PT885323E

PT885323E - Processo e instalacao de secagem de uma massa de materia fibrosa humida em especial de uma massa de roupa

Info

Publication number: PT885323E
Application number: PT97908322T
Authority: PT
Inventors: Denis Clodic
Original assignee: Assoc Pour Rech Dev Methodes P
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 2000-05-31
Also published as: ATE187212T1; EP0885323B1; EP0885323A1; GR3032026T3; US6161306A; CA2248172A1; ES2139447T3; FR2745896A1; WO1997033032A1; DE69700878D1; FR2745896B1; DE69700878T2

Description

Descrição “Processo e instalação de secagem de uma massa de matéria fibrosa húmida, em especial de uma massa de roupa” A presente invenção refere-se a um processo e a uma instalação de secagem de uma massa de material fibroso húmido, designadamente de uma massa de roupa lavada e colocada numa máquina de lavar/enxaguar ou num secador de roupa.

Nos secadores de roupa conhecidos até agora, utilizaram-se diversos fluidos quentes como meio de secagem Tem-se utilizado principalmente ar quente, soprado para o interior de secador de roupa, a uma temperatura da ordem dos 120°C, mas um tal processo apresenta o inconveniente de ser demasiado longo e ter um grande consumo de energia. Para dar remédio a este inconveniente, foi já encarado utilizar, para a secagem da roupa, vapor de água sobreaquecido, posto em circulação forçada através de um espaço fechado que contém a roupa a secar. O documento WO N° 89/04 392 divulga um processo e um aparelho de secagem, por meio de vapor sobreaquecido, de uma massa de roupa contida num espaço fechado. O vapor sobreaquecido é levado a circular através do espaço fechado, em circuito fechado, por meio de um ventilador, montado a montante do espaço fechado e a jusante de uma fonte de calor, de modo a repelir, rio espaço fechado, o vapor de água que se evapora da roupa, No início do ciclo de secagem, o ar contido no espaço fechado é repelido por um respirador ao qual está ligado um condensador, em derivação. O documento eP-A-0 026 707 divulga um processo e uma instalação de secagem, nos quais o ciclo de secagem compreende uma primeira fase de enxugamento, na qual se faz circular através de um espaço fechado, que contém o 2 material a secar, vapor de água, produzido por um gerador de vapor independente, e uma segunda fase, na qual se faz circular, por meio de um ventilador ligado a montante do espaço fechado, o vapor de água evaporado do material húmido, passando este vapor de água através de um sobreaquecedor. Um condensador é ligado em derivação na saída do espaço fechado que contém o material húmido. A presente invenção refere-se a aperfeiçoamentos introduzidos nos processos e nos aparelhos de secagem conhecidos, que permitem reduzir de maneira notável a duração global da secagem de uma massa de material fibroso e diminuir consideravelmente o custo da instalação de secagem.

Para isso, este processo de secagem de uma massa de material fibroso húmido, designadamente uma massa de roupa húmida, depois da lavagem, no qual se faz passar através da massa de material fibroso, em circuito fechado, vapor de água sobreaquecido, a uma temperatura compreendida entre 102° e 180°C e sensivelmente à pressão atmosférica, é caracterizado por compreender, antes da fase de secagem com vapor de água sobreaquecido, uma fase prévia de expulsão do ar presente no circuito fechado, por meio de vapor de água. A invenção tem igualmente por objecto uma instalação de secagem de uma massa de material fibroso húmido, em especial de uma massa de roupa húmida, depois da lavagem, que compreende um espaço fechado no qual se aloja a massa de roupa húmida, um gerador de vapor, um sobreaquecedor, um condensador e um ventilador, para fazer circular, numa canalização principal, em circuito fechado, vapor de água, sobreaquecido a uma temperatura que vai de 102°C a 180°C, através do espaço fechado e da massa de material fibroso húmido que nele se contém, caracterizada por o ventilador previsto para assegurar a circulação do vapor de água 3 ser constituído por um ventilador aspirante, ligado, na canalização principal, a jusante da saída do espaço fechado, para criar uma ligeira depressão nesse espaço fechado, o condensador e o sobreaquecedor estarem ligados em série, a montante do espaço fechado, a canalização principal estar ligada, do lado da compressão do ventilador, por um lado, a uma primeira válvula eléctrica de ligação ao ar livre, ligada em derivação e, por outro lado, a uma segunda válvula eléctrica, ligada em série, e o gerador de vapor estar ligado à canalização principal, a jusante da segunda válvula eléctrica, por intermédio de uma terceira válvula eléctrica. O processo e a instalação de secagem de acordo com a presente invenção oferecem a vantagem de permitir uma simplificação da instalação. Com efeito, a lavagem prévia do circuito fechado, repelindo o seu ar, por meio do vapor de água, antes da fase de secagem propriamente dita, permite um funcionamento da instalação à pressão atmosférica, sendo então a temperatura do vapor no interior do espaço de secagem obrigatoriamente sempre superior a 100°, para uma pressão atmosférica normal. Podemos assim reduzir notavelmente o custo de um secador de roupa de acordo com a invenção, pelo facto de não ser necessário utilizar dispositivo de estanqueidade sofisticados (juntas estanques, etc ).

Descreve-se a seguir, a título de exemplo não limitativo, uma forma de realização da presente invenção, com referência ao desenho anexo, cuja figura única é um esquema de uma instalação de secagem de roupa por meio de vapor de água sobreaquecido, de acordo com a presente invenção. A instalação de secagem compreende um espaço fechado (1), no qual é colocada a massa de material fibroso a secar, que será considerada, no quadro da presente descrição, como sendo roupa húmida, tal como ela se apresenta depois da 4 lavagem. O espaço fechado (1) pode ser constituído por um tambor, posto em rotação por accionamento mecânico, e que pode rodar alternadamente nos dois sentidos, de modo a resolver a roupa. O espaço fechado (1) pode também ser constituído por um secador de roupa no qual as peças de roupa estão imóveis, penduradas de uma maneira apropriada. O espaço fechado pode também ser do tipo com circulação contínua das peças de roupa, de uma entrada para a saída do espaço fechado. O espaço fechado (1) está ligado a uma conduta de saída (2), na qual está alojado um ventilado centrífugo (3), que cria uma depressão no espaço fechado (1), quando é posto em marcha. A conduta de saída (2) está ligada a uma canalização principal (4), ligada em circuito fechado com o espaço fechado (1) e ligada, para isso, a um orifício de entrada deste espaço fechado. Esta canalização principal (4) destina-se à circulação, em circuito fechado, de vapor de água sobreaquecido e/ou de ar, como será definido mais adiante. A canalização (4) está ligada, a jusante do ventilador (3), uma válvula eléctrica (5) que constitui igualmente uma válvula de ligação ao ar livre, calibrada, por exemplo, para uma pressão absoluta de 0,105 MPa (1,05 bar). A jusante do ponto de ligação da válvula eléctrica (5), está ligada uma outra válvula eléctrica (6), em série na canalização (4), e, a jusante desta válvula eléctrica (6), está ligada em derivação uma outra válvula eléctrica (7), ligada à parte superior de um gerador de vapor (8). Na canalização que liga a válvula eléctrica (7) ao gerador de vapor (8), está ligada uma válvula de segurança (9), calibrada a uma pressão de 0,12 MPa (1,2 bar) de pressão absoluta, por exemplo. O gerador de vapor (8) está ligado a uma fonte de água, por intermédio de uma válvula (II) e compreende um dispositivo de aquecimento eléctrico (12), para provocar a 5 vaporização da água contida no gerador (8).

Na canalização (4) está ligado em série, a jusante do gerador de vapor (8), um condensador de vapor (13), dotado de um circuito de arrefecimento por ar e por água (14). O condensador (13) é regulador de modo tal que a temperatura de condensação seja sempre mais elevada que a temperatura de saturação correspondente à pressão atmosférica, isto é, 100°C para a pressão atmosférica normal. O condensador (13) contém uma bóia (15) ligada a um sensor de nível (16), que detecta o nível de água num recuperador de condensador (17) que se encontra na parte inferior do condensador (13). Por baixo do recuperador de condensado (17) encontra-se um reservatório de condensador (18).

Depois do condensador (13), isto é, para jusante, no sentido da circulação do vapor, a canalização principal em circuito fechado (4) compreende uma válvula eléctrica (19), ligada em série. A canalização (4) é em seguida ligada à entrada de um sobreaquecedor (21). Este sobreaquecedor (21) compreende um circuito de aquecimento eléctrico (22), que produz o sobreaquecimento do vapor de água, a uma temperatura que vai de 102°C a 180°C. A montante do sobreaquecedor (21), liga-se uma válvula na canalização (4), para permitir uma admissão de ar no circuito principal.

De acordo com uma variante, o gerador de vapor (8) poderia estar associado ao sobreaquecedor (21), formando uma e a mesma unidade, que fornece vapor sobreaquecido, a partir de água líquida.

A instalação pode igualmente compreender um desidratador (24), ligado em paralelo com a válvula (19) e ligado à canalização principal (4), de um lado e do outro da válvula eléctrica (19), por duas válvulas eléctricas (25) e (26). O 6

Λ desidratador (24) compreende uma matriz de um material desidratante, capaz de absorver ou adsorver o vapor de água e que pode ser regenerado, por aquecimento por meio de um dispositivo de aquecimento eléctrico. A temperatura do fluido (vapor de água e/ou ar) que se escoa no circuito principal (4) é controlada por meio de duas sondas térmicas (28, 29), montadas respectivamente na entrada e na saída do espaço fechado (1), para detectar as temperaturas de entrada TI e de saída T2, do vapor que passa através do espaço fechado (1).

As diversas válvulas eléctricas (5, 6, 7, 11, 19, 23, 25, 26), o circuito de aquecimento (12) do gerador de vapor (8), o circuito de aquecimento (22) do sobreaquecedor (21) e o dispositivo de aquecimento (27) do desidratador (24) estão ligados a um circuito de comando automático geral (31), que regula o funcionamento da instalação. Este dispositivo (31) está também ligado ao ventilador centrífugo (3), para comandar a colocação em marcha e a paragem deste ventilador. O dispositivo (31) recebe igualmente informações provenientes do sensor de nível (16) do condensador (13) e das sondas térmicas (28) e (29).

Descreve-se agora o funcionamento da instalação que utiliza o processo de secagem de acordo com a presente invenção.

No caso de um processo descontínuo, isto é, da secagem de lotes de roupa sucessivos, o processo de secagem compreende uma primeira fase, no decurso da qual o ar húmido normalmente presente no circuito principal, é substituído por vapor de água, sobreaquecido ou não, que circula em circuito aberto. Este ar húmido encontra-se no espaço fechado (1) e o grau de humidade e a temperatura deste ar são variáveis. No início da primeira fase, o dispositivo de comando automático (31) 7 7 ff produz várias operações simultâneas, a saber, a ligação do gerador de vapor (8), de modo a produzir neste gerador vapor de água a uma temperatura de 102°C, a abertura das válvulas eléctricas (5) e (7), o fecho da válvula eléctrica (6), a ligação do ventilador (3) e eventualmente a ligação do sobreaquecedor (21). O ventilador (3) cria uma depressão no interior do espaço fechado (1), de modo que o vapor produzido pelo gerador de vapor (8) se escoa sucessivamente através da válvula eléctrica (7) aberta, a canalização (4), o condensador (13), cujo sistema de arrefecimento exterior pára durante esta fase e a válvula eléctrica (19) aberta, e introduz-se no sobreaquecedor (21) e depois no espaço fechado (1), expulsando este vapor o ar contido no circuito principal e no espaço fechado (1), sendo este ar expelido para o exterior, conjuntamente com o vapor de água, através da válvula (5) aberta. Esta primeira fase de expulsão e de substituição do ar húmido pelo vapor de água, eventualmente sobreaquecido, dura um tempo pré-determinado, que pode ser facilmente calculado, a partir do volume conhecido da instalação. Ao fim desta primeira fase, apenas circula na canalização principal (4) vapor de água, eventualmente, à pressão atmosférica, e o circuito já não contém ar. Neste instante, o dispositivo de comando automático (31) provoca o fecho das válvulas eléctricas (5, 7), a paragem do gerador de vapor (38) e a abertura da válvula eléctrica (6), o que estabelece o circuito fechado para a circulação ulterior do vapor. O processo de secagem passa em seguida a uma segunda fase, ou fase principal, no decurso da qual a roupa contida no espaço fechado (1), é secada pelo vapor sobreaquecido e a água extraída da roupa é condensada de uma maneira contínua, no condensador (13). No início desta fase, o dispositivo de comando automático (31) provoca a colocação em serviço do sobreaquecedor (21) se não tiver

I 8 já sido posto no decurso da primeira fase de expulsão do ar. No decurso da fase principal de secagem, o ventilador (3) continua a rodar, produzindo a circulação em circuito fechado do vapor de água, que está sobreaquecido no sobreaquecedor (21). No condensador (13), uma parte do vapor de água condensa-se e o condensador retira assim uma quantidade de água, progressivamente crescente, do circuito fechado, permitindo o funcionamento óptimo do secador de roupa. A potência do condensador está dependente da temperatura T2 de saída do vapor do espaço fechado (1). Com efeito, à medida que a secagem progride, o caudal de água extraída da roupa diminui, a temperatura (Tl) aumenta e a potência do condensador (13) diminui. O nível do condensador recolhido no recuperador (17) é detectado pela bóia (15), que actua no sensor de nível (16). O sensor (16) permite, conjuntamente com as sondas de temperatura (28) e (29), determinar o fim da secagem. Por outras palavras, quando o sensor de nível (16) detectar que o nível de água condensada no recuperador de condensador (17) já não varia praticamente e as sondas de temperatura (28) e (29) indicarem que as temperaturas de entrada Tl e de saída T2 são praticamente iguais, isso significa que a roupa atingiu o seu ponto de secagem final. Nesse instante, o dispositivo de comando automático (31) pára automaticamente o ciclo de secagem. A fase principal de secagem por meio de vapor de água sobreaquecido pode ser eventualmente seguida de uma terceira fase de secagem por meio de ar seco. Lisboa, 10 de Fevereiro de 2000

Claims

ι Reivindicações 1. Processo de secagem de uma massa de material fibroso húmido, designadamente de uma massa de roupa húmida, depois da lavagem, no qual se faz passar através da massa de material fibroso, em circuito fechado, vapor de água sobreaquecido, a uma temperatura compreendida entre 102°C e 180°C e sensivelmente à pressão atmosférica, caracterizado por compreender, antes da fase de secagem com vapor de água sobreaquecido, uma fase prévia de expulsão do ar presente no circuito fechado, por meio de vapor de água.
2. Instalação de secagem de uma massa de material fibroso húmido, designadamente de uma massa de roupa húmida, depois da lavagem, que compreende um espaço fechado (1), no qual se aloja a massa de roupa húmida, um gerador de vapor (8), um sobreaquecedor (21), um condensador (13) e um ventilador (4) para fazer circular, numa canalização principal (4), em circuito fechado, vapor de água sobreaquecido, a uma temperatura que vai de 102°C a 180°C, através do espaço fechado (1) e da massa de material fibroso húmido que ele contém, caracterizada por o ventilador (3), previsto para assegurar a circulação do vapor de água, ser constituído por um ventilador aspirante, ligado na canalização principal (4) a jusante da saída do espaço fechado (1), a fim de criar uma ligeira depressão nesse espaço fechado, o condensador (13) e o sobreaquecedor (11) estarem ligados em série, a montante do espaço fechado (1), a canalização principal (4) estar ligada, do lado da compressão do ventilador (3), por um lado, a uma primeira válvula eléctrica de ligação ao ar livre, ligada em derivação e, por outro lado, a uma segunda válvula eléctrica (6), ligada em série e o gerador de vapor (8) estar ligado à canalização principal (4) a jusante da segunda válvula eléctrica (6), por intermédio de uma

terceira válvula eléctrica (7).
3. Instalação de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o condensador (13) conter uma bóia (15), ligada a um sensor de nível (16), que detecta o nível de água num recuperador de condensado (17), que se encontra na parte inferior do condensador (13).
4. Instalação de acordo com qualquer das reivindicações 2 e 3, caracterizada por a canalização principal (4) compreender uma quarta válvula eléctrica (19), ligada em série e, com esta válvula eléctrica (19), estar ligado em paralelo um desidratador (24), ligado à canalização (4), dum lado e do outro da quarta válvula eléctrica (19), compreendendo o desidratador (24) uma matriz de material desidratante que pode ser regenerado por aquecimento, por meio de um dispositivo de aquecimento eléctrico (27).
5. Instalação de acordo com qualquer das reivindicações 2 e 4, caracterizada por compreender duas sondas térmicas (28, 29), montadas respectivamente na entrada e na saída do espaço fechado (1), a fim de detectar as temperaturas de entrada (Tl) e de saída (T2), do vapor de água sobreaquecido que passa através do espaço fechado (1).
6. Instalação de acordo com qualquer das reivindicações 2 e 5, caracterizada por compreender um dispositivo de comando automático (31), que regula o funcionamento da instalação, estando este dispositivo ligado às válvulas eléctricas (5, 6, 7, 11, 19, 23, 25, 26) da instalação, aos circuitos de aquecimento (12, 22) do gerador de vapor (8) e do sobreaquecedor (21) e a um circuito de aquecimento (27) de um desidratador (24), para comandar o funcionamento destes diversos elementos, e estando ligado a um sensor (16) do nível do condensador (13) 3 e a sondas térmicas (28, 29), que detectam as temperaturas de entrada (Tl) e de saída (T2), de modo a comandar o funcionamento dos diversos elementos da instalação em função do nível do condensador e das temperaturas detectadas. Lisboa, 10 de Fevereiro de 2000