BR112020018342A2 - Caixa de bocais para um dispositivo de secagem para secagem de materiais do tipo placa - Google Patents
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Abstract
uma caixa de bocais (7, 7 ') é disposta em um dispositivo de secagem na direção transversal a uma placa (8) para ser seca no dispositivo de secagem por meio de ar de secagem. a caixa de bocais (7, 7 ') apresenta uma forma cônica pelo menos em uma direção perpendicular à direção do fluxo do ar de secagem na caixa de bocais (7, 7') e uma superfície de secagem fornecida com bocais (18) voltados para a placa (8), em que o ar de secagem flui para a placa (8) a partir de uma pluralidade de bocais (18) dispostos em filas na superfície de secagem. a caixa de bocais (7, 7 ') é caracterizada pelo fato de que a razão da soma das aberturas dos bocais (18) por metro quadrado em relação à área de secagem é inferior a 1,1%.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “CAIXA DE BOCAIS PARA UM DISPOSITIVO DE SECAGEM PARA SECA- GEM DE MATERIAIS DO TIPO PLACA".
[0001] A invenção se refere a uma caixa de bocais, que é disposta em um dispositivo de secagem na direção transversal em relação a uma placa a ser seca no dispositivo de secagem por meio de ar de secagem, que apresenta um formato cônico em pelo menos uma direção perpen- dicular à direção do fluxo do ar de secagem na caixa de bocais e que apresenta uma superfície de secagem fornecida com bocais, voltada para a placa, em que o ar de secagem flui para a placa a partir de uma pluralidade de bocais dispostos em filas na superfície de secagem.
[0002] Um dispositivo de secagem serve para secagem de placas que podem ser conduzidas em andares através de um compartimento de secagem compreendida pelo dispositivo de secagem, em que as pla- cas são colocadas no dispositivo de secagem podem ser colocadas em contato com o ar de secagem para secagem, através de ar de secagem gerado em uma caixa de cobertura e, em seguida, introduzido em caixas de bocais através de um compartimento de pressão e após a absorção de umidade o ar de secagem pode ser descarregado para fora das pla- cas através de um compartimento de sucção.
[0003] A secagem de materiais do tipo placa, como placas de gesso, é preferivelmente realizada por uma transferência de calor pre- dominantemente convectiva na forma de fluxo de ar aquecido. As pla- cas, que geralmente são dispostas em vários andares, são guiadas atra- vés do secador com a ajuda de dispositivos de transporte, como correias transportadoras ou correias de peneira. De acordo com o estado da téc- nica, as instalações de secagem são operadas principalmente no modo de ar de circulação. O ar de secagem é trazido para as placas várias vezes e aquecido novamente após cada contato. Desta forma, o ar é cada vez mais enriquecido com umidade, apenas uma pequena parte do ar de secagem é liberada no ambiente como ar de exaustão, a fim de dissipar a umidade e os gases de fumaça no ambiente. Uma carac- terística distintiva dos diferentes tipos de secador é o tipo de passagem de ar sobre o material de secagem. O ar pode essencialmente ser ali- mentado para a placa na forma de ventilação transversal, de uma ven- tilação longitudinal ou da chamada ventilação a jato de impacto.
[0004] Com a ventilação transversal, o ar de secagem é conduzido sobre o material de secagem de lado, transversalmente à direção de transporte do material em forma de placa. Uma vez que o ar de secagem esfria cada vez mais em seu caminho sobre o material de secagem, isso resulta em diferentes velocidades de secagem ao longo da largura. Por- tanto, este processo não é usado com materiais sensíveis como placas de gesso. Com a ventilação longitudinal, o ar de secagem percorre um longo caminho ao longo do eixo longitudinal do secador, fluindo sobre a placa, secando-a e, assim, resfriando-a consideravelmente. O ar de se- cagem pode assim ser descarregado a baixas temperaturas, particular- mente favoráveis em termos de energia, perto do ponto de orvalho do ar de secagem. O calor de condensação pode então ser usado seletiva- mente para aquecer o ar fresco com a ajuda de um trocador de calor.
[0005] Com a ventilação de jato de impacto, o ar de secagem é tra- zido do lado da instalação de secagem para as caixas de bocais, tam- bém conhecidas como câmaras de secagem, e soprado verticalmente sobre a superfície do material de secagem por bocais de saída de ar de exaustão. De lá, esse ar flui para o lado oposto da instalação de seca- gem. Secadores que funcionam de acordo com uma estrutura seme- lhante estão espalhados em todo o mundo atualmente. Suas vantagens incluem que, graças à estrutura de muitas câmaras de secagem relati- vamente curtas, cada uma das quais pode ser ventilada e aquecida in- dividualmente, a temperatura de secagem e o clima desejados podem ser selecionados livremente ao longo do comprimento do secador.
Desse modo, as condições de secagem podem ser adaptadas às ne- cessidades do material de secagem. O secador também é extrema- mente fácil de controlar , por exemplo, durante a troca de produtos. De- vido à boa transferência de calor no fluxo do jato de impacto, tais seca- dores podem ser construídos significativamente mais curtos do que se- cadores comparáveis com ventilação longitudinal. Ajustando a inclina- ção da caixa de bocais, uma secagem muito uniforme pode ser alcan- çada em toda a largura do material de secagem. O ar de exaustão de cada câmara é descarregado e coletado individualmente. Uma vez que isso também inclui câmaras com altas temperaturas de secagem relaci- onadas ao processo, a temperatura geral do ar de exaustão é alta. Mesmo com o uso de um trocador de calor, o calor de condensação contido no ar de exaustão dificilmente pode ser usado de forma signifi- cativa.
[0006] Tal sistema é descrito no documento DE 19 46 696 A para secagem de placas de gesso. Uma câmara de secagem é projetada de forma que seja garantida a maior entrada de calor possível e a secagem mais uniforme possível ao longo da largura do material de secagem.
[0007] É conhecido a partir do documento DE 26 13 512 A1 uma instalação de secagem é conhecida, na qual um processo de secagem de duas fases é usado. O segundo estágio de secagem é aquecido a partir do ar de exaustão do primeiro estágio do secador com a interpo- sição de um trocador de calor. As placas devem ser secas no primeiro estágio do secador com alta temperatura e alta umidade e no segundo estágio do secador com temperatura relativamente baixa e baixa umi- dade. O primeiro estágio é ventilado longitudinalmente, o segundo es- tágio ventilado transversalmente.
[0008] A partir do documento DE 10 2009 059 822 B4 é conhecido um método para secagem de placas, que são guiadas em andares atra-
vés de um dispositivo dividido em câmaras de secagem, em que as pla- cas são colocadas em contato com o ar de secagem em um dispositivo de secagem por meio de ventilação a jato de impacto e, em que a ven- tilação a jato de impacto é garantida por meio de caixas de bocais trans- versalmente ventiladas. Aqui, o dispositivo de secagem é um estágio de secagem principal ou um estágio de secagem final em uma instalação de secagem. Uma instalação de secagem pode ter uma pluralidade de zonas de secagem que funcionam de acordo com o princípio de venti- lação a jato de impacto, como é conhecido a partir do documento DE 10 2005 017 187 B4.
[0009] É objetivo da presente invenção melhorar a caixa de bocais conhecida de tal forma que uma secagem mais intensiva seja alcançada com a mesma potência do ventilador e que o uso de temperaturas de secagem mais baixas seja possível a fim de economizar energia.
[00010] Este objetivo é alcançado de acordo com a invenção, con- forme estabelecido na reivindicação 1.
[00011] Se a razão da soma das aberturas dos bocais por metro qua- drado em relação à área de secagem for reduzida a um valor inferior a 1,1%, conforme previsto de acordo com a invenção, o desempenho de secagem será reconhecidamente prejudicado. Com a mesma quanti- dade de ar, porém, ocorre uma maior velocidade de saída do ar, que está associada a uma intensificação da secagem. Ao mesmo tempo, aumenta também a perda de pressão nos bocais, o que, embora favo- reça a distribuição do ar, aumenta o consumo de energia. Uma redução na quantidade de ar, como medida individual, levaria a uma deterioração na secagem. Surpreendentemente, no entanto, verificou-se que, ao re- duzir a quantidade de ar circulante, reduzindo o valor da razão da soma das aberturas dos bocais, por metro quadrado em relação à área de secagem, o que é usual no estado da técnica, uma operação da seca- gem pode ser ajustada, na qual o consumo de energia não seja superior com um processo de secagem de acordo com o estado da técnica, mas a secagem ainda é significativamente mais intensiva do que com a exe- cução padrão. Isso significa que uma melhor secagem é alcançada com o mesmo consumo de energia.
[00012] A perda de pressão no bocal é maior e o fluxo em toda a área de secagem é mais calmo devido à menor quantidade de ar. Ambas as circunstâncias melhoram a distribuição do ar ao longo do número de andares e ao longo da largura do secador, de modo que o resultado é uma maior eficiência do ar de secagem.
[00013] Uma redução significativa nas zonas excessivamente aque- cidas das placas em suas áreas laterais provou ser vantajosa na caixa de bocais projetadas de acordo com a invenção. Além disso, um dispo- sitivo de secagem equipado com caixas de bocais construído de acordo com a invenção pode ser colocado em operação com menos esforço do que os dispositivos de secagem convencionais. O esforço de manuten- ção também é reduzido. Além disso, a distribuição de ar ao longo da pluralidade de andares com caixas de bocais dispostas lado a lado é melhorada. Uma maior perda de pressão é causada nos bocais; o ar circulante do ar de secagem é reduzido.
[00014] Em geral, obtém-se uma secagem mais eficiente de um ma- terial em formato de placa, em particular de placas de gesso; uma dis- tribuição mais uniforme do ar de secagem nas placas a serem secas.
[00015] Por meio do dispositivo de acordo com a invenção, os mate- riais em formato de placa podem ser secos suavemente por meio de ventilação a jato de impacto com um menor gasto de energia em com- paração com o estado da técnica.
[00016] Desenvolvimentos vantajosos resultam das reivindicações secundárias.
[00017] Também há uma contribuição vantajosa para um fluxo uni-
forme do ar de secagem se a quantidade de ar circulante por metro qua- drado de área de secagem for inferior a 0,13 m³ / m²
[00018] Se os bicos tiverem um diâmetro inferior a 10 mm, a seca- gem uniforme também será favorecida.
[00019] A velocidade do ar de secagem que sai dos bocais situa-se vantajosamente entre 17 e 21 m/s.
[00020] O fluxo de ar é equilibrado escolhendo uma distância de mais de 60 mm entre os bocais.
[00021] Os bocais são vantajosamente dispostos em três filas que passam na direção longitudinal da caixa de bocais.
[00022] As filas têm, preferivelmente, uma distância de 55 mm a 80 mm.
[00023] Alternativamente, as caixas de bocais são construídas de forma cônica apenas na direção espacial vertical ou também são cons- truídas de forma cônica em uma direção adicional em relação à direção do fluxo do ar de secagem nas caixas de bocais.
[00024] Para conseguir um melhor alinhamento da radiação térmica da caixa de bocais na placa a ser seca, uma placa de radiação é adici- onalmente disposta em cada um de seus dois lados longitudinais ao lado das filas de bocais na direção em relação à placa a ser seca. Como resultado, eles melhoram a secagem na área lateral da caixa de bocais, pois concentram o calor irradiante da caixa de bocais na direção da placa de gesso.
[00025] A distância entre os bocais e a placa é, preferivelmente pelo menos 22 mm e atinge um valor máximo de 50 mm.
[00026] A invenção também se refere a um dispositivo de secagem para secagem de placas, que podem ser guiadas em andares através de um compartimento de secagem compreendido pelo dispositivo de secagem, em que as placas são colocadas em contato no dispositivo de secagem com o ar de secagem gerado em uma caixa de cobertura e então introduzido em caixas de bocais através de um compartimento de pressão e o ar de secagem após a absorção de umidade pode ser re- movido para fora das placas através de um compartimento de sucção, em que o dispositivo de secagem é caracterizado por ter uma plurali- dade de caixas de bocais que são construídas como indicado acima.
[00027] A caixa de bocais de acordo com a invenção é descrita em mais detalhes abaixo usando um exemplo de concretização. Onde:
[00028] A figura 1 mostra uma seção longitudinal de um dispositivo de secagem com um compartimento de pressão, um compartimento de secagem e um compartimento de sucção,
[00029] A figura 2 mostra uma vista lateral de duas caixas de bocais de acordo com a figura 1, que estão dispostas uma acima da outra entre as placas a serem secas em cada caso,
[00030] A figura 3 mostra uma vista plana do lado de uma caixa de bocais cônica dupla voltada para uma placa a ser seca, e a figura
[00031] A figura 4 mostra uma vista isométrica da região de extremi- dade da caixa de bocais de acordo com a figura 2 voltada para um com- partimento de sucção do dispositivo de secagem.
[00032] Em um dispositivo de secagem (figura 1) de um refrigerador de placa de gesso ventilado transversalmente, circula ar de secagem, cuja direção de fluxo é indicada por setas. O ar fresco pré-aquecido é alimentado a um queimador 1 como ar de combustão 2. O ar aquecido pelo queimador 1 é passado através de um ventilador de ar circulante 4 para um compartimento de pressão 5. O compartimento de pressão 5 serve para distribuir o ar uniformemente nos andares individuais de um compartimento de secagem 6. O ar é primeiramente pressionado para dentro das caixas de bocais 7, a partir das quais ele é soprado vertical- mente sobre a placa de gesso 8 ou outros painéis para serem secos através de bocais de orifício que estão dispostos no topo ou no fundo das caixas de bocais. As placas 8 repousam sobre rolos de suporte e são transportadas por meio de um dispositivo de transporte (não expli- cado em mais detalhes aqui) perpendicular ao plano de visualização da figura 1. Os rolos de suporte são dispostos entre e ligeiramente acima das caixas de bocais 7 de modo que o ar de secagem flua para as placas 8 entre os rolos de suporte.
[00033] A fim de garantir um fluxo ideal e introdução do ar de seca- gem de uma caixa de cobertura 11 para o compartimento de pressão 5 e a partir daí através das caixas de bocais 7 ao longo das placas 8 para um compartimento de sucção 9, a largura do compartimento de pressão 5 é maior em relação à largura do compartimento de sucção 9. As cha- pas de guia 12, 13, 14 e 15 podem ser previstas para guiar o fluxo de ar; um retificador de ar 16 também está presente para equalizar o fluxo de ar.
[00034] Uma parte do ar de secagem, que no total corresponde es- sencialmente aos gases de combustão, ao ar fresco e ao vapor de água gerado pela secagem, escapa por um duto de ar de exaustão 10. O circuito de circulação de ar se fecha no queimador 1.
[00035] Duas caixas de bocais 7 (figura 2) são, cada uma, dispostas entre duas placas 7 para serem secas. No lado voltado para o compar- timento de sucção 9, elas são espaçadas umas das outras por um ele- mento 17 usado para fixação. A figura 3 mostra uma caixa de bocais cônica dupla 7 'que, em contraste com as caixas de bocais 7, também se afunila em direção ao lado do compartimento de sucção 9 no plano fornecido com bocais 18 a partir dos quais o ar flui para a placa 8 a ser seca.
[00036] No lado voltado respectivamente para uma placa 8, cada caixa de bocais 7 é fornecida com bocais 18 dispostos em três filas, a partir dos quais o ar de secagem flui para a respectiva placa 8.
[00037] No lado voltado para o compartimento de sucção 9, as caixas de bocais 7 apresentam uma fenda 20 acima ou abaixo de uma chapa de fecho 19 (figura 4), através da qual as sujeiras podem ser removidas da caixa de bocais 7. Além disso, as chapas de radiação 21 são dispos- tas em cada lado longitudinal da superfície das caixas de bocais 7 que está voltada para a placa 8 a ser seca.
Claims (12)
1. Caixa de bocais (7, 7 ') que está disposta em um disposi- tivo de secagem na direção transversal a uma placa (8) a ser seca no dispositivo de secagem por meio de ar de secagem, que em pelo menos uma direção perpendicular à direção do fluxo do ar de secagem na caixa de bocais (7, 7') apresenta uma forma cônica e que apresenta uma su- perfície de secagem provida de bocais (18) e que está voltada para a placa (8), em que o ar de secagem circula para a placa (8) a partir de uma pluralidade de bocais (18) dispostos em fileiras na superfície de secagem, caracterizada pelo fato de que a razão da soma das aberturas dos bocais (18) por metro quadrado em relação à área de secagem é inferior a 1,1%.
2. Caixa de bocais (7, 7 ') de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a quantidade de ar circulante por metro quadrado de área de secagem é inferior a 0,13 m³ / m².
3. Caixa de bocais (7, 7 ') de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que os bocais apresentam aberturas com diâmetro inferior a 10 mm.
4. Caixa de bocais (7, 7 ') de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a velocidade do ar de secagem que sai dos bocais situa-se entre 17 e 21 m/s.
5. Caixa de bocais (7, 7 ') de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que os bocais apresen- tam uma distância de mais de 60 mm uns em relação aos outros.
6. Caixa de bocais (7, 7 ') de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que os bocais estão dis- postos em três filas que passam na direção longitudinal da caixa de bo- cais.
7. Caixa de bocais (7, 7 ') de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que as filas possuem uma distância de 55 mm a 80 mm..
8. Caixa de bocais (7) de acordo com qualquer uma das rei- vindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que ela é construída em formato cônico apenas na direção espacial perpendicular.
9. Caixa de bocais (7, 7 ') de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que ela apresenta uma chapa de irradiação (21) em cada um de seus dois lados longitudinais ao lado das filas de bocais na direção da placa (8).
10. Caixa de bocais (7, 7 ') de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a distância dos bo- cais (18) em relação à placa (8) é de pelo menos 22 mm.
11. Caixa de bocais (7 ') de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que ela apresenta uma forma cônica dupla.
12. Dispositivo de secagem para secagem de placas (8), que podem ser conduzidas em andares através de um compartimento de secagem (6) compreendida pelo dispositivo de secagem, em que as pla- cas (8) no dispositivo de secagem podem ser colocadas em contato para secagem por ar de secagem gerado em uma caixa de cobertura (11) e, em seguida, introduzido em caixas de bocais (7, 7 ') por meio de um compartimento de pressão (5), e o ar de secagem após absorção da umidade pode ser descarregado para fora das placas (8) através de um compartimento de sucção (9), caracterizado pelo fato de que ele apre- senta uma pluralidade de caixas de bocais (7, 7 ') como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.
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