DE102019002671A1

DE102019002671A1 - Verfahren zum Trocknen plattenförmiger Materialien und Trocknungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102019002671A1
Application number: DE102019002671.3A
Authority: DE
Inventors: Christoph Straetmans
Original assignee: Grenzebach BSH GmbH
Current assignee: Grenzebach BSH GmbH
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2020-10-15
Also published as: CA3135526A1; JP2022526853A; KR20210148339A; US20220177367A1; CN113710979A; WO2020207617A1; CN113710979B; EA202192626A1; EP3953650A1; BR112021019406A2

Abstract

Ein Verfahren zum Trocknen von Baustoffplatten, insbesondere Gips enthaltenden Platten, die in Etagen (15) durch eine in eine Trocknungs-Vorzone (2) und Trocknungskammern aufgeteilte Vorrichtung geführt werden und bei dem die Platten mit Trocknungsluft in Kontakt gebracht werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass aus der Trocknungs-Vorzone (2) Trocknungsluft auf die Platten in einem der Vorzone (2) vorgeordneten und wenigstens, bezogen auf die Förderrichtung der Platten, auf beiden Längsseiten und auf der Oberseite eingehausten Bereich (1) aufgebracht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Platten oder plattenartigen Materialien, insbesondere von Gipskartonplatten.
Das Trocknen solcher plattenartiger Materialien erfolgt in den meisten Fällen durch einen überwiegend konvektiven Wärmeübergang in der Form des Überströmens von erwärmter Luft. Die Platten werden dabei, oft auch über mehrere Etagen verteilt, mit Hilfe von Fördereinrichtungen wie Rollenbahnen oder Siebbänder durch den Trockner geführt.
Nach dem Stand der Technik werden Trocknungsanlagen meist im Umluftbetrieb betrieben. Die Trocknungsluft wird hierbei mehrfach an die Platten herangeführt und nach jedem Kontakt erneut erwärmt. Die Luft reichert sich auf diese Weise zunehmend mit Feuchtigkeit an, nur ein kleiner Teil der Trocknungsluft wird an die Umgebung als Abluft abgegeben um Feuchtigkeit und Rauchgase in die Umgebung abzuführen.
Ein Unterscheidungsmerkmal verschiedener Trocknerbauarten bildet die Art der Luftführung über dem Trocknungsgut. Die Luft kann im Wesentlichen in der Form einer Querbelüftung, einer Längsbelüftung, oder einer so genannten Prallstrahlbelüftung an die Platte geführt werden.
Bei der Querbelüftung wird die Trocknungsluft von der Seite, quer zur Förderrichtung des plattenartigen Materials, über das Trocknungsgut geführt. Da sich die Trocknungsluft bei ihrem Weg über das Trocknungsgut zunehmend abkühlt, ergeben sich dadurch über die Breite unterschiedliche Trocknungsgeschwindigkeiten.
Deshalb wird dieses Verfahren bei empfindlichen Materialien wie Gipskartonplatten nicht angewendet. Bei der Längsbelüftung wandert die Trocknungsluft über einen langen Weg entlang der Längsachse des Trockners, überströmt dabei die Platte, trocknet diese und kühlt dadurch stark ab.
Bei der Prallstrahlbelüftung wird die Trocknungsluft von der Seite der Trocknungsanlage in Luftleitungen, so genannten Düsenkästen, herangeführt und über Luftaustrittsdüsen senkrecht auf die Oberfläche des Trocknungsguts geblasen. Von dort strömt diese Luft zur gegenüber liegenden Seite der Trocknungsanlage.
Zu ihren Vorzügen derartiger Trockner zählt, dass durch den Aufbau aus vielen, relativ kurzen Trocknungskammern, welche jeweils einzeln belüftet und beheizt werden können, die gewünschte Trocknungstemperatur und das Klima über die Länge des Trockners frei gewählt werden können. Somit können die Trocknungsbedingungen an die Bedürfnisse des Trocknungsguts angepasst werden. Der Trockner ist zudem, z. B. bei Produktwechseln, ausgezeichnet regelbar. Durch den guten Wärmeübergang bei der Prallstrahlanströmung können solche Trockner deutlich kürzer gebaut werden als vergleichbare mit Längsbelüftung überströmte Trockner. Eine solche Anlage ist in der DE 19 46 696 A1 unter dem Titel eines Verfahrens und einer Einrichtung für beschleunigte Trocknung von Gipsplatten beschrieben. Angaben zu einem energetisch besonders günstigen Betrieb werden jedoch nicht gemacht.
Prinzipiell kann die energetische Effizienz all dieser Belüftungsformen durch Erwärmung von Frischluft mit Hilfe eines Wärmetauschers-verbessert werden. Die so erwärmte Frischluft wird dann als Verbrennungsluft genutzt oder dient der Vortrocknung.
In DE 26 13 512 A1 werden ein zweistufiges Trocknungsverfahren und eine Trocknungsanlage offenbart. Gemäß DE 26 13 512 A1 wird die Aufgabe zugrunde gelegt, das an sich bekannte zweistufige Trocknungsverfahren so abzuändern bzw. zu ergänzen, dass insbesondere Gipsplatten oder Güter mit ähnlichen Eigenschafen nach diesem Verfahren energetisch besonders wirtschaftlich getrocknet werden können. Kennzeichnend ist hierbei, dass der Wärmetauscher zur Beheizung der Umluft einer nachgeschalteten, prallstrahlbelüfteten Trocknungszone dient.
Aus DE 10 2009 059 822 B4 ist ein Verfahren zum Trocknen von Platten bekannt, die in Etagen durch eine in Trocknungskammern aufgeteilte Vorrichtung geführt werden, wobei die Platten in einer Trocknungsvorrichtung mittels Prallstrahlbelüftung mit der Trocknungsluft in Kontakt gebracht werden und wobei die Prallstrahlbelüftung mittels querbelüfteter Düsenkästen gewährleistet wird. Hierbei ist die Trocknungsvorrichtung eine Haupttrocknungsstufe oder eine Endtrocknungsstufe in einer Trocknungsanlage.
Dieser Vorgehensweise liegt zugrunde, dass die Trocknungsabluft vor Eintritt in den Wärmetauscher noch möglichst weit abgekühlt werden soll. Hiermit wird die energetische Effizienz weiter verbessert. Erwähnt wird in diesem Zusammenhang auch die Nutzung der vorgewärmten Frischluft zur Vortrocknung der Platten in vorgeschalteten, querbelüfteten Vorzonenfeldern.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trocknungsverfahren zu schaffen, das gegenüber den herkömmlichen Verfahren eine noch höhere Effizienz aufweist. Dazu soll die Vorzonenabluft zu einer Vorerwärmung der Platten im Bereich des Trocknereinlaufs verwendet werden. Die so übertragene Energie müsste dann im späteren Verlauf nicht mehr über die Brenner bereitgestellt werden, wodurch sich ein thermischer Vorteil ergäbe.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, wie in Patentanspruch 1 angegeben.
Entgegen der sonst üblichen Vorgehensweise werden erfindungsgemäß gipshaltige, plattenförmige Materialien, wie Gipskartonplatten, aber auch Gipsfaserplatten, schon in der Phase der Aushärtung (Hydratation) mit warmer Luft aus der Trocknung-Vorzone des Trockners beaufschlagt. Die Phase der Aushärtung dauert dabei üblicherweise acht bis zwölf Minuten und beinhaltet einen Bereich vor dem Trockner, in dem die Platten schon auf die einzelnen Etagen aufgeteilt worden sind.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass wider Erwarten Platten, die noch nicht vollständig ausgehärtet sind, sich also noch in der letzten Phase des Aushärtungsvorgangs befinden, mit mäßig warmer Trocknungsluft beaufschlagt werden können, ohne dass dies die vollständige Hydratation in irgendeiner Weise behindert.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung, insbesondere in Verbindung mit den Zeichnungen.
In vorteilhafter Weise ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Abluft aus der Trocknungs-Vorzone als Trocknungsluft entgegen der Förderrichtung der Platten in einem eingehausten Bereich an den Platten entlangströmt und dabei abkühlt.
Weiter ist vorgesehen, dass die abgekühlte Luft abgesaugt und in die Umgebung entlassen wird.
Um den Luftstrom, d. h., die Zuführung der Trocknungsluft in den eingehausten Bereich, zu steuern oder zu regeln, werden vorzugsweise Temperatur- und/oder Feuchtesensoren vorgesehen.
Erfindungsgemäß wird in dem eingehausten Bereich ein leichter Unterdruck von 50 Pa oder weniger, insbesondere von 20 Pa oder weniger, mittels des Ventilators erzeugt. Vorzugsweise wird der Feuchtegehalt der Luft in dem eingehausten Bereich auf einen Wert von weniger als 30 g, bevorzugt von 20 g oder weniger, je Kilogramm Luft gesteuert. Dabei wird bevorzugt in dem eingehausten Bereich eine Lufttemperatur von 35 bis 60° C eingehalten. Das so erzeugte Klima bewirkt, dass insbesondere dort, wo die Platten in den eingehausten Bereich eintreten, eine Taupunktunterschreitung, wirksam vermieden werden kann. Eine solche Taupunktunterschreitung könnte beispielsweise zum punktuellen Herabtropfen von Wassertropfen auf die Oberflächen der Platten führen und dort zu unerwünschten Verfärbungen führen.
Erfindungsgemäß wird auch eine Vorrichtung geschaffen, welch für Mehretagentrockner zum Trocknen von Gips enthaltenden Platten geschaffen. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungs-Vorzone ein eingehauster Bereich vorgeordnet ist, in dem Trocknungsluft aus der Trocknungs-Vorzone auf die Platten aufbringbar ist
Vorzugsweise umfasst der eingehauste Bereich Seitenwände und eine oberseitige Abdeckung sowie eingangsseitige Abdeckungen zwischen den die Platten aufnehmenden Etagen; zu der Trocknungs-Vorzone hin ist er zum Einströmen der Trocknungsluft hin geöffnet. Die Wände und Abdeckungen können auch mit Türen oder Sichtfenstern versehen sein.
Außerdem lässt sich vorteilhaft ein Ventilator im Bereich der Rohrleitung einsetzen, durch den Trocknungsluft aus dem eingehausten Bereich abgesaugt wird, nachdem sie dort Feuchtigkeit aus den Platten aufgenommen und diese ein wenig aufgewärmt hat.
Vorteilhaft ist auch der Einsatz einer Rohrleitung zum Abführen der mit Feuchtigkeit gesättigten Trocknungsluft über eine Rohrleitung, die an einen Kamin angeschlossen ist.
Wenn die Vorrichtung außerdem eine Steuer- oder Regeleinrichtung umfasst, durch die mittels Temperatur- und/oder Feuchtesensoren die Zuführung der Trocknungsluft in den eingehausten Bereich steuerbar bzw. regelbar ist, wird die Wirkungsweise des eingehausten Bereichs vor der Vorzone optimiert.
Zusätzlich wird vorzugsweise eine Bypassleitung zur Abführung überschüssiger Trocknungsluft aus der Vorzone vorgesehen, die in dem eingehausten Bereich nicht benötigt wird. Die überschüssige Trocknungsluft lässt sich auf diese Weise zusammen mit der Luft aus dem eingehausten Bereich abführen, wenn die Bypassleitung an den Kamin angeschlossen ist.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine isometrische Ansicht eines eingehausten Bereichs vor einer Vorzone einer Trocknungsvorrichtung zum Trocknen eines plattenförmigen Guts, wobei die äußere Wandung bildende Segmentplatten weggelassen sind,
2 eine senkrechte Schnittansicht des eingehausten Bereichs in Längsrichtung entlang einer Schnittlinie II - II aus 1,
3 eine senkrechte Schnittansicht des eingehausten Bereichs entlang einer Schnittlinie III - III aus 1 und
4 eine waagrechte Schnittansicht des eingehausten Bereichs entlang einer Schnittlinie IV - IV aus 1.

Ein eingehauster Bereich 1 (1 bis 4) erstreckt sich zwischen einer Beschickungszone 20 oder Zuführvorrichtung und einer Vorzone 2 einer Trockenvorrichtung. In dem Bereich findet der Abbinde- oder Aushärtungsvorgang in den Platten, insbesondere den Gipsplatten, seinen Abschluss. Die Vorzone 2 ist mit dem Bereich 1 ohne Übergang verbunden und erstreckt sich bis zu einer vorderen Wandung 3 der Vorzone 2, so dass Trocknungsluft aus der Vorzone 2 in den Bereich 1 einströmt und die Platten auf eine Temperatur bis zu 60° C erwärmt. Gleichzeitig werden in dem Bereich 1 ein Unterdruck und eine Feuchtigkeit von weniger als 30 g Wasser je Kilogramm Luft aufrechterhalten, so dass die Trocknungsluft Feuchtigkeit aus den Platten aufnimmt und der Abbindevorgang in ihnen unterstützt wird.
Im Deckenbereich wird die Trocknungsluft über zwei jeweils seitlich oberhalb von Vorbauten 4, 5, die zu beiden Seiten des Bereichs 1 angeordnet sind. Aus den Vorbauten 4, 5 strömt mit Feuchtigkeit angereicherte über Ansaugstutzen 6, 7 zu einem zentralen Absaugrohr 8, das oberhalb des Bereichs 1 verläuft, einen Ventilator 9 umfasst und in einen Kamin 10 übergeht, der seinerseits mit einer Filteranlage 11 ausgestattet ist.
An der vorderen Wand 3 der Vorzone 2 ist an einer oder an beiden Seiten der Wand 3 ein Absaugstutzen 12 vorgesehen, von dem aus eine Bypass-Leitung 13 zu einem Flansch 14 führt, über den die Bypass-Leitung 13 mit dem Absaugrohr 8 verbunden ist, so dass Trocknungsluft aus der Vorzone 2, falls erforderlich, abgesaugt wird.
Im Inneren weist der Bereich 1 Etagen 15 (3) mit Rollen 16 auf. Die Wandung wird von einer Vielzahl von Segmentplatten 17 (4) gebildet, die vorzugsweise abschwenkbar angeordnet sind, um auf diese Weise einen leichten Zugang in das Innere des Bereichs 1 für Revisionsarbeiten und Kontrollen zu ermöglichen.
In Richtung zu dem Zuführbereich zur Zuführung der Platten sind an der Beschickungsöffnung zwischen den Etagen 15 (nicht dargestellte) Blechstreifen angebracht, die sich nur bei der Durchführung der Platten auf den Etagen 15 soweit öffnen, dass die Einführung der Platten ermöglicht wird, aber der Bereich 1 im Übrigen verschlossen bleibt. Auch zu beiden Seiten der Platten sind an der Beschickungsöffnung abdichtende Elemente vorgesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1946696 A1 [0008]
DE 2613512 A1 [0010]
DE 102009059822 B4 [0011]

Claims

Verfahren zum Trocknen von Baustoffplatten, insbesondere Gips enthaltenden Platten, die in Etagen (15) durch eine in eine Trocknungs-Vorzone (2) und Trocknungskammern aufgeteilte Vorrichtung geführt werden und bei dem die Platten mit Trocknungsluft in Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Trocknungs-Vorzone (2) Trocknungsluft auf die Platten in einem der Vorzone (2) vorgeordneten und wenigstens, bezogen auf die Förderrichtung der Platten, auf beiden Längsseiten und auf der Oberseite eingehausten Bereich (1) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Abluft aus der Trocknungs-Vorzone (2) als Trocknungsluft entgegen der Förderrichtung der Platten in dem eingehausten Bereich (1) an den Platten entlangströmt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsluft aus dem eingehausten Bereich (1) über eine Rohrleitung (8) einem Schornstein (10) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsluft mittels eines in der Rohrleitung (8) eingebrachten Ventilators (9) aus dem eingehausten Bereich (1) abgesaugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung der Trocknungsluft in den eingehausten Bereich (1) durch Temperatur- und/oder Feuchtesensoren gesteuert oder geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem eingehausten Bereich (1) ein leichter Unterdruck von 50 Pa oder weniger, insbesondere von 25 Pa oder weniger, erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtegehalt der Luft in dem eingehausten Bereich (1) auf einen Wert von weniger als 30 g, bevorzugt von 20 g oder weniger, je Kilogramm Luft gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem eingehausten Bereich (1) eine Lufttemperatur von 35 bis 60° C eingehalten wird.
Vorrichtung zum Trocknen von Baustoffplatten, insbesondere Gips enthaltenden Platten, in einer Etagen (15) aufweisenden und in eine Trocknungs-Vorzone (2) und Trocknungskammern aufgeteilte Vorrichtung mit Trocknungsluft, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungs-Vorzone (2) ein eingehauster Bereich (1) vorgeordnet ist, in dem Trocknungsluft aus der Trocknungs-Vorzone (2) auf die Platten aufbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der eingehauste Bereich (1) Seitenwände und eine oberseitige Abdeckung sowie eingangsseitige Abdeckungen zwischen die Platten aufnehmenden Etagen (15) aufweist und zu der Trocknungs-Vorzone (2) zum Einlass der Trocknungsluft hin geöffnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsluft mittels eines in der Rohrleitung (8) eingebrachten Ventilators (9) aus dem eingehausten Bereich (1) absaugbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (8) an einen Kamin (10) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuer- oder Regeleinrichtung umfasst, durch die mittels Temperatur- und/oder Feuchtesensoren die Zuführung der Trocknungsluft in den eingehausten Bereich (1) steuerbar bzw. regelbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bypassleitung (13) zur Abführung überschüssiger Trocknungsluft aus der Vorzone (2) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassleitung (13) an den Kamin (10) angeschlossen ist.