IT8224113A1 - Procedimento e dispositivo per essiccare nastri di materiale continui - Google Patents
Procedimento e dispositivo per essiccare nastri di materiale continuiInfo
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Description
DOCUMENTAZIONE
RILEGATA
DESCRIZIONE
L1invenzione ha per oggetto un procedimento per essiccare strisce ? nastri dimateriale continui, in particolare nastri di cartai? un canale essiccatore, attraverso il quale viene introdotto contemporaneamente un isez zo riscaldante che riscalda la striscia di materiale ed allontana il fluido evaporante dalla striscia di materiale.
Per essiccare strisce di carta ed altri nastri di materiali simili, finora sono stati usati essiccatori a tunnel azionati con aria calda. In questo caso viene soffiata aria calda, preferibilmente in direzione opposta alla direzione di movimento della striscia di materiale, sul substra to bagnato,che viene in tal modo riscaldato. In questo caso la maggior par te dell'acqua contenuta nel substrato evapora, cosicch? il substrato esce dal canale essiccatore allo stato asciutto.
Nei procedimenti soliti si lavora con esercizio a circolazione d'aria, cio? la maggior parte della miscela aria-va,pore acqueo prelevata,che contiene soltanto una piccola percentuale di vapore, viene riportata nuovamente nel processo come aria fredda. Poich? la percentuale di vapore della miscela ? piccola e quest'ultima prima della rein troduzione nel canale essiccatore, viene riscaldata nuovamente mediante adduzione di energia esterna, una data percentuale di vapor d'acqua nel mezzo riscaldante non ? dannosa.Ad ogni modo si ? dimostrato che per mantenere le prestazioni o l'efficienza di essiccazione ? necessario un apporto di energia esterna notevole, mentre l?energia termica, che ? contenuta nella porzione della miscela che non viene riportata nel processo, va perduta per il processo.
>/oo? Alla base dell ' invenzione ? posto il compito di fornire un procedimento del tipo citato all ' inizio che, mantentenendo la stessa efficienza di essiccazione, richieda ima adduzione di energia esterna sostanzialmente minore
Questo compito viene assolto secondo l ' invenzione gra.zie al fatto che, come mezzo riscaldante^ viene utilizzato vapore surriscalds.to del flu? do da allontanare, oppure una miscela di gas-vapore ricca in vapore, e al fatto che dal mezzo uscente dal canale di essiccazione viene allontanata come vapore di scarico, solo la percentuale di vapore estrattadal nastro di materiale, mentre la parte rimanente del mezzo viene ricondotta nuovamente nel canale essicca-?core
li forte arricchimento della miscela con vapore porte, con s? i seguenti vantaggi dal punto di vista, della tecnica di processo:
s.) L' efficienza di essiccazione cresce leggermente al crescere de.l contenuto di vapore , perch? ad esempio il contenuto di calore di aria contenente vapore in quantit? notevole ? maggiore di quello di aria asciutta,
b) L?asciugatura, cio? l ?estrazione di acqua dal materiale da asciugare viene accelerata, poich? la viscosit? dell 'acqua da evapc> rare viene ridotta dall 'elevata temperatura di persistenza (temperatura al limite di raffreddamento) . Ci? significa che il trasporto di materiale capillare avviene pi? velocemente. La temperatura ai limite di raffreddamento diviene pi? elevata nel caso di elevato contenuto di vapore nell 'ac qua. La quantit? di calore necessario per la compensazione delle perdite termiche del mezzo riscaldante pu? essere sottratta almeno parzialmente al vapore di sca.rico e ricondotta nuovamente al mezzo riscaldante. Questo ? possibile solo per il fatto che il contenuto divapore delmezzo riscaldante e per ci? anchedella percentualedi miscela allontanata dal processo ?molto elevato, poich? solo con questi presupposti ? possibile la condensazione di una per centuale elevata della quantit? di vapore estratta.
In tal modo nel procedimento secondo l'invenzione dal^circuito del mezzo riscaldante viene allontanata definitivamente solo la quantit? di vapore che si forma dall?evaporazionedel fluidodel substrato, il contenuto di calore di questa quantit? di vapore essendo ricondotto almeno parzialmente al processo di essiccazione,
L? invenzione ha per oggetto inoltre un dispositivo per essiccare strisce o nastri di materiale continui, comprendente un canale ej? siccatore con una apertura di ingresso ed una apertura di uscita per la striscia o nastro d? materiale,nonch?una apertura di ingresso e una apertura di uscita per un mezzo riscaldante ed un dispositivo trasportatore per il mezzo riscaldante.
Per l'esecuzione del procedimento descritto sopra, secondo 1'in venzione, si propone che il cenale essiccatore sia realizzato sostanzialmente,a tenuta nei confronti del gas e sia dotato di una chiusa di ingrejs so ed una chiusa di uscita, che il condotto di scarico sia collegato con l?apertura di ingresso del canale di essiccazione mediante un condott? di riflusso e che sia previsto un dispositivo riscaldatore per riscaldare il mezzo che fluisce tramite il condotto di riflusso
Vani aggiosaliiente il dispositivo di riscaldamento comprende una pompa di calore con un primo scambiatore di calore disposto nel condotto di uscita a valle della diramazione del condotto di riflusso ed un secon?SN_ 'A do scambiatore di calore disposto nel condotto di riflusso. In tal modo ^puv?oo? 1 essere utilizzata una parte sostanziale del contenuto di calore del vfc.pore
di scarico per riscaldare il mezzo riscaldante,che rifluisce ver?
so la apertura di ingresso del canale essiccatore^nuovamente alla sua tem?
peratura operativa.
Per poter introdurre il calore necessario durante l'avviamen?
to dell'impianto essiccatore e compensare le perdite di calore che si veri
ficano a causa delriscaldamento della massa asciutta del substrato, nel cir-?
cuito della pompa di calore pu? essere disposto ancora uno scambiatore di
calore aggiuntivo che viene attraversato da un ledo dal mezzo portante il
calore della pompa di calore e dall'altro lato da un mezzo riscaldante e-
straneo al processo. Preferibilmente, questo scambiatore di calore aggiun
tivo ? formato dal condensatore di un'ulteriore pompa di calore,cosicch?
in tal modo a seconda delle condizioni di funzionamento possono essere u~
tilizzate sorgenti di energia come acqua dei torrenti, calore della terra,
acqua di raffreddamento e simili.
La caratteristica sostanziale dell'invenzione consiste nel fat?
to che l'impianto descritto prima ? azionato con un mezzo riscaldante che
? saturo di vapore almeno in misura molto elevata divapore. Soltanto con questi
presupposti risulta sensata l'utilizzazione efficace di pompe di calore.
Il funzionamento con un mezzo riscaldante contenente vapore almeno in mi?
sura molto elevata richiede una tenuta pressocch? completa del circuito
del mezzo riscaldante rispetto all'aria esterna, cosa che e possibile in
corrispondenza de 11'ingresso e dell'uscita delnastro, cio? nella zona delle
chiuse, mediante una tenuta senza contatto del tipo di una cortina d'aria.
Attraverso il piccolo volume di aria di scarico rispettivamente l 'elevato contenuto di vapore dell 'aria di scarico va persa solo una piccola parte dell ? energia nell 'atmosfera.
La seguente descrizione chiarisce l ' invenzione insieme con i disegni allegati sulla base di esempi di esecuzione. In particolare :
La figura 1 ? una rappresentazione schematica di un impianto essiccatore secondo una prima forma di realizzazione dell* invenzione e
la figura 2 ? una rappresentazione schematica di un impianto essiccatore secondo una seconda forma di realizzazione dell ' invenzione.
Nella figura 1 si vede un canale essiccatore 10 a f orina di tunnel con un'apertura di ingresso 12 ed un'apertura di uscita 14. Il canal e essiccatore 10 ? realizzato sostanzialmente a tenuta nei confronti dei gas e comprende una chiusa di ingresso 16 nonch? una chiusa di uscita 1? che isolano lo spazio interno del canale essiccatore 10 rispetto all 'aria ambiente in modo sostanzialmente a tenuta nei confronti del gas. Una striscia o nastro di materiale, ad esempio un nastro di carta 20, attraversa il cana le essiccatore 10 nella direzione della freccia A,
Nei pressi dell 'estremit? sul lato d'uscita del cannale essiccatore 10 viene introdotto in questo canale, tramite un condotto di ingresso 22 e mediante una pompa 24, vapore surriscaldato, oppure una miscela gas-vaporevapore come mezzo riscaldante ed essiccante. Il mezzo riscaldante riscalda la striscia o il nastro di carta 20, per cui l'acqua contenuta nel nastro di carta 20 evapora in gran parte. Il mezzo riscaldante viene allontanato dal canale di scarico 10, insieme con il vapore estratto dal nastro di carta, tramite un condotto di scarico 26 disposto presso l?estremit? sul lato di ?*\ ) ?
\<s>? ? o del canale ess ? 4?? ingress iccatore 10 ?/00?
Dal condotto di deflusso 26 si dirama un condotto di riflusso 23 che riconduce il mezzo riscaldante nuovamente al condotto di ingresso 22 cosicch? solo la quantit? di vapore estratta dal nastro di carta 20 viene allontanata dal circuito tramite il condotto di deflusso 26 *
Per poter utilizzare l ? energia contenuta in questo vapore di scarico per il processo di essiccazione , ? prevista una pompa di calore 30 con un primo scambiatore di calore 32 ed un secondo scambiatore di calore 34^ ^ lato dei quali si trova di volta in volta in un circuito indicato dalla freccia 36 del mezzo che porta il calore della pompa di calore 30. L ' altro lato del_ lo scambiatore di calore 32 giace nel condotto di deflusso 26 e viene attra versato perci? dal vapore di scarico . Questo scambiatore di calere forma per ci? l' evaporatore della pompa, di calore. L' altro lato dello scambiatore di calore 34 al contrario si trova nel condotto di riflusso 28 e viene attraversato perci? dal mezzo riscaldante che fluisce all ' indietro . Questo scambiatore di calore funziona, come condensatore nel quale il calore sottratto al vapore di scarico tramite la pompa di calore viene ceduto nu? vamente al mezzo riscaldante alimentato al canale essiccatore 10.
In un esempio pratico il nastro di carta entra ad una temperatura iniziale di 50?C e con una percentuale di massa asciutto, di circa il 75^ nel canale essiccatore 10 e viene riscaldato nel canale essiccatore 10 in modo tale^ che lo lascia ad una temperatura di 95?C e con una percentuale di massa asciutta del 92/i>.
li vapore caldo , rispettivamente la miscela di vapore e aria entra nel canale essiccatore 10 tramite il con? dotto di ingresso 22 ad una temperatura di circa 160? CJ , mentre il vapore uscente^ rispettivamente la miscela uscente ha una temperatura di circa 154?C, Il mezzo che fluisce all 1 indietro attraverso il condotto di riflusso 28 deve essere riportato alla temperatura di ingresso con un aumento di 6?C ^dove le perdite di calore nei condotti non sono state tenute in considerazione per semplicit?) . Il calore qui necessario viene ottenuto per condensazione del vapore di scarico nello scambiatore di calore 32 e fornito al mezzo riscaldante nel condotto di riflusso 28 per mezzo dalla pompa di calore .
L 'acqua ancora calda proveniente dalla condensazione del vapore nello scambiatore di calore 32 contiene in realt? normalmente delle impurit?, tuttavia pu? essere sempre utilizzata per gli scopi pi? differenti ,
La forma di realizzazione secondo la figura 2 si differenzia dalla forma di realizzazione descritta per il fatto che nel circuito 36 del mezzo che porta il calore della pompa di calore 30 a valle dello scambiatore di calore 32 ? disposto uno scambiatore di calore ausiliare 38, il cui altro lato viene attraversato da un mezzo portante il calore estraneo al processo . Questo pu? essere ad esempio il vapore. di scarico di un altro impianto che viene utilizzato per ottenere calore aggiuntivo per il pr? cesso di essiccazione . Questa quantit? di calore aggiuntiva pu? essere necessaria per compensare le perdite di calore che s? verificano durante il riscaldamento della percentuale asciutta del nastro di carta, poich? il nastrodi carta esce dal canale essiccatore con una temperatura maggiore rispetto alla sua temperatura di ingresso. Inoltre questa sorgente di calore aggiuntiva ? necessaria per l'azionamento dell?impianto,
LO scambiatore di calore 38 pu? essere realizzato ugualmente co Y*V /?
^ ???o? me condensatore di una pompa di calore che utilizza come sorgente di calore ad esempio acqua di torrente, calore della terra, acqua di raffreddamento o simili .
La descrizione precedente mostra che mediante l 'invenzione ? possibile ricondurre nel processo di essiccazione una quantit? elevata del calore fornito al processo di asciugatura, cosicch? la quantit? di energia necessaria in totale per il processo di asciugatura viene notevolmente ridotta e pu? venir ridotto l'inquinamento dell'ambiente .
R I V E N D I C A Z I O N I
1. Procedimento per essiccare nastri di materiale continuo, in particolare nastri di carta in un canale essiccatore, attraverso il quale viene con dotto un mezzo riscaldante, che riscalda il nastro di materiale ed allontana il fluido evaporato dal nastro di materiale, caratterizzato dal fatto che come mezzo riscaldante viene uti lizzato vap?re surriscaldato del fluido da allontanare oppure una miscela, ricca in vapore, di gas-vapore, e dal fatto che dal mezzo uscente dal canale essiccatore ( 1 ?) viene allontanata come vapore di scarico, solo la percentuale di vapore estratta dal nastro di materiale (20), mentre la percentuale restante del mezzo viene inviata nuovamente nel canale essiccatore ( 10) .
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che una parte del contenuto di calore del vapore di scarico viene estratta mediante una pompa di calore (30, 32, 34? 36) e inviata al mezzo che rifluisce nel canale essiccatore (io).
3. Dispositivo per essiccare nastri di materiale continui, in particolare nastri di carta? comprendente un canale essiccatore con una apertura di ingresso ed una apertura di uscita per il nastro di materiale nonch? una apertura di ammissione ed ima apertura di scarico per il mezzo riscaldante ed un dispositivo di trasporto per il mezzo riscaldante, caratterizzato dal fatto che il canale essiccatore ?, realizzato sostanzialmente a tenuta di gas, dal fatto che la conduttura di scarico (26) ? collegata tramite un condotto di riflusso (28) con la apertura di introduzione del canale essiccatore ( 1 o) e dal fatto che ? previsto un di spositivo di riscaldamento (30, 32, 34? 36) per riscaldare il mezzo fluente nel condotto di riflusso (28) .
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il canale essiccatore ( io) ? dotato di una chiusa di ingresso ed una chiusa di uscita ( 16) rispettivamente ( 18) .
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di riscaldamento comprende una pompa di calore (30) con un primo scambiatore di calore (32 ) disposte nel condotto di scarico (26) a valle della diramazione del condotto di riflusso (28) e con un secondo scambiatore di calore (34 ) disposto nel condotto di riflusso (28 ) .
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5? caratterizzato dal fatto che a valle del primo scambiatore di calore (32 ) ? disposto uno scambiatore di calore aggiuntive (38) , che viene attraversato, da una parte, dal fluido che porta il calore della pompa di calore e, dall'altra, da un mezzo riscaldante estraneo al processo .
7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui lo scambiatore di calore aggiuntivo (38) ? formato dal condensatore di un'ulteriore pompa di calore.
I l Mandatario MODI ANO
% dillia Ruffl.o)
."SU -, ..
? /
CONFEDERAZIONE SVIZZERA
ATTESTAZIONE
Gl i uniti document i sono conformi agl i a-fciti tecnici
originale del la domanda di brevetto specificata nel la
pagina seguente.
Berna, 14 Ottobre 1982
Uff icio Federale del la Propriet? I ntel lettuale
i I Capo di Sezione
F .to Bla se r ? .
T26B/D21F/D06B
'Classe( i) presum i b i I e ( i ) : / Domanda <.d i brevetto N. ^ 098/81-2
Richiedente di brevetto: Bgchofen '+ Meier AG
Zuri distrasse 52
- 818? Buia eh
? Svizzera
Titolo: Procedimento e dispositivo per essiccare nastri di materiale continui.
Data del la Domanda: 6.11.1981
Priorit?: -
Mandat ar i o : Rebmann-Kupfer & Co.
Patentanwalte
August-Clockengasse 18
8022 lini r in miri ' Kl C rO
R i f er i mento :
'?(\????? ('?)?(^?? ^ ? IM O 'PER 1 e(^^e t^f>?.T(n <?>? Vprrer V*P>- EE Ox> MT ? ? ? ? _
R I V E N D I C A Z I O N I
1. Procedimento per essiccare nastri di materiale continuo, in particolare nastri di carta in un canale essiccatore, attraverso il quale viene con dotto un mezzo riscal dante, che riscalda il nastro di materiale ed allontana il fluido evaporato dal nastro di materiale, caratterizzato dal fatto che come mezzo riscaldante viene uti lizzato vapore surriscaldato del fluido da allontanare oppure una miscela, ricca in vapore , di gas-vapore, e dal fatto che dal mezzo uscente dal canale essiccatore ( 10 ) viene allontanata come r
vapore di scarico, solo la percentuale di vapore estratta dal nastro di ma^ teriale (20), mentre la percentuale restante del mezzo viene inviata nuovamente nel canale essiccatore (io).
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che una parte del contenuto di calore del vapore di scarico viene estratta mediante una pompa di calore (30, 32, 34 1 36) e inviata al mezzo che rifluisce nel canale essiccatore ("IO ) .
3, Dispositivo per essiccare nastri di materiale continui , in particolare nastri di carta, comprendente un canale essiccatore con una apertura di ingresso ed una apertura di uscita per il nastro di materiale nonch? una apertura di ammissione ed una apertura di scarico per il mezzo riscaldante ed un dispositivo di trasporto per il mezzo riscaldante, caratterizzato dal fatto che il canale essiccatore ?, realizzato sostanzialmente a tenuta di gas, dal fatto che la conduttura di scarico (26) ? collegata tramite un condotto di riflusso (28) con la apertura di introduzione del canale essiccatore ( ??) e dal fatto che ? previ sto un di spositivo di riscaldamento (30, 32, 34, 36) per riscaldare il mezzo fluente nel condotto di riflusso (28) ,
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il canale essiccatore (io) ? dotato di una chiusa di ingresso ed lina chiusa di uscita ( 16) rispettivamente ( 18) .
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di riscaldamento comprende una pompa di calore (30) con un primo scambiatore di calore (32 ) disposto nel condotto di scarico (26) B, valle della diramazione del condotto di riflusso (28) e con un secondo scambiatore di calore (34 ) disposto nel condotto di riflusso (28 ) .
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5? caratterizzato dal fatto che a valle del primo scambiatore di calore (32 ) ? disposto uno scambiatore di calore aggiuntivo (38) , che viene attraversato, da una parte, dal fluido che porta il calore della pompa di calore e, dall'altra, da un mezzo riscaldante
. :. estraneo al processo.
7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui lo scambiatore di calore aggiuntivo (38) ? formato dal condensatore* di un'ulteriore pompa di
calore
Il Mandai - Dr. Ing. G. MCSDIANO
DESCRIZIONI]
L'invenzione ha per oggetto un procedimento per essiccare strisce o nastri.dimateriale continui, in particolare nastri di carta in un canale essiccatore, attraverso il quale viene introdotto contemporaneamente un mez^ zo 'riscaldante che riscalda la striscia di materiale ed allontana il flu?do evaporante dalla striscia di materiale.
Per essiccare strisce di cart a,ed altri nastri di materiali simili, finora sono stati usati essiccatori a tunnel azionati con aria calda. In questo caso viene soffiata aria calda, preferibilmente in direzione opposta alla direzione di moviment? della striscia di materiale, sul substra to bagnato,che viene in tal modo riscaldato. In questo caso la maggior par te dell'acqua contenuta nel substrato evapora, cosicch? il substrato esce dal canale essiccatore allo stato asciutto*
Nei.procedimenti soliti si lavora con esercizio a circolazione d'ariaj cio? la maggior parte della miscela aria-vapore acqueo prelevata,che contiene soltanto una piccola percentuale di vapore, viene riportata nuovamente nel processo come aria fredda. Poich? la percentuale di vapore della miscela ? piccola e quest'ultima prima della rein troduzione nel canale essiccatore, viene riscaldata nuovamente mediante adduzione di energia esterna, una data percentuale di vapor d'acqua nel mezzo riscaldante non ? dannosa.Ad ogni modo si ? dimostrato che per mantenere le prestazioni o l'efficienza di essiccazione ? necessario un apporto di energia esterna notevole, mentre l'energia termica, che ? contenuta nella porzione della miscela che non viene riportata nel processo, va perduta per il processo
Alla base dell'invenzione ? posto il compito di fornire un procedimento del tipo citato all'inizio che, mantentenendo la stessa efficienza di essiccazione, richieda una adduzione di energia esterna sostanzialmente minore.
Questo compito viene assolto secondo l?invenzione grazie al fatto che,come mezzo riscaldante^ viene utilizzato vapore surrisca-lda-to del fini do da allontanare, oppjLre una iniscela di gas-vapore ricca in vapore, e al fatto che dal mezzo uscente dal canale di essiccazione viene allontanata come vapore . di scarico, solo la percentuale di vapore estrattadal nastro di materiale, mentre la parte rimanente del mezzo viene ricondotta nuovamente nel canale essiccatore.
Il forte arricchimento della miscela con vapore porte- con s? i seguenti vantaggi dal punto di vista della tecnica di processo;
a) L'efficienza di essiccazione cresce leggermente al crescere del contenuto di vapore , perch? ad esempio il contenuto di calore di aria contenente vapore in quantit? notevole ? maggiore di quello di aria asciutta.
b) L'asciugatura, cio? l'estrazione di acqua dal materiale da asciugare viene accelerata, poich? la viscosit? dell'acqua da ev?p? rare viene ridotta dall'elevata temperatura di persistenza (temperatura al limite di raffreddamento). Ci? significa che il trasporto di materiale capillare avviene pi? velocemente. La temperatura al limite di raffreddamento diviene pi? elevata nel caso di elevato contenuto di vapore nell'a? qua. La quantit? di calore necessario per la compensazione delle perdite .termiche del mezzo riscaldante pu? essere sottratta almeno parzialmente al vapore di scarico e ricondotta nuovamente al mezzo riscaldante. Questo ? possibile solo perii fatto che il contenuto divapore delmezzo riscaldante e per ci? anche della percentuale di miscela allontanata dal processo ? molto elevato, poich? solo con questi presupposti ? possibile la condensazione di una per centuale elevata della quantit? di vapore estratta.
In tal modo nel procedimento secondo l'invenzione dal^circuito del mezzo riscaldante viene allontanata definitivamente solo la quantit? di vapore che si forma dall1evaporazione del fluidodel substrato, il contenuto di calore di (questa quantit? di vapore essendo ricondotto almeno parzialmente al processo di essiccazione,
L* invenzione ha per oggetto inoltre un dispositivo per essiccare strisce o nastri . di materiale continui, comprendente un canale es_ siccatore con una apertura di ingresso ed una apertura di uscita per la striscia o nastrodi materiale,nonch? tuia apertura di ingresso e una apertura di uscita per un mezzo riscaldante ed un dispositivo trasportatore per il mezzo riscaldante.
Per l'esecuzione del procedimento descritto sopra, seconde l?in venzione, si propone che il canale essiccatore sia realizzato sostanzialmente,a tenuta nei confronti del gas e sia dotato di una chiusa di ingresi so ed una chiusa di uscita, che il condotto di scarico sia collegato con l?apertura di ingresso del canale di essiccazione mediante un condott? di riflusso e che sia previsto un dispositivo riscaldatore per riscaldare il mezzo che fluisce tramite il condotto di riflusso,
Vantaggiosamente il dispositivo di riscaldamento comprende una pompa di calore con un primo scambiatore di calore disposto nel condotto di uscita a valle della diramazione del condotto di riflusso ed un secon? I Q,
do scambiatore di calore disposto nel condotto di riflusso. In tal modo pu?
essere utiilizzata una parte sostanziale del contenuto di c1alore del v.apor'e
di scarico per riscaldare il mezzo riscaldante^che rifluisce ver?
so la apertura di ingresso del canale essiccatore^nuovamente alla sua tem?
peratura operativa.
Per poter introdurre il calore necessario durante l'aw iameni
to'dell'impianto essiccatore e compensare le perdite di calore che si veri |
ficano a causa delriscaldamento della massa asciuttadel substrato, nel cir-!
cuito della pompa di calore pu? essere disposto ancora uno scambiatore di
calore aggiuntivo che viene attraversato da un lato dal mezzo portante il
calore della pompa di calore e dall'altro lato da un mezzo riscaldante e?
straneo al processo. Preferibilmente, questo scambiatore di calore aggiun
tivo ? formato dal condensatore di un'ulteriore pompa di calore^cosicch?
in tal modo a seconda delle condizioni di funzionamento possono essere u-
tilizzate sorgenti di energia come acqua dei torrenti, calore della terra,
acqua di raffreddamento e simili. ,
La caratteristica sostanziale dell'invenzione consiste nel fat?
to che l'impianto descritto prima ? azionato con un mezzo!'riscaldante che !
? saturo di vapore almeno in misura molto elevata di vapore. Soltanto con questi
presupposti risulta sensata l'utilizzazione efficace di pampe di calore.
Il funzionamento con un mezzo riscaldante contenente vapore almeno in mi?
!
sura molto elevata richiede una tenuta pressocch? completa del circuito
del mezzo riscaldante rispetto all'aria esterna, cosa chej? possibile in
corrispondenza dell'ingresso e dell'uscita del nastro, cio?'nella zona delle
chiuse, mediante una tenuta senza contatto del tipo di una cortina d'aria.
'?'
Attraverso il piccolo volume di aria di scarico rispettivamente l 'elevato contenuto di vapore dell 'aria di scarico va persa solo una piccola parte dell ?energia nell 'atmosfera?
La seguente descrizione chiarisce l 'invenzione insieme con i disegni allegati sulla base di esempi di esecuzione . In particolare :
La figura 1 ? una ra.ppresentazione schematica di un impianto essiccatore secondo una prima forma di realizzazione dell?invenzione e
la figura 2 ? una rappresentazione schematica di un impianto essiccatore secondo una seconda forma di realizzazione dell ? invenzione .
Nella figura 1 si vede un canale essiccatore 10 a forma di tunnel con un'apertura di ingresso 12 ed un'apertura di uscita 14. Il canale essiccatore 10 ? realizzato sostanzialmente a tenuta nei confronti del gas e comprende una chiusa di ingresso 16 nonch? una chiusa di uscita 1? che isolano lo spazio interno del canale essiccatore 10 rispetto all 'aria ambiente in modo sostanzialmente a tenuta nei confronti del gas. Una striscia o nastro di materiale, ad esempio un nastro di carta 20, attraversa il cana le essiccatore 10 nella direzione della freccia A.
Nei pressi dell ?estremit? sul lato d'uscita del canale essiccatore 10 viene introdotto in questo canale, tramite un condotto di ingresso 22 e mediante una pompa 24, vapore surriscaldato, oppure una miscela gas-vapore? vapore come mezzo riscaldante ed essiccante. Il mezzo riscaldante riscalda la striscia o il nastr? di carta 20, per cui l 'acqua contenuta nel nastro di carta 20 evapora in gran parte. Il mezzo riscaldante viene allontanato dal canale di scarico 10, insieme con il vapore estratto dal nastro di carta, tramite un condotto di scarico 26 disposto presso l?estremit? sul lato di y ? .
ingresso del canale essiccatore 10?
Dal condotto di deflusso 26 si dirama un condotto di riflusso 28 che riconduce il mezzo riscaldante nuovamente, al condotto di ingresso 22 cosicch? solo la quantit? di vapore estratta dal nastro di carta 20 viene allontanata dal circuito tramite il condotto di deflusso 26 ,
Per poter utilizzare l 'energia contenuta in questo vapore di scarico per il processo di essiccazione, ? prevista una pompa di calore 30 con un primo scambiatore di calore 32 ed un secondo scambiatore di calore 34j un lato dei quali si trova di volta in volta in un circuito indicato dalla freccia 36 del mezzo che porta il calore della pompa di calore 30. L ' altro lato del^ lo scambiatore di calore 32 giace nel condotto di deflusso 26 e viene attra^ versato perci? dal vapore di scarico. Questo scambiatore di calore forma per ci? l'evaporatore della pompa di calore . L'altro lato dello scambiatore di calore 34 al contrario si trova nel condotto di riflusso 28 e viene attraversato perci? dal mezzo riscaldante che fluisce all ' indietro , Questo scambiatore di calore funziona come condensatore nel quale il calore sottratto al vapore di scarico tramite la pompa di calore viene ceduto nu? vamente al mezzo riscaldante alimentato al canale essiccatore 10,
In un esempio pratico il nastro di carta entra ad una temperatura iniziale di 50?C e con una percentuale di massa asciutta di circa il 75$ nel canale essiccatore 10 e viene riscaldato nel canale essiccatore 10 in modo tale^ che lo lascia ad una temperatura di 95?C e con una percentuale di massa asciutta del 92$ ?
\ Il vapore caldo, rispettivamente la miscela di vapore e aria entra nel canale essiccatore 10 tramite il condotto di ingresso 22 ad una temperatura di circa 1603C), mentre il vapore uscente^ rispettivamente la miscela uscente ha una temperatura di circa 154?C. Il mezzo che fluisce all1indietro attraverso il condotto di riflusso 28 deve essere riportato alla temperatura di ingresso con un aumento di 6?C (dove le perdite di calore nei condotti non sono state tenute in considerazione per semplicit?). Il calore qui necessario viene ottenuto per condensazione del vapore di scarico nello scambiatore di calore 32 e fornito al mezzo riscaldante nel condotto di riflusso 28 per mezzo della,pompa di calore.
L'acqua ancora calda proveniente dalla condensazione del vapore nello scambiatore di calore 32 contiene in realt? normalmente delle impurit?, tuttavia pu? essere sempre utilizzata per gli scopi pi? differenti.
La forma di realizzazione secondo la figura 2 si differenzia dalla foiraa di realizzazione descritta per il fatto che nel circuito 36 del mezzo che porta il calore della pompa di calore 30 a valle dello scambiatore di calore 32 ? disposto uno scambiatore di calore ausiliare 38, il cui altro lato viene attraversato da un mezzo portante il calore estraneo al processo. Questo pu? essere ad esempio il vapore di scarico di un altro impianto che viene utilizzato per ottenere calore aggiuntivo per il pr? cesso di essiccazione. Questa quantit? di calore aggiuntiva pu? essere necessaria per compensare le perdite di calore che si verificano durante il riscaldamento della percentuale asciutta del nastro di carta, poich? ilnastro?i carta esce dal canale essiccatore con una temperatura maggiore rispetto alla sua temperatura di ingresso. Inoltre questa sorgente di calore aggiuntiva ? necessaria per l?azionamento dell?impianto,
LO scambiatore di calore 38 pn? essere realizzato ugualmente c?
Claims (3)
- me condensatore di. una pompa di calore che utilizza come sorgente di Calore I 'ad esempio acqua di torrente, calore della terra, acqua di raffredd amento o simi li .La descrizione precedente mostra che mediante l 'invenzione ? possibile ricondurre nel processo di essiccazione una quantit? elevata del calore fornito al processo di asciugatura, cosicch? la quantit? di energia necessaria in totale per il processo di asciugatura viene notevolmente ridotta e pu? venir ridotto l'inquinamento dell'ambiente .R I V E N D I C A 2 I 0 N I1. Procedimento per essiccare nastri di materiale continuo, in particolare nastri di carta in un canale essiccatore, attraverso il quale viene^ con d?tto un mezzo riscaldante, che riscalda il nastro di materiale ed allontana il Khiido evaporato dal nastro di materiale, caratterizzato xial fatto che come mezzo riscaldante viene uti lizzato vap?re surriscaldato del fluido da allontanare oppuso una miscela, ricca in vapore, di g^s-vapore, e dal fatto che dal mezzo uscente\dal canale essiccatore ( lOVviene allontanata come vapore di scarico, solo 1^ percentuale di valore estratta dal nastro di materiale (20) , mentre la percentuale restante del mezzo viene inviata nuovamente nel canale essiccatore ( 10)
- 2. Procedimento secondo la/rivendi c?e ione 1 , caratterizzato dal fatto che ima parte del contenuto di calore del vaiare di scarico viene estratta mediante una pompa di/calore (30, 32 , 34 , 36) e rs?yiata al mezzo che rifluisce nel canale siccatore (io)
- 3. Dispositivo per essiccare nastri di materiale cont?smi, in particolare nadtri di carta, comprendente un canale essiccatore con apertura
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