EP1398587A2 - Trockner für Gegenstände, insbesondere für Fahrzeugkarosserien, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Trockners - Google Patents

Trockner für Gegenstände, insbesondere für Fahrzeugkarosserien, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Trockners Download PDF

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EP1398587A2
EP1398587A2 EP03018518A EP03018518A EP1398587A2 EP 1398587 A2 EP1398587 A2 EP 1398587A2 EP 03018518 A EP03018518 A EP 03018518A EP 03018518 A EP03018518 A EP 03018518A EP 1398587 A2 EP1398587 A2 EP 1398587A2
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EP
European Patent Office
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air
catalytic
dryer
connection
objects
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EP03018518A
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EP1398587A3 (de
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Heiko Schneider
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Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
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    • 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
    • F26B23/024—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 by means of catalytic oxidation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
    • F26B3/305—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements the infrared radiation being generated by combustion or combustion gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2210/00—Drying processes and machines for solid objects characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2210/12—Vehicle bodies, e.g. after being painted

Definitions

  • Dryers that use catalytic lamps as a heat source are enjoying increasing popularity.
  • This for good Reason On the one hand is the primary energy used, namely the combustion gas (natural gas, propane, butane or liquid gas), very inexpensive compared to electrical energy.
  • To the another can be one with such catalytic emitters Infrared radiation especially in that long-wave Create an area that is used for drying or firing coatings, especially paint finishes particularly, effectively is. Energy savings are also achieved by that essentially only the one to be dried Coating, but not other objects heated become.
  • the long-wave radiation from a catalytic emitter the property by a compared with short or medium-wave rays moderate energy density the subject Warm and dry gently.
  • Impurities contained in this supply air thus remained unoxidized, so that the removed from the dryer Exhaust air from a separate exhaust air cleaning device, for example a thermal, a regenerative or a catalytic afterburning device had to be fed.
  • a separate exhaust air cleaning device for example a thermal, a regenerative or a catalytic afterburning device had to be fed.
  • These devices then served often as collective disposal for everyone with organic Substances, especially exhaust air volume flows loaded with solvents, those in the entire facility, so not only in the dryer.
  • the object of the present invention is a dryer of the type mentioned in such a way that on a separate exhaust gas cleaning device is dispensed with can be or at least the amount of exhaust air can be reduced so that the separate exhaust gas purification device kept smaller and therefore cheaper can be.
  • the idea of the invention is as follows: if catalytic emitters are used that do not require air cooling, can put the entire in the drying room of the dryer Supply air via the connection of the catalytic lamp for forced air to be directed, so that all supply air that enters the drying room at least once on the catalytically active layer flowed past or through the catalytically active layer is. In this way it becomes possible to use the catalytic oxidative conversion of organic impurities to be carried out in the supply air as a controlled reaction, including quantitative predictions of reaction sales possible are.
  • the supply air supplied to the dryer can partially from the dryer itself, but also from other parts of the system originate, so that the dryer as a "collective disposal facility" So far for the entire system provided separate exhaust air cleaning devices can replace in whole or in part.
  • the catalytic emitter can have a connection via which is only supplied with air.
  • This Supply air is placed in one place within the catalytic heater directed from which it is a surface of the catalytic flow to the active layer. This will Conditions created under which a controlled Implementation of the organic contained in the supply air Contamination takes place.
  • a fan For convective heating of the objects to be dried a fan can be provided with which the air in the Drying room can be circulated.
  • an embodiment of the invention can be achieved in which the dryer is multi-stage is formed, with each stage in the in one of the Claims 1 to 4 described manner is formed and the connection for exhaust air from the upstream Stage with the connection for the supply air each downstream stage is connected.
  • the dryer is multi-stage is formed, with each stage in the in one of the Claims 1 to 4 described manner is formed and the connection for exhaust air from the upstream Stage with the connection for the supply air each downstream stage is connected.
  • the object of the present invention is also a Method for operating a dryer at the beginning Specify the type in which the in the dryer contained catalytic emitters in a targeted and controllable manner used to clean the supply air supplied to the dryer can be.
  • the total dryer provided with the reference number 1 comprises a dryer Housing 2 with an outer wall 2a and an inner wall 2 B.
  • the inner wall 2b of the housing 2 encloses one Drying room 3 by a device 4, z. Legs Partition, in two air-technical separated Sub-rooms 3a and 3b is divided.
  • Freshly painted Vehicle bodies are not shown in the drawing shown locks, coming from the left, into the sub-area 3a by means of a likewise not shown Conveyor system introduced by this through a the device 4 provided lock in the subspace 3b transferred and leave the housing 2 of the dryer 1 by another not shown in the drawing Lock.
  • each catalytic emitter 5 includes 5 an outer housing 6 and an inner housing 7, between which a flow gap serving as air guidance 8 remains.
  • the outer case 6 and the inner case 7 are on the lower in Figure 2, the drying room in operation 3 facing side open.
  • the inner housing 7 of the catalytic emitter 5 contains from top down a gas distribution device 9, in which a gas supply line 10 opens, an insulation layer 11, an electrical preheater 12 and one catalytically active layer 13, which on the in Figure 2 downward-facing side is exposed.
  • the entire catalytic emitter 5 is by the choice of materials used designed to withstand high temperatures, therefore also required at operating temperatures of for example 250 to 300 ° C no cooling air.
  • Air supply connector 14 of the catalytic radiator 5 connected are supplied with supply air.
  • This supply air can z.
  • the contained in the sub-room 3a of the drying room 3 Air can be drawn through a line 16 in which a blower 17 lies, circulate. Branches from line 16 a further line 18 leading to the air supply nozzle 14 in the second sub-room 3b of the drying room 3 arranged catalytic radiator 5 leads. That too Sub-space 3b is assigned a circulation line 19, in which is another blower 20. From the circulation line 19 leads an exhaust duct 21 to the outside atmosphere.
  • the dryer 1 described above works as follows:
  • the catalytically active layers 13 of the different catalytic rays 5 with the help the electrical preheaters 12 to a temperature preheated from approx. 150 to 200 ° C, for catalytic Oxidation of the combustion gas is required.
  • the catalytic emitters 5 in both sub-rooms 3a, 3b of the drying room 3 via the respective gas supply lines 10 combustion gas supplied. This is in the corresponding catalytic emitter 5 by the gas distribution device 9 over the entire flow cross-section evened out, penetrates the insulating layer 11, which also because of their flow resistance a contribution to the equalization of the gas flow performs, and then reaches the preheated catalytic active layer 13.
  • FIG Dryer 1 The airways are shown in detail in FIG Dryer 1 as follows:
  • the air in sub-room 3a is blown with the help of the blower 17 circulated and an air stream drawn off via line 18, the - converted to the same temperature - that Air volume corresponds to that through the line 15 is supplied.
  • the air circulated by the fan also overflows the object to be dried and heats it convectively.
  • the amount of circulated air also determines whose temperature is the amount of energy transferred.
  • the catalytic emitters 5 transfer to the one to be dried Subject energy in the form of infrared radiation. This Amount of energy is by the amount of combustion gas that is supplied through the lines 10, and through the Distance between the object to be dried and the Catalytic radiators 5 determined.
  • a second type is shown as the Catalytic radiator 5 can be supplied with supply air.
  • the catalytic emitter 5 of FIG. 3 coincides with that of Figure 2 are identical.
  • Via the gas supply line 10, however, does not become a pure combustion gas, but a mixture of polluted supply air and combustion gas inside the catalytic emitter 5 initiated.
  • This mixture is in a premixer 23 produced, the combustion gas via a first line 24 and via a second line 25 containing pollutants Exhaust air is supplied.
  • the lines are installed in the dryer 1 of FIG. 1 25 the premixer 23 the catalytic emitter 5, the assigned to the left subspace 3a of the drying room 3 are parallel to the branch lines 15a, 15b to the Line 15 connected, through which the contaminated supply air comes from the evaporation zone while the ducts 25, which is the right in FIG. 1 subspace 3b of the drying room 3 are assigned, parallel to the lines 18a, 18b leading to the already pre-cleaned air Line 18 are connected.
  • the ratio in which the combustion gas 24 in the premixers 23 is mixed with air set that according to the pollution of the Air catalytic oxidation as complete as possible the pollutants take place. In a corresponding way the proportion of the polluted air via line 25 to the premixer and what proportion over the air supply nozzle 14 is supplied to the catalytic emitter 5.

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Abstract

Ein Trockner (1) für Gegenstände, insbesondere für Fahrzeugkarosserien, weist in an und für sich bekannter Weise ein Gehäuse (2) auf, in dem ein die Gegenstände aufnehmender Trockenraum (3) ausgebildet ist. Dort werden die Gegenstände mit einer IR-Strahlung beaufschlagt, die von mindestens einem Katalytstrahler (5) erzeugt wird. Der Trockner (1) lässt sich dadurch als Einrichtung zur Reinigung schadstoffhaltiger Luft verwenden, daß die dem Trockenraum (3) zugeführte Zuluft ausschließlich über die katalytisch aktive Schicht (13) des Katalytstrahlers (5) geführt wird, so daß dort die in der Zuluft enthaltenen organischen Verunreinigungen kontrolliert katalytisch oxidiert werden können. Der Katalytstrahler (5) muß in diesem Falle in dem Sinne hitzebeständig ausgebildet sein, daß er keiner Luftkühlung bedarf. In dem Trockner (1) kann sowohl verunreinigte Luft, die an anderer Stelle angefallen ist, als auch die im Trockner (1) selbst erzeugte, organische Verunreinigungen enthaltende Luft gereinigt werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Trockner für Gegenstände, insbesondere für Fahrzeugkarosserien, mit
  • a) einem Gehäuse, in dem ein die Gegenstände aufnehmender Trockenraum ausgebildet ist;
  • b) einem Anschluß für Zuluft;
  • c) einem Anschluß für Abluft;
  • d) mindestens einem Katalytstrahler, der seinerseits aufweist:
  • da) mindestens einen Anschluß für Verbrennungsgas;
  • db) eine katalytisch aktive Schicht, welcher das Verbrennungsgas zugeführt wird;
  • dc) mindestens einen Anschluß für Verbrennungsluft, der über eine Luftführung mit der katalytisch aktiven Schicht verbunden ist;
    • sowie
    ein Verfahren zum Betreiben eines Trockners für Gegenstände, insbesondere Fahrzeugkarosserien, bei dem
    • a) die zu trocknenden Gegenstände in einen Trockenraum im Gehäuse des Trockners eingebracht werden;
    • b) die zu trocknenden Gegenstände in dem Trockenraum einer Infrarotstrahlung ausgesetzt werden, die von einem Katalytstrahler erzeugt wird, dessen katalytisch aktiver Schicht Verbrennungsgas und Verbrennungsluft zugeführt werden;
    • c) dem Trockenraum ständig Zuluft zugeführt und Abluft entnommen wird.
    Trockner, die mit Katalytstrahlern als Wärmequelle arbeiten, erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Dies aus guten Grund: Zum einen ist die eingesetzte Primärenergie, nämlich das Verbrennungsgas (Erdgas, Propan, Butan oder Flüssiggas), verglichen mit elektrischer Energie sehr preiswert. Zum anderen läßt sich mit derartigen Katalytstrahlern eine Infrarotstrahlung gerade in demjenigen langwelligen Bereich erzeugen, der zum Trocknen bzw. Brennen von Beschichtungen, insbesondere Lackierungen besonders, effektiv ist. Energieeinsparungen werden auch dadurch erzielt, daß im wesentlichen ausschließlich die zu trocknende Beschichtung, nicht jedoch andere Gegenstände erwärmt werden.
    Ferner hat die langwellige Strahlung eines Katalytstrahlers die Eigenschaft, durch eine verglichen mit kurz- oder mittelwelligen Strahlen moderate Energiedichte den Gegenstand schonend zu erwärmen und zu trocknen.
    Es wurde bereits früher erkannt, daß in der katalytisch aktiven Schicht von Katalytstrahlern organische Verunreinigungen katalytisch oxidiert werden, die in der dem Katalytstrahler zugeführten Verbrennungsluft enthalten sind. Diese Tatsache wurde aber bisher nur als erfreulicher Nebeneffekt der Verwendung von Katalytstrahlern betrachtet und nicht gezielt eingesetzt. Dies war bei den bekannten Trocknern der eingangs genannten Art auch nicht möglich, weil diese Katalytstrahler verwendeten, die einer Luftkühlung bedurften bzw. die Luftführung im Inneren des Trockners nicht definiert war. Es wurde dort also in den Trockenraum Zuluft eingebracht, die nicht zwangsläufig über die katalytisch aktive Schicht strömte. Verunreinigungen, die in dieser Zuluft enthalten waren, blieben somit unoxidiert, so daß die dem Trockner entnommene Abluft einer gesonderten Abluft-Reinigungsvorrichtung, beispielsweise einer thermischen, einer regenerativen oder auch einer katalytischen Nachverbrennungsvorrichtung zugeführt werden musste. Diese Vorrichtungen dienten dann häufig als Sammelentsorgung für alle mit organischen Substanzen, insbesondere mit Lösemittel beladenen Abluftvolumenströme, die in der gesamten Anlage, also nicht nur im Trockner, anfielen. Bei Lackieranlagen kommen diese typischerweise insbesondere aus der Spritzkabine, der Abdunstzone, dem Trockner, dem Farbmischraum oder aus anderen Quellen.
    Die bei den bekannten Trocknern der eingangs genannten Art somit erforderlichen zusätzlichen Abgas-Reinigungsvorrichtunggen verursachen selbstverständlich verhältnismäßig hohe Kosten.
    Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Trockner der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß auf eine gesonderte Abgas-Reinigungsvorrichtung verzichtet werden kann oder zumindest die anfallenden Abluftmengen reduziert werden, sodaß die gesonderte Abgas-Reinigungsvorrichtung kleiner und damit kostengünstiger gehalten werden kann.
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
  • e) der Anschluß des Trockners für Zuluft ausschließlich mit dem Anschluß des Katalytstrahlers für Verbrennungsluft verbunden ist, derart, daß abgesehen von unvermeidlichen Leckagen des Gehäuses die gesamte Zuluft als Verbrennungsluft über den Katalytstrahler geführt wird;
  • f) der Katalytstrahler in dem Sinne hitzebeständig ausgeführt ist, daß er keiner Luftkühlung bedarf.
    • Der erfindungsgemäße Gedanke ist folgender: Wenn Katalytstrahler eingesetzt werden, die ohne Luftkühlung auskommen, kann die gesamte in den Trockenraum des Trockners eingebrachte Zuluft über den Anschluß des Katalytstrahlers für Verbrennungsluft zwangsweise geleitet werden, so daß also alle Zuluft, die in den Trockenraum gelangt, mindestens ein Mal an der katalytisch aktiven Schicht vorbei bzw. durch die katalytisch aktive Schicht geflossen ist. Auf diese Weise wird es möglich, die katalytische oxidative Umsetzung der organischen Verunreinigungen in der Zuluft als kontrollierte Reaktion durchzuführen, wobei auch quantitative Vorhersagen des Reaktionsumsatzes möglich sind.
    In günstigen Fällen genügt die einmalige Passage der Zuluft durch die katalytisch aktive Schicht eines Katalytstrahlers, um eine ausreichende Reinigung zu bewirken.
    Die dem Trockner zugeführte Zuluft kann dabei teilweise aus dem Trockner selbst, jedoch auch aus anderen Anlagenteilen stammen, so daß der Trockner als "Sammelentsorgungs-Einrichtung" für die gesamte Anlage die hierfür bisher vorgesehenen gesonderten Abluft-Reinigungsvorrichtungen ganz oder teilweise ersetzen kann.
    Der Katalytstrahler kann einen Anschluß besitzen, über den ihm ausschließlich Zuluft zugeführt wird. Diese Zuluft wird innerhalb des Katalytstrahlers an eine Stelle geleitet, von der aus sie eine Oberfläche der katalytisch aktiven Schicht definiert anströmen kann. Hierdurch werden Verhältnisse geschaffen, unter denen eine kontrollierte Umsetzung der in der Zuluft enthaltenen organischen Verunreinigung stattfindet.
    Ein noch besserer Wirkungsgrad wird bei derjenigen Ausführungsform der Erfindung erzielt, bei welcher der Katalytstrahler einen Anschluß besitzt, der mit einem Vormischer verbunden ist, in dem Verbrennungsgas und Zuluft miteinander vermischt werden. Diese bereits vor Eintritt in den Katalytstrahler stattfindende Vermischung aus Verbrennungsgas und schadstoffhaltiger Zuluft fördert die katalytisch aktivierte Oxidation der organischen Verunreinigungen, so daß ein höherer Umsetzungsgrad erreicht wird.
    Zur konvektiven Erwärmung der zu trocknenden Gegenstände kann ein Gebläse vorgesehen sein, mit dem die Luft im Trockenraum umwälzbar ist.
    In denjenigen Fällen, in denen bei einer einmaligen Passage der Zuluft durch die katalytisch aktive Schicht eines Katalytstrahlers noch keine ausreichende Reinigung erzielt wird, kann eine Ausführungsform der Erfindung eingesetzt werden, bei welcher der Trockner mehrstufig ausgebildet ist, wobei jede Stufe in der in einem der Ansprüche 1 bis 4 beschriebenen Weise ausgebildet ist und der Anschluß für Abluft der jeweils stromauf gelegenen Stufe mit dem Anschluß für Zuluft der jeweils stromab gelegenen Stufe verbunden ist. Auf diese Weise durchläuft die dem Trockner zugeführte Zuluft beim Durchgang durch den Trockner mehrfach eine katalytisch aktive Schicht eines Katalytstrahlers mit der Folge, daß die Umsetzung der organischen Verunreinigungen vollständiger gelingt. Grundsätzlich können beliebig viele derartige Stufen vorgesehen werden, bis der gewünschte Reinigungsgrad erreicht ist.
    Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zum Betreiben eines Trockners der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem die in dem Trockner enthaltenen Katalytstrahler gezielt und kontrollierbar zur Reinigung der dem Trockner zugeführten Zuluft eingesetzt werden können.
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
  • d) die gesamte dem Trockenraum zugeführte Zuluft abgesehen von unvermeidlichen Leckagen des Gehäuses des Trockners als Verbrennungsluft über die katalytisch aktive Schicht des Katalytstrahlers geführt wird;
  • e) ein Katalytstrahler verwendet wird, der in dem Sinne hitzebeständig ausgebildet ist, daß er keiner Kühlung bedarf.
    • Die Vorteile dieses erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen sinngemäß den oben genannten Vorteilen des erfindungsgemäßen Trockners.
    Zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 6 bis 10 angegeben. Auch die hiermit erzielbaren Vorteile finden ihre Entsprechung in oben genannten Vorteilen bestimmter Ausführungsformen des Trockners.
    Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
    Figur 1:
    schematisch einen zweistufigen Trockner zur Verwendung in einer Lackieranlage für Fahrzeugkarosserien;
    Figur 2:
    einen schematischen Schnitt einen Katalytstrahler, wie er in dem Trockner der Figur 1 Verwendung findet;
    Figur 3:
    den Katalytstrahler der Figur 2 in Kombination mit einem Vormischer, der wahlweise bei dem in Figur 1 dargestellten Trockner eingesetzt werden kann.
    Zunächst wird auf Figur 1 Bezug genommen. Der insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehene Trockner umfasst ein Gehäuse 2 mit einer Außenwand 2a und einer Innenwand 2b. Die Innenwand 2b des Gehäuses 2 umschließt einen Trockenraum 3, der durch eine Einrichtung 4, z. B. eine Trennwand, in zwei lufttechnisch voneinander getrennte Teilräume 3a und 3b unterteilt ist. Frisch lackierte Fahrzeugkarosserien werden durch in der Zeichnung nicht dargestellte Schleusen, von links kommend, in den Teilraum 3a mittels eines ebenfalls nicht dargestellten Fördersystemes eingebracht, von diesem durch eine in der Einrichtung 4 vorgesehene Schleuse in den Teilraum 3b überführt und verlassen das Gehäuse 2 des Trockners 1 durch eine weitere in der Zeichnung nicht dargestellte Schleuse.
    In die Innenwand 2b des Gehäuses 2, und zwar bevorzugt sowohl in deren Seitenwänden als auch in der Deckenwand, sind mehrere Katalytstrahler 5 eingesetzt, derart, daß sie mit ihrer strahlenden Fläche den Teilräumen 3a und 3b des Trockenraumes 3 zugewandt sind. Die Bauweise dieser Katalytstrahler 5 geht aus der schematischen Figur 2 hervor. Wie diese zeigt, umfasst jeder Katalytstrahler 5 ein Außengehäuse 6 sowie ein Innengehäuse 7, zwischen denen ein als Luftführung dienender Durchströmungsspalt 8 verbleibt. Das Außengehäuse 6 und das Innengehäuse 7 sind an der in Figur 2 unteren, im Betrieb dem Trockenraum 3 zugewandten Seite offen.
    Das Innengehäuse 7 des Katalytstrahlers 5 enthält von oben nach unten eine Gasverteileinrichtung 9, in welche eine Gaszuführleitung 10 einmündet, eine Isolationsschicht 11, eine elektrische Vorheizung 12 sowie eine katalytisch aktive Schicht 13, die auf der in Figur 2 nach unten weisenden Seite freiliegt.
    In den Durchströmungsspalt 8 zwischen dem Außengehäuse 6 und dem Innengehäuse 7 mündet ein Luftzuführstutzen 14.
    Der gesamte Katalytstrahler 5 ist durch die Wahl der verwendeten Materialien hochtemperaturbeständig gestaltet, benötigt also auch bei Betriebstemperaturen von beispielsweise 250 bis 300°C keine Kühlluft.
    Wie Figur 1 zeigt, wird den im Teilraum 3a des Trockenraumes 3 angeordneten Katalytstrahlern 5 über eine Leitung 15 und Zweigleitungen 15a, 15b, die an die entsprechenden Luftzuführstutzen 14 der Katalytstrahler 5 angeschlossen sind, Zuluft zugeführt. Diese Zuluft kann z. B. lösemittelbeladene Abluft aus einer dem Trockner 1 zugeordneten Abdunstzone oder leicht geruchsbelastete Abluft aus einer kataphoretischen Tauchlackieranlage sein.
    Die in dem Teilraum 3a des Trockenraums 3 enthaltene Luft läßt sich über eine Leitung 16, in der ein Gebläse 17 liegt, umwälzen. Von der Leitung 16 zweigt eine weitere Leitung 18 ab, die zu den Luftzuführstutzen 14 der in dem zweiten Teilraum 3b des Trockenraumes 3 angeordneten Katalytstrahler 5 führt. Auch dem Teilraum 3b ist eine Umwälzleitung 19 zugeordnet, in der ein weiteres Gebläse 20 liegt. Von der Umwälzleitung 19 führt eine Abluftleitung 21 zur Außenatmosphäre.
    Der oben beschriebene Trockner 1 funktioniert wie folgt:
    Zu Betriebsbeginn werden die katalytisch aktiven Schichten 13 der verschiedenen Katalytstrahlen 5 mit Hilfe der elektrischen Vorheizungen 12 auf eine Temperatur von ca. 150 bis 200° C vorgewärmt, die zur katalytischen Oxidation des Verbrennungsgases erforderlich ist. Nun wird den Katalytstrahlern 5 in beiden Teilräumen 3a, 3b des Trockenraumes 3 über die jeweiligen Gaszuführleitungen 10 Verbrennungsgas zugeführt. Dieses wird in dem entsprechenden Katalytstrahler 5 durch die Gasverteileinrichtung 9 über den gesamten Strömungsquerschnitt vergleichmäßigt, durchsetzt die Isolierschicht 11, die aufgrund ihres Strömungswiderstandes ebenfalls einen Beitrag zur Vergleichmäßigung der Gasströmung leistet, und gelangt sodann in die vorgewärmte katalytisch aktive Schicht 13.
    An deren äußerer, in Figur 2 nach unten gerichteter Oberfläche trifft die Zuluft, die über die jeweiligen Luftzuführstutzen 14 und den Durchströmungsspalt 8 geflossen ist und die durch einwärts gebogene Randflansche 22 des Außengehäuses 6 eine Hauptströmungsrichtung parallel zur Oberfläche der katalytisch aktiven Schicht 13 erhalten hat, auf das Verbrennungsgas. Es findet nunmehr die katalytische Reaktion mit dem flächig ausströmenden Verbrennungsgas statt, wobei die katalytisch aktive Schicht auf eine Betriebstemperatur von etwa 600° C aufgeheizt wird. Die heiße Außenfläche der katalytisch aktiven Schicht 13 emittiert nunmehr Infrarot-Strahlung im langwelligen Bereich. Nach Erreichen der Betriebstemperatur wird die elektrische Vorheizung 12 abgeschaltet.
    Im einzelnen sind die Luftwege in dem in Figur 1 dargestellten Trockner 1 wie folgt:
    Die über die Leitung 15 zugeführte, beispielsweise aus der Abdunstzone stammende und mit organischen Substanzen belastete Luft gerät in den Katalytstrahlern 5, die dem in Figur 1 linken Teilraum 3a zugeordnet sind, in Kontakt mit den Verbrennungsgasen und reagiert mit diesen katalytisch. Dabei wird auch ein Teil der mit dieser Luft zugeführten organischen Verunreinigungen oxidiert. Die Luft im Teilraum 3a wird mit Hilfe des Gebläses 17 umgewälzt und über die Leitung 18 ein Luftstrom abgezogen, der - umgerechnet auf die gleiche Temperatur-derjenigen Luftmenge entspricht, die über die Leitung 15 zugeführt wird.
    Die durch das Gebläse umgewälzte Luft überströmt auch den zu trocknenedne Gegenstand und erwärmt diesen konvektiv. Die Menge der umgewälzten Luft bestimmt neben deren Temperatur die übertragene Energiemenge.
    Die Katalytstrahler 5 übertragen auf den zu trocknenden Gegenstand Energie in Form von Infrarotstrahlung. Diese Energiemenge wird u.a. durch die Verbrennungsgasmenge, die durch die Leitungen 10 zugeführt wird, und durch den Abstand zwischen dem zu trocknenden Gegenstand und den Katalytstrahlern 5 bestimmt.
    Entsprechend dem zu trocknenden Gegenstand kann durch Variation der Umluftmenge sowie durch Leistungseinstellung der Katalytstrahler 5 und durch den Abstand zwischen dem zu trocknenden Gegenstand und den Katalytstrahlern 5 das Verhältnis vaiiert werden, in dem die Wärmezufuhr durch Strahlung und durch Konvektion erfolgt. Dabei sind zwei Grenzfälle denkbar: Bei einem sehr kleinen Abstand zwischen Gegenstand und Katalytstrahler und sehr geringer Umwälzmenge von Luft mit niedriger Temperatur nähert sich der durch Strahlung erfolgte Anteil der Wärmeübertragung 100%. Bei sehr großem Abstand zwischen Gegenstand und Katalytstrahlern 5 und niedriger Leistung der Katalytstrahler 5 sowie bei hoher Umluftmenge und hoher Umlufttemperatur nähert sich der Anteil der konvektiven Wärmeübertragung 100%.
    Die auf diese Weise in gewissem Umfang von organischen Substanzen befreite Luft wird über die Leitung 18 den Katalytstrahlern 5 zugeführt, die dem in Figur 1 rechten Teilraum 3b des Trockenraumes 3 zugeordnet sind. Dort findet in ähnlicher Weise eine Reaktion der mitgeführten organischen Verunreinigungen an den katalytischen Schichten 13 statt. Resultat ist, daß die mittels des Gebläses 20 und über die Leitung 19 umgewälzte Luft im Teilraum 3b des Trockenraumes weitgehend von organischen Substanzen befreit ist, so daß die über die Leitung 21 abgeführte Luft in die Außenatmosphäre entlassen werden kann.
    Selbstverständlich ist es möglich, die Zahl der Reinigungsstufen, die jeweils voneinander getrennte Lufträume und Umwälzeinrichtungen umfassen, bei Bedarf zu erhöhen, um einen höheren Reinigungsgrad der Luft zu erzielen.
    In Figur 3 ist eine zweite Art dargestellt, wie die Katalytstrahler 5 mit Zuluft versorgt werden können. Der Katalytstrahler 5 der Figur 3 stimmt mit demjenigen der Figur 2 identisch überein. Über die Gaszuführleitung 10 wird jedoch kein reines Verbrennungsgas, sondern eine Mischung aus schadstoffbehafteter Zuluft und Verbrennungsgas ins Innere des Katalytstrahlers 5 eingeleitet. Diese Mischung wird in einem Vormischer 23 hergestellt, dem über eine erste Leitung 24 Verbrennungsgas und über eine zweite Leitung 25 schadstoffhaltige Abluft zugeführt wird.
    Eingebaut in den Trockner 1 der Figur 1, sind die Leitungen 25 der Vormischer 23 der Katalytstrahler 5, die dem linken Teilraum 3a des Trockenraumes 3 zugeordnet sind, parallel zu den Zweigleitungen 15a, 15b an die Leitung 15 angeschlossen, über welche die schadstoffbehaftete zuluft von der Abdunstzone kommt, während die Leitungen 25, die dem in Figur 1 rechten Teilraum 3b des Trockenraumes 3 zugeordnet sind, parallel zu den Leitungen 18a, 18b an die bereits vorgereinigte Luft führende Leitung 18 angeschlossen sind.
    Das Verhältnis, in welchem das Verbrennungsgas 24 in den Vormischern 23 mit Luft vermischt wird, wird so eingestellt, daß entsprechend der Schadstoffbelastung der Luft eine möglichst vollständige katalytische Oxidation der Schadstoffe stattfindet. In entsprechender Weise kann auch experimentell bestimmt werden, welcher Anteil der schadstoffbehafteten Luft über die Leitung 25 dem Vormischer und welcher Anteil über den Luftzuführstutzen 14 dem Katalytstrahler 5 zugeführt wird.

    Claims (10)

    1. Trockner für Gegenstände, insbesondere für Fahrzeugkarosserien, mit
      a) einem Gehäuse, in dem ein die Gegenstände aufnehmender Trockenraum ausgebildet ist;
      b) einem Anschluß für Zuluft;
      c) einem Anschluß für Abluft;
      d) mindestens einem Katalytstrahler, der seinerseits aufweist:
      da) mindestens einen Anschluß für Verbrennungsgas;
      db) eine katalytisch aktive Schicht, welcher das Verbrennungsgas zugeführt wird;
      dc) mindestens einen Anschluß für Verbrennungsluft, der über eine Luftführung mit der katalytisch aktiven Schicht verbunden ist;
      dadurch gekennzeichnet, daß
      e) der Anschluß (15) des Trockners (1) für Zuluft ausschließlich mit dem Anschluß (14) des Katalytstrahlers (5) für Verbrennungsluft verbunden ist, derart, daß abgesehen von unvermeidlichen Leckagen des Gehäuses (2) die gesamte Zuluft als Verbrennungsluft über den Katalytstrahler (5) geführt wird;
      f) der Katalytstrahler (5) in dem Sinne hitzebeständig ausgeführt ist, daß er keiner Luftkühlung bedarf.
    2. Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalytstrahler (5) einen Anschluß (14) besitzt, über den ihm ausschließlich Zuluft zugeführt wird.
    3. Trockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalytstrahler (5) einen Anschluß (10) besitzt, der mit einem Vormischer (22) verbunden ist, in dem Verbrennungsgas und Zuluft miteinander vermischt werden.
    4. Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens ein Gebläse (17) aufweist, mit dem die Luft im Trockenraum (3) umwälzbar ist.
    5. Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mehrstufig ausgebildet ist, wobei jede Stufe in der in einem der Ansprüche 1 bis 4 beschriebenen Weise ausgebildet ist und der Anschluß für Abluft der jeweils stromauf gelegenen Stufe mit dem Anschluß für Zuluft der jeweils stromab gelegenen Stufe verbunden ist.
    6. Verfahren zum Betreiben eines Trockners für Gegenstände, insbesondere Fahrzeugkarosserien, bei dem
      a) die zu trocknenden Gegenstände in einen Trockenraum im Gehäuse des Trockners eingebracht werden;
      b) die zu trocknenden Gegenstände in dem Trockenraum einer Infrarotstrahlung ausgesetzt werden, die von einem Katalytstrahler erzeugt wird, dessen katalytisch aktiver Schicht Verbrennungsgas und Verbrennungsluft zugeführt werden;
      c) dem Trockenraum ständig Zuluft zugeführt und Luft entnommen wird;
      dadurch gekennzeichnet, daß
      d) die gesamte dem Trockenraum (3) zugeführte Zuluft abgesehen von unvermeidlichen Leckagen des Gehäuses (2) des Trockners (1) als Verbrennungsluft über die katalytisch aktive Schicht (13) des Katalytstrahlers (5) geführt wird;
      e) ein Katalytstrahler (5) verwendet wird, der in dem Sinne hitzebeständig ausgebildet ist, daß er keiner Kühlung bedarf.
    7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Zuluft bereits vor Eintritt in den Katalytstrahler (5) mit dem Verbrennungsgas vermischt wird.
    8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einer ersten Stufe des Trockners entnommene Abluft mindestens einer nachgeschalteten Stufe des Trockners als Zuluft zugeführt wird.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zu trocknenden Gegenstände zusätzlich konvektiv durch einen umgewälzten Luftstrom erwärmt werden.
    10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der durch Strahlung und der durch konvektive Erwärmung in die zu trocknenden Gegenstände eingebrachten Wärme variable ist.
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