EP0869323A2

EP0869323A2 - Trockner für eine Materialbahn mit Abgasrezirkulation

Info

Publication number: EP0869323A2
Application number: EP98103115A
Authority: EP
Inventors: Clemens Johannes Maria De Vroome; Franciscus Hendricus Ernst
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1997-04-01
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 1998-10-07
Anticipated expiration: 2018-02-23
Also published as: JPH10332264A; DE59808119D1; US6058626A; DE19713529A1; JP4004632B2; EP0869323A3; EP0869323B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Trockner für Materialbahnen, der dieser von einer oder beiden Seiten Wärme zuführt, mit einem Gehäuse mit Einlaß- und Auslaßöffnung für die Materialbahn. Erhitztes Gas wird mit einer Brennereinheit erzeugt und mit mindestens einem Ventilator verteilt. Ein Großteil des Abgases wird als Prozeßgas für einen Prozeßluftbrenner (14, 15.1) benutzt. Der Prozeßluftbrenner (14) ist gegen die Atmosphäre im Trockner (6) abgeschirmt und das Verbrennungsgemisch wird für eine ausreichende Verweilzeit auf einer Temperatur gehalten, welche die Verbrennung der flüchtigen Lösungsmittelkomponenten erlaubt. Das solcherart verbrannte Gas wird dem Inneren des Trockners (1) wieder zugeführt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Trockner für Materialbahnen mit Abgasrezirkulation.

Aus EP 0 723 126 A1 ist bereits eine Steuerungsanordnung für einen kontinuierlichen Trocknungsprozeß eines industriellen Trockners bekannt geworden. In einem Durchlauftrockner mit gestufter Erhitzung zirkuliert lösungsmittelbeladene Luft. Es wird ein Verfahren zur optimalen Steuerung der lösungsmittelbeladenen Luft offenbart. Die Kondensation von Lösungsmitteln und verschiedener auf Lösungsmittelverbindungen basierender Produkte wird wirkungsvoll reduziert oder gar verhindert. Zusätzlich zur Reduzierung von Kondensation, wird eine intensivere und gleichmäßigere Vermischung der Atmosphäre innerhalb des Trockners erreicht, wodurch die Sicherheit erhöht und der Trocknungsprozeß vereinfacht wird, da Gebiete mit hoher Lösungsmittelkonzentration reduziert werden. Umgebungsluft wird innerhalb des Trockners erhitzt und mit der lösungsmittelbeladenen Luft vermischt. Die gemischte Luft wird der ersten Zone des Trockners zugeführt. Bei dieser Lösung wird die offene Flamme durch relativ kalte Luft von außen gekühlt.

Eine nennenswerte Reduzierung des Abgasvolumens zur Nachverbrennungseinrichtung kann mit der Lösung gemäß EP 0 723 A1 nicht erreicht werden. Bei dieser Lösung wird Außenluft dazu benutzt, die offene Flamme des Brenners zu kühlen und ein Vercracken flüchtiger Lösungsmittelrückstände zu vermeiden. Die Aufenthaltszeit des Verbrennungsluftgemisches im Brenner ist nicht ausreichend bemessen, um die flüchtigen Lösungsmittelkomponenten vollständig zu verbrennen.

EP 0 264 637 B1 betrifft einen Durchlauftrockner für Materialbahnen, insbesondere einen Offset-Trockner. Es sind die Materialbahn ein- oder beidseitig mit aufgeheizter Luft beaufschlagende Blasdüsen vorgesehen mit mindestens einem die Blasdüse mit Umluft speisenden Gebläse und mindestens einer gasgespeisten Heizeinrichtung für die Umluft und einer Nachverbrennungseinrichtung für die Umluft. Es sind ein Einlaufschlitz und ein Auslaufschlitz für die Materialbahn vorgesehen, wobei mindestens an einem dieser Schlitze oberhalb und unterhalb der Materialbahnfühungsebene Mischkammern vorgesehen sind, in denen die über den Einlaufschlitz und gegebenenfalls Auslaufschlitz einströmende frische Luft mit heißen Gasen der Nachverbrennungseinrichtung gemischt wird. Es sind Auslässe zum Trocknerinneren vorgesehen, wobei jede mit Gas und Umluft des Trockners gespeiste Heizeinrichtung und Nachverbrennungseinrichtung zu einer Einheit zusammengefaßt sind und eine geschlossene Brennkammer im Trocknergehäuse aufweisen.

Gemäß dieser Lösung aus EP 0 264 637 B1 wird jeder Heiz- und Nachverbrennungseinrichtung Gas und Umluft des Trockners zugeführt, wobei innerhalb des Trockners geschlossene Brennkammern angeordnet sind. Mittels dieser Lösung wird Luft statt Abgas den Heizeinrichtungen wieder zugeführt, wodurch sich das den Nachverbrennungseinrichtungen zuzuführende Volumen nicht erheblich verringert. Folglich kann so der Gasverbrauch der Nachverbrennungseinrichtungen ebenfalls nicht signifikant verringert werden.

EP 0 326 227 A1 offenbart eine Trockner für eine Materialbahn. Der insbesondere für eine Offsetdruckmaschine vorgesehene Trockner umfaßt ein Gehäuse mit einem Einlaßschlitz und einem Auslaßschlitz für die Materialbahn. Das Gehäuse ist mit Blasdüsen ausgestattet, welche über einen oder mehrere Ventilatoren mit Umluft aus dem Trocknerinneren versorgt werden. Das Gehäuse umfaßt weiterhin eine Heizeinrichtung mit einem Brenner, um die Atmosphäre innerhalb des Trockners zu verändern. Das Innere des Gehäuses ist mit einer Unterteilung in eine Heizzone und eine Verdampfungszone geteilt. Die Heizeinrichtung umfaßt weiterhin eine weitere Zone, von der ein Teil der erhitzten Luft über eine Auslaßöffnung der Heizzone zugeführt wird, während der verbleibende Teil der erhitzten Luft an die Umgebungsluft weitergeleitet wird. Die Atmosphäre in der Verdampfungszone dient als Verbrennungsluft für die Brenner der Heizeinrichtung.

Bei dieser Lösung wird das gesamte Abgasvolumen einer Nachverbrennungseinrichtung zugeführt, wobei mittels der erfindungsgemäßen Lösung eine ökonomischere Lösung vorgeschlagen wird.

Aus der Firmenbroschüre von MEG

MEG Operating Description SDE", Seite MC 10, vom 5. Juli 1996 datierend, ist ein Trockner bekannt geworden, der in mehrere Zonen unterteilt ist. In der ersten Zone steigt die Bahntemperatur durch Zufuhr erhitzter Luft aus den Brennkammern an. Danach beginnt die Verdampfung der Lösungsmittel. Die Verdampfung der Lösungsmittel wird in der zweiten Zone des Trockners abgeschlossen, die von der ersten Zone durch eine vertikale Unterteilung mit Öffnung abgetrennt ist. Die notwendige thermische Energie wird durch den Übergang erhitzter Luft von der ersten in die zweite Zone durch die Öffnung in der Unterteilung ermöglicht. Die Lösungsmittel werden über eine Abgasventilator ausgeblasen, wobei dieser auch Energie zwischen den Zonen transportiert. Bei dieser Lösung wird von separaten Abgas- und Umluftventilatoren Gebrauch gemacht, da das Abgas direkt aus dem Trockner heraus geleitet wird.

Angesichts der bekannten Lösungen aus dem Stande der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Energieverbrauch beim Betrieb eines Trockners drastisch zu senken. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Abgasvolumenstrom, der einer Nachverbrennungseinrichtung zugeleitet wird, erheblich zu reduzieren und dadurch den Energieverbrauch auch am Nachbrenner zu reduzieren. Schließlich besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, einen Trockner mit einem einfachen und sicheren Energietransport auszustatten, ohne daß zusätzliche Ventilatoren oder Stützbrenner erforderlich sind.

Erfindungsgemäß werden die Aufgaben durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet es in vorteilhafter Weise, einen Großteil des Abgasvolumenstromes zu einem Prozeßluftbrenner zu leiten, wo durch eine ausreichend lang bemessene Verweilzeit die flüchtigen organischen Komponenten im Abgas verbrannt werden können. Da der Prozeßluftbrenner gegen die Atmosphäre im Trocknerinneren abgeschirmt ist, kann eine Vercrackung der flüchtigen organischen Komponenten nicht auftreten. Außerdem kann durch den Grad der Zirkulation von Abgas durch den Prozeßluftbrenner in das Trocknerinnere der Anteil des Abgases reduziert werden, der einer thermischen Nachverbrennungseinrichtung zugeführt wird. Auf diese Weise können die Brennstoffkosten für den Trockner sowie für die Nachverbrennungseinrichtung erheblich reduziert werden.

In vorteilhaften Ausgestaltungen des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens kann der Trockner eine Vielzahl oder nur eine oder zwei Zonen umfassen. Der Trockner läßt sich darüber hinaus sowohl im Gleichstromprinzip - Bahnlaufrichtung und Strömungsrichtung der Luft sind gleichgerichtet - als auch im Gegenstromprinzip betreiben, wo Bahnlaufrichtung und Strömungsrichtung der Luft entgegengesetzt sind. Der Brenner ist vorzugsweise als ein Prozeßluftbrenner ausgestaltet, der mit einem Luftverhältnis λ > 1 arbeitet. Der Volumenstrom des Abgases wird durch ein betätigbares Stellelement gesteuert, welches beispielsweise in einem Rohrsystem untergebracht sein kann. Alternativ kann das betätigbare Stellelement auch in einem Abgasrohr untergebracht sein.

In vorteilhafter Weise kann die Heizenergie des erhitzten Gases den einzelnen Zonen des Trockners durch ein Rohrsystem zugeführt werden. Die Querschnitte dieses Rohrsystems können dabei über die Länge des Trockners gesehen abnehmen. An den Übergangsstellen der verschiedenen Sektionen des Rohrsystems sind Auslaßöffnungen vorgesehen, um das erhitzte Gas den einzelnen Trocknerzonen zuzuleiten. Ein Teil des erhitzten Gases kann auch einer Kühlzone des Trockners zugeleitet werden.

Das Betätigbare Stellelement kann über Temperaturfühler, Thermoelemente gesteuert werden, welche beispielsweise die Temperatur der Materialbahn messen. Alternativ können die Temperaturfühler oder Thermoelemente auch in den entsprechenden Zonen des Trockners angeordnet sein. Auch die Energiezufuhr steuernde Stellelemente können abhängig von der gemesssenen Temperatur geführt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung dargestellt.

Es zeigt:

Fig.1: ein schematisch dargestelltes Trocknerkonzept gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2: eine vereinfachte Darstellung des Trockners,
Fig. 3: einen Trockner mit beiderseits der Materialbahn sich erstreckender Heizzone, jedoch ohne Kühlzone,
Fig. 4: einen detaillierten Längsschnitt durch einen Trockner mit erster und zweiter Zone gemäß der vorliegenden Erfindung und
Fig. 5: einen Längsschnitt durch einen Trockner mit erster Zone und Kühlzone.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Trocknerkonzeptes gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Trockner 1 für eine Materialbahn 2 umfaßt eine Einlaßöffnung 4 und eine Auslaßöffnung 5, durch welche sich eine Materialbahn 2 in Bahnlaufrichtung 3 bewegt. Innerhalb einer ersten Rohrsektion 15.1 eines Rohrsystems 15 ist eine Brennereinheit 14 eingebaut. Durch eine Abgasleitung 28 wird Abgas einer hier nur schematisch dargestellten Nachverbrennungseinrichtung 41 zugeleitet. In der Nachverbrennungseinrichtung 41 ist ein Brenner 14 angeordnet, um die Abgasqualität so zu verbessern, daß sie den erforderlichen Standards entspricht. Außerhalb der Nachverbrennungseinrichtung 41 ist eine Brennstoffversorgung 29 angeordnet.

Mit Hilfe eines betätigbaren Stellelementes 27, welches mit einer Stelleinheit 27.1 verbunden ist, kann ein großer Teil des Abgases - bis zu 50% - zur Nachverbrennungseinrichtung 41 geleitet werden, die dazu korrespondierende Menge kann der ersten Rohrsektion 15.1 zugeleitet werden, in welcher die Brennereinheit 14 untergebracht ist (im Beispiel gern. Fig. 1 etwa 50 %). Im Inneren 6 des Trockners ist ein Ventilator 26 angeordnet, der das Abgas ausbläst; Frischluft gelangt in das Innere 6 des Trockners durch die Öffnungen 25 oberhalb der Auslaßöffnung 5.

Da die erste Rohrsektion 15.1, die die Brennereinheit 14 aufnimmt, als längeres Rohr ausgebildet ist, kann die Verweilzeit des Prozeßgases beträchtlich verlängert werden, so daß die flüchtigen Lösungsmittlelkomponenten vollständig verbrannt werden können. Auf diese Weise läßt sich das Prozeßgas so vollständig verbrennen, daß bis über 95% der flüchtigen Lösungsmittel verbrannt sind, was im folgenden noch erläutert werden wird. Da ein großer Teil des Abgases zur Brennereinheit 14 rezirkuliert wird, braucht nur der verbleibende Teil des Abgases der Nachverbrennungseinrichtung 41 zugeführt zu werden. Folglich ist der in der Nachverbrennungseinrichtung einzusetzende Energieanteil reduziert, da dieser von der Menge des zur Nachverbrennungseinrichtung geleiteten Abgases abhängig ist.

Im Zusammenhang mit dem Trockner gemäß der Figuren 2 - 5 sei festgehalten, daß die jeweils dargestellten Trockner im Gegenstromprinzip betrieben werden, d. h. die Bahnlaufrichtung und die Strömungsrichtung des Gases sind einander entgegengesetzt. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Lösung auch bei Trocknern angewandt werden, die im Gleichstommodus betreiben werden, d. h. Bahnlaufrichtung und Strömungsrichtung weisen in die gleiche Richtung.

Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Trocknerdarstellung.

Innerhalb des Gehäuses 6 des Trockners 1 sind Einlaß- und Auslaßöffnung 4, 5 vorgesehen, durch welche die Materialbahn 2 sich in Richtung 3 bewegt. Eine Brennereinheit 14, etwa ein Prozeßluftbrenner, heizt das Prozeßgas innerhalb der ersten Rohrsektion 15.1 auf eine Temperatur von Ca 700°C auf. Die erste Rohrsektion 15.1 schirmt die Flamme und das Prozeßgas gegen die Atmosphäre des Trocknerinneren, gegen teilweise verdampfte flüchtige Lösungsmittelkomponenten ab, so daß eine Vercrackung der flüchtigen Lösungsmittelkomponenten nicht auftreten kann. Da außerdem entlang der Länge der ersten Rohrsektion 15.1 eine Temperatur von etwa 700°C aufrechterhalten werden kann, wird erhitztes Gas mit dieser Temperatur zu einem ersten Umluftventilator 10 der ersten Zone 7 zugeführt. Der Ventilator 10 vermischt heißes Gas mit Umluft in der ersten Zone 10 und leitet es einer ersten Düsensektion 12 zu.

Innerhalb der ersten Zone 7 ist ein Ventilator 26 angeordnet, der Abgas einem Rohrsystem 15, 28 zuführt, in welchem ein betätigbares Stellelement 27 eingebaut ist. Mittels des betätigbaren Stellelementes 27 kann die Abgasmenge, die der Nachverbrennungseinrichtung 41 sowie der Brennereinheit 14 im 'Rohrsystem 15 zugeleitet wird, eingestellt und gesteuert werden. Dies bietet den Vorteil, die Abgasmenge zur Nachverbrennungseinrichtung 41 zu reduzieren und so dort Brennstoffkosten einzusparen. Die Energiezufuhr zur Nachverbrennungseinrichtung 41 hängt direkt von dem dieser zugeführten Abgasvolumenstrom ab. Ein weiterer signifikanter Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, der Umstand, den Brennstoffverbrauch der Brennereinheit 14 zu reduzieren, da der verbleibende Abgsavolumenstrom, der nicht der Nachverbrennunsreinrichtung 41 zugeführt wird, dem Prozeßluftbrenner 14 zugeführt wird. Auf Grund der Länge der ersten Rohrsektion 15.1 kann die Verweilzeit des Prozeßgases dort bis auf ca. 0.2 s ausgedehnt werden. Dadurch kann eine bessere Konditionierung des erhitzten Gases erzielt werden, da die Länge der ersten Rohrsektion 15.1 auch verhindert, daß die Flamme mit den teilweise in der ersten Zone 7 bereits verdampften flüchtigen Lösungsmitteln in Kontakt kommt. Dies wiederum hat zur Folge, daß eine Vercrackung der flüchtigen Lösungsmittel ausgeschlossen ist. Die Länge der ersten Rohrsektion 15.1 erlaubt die vollständige Verbrennung noch im Abgas enthaltener Lösungsmittel in der ersten Rohrsektion 15.1. So läßt sich die den Lösungsmitteln noch innewohnende Energie als Energiequelle für den Trockner nutzen. Da es sich bei der Brennereinheit um einen Prozeßluftbrenner handelt, kann dieser mit einem überstöchiometrischen Luftverhältnis von λ > 1 betreiben werden.

Fig. 3 zeigt einen Trockner mit einer Heizzone über und unter der Materialbahn.

In dieser Konfiguration ist ein Prozeßluftbrenner 14 jeweils beiderseits einer Materialbahn 2 in einer ersten Rohrsektion 15.1 aufgenommen. Die Umluftventilatoren 10, 11 werden jeweils mit Heißgas aus der Rohrsektion 15. 1 versorgt. Die Umluftventilatoren 10, 11 versorgen die Düsensektionen 12 und 13 jeweils mit dem Umluftgasgemisch. Innerhalb der ersten Zone 7, der Heizzone des Trockners , sind Ventilatoren 26 angeordnet, um Abgas zur Nachverbrennunseinrichtung 41 oder dem Prozeßluftbrenner 14 zuzuleiten, jeweils gesteuert durch ein betätigbares Stellelement 27, 27.1, wie bereits in Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert. Die Ansteuerung der Stelleinheiten 27.1 für das Stellelement 27 kann sowohl durch einen Temperatursensor 35 - etwa einen Infrarotsensor - oder durch Thermoelemente 38, 39 erfolgen, die in der ersten Zone 7 des Trockners angeordnet sind. Innerhalb der ersten Rohrsektion 15.1 können Thermoelemente 33, 34 vorgesehen sein, um die Temperatur des Prozeßgases zu messen und eine Stelleinheit 32 zu steuern, der die Energiezufuhr zum Prozeßluftbrenner 14 regelt.

Über die Stelleinheit 32 wird die Energiezufuhr aus einer Energieversorgung 29 über eine Zuleitung 30 zum Prozeßluftbrenner 14 gesteuert. Die Thermoelemente 33, 34 messen die Temperaturen am Ende der ersten Rohrsektion 15.1.

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein verkürzter Trockner umfaßt eine Heizzone 7 und eine Kühlzone 9. Die Lösungsmittel verdampfenden Zone 8, wie in der nachfolgenden Fig. 5 dargestellt, ist fortgelassen. Folglich wird die Funktion der Lösungsmittel verdampfenden Zone 8 zusätzlich von der Heizzone 7 mit übernommen. In der ersten Zone 7 ist ein Ventilator 26 für das Abgas angeordnet. Ein betätigbares Stellelement 27, als Dreiwegeventil beschaffen, wird über eine Stelleinheit 27.1 betätigt steuert die Rezirkulation von Abgas zum Rohrsystem 15. Wie bereits in Verbindung mit der Ausführungsform gemäß Fig. 3 erläutert, kann die Stelleinheit 27.1 des betätigbaren Stellelementes 27 entweder abhängig von der durch einen Infrarotsensor 35 gemessenen Temperatur oder abhängig von in der ersten Zone 7 angeordneten Thermoelementen 38, bzw. 39 gesteuerte werden. Da das Gehäuse 6 des Trockners 1 wegen der fehlenden zweiten Zone 8 erheblich kürzer ist, besteht auch das Rohrsystem 15 aus nur zwei Sektionen, einer ersten Brennersektion 15.1 sowie einer weiteren Sektion 15.2.

Fig. 5 zeigt einen trockner mit einer ersten und einer zweiten Zone vor einer Kühlzone im Gehäuse des Trockners. Innerhalb des Trockners 1 werden die Oberflächen einer Materialbahn 2 getrocknet, indem die Bahn aufgeheizt wird und die Lösungsmittel innerhalb des Gehäuses 6 verdampft werden. Das Gehäuse 6 umfaßt eine Einlaßöffnung 4 und eine Auslaßöffnung 5 für die Materialbahn 2, die sich in Bahnlaufrichtung 3 bewegt, wie durch den Pfeil in fig. 4 bereits angedeutet.

Erhitztes Gas wird vom Rohrsystem 15 in einem Übergangsbereich von der ersten zur zweiten Rohrsektion 15.1, 15.2 zur ersten Zone gleitet und zwar zu ersten Umluftventilatoren 10 und 11. Die zweite in Fig. 5 dargestellte Zone 8 , d. h.. die Lösungsmittel verdampfende Zone, ist mit zweiten Umluftventilatoren 16, 17 ausgestattet, denen erhitztes Gas von einem Übergangsbereich zwischen der zweiten Rohrsektion 15.2 und der dritten Rohrsektion 15.3 zugeleitet wird. Erhitztes Gas wird Düsensektionen 18 und 19 zugeführt, welche die Materialbahn 2 führen, ohne sie zu berühren. Schließlich wird erhitztes Gas vom Rohrsystem 15 zur Kühlzone 9 geleitet, wo sie am Ende der dritten Rohrsektion 15.3 austritt. Auch die Kühlzone 9 ist mit Umluftventilatoren 20, 21 ausgerüstet, welche die Düsensektionen 22, 23 der Kühlzone 9 mit erhitztem Gas versorgen. Im Bereich der Kühlzone 9 sind im Gehäuse 6 Öffnungen 24 vorgesehen, welche mit Hilfe der Umluftventilatoren 20, 21 den Eintritt von Frischluft ermöglichen, wie durch die Pfeile in Fig. 5 angedeutet.

Erhitztes Gas aus dem Rohrsystem 15 wird durch die Umluftventilatoren 10, 11; 16, 17; und 20, 21 rezirkuliert. Das Rohsystem 15 umfaßt , wie bereits beschrieben Rohrsektionen 15. 1, 15 .2und 15.3, die jeweils in Serie geschaltet sind. Diese ermöglichen einen einfachen und zuverlässigen Wärmetransport über die gesamte Länge des Trockners 1. Auf diese Weise läßt sich die Bildung von Taschen mit hohem oder niedrigen Temperaturniveau erheblich vermindern, außerdem kann durch die längere Verweilzeit des Verbrennungsgemisches im Rohrsystem das Temperaturniveau abgesenkt werden. Außer den Umluftventilatoren in Zone 7 ist dort ein weiterer Ventilator 26 vorgesehen, der mit einem Abgasrohr 28 sowie mit einem den Prozeßluftbrenner 14 aufnehmenden Rohrsystem 15 verbunden ist. Mittels des Ventilators 26 kann das Abgas entweder direkt in das Abgasrohr 28 zur Nachverbrennungseinrichtung 41 oder durch das Rohsystem 15 dem Prozeßluftbrenner 14 als Prozeßgas zugeführt werden. Die Menge des rezirkulierten Abgases aus der Zone 7 hängt von der Position des Betätigbaren Stellelementes 27 ab, welches als Dreiwegeventil zwischen dem Abgasrohr 28 und dem Rohrsystem 15 fungiert.

Das erhitzte Gas wird der ersten Zone 7 zugeleitet, der Heizzone, wobei die oberen und unteren Ventilatoren 10, 11 die Materialbahn 2 vor der Verdampfung von Lösungsmitteln entsprechend aufheizen. Folglich kann mit dem Ventilator 26 in der Zone 7 Abgas zum Prozeßluftbrenner 14 geleitet werden. Nimmt das betätigbare Stellelement 27, betätigbar über die Stelleinheit 27.1, die in Fig. 4 gezeigte Position ein, wird ein Großteil des Abgases gereinigt und im Trockner wieder benutzt. Das erhitzte Gas, welches von den oberen und unteren Umluftventilatoren 10, 11 der ersten Zone 7 zugeleitet wird, heizt die Materialbahn 2 auf, wobei dieses erhitzte Gas nicht lösungsmittelbeladen ist. Diese sind dank der längeren Verweilzeit des Prozeßgases in der ersten Rohrsektion 15.1 vollständig verbrannt. Folglich kann das erhitzte Gas leicht zu Prozeßluftbrennern 14, die in oberen und auch unteren Rohrsystemen 15 aufgenommen sein können, rezirkuliert werden.

Die Stelleinheit 27.1 für das betätigbare Stellelement 27 ist mit einem Infrarotsensor 35 verbunden, welcher die Temperatur im Gehäuse 6 mißt. Überschreitet die gemessenen Temperatur eine bestimmte Schwelle, öffnet das betätigbare Stellelement 27 das Abgasrohr 28 ein wenig mehr, so daß der zum Rohrsystem 15 geleitete rezirkulierte Abgasstrom reduziert wird. Registriert der Temperatursensor 35 jedoch eine Temperatur, die unter der bestimmten Schwelle liegt, wird das betätigbare Stellelement 27 exakt in die in Fig. 4 wiedergegebene Position bewegt. In diesem Falle kann die Temperatur des erhitzten Gases im Rohrsystem 15, d. h. in der ersten Rohrsektion 15.1 durch ein Thermoelement 33 gemessen werden. Das Thermoelement 33 mißt die Temperatur des erhitzten Gases am Ende der ersten Rohrsektion 15.1. Abhängig von dem gemessenen Wert der Temperatur kann ein Stelleinheit 32 aktiviert werden, um ein Ventil 31 anzusteuern, was in der Energiezuleitung 30 von der Energieversorgung 29 zur Brennereinheit 14 vorgesehen ist.

Innerhalb des Rohrsystems 15 ist der Brennereinheit 14 ein Paar Druckgeber 36 zugeordnet, die den vor und nach der Verbrennung herrschenden Druck messen. Innerhalb der ersten Zone 7 ist dem Abgasventilator 26 ein weitere Druckgeber 37 zugeordnet. Außerdem sind beiderseits der Materialbahn 2 weitere Thermoelemente 38, bzw. 39 vorgesehen. Die Temperaturen, die von diesen Thermoelementen 38, 39 gemessen werden, dienen zur Ansteuerung der Stelleinheit 27. 1 für das betätigbare Stellelement 27, um dessen Position zu beeinflussen. Diese Anordnung stellt eine Alternative zur Steuerung des betätigbaren Stellelementes 27 über einen Infrarotsensor 35 dar.

Obwohl im einzelnen nicht ausführlich beschrieben, können auch die Ventilatoren 17, 21 der Zone 8, d. h. der Lösungsmittel verdampfenden Zone, und die der Kühlzone 9 mit Thermoelementen ausgerüstet sein, um eine sich über die gesamte Länge des Trockners erstreckende Prozeßkontrolle zu bieten.

Bezugszeichenliste

1: Trockner
2: Materialbahn
3: Bahnlaufrichtung
4: Einlaßöffnung
5: Auslaßöffnung
6: Trocknergehäuse
7: erste Zone (Heizzone)
8: zweite Zone ( Verdampfungszone )
9: Kühlzone
10: erster obere Ventilator
11: erster unterer Ventilator
12: Düsensektion
13: Düsensektion
14: Brennereinheit
15: Rohrsystem
15.1: erste Rohrsektion
15.2: zweite Rohrsektion (Transport)
15.3: dritte Rohrsektion (Transport)
16: zweiter oberer Ventilator
17: zweiter unterer Ventilator
18: Düsensektion
19: Düsensektion
20: oberer Ventilator Kühlzone
21: unterer Ventilator Kühlzone
22: Düsensektion
23: Düsensektion
24: Öffnung zur Atmosphäre
25: Frischluft
26: Abgasventilator
27: Stellelement
28: Abgasrohr
29: Energieversorgung
30: Versorgungsleitung
31: Ventil
32: Ventil-Stelleinehit
33: Thermoelement
34: Thermoelement
35: Infrarotsensor
36: Druckgeber
37: Druckgeber
38: Thermoelement 1. Zone
39: Thermoelement 2. Zone
40: Druckgeber 1. Zone
41: Nachverbrennungseinrichtung

Claims

Trockner für Materialbahnen, der einer oder beiden Seiten einer Materialbahn Wärme zuführt, wobei der Trockner ein Gehäuse umfaßt mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung für Materialbahnen und erhitztes Gas mit mindestens eine Ventilator und mindestens einer Heizeinrichtung erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein großer Teil des Abgases als Prozeßgas für eine Brennereinheit (14, 15.1) genutzt wird, welche gegen die Atmosphäre im Trockner (1) abgeschirmt ist und das Prozeßgas für eine ausreichende Verweilzeit auf einem für die vollständige Verbrennung flüchtiger Lösungsmittel ausreichenden Temperaturniveau gehalten wird, bevor es als erhitztes Gas dem Inneren (6) des Trockners wieder zugeführt wird.
Trockner gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Brennereinheit (14) ein Prozeßluftbrenner ist.
Trockner gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abgasvolumenstrom durch ein betätigbares Stellelement (27, 27.1) gesteuert wird.
Trockner gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Trockner (1) eine Anzahl Zonen (7, 8, 9) umfaßt.
Trockner gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Trockner (1) im Gegenstromprinzip betreibbar ist.
Trockner gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Trockner (1) im Gleichstromprinzip betreibbar ist.
Trockner gemäß Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das betätigbare Stellelement (27, 27.1) im Rohrsystem (15) angeordnet ist.
Trockner gemäß Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das betätigbare Stellelement (27, 27.1) im Abgasrohr (28) angeordnet ist.
Trockner gemäß der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmeenergie den entsprechenden Zonen (7, 8, 9) des Trockners (1) zugeleitet wird.
Trockner gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmeenergie mittels eines Rohrsystems (15) verteilt wird.
Trockner gemäß Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohrsystem (15) Rohrsektionen (15.1, 15.2, 15.3) umfaßt, deren jeweiliger Querschnitt über die Länge des Rohrsystems (15) abnimmt.
Trockner gemäß Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß erhitztes Gas an einem Übergangsbereich von einer ersten Rohrsektion (15.1) zu einer zweiten Rohrsektion (15.2) ersten Ventilatoren (10, 11) zugeführt wird.
Trockner gemäß Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohrsystem (15) den einzelnen Zonen (7, 8, 9) entsprechende Auslaßöffnungen im Rohrsystem (15) aufweist.
Trockner gemäß Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß daß ein Teil des erhitzten Gases einer Kühlzone (9) zugeführt wird.
Trockner gemäß Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das betätigbare Stellelement (27, 27.1)über Temperaturmeßelemente (35; 38, 39) steuerbar ist.
Trockner gemäß Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Temperaturmeßelement (35) die Temperatur der Materialbahn (2) mißt.
Trockner gemäß Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperaturmeßelemente (38, 39) in den entsprechenden Zonen (7, 8, 9) des Trockners (1) untergebracht sind.
Trockner gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Energiezufuhr zum Trockner (1) steuernden Stelleinheiten von der Temperatur einer der Zonen (7, 8, 9) des Trockners (1) oder von der Temperatur der Materialbahn (2) abhängig geführt sind.