JP7133626B2 - 石膏ボードを乾燥させるための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート、特に石膏建築ボード、とりわけ石膏プラスターボードを乾燥させるための装置、およびシート、特に石膏建築ボード、とりわけ石膏プラスターボードを乾燥させるための方法に関連する。

石膏は、脱水してスタッコ（硫酸カルシウム半水和物）を形成することができ、その後、再水和し、ボードなどの有用な形状に鋳造、成形、または別様に形成することができる。石膏は、概して、スタッコとして使用するために、概して大気圧で、約１２０～１７０℃の比較的低い温度で粉砕およびか焼することによって調製される。

石膏プラスターボードの生産では、粘稠なスラリーを提供するために、硫酸カルシウム半水和物（スタッコ）を水、および任意選択的にさらなる添加剤と混合する。次いで、このスラリーをライナー、例えば、紙の層の上に鋳造して、特定の厚さの石膏スラリー層を得る。次いで、最上部の石膏スラリー層を、さらなるライナーで被覆する。次いで、ボードを形成するために、間に石膏スラリー層を有する２つのライナーのサンドイッチが一対の形成プレートおよび／またはロールを通過する。スタッコが再水和して硬くなることを許すために、構造がコンベヤーラインに沿って通過する。硬化中、水をスタッコと反応させて硫酸カルシウム二水和物を得て、それによって、石膏を再結晶化により硬化させる。硬化した構造を切断して、所望の長さの複数のボードを提供し、次いで、これらを乾燥システムに移送して、過剰な水を蒸発させることができる。

粘稠な石膏スラリーの取り扱いを可能にするために、十分な水をスタッコに添加して、スラリーを圧送しライナー上に鋳造することができるように粘稠度を調節する必要がある。ライナー上では、スラリーは、ライナー幅全体にわって均質に分布するように十分に流動性である必要がある。したがって、スタッコスラリーは、過化学量論的な量の水を含有する必要がある。スタッコに添加される水の量は、石膏の固化に必要な化学量論的な量を超える。固化後、過剰な水が石膏層内に留まり、上記水を蒸発によって除去する必要がある。

石膏プラスターボードの性能は、石膏層の性能と、石膏層構造の反対側に取り付けられたライナーの性能とによって決定される。石膏層はボードに剛性と衝撃安定性を与えるが、ライナーは石膏プラスターボードに曲げ強度を与える。したがって、石膏層とライナーとの間に十分な接着強度を提供することが重要である。

石膏プラスターボードは通常、生産ラインで連続的な方法で生産される。上に記載されるように、第１のステージでは、石膏スラリーがライナー上に鋳造され、次いで、さらなるライナーが最頂部の湿性石膏層の上に設置される。硬化により石膏層が十分な安定性を獲得した後、複合体が所望のサイズのボードに切断される。次いで、ボードは過剰な水を除去するために乾燥装置へと輸送される。過剰な水の除去は通常、湿性ボードを高温空気と接触させることによって行われる。高温空気は、ボードの表面に沿って通過して水蒸気を吸収する。石膏プラスターボードが乾燥すると同時に、水の蒸発により空気が冷却される。また、石膏繊維ボードは、乾燥装置内で乾燥させて、過剰な水を蒸発させる必要がある。したがって、以下において、「石膏ボード」という用語は、別様に明記されていない限り、「石膏プラスターボード」および「石膏繊維ボード」または他の「石膏建築ボード」を含むことを意味する。

乾燥は大量のエネルギーを消費するため、石膏スラリーに含まれる過剰な水の量は、可能な限り低く保たれるように試みられる。エネルギー消費を低減するさらなる手段として、例えば、乾燥に使用した空気を再循環させることによって、乾燥させるために熱を効率的に使用することが試みられる。次いで、空気は湿性ボードと繰り返し接触し、接触するたびに再加熱される。空気はますます水分が濃くなる。循環する湿潤乾燥空気の一部は、システムから過剰な水分を除去するために分離および放出される。湿った排出空気中に含まれる熱を、例えば、熱交換器で回収して、新鮮な空気を加熱することができる。

乾燥装置の長手方向の方向に沿った熱供給は、石膏ボード中に含まれる過剰な水の量に対応して設計される。石膏ボードは、約６～６０ｍｍの範囲の厚さを有する。固化過程で解放される熱により、石膏ボードは乾燥装置に入るときに約２５～４５℃の温度を有する。次いで、ボードを、約８０～１１０℃、好ましくは約９０～１００℃の温度に均質に加熱して、乾燥を加速させる。乾燥プロセスの始まりでは、石膏ボードは大量の水を含んでいる。したがって、石膏ボードの最も外側の層のか焼の危険、すなわち硫酸カルシウム二水和物が偶発的に硫酸カルシウム半水和物に脱水される危険、を伴わずに、乾燥を加速させるために大量の熱を湿性石膏ボードに供給することができる。したがって、乾燥プロセスの第１のステージでは、概して２００℃超の温度を有する高温空気を高い質量流量で使用することができる。水の蒸発により、石膏ボードは冷却され、石膏の温度は、石膏層を内包するライナーと境を接するゾーンでも約１００℃未満に留まる。したがって、石膏層とそれらに取り付けられたライナーとの間の接着が確保される。

石膏層へのライナーの接着は、少なくとも部分的には、硫酸カルシウム二水和物の結晶がライナー材料中に成長していくことによるものである。石膏とライナーとの間の接着の劣化を防ぐために、石膏層を、約１００℃を超える温度に加熱することは回避されなければならない。石膏プラスターボードの石膏／ライナーの境界面の温度がこの閾値を上回って上昇すると、硫酸カルシウム二水和物が半水和物に転換され、結晶構造が損失され、ひいては、石膏とライナーとの間の接着も損失される。

乾燥プロセスの後期ステージでは、石膏層に依然として含まれる水の量が少なくなり、ひいては、水の蒸発による冷却効果も減少する。さらに、ボードの中心部分に含まれる過剰な水の量は、石膏ボードの外側に提供されたライナーに隣接する部分よりも高い。

乾燥プロセスの終了に向けて、石膏ボードに少量の余剰水しか含まれなくなった時、硫酸カルシウム半水和物の形成による最も外側の石膏層の過剰な加熱を回避するために、熱供給を低下させる必要がある。

乾燥プロセスの終了時には、乾燥させるために使用される空気の温度が、乾燥した石膏ボードを乾燥装置から除去することができるまでにさらに低下される。

乾燥プロセス中に蓄積する排出空気には依然として、効率を増加させるためにプロセスでリサイクルされる大量のエネルギーが含まれる。熱を、例えば、熱交換器で取り戻すことができ、排出空気が新鮮な低温空気とは逆方向の流れで導かれ、それにより、排出空気が冷却され、新鮮な空気が暖められる。排出空気が露点を下回って冷却されると、凝縮熱を、新鮮な空気を暖めるために使用することもできる。

代替として、排出空気を乾燥プロセスで直接再利用することができる。これは、例えば、排出空気を新鮮な空気と混合し、その混合物を乾燥セクションの入口空気として使用することによって行うことができる。

乾燥プロセスの初期ステージでは、高い温度を有する空気が使用されるため、排出空気は依然として、乾燥過程の後期ステージで乾燥媒体として使用されるのに十分な乾燥容量を有する。乾燥空気中に含まれる湿度は、空気の熱容量を増加させる。その結果、空気が、水分をさらに吸い上げるのに十分な容量を有する限り、石膏ボードを乾燥させるために湿潤空気を非常に効率的に使用することができる。
しかしながら、すでに論じられるように、乾燥プロセスの終了に向かって、硫酸カルシウム二水和物から硫酸カルシウム半水和物への形質転換を伴う石膏の過剰な加熱を回避するために、乾燥空気の温度を低下させる必要がある。

乾燥空気の温度を低減する際は、露点を下回らないように注意する必要がある。露点を下回ると、水蒸気が凝縮して液体水が形成される。凝縮水は、石膏ボードの品質を劣化させる場合があり、特に、乾燥装置の腐食を引き起こす場合がある。

したがって、最新技術の乾燥装置では、乾燥プロセスの初期ステージで蓄積する排出空気の一部のみが乾燥プロセスの後期ステージで直接使用され、残りの部分は、例えば、新鮮な空気を暖めるために熱交換器に送給される。

石膏ボードの固化および乾燥は、連続的に実施される。したがって、石膏ボードの生産ラインは、非常に長く、多くの場合、数百メートルの長さを有する。それゆえに、かかる生産ラインは、非常に高い空間的要求を有する。

ＵＳ２０１２／０２４６９６６ （Ａ１）には、シートを乾燥させるための方法および装置が記載されている。シートは、乾燥チャンバに分割された乾燥器を通って誘導され、衝突ジェット曝気により乾燥空気と接触する。衝突ジェット曝気は、交差通気ノズルボックスを利用する。乾燥ステージは、主乾燥ステージと最終乾燥ステージとに分断される。主ステージの個々の乾燥チャンバの排出空気は、収集され、最終乾燥ステージに導入される。実際には、主乾燥ステージの排出空気は、最終乾燥ステージの前半の１つ以上の乾燥チャンバの圧力チャンバに導入される。再循環排出空気の一部は、乾燥チャンバでの乾燥に使用され、別の一部は、後続のそれぞれの乾燥チャンバの吸引チャンバに導入される。上記最終乾燥ステージの後半の１つ以上の乾燥チャンバからの排出空気は、著しく低い温度で抽出される。

ＵＳ６，８３７，７０６（Ｂ２）は、上下のレベルに配置された、いくつかのローラー送給ユニットを備える送給装置を有する石膏プラスターボードのための乾燥ユニットを記載している。乾燥セクションは、概して、いくつかのゾーン、特に、３つの長手方向に換気されるゾーン、２つの高温ゾーンと、それに続く低温ゾーンと、に分割される。上流生産プラントの高い生産容量および長い滞留時間ゆえに、乾燥ユニットは非常に長い。ブラックボードは、ローラー送給ユニットの幅を横切って延在する高温ゾーンの個々のローラー送給ユニットの上下に配置される。ブラックボードは、排他的に、流れる乾燥空気によって加熱され、放射によって追加の熱を石膏プラスターボードに伝達する。熱伝達係数の増加により、乾燥ユニットの長さを低減することが可能である。

ＵＳ５，６５９，９７５には、ボード乾燥プロセスおよび乾燥器が記載されている。ボードを乾燥させるために、ボードは、乾燥器を通ってラック上に誘導され、２つのステージで乾燥空気と接触する。乾燥空気は、より高い乾燥力を有するステージＡでは、より高い温度で、少なくとも平均湿度で供給され、他方のステージＢでは、平均温度で、低湿度で供給される。ステージＡから出て行く空気は、乾燥器のラック内に配置された熱交換器を通ってステージＢに供給される。ステージＢの乾燥空気は、低い湿度および温度を有する乾燥器を通って逆方向の流れで供給され、その結果、ステージＢでは、ボードは凝縮熱および放射熱の両方で乾燥される。したがって、乾燥空気の質量流量の低減のみが、凝縮熱を移送するために必要とされる。一次および二次エネルギーの消費は少ない。

ＵＳ２０１５／０３０８７３９（Ａ１）は、ボードを乾燥させるための乾燥システムであって、ボードが乾燥装置を通って長手方向の方向に沿って搬送される、乾燥システムを記載している。乾燥器の長手方向の方向を含有する支持面でボードを支持するためのローラーが提供される。ボードの面に向かって空気流を方向付けるための空気流入手段が提供される。空気流入手段は、乾燥器の長手方向の方向を横断して延在する下部導管および上部導管を含む。下部導管および上部導管は、空気流をボードの下側および上側に向かってそれぞれ方向付けるための複数の穴を有する。穴を通って導入される空気は、乾燥器の長手方向軸と整合する。それによって、空気と下にあるボードとの間の接触時間、ひいては、乾燥速度が増加する。隣接するローラー間で利用可能な空間と比較して、より大きな導管を提供することによって、導管とボードとの間の間隙のサイズを減少させることができ、かつ／またはボードのそれぞれの面に対向する導管の表面のサイズを増加させ、それに伴って、空気流を乾燥器の長手方向の方向に導くことに役立てることができる。

石膏プラスターボードの年間生産量は、生産現場あたり数百万平方メートルに達することがある。したがって、湿性石膏プラスターボードの乾燥に必要なエネルギーは非常に高く、石膏プラスターの生産におけるエネルギー要件をさらに低減させることが引き続き必要である。さらに、新しい生産ラインの確立には、かなりの金融投資が必要である。

したがって、特許請求される発明の目的は、低エネルギー消費で高い乾燥効率を有する、シート、特に石膏プラスターボードを乾燥させるための装置、およびシート、特に石膏プラスターボードを乾燥させるための方法を提供することであり、本装置は、好ましくは、投資コストが低く、最新技術から既知の生産ラインよりも空間要件が小さい。

これらの目的は、請求項１に記載のシートを乾燥させるための装置、および請求項６に記載のシートを乾燥させる方法によって解決される。

本発明の第１の態様によれば、シートを乾燥させるための装置であって、
－シートを乾燥させるための装置を通ってシートを搬送するための搬送装置と、
－シートを乾燥させるための装置の上流端に向かって配置され、少なくとも１つの乾燥チャンバを備える、第１の乾燥ステージと、
－少なくとも１つの乾燥空気入口を有する上記第１の乾燥ステージの上記少なくとも１つの乾燥チャンバに高温空気を導入するための第１のステージの乾燥空気供給手段と、
－上記第１の乾燥ステージの上記少なくとも１つの乾燥チャンバから排出空気を放出するための空気放出手段と、
－第１の乾燥ステージの下流に配置され、少なくとも１つの乾燥チャンバを備える、第２の乾燥ステージと、
－第１の乾燥ステージの上記少なくとも１つの乾燥チャンバから放出された排出空気を第２の乾燥ステージの上記少なくとも１つの乾燥チャンバに移送するための移送手段と、
－上記第２の乾燥ステージの上記少なくとも１つの乾燥チャンバに上記排出空気を導入するための湿潤乾燥空気供給手段であって、上記湿潤乾燥空気供給手段が、第２の乾燥ステージの上流位置において湿潤乾燥空気を導入するための少なくとも１つの湿潤乾燥空気入口を備える、前記湿潤乾燥空気供給手段と、
－上記湿潤乾燥空気入口の下流に配置された少なくとも１つの補充空気入口を介して、上記第２の乾燥ステージに補充空気を導入するための補充空気供給手段と、を備える、装置が提供される。

本発明による、シートを乾燥させるための装置では、第１の乾燥ステージから放出され、かつ依然として非常に高い温度を有する排出ガスを、第２の乾燥ステージに導入して、シートをさらに乾燥させるために使用する。これらの排出ガス中に含有される湿気は、第１の乾燥ステージでのシートからの水の蒸発によるものである。乾燥空気の湿度が高いほど、乾燥効率が高くなる。

本発明による、シートを乾燥させるための装置では、湿潤乾燥空気入口の下流に配置された少なくとも１つの補充空気入口を介して第２の乾燥ステージに補充空気を導入するための補充空気供給手段が提供される。補充空気は、第１の乾燥ステージから移送され、第２の乾燥ステージの上流位置で第２の乾燥ステージに導入され、次いで、下流へと進行する排出空気を含む、湿潤乾燥空気と混合される。第２の乾燥ステージの上流部分では、湿潤乾燥空気が、第１の乾燥ステージで予備乾燥され、第２の乾燥ステージを通って進行するシート、特に石膏ボードから、さらなる水分を取り込む。同時に湿潤乾燥空気の水分を吸い上げることにより、湿潤乾燥空気が冷却され、露点が上昇する。シートの過剰な加熱を回避するために、湿潤乾燥空気の温度と同等である乾燥温度は、シートが第２の乾燥ステージで下流方向へと進行する間、第２の乾燥ステージの下流端に向かって低下しなければならない。シートに含まれる湿度の量が減少し、ひいては、水の蒸発によってシートに課される冷却効果も減少する。したがって、空気の温度と、第２の乾燥ステージを通って進行するシートの温度とが収束する。硫酸カルシウム半水和物または硬石膏の形成を伴う硫酸カルシウム二水和物のか焼を回避するために、シートの温度を閾値値未満に保つ必要がある。石膏ボードを乾燥させる際、か焼を回避するために、温度を約１００℃未満に保つ必要がある。第２の乾燥ステージの下流位置で湿潤乾燥空気の流れに補充空気を添加することによって、湿潤乾燥空気の露点を低下させ、必要に応じて、補充空気の温度を適切に選択することによって湿潤乾燥空気を冷却することが可能である。したがって、液体水の凝縮およびシートの過剰な加熱が回避される。

好ましくは、補充空気入口は、第２の乾燥ステージの全長の少なくとも３０％、好ましくは少なくとも４０％下流の位置に配置される。

湿潤乾燥空気の温度および露点は、補充空気を添加することによって、第２の乾燥ステージの下流位置で調節され得るため、高い質量流量、好ましくは第１の乾燥ステージからの排出空気のすべてを使用することが可能である。排出空気は、高温および／または高い水分含有量のために高いエネルギー含有量を有し、第２の乾燥ステージの終了に向かって水が凝縮する危険性、または硫酸カルシウム二水和物の硫酸カルシウム半水和物への形質転換を開始し得る乾燥過程の進んだステージで石膏ボードが過剰に加熱される危険性を伴わずに、リサイクルされ得る。補充空気の温度を適宜調節して、第１のステージからの排出空気を含有する湿潤乾燥空気を、カルシウム二水和物の半水和物への形質転換を回避するレベルまで冷却し、乾燥媒体の露点を（乾燥した補充空気で希釈することによって）水の凝縮を回避するのに十分なだけ低下させることができる。

高温空気は、第１の乾燥ステージでシートを乾燥させるために第１の乾燥ステージの乾燥チャンバに導入される空気であると理解される。

第１の乾燥ステージから放出される排出空気は、第１の乾燥ステージでシート、特に石膏ボードの乾燥中に蓄積し、第１の乾燥ステージから放出される乾燥空気の少なくとも一部であると理解される。第１の乾燥ステージから放出される排出空気は、第１の乾燥ステージを形成するか、または第１の乾燥ステージの一部を形成する、１つ以上の乾燥チャンバから放出される排出空気によって形成され得る。特に、第１の乾燥ステージが１つより多い乾燥チャンバを備える一実施形態では、乾燥チャンバは、異なる温度で運転され得る。それゆえ、一実施形態によれば、第１の乾燥ステージから取られる排出空気は、特定の乾燥チャンバから、例えば、シートが第１の乾燥チャンバの他の乾燥チャンバよりも高い温度で乾燥される乾燥チャンバから取られる排出ガスの一部のみによって形成され得る。別の実施形態によれば、第１の乾燥ステージから放出される排出空気は、第１の乾燥ステージのすべての乾燥チャンバから取られる組み合わされた排出空気によって形成される。

湿潤乾燥空気は、シート、特に石膏ボードを乾燥させるための第２の乾燥ステージで使用される空気であると理解される。湿潤乾燥空気は、第１の乾燥ステージから放出される排出ガスによって少なくとも部分的に形成される。湿潤乾燥空気は、第１の乾燥ステージで収集された水分を含有する。湿潤乾燥空気は、第１の乾燥ステージから放出される排出ガスから完全に形成され得るか、または他のソースからの空気を追加的に含有し得る。第２の乾燥ステージに入る際、湿潤乾燥空気は、第１の乾燥ステージから放出された排出空気によって提供される温度を有し得るか、または例えば、加熱装置で第１の乾燥ステージからの排出空気を加熱することによって、より高い温度を有し得る。

補充空気は、湿潤乾燥空気よりも少ない水を含有する、第２の乾燥ステージに導入される（外部）空気であると理解される。

シート、特に石膏ボードは、本発明による、シートを乾燥させるための装置を通って搬送される。シートの搬送は、長手方向の方向に行われる。長手方向の方向は、シートを乾燥させるための装置を通るシートの進行方向に対応する方向であると理解される。シートを乾燥させるための装置は、概して、長手方向の方向にその最大伸長を有し、シートは装置の一端でシートを乾燥させるための装置に送給され、シートは反対側の端で装置から出る。

横断方向または交差方向は、長手方向の方向に直交し、シートの平面に平行な方向であると理解される。

垂直方向は、長手方向の方向に直交し、シートの平面に直交する方向であると理解される。

シートの平面は、最大伸長を有するシートの平面であると理解される。シートの厚さは、シートの平面に直交する方向のシートの伸長である。シートは、シートの反対側に平面表面を備える均一な形態を有する。

シートは、シートを乾燥させるための装置の一端でシートを乾燥させるための装置に入り、反対側の端で装置を去る。「上流」とは、シートがシートを乾燥させるための装置に入る、装置の端の近くに配置される、シートを乾燥させるための装置内の場所であると理解される。「下流」とは、シートがシートを乾燥させるための装置を去る、装置の端の近くに配置される、シートを乾燥させるための装置内の場所であると理解される。

シートを乾燥させるための装置は、シートを乾燥させるための装置を通ってシートを搬送するための搬送装置を備える。最新技術から既知の搬送装置を使用することができる。例示的な搬送装置は、バンドコンベアまたはローラーコンベアである。搬送装置は、シートを乾燥させるための装置を通ってシートを連続的に輸送することを可能にする。

搬送装置は、シート、特に石膏ボードを、乾燥装置を通って乾燥装置の上流端から乾燥装置の下流端まで長手方向の方向に輸送する。乾燥装置の上流端では、シートがシート作製装置、特に石膏ボードを形成するための装置から乾燥装置に移送される。かかるシート作製装置では、シートが形成され、一実施形態によれば、特定のサイズに切断される。シート作製装置およびシートを乾燥させるための装置は両方とも、例えば、石膏ボードを作製するための連続生産ラインの生産ユニットを形成することができる。

搬送装置は、単一のデッキ内の乾燥装置を通ってシートを次々と輸送するように設計され得る。一実施形態によれば、搬送装置は、互いに上下に配置された、いくつかのデッキを備える。それゆえ、シートは、いくつかのデッキ内で同時発生的に乾燥装置を通って搬送され得る。

シート作製装置の容量は通常、非常に高い。シートの乾燥は、シートの所望の湿度レベルに到達するための時間を必要とするため、いくつかのデッキを備えた乾燥器を使用することにより、限定された空間要件で乾燥器の容量を増加させ、乾燥器の容量をシート作製装置の容量に調節することが可能である。

一実施形態によれば、乾燥器に含まれるデッキの数は、４～１６個の範囲内、さらなる実施形態によれば、８～１２個の範囲内で選択される。

一実施形態によれば、各デッキは、乾燥装置を通ってシートを連続的に輸送するための搬送装置を備える。

搬送装置の幅は、第１および第２の乾燥ステージの乾燥チャンバを通ってシートを輸送することを可能にするように選択される。一実施形態によれば、搬送装置の幅は、２～６メートル、さらなる実施形態によれば、３～５メートルの範囲内から選択される。搬送装置の幅とは、シートを輸送するために使用される手段の幅、例えば、乾燥装置を通って進行するバンドの幅、またはシートを輸送するために使用されるローラーの幅を指す。それゆえ、いくつかのシートを、乾燥装置を通って搬送されるように、搬送装置の横断方向に並べて配置することができる。

第１の乾燥ステージは、シートを乾燥させるための装置の上流端に向かって配置され、少なくとも１つの第１ステージの乾燥チャンバを備える。

シートは、第１の乾燥ステージの上流端で少なくとも１つの第１ステージの乾燥チャンバに入ることによって、乾燥装置に入る。

一実施形態によれば、シートを予備加熱するための手段を、第１の乾燥ステージの上流に提供することができる。シートは、シート作製装置から受け取られ、水の蒸発を開始するために加熱されなければならない。シートを予備加熱するための別個の装置を、第１の乾燥ステージの第１の乾燥チャンバの上流に提供することができる。当然ならが、シートを予備加熱するための装置を、シートを乾燥させるための装置に統合することもできる。

シート、特に石膏ボードは、搬送手段によって第１の乾燥ステージを通って長手方向の方向に搬送される。第１の乾燥ステージでは、シートに含有される水の一部が除去される。水を除去するために、熱がシートに加えられる。一実施形態によれば、熱は、シートの表面に沿って流れる高温空気によって加えられ、それによって水分を吸収する。

第１の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバに高温空気を導入するための第１のステージの高温空気供給手段と、第１の乾燥ステージの上記少なくとも１つの乾燥チャンバから排出空気を放出するための空気放出手段と、が提供される。第１のステージの高温空気入口として、最新技術から既知の高温空気を導入するための手段を使用することができる。一実施形態によれば、高温空気の流れをシートの表面に方向付けるためのノズルが提供される。

一実施形態によれば、高温空気入口は、第１の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバ内のシートの輸送面の上および下に提供される。シート、特に石膏ボードの両面に高温空気を吹き付けることによって、乾燥速度を増加させることができ、シート乾燥時の均質な推移を達成し、それによってシート内の亀裂の形成またはでこぼこした表面の発生を回避することができる。

一実施形態によれば、高温空気を導入するための高温空気入口は、シートを乾燥させるための装置の第１の乾燥ステージの上流端、特に第１の乾燥ステージの第１の乾燥チャンバの上流端で、シートを乾燥させるための装置の第１の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバへのシートの入口の近くに位置付けされる。それゆえ、高温空気は、シートの表面に沿って、シートを乾燥させるための装置を通るシートの輸送方向に平行な長手方向の方向に進行する。

高温空気は、１つの場所でのみ、第１の高温空気入口を通って第１の乾燥ステージに導入され得る。しかしながら、一実施形態によれば、第１の高温空気入口の下流の箇所に、第１の乾燥ステージに高温空気を導入するためのさらなる高温空気入口を設置することも可能である。

一実施形態によれば、高温空気入口は、収束手段の両側面の間の中間位置、または搬送手段の側面の片側もしくは両側に位置し得る。一実施形態によれば、空気流は、長手方向の方向に平行な方向に導入され得る。空気流は、シートの輸送方向に対して同じまたは反対の方向を有することができる。

高温空気を調製するために、空気加熱装置を第１のステージの乾燥空気供給手段に提供することができる。最新技術から既知の空気加熱装置を使用して、空気を加熱することができる。空気は、空気供給手段によって空気加熱装置に誘導される。例示的な空気加熱装置は、空気が加熱媒体とは逆方向の流れで移動し、それによって加熱される、熱交換器である。かかる加熱媒体は、例えば、高い水蒸気負荷を有する排出空気であり得る。別の実施形態によれば、少なくとも１つのバーナーが第１のステージの乾燥空気供給手段に提供され、空気が燃料または天然ガスを燃焼させることによって加熱される。次いで、高温空気が、乾燥空気入口で第１の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバに導入される。
さらに、上記第１の乾燥ステージの上記少なくとも１つの乾燥チャンバから排出空気を放出するための排出空気放出手段が提供される。シートから水分を吸い上げた後、高温空気が排出空気の形態で、第１の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバから放出される。放出された排出空気は高温であり、水を吸い上げるためのさらなる容量を有し得るため、放出された排出空気を、シートの（さらなる）乾燥のために再利用することができる。

一実施形態によれば、シートに沿って進行した後、およびシートから水分を取り込んだ後に放出された排出空気の一部は、再循環され、例えば、再循環空気として上流位置で第１の乾燥ステージに再導入される。

一実施形態によれば、少なくとも１つの第１のステージの乾燥チャンバから放出された排出空気の流れを、排出空気を形成する排出部分と、再循環空気の形態で第１の乾燥ステージに再導入される再循環部分と、に分断するための分断手段が提供される。

一実施形態によれば、分断手段は、第１の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバから放出された排出空気の排出部分と再循環部分とを調節するように調節可能である。好ましくは、排出空気のすべてが再循環される。

一実施形態によれば、再循環管が提供される。再循環管は、第１の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバから放出された排出空気の再循環部分を受け取るための分断手段に接続される。再循環管はさらに、高温空気入口を通って再循環空気を再導入するために、第１の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバに接続される。

第１の乾燥ステージに再導入する前に再循環空気を再加熱するために、加熱手段、例えば、バーナーを再循環管内に提供することができる。さらに、再循環管を通って再循環空気を駆動するために、駆動手段、例えば、ファンまたはコンプレッサを再循環管内に提供することができる。

第１の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバから放出された排出空気は、収集されて、第１の乾燥ステージの上記少なくとも１つの乾燥チャンバから放出された排出空気を第２の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバに移送するための移送手段によって、第２の乾燥ステージに少なくとも部分的に移送される。排出空気は、他の空気、例えば、第２の乾燥ステージ内で再循環される空気と混合することができ、第２の乾燥ステージで乾燥媒体として使用される湿潤乾燥空気を形成する。次いで、湿潤乾燥空気は、第２の乾燥ステージの上流位置に配置された湿潤乾燥空気入口で第２の乾燥ステージに導入される。

一実施形態によれば、湿潤乾燥空気は、第１の乾燥ステージから収集された排出空気を含み、排出空気は次いで、第２の乾燥ステージに直接導入される。それゆえ、移送手段は、排出ガスを第１の乾燥ステージから第２の乾燥ステージへと移送する単純な管によって形成され得る。

さらなる実施形態によれば、第１の乾燥ステージの下流端に配置された最後の第１ステージの乾燥チャンバと、第２の乾燥ステージの上流端に配置された第１の第２ステージの乾燥チャンバとの間にバイパスが提供される。バイパスは、例えば、乾燥チャンバ間でシートを移送するために使用される開口部であり得る。それゆえ、第１の乾燥ステージの排出空気は、第１ステージの乾燥チャンバから第２ステージの乾燥チャンバまで流れることによって、第２のステージに直接入ることができる。

第１の乾燥ステージの下流端に配置された最後の第１ステージの乾燥チャンバから第２の乾燥ステージへの排出空気の移送を助けるために、吸引手段を提供することができる。

なおさらなる実施形態によれば、第１の乾燥ステージから収集された排出空気は、第２の乾燥ステージに導入される前に、より高い温度に加熱され得る。したがって、加熱器、例えば、バーナーが移送ラインに提供され、第１の乾燥ステージの上記少なくとも１つの乾燥チャンバから放出された排出空気が、湿潤乾燥空気入口で第２の乾燥ステージに入る前に、加熱される。湿潤乾燥空気入口は、第２の乾燥ステージの上流位置に配置される。

少なくとも１つの乾燥チャンバを備える第２の乾燥ステージは、第１の乾燥ステージの下流に配置される。

第２の乾燥ステージは、第１の乾燥ステージと同様の設計を有し得るか、または第１の乾燥ステージの設計とは異なる設計を有し得る。

乾燥装置の第１の乾燥ステージは、内部に排出空気が収集される乾燥チャンバによって形成される。第２の乾燥ステージは、乾燥チャンバによって形成され、乾燥チャンバでは、第１の乾燥ステージで収集された排出空気が、第１の乾燥ステージで予備乾燥されたシートを乾燥させるために使用される。

第２の乾燥ステージの上流端において、第１の乾燥ステージで部分的に乾燥されたシートは、第２の乾燥ステージを通って長手方向の方向に導入および搬送されながらさらに乾燥され、上流端の反対側の第２の乾燥ステージの下流端から出る。

シート、特に石膏ボードは、搬送手段によって第２の乾燥ステージを通って運搬される。搬送手段は、好ましくは、第１の乾燥ステージから第２の乾燥ステージへのシートの連続的な移送が達成されるように設計される。

第２の乾燥ステージでは、部分的に乾燥されたシート、特に石膏ボードをさらに乾燥させて、第１の乾燥ステージを通過した後のシートに依然として含まれる残留水分を除去する。シートに依然として含まれる水の量は、特に乾燥過程の終了に向かって低くなるため、シートを過剰に加熱しないように注意する必要がある。第２の乾燥ステージの終了に向かって、第２の乾燥ステージを出る前にシートを冷却することができる。

第１の乾燥ステージで放出された排出空気を含む湿潤乾燥空気を導入するために、少なくとも１つの湿潤乾燥空気入口が第２の乾燥ステージに提供される。

湿潤乾燥空気入口は、第２の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバの上流位置に設置される。

第２の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバを通過した後に湿潤乾燥空気を放出するために、第２の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバ内に第２ステージの放出手段が提供される。

一実施形態によれば、湿潤乾燥空気入口および第２ステージの放出手段は、少なくとも１つの乾燥チャンバの両端に、またはその近くに提供される。実施形態によれば、湿潤乾燥空気入口および第２ステージの放出手段は、湿潤乾燥空気の長手方向の空気流を確立するために少なくとも１つの乾燥チャンバの上流端および下流端に配置され得るか、または湿潤乾燥空気の交差方向の流れを確立するために輸送方向の側方に配置され得る。

本発明によれば、上記湿潤乾燥空気入口の下流に配置された補充空気入口で上記第２の乾燥ステージに補充空気を導入するための補充空気供給手段が提供される。

すでに上で説明したように、乾燥プロセスの終了に向かって、シート、特に石膏ボードに含まれる自由水の量は低くなり、水の蒸発によって引き起こされる冷却効率が低下する。さらに、シート、特に石膏ボードのコアに含まれる自由水の量は、シートの表面またはその近くよりも高い。蒸発させるには、水をシートのコアからシートの表面に向かって拡散させて、次いで、蒸発させる必要がある。特に石膏プラスターボードでは、水は、最も外側の石膏層の外側表面に提供される場合、ライナーも通過する必要がある。

補充空気供給手段を湿潤乾燥空気入口の下流に提供することによって、第２の乾燥ステージの長手方向の方向における乾燥空気の温度プロファイルおよび湿度プロファイルを調節することが可能である。高温を比較的高い湿度レベルで、第２の乾燥ステージの初期ステージで使用して、それによって乾燥過程の効率を増加させることができる。補充空気を導入することによって、湿潤乾燥空気の露点が低下し、液体水の凝縮が開始することなく、湿潤乾燥空気の温度を低下させることができる。補充空気の温度および湿度をこのようにして調節することができる。

一実施形態によれば、補充空気を加熱するための加熱器が第２の乾燥ステージに提供される。加熱器は、一実施形態によれば、プロセスの別のステージで生成された熱を使用する熱交換器であり得るか、または別の実施形態によれば、バーナーであり得る。バーナーは、燃料を使用して補充空気を調製することができる。

加熱器は、第２の乾燥ステージに補充空気を導入するための供給ラインに提供され得る。供給ラインでは、新鮮な空気または外部空気を加熱器に供給して、補充空気を得ることができる。それゆえ、補充空気は、第２の乾燥ステージに供給される。

補充空気は、第２の乾燥ステージの乾燥チャンバに直接供給され得る。

別の実施形態によれば、第２の乾燥ステージ内の湿潤乾燥空気を、好ましくは最後の乾燥チャンバに再循環させるために、第２ステージの再循環ラインが提供される。第２ステージの乾燥チャンバを通過する間、湿潤乾燥空気による水分の吸着容量は完全には使用されない。したがって、湿潤乾燥空気の少なくとも一部は、再循環され、第２のステージの乾燥チャンバに再び入ることができる。

一実施形態によれば、第２ステージの再循環ラインにバーナーが提供される。バーナーは、湿潤乾燥空気が第２ステージの乾燥チャンバに再び入る前に、再循環した湿潤乾燥空気を加熱する。

さらなる実施形態によれば、第２ステージの再循環ライン内の湿潤乾燥空気の流れを加速させるための手段、例えば、ファンまたはコンプレッサを、第２ステージの再循環ライン内に提供することができる。

乾燥装置から水分を除去するために、第２ステージの分断部を第２ステージの再循環ライン内に提供することができ、第２ステージの再循環ライン内を流れる湿潤乾燥空気の一部が乾燥チャンバに再循環され、湿潤乾燥空気の別の部分が乾燥装置から除去される。

乾燥装置から除去された湿潤乾燥空気中に含まれる熱を再利用するために、乾燥装置から除去された湿潤乾燥空気を放出するための放出ライン内に熱交換器を提供することができる。

一実施形態によれば、補充空気入口が第２ステージの再循環ライン内に提供される。それゆえ、補充空気は、湿潤乾燥空気と激しく混合されてから、第２ステージの乾燥チャンバに再び入り、シートと接触する。これにより、シートの均質な乾燥が達成される。

さらなる実施形態によれば、第２ステージの再循環ライン内に提供された補充空気入口は、再循環湿潤乾燥空気を加熱するための加熱装置、特にバーナー内の下流に位置する。

一実施形態によれば、第２の乾燥ステージは、１つより多い乾燥チャンバを備える。それゆえ、シートは、交互に配置された乾燥チャンバを通って順番に進行する。第２のステージの乾燥チャンバの壁には開口部が提供され、これにより、１つの乾燥チャンバから隣接する乾燥チャンバへのシートの移送が可能になる。好ましくは、開口部のサイズは、特定の乾燥チャンバ内で乾燥に使用される限定された量の湿潤乾燥空気のみが隣接する乾燥チャンバに移送され、隣接する乾燥チャンバ間の湿潤乾燥空気の交換が最小限に保たれるように選択される。

第１および第２の乾燥ステージの乾燥チャンバ内の空気流の方向は、長手方向または交差方向のいずれかで選択することができる。空気の流れの方向は、第１および第２の乾燥ステージの乾燥チャンバと同じであっても、異なっていてもよい。

長手方向の空気流は、シートを乾燥させるための装置の長手方向の空気流であると理解される。空気流は、シートの輸送方向の方向であっても、シートの輸送方向の方向とは反対であってもよい。長手方向の空気流の場合、空気供給手段および空気放出手段は、一実施形態によれば、長手方向の乾燥チャンバの両端に、またはその近くに設置される。第１および／または第２の乾燥ステージが１つより多い乾燥チャンバを備える一実施形態では、長手方向の空気流の方向は、乾燥チャンバごとに個々に選択され得る。したがって、一実施形態によれば、いくつかの乾燥チャンバ内の長手方向の空気流は、異なる向きを有し得る。乾燥チャンバのうちのいくつかはシートの輸送方向に長手方向の空気流を有するが、他のものはシートの輸送方向と反対方向に長手方向の空気流を有し得る。

空気を導入するための空気供給手段および空気を放出するための空気放出手段の配置は、所望の空気流の方向に依存する。長手方向の空気流の方向がシートの輸送方向の方向である場合、空気供給手段は、シートの輸送方向に対して空気放出手段の上流に配置される。長手方向の空気流の方向がシートの輸送方向の方向と反対である場合、空気供給手段は、シートの輸送方向に対して空気放出手段の下流に配置される。

交差方向の空気流は、シートの輸送方向に直角な方向、好ましくはシートの主表面に平行な方向の空気流であると理解される。交差方向の空気流は、空気供給手段、および乾燥チャンバの反対側に、シートの側端またはその近くの位置で空気放出手段を配置することによって作り出すことができる。別の実施形態によれば、空気供給手段および空気放出手段のうちの一方は、長手方向の方向に走るシートの中心ラインまたはその近くに位置し、もう一方は、シートの側面の片側または両側に、もしくはその近くに配置される。

したがって、交差方向の空気流を有する一実施形態の第１の乾燥ステージでは、空気供給手段は、高温空気を導入するための第１のステージの乾燥空気供給手段に対応し、空気放出手段は、排出空気を放出するための第１のステージの空気放出手段に対応する。第２の乾燥ステージでは、空気供給手段は湿潤乾燥空気供給手段に対応し、空気放出手段は第２のステージの空気放出手段に対応する。

一実施形態によれば、第１および／または第２の乾燥ステージは、交差方向に換気される乾燥チャンバで形成され、乾燥ステージは、好ましくは、１つより多い乾燥チャンバを備える。乾燥チャンバの各々の乾燥条件を、個々に調節することができる。次いで、乾燥ステージの長手方向の方向に温度プロファイルを確立することができ、それにより、乾燥温度を、シート、特に石膏ボード中に存在する水の量に対応して調節することができる。

一実施形態によれば、第１の乾燥ステージは、複数の交差方向に換気される乾燥チャンバを備える。したがって、第１の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバは、交差方向に換気される乾燥チャンバである。一実施形態によれば、第１の乾燥ステージのすべての乾燥チャンバは、交差方向に換気される乾燥チャンバである。交差方向に換気される乾燥チャンバは比較的短く、基本的には、搬送手段の幅および搬送手段上で搬送されるシートを受け取る寸法を有する。

個々の交差方向に換気される乾燥チャンバは、シートの長手方向の輸送方向に対して交差する方向に交互に配置される。

一実施形態によれば、第１の乾燥ステージの乾燥チャンバは、個々に加熱および通気され得る。

第１の乾燥ステージでは、乾燥空気の温度ならびに乾燥空気の流速、乾燥チャンバごとに個々に調節することによって、温度プロファイルを確立することができる。

乾燥プロセスの始まりでは、シート、特に石膏プラスターボードまたは石膏繊維ボードは、高い水負荷を有し、水の蒸発によりシートの効率的な冷却が達成される。高い乾燥速度は、高い温度の乾燥空気および／または高い流速を使用することによって達成され得る。

一実施形態によれば、第１の乾燥ステージは、２つより多い乾燥チャンバを備え、一実施形態によれば、１～４つまたは５つより多い乾燥チャンバを備え、さらなる実施形態によれば、６つより多い乾燥チャンバを備える。さらなる実施形態によれば、第１の乾燥ステージは、３０個未満の乾燥チャンバを備え、さらなる実施形態によれば、２０個未満の乾燥チャンバを備える。

さらなる実施形態によれば、予備乾燥ゾーンが、第１の乾燥ステージの上流に提供される。かかる予備乾燥ゾーンでは、新たに調製された石膏ボードは、高い温度、すなわち、１００℃を上回る温度に加熱された空気が湿性石膏ボードから水を蒸発させるために使用される、第１の乾燥ステージに入る前に、５０～１００℃の範囲の温度に加熱される。

一実施形態によれば、第２の乾燥ステージは、長手方向の方向に換気される少なくとも１つの乾燥チャンバを備える。したがって、第２の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバは、長手方向に換気される乾燥チャンバである。

一実施形態によれば、第２の乾燥ステージは、交互に配置された２つより多い長手方向に換気される乾燥チャンバを備える。一実施形態によれば、第２の乾燥ステージは、５つ未満、さらなる実施形態によれば、４つ未満の長手方向に換気される乾燥チャンバを備える。

さらなる実施形態によれば、第２の乾燥ステージのすべての乾燥チャンバは、長手方向に換気される乾燥チャンバである。

さらなる実施形態によれば、第２の乾燥ステージは、長手方向ならびに交差方向に換気される乾燥チャンバを備える。

空気流を乾燥チャンバの長手方向軸と整合させることによって、空気とボードとの間の接触時間を増加させ、それに伴って、乾燥速度を増加させることが可能である。

一実施形態によれば、第２の乾燥ステージの長手方向に換気される乾燥チャンバは、個々に加熱および通気される。長手方向の温度勾配を確立することができる。

一実施形態によれば、温度および空気流を調節するための制御装置が提供される。

本発明によれば、補充空気入口が第２の乾燥ステージ内に提供される。それゆえ、補充空気を第２の乾燥ステージの乾燥チャンバに導入して、乾燥空気の露点を低下させ、乾燥チャンバ内に存在する空気の温度を調節することができる。

一実施形態によれば、補充空気入口が、湿潤乾燥空気入口の下流の第２の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバに提供され、補充空気を乾燥チャンバに直接導入することができる。乾燥チャンバ内で循環される気流に補充空気を注入するために、ノズルを乾燥チャンバ内に提供することができる。第２の乾燥ステージの長手方向寸法に関しては、補充空気入口の位置は、一実施形態によれば、第２の乾燥ステージの後半で選択される。第２の乾燥ステージの上流半分では、シートをさらに乾燥させて、シートに依然として存在する水分のほとんどを除去する。

一実施形態によれば、第２の乾燥ステージの少なくとも１つの長手方向に換気される乾燥チャンバには、第２のステージの再循環ラインが提供され、補充空気入口が第２のステージの再循環ラインに提供される。第２のステージの再循環ラインは、上流端および下流端で第２ステージの乾燥チャンバに接続される。一実施形態によれば、第２の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバに再循環空気を導入するための圧力を高めるために、第２のステージの再循環ライン内の気流を加速させるための手段、例えば、ファンまたはコンプレッサが提供される。一実施形態によれば、加熱装置、例えば、直接加熱バーナーシステム、または例えばサーマルオイルもしくは蒸気による間接加熱システムが、好ましくは補充空気入口の下流の位置で第２のステージの再循環ライン内に提供される。

一実施形態によれば、第２の乾燥ステージは、少なくとも２つの乾燥チャンバを有し、補充空気入口は、下流方向の最後の加熱チャンバ内に位置決めされる。

一実施形態によれば、第２の乾燥ステージの最後の乾燥チャンバの下流に冷却セクションが提供される。冷却セクションにおいて、乾燥したシートをほぼ室温まで冷却して、次いで、乾燥装置から除去する。

本発明のさらなる態様によれば、シートを乾燥させるための方法が記載される。この方法は、上に記載される乾燥装置を用いて実施され得る。

本発明によれば、シートを乾燥させるための方法であって、湿性シートが、（上に記載される）シートを乾燥させるための装置に導入され、
－部分的に乾燥したシートを得るために、湿性シートが第１の乾燥ステージを通って搬送され、高温空気が少なくとも１つの乾燥チャンバに導入されて湿性シートと接触し、湿性シートから湿度を蒸発させ、
－排出空気が、第１の乾燥ステージの上記少なくとも１つの乾燥チャンバから放出され、上記排出空気が、第１の乾燥ステージの上記少なくとも１つの乾燥チャンバから収集され、
－部分的に乾燥したシートが、少なくとも１つの乾燥チャンバを備える第２の乾燥ステージを通って搬送され、
－第１の乾燥ステージの上記少なくとも１つの乾燥チャンバから収集された排出空気の少なくとも一部が、湿潤乾燥空気中に含まれ、上記湿潤乾燥空気が、第２の乾燥ステージの上流位置において第２の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバに導入され、
－乾燥したシートを得るために、補充空気が、湿潤乾燥空気を導入するための上流位置の下流の位置で第２の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバに導入され、
－乾燥したシートが、シートを乾燥させるための装置から除去される、方法が提供される。

本発明の方法によれば、湿性シートは、第１の乾燥ステージで部分的に乾燥され、それにより、生産後にシートに含まれる（余剰）水の一部が除去される。乾燥させるために、高温空気がシート上に吹き付けられ、湿性シートから水が吸い上げられた後、排出空気が第１の乾燥ステージから除去される。第１の乾燥ステージで得られた排出空気は、収集され、第１の乾燥ステージから受け取った部分的に乾燥したシートを乾燥させるための第２の乾燥ステージで少なくとも部分的に使用される。

第１の乾燥ステージで収集される排出空気は、依然として高温であり、含まれる湿度のレベルにより、高い熱容量を有し、ひいては、高い乾燥容量を有する。したがって、第２の乾燥ステージにおける湿潤乾燥空気中に含まれる排出空気の割合が高くなるように選択される場合、非常に有利である。一実施形態によれば、湿潤乾燥空気が第２のステージの乾燥チャンバに導入される部位で湿潤乾燥空気中に含まれる排出空気の量は、１０体積％よりも大きく選択され、一実施形態によれば、３０体積％よりも大きく選択される。一実施形態によれば、湿潤乾燥空気中に含まれる排出ガスの量は、５０体積％未満であり、さらなる実施形態によれば、例えば、風速計または差圧測定によって決定される場合、４０体積％未満である。第２のステージの乾燥チャンバに導入される湿性空気の量は、その乾燥ステージで所望される温度および水分含有量に依存する。例えば、１６０℃未満の温度は、水分含有量が３００ｇ／ｋｇ未満の乾燥した空気、好ましくは２００ｇ／ｋｇ未満の乾燥した空気を可能にする。

さらに、高温の湿潤乾燥空気を使用して乾燥効率を増加させることが有利である。シートの材料が温度に敏感である場合に効果的な冷却を可能にするのに十分な水がシート内で利用可能である限り、湿潤乾燥空気の温度を高く選択することができる。

しかしながら、特に、第２の乾燥ステージで長手方向の空気流が使用され、第１の乾燥ステージからの排出空気の使用により空気流中に高い水負荷が存在する場合、液体水の凝縮が、シートを乾燥装置から除去するために冷却する必要がある場合、乾燥過程の終了に向かって生じることがある。さらに、シート中に存在する残留水の量は、乾燥過程の終了に向かって低くなるため、水の蒸発による冷却効率も低い。したがって、特に高い湿度レベルが湿潤乾燥空気で用いられる場合、過剰な加熱が起こりやすい。

本発明によれば、第２の乾燥ステージの下流位置で、好ましくは最後の乾燥ステージで補充空気を添加して、部分的に乾燥したシートを乾燥させるために、第２の乾燥ステージの上流位置で使用される湿潤乾燥空気流の露点を低下させる。

したがって、補充空気の添加により、第２の乾燥ステージで乾燥させるために使用される空気の温度が、乾燥過程の終了に向かって第２の乾燥ステージで低下する際の、液体水の凝縮を回避する。さらに、補充空気の温度を適宜調節することによって、高温の湿潤乾燥空気流を、第２の乾燥ステージの下流位置でシートを過剰に加熱する危険を伴わずに、第２の乾燥ステージの上流部分で、部分的に乾燥したシートを乾燥させるために使用することができる。これは、石膏プラスターボードの乾燥中に硫酸カルシウム二水和物のか焼を回避する必要があるため、この方法を、石膏プラスターボードを乾燥させるために使用する場合、特に重要である。硫酸カルシウム二水和物が硫酸カルシウム半水和物またはさらには硬石膏に形質転換する場合、サンドイッチされた石膏層へのライナーの接着が損なわれる。

本発明の方法によって乾燥される湿性シートは、シートを生産するための生産ユニットから受け取られる。湿性シートは、既知の方法によって生産される。シートが石膏プラスターボードである一実施形態によれば、石膏プラスターボードは、水性スタッコスラリーをライナーに塗布し、次いで、形成されたスタッコスラリー層の頂部を別のライナーで被覆することにより既知の方法によって形成される。ライナーは、最新技術から既知の材料で作製される。例示的なライナー材料は、厚紙、ホイルまたは布帛の形態の合成材料、ガラス繊維布帛である。他のライナー材料を同様に使用することもできる。

シートの厚さ、特に石膏層が間に配置されたライナーからなるサンドイッチは、既知の方法で調節される。ボードは、好ましくは６ｍｍより厚く、６０ｍｍより薄く、好ましくは３０ｍｍより薄い場合がある。

基本的に、シートは、シートが乾燥装置で処理され得る限り、ほとんどすべてのサイズおよび厚さを有し得る。

石膏プラスターボードを乾燥させるために、本発明による方法を使用する場合、かかるボードは、任意のサイズおよび厚さを有し得る。石膏プラスターボードのサイズおよび厚さは、乾燥装置の寸法によって限定される。本発明による方法の使用により乾燥される石膏プラスターボードは、通常、５ｍｍ超の厚さ、一実施形態によれば、６ｍｍ超の厚さ、なおさらなる実施形態によれば、８ｍｍ超の厚さを有する。さらなる実施形態によれば、石膏プラスターボードは、６０ｍｍ未満の厚さ、一実施形態によれば、４０ｍｍ未満の厚さ、さらなる実施形態によれば、３０ｍｍ未満の厚さを有する。しかしながら、より大きいまたはより小さい厚さの石膏プラスターボードを、本発明の方法により乾燥させることもできる。請求される発明によって乾燥されるシートまたは石膏プラスターボードの典型的な寸法は、１ｍ超、一実施形態によれば、１．５ｍ超、さらなる実施形態によれば、９ｍ未満、好ましくは１．２～５ｍの幅および／または長さである。

乾燥装置の第１のステージに入る際、シート、特に石膏プラスターボードは、２０重量％超、別の実施形態によれば、３０重量％超の自由水含有量を有する。一実施形態によれば、シート、特に石膏ボードは、４０重量％未満、一実施形態によれば、３５重量％未満の自由水含有量を有する。

一実施形態によれば、乾燥装置に入る前のシートは、２０℃超、一実施形態によれば、２５℃超の温度を有する。一実施形態によれば、シートは、５０℃未満、さらなる実施形態によれば、４５℃未満の温度を有する。

湿性シートは、第１の乾燥ステージおよび第２の乾燥ステージを通過することによって乾燥する。第１の乾燥ステージでは、シートに含まれる過剰な水のほとんどが蒸発する。第２の乾燥ステージでは、第１の乾燥ステージを通過した後にシートに依然として含まれる残留水が除去され、シートは、好ましくは乾燥装置から出る前に室温まで冷却される。

過剰な水または自由水は、シートを構成する化合物に化学的に結合していない水であると理解される。それは約１００℃の温度で乾燥させることによって蒸発により、シートから除去され得る。本発明の方法により石膏ボードを乾燥させる場合、過剰な水は、硫酸カルシウム二水和物の形態で結合されていない水であると理解される。

第１および第２の乾燥ステージにおいて、シートは乾燥空気と接触する。乾燥空気はシートの表面に沿って流れ、シートから蒸発した水を吸収する。空気流は、シートの長手方向の輸送方向に対して長手方向の方向に方向付けされる。長手方向の空気流は、シートの輸送方向であっても、シートの輸送方向と反対であってもよい。

別の実施形態によれば、乾燥空気の気流は、シートの長手方向の輸送方向に対して横断方向である。横断方向の空気流を、シートの一方の側面で乾燥チャンバに導入し、次いで、例えば、シートの側方に空気を吸い出すことによって、シートの表面を横切る流れを反対側の側面で放出することができる。しかしながら、一実施形態によれば、乾燥空気がシートの側面に流れて、シートの両側面で吸い出されるように、乾燥空気をシートの両側面の間の位置でシートの表面に吹き付けることによって横断方向の空気流を開始することもできる。

一実施形態によれば、第１および／または第２の乾燥ステージでは、第１の空気流をシートの頂面に提供し、第２の空気流をシートの底面に提供して、乾燥効率を増加させ、調和する。

シートの乾燥は、基本的に大気圧で実施される。空気流の方向付けを開始するために、空気流が空気流の流入点でのより高い圧力レベルから、乾燥チャンバからの空気流の放出点でのより低い圧力レベルに方向付けられるように、乾燥チャンバにわずかな圧力差を提供することができる。圧力差は、乾燥チャンバの１つの部位で空気流を注入すること、および／または空気流の注入部位から離れた部位で空気流を抽出することによって提供される。

第１および第２の乾燥ステージの乾燥チャンバ内の空気流の速度は、一実施形態によれば、２ｍ／秒～４０ｍ／秒の範囲内、一実施形態によれば、５ｍ／秒～３０ｍ／秒、好ましくは８～２２ｍ／秒の範囲内で調節される。

シートは、一実施形態によれば、第１および第２の乾燥ステージを通って連続的に搬送される。一実施形態によれば、搬送速度は、０．２ｍ／分～８．５ｍ／分の範囲内、さらなる実施形態によれば、１．０ｍ／分～５．０ｍ／分の範囲内で選択される。

湿性シートは、第１の乾燥ステージを通って搬送され、高温空気と接触する。高温空気を少なくとも１つの乾燥チャンバに導入して、湿性シートと接触させ、湿性シートから湿度を蒸発させて、部分的に乾燥したシートを得ることができる。

一実施形態によれば、第１の乾燥ステージには横断方向の空気流が好ましい。

第１の乾燥ステージで乾燥させるために使用される高温空気中に含まれる水分の平均量は、一実施形態によれば、２００ｇ／ｋｇ～８００ｇ／ｋｇの範囲内、一実施形態によれば、２５０ｇ／ｋｇ～５００ｇ／ｋｇ（ｇ_{ｗａｔｅｒ}／ｋｇ_{ｄｒｙ ａｉｒ}）の範囲内で調節される。

さらなる実施形態によれば、第１の乾燥ステージの乾燥チャンバに入る際、第１の乾燥ステージで乾燥させるために使用される高温空気の温度は、１４０℃より高くなるように、さらなる実施形態によれば、１７０℃より高くなるように調節される。

さらなる実施形態によれば、乾燥チャンバに入る際、第１の乾燥ステージで乾燥させるために使用される高温空気の温度は、２８０℃未満になるように調節され、さらなる実施形態によれば、２５０℃未満になるように調節され、なおさらなる実施形態によれば、２００℃未満になるように調節される。

一実施形態によれば、第１の乾燥ステージは、乾燥チャンバによって形成された、いくつかの乾燥セクションを備え、シートは、第１ステージの乾燥チャンバ／セクションを連続的に通過する。これにより、各乾燥チャンバ／セクションで乾燥させるために使用される条件を個々に適合させることができる。特に、温度プロファイルは、長手方向の方向、すなわち、シートの輸送方向で確立され得る。

第１の乾燥ステージで乾燥させるために使用される高温空気がシートを横断方向または長手方向の方向に通過させる一実施形態によれば、第１の乾燥チャンバ内の高温空気は、１２０～３００℃の範囲内、さらなる実施形態によれば、１６０～２７０℃の範囲内の温度に調節される。

例えば、第１の乾燥ステージで乾燥させるために使用される高温空気の温度は、最高温度に到達するまで、シートの輸送方向に乾燥チャンバ／セクション間で段階的に増加する。

最高温度は、一実施形態によれば、３００℃未満になるように選択され、さらなる実施形態によれば、２２０℃未満になるように選択される。さらなる実施形態によれば、最高温度は、少なくとも１１０℃になるように選択される。

１つの乾燥チャンバ／セクションから次の乾燥チャンバ／セクションに進むときの温度の増加は、一実施形態によれば、３０℃未満、さらなる実施形態によれば、２０℃未満、さらなる実施形態によれば、１０℃未満である。さらなる実施形態によれば、１つの乾燥チャンバ／セクションから次の乾燥チャンバ／セクションに進むときに、最高温度に到達するまでの温度の増加は、少なくとも２℃、さらなる実施形態によれば、少なくとも４℃である。

さらなる実施形態によれば、第１の乾燥ステージで乾燥させるために使用される高温空気の温度は、第１の第１ステージの乾燥チャンバから第２の第１ステージの乾燥チャンバまでで、少なくとも１０℃増加する。

最大温度に到達した後、高温空気の温度は、さらなる実施形態によれば、１つの乾燥チャンバ／セクションから次の乾燥チャンバ／セクションに進むときに段階的に低下する。第１の乾燥ステージの終了に向かって、シートに含まれる残留水の量が低下し、水の蒸発によって引き起こされる冷却効果が低下する。一実施形態によれば、温度は、１つの乾燥チャンバ／セクションから次の乾燥チャンバ／セクションに進むときに、１～２０℃だけ低下する。

１つの乾燥チャンバ／セクションから次の乾燥チャンバ／セクションに進むときの温度の増減は、シートに存在する水分の量、および水の蒸発によって達成される冷却効果に応じて調節される。温度の増減は、乾燥中のシートの劣化を回避するために、シート、特にシートの表面近くの温度、特にシートの表面の温度が閾値の値を超えないように調節される。

一実施形態によれば、第１の乾燥ステージで乾燥させるために使用される高温空気の温度は、シートの温度が１１０℃未満、一実施形態によれば、１０５℃未満になるように調節される。シートの温度は、シートの表面で測定される。

さらなる実施形態によれば、第１の乾燥ステージで乾燥させるために使用される高温空気の温度は、シートのコア温度が１００℃以下になるように調節される。一実施形態によれば、シートのコア温度は、少なくとも９０℃であり、一実施形態によれば、少なくとも９５℃である。これらの境界内で、シートの効率的で均質な乾燥が達成される。

乾燥空気の乾燥容量を効率的に活用するために、一実施形態によれば、第１の乾燥ステージで乾燥させるために使用される高温空気の少なくとも一部は、第１ステージの乾燥チャンバからの放出後に再循環される。放出された排出空気が乾燥チャンバに再び入れられて、さらなる水を取り込む。

さらなる実施形態によれば、再循環乾燥空気は、乾燥チャンバに再び入る前に加熱される。

第１の乾燥ステージから水分を放出するために、一実施形態によれば、第１の乾燥ステージで乾燥させるために使用される高温空気の一部は、乾燥チャンバ通過後、第１の乾燥ステージから排出空気として放出される。

乾燥させるために使用され、乾燥チャンバ通過後に第１の乾燥ステージから排出空気として放出される高温空気の量は、乾燥器の容量、第１ステージの乾燥チャンバを通過する高温空気の量、高温空気の温度、シートおよび高温空気中に含まれる水の量、ならびにその他のプロセスパラメータに応じて調節される。一実施形態によれば、高温空気が少なくとも１つの乾燥チャンバを通って通過した後に第１の乾燥ステージから放出される排出空気の量は、例えば、風速計または差圧測定によって決定される場合、乾燥チャンバから放出される空気の少なくとも１０体積％、さらなる実施形態では、乾燥チャンバから放出される空気の少なくとも２０体積％、なおさらなる実施形態によれば、乾燥チャンバから放出される空気の５０体積％未満になるように選択される。

少なくとも１つの第１ステージの乾燥チャンバ通過後に第１の乾燥ステージから放出される排出空気は、一実施形態によれば、１２０～２２０℃の範囲の温度を有し、さらなる実施形態によれば、１４０～１８０℃の範囲内の温度を有する。

第１の乾燥ステージから放出された排出空気は、高温空気が少なくとも１つの第１ステージの乾燥チャンバを通って通過する間に吸収された水分を含有する。一実施形態によれば、第１の乾燥ステージから放出される排出空気中に含まれる水の量は、２００ｇ／ｋｇ～８００ｇ／ｋｇの範囲内、一実施形態によれば、２５０ｇ／ｋｇ～５００ｇ／ｋｇ（ｇ_{ｗａｔｅｒ}／ｋｇ_{ｄｒｙ ａｉｒ}）の範囲内で調節される。

一実施形態によれば、第１の乾燥ステージの乾燥チャンバから放出された排出空気は、収集され、第１ステージの排出空気の結合流と結合する。次いで、排出空気の結合流は、第１ステージの乾燥チャンバ（複数可）に再循環される部分と、第１の乾燥ステージから排出空気として排出され、第２のステージで湿潤乾燥空気として使用されかまたは処分され得る部分と、に分割される。

第１の乾燥ステージ通過後に、部分的に乾燥したシートが得られる。シート、特に石膏ボードは、湿性ボードの重量に関して、一実施形態によれば、１０～３０重量％の量、さらなる実施形態によれば、１５～２５重量％の量の水を含む。

本発明の方法によれば、部分的に乾燥したシートは、第１の乾燥ステージを通過した後、部分的に乾燥したシートを追加的に乾燥させるため、および任意選択的に冷却するために、第２の乾燥ステージに入る。

エネルギー効率と乾燥効率を最適化するために、第１の乾燥ステージの上記少なくとも１つの乾燥チャンバから収集された排出空気の少なくとも一部が、湿潤乾燥空気中に含まれ、第２の乾燥ステージの上流位置において第２の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバに導入される。

第１の乾燥ステージから収集された排出空気は、第２の乾燥ステージの湿潤乾燥空気で使用される。湿潤乾燥空気は、専ら第１の乾燥ステージから導入される排出空気によって、または第１の乾燥ステージからの排出空気を他のソースから得られる乾燥空気と混合することによって形成され得る。かかるソースは、例えば、第２の乾燥ステージで再循環された空気、または加熱された新鮮な空気もしくは他のソースからの空気、例えば、他のプロセスから得られる空気であり得る。

第１の乾燥ステージから受け取られ、湿潤乾燥空気中に含まれる排出空気は、第２の乾燥ステージの上流位置で入れられる。上流位置は、部分的に乾燥したシートが第２の乾燥ステージに入る箇所により近い位置であると理解される。

第２の乾燥ステージが１つより多い乾燥チャンバを備える一実施形態では、第１の乾燥ステージの排出空気／湿潤空気を、第２の乾燥ステージの上流位置の乾燥チャンバに導入することができる。上流位置は、シートの輸送を長手方向の方向に見た場合、第２の乾燥ステージの最後の乾燥チャンバではないと理解される。一実施形態によれば、上流位置は、シートの長手方向の輸送方向で見た場合、第２の乾燥ステージの少なくとも２つの乾燥チャンバの最初の乾燥チャンバであり得る。

排出空気は、例えば、第１の乾燥ステージの最後の乾燥チャンバと第２の乾燥ステージの第１の乾燥チャンバとの間の空気流を可能にすることによって、または第１の乾燥ステージの排出空気を、例えば、ノズルを介して、乾燥チャンバに直接導入することによって、第２の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバに直接導入され得る。別の実施形態によれば、第１の乾燥ステージの排出空気は、例えば、第２ステージの再循環ラインを介して第２の乾燥ステージで再循環される乾燥空気に排出空気を添加することによって、第２の乾燥ステージに間接的に導入され得る。

湿潤乾燥空気を得るために再循環空気と混合することによって第１の乾燥ステージからの排出空気が第２の乾燥ステージに入る実施形態では、湿潤乾燥空気は、一実施形態によれば、乾燥チャンバの一端で第２ステージの乾燥チャンバに入り、乾燥チャンバを通過し、部分的に乾燥したシートから水を吸い上げた後、湿潤乾燥空気が、第２ステージの乾燥チャンバの反対側の端で放出される。

湿潤乾燥空気の温度は、上流位置で第２の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバに入る際、一実施形態によれば、１２０～１８０℃の範囲内、別の実施形態によれば、１３０～１６０℃の範囲内で調節される。

湿潤乾燥空気の温度は、好適な方法によって調節され得る。温度を増加させる必要がある一実施形態では、湿潤乾燥空気が、例えば、加熱器によって加熱される。温度を低下させる場合には、新鮮な空気を添加することができるか、または熱交換器を通過させることによって熱を抽出することができる。

一実施形態によれば、第２ステージの乾燥チャンバに入る前の湿潤乾燥空気は、２００ｇ／ｋｇ～８００ｇ／ｋｇの範囲内、一実施形態によれば、２５０ｇ／ｋｇ～５００ｇ／ｋｇ（ｇ_{ｗａｔｅｒ}／ｋｇ_{ｄｒｙ ａｉｒ}）の範囲内の量の水分を含む。

本発明の方法によれば、湿潤乾燥空気の露点および温度を調節するために、補充空気が湿潤乾燥空気を導入する上流位置よりも下流の位置で第２の乾燥ステージの少なくとも１つの乾燥チャンバに導入される。

本発明による方法では、補充空気が第２の乾燥ステージの下流位置で導入される。補充空気を添加することによって、湿潤乾燥空気の露点が低下する。したがって、第２の乾燥ステージの上流部分で、高い水負荷を有する、乾燥させるための湿潤乾燥空気を使用することが可能である。高い水負荷を有する湿潤乾燥空気は、高い熱容量を有し、ひいては、シートを乾燥させるために効率的に使用され得る。

さらに、第２の乾燥ステージの上流セクションでシートを乾燥させるために使用される湿潤乾燥空気は、乾燥効率を増加させるために、高い温度を有し得る。

一実施形態によれば、補充空気の温度は、補充空気入口の箇所、すなわち、補充空気が湿潤乾燥空気に注入される位置で、湿潤乾燥空気の温度よりも低く選択される。補充空気の温度は、一実施形態によれば、８０～１８０℃の範囲内、一実施形態によれば、１００～１４０℃の範囲内で調節される。

さらなる実施形態によれば、補充空気は、最初に再循環空気と混合され、次いで、加熱装置、例えば、バーナーを通過させることによって所望の温度に加熱される。加熱装置通過後の空気の温度は、一実施形態によれば、８０～１８０℃の範囲内、さらなる実施形態によれば、１００～１４０℃の範囲内で調節される。

補充空気中に含まれる水分の量は、補充空気入口の箇所、すなわち、補充空気が湿潤乾燥空気に注入される位置で、湿潤乾燥空気中に含まれる水分の量よりも低く選択される。補充空気中に含まれる水分の量は、一実施形態によれば、１０～１００ｇ_{ｗａｔｅｒ}／ｋｇ_ａｉｒの範囲内、さらなる実施形態によれば、２０～８０ｇ_{ｗａｔｅｒ}／ｋｇ_ａｉｒの範囲内で選択される。

第２の乾燥ステージで乾燥された後、シートは、任意選択的に冷却され、次いで、乾燥装置を去る。

一実施形態によれば、乾燥後にシートを冷却するための冷却セクションが提供される。一実施形態によれば、冷却セクション内の温度は、１０～８０℃の範囲内、さらなる実施形態によれば、２０～６０℃の温度に調節されて、次いで、乾燥装置から除去される。冷却セクションにおいて乾燥したシートに冷却空気を吹き付けることによって、冷却を達成することができる。

添付の図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。図面の図は次のことを示している。
図１は、本発明による、シートを乾燥させるための装置の模式図である。 図２は、本発明による、シートを乾燥させるための装置を通過する間のシートの温度を示す図である。 図１は、本発明による乾燥装置１の模式図を表示している。乾燥装置は、第１の乾燥ステージ２および第２の乾燥ステージ３を備える。第１の乾燥ステージ２の上流には予備加熱ゾーン４が配置され、第２の乾燥ステージ３の下流には冷却ゾーン５が配置される。

新鮮な空気を加熱するために、第１の熱交換器６が提供される。第１の新鮮な空気の管７が第１の熱交換器６の加熱部に接続され、新鮮な空気が第１のファン８によって吸い込まれる。熱交換器６を通過した後、新鮮な空気が加熱され、好ましくは８０～１５０℃の範囲内に調節された温度を有する予備加熱空気が得られる。予備加熱空気は、予備加熱空気管９を介して予備加熱ゾーン４に導入される。予備加熱ゾーン４を通過した後、予備加熱空気は、予備加熱ゾーン４から予備加熱空気を吸い込むための第２のファン１１を装備した予備加熱空気放出管１０を介して、放出される。

第１の新鮮な空気の管７を通って吸い込まれた新鮮な空気を加熱するために、熱交換器６は、その冷却部で第１の乾燥ステージ２の排出ラインに接続される。

熱交換器６で新鮮な空気を加熱するために、第１の乾燥ステージで生産され、高い湿度および高い温度を有する排出空気は、湿潤高温排出空気管１２を介して熱交換器６に導入される。湿潤高温排出空気管１２には、第１の乾燥ステージ２から受け取った湿潤高温排出空気を熱交換器６に押し込むための第３のファンが提供される。第１の乾燥ステージから受け取った湿潤高温排出空気は、新鮮な空気の管７を通って導入される新鮮な空気とは逆方向の流れで熱交換器６を通過する。新鮮な空気および予備加熱空気の温度が低いため、第１の乾燥ステージから受け取った湿潤高温排出空気が、湿潤高温排出空気の露点を下回って冷却され、ひいては、凝縮熱を使用して、予備加熱ゾーン４で予備加熱空気として使用される新鮮な空気を暖めることもできる。

シート、特に石膏ボードは、予備加熱ゾーン４を通って加熱装置１に導入される。シートは、第１の乾燥ステージ２に入る前に、約４０～８０℃のコア温度に加熱される。

第１の乾燥ステージ２は、横断方向に通気される７つの乾燥チャンバ２ａ～２ｇを備える。高温空気入口、および排出空気を放出するための放出手段（図示せず）は、横断方向の空気流を誘引するように、横断方向に通気された乾燥チャンバ２ａ～２ｇの両端に配置される。

新鮮な空気は、第４のファン１４によって周囲から吸い込まれ、第２の新鮮な空気の管１６を介して第２の熱交換器１５に導入される。

第２の熱交換器１５を通過した後、新鮮な空気は、好ましくは８０～１４０℃の温度まで暖められ、暖められた新鮮な空気は、暖められた新鮮な空気の管１７に導入される。

各乾燥チャンバ２ａ～２ｇには、暖められた新鮮な空気の管１７に接続されたバーナー１８が装備される。暖められた新鮮な空気は、燃料、例えば、天然ガスと混合され、燃焼することによって、暖められた新鮮な空気がさらに加熱される。次いで、バーナー１８から得られた高温空気が、高温空気入口（図示せず）を介して第１の乾燥ステージ２の乾燥チャンバ２ａ～２ｇに導入される。

乾燥チャンバ２ａ～２ｇを通過した後、高温空気は、乾燥装置１の第１の乾燥ステージ２を通って搬送されるシートから水を吸収し、排出空気として第１のステージの排出管１９を通って放出される。各第１のステージの乾燥チャンバ２ａ～２ｇには、結合排出管１９に結合された個々の第１のステージの排出管１９ａ～１９ｇが装備される。

排出管１９内に提供された分断部２０において、排出空気の流れは、第１の排出管１２を通って、排出空気中に含まれる熱を回収するための第１の熱交換器６に誘導される部分と、再循環される部分と、に分割される。第１の排出管１２に誘導される排出空気の割合と、再循環される排出空気の割合と、を調節することができる。一実施形態によれば、排出空気の約２０～５０体積％が第１の排出空気管１２に誘導され、残りの排出空気が再循環される。

第１のステージの再循環管２１が分断部に接続され、第１のステージの再循環管２１を通って再循環排出空気を押し込むために、第５のファン２２が再循環管２１内に提供される。第１のステージの再循環管２１は、再循環排出ガスをバーナー１８ａ～１８ｇに導入するために、バーナー１８ａ～１８ｇに接続された個々の接続管２１ａ～２１ｇを備える。再循環排出空気は、暖められた新鮮な空気の管１７を介してバーナー１８ａ～１８ｇに導入される、暖められた新鮮な空気と混合される。再循環排出ガスは、暖められた新鮮な空気および燃料と一緒に燃焼されて、第１の乾燥ステージ２の乾燥チャンバ２ａ～２ｇに導入するための高温空気を提供する。

第１の乾燥ステージ内の空気流は、バルブ２３によって調節することができる。

第１の乾燥ステージ２の下流端に配置された最後の乾燥チャンバ２ｇは、第２の乾燥ステージ３の第１の乾燥チャンバ３ａのポート２４に接続される。ポート２４では、第１の乾燥ステージ２を通過した後のシートが第２の乾燥ステージ３に導入される。

第２の乾燥ステージ３は、長手方向の方向に連続的に配置された３つの第２ステージの乾燥チャンバ３ａ～３ｃを備える。第２ステージの乾燥チャンバ３ａ～３ｃは、長手方向に通気される。

第６のファン２５がポート２４に接続され、ファンが、空気を、第１の乾燥ステージの最後の下流の乾燥チャンバ２ｇから、およびポート２４を介して第２の乾燥ステージの第１の乾燥チャンバ３ａから吸い込む。第１の乾燥ステージの最後の乾燥チャンバ２ｇからの排出空気と、第２の乾燥ステージの第１の乾燥チャンバ３ａからの湿潤乾燥空気とが混合され、第６のファン２５を通過した後、湿潤乾燥空気再循環管２６ａを通って誘導される。湿潤乾燥空気循環管２６ａには、湿潤乾燥空気の流れに導入された燃料を燃焼させることによって湿潤乾燥空気を加熱するための第２ステージのバーナー２７ａが提供される。

湿潤乾燥空気の空気流分断部２８ａが、第２のステージのバーナー２７ａの上流の湿潤乾燥空気再循環管２６ａ内に提供される。湿潤排出空気は、湿潤乾燥空気の空気流分断部２８ａで、湿潤乾燥空気再循環管２６ａ内で再循環される湿潤乾燥空気の空気流から逸脱し、湿潤排出空気管２９ａを通って第２の熱交換器１５に誘導される。第２の新鮮な空気の管１６を介して第２の熱交換器１５に導入される新鮮な空気は、湿潤排出空気の露点を下回る低い温度を有するので、湿潤排出空気から、第２の熱交換器１５内を逆方向の流れで流れる新鮮な空気に熱を移送するときに凝縮熱を使用することもできる。第２の熱交換器１５を通過した後、湿潤乾燥空気は、冷却され、周囲に放出され得る。

湿潤乾燥空気を加熱するための第２のステージのバーナー２７ａを通過した後、高温湿潤乾燥空気は、下流ポート３０に提供された湿潤乾燥空気入口（図示せず）で導入される。高温湿潤乾燥空気は、シートの搬送方向とは逆方向の流れで第１の第２ステージの乾燥チャンバ３ａに入る。

第１の第２ステージの乾燥チャンバ３ａの下流には、入口ポート３１および出口ポート３２を備えたさらなる（第２）第２ステージの乾燥チャンバ３ｂが配置される。第２の第２ステージの乾燥チャンバ３ｂは、長手方向に通気され、湿潤乾燥空気の流れの方向は、シートの輸送方向と同じ方向である。

第２ステージの乾燥チャンバの最初のもの３ａと同様に、第２ステージの乾燥チャンバの第２のものには、第７のファン３３と、湿潤乾燥空気循環管２６ｂと、が装備される。湿潤乾燥空気再循環管２６ｂ内に提供された第２の空気流分断部２８ｂでは、再循環湿潤乾燥空気の流れが、湿潤排出空気管２９を介して第２の熱交換器１５に誘導される部分と、加熱されるようにバーナー２７ｂに誘導される再循環部分と、に分断される。

湿潤乾燥空気流入手段（図示せず）が入口ポート３１に提供され、バーナー２７ｂで加熱された湿潤乾燥空気が入口ポート３１で導入され、次いで、第２の第２ステージの乾燥チャンバ３ｂに入る場合がある。

出口ポート３２の下流には、第２ステージの乾燥チャンバ３ｃの第３のものが提供される。第３の第２ステージの乾燥チャンバには、第１および第２の第２ステージの乾燥チャンバと同様に、入口ポート３４および出口ポート３５が提供される。

湿潤乾燥空気再循環管２６ｃには、再循環湿潤乾燥空気を加熱するための第８のファン３６および第２のステージのバーナー２７ｃが装備される。湿潤乾燥空気は、出口ポート３５で第３の第２ステージの乾燥チャンバ３ｃから放出され、次いで、第８のファン３６によって第２ステージのバーナー２７ｃに向かって駆動され、次いで、第３の第２ステージの乾燥チャンバ３ｃに再び入る。

本発明によれば、シートを乾燥させるために、補充空気を最後の第２ステージの乾燥チャンバ３ｃに導入して、最後の第２ステージの乾燥チャンバ３ｃで使用される湿潤乾燥空気の露点および温度を低下させる。

補充空気は、第８のファン３６に接続された、暖められた新鮮な空気の管１７に供給される。暖められた新鮮な空気の管１７内に提供される暖められた新鮮な空気は、補充空気として、出口ポート３５から吸い込まれる湿潤乾燥空気と混合される。混合後、空気はバーナー２７ｃに送られて加熱され、次いで、入口ポート３４で第３の第２ステージの乾燥チャンバ３ｃに入る。

以下では、シートの乾燥について、石膏プラスターボードの乾燥を参照しながら説明する。

湿性石膏プラスターボードは、搬送手段（図示せず）によって乾燥装置１を通って搬送される。搬送手段は、石膏プラスターシートを、例えば、６５ｍ／分の速度で搬送する。

湿性石膏プラスターボードは、上流端の予備乾燥ゾーン４に入ることにより、乾燥装置１に入る。乾燥プロセスを説明するために使用される例示的な湿性石膏プラスターボードは、１２００ｍｍの縁の長さと、１２．５ｍｍの厚さと、を有する。乾燥装置に入る前の石膏プラスターボードの湿重量は、約８～１３ｋｇ／ｍ^２である。

予備乾燥ゾーン４では、湿性石膏プラスターボードを、予備加熱空気管９を通って導入される予備加熱された空気と接触させることによって、湿性石膏プラスターボードが約４０～６０℃まで暖められる。予備加熱された空気は、約１００～１４０℃の温度を有する。

次いで、予備加熱された石膏プラスターボードが第１の乾燥ステージ２に入る。第１の乾燥ステージ２は、石膏プラスターボードの輸送方向を横断する方向に通気される、７つの第１のステージの乾燥チャンバ２ａ～２ｇを備える。

第１のステージの乾燥チャンバの各々の高温乾燥空気の温度および流れは、バーナー１８で燃焼する燃料の量を調節し、第１ステージの乾燥チャンバ２ａ～２ｇに導入される高温乾燥空気の量を調整するバルブを調節することによって、個々に調節され得る。

第１のステージの乾燥チャンバ２ａ～２ｇに入る高温乾燥空気の温度と、当該チャンバを去る排出空気の温度と、を表１に要約する。
表１：例えば、第１のステージの乾燥チャンバで使用される高温乾燥空気の温度

第１のステージの乾燥チャンバを通って進行する間の石膏プラスターボードの温度を図２に表示する。シートの中心の石膏プラスターシートの温度は、緩徐に増加し、最高で約９０℃に到達する。湿性石膏プラスターシートからの水の蒸発率が高いため、石膏プラスターシートの中心および表面の温度は、約９０℃の低いレベルに留まる。石膏プラスターボードの中心の温度は、その表面とほぼ同じである。過剰な加熱を観察することはできない。

第１の乾燥ステージ２を通過した後、部分的に乾燥した石膏プラスターボードは、約１０～２０重量％の水分含有量を有する。

次いで、部分的に乾燥した石膏プラスターボードは、長手方向に通気される３つの第２ステージの乾燥チャンバ３ａ～３ｃを備える、第２の乾燥ステージ２に入る。

第２のステージの乾燥チャンバ３ａ～３ｃに導入され、当該チャンバから放出される湿潤乾燥空気の温度を表２に要約する。
表２：第２のステージの乾燥チャンバで使用される湿潤乾燥空気の温度の例

第２の乾燥ステージの第１の乾燥チャンバ３ａでは、湿潤乾燥空気は、２５２℃の高い温度に調節され、下流端で乾燥チャンバ３ａに入り、石膏プラスターシートの搬送方向とは逆方向の流れで流れる。第１の乾燥ステージ２の最後の乾燥チャンバ２ｇから受け取られる排出空気と、第１の第２ステージの乾燥チャンバ３ａから放出される湿潤乾燥空気とをファン２５によって吸い込んで、第２ステージのバーナー２７ａで混合および加熱して、石膏プラスターシートを乾燥させるために使用される湿潤乾燥空気を得る。乾燥チャンバ２ｇから放出される排出空気は、１５０～２４０℃の温度、および２００～８００ｇ_{ｗａｔｅｒ}／ｋｇ_ａｉｒの水負荷を有する。排出空気は、乾燥チャンバ３ａから放出される湿潤乾燥空気と混合される。バーナー２７ａで加熱した後、第１の第２ステージの乾燥チャンバ３ａに導入される湿潤乾燥空気は、１４０～２８０℃の温度、および１５０～６００ｇ_{ｗａｔｅｒ}／ｋｇ_ａｉｒの水負荷を有する。

図２から見ることができるように、第１の第２ステージの乾燥チャンバ３ａ（「ゾーンＩ」）を通過中の石膏プラスターシートのコア温度および表面温度は、約９０℃とほぼ同じレベルに留まり、わずかに増加する。石膏プラスターシートの中心および石膏プラスターボードの表面の温度は、ほぼ同じである。

第１の第２ステージの乾燥チャンバ３ａを通過した後、石膏プラスターボードは、約１０重量％の水分含有量を有する。

次いで、石膏プラスターボードは、第２の第２ステージの乾燥チャンバ３ｂに入る。湿潤乾燥空気は、ポート３１で第２の第２ステージの乾燥チャンバ３ｂに入る。湿潤乾燥空気は、１４０～２００℃の温度、および１５０～５００ｇ_{ｗａｔｅｒ}／ｋｇ_ａｉｒの湿度を有する。図２から見ることができるように、第２の第２ステージの乾燥チャンバ３ｂ（「ゾーンＩＩ」）を通過中の石膏プラスターボードのコア温度および表面温度は、約９０℃のレベルに留まる。ボードの中心の温度は、ボードの表面の温度とほぼ同じである。

第２の第２ステージの乾燥チャンバ３ｂを通過した後、石膏プラスターボードは、約１０～２０重量％、好ましくは約５～１５重量％の水分含有量を有する。

次いで、ボードは、ポート３４で第３の第２ステージの乾燥チャンバ３ｃに入る。湿潤乾燥空気は、ボードの輸送方向に対して下流方向に流れるようにポート３４で導入される。

ポート３４で第３の第２ステージの乾燥チャンバ３ｃに導入される湿潤乾燥空気は、９０～１７０℃の温度、および９０～２５０ｇ_{ｗａｔｅｒ}／ｋｇ_ａｉｒの水分含有量を有する。湿潤乾燥空気は、ポート３５で第３の第２ステージの乾燥チャンバ３ｃから放出される、９０～１５０℃の温度および９０～２００ｇ_{ｗａｔｅｒ}／ｋｇ_ａｉｒの湿度を有する、排出空気と、８０～１６０℃の温度および１０～８０ｇ_{ｗａｔｅｒ}／ｋｇ_ａｉｒの湿度を有する、暖められた新鮮な空気と、を混合することによって形成される。次いで、混合された空気がバーナー２７ｃで加熱される。

図２の「ゾーン３」から見ることができるように、石膏プラスターボードの中心の温度は、ボードの外側表面よりも低い。しかしながら、ボードの外側表面でも温度は１２０℃未満に留まり、ひいては、硫酸カルシウム二水和物の再か焼は、石膏プラスターボードの外側の領域では行われない。

１ 乾燥装置
２ 第１の乾燥ステージ
３ 第２の乾燥ステージ
４ 予備加熱ゾーン
５ 冷却ゾーン
６ 第１の熱交換器
７ 第１の新鮮な空気の管
８ 第１のファン
９ 予備加熱空気管
１０ 予備加熱空気放出管
１１ 第２のファン
１２ 第１の排出管
１３ 第３のファン
１４ 第４のファン
１５ 第２の熱交換器
１６ 第２の新鮮な空気の管
１７ 暖められた新鮮な空気の管
１８ バーナー
１９ 第１のステージの排出管

２０ 分断部
２１ 第１のステージの再循環管
２２ 第５のファン
２３ バルブ
２４ ポート
２５ 第６のファン
２６ 湿潤乾燥空気再循環管
２７ 第２のステージのバーナー
２８ 湿潤乾燥空気の空気流分断部
２９ 湿潤排出空気管
３０ 下流ポート
３１ 入口ポート
３２ 出口ポート
３３ 第７のファン
３４ 入口ポート
３５ 出口ポート
３６ 第８のファン

Claims (10)

1. 石膏プラスターボードを乾燥させるための装置であって、
   石膏プラスターボードを乾燥させるための前記装置を通って石膏プラスターボードを搬送するための搬送装置と、
   石膏プラスターボードを乾燥させるための前記装置の上流端に向かって配置され、少なくとも１つの乾燥チャンバを備える、第１の乾燥ステージと、
   少なくとも１つの乾燥空気入口を有する前記第１の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバに高温空気を導入するための第１のステージの乾燥空気供給手段と、
   前記第１の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバから排出空気を放出するための空気放出手段と、
   前記第１の乾燥ステージの下流に配置され、少なくとも１つの乾燥チャンバを備える、第２の乾燥ステージと、
   前記第１の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバから放出された排出空気を前記第２の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバに移送するための移送手段と、
   前記第２の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバに前記排出空気を導入するための湿潤乾燥空気供給手段であって、前記湿潤乾燥空気供給手段が、前記第２の乾燥ステージの上流位置において湿潤乾燥空気を導入するための少なくとも１つの湿潤乾燥空気入口を備える、湿潤乾燥空気供給手段と、
   前記湿潤乾燥空気入口の下流に配置された少なくとも１つの補充空気入口を介して、前記第２の乾燥ステージに補充空気を導入するための補充空気供給手段と、を備える、前記装置。
2. 前記第１の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバが、交差方向に換気される乾燥チャンバである、請求項１に記載の装置。
3. 前記第２の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバが、長手方向に換気される乾燥チャンバである、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記補充空気入口が、前記第２の乾燥ステージの全長の少なくとも３０％下流の位置に配置される、請求項１～３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記第２の乾燥ステージが、少なくとも２つの乾燥チャンバを備え、前記補充空気入口が、前記第２の乾燥ステージの下流端で前記第２の乾燥ステージの最後の乾燥チャンバ内に提供される、請求項１～４のいずれか一項に記載の装置。
6. 石膏プラスターボードを乾燥させるための方法であって、湿性石膏プラスターボードが、請求項１～５のいずれか一項に記載の、石膏プラスターボードを乾燥させるための装置に導入され、
   部分的に乾燥した石膏プラスターボードを得るために、前記湿性石膏プラスターボードが第１の乾燥ステージを通って搬送され、高温空気が前記少なくとも１つの乾燥チャンバに導入されて前記湿性石膏プラスターボードと接触し、前記湿性石膏プラスターボードから湿度を蒸発させ、
   排出空気が、前記第１の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバから放出され、前記排出空気が、前記第１の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバから収集され、
   前記部分的に乾燥した石膏プラスターボードが、少なくとも１つの乾燥チャンバを備える第２の乾燥ステージを通って搬送され、
   前記第１の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバから収集された前記排出空気の少なくとも一部が、湿潤乾燥空気中に含まれ、前記湿潤乾燥空気が、前記第２の乾燥ステージの上流位置において前記第２の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバに導入され、
   乾燥した石膏プラスターボードを得るために、補充空気が、湿潤乾燥空気を導入するための前記上流位置の下流の位置で前記第２の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバに導入され、
   前記乾燥した石膏プラスターボードが、石膏プラスターボードを乾燥させるための前記装置から除去される、前記方法。
7. 前記第２の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバに導入される前記補充空気の湿度が、前記第２の乾燥ステージの上流位置において前記第２の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバに導入される前記湿潤乾燥空気の湿度よりも低い、請求項６に記載の方法。
8. 前記第２の乾燥ステージが、少なくとも２つの乾燥チャンバを備え、前記補充空気が、前記第２の乾燥ステージの下流端で最後の乾燥チャンバに導入される、請求項６または７に記載の方法。
9. 前記第１の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバに導入される前記高温空気が、前記石膏プラスターボードを、前記石膏プラスターボードの長手方向の輸送方向を横断する方向に前記第１の乾燥ステージを通して通過させる、請求項６～８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記第２の乾燥ステージの前記少なくとも１つの乾燥チャンバに導入される前記湿潤乾燥空気が、前記石膏プラスターボードを、前記石膏プラスターボードの前記長手方向の輸送方向に平行な方向に前記第２の乾燥ステージを通して通過させ、前記方向が、前記石膏プラスターボードの前記輸送方向と同じであるか、または前記輸送方向に対して反対である、請求項６～９のいずれか一項に記載の方法。

Images