SE449788B

SE449788B - DRYING FOR DISCOVERY MATERIALS

Info

Publication number: SE449788B
Application number: SE8202655A
Authority: SE
Inventors: C Lange
Original assignee: Flaekt Ab
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1987-05-18
Also published as: SE8202655L; FR2526139A1; FR2526139B1

Description

449 788 Längden av den första torkzonen är alltså styrd av den maximala tork- temperaturen, av pappens porositet samt av torkluftmängden Dessutom måste torkluften ha högt vatteninnehåll för att förhindra yttorkning av pappen samtidigt som en viss differens mellan våta och torra temperaturen måste finnas för att förhindra kondensation i torkens intagsände. Avdunstningen i denna zon begränsas alltså till ett maximivärde och det kvarvarande vattnet 1 det skiv- formiga materialet måste då avdunsta i den efterföljande zonen- " Vid torkning av gipsplattor förlorar, som tidigare nämnts, pappen sin vid- häftningsförmâga om torklufttemperaturen är för hög i slutskedet av torkningen och detta innebär att den andra torkzonen måste göras lång för att man skall erhålla önskat temperaturfall på torkluften och få god kvalitet på den sluttor- kade produkten. Pâ grund härav är det emellertid omöjligt att hålla hög tork- lufttemperatur i början av torkzonen och detta påverkar givetvis torkens produktion eftersom man med lägre ingângstemperatur får mindre vattenavdunstning per m2 platta och timme I Med ökade krav på produktionskapacitet har man därför infört en tredje zon, vilket innebär att man kan höja temperaturen avsevärt i den andra zonen och därmed öka avdunstningen där. Den tredje zonen kan då i stället regleras för att få önskade värden på temperaturfallet och sluttemperaturen på torkluften. En trezonstork är emellertid dyrbar i tillverkning och drift eftersom den kräver tre separata luftcirkulationssystem och tre uppvärmningsanordningar för retur- luften, exempelvis i form av brännare samt reglerutrustningar. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att möjliggöra en torkkonstruk- tion som har samma fördelar som en trezonstork men som är väsentligt billigare att tillverka och även har väsentligt lägre driftkostnader. 449 788 The length of the first drying zone is thus controlled by the maximum drying temperature, by the porosity of the cardboard and by the amount of drying air. In addition, the drying air must have a high water content to prevent surface drying of the cardboard while a certain difference between wet and dry temperature must be present to prevent condensation at the inlet end of the dryer. The evaporation in this zone is thus limited to a maximum value and the remaining water in the sheet material must then evaporate in the subsequent zone- "When drying gypsum boards, as previously mentioned, the cardboard loses its adhesion if the drying air temperature is too high in the final stage. of the drying and this means that the second drying zone must be made long in order to obtain the desired temperature drop on the drying air and get good quality of the final dried product.Because of this, however, it is impossible to maintain a high drying air temperature at the beginning of the drying zone and this of course affects the production of the dryer because with lower inlet temperature you get less water evaporation per m2 plate and hour I With increased requirements for production capacity, a third zone has therefore been introduced, which means that you can raise the temperature significantly in the second zone and thus increase evaporation there. The third zone can then instead be regulated to obtain the desired values of tempera the case and the final temperature of the drying air. However, a three-zone dryer is expensive to manufacture and operate because it requires three separate air circulation systems and three heating devices for the return air, for example in the form of burners and control equipment. The object of the present invention is to enable a drying construction which has the same advantages as a three-zone dryer but which is significantly cheaper to manufacture and also has significantly lower operating costs.

Detta ändamål förverkligas enligt uppfinningen huvudsakligen därigenun, att två, efter en inloppszon belägna och på varandra följande torkzoner har genomströmningsrílctning i rnedström för torkluften samt med varandra förbundna returkanaler, varigenom returluften bringas att strömma från de båda zonernas nedströns belägna utlopp till deras uppströms belägna inlopp, samt att en värne- växlare är anordnad för genomströmning dels av returluften i returkanalen, dels av den torkluft som genomströnmat den uppströns belägna ena torkzonen, varvid torkluften avger sin värne till returluften och därefter bringas att genomstrënma den nedströms belägna andra torkzonen.This object is realized according to the invention mainly in that two, located after one inlet zone and successive drying zones have flow direction in downstream of the drying air and interconnected return channels, whereby the return air is caused to flow from the downstream outlet of the two zones to their upstream outlet. and that a heat exchanger is arranged for flow through partly of the return air in the return duct, partly of the drying air which has flowed through the upstream one drying zone, the drying air giving off its protection to the return air and then being caused to flow through the downstream other drying zone.

Några som exempel valda utföringsformer av känd teknik jämte en utförings- form av uppfinningen beskrivs närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 visar en kända tvåzonstork med diagram över temperaturen och fuktkvoten såsom funktion av torklängden, V? 449 788 fig. 2 visar en känd trezonstork med där förekommande temperatur- och fuktkvotsvariationer, fig. 3 visar en torkanläggning enligt uppfinningen med tillhörande kurvor över temperatur och fuktkvotvariationerna.Some exemplary embodiments of the prior art together with an embodiment of the invention are described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a known two-zone dryer with diagrams of the temperature and moisture ratio as a function of the drying length, V? Fig. 2 shows a known three-zone dryer with temperature and humidity ratio variations occurring there, Fig. 3 shows a drying plant according to the invention with associated curves over temperature and the moisture ratio variations.

I den övre delen av fig- 1 visas en principiell utformning av en tvåzons- tork, lämpligen utformad såsom rulltork, för skivformiga material, som alltså matas in i torkens inlopp l, som samtidigt är inlopp till den första torkzonen, och matas ut ur torkens utloppsände 2, som även är utloppsände för den andra zonen. I den första zonen sker alltså en uppvärmning av det skivformiga materialet och detta åstadkoms genom att torkluften cirkulerar genom zonen il motströmsriktning, vilket innebär att lufttemperaturen är högst i zonens ut- loppsände 3 och lägst i dess inloppsände l- Under torkförloppet bringas alltså torkluften att bestryka materialet i zon 1 i motströmsriktning. Zonen är försedd med en returkanal 4 innehållande en fläkt 5 för cirkulation av luften och en brännare 6 för uppvärmning av densamma. Längden av den första torkzonen beror av den maximala torktemperaturen samt av torkluftflödet- Samtidigt får skillnaden mellan luftens torra och våta temperaturer inte vara så liten att kondensation uppstår när torkluften kommer i kontakt med lokalluften.The upper part of Fig. 1 shows a basic design of a two-zone dryer, suitably designed as a roller dryer, for disc-shaped materials, which are thus fed into the dryer inlet 1, which is at the same time an inlet to the first drying zone, and fed out of the dryer. outlet end 2, which is also the outlet end for the second zone. In the first zone, therefore, a heating of the disc-shaped material takes place and this is achieved by the drying air circulating through the zone in the countercurrent direction, which means that the air temperature is highest at the zone's outlet end 3 and lowest at its inlet end l. the material in zone 1 in the countercurrent direction. The zone is provided with a return duct 4 containing a fan 5 for circulating the air and a burner 6 for heating the same. The length of the first drying zone depends on the maximum drying temperature and on the drying air flow. At the same time, the difference between the air's dry and wet temperatures must not be so small that condensation occurs when the drying air comes into contact with the local air.

Zon 2 är uppbyggd på liknande sätt men där bestryker torkluften materialet i medströmsriktning, vilket innebär att lufttemperaturen är högst i torkens inloppsände 7 och lägst i dess utloppsände 2 som samtidigt är utloppsände för torken. Även den andra zonen innehåller en returkanal 8 med fläkt 9 och brännare 10. Eftersom vattenavdunstningen i den första zonen är begränsad av de para- metrar som vi redogjort för ovan måste det kvarvarande vattnet i plattorna av- dunstas i den andra zonen- Vid torkning av gipsplattor förlorar, såsom tidigare nämnts, pappen sin vidhäftningsförmåga om torklufttemperaturen är för hög i slutänden av torken, vilket innebär att den andra torkzonen måste göras lång för att man med hänsyn till sluttemperaturen skall erhålla önskat temperaturfall på luften- På grund av detta blir temperaturdifferensen mellan den första och den andra zonen tämligen stor, vilket framgår av temperaturkurvan enligt fig. l och detta påverkar givetvis torkens produktionskapacitet, eftersom avdunstningen i zon 2 blir relativt låg med hänsyn till de krav som måste uppfyllas för att man skall få en fullgod slutprodukt- För att öka torkens produktionskapacitet kan man alltså välja en lösning i enlighet med fig. 2, som innehåller tre zoner där den första zonen i princip överensstämmer med zon 1 enligt fig- 1 medan däremot i zon 2 temperaturen på luften har höjts väsentligt Från utloppet ll på zon 2 överföres alltså det skivformiga materialet till ett inlopp 12 på zon 3, som är uppbyggd på samma 449 788 sätt som zon 2, dvs med en returkanal 13, brännare 14 och cirkulationsfläkt 15, som bringar luften att bestryka godset i medströmsriktning på samma sätt som sker i zon 2. Eftersom lufttemperaturen har höjts väsentligt 1 zon 2 har även avdunstningen i denna zon ökat väsentligt jämfört med utföringsformen enligt fig. 1. I zon 3 utförs regleringen av lufttemperaturen så, att man erhåller den önskade temperaturen i sluttorkningsskedet. Genom detta arrangemang har man alltså ökat torkanläggningens kapacitet väsentligt.Zone 2 is structured in a similar way, but there the drying air coats the material in the co-current direction, which means that the air temperature is highest at the inlet end 7 of the dryer and lowest at its outlet end 2 which is also the outlet end of the dryer. The second zone also contains a return channel 8 with fan 9 and burner 10. Since the water evaporation in the first zone is limited by the parameters we described above, the remaining water in the plates must be evaporated in the second zone. gypsum boards lose, as previously mentioned, the cardboard's adhesion if the drying air temperature is too high at the end of the dryer, which means that the second drying zone must be made long in order to obtain the desired temperature drop in the air with respect to the final temperature. the first and the second zone are rather large, as can be seen from the temperature curve according to Fig. 1, and this of course affects the production capacity of the dryer, since the evaporation in zone 2 becomes relatively low with regard to the requirements that must be met in order to obtain a satisfactory end product. to increase the production capacity of the dryer, one can thus choose a solution in accordance with Fig. 2, as in contains three zones where the first zone in principle corresponds to zone 1 according to Fig. 1, whereas in zone 2 the temperature of the air has been raised considerably. From the outlet 11 of zone 2 the disc-shaped material is thus transferred to an inlet 12 of zone 3, which is built up. in the same 449 788 way as zone 2, ie with a return duct 13, burner 14 and circulation fan 15, which causes the air to coat the goods in the co-current direction in the same way as in zone 2. Since the air temperature has risen significantly in zone 2, the evaporation in this zone has increased significantly compared with the embodiment according to Fig. 1. In zone 3 the regulation of the air temperature is carried out so that the desired temperature is obtained in the final drying stage. Through this arrangement, the capacity of the drying plant has thus been significantly increased.

I en torkanläggning enligt uppfinningen såsom framgår av fig- 3 överens- stämmer zon l i allt väsentligt med zon 1 enligt de kända utföringsformerna på fig. l och 2. I de båda övriga efter varandra följande zonerna 2 och 3 har emellertid returkanalerna 8 och 13 förbundits med varandra medelst en värme- växlare 16, som är anordnad för att tillåta genomströmning av såväl returluften i returkanalerna 13 och 8 som torkluften som genomströmmar de båda zonerna 2 och 3. Den torkluft som alltså har genomströmmat zon 2 avger till värmeväxlaren sin värme till returluften och får därefter genomströmma den tredje zonen. Den andra zonens utlopp ll är så utformat att torkluften bringas att strömma uppåt genom värmeväxlaren 16 och till fläktens 9 sugsida och därifrån tillbaka genom värmeväxlaren 16 och in till den tredje zonens inlopp 12. Såsom framgår av temperaturkurvan avkyls torkluften när den passerar genom värmeväxlaren till en ¿-__, nivå som är lämplig för att temperaturfallet och sluttemperaturen skall kunna anpassas till de för varje produkt lämpliga värdena. När torkluften har genom- strömmat den tredje zonen i medströmsriktningen förs den genom returkanalen 13 in 1 värmeväxlaren 16 där returluften uppvärms och sedan ytterligare upphettas till önskad temperatur innan den via returkanalen 8 återförs till den andra torkzonens inlopp 7.In a drying plant according to the invention, as shown in Fig. 3, zone 1 substantially corresponds to zone 1 according to the known embodiments in Figs. 1 and 2. In the two other successive zones 2 and 3, however, the return channels 8 and 13 have been connected. with each other by means of a heat exchanger 16, which is arranged to allow flow of both the return air in the return ducts 13 and 8 as well as the drying air which flows through the two zones 2 and 3. The drying air which has thus flowed through zone 2 delivers its heat to the return air to the heat exchanger and then allowed to flow through the third zone. The outlet 11 of the second zone is designed so that the drying air is caused to flow upwards through the heat exchanger 16 and to the suction side of the fan 9 and from there back through the heat exchanger 16 and into the inlet of the third zone 12. As can be seen from the temperature curve ¿-__, a level suitable for the temperature drop and the final temperature to be adapted to the values suitable for each product. When the drying air has flowed through the third zone in the co-current direction, it is passed through the return duct 13 into the heat exchanger 16 where the return air is heated and then further heated to the desired temperature before it is returned via the return duct 8 to the second drying zone inlet 7.

Såsom framgår vid en jämförelse mellan den kända utföringsformen enligt fig. 2 och torkanläggningen enligt uppfinningen har man alltså i det sistnämnda fallet ersatt en brännarenhet 14 i den tredje torkzonen med en värmeväxlare 16.As can be seen from a comparison between the known embodiment according to Fig. 2 and the drying plant according to the invention, in the latter case a burner unit 14 in the third drying zone has thus been replaced with a heat exchanger 16.

En värmeväxlare är enklare att sköta och billigare att intallera än en brännar- enhet. Värmeväxlaren kan installeras på det sätt som framgår av fig. 3 eller också ovanpå torkanläggningen eller vid sidan av densamma på en plattform. Som värmemedium kan förutom olja även användas ånga, hetvatten eller gas. Värme- växlare i torkanläggningar är vanligtvis utförda i aluminium eller rostfritt stål eftersom värmeåtervinning sker från den avgående fuktiga luften. På den våta luftsidan uppstår då kondensation och om värmetillförseln sker med direkt- eldning av gas eller olja i torkluftströmmen blir kondensatet surt och korrode- rande. Om värmeväxlaren placeras inom luftens torra temperaturområde vilket innebär att värmeväxlaren då kan tillverkas i stål, vilket avservärt reducerar kostnaden för densamma.A heat exchanger is easier to operate and cheaper to install than a burner unit. The heat exchanger can be installed in the manner shown in Fig. 3 or also on top of the drying plant or next to it on a platform. In addition to oil, steam, hot water or gas can also be used as heating medium. Heat exchangers in drying plants are usually made of aluminum or stainless steel because heat is recovered from the escaping moist air. On the wet air side, condensation then occurs and if the heat supply takes place with direct firing of gas or oil in the drying air stream, the condensate becomes acidic and corrosive. If the heat exchanger is placed within the dry temperature range of the air, which means that the heat exchanger can then be made of steel, which significantly reduces the cost of the same.

Claims

449,788 Patent claims

A drying plant for disc-shaped materials comprising at least three drying zones arranged in series (1, 2,3), through which the material is passed during the drying process at the same time as drying air coats the material either in co-current or counter-current in relation to the material at least one return duct (4,8,13) for recirculating the air which has coated the material, and means (5,9,15) are provided for recirculation and for heating the return air, characterized in that two, after an inlet zone ( 1) located and successive drying zones (2,3) have a flow direction in co-current for the drying air and interconnected return ducts (8, 13), whereby the return air is caused to flow from the downstream outlet of the two zones to their upstream inlet (7) , and that a heat exchanger (16) is arranged for flow-through partly of the return air in the return duct, partly of the drying air which has flowed through the upstream one drying zone (2), the drying air giving off its heat to the return air and then being caused to flow through the downstream second drying zone (3).

Drying system according to claim 1, characterized in that a fan (9) is arranged for pressure setting of the drying air flowing through the heat exchanger.