EP0851194A2 - Dryer with exhaust gas purification by thermal afterburning - Google Patents
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- EP0851194A2 EP0851194A2 EP97121908A EP97121908A EP0851194A2 EP 0851194 A2 EP0851194 A2 EP 0851194A2 EP 97121908 A EP97121908 A EP 97121908A EP 97121908 A EP97121908 A EP 97121908A EP 0851194 A2 EP0851194 A2 EP 0851194A2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
- F26B21/02—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
- F26B21/04—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure partly outside the drying enclosure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B23/00—Heating arrangements
- F26B23/02—Heating arrangements using combustion heating
- F26B23/022—Heating arrangements using combustion heating incinerating volatiles in the dryer exhaust gases, the produced hot gases being wholly, partly or not recycled into the drying enclosure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B2200/00—Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying good
- F26B2200/24—Wood particles, e.g. shavings, cuttings, saw dust
Definitions
- the invention relates to a dryer with exhaust gas purification thermal afterburning for water-moist bulk goods, such as B Wood chips, green fodder or similar organic particles, with cleaning of the Drying exhaust gases from organic pollutants and odors as well as from combustible fine dust due to thermal afterburning in the furnace the dryer as described in the preamble of claim 1.
- water-moist bulk goods such as B Wood chips, green fodder or similar organic particles
- the dryer works in a manner known per se with a return vapor line to return some of the vapors that come out of drying, back to the entry side of the drying apparatus and thus has one Vapor cycle on.
- An excess of vapor due to the Evaporation performance of the dryer and the outside of the vapor circuit incoming air is extracted from the vapor circuit.
- the dryer has its own furnace, consisting of a combustion chamber with at least one burner for burning gas, oil or fuel dust, which the extracted vapor stream is supplied as secondary air and thereby is heated to at least about 800 ° C to 850 ° C, so that the contained therein organic pollutants and odors burned as much as possible will.
- the dryer is not heated directly by supplying the hot ones Combustion gases in the drying apparatus, but it is the combustion gases heat is extracted in a gas / gas heat exchanger and transferred to the Vapor cycle released.
- the gas / gas heat exchanger if only because of its necessarily very massive construction and because of the poor thermal conductivity of the refractory compared to metal sheets Materials have a higher temperature difference from the heating side inlet to the outlet Cooling side and from the cooling side inlet to the heating side outlet has than that at exchangers made of sheet metal is the case. It is also disadvantageous that the Gas / gas heat exchanger that cannot be operated in direct current because otherwise the outlet temperature on the heating side will inevitably be higher than that outlet temperature on the cooling side would be temperatures of permits a maximum of approx. 400 ° C to approx. 500 ° C, so that the temperature load of the Wall between the heating and cooling sides does not damage them.
- the object of the invention is a dryer of the type mentioned above specify that allows at least the same efficiency of the Dryer, the gas / gas heat exchanger much easier and cheaper shape, and the firing temperature backed up so high allow the contained in the vapors fed to the furnace Harmful and odorous substances are burned reliably, with all vapors the furnace, as well as the exhaust air temperature of the dryer can be kept significantly lower than in previously described such systems.
- the dryer preferably has Rotary drum is designed to produce its own firing required drying heat, but the hot exhaust gases are not directly Dryer can be supplied for heating.
- the dryer works in known manner with vapor return, so that the drying apparatus and the return for vapors to the dryer inlet components of a vapors cycle are.
- the returned part of the from the dryer occurring vapor stream, cooled during drying, is in the vapor cycle, before re-entering the drying apparatus, from a gas / gas heat exchanger, that extracts heat from the flue gases, heat fed.
- the recirculated vapor stream leads to such a heating Desiccant drying heat to the drying apparatus.
- the vapor circuit becomes a partial flow, which is the result of the drying apparatus evaporation taking place and possibly as a result of the vapor cycle incoming air is excess, decoupled and as secondary air Firing thus supplied at the local temperatures in the decoupled Burn contaminants and odors contained in the partial flow.
- the gas / gas heat exchanger is usually an air preheater in the Arranged the flow of the flue gas, which this after the Have passed gas / gas heat exchangers for vapor heating, in addition Extracts heat and transfers it to fresh air, which is fed to the dryer.
- an additional heat exchanger is arranged on the heating side flows through the combustion gases entering at the combustion chamber temperature which cool down and the steam on the cooling side generates or a liquid heat transfer medium with a high volume-specific heat capacity warmed up.
- the drying apparatus is divided into one vapor-heated drying section in which the incoming, previously in Gas / gas heat exchangers heated vapors with cooling as a drying agent serve and in a subsequent arranged drying section, in which additional heating of the drying apparatus, at least one Heating register is located, which gives off heat on the heating side as a heating medium Steam condenses or a liquid heat transfer medium of high volume-specific Heat capacity cools, which, in addition to the previous one Heating by the vapors, the drying apparatus, drying heat is fed.
- the additional heat exchanger and that in Drying devices are arranged in a known manner connected to each other and thus form a heating medium circuit.
- the drying apparatus 1 is divided into shown here as a rotating drum, in a first, vapor-heated drying section 2 immediately after the wet feed 3 and in a subsequent one second drying section 4 with additional heating by Heating register 5 within the drying apparatus.
- an additional heat exchanger 8 is arranged in the flow of the combustion gases coming from the combustion chamber 6 is before the gas / gas heat exchanger 7, an additional heat exchanger 8 is arranged. This becomes the heating side of the combustion gases with combustion chamber temperature pressurized, but is against these high heating side Temperatures much less sensitive than the gas / gas heat exchanger because of it is charged on the cooling side with a heat transfer medium which is high has volume-specific heat transfer capacity and therefore causes lower wall temperatures and much lower cooling side Flow cross-sections required than with a gas / gas heat exchanger the case is. This enables the construction of the heat exchanger from steel pipes.
- the additional heat exchanger 8 is used as a steam generator or Thermal oil or pressurized water heater trained, components whose Arrangement immediately behind furnaces has long been more common and proven state of the art.
- this heat exchanger is chosen in this way is that the furnace exhaust gas when it exits the transmitter temperatures from approx. 500 ° C to a maximum of approx. 600 ° C. This ensures that there are no more temperature-related material problems in the gas / gas heat exchanger 7 there and this as a simple and inexpensive sheet steel construction in a long-known and proven design with low Heat storage mass can be executed.
- the furnace temperature can no longer be affected by the thermal load capacity of the gas / gas heat exchanger is limited, optimal be set so that extensive destruction of the pollutants is better guaranteed. Firing temperatures from approx. 900 ° C to approx. 950 ° C are possible.
- the heating medium circuit 9 is for Steam, pressurized water or thermal oil designed, in the drawing the known elements such as. B. pumps, fittings, containers etc. are not shown.
- the heating register arrangement 5 is designed as a capacitor if the additional heat exchanger 8 is a steam generator and is used as a heat exchanger trained if the additional heat exchanger 8 is a heater for Is thermal oil or pressurized water.
- Such heating registers are used as heating elements Indirectly heated dryer within the drying apparatus also generally known and proven for a long time.
- the heating register arrangement 5 causes intermediate heating of the dryer, whereby as is known, the drying speed in this area the pure vapor heating increases, i.e. the required dwell time of the Guts in the drying apparatus sinks, making them smaller can.
- drying with intermediate heating enables compared to single-stage drying, both in the vapor-heated first drying section 2 as well as in the second, additionally heated Range 4 to work with lower temperatures. That increases the Efficiency of the dryer and also reduces the temperature load of the additional heat exchanger and the gas / gas heat exchanger. For Temperature-sensitive goods can be dried more gently.
Abstract
Es wird ein Trockner fur Holzspäne und andere Schüttgüter beschrieben, mit einer Feuerung zur indirekten Beheizung desTrocknungsapparates. Der Trockner arbeitet im Umgas-Betrieb mit hoher Wasserdampfbeladung. Alle Trocknerabgase werden der Feuerung (6) zugeführt und dort thermisch nachverbrannt. Der Trocknungsapparat (1) besteht aus zwei Trocknungsstrecken. Die erste (2) wird mit der Wärme der einströmenden Brüden beheizt. Diese Wärme wird dem Rauchgasstrom in einem Gas- / Gas-Wärmetauscher (7) entzogen und der Brüdenrückführung (10) zugeführt. Die zweite Trocknungsstrecke (4) besteht aus einem Heizregister (5) dessen Wärme den Rauchgasen in einem Erhitzer (8) entzogen wird, der unmittelbar nach der Feuerung (6) angeordnet ist und die Rauchgastemperatur auf ca. 500° bis 600° senkt. Der Gas-/Gas-Wärmetauscher (7) kann hierdurch als einfache Blechkonstruktion ausgeführt werden. Die Erfindung ermöglicht vergleichsweise eine sicherere Einhaltung der Nachverbrennungstemperatur, den Einsatz von Gas-/ Gas-Wärmetauschern in bewährter und einfacher Blechausführung und eine bessere Wärmenutzung. <IMAGE>A dryer for wood chips and other bulk materials is described, with a furnace for indirect heating of the drying apparatus. The dryer works in the gas operation with a high water vapor load. All dryer exhaust gases are fed to the furnace (6) where they are re-burned thermally. The drying apparatus (1) consists of two drying sections. The first (2) is heated with the heat of the incoming vapors. This heat is extracted from the flue gas flow in a gas / gas heat exchanger (7) and fed to the vapor return (10). The second drying section (4) consists of a heating register (5), the heat of which is extracted from the flue gases in a heater (8), which is arranged immediately after the furnace (6) and reduces the flue gas temperature to approximately 500 ° to 600 °. The gas / gas heat exchanger (7) can thus be designed as a simple sheet metal construction. The invention enables comparatively safer compliance with the post-combustion temperature, the use of gas / gas heat exchangers in a proven and simple sheet metal design and better use of heat. <IMAGE>
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Trockner mit Abgasreinigung mittels thermischer Nachverbrennung für wasserfeuchte Schüttgüter, wie z. B Holzspäne, Grünfutter oder ähnliche organische Partikel, mit Reinigung der Trocknungsabgase von organischen Schad- und Geruchsstoffen sowie von brennbarem Feinstaub durch thermische Nachverbrennung in der Feuerung des Trockners, wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist.The invention relates to a dryer with exhaust gas purification thermal afterburning for water-moist bulk goods, such as B Wood chips, green fodder or similar organic particles, with cleaning of the Drying exhaust gases from organic pollutants and odors as well as from combustible fine dust due to thermal afterburning in the furnace the dryer as described in the preamble of claim 1.
Der Trockner arbeitet in an sich bekannter Weise mit einer Rückbrüdenleitung zur Rückführung eines Teils der Brüden, die aus der Trocknung kommen, zurück zur Eintrittsseite des Trocknungsapparates und weist somit einen Brüdenkreislauf auf. Ein überschüssiger Brüdenanteil, bedingt durch die Verdunstungsleistung des Trockners und etwa dem Brüdenkreislauf von außen zuströmende Luft, wird aus dem Brüdenkreislauf ausgekoppelt. Der Trockner besitzt eine eigene Feuerung, bestehend aus einer Brennkammer mit mindestens einem Brenner zur Verfeuerung von Gas, Öl oder Brennstaub, welcher der ausgekoppelte Brüdenstrom als Sekundärluft zugeführt und dabei auf mindestens ca. 800°C bis 850°C erhitzt wird, damit die darin enthaltenen organischen Schad- und Geruchsstoffe möglichst weitgehend verbrannt werden.The dryer works in a manner known per se with a return vapor line to return some of the vapors that come out of drying, back to the entry side of the drying apparatus and thus has one Vapor cycle on. An excess of vapor due to the Evaporation performance of the dryer and the outside of the vapor circuit incoming air is extracted from the vapor circuit. The dryer has its own furnace, consisting of a combustion chamber with at least one burner for burning gas, oil or fuel dust, which the extracted vapor stream is supplied as secondary air and thereby is heated to at least about 800 ° C to 850 ° C, so that the contained therein organic pollutants and odors burned as much as possible will.
Die Beheizung des Trockners erfolgt nicht direkt durch Zufuhr der heißen Feuerungsabgase in den Trocknungsapparat, sondern es wird den Feuerungsabgasen in einem Gas-/GasWärmetauscher Wärme entzogen und an den Brüdenkreislauf abgegeben.The dryer is not heated directly by supplying the hot ones Combustion gases in the drying apparatus, but it is the combustion gases heat is extracted in a gas / gas heat exchanger and transferred to the Vapor cycle released.
Anschließend ist im Strom der Feuerungsabgase üblicherweise noch ein weiterer Wärmetauscher als Luftvorwärmer für dem Trockner zuströmende Frischluft, wie z. B. Verbrennungsluft, angeordnet, welcher eine weitere Abkühlung der Verbrennungsabgase bewirkt, ehe diese entweder noch einer nachgeschalteten Reinigungsstufe, z.B. zur weiteren Entstaubung, zugeführt oder unmittelbar über einen Abluftkamin ins Freie geleitet werden.Then there is usually still one in the flow of the combustion gases additional heat exchanger as an air preheater for the dryer Fresh air, such as B. combustion air, which is another Cooling of the combustion exhaust gases causes them before either downstream cleaning stage, e.g. for further dedusting or led directly into the open air via an exhaust air chimney.
Es sind bereits derartige Trocknungsanlagen bekannt, so z. B. aus der DE-OS 40 17 806 oder auch aus der Produktbeschreibung "swiss combi news" 1/94 der Fa. W. Kunz dry Tec AG, CH 5606 Dintikon, welche die aus der Trocknung kommenden Brüden der Feuerung zuführen, um organische Stoffe zu verbrennen und anschließend die Feuerungsgase durch einen Wärmetauscher leiten, wo sie den Brüdenkreislauf erwärmen und so dem Trockner die notwendige Wärme für die Verdunstung von im Trocknungsgut enthaltenem Wasser zuführen. Derartige bisher bekannte Anlagen haben allerdings den Nachteil, daß in den Gas-/Gas-Wärmetauscher heizseitig die Feuerungsabgase mit Brennkammertemperatur eintreten. Diese muß jedoch bekanntermaßen, um eine gesicherte thermische Zerstörung der Schad- und Geruchsstoffe zu gewährleisten, mindestens ca. 800°C bis 850°C betragen. Liegt die Brennkammertemperatur niedriger, ist erfahrungsgemäß keine ausreichende thermische Zerstörung der organischen Schad- und Geruchsstoffe mehr gegeben. Zudem würden auch diejenigen Schwelstoffe und Inhaltsstoffe, die aus mitgeführtem Feinstaub in der Brennkammer erst freigesetzt werden, infolge der zu niedrigen Temperatur ebenfalls nicht mehr ausreichend verbrannt. Die Schad- und Geruchsstoffe können bei zu niedrigen Temperaturen in der Brennkammer insgesamt dann sogar zunehmen.Such drying systems are already known, for. B. from DE-OS 40 17 806 or also from the product description "swiss combi news" 1/94 from W. Kunz dry Tec AG, CH 5606 Dintikon, which are the result of drying Bring upcoming vapors to the furnace to add organic matter burn and then the combustion gases through a heat exchanger direct where they heat the vapor circuit and thus the dryer the necessary Heat for the evaporation of what is to be dried Add water. Such previously known systems have, however Disadvantage that the combustion gases in the gas / gas heat exchanger on the heating side enter with combustion chamber temperature. However, as is known, to ensure the thermal destruction of harmful and odorous substances ensure at least approx. 800 ° C to 850 ° C. Is that Experience has shown that the combustion chamber temperature is not sufficient thermal destruction of organic pollutants and odors more given. In addition, those smoldering substances and ingredients that would are only released from the fine dust carried in the combustion chamber, due to the too low temperature also no longer sufficient burned. The pollutants and odors can be too low Temperatures in the combustion chamber will then even increase overall.
Bei bisher bekannten derartigen Trockner überträgt allein der Gas-/Gas-Wärmetauscher die gesamte Trocknungswärme vom Feuerungsabgas zum Brüdenkreislauf des Trockners. Wegen der dadurch bedingten hohen heizseitigen Temperaturbeanspruchung ist es nachteiligerweise erforderlich, für den Wärmetauscher massive Konstruktionen unter Verwendung warmfester Stähle und feuerfester Materialien einzusetzen. Deshalb wird er sehr groß und sehr teuer. Weiterhin nachteilig ist, daß infolge der notwendigen massiven Ausführung des Wärmetauschers dessen Wärmespeichermasse sehr hoch ist und somit das Regelungsverhalten des Trockners bei Betriebsschwankungen sehr träge wird. Auch ist nachteilig ist, daß der Gas-/Gas-Wärmetauscher schon wegen seiner notwendigerweise sehr massiven Bauweise und wegen der gegenüber Metallblechen schlechten Wärmeleitfähigkeit der feuerfesten Werkstoffe einen höheren Temperaturabstand von Eintritt Heizseite zu Austritt Kühlseite und von Eintritt Kühlseite zu Austritt Heizseite aufweist, als das bei aus Blechen aufgebauten Tauschern der Fall ist. Zudem ist nachteilig, daß der Gas/Gas-Wärmetauscher, der nicht im Gleichstrom betrieben werden kann, weil sonst zwangsläufig die heizseitige Austrittstemperatur höher als die kühlseitige Austrittstemperatur läge, am kühlseitigen Austritt Temperaturen von höchstens ca. 400°C bis ca. 500°C zuläßt, damit die Temperaturbelastung der Wand zwischen Heizseite und Kühlseite nicht zu deren Beschädigung führt. Das und die schlechte Wärmeübertragung führt nachteiligerweise dazu, daß der Gas-/Gas-Wärmetauscher mit gegenüber Blechkonstruktionen schlechterem Wirkungsgrad arbeitet und infolgedessen eine heizseitig so hohe Austrittstemperatur bedingt, daß, trotz nachgeschalteten Luftvorwärmers für zuströmende Frischluft, die Ablufttemperatur am Kamin noch ca. 180°C beträgt. Abgastemperaturen von 120°C bis 130°C, wie sie von direkt beheizten Trocknern bei gleichen Schüttgütern bekannt sind, werden hier also weit überschritten. Weiterhin nachteilig ist, daß die Brennkammertemperatur, die ja wegen der begrenzten Temperaturbelastbarkeit des Wärmetauschers nicht über dem erforderlichen Minimum von ca. 800°C bis allenfalls ca. 850°C liegen darf, durchaus betriebsbedingt auch Schwankungen nach unten unterliegt und dann zu Zuständen mit verminderter Schadstoffverbrennung führt. Die Ablufttemperatur, die nach dem Frischluftvorwärmer noch ca. 180°C beträgt, kann nachteiligerweise für den Trocknungsprozeß nicht mehr genutzt werden. Deshalb müßte diese Wärme, wenn sie genutzt werden sollte, anderen Verbrauchern zugeführt werden, was bekanntermaßen aufwendig und oft nicht möglich ist. Es sind zwar Anordnungen bekannt, z. B. beschrieben in der Produkt-beschreibung "swiss combi news" 1/94 der Fa. W. Kunz dryTec AG, CH-5606 Dintikon, bei denen die Abgase des Trockners zur direkten Beheizung eines Vortrockners dienen. Dann werden auch deutlich niedrigere Ablufttemperaturen erreicht, jedoch können dann nachteiligerweise die gesamten Brüden aus dem Vortrockner und somit auch die darin enthaltenen, im Vortrockner freigesetzten, Schad- und Geruchsstoffe nicht der Feuerung zugeführt werden, werden also ohne thermische Nachverbrennung über die Abluft abgegeben.In such known dryers, only the gas / gas heat exchanger transfers the total drying heat from the combustion exhaust gas to Vapor cycle of the dryer. Because of the resulting high heating side Temperature stress is disadvantageously required for the heat exchanger solid constructions using heat resistant Use steels and refractory materials. That's why it gets very big and very expensive. Another disadvantage is that due to the necessary massive Design of the heat exchanger whose heat storage mass is very high and thus the control behavior of the dryer in the event of fluctuations in operation becomes very sluggish. It is also disadvantageous that the gas / gas heat exchanger if only because of its necessarily very massive construction and because of the poor thermal conductivity of the refractory compared to metal sheets Materials have a higher temperature difference from the heating side inlet to the outlet Cooling side and from the cooling side inlet to the heating side outlet has than that at exchangers made of sheet metal is the case. It is also disadvantageous that the Gas / gas heat exchanger that cannot be operated in direct current because otherwise the outlet temperature on the heating side will inevitably be higher than that outlet temperature on the cooling side would be temperatures of permits a maximum of approx. 400 ° C to approx. 500 ° C, so that the temperature load of the Wall between the heating and cooling sides does not damage them. This and the poor heat transfer disadvantageously leads to the fact that the gas / gas heat exchanger with worse than sheet metal constructions Efficiency works and, as a result, is so high on the heating side Outlet temperature causes that, despite downstream air preheater for incoming fresh air, the exhaust air temperature at the chimney still approx. 180 ° C is. Exhaust gas temperatures from 120 ° C to 130 ° C, such as those from directly heated Dryers with the same bulk goods are known to be far here exceeded. Another disadvantage is that the combustion chamber temperature, yes not because of the limited temperature resistance of the heat exchanger above the required minimum of approx. 800 ° C to at most approx. 850 ° C may be subject to fluctuations downwards due to operational reasons and then leads to conditions with reduced pollutant combustion. The exhaust air temperature, which is still approx. 180 ° C after the fresh air preheater disadvantageously can no longer be used for the drying process. Therefore, this heat would have to be used by others if it were to be used Consumers are supplied with what is known to be complex and often not is possible. Arrangements are known, e.g. B. described in the Product description "swiss combi news" 1/94 from W. Kunz dryTec AG, CH-5606 Dintikon, where the exhaust gases from the dryer for direct Serve to heat a pre-dryer. Then also significantly lower ones Exhaust air temperatures reached, but can then disadvantageously entire vapors from the pre-dryer and thus also the contained released in the pre-dryer, pollutants and odors not the furnace are supplied, that is, without thermal afterburning via the Exhaust air released.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Trockner oben genannter Gattung anzugeben, der es erlaubt, bei mindestens gleichem Wirkungsgrad des Trockners, den Gas/Gas-Wärmetauscher wesentlich einfacher und kostengünstiger zu gestalten, und die Feuerungstemperatur gesichert so hoch zu ermöglichen, daß die in den der Feuerung zugeführten Brüden enthaltenen Schad- und Geruchsstoffe zuverlässig verbrannt werden, wobei alle Brüden der Feuerung zugeführt werden, sowie die Ablufttemperatur des Trockners deutlich niedriger gehalten werden kann, als bei bisher beschriebenen derartigen Systemen.The object of the invention is a dryer of the type mentioned above specify that allows at least the same efficiency of the Dryer, the gas / gas heat exchanger much easier and cheaper shape, and the firing temperature backed up so high allow the contained in the vapors fed to the furnace Harmful and odorous substances are burned reliably, with all vapors the furnace, as well as the exhaust air temperature of the dryer can be kept significantly lower than in previously described such systems.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen gattungsgemäße Trockner mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.According to the invention, this object is achieved by a generic dryer solved with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the Invention are characterized in the subclaims.
Demnach besitzt der Trockner, dessen Trocknungsapparat vorzugsweise als Drehtrommel ausgebildet ist, eine eigene Feuerung zur Erzeugung der erforderlichen Trocknungswärme, deren heiße Abgase aber nicht direkt dem Trocknungsapparat zur Beheizung zugeführt werden. Der Trockner arbeitet in bekannter Weise mit Brüdenrückführung, so daß der Trocknungsapparat und die Rückführung für Brüden zum Trocknereintritt Bestandteile eines Brüdenkreislaufs sind. Dem rückgeführten Teil des aus dem Trocknungsapparat tretenden, bei der Trocknung abgekühlten Brüdenstroms, wird im Brüdenkreislauf, vor dem Wiedereintritt in den Trocknungsapparat, von einem Gas-/Gas-Wärmetauscher, der den Feuerungsabgasen Wärme entzieht, Wärme zugeführt. Derart wieder erwärmt führt der rückgeführte Brüdenstrom als Trocknungsmittel dem Trocknungsapparat Trocknungswärme zu. Aus dem Brüdenkreislauf wird ein Teilstrom, der infolge der im Trocknungsapparat stattfindenden Verdunstung und infolge gegebenenfalls dem Brüdenkreislauf zuströmender Luft überschüssig ist, ausgekoppelt und als Sekundärluft der Feuerung zugeführt damit bei den dortigen Temperaturen in dem ausgekoppelten Teilstrom enthaltene Schad- und Geruchsstoffe verbrennen. Nach dem Gas/Gas-Wärmetauscher ist üblicherweise noch ein Luftvorwärmer im Strom der Feuerungsabgase angeordnet, der diesen, nachdem sie den Gas-/Gas-Wärmetauscher für die Brüdenerwärmung durchlaufen haben, zusätzlich Wärme entzieht und an Frischluft überträgt, die dem Trockner zugeführt wird.Accordingly, the dryer, the drying apparatus preferably has Rotary drum is designed to produce its own firing required drying heat, but the hot exhaust gases are not directly Dryer can be supplied for heating. The dryer works in known manner with vapor return, so that the drying apparatus and the return for vapors to the dryer inlet components of a vapors cycle are. The returned part of the from the dryer occurring vapor stream, cooled during drying, is in the vapor cycle, before re-entering the drying apparatus, from a gas / gas heat exchanger, that extracts heat from the flue gases, heat fed. The recirculated vapor stream leads to such a heating Desiccant drying heat to the drying apparatus. From the The vapor circuit becomes a partial flow, which is the result of the drying apparatus evaporation taking place and possibly as a result of the vapor cycle incoming air is excess, decoupled and as secondary air Firing thus supplied at the local temperatures in the decoupled Burn contaminants and odors contained in the partial flow. After the gas / gas heat exchanger is usually an air preheater in the Arranged the flow of the flue gas, which this after the Have passed gas / gas heat exchangers for vapor heating, in addition Extracts heat and transfers it to fresh air, which is fed to the dryer.
Im Strom der Feuerungsabgase ist, vor dem Gas-/Gas-Warmetauscher, erfindungsgemäß ein zusätzlicher Wärmeübertrager angeordnet, der heizseitig von den mit Brennkammertemperatur eintretenden Feuerungsgasen durchströmt wird, welche sich dabei abkühlen und der kühlseitig Dampf erzeugt oder ein flüssiges Wärmeträgermedium hoher volumenspezifischer Wärmekapazität erwärmt. Der Trocknungsapparat gliedert sich erfindungsgemäß in eine brüdenbeheizte Trocknungsstrecke in der die eintretenden, vorher im Gas-/Gas-Wärmetauscher erwärmten Brüden unter Abkühlung als Trocknungsmittel dienen und in eine danach angeordnete Trocknungsstrecke, in der, zur zusätzlichen Beheizung des Trocknungsapparates, sich mindestens ein Heizregister befindet, welches unter Wärmeabgabe heizseitig als Heizmittel Dampf kondensiert oder ein flüssiges Wärmeträgermedium hoher volumenspezifischer Wärmekapazität abkühlt, wodurch, zusätzlich zur vorhergegangenen Beheizung durch die Brüden, dem Trocknungsapparat Trocknungswärme zugeführt wird. Der zusätzliche Wärmeübertrager und das im Trocknungsapparat angeordnete Heizregister sind in an sich bekannter Weise miteinander verbunden und bilden so einen Heizmittelkreislauf. In the flow of the combustion gases, before the gas / gas heat exchanger, According to the invention, an additional heat exchanger is arranged on the heating side flows through the combustion gases entering at the combustion chamber temperature which cool down and the steam on the cooling side generates or a liquid heat transfer medium with a high volume-specific heat capacity warmed up. According to the invention, the drying apparatus is divided into one vapor-heated drying section in which the incoming, previously in Gas / gas heat exchangers heated vapors with cooling as a drying agent serve and in a subsequent arranged drying section, in which additional heating of the drying apparatus, at least one Heating register is located, which gives off heat on the heating side as a heating medium Steam condenses or a liquid heat transfer medium of high volume-specific Heat capacity cools, which, in addition to the previous one Heating by the vapors, the drying apparatus, drying heat is fed. The additional heat exchanger and that in Drying devices are arranged in a known manner connected to each other and thus form a heating medium circuit.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung, die ein schematisches Prinzip-Schaltbild einer erfindungsgemäßen Anlage zeigt, näher beschrieben.The invention is described below using an exemplary embodiment Reference to the drawing, which is a schematic block diagram of a Plant according to the invention shows, described in more detail.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, gliedert sich der Trocknungsapparat 1, hier als Drehtrommel dargestellt, in eine erste, brüdenbeheizte Trocknungsstrecke 2 unmittelbar nach der Naßgutaufgabe 3 und in eine daran anschließende zweite Trocknungsstrecke 4 mit zusätzlicher Beheizung durch Heizregister 5 innerhalb des Trocknungsapparates.As can be seen from the drawing, the drying apparatus 1 is divided into shown here as a rotating drum, in a first, vapor-heated drying section 2 immediately after the wet feed 3 and in a subsequent one second drying section 4 with additional heating by Heating register 5 within the drying apparatus.
Es existiert ein Brüdenkreislauf, der den Gas-/Gas-Wärmetauscher 7, den Trocknungsapparat 1 und die Brüdenrückführung 10 beinhaltet.There is a vapor circuit, the gas / gas heat exchanger 7, the Drying apparatus 1 and the vapor return 10 includes.
Im Strom der Feuerungsabgase, die aus der Brennkammer 6 kommen, ist vor dem Gas-/GasWärmetauscher 7, ein zusätzlicher Wärmeübertrager 8 angeordnet. Dieser wird der heizseitig von den Feuerungsabgasen mit Brennkammertemperatur beaufschlagt, ist aber gegen diese hohen heizseitigen Temperaturen viel unempfindlicher als der Gas-/Gas-Wärmetauscher, weil er kühlseitig mit einem Wärmeträgermedium beschickt wird, welches hohe volumenspezifische Wärmeübertragungskapazität aufweist und deshalb geringere Wandtemperaturen verursacht und wesentlich geringere kühlseitige Strömungsquerschnitte benötigt, als das bei einem Gas-/Gas-Wärmetauscher der Fall ist. Das ermöglicht den Aufbau des Wärmeübertragers aus Stahlrohren. Der zusätzliche Wärmeübertrager 8 ist als Dampferzeuger oder als Thermoöl- bzw Druckwassererhitzer ausgebildet, Komponenten, deren Anordnung unmittelbar hinter Feuerungen seit langem allgemein bekannter und bewährter Stand der Technik ist.In the flow of the combustion gases coming from the combustion chamber 6 is before the gas / gas heat exchanger 7, an additional heat exchanger 8 is arranged. This becomes the heating side of the combustion gases with combustion chamber temperature pressurized, but is against these high heating side Temperatures much less sensitive than the gas / gas heat exchanger because of it is charged on the cooling side with a heat transfer medium which is high has volume-specific heat transfer capacity and therefore causes lower wall temperatures and much lower cooling side Flow cross-sections required than with a gas / gas heat exchanger the case is. This enables the construction of the heat exchanger from steel pipes. The additional heat exchanger 8 is used as a steam generator or Thermal oil or pressurized water heater trained, components whose Arrangement immediately behind furnaces has long been more common and proven state of the art.
Von Vorteil ist, wenn der Wirkungsgrad dieses Wärmeübertragers so gewählt wird, daß das Feuerungsabgas beim Austritt aus dem Übertrager Temperaturen von ca. 500°C bis höchstens ca. 600°C aufweist. Damit ist sichergestellt, daß es keine temperaturbedingten Werkstoffprobleme mehr im Gas-/Gas-Wärmetauscher 7 gibt und dieser als einfache und kostengünstige Stahlblechkonstruktion in seit langem bekannter und bewährter Bauart mit geringer Wärmespeichermasse ausgeführt werden kann.It is advantageous if the efficiency of this heat exchanger is chosen in this way is that the furnace exhaust gas when it exits the transmitter temperatures from approx. 500 ° C to a maximum of approx. 600 ° C. This ensures that there are no more temperature-related material problems in the gas / gas heat exchanger 7 there and this as a simple and inexpensive sheet steel construction in a long-known and proven design with low Heat storage mass can be executed.
Gleichzeitig kann die Feuerungstemperatur, da sie nicht mehr durch die thermische Belastbarkeit des Gas-/Gas-Wärmetauschers begrenzt ist, optimal eingestellt werden, so daß eine weitgehende Zerstörung der Schadstoffe besser gewährleistet ist. Feuerungstemperaturen von ca. 900°C bis ca. 950°C sind möglich.At the same time, the furnace temperature can no longer be affected by the thermal load capacity of the gas / gas heat exchanger is limited, optimal be set so that extensive destruction of the pollutants is better guaranteed. Firing temperatures from approx. 900 ° C to approx. 950 ° C are possible.
Die Wärme, welche im Wärmeübertrager 8 dem Feuerungsabgas bei dessen Abkühlung entzogen wird, wird über einen, an sich allgemein bekannten Heizmittelkreislauf 9 zu der Heizregisteranordnung 5 im Trocknungsapparat 1 geführt, die nach der brüdenbeheizten Trocknungsstrecke 2 angeordnet ist, und dort, wo die Brüden keine nennenswerte nutzbare Wärme mehr aufweisen, der Trocknung nutzbar gemacht. Der Heizmittelkreislauf 9 ist dabei für Dampf, Druckwasser oder Thermoöl ausgelegt, wobei in der Zeichnung dessen an sich bekannten Elemente wie z. B. Pumpen, Armaturen, Behälter usw. nicht dargestellt sind.The heat, which in the heat exchanger 8 the combustion exhaust gas at the Cooling is withdrawn via a generally known Heating medium circuit 9 to the heating register arrangement 5 in the drying apparatus 1 led, which is arranged after the vapor-heated drying section 2, and where the vapors no longer have any usable heat worth mentioning, made usable for drying. The heating medium circuit 9 is for Steam, pressurized water or thermal oil designed, in the drawing the known elements such as. B. pumps, fittings, containers etc. are not shown.
Die Heizregisteranordnung 5 ist als Kondensator ausgebildet, falls der zusätzliche Wärmeübertrager 8 ein Dampferzeuger ist und ist als Wärmetauscher ausgebildet, falls der zusätzliche Wärmeübertrager 8 ein Erhitzer für Thermoöl oder Druckwasser ist. Solche Heizregister sind als Beheizungselemente innerhalb der Trocknungsapparate indirekt beheizter Trockner ebenfalls bereits seit langem allgemein bekannt und bewährt. Die Heizregisteranordnung 5 bewirkt eine Zwischenerwärmung des Trockners, wodurch bekanntermaßen die Trocknungsgeschwindigkeit in diesem Bereich gegenüber der reinen Brüdenbeheizung steigt, also die erforderliche Verweilzeit des Guts im Trocknungsapparat sinkt und somit dieser kleiner ausgeführt werden kann. Die Trocknung mit Zwischenerwärmung ermöglicht es bekanntermaßen, verglichen mit der einstufigen Trocknung, sowohl in der brüdenbeheizten ersten Trocknungsstrecke 2 als auch in der zweiten, zusätzlich beheizten Strecke 4, mit niedrigeren Temperaturen zu arbeiten. Das erhöht den Wirkungsgrad des Trockners und mindert zusätzlich die Temperaturbelastung des zusätzlichen Wärmeübertragers und des Gas-/Gas-Wärmetauschers. Für temperaturempfindliche Güter ist hierdurch schonendere Trocknung möglich.The heating register arrangement 5 is designed as a capacitor if the additional heat exchanger 8 is a steam generator and is used as a heat exchanger trained if the additional heat exchanger 8 is a heater for Is thermal oil or pressurized water. Such heating registers are used as heating elements Indirectly heated dryer within the drying apparatus also generally known and proven for a long time. The heating register arrangement 5 causes intermediate heating of the dryer, whereby as is known, the drying speed in this area the pure vapor heating increases, i.e. the required dwell time of the Guts in the drying apparatus sinks, making them smaller can. As is well known, drying with intermediate heating enables compared to single-stage drying, both in the vapor-heated first drying section 2 as well as in the second, additionally heated Range 4 to work with lower temperatures. That increases the Efficiency of the dryer and also reduces the temperature load of the additional heat exchanger and the gas / gas heat exchanger. For Temperature-sensitive goods can be dried more gently.
Vorteilhaft ist es, den Brüdenkreislauf mit einer Möglichkeit für die Zufuhr von Frischluft 11 auszubilden. So kann in der Brüdenrückführung 10 und in der Roh-Abluftleitung 12, die den Brüdenüberschuß aus der Trocknung als Sekundärluft zur Brennkammer leitet, die Gefahr der Kondensatbildung und des Niederschlags dampfflüchtiger, brennbarer Gutsinhaltsstoffe an den Rohrwänden vermindert werden, weil kein reiner Dampf mit Kondensationstemperatur 100°C vorliegt, sondern ein Dampf-/Luftgemisch dessen Taupunkttemperatur unter 100°C liegt. Dadurch wird die Brandgefahr beim An- und Abfahren des Trockners und bei Betriebsstörungen mit Lastausfall gemindert. Weiterhin können betriebsbedingte Schwankungen der Feuerungstemperatur über die Veränderung der Zuführung von Frischluft in den Brüdenkreislauf ausgeglichen werden, weil durch Veränderung dieser Luftzufuhr direkt der Sekundärluftstrom zur Feuerung beeinflußt wird.It is advantageous to supply the vapor circuit with a possibility of Train fresh air 11. So in the vapor return 10 and in the Raw exhaust line 12, which the vapor excess from drying as Secondary air leads to the combustion chamber, the risk of condensation and the precipitation of volatile, flammable material to the Pipe walls can be reduced because no pure steam with condensation temperature 100 ° C, but a steam / air mixture whose dew point temperature is below 100 ° C. This increases the risk of fire when getting on and off Shutdown of the dryer and reduced in the event of malfunctions with load failure. Furthermore, operational fluctuations in the firing temperature can occur about changing the supply of fresh air to the vapor cycle to be compensated for, because by changing this air supply directly the Secondary air flow to the furnace is affected.
Gegenüber bisher bekannten derartigen Trocknern überträgt bei einem erfindungsgemäßen Trockner der Gas-/Gas-Wärmetauscher 7 nur einen Teil der erforderlichen Trocknungswärme und wird, wegen der bereits vorher erfolgten Abkühlung der Feuerungsgase im zusätzlichen Wärmeübertrager 8, auch mit entsprechend geringerer heizseitiger Temperatur von nur noch ca. 500°C bis ca. 600°C angeströmt, wird aber kühlseitig unverändert vom gesamten Strom des Brüdenkreislaufs durchströmt. Das ermöglicht wesentlich geringere heizseitige Austrittstemperaturen aus dem Gas-/Gas-Wärmetauscher als bei bisher bekannten derartigen Trocknern. Üblicherweise ist nach dem Gas-/Gas-Wärmetauscher im Strom der Feuerungsabgase ein Luftvorwärmer 13 angeordnet, welcher die über die Frischluftzufuhr 14 eintretende Luft für Verbrennungsluft 15 und Frischluft 11 in den Brüdenkreislauf erwärmt. Nach diesem Luftvorwärmer 13 gelangt die Abluft mit Temperaturen von nur ca. 150°C, bei gleichzeitiger Feuerungstemperatur von ca. 900°C zum Abluftkamin 16.Compared to previously known dryers of this type, one transmits only part of the dryer of the gas / gas heat exchanger 7 according to the invention the required heat of drying and will, because of the previously cooling of the combustion gases in the additional heat exchanger 8, even with a correspondingly lower heating-side temperature of only approx. 500 ° C to approx. 600 ° C, but the cooling side remains unchanged from flows through the entire flow of the vapor circuit. That makes it possible lower outlet temperatures from the gas / gas heat exchanger than in previously known such dryers. Usually is after the gas / gas heat exchanger in the flow of the combustion gases Air preheater 13 is arranged, which on the fresh air supply 14th air entering for combustion air 15 and fresh air 11 into the vapor circuit warmed up. After this air preheater 13, the exhaust air comes along Temperatures of only approx. 150 ° C, with a simultaneous firing temperature of approx. 900 ° C to the chimney 16.
Erfindungsgemäß wird somit ermöglicht, gegenüber bisher bekannten derartigen Trocknern, bei erheblicher Verbesserung der Wärmeausnutzung und gleichzeitig bei höheren Feuerungstemperaturen, die Schad- und Geruchsstoffe in der Abluft von feuerungsbeheizten Trocknern zu zerstören, wobei zudem die Betriebssicherheit und die Standzeit der Anlage steigt. According to the invention it is thus possible compared to previously known such dryers, with significant improvement in heat utilization and at the same time at higher firing temperatures, the harmful and Destroying odorous substances in the exhaust air of furnace-heated dryers, whereby the operational safety and the service life of the system also increase.
- 1.1.
- TrocknungsapparatDrying machine
- 2.2nd
- brüdenbeheizte Trocknungsstreckevapor-heated drying section
- 3.3rd
- NaßgutaufgabeWet feed
- 4.4th
- zusätzlich beheizte Trocknungsstreckeadditionally heated drying section
- 5.5.
- HeizregisteranordnungHeating register arrangement
- 6.6.
- BrennkammerCombustion chamber
- 7.7.
- Gas-/Gas-WärmetauscherGas / gas heat exchanger
- 8.8th.
- zusätzlicher Wärmeübertrageradditional heat exchanger
- 9.9.
- HeizmittelkreislaufHeating medium circuit
- 10.10th
- BrüdenrückführungVapor return
- 11.11.
- Frischluftzufuhr zum BrüdenkreislaufFresh air supply to the vapor circuit
- 12.12th
- Roh-Abluftleitung zur BrennkammerRaw exhaust air line to the combustion chamber
- 13.13.
- LuftvorwärmerAir preheater
- 14.14.
- Frischluftzufuhr zum Trockner insgesamtTotal fresh air supply to the dryer
- 15.15.
- Verbrennungsluft zur FeuerungCombustion air for firing
- 16.16.
- AbluftkaminExhaust stack
- 17.17th
- Brennstoffzufuhr für Gas, Öl und/oder BrennstaubFuel supply for gas, oil and / or fuel dust
- 18.18th
- TrockengutaustragDry material discharge
- 19.19th
- FeingutabscheiderFines separator
- 20.20th
- BrüdenventilatorVapor fan
Claims (8)
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zusätzlicher Heizmittelkreislauf (9) vorgesehen ist, bestehend aus einem im Feuerungsabgas-Strom, vor dem Gas-/Gas-Wärmetauscher (7) angeordneten Erhitzer (8) und einem im Trocknungsapparat (1) angeordneten Heizregister (5).
characterized,
that an additional heating medium circuit (9) is provided, consisting of a heater (8) arranged in the furnace exhaust gas flow, upstream of the gas / gas heat exchanger (7) and a heating register (5) arranged in the drying apparatus (1).
dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsapparat (1) in eine brüdenbeheizte Trocknungsstrecke (2) und eine danach angeordnete, zusätzlich durch das Heizregister (5) beheizte Trocknungsstrecke (4) gegliedert ist.Dryer according to claim 1,
characterized in that the drying apparatus (1) is divided into a vapor-heated drying section (2) and a drying section (4) arranged thereafter and additionally heated by the heating register (5).
dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur beim Austritt aus dem Erhitzer (8) ca. 500°C bis max. ca. 600°C beträgt. Dryer according to claim 1,
characterized in that the temperature at the outlet from the heater (8) is approximately 500 ° C to max. approx. 600 ° C.
dadurch gekennzeichnet, daß der Erhitzer (8) im Heizmittelkreislauf (9) ein Wärmetauscher ist und das Heizregister (5) innerhalb des Trocknungsapparates (1) ein Wärmetauscher ist.Dryer according to claim 1,
characterized in that the heater (8) in the heating medium circuit (9) is a heat exchanger and the heating register (5) within the drying apparatus (1) is a heat exchanger.
dadurch gekennzeichnet, daß der Erhitzer (8) im Heizmittelkreislauf (9) ein Dampferzeuger ist und das Heizregister (5) innerhalb des Trocknungsapparates (1) ein Kondensator ist.Dryer according to claim 1,
characterized in that the heater (8) in the heating medium circuit (9) is a steam generator and the heating register (5) within the drying apparatus (1) is a condenser.
dadurch gekennzeichnet, daß dem Brüdenkreislauf (10) angewärmte Frischluft (11) zugeführt wird.Dryer according to claim 1,
characterized in that heated fresh air (11) is supplied to the vapor circuit (10).
dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsapparat (1) eine Drehtrommel ist, der ein Vortrockner, insbesondere ein Stromrohrtrockner, im Brüdenkreislauf vorgeschaltet ist.Dryer according to claims 1,
characterized in that the drying apparatus (1) is a rotary drum which is preceded by a pre-dryer, in particular a flow tube dryer, in the vapor circuit.
dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsapparat (1) aus einem feststehenden Gehäuse mit einem darin rotierenden Heizregister (5) besteht, dem ein Vortrockner, insbesondere ein Stromrohrtrockner, im Brüdenkreislauf vorgeschaltet ist.Dryer according to claim 1,
characterized in that the drying apparatus (1) consists of a fixed housing with a heating register (5) rotating therein, which is preceded by a pre-dryer, in particular a flow tube dryer, in the vapor circuit.
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