduced through the inlet slot 14 of the dryer 13 into the treatment room 11 and discharged via the vent 21 at the end of the dryer. 3 is for the supply of fresh air a special fresh air connection 15 with fan 19 and heater 20 is provided.
  • FIG. 4 A complete direct current flow with air circulation, in which fresh air is introduced via a fresh air connection 15 by means of a blower 19 via a heating register 20 into a nozzle housing 12 into a treatment room 11, is shown in FIG. 4.
  • the web 10 shows that treatment agent flowing out of the treatment is fed to a subsequent nozzle housing 12 and inflated there again onto the product web and so on until the end of the treatment, where it is sucked off by means of a blower 21 and discharged from the treatment through the exhaust air connection.
  • further blowers 22 and heating registers 20 can be switched into the path of the treatment air.
  • FIG. 5 corresponds to that of FIG. 4.
  • This illustration shows, for example, a dryer in which the blowers 22 and heating register 20 are arranged alternately on the two sides of the treatment room 11.
  • the blowers 22 and heating register 20 are arranged alternately on the two sides of the treatment room 11.
  • FIG. 6 shows the side view of a dryer 13 with external direct current flow of the air via external connecting lines 16. Circuits 22 with heaters 20 are installed in these lines. The fresh air is introduced into the dryer 13 at the fresh air connection 15 and the exhaust air leaves the dryer through the exhaust air connection 23.
  • Fig. 7 corresponds essentially to Fig. 4, except that here the exhaust air is removed before the last dryer field 17, whereby in this field, as is desirable and advantageous for the final drying, there is almost a steam atmosphere.
  • FIG. 8 shows a side view of a dryer 13 in which exhaust air of the fresh air for preheating the fresh air is fed directly via a fan 25 and a heater 20.
  • FIG. 9 also shows the additional energy recovery from the exhaust air and delivery to the fresh air by means of a heat exchanger 18.
  • the arrangement of a moisture measuring and regulating device is also indicated at 24. Since there is only one discharge point for the exhaust air, only a single one of these costly devices is required for the method according to the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Wärmebehandlung, insbes. zur Trocknung von laufenden Warenbahnen in mittels Frischluft, Umluft und Abluft betriebenen Trocknern und bezweckt die Schaffung eines Trockners einfacher Bauart, in dem in einem Gehäuse bei ausschließlicher Zuführung von Trocknungsluft, die Vorteile der Lufttrocknung mit denen der Heißdampftrocknung miteinander verbunden werden. Erfindungsgemäß soll dazu die dem Trockner zugeführte Frischluft in gleicher bzw. in im wesentlichen gleicher Richtung wie die Warenbahn durch den Behandlungsraum geführt werden und die Abluft nur im hinteren Teil des Trockners aus dem Behandlungsraum abgeführt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Wärmebehandlung, insbes. Trocknung von laufenden Warenbahnen in mittels Frischluft, Umluft und Abluft betriebenen Trocknern.
  • Bei allen bekannten Trocknern dieser Art wird in allen Feldern des Trockners Abluft abgesaugt und Frischluft zugeführt. Dadurch wird Abluft mit hoher Feuchtebeladung im vorderen Teil des Trockners und mit geringer Feuchtebeladung im hinteren Teil des Trockners abgesaugt. Das bedeutet, daß zuviel Abluft ohne genügende Feuchtigkeitsbeladung abgesaugt werden muß und damit den Energiehaushalt unnötig belastet, womit der spezifische Wärmebedarf erhöht wird.
  • Diese Erkenntnis führte dazu, die Trocknungsluft im Gegenstrom durch die Behandlung zu führen, wodurch sich auch der gewünschte Erfolg in Bezug auf den Energiehaushalt einstellte.
  • Nun haben Untersuchungen ergeben, daß in Bereichen hoher Feuchtegehalte, also zum Beginn der Trocknung, die Verwendung von reiner Luft zu den besten Trocknungsergebnissen bezüglich der Trocknungsgeschwindigkeit führt. Bei Endtrocknungen mit ge- ringen Feuchtegehalten ist aber die Heißdampftrocknung der Lufttrocknung überlegen, d. h. bei dem Gesamttrocknungsvorgang ist es, um auf hohe Trocknungsgeschwindigkeiten zu kommen,sinnvoll zunächst bei hohen Feuchtegehalten mit Luft zu arbeiten und bei der Endtrocknung mit Dampf. Diese überlegungen würden dazu führen, Trockner mit zwei völlig getrennten Behandlungsbereichen,
  • nämlich einen mit Luft- und einen mit Dampfbetrieb auszuführen. Das ist aber aufwendig und teuer, da es zu komplizierten Anlagen führt.
  • Durch die Erfindung soll deshalb die Aufgabe gelöst werden, einen Trockner einfacher Bauart zu schaffen, in dem in einem einzigen Gehäuse bei ausschließlicher ZufUhrung von Trocknungsluft, die Vorteile der Lufttrocknung mit denen der Heißdampftrocknung miteinander verbunden werden.
  • Der Lösung der gestellten Aufgabe liegt dabei die Überlegung zu Grunde, daß die Trocknungsluft sich im Verlaufe der Trocknung immer stärker mit Dampf aus der verdampften FlUssigkeit anreichert, so daß sie sich zunehmend dem Trocknungsverhalten von Heißdampf annähert.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, die dem Trockner zugeführte Frischluft in gleicher bzw. in im wesentlichen gleicher Richtung wie die Warenbahn durch den Behandlungsraum zu führen und die Abluft nur im hinteren Teil des Trockners aus dem Behandlungsraum abzuführen. Dabei kann die ZufUhrung der Frischluft in den Behandlungsraum des Trockners durch den Eintrittsschlitz für die Warenbahn in das Trocknergehäuse erfolgen. Es kann aber auch zur ZufUhrung der Frischluft am Beginn des Behandlungsraumes am Trocknergehäuse ein besonderer Frischluftanschluß vorgesehen sein.
  • Zwischen der ZufUhrung und der Abführung der Luft zum bzw. vom Behandlungsraum soll ein Wiederholtes Aufblasen der Luft auf die Warenbahn mittels Blasdüsen, -düsengruppen oder -düsenkörpern vorgenommen werden (UmluftfUhrung). Dabei kann die UmluftfUhrung innerhalb des Behandlungsraumes für die Warenbahn erfolgen, es können für die UmluftfUhrung von einer Abführung zur nachsten Widerzuführung zur Warenbahn am Trocknergehäuse auch besondere äußere Verbindungsleitungen angeordnet sein.
  • Die Abführung der Abluft aus dem Behandlungsraum kann am Ende der Behandlung im letzten Trocknerfeld vorgenommen werden, sie kann aber auch schon vor dem letzten Trocknerfeld erfolgen.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, aus dem Behandlungsraum abgeführte Abluft der in den Behandlungsraum eingeführten Frischluft zur direkten Vorwärmung der Frischluft zuzugeben oder die aus dem Behandlungsraum abgeführte Luft zur indirekten Vorwärmung frisch zugeführter Luft zu verwenden, wobei zur Wärmeübertragung dann Wärmetauscher vorgesehen sein sollen.
  • Die Abführung der Abluft aus dem Behandlungsraum bei hohem Feuchtegehalt soll geregelt vorgenommen werden.
  • An Hand der beiliegenden Zeichnungen soll die Erfindung noch weiter erläutert werden. Auf den Zeichnungen zeigen
    • Fig. 1 eine prizipielle Darstellung des Gleichstromprinzips,
    • Fig. 2 die Anordnung des Ablüfters am Ende eines Trockners bei Zuführung der Frischluft durch den Warenbahneintrittsschlitz,
    • Fig. 3 die gleiche Anordnung des Ablüfters bei Zuführung der Frischluft durch eine Öffnung am Anfang des Trockners,
    • Fig. 4 einen Trockner mit einer vollständigen Gleichstromführung nach der Erfindung mit Ablüfter am Trocknerende,
    • Fig. 5 eine ebensolche Gleichstromführung in einer anderen Ansicht auf einen Trockner,
    • Fig. 6 einen Trockner mit Gleichstromführung mit externer Luftführung,
    • Fig. 7 einen Trockner mit Gleichstromführung und Ablüfter vor dem letzten Trocknerfeld,
    • Fig. 8 eine direkte Vorwärmung der Frischluft durch Abluft und
    • Fig. 9 eine Frischluftvorwärmung durch Abluft mittels Wärmetauscher.
  • In Fig. 1 ist das Prinzip einer Gleichstromführung von Warenbahn 10 und Trocknungsluft durch den Behandlungsraum 11 dargestellt. Dieses Prinzip ist bei anderen Wärmebehandlungsverfahren z. B. bei der Holztrocknung oder dergl. bekannt. Bei diesem Verfahren ist allerdings die Intensität der Behandlung gering, da die Luft nur über die zu behandelnde Ware hinweg- /Ähnliche streicht. Darstellungen geben die Figuren 2 und 3 wieder. In Fig. 2 wird die Frischluft durch den Eintrittsschlitz 14 des Trockners 13 in den Behandlungsraum 11 eingeführt und über den Ablüfter 21 am Ende des Trockners abgeführt. In Fig. 3 ist für die Zuführung der Frischluft ein besonderer Frischluftanschluß 15 mit Lüfter 19 und Heizung 20 vorgesehen.
  • Eine vollkommene Gleichstromführung mit Umluftführung, bei der Frischluft über einen Frischluftanschluß 15 mittels eines Gebläses 19 über ein Heizregister 20 in ein Düsengehäuse 12 in einen Behandlungsraum 11 eingeführt wird, zeigt Fig. 4. Wie durch Pfeile angedeutet ist, wird das von der Warenbahn 10 nach der Behandlung abströmende Behandlungsmittel einem nachfolgenden Düsengehäuse 12 zugeführt und dort erneut auf die Warenbahn aufgeblasen und so fort, bis zum Ende der Behandlung, wo es mittels eines Gebläses 21 abgesaugt und durch den Abluftanschluß aus der Behandlung abgeführt wird. Zur Unterstützung der Strömung des Behandlungsmittels und zur weiteren Aufheizung können, wie die Figur zeigt, noch weitere Gebläse 22 und Heizregister 20 in den Weg der Behandlungsluft eingeschaltet werden.
  • Die Behandlungsluftführung der Fig. 5 entspricht der der Fig. 4. Diese Darstellung zeigt beispielsweise einen Trockner, bei dem die Gebläse 22 und Heizregister 20 abwechselnd an den beiden Seiten des Behandlungsraumes 11 angeordnet sind. Auch hier ist eine vollständige Gleichstromführung der Behandlungsluft vom Einlauf der Warenbahn 10 in denRaum 11 bis zu deren Auslauf aus dem Raum 11 gegeben.
  • Fig. 6 zeigt die Seitenansicht eines,Trockners 13 mit externer Gleichstromführung der Luft über äußere Verbindungsleiüngen 16. In diese Leitungen sind UmlUfter 22 mit Heizungen 20 eingebaut. Die Frischluft wird am Frischluftanschluß 15 in den Trockner 13 eingeführt und die Abluft verläßt den Trockner durch den Abluftanschluß 23.
  • Fig. 7 entspricht im wesentlichen Fig. 4, nur daß hier die Abluft vor dem letzten Trocknerfeld 17 abgeführt wird, wodurch in diesem Feld, wie für die Endtrœknung ja erwünscht und vorteilhaft ist, nahezu eine Dampfatmosphäre herrscht.
  • Es lassen sich natürlich noch eine Vielzahl von Varianten der BehandlungsluftfUhrung ausführen, die alle Im Rahmen der Erfindung liegen.
  • In Fig. 8 ist in Seitenansicht ein Trockner 13 dargestellt, bei dem Abluft der Frischluft zur Vorwärmung der Frischluft direkt über einen Lüfter 25 und eine Heizung 20 zugeführt wird.
  • Fig. 9 zeigt noch die zusätzliche Energierückgewinnung aus der Abluft und Abgabe an die Frischluft mittels eines Wärmetauschers 18. In dieser Figur ist mit 24 noch die Anordnung eines Feuchtemeß und -regelgerätes angegeben. Da nur eine AbfUhrungsstelle für die Abluft vorhanden ist, wird auch nur ein einziges dieser kostenaufwendigen Geräte für das erfindungsgemäße Verfahren erforderlich.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Führung der Trocknungsluft im Gleichstrom zur Laufrichtung der Warenbahn durch die Behandlung ergeben sich noch folgende weitere Vorteile gegen-über den bekannten Anordnungen und Verfahren. Einmal erfolgt ein geringeres Aufkondensieren von Feuchtigkeit auf die Warenbahn, wenn vorn im Trockner beim Einlauf der kalten Warenbahn in den warmen Trockner möglichst trockene Luft vorhanden ist. Zum anderen ist die Verdampfungsleistung höher, wenn die KUhlgrenztemperatur im vorderen Bereich des Trockners gering ist. Hier ist noch genügend Oberflächenwasser zum Verdampfen vorhanden, so daß das höhere Δ t und damit der höhere Wärmeübergang wirksam wird.

Claims (12)

1. Anordnung zur Wärmebehandlung, insbes. zur Trocknung von laufenden Warenbahnen in mittels Frischluft, Umluft und Abluft betriebenen Trocknern, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Trockner (13) zugeführte Frischluft in gleicher bzw. in im wesentlichen gleicher Richtung wie die Warenbahn (10) durch den Behandlungsraum (11) geführt wird und daß die Abluft nur im hinteren Teil des Trockners aus dem Behandlungsraum abgeführt wird.
2. Anordnung nach ANspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Frischluft in den Behandlungsraum (11) des Trockners (13) durch den Eintrittsschlitz (14) für die Warenbahn (10) in das Trocknergehäuse erfolgt.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung der Frischluft am Beginn des Behandlungsraumes (11) am Trocknergehäuse (13) ein besonderer Frischluftanschluß (15) vorgesehen ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zuführung und der Abführung der Luft zum bzw. vom Behandlungsraum (11) ein wiederholtes Aufblasen der Luft auf die Warenbahn (10) mittels Blasdüsen, -düsengruppen oder -düsenkörpern (12) vorgenommen wird. (Umluftführung) p
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umluftführung innerhalb des Behandlungsraumes (11) für die Warenbahn (10) erfolgt.
6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Umluftführung von einer Abführung zur nächsten Wiederzuführung zur Warenbahn (10) am Trocknergehäuse (13) besondere äußere Verbindungsleitungen (16) angeordnet sind.
7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführung der Abluft aus dem Behandlungsraum (11) am Ende der Behandlung im letzten Trocknerfeld vorgenommen wird.
8. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführung der Abluft aus dem Behandlungsraum (11) vor dem letzten Trocknerfeld (17) erfolgt.
9. Anordnung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluft vor der Einführung in den Behandlungsraum (11) vorgewärmt wird.
10. Anordnung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorwärmung der in den Behandlungsraum (11) eingeführten Frischluft aus dem Behandlungsraum abgeführte Abluft dient, die der Frischluft direkt zugegeben wird.
11. Anordnung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorwärmung der in den Behandlungsraum (11) eingeführte Frischluft aus dem Behandlungsraum abgeführte Abluft dient, wobei zur wärmeübertragung Wärmetauscher (18) vorgesehen sind.
12. Anordnung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführung der Abluft aus dem Behandlungsraum (11) bei hohem Feuchtegehalt geregelt vorgenommen wird.
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