DE112017004101B4 - Method and arrangement for recirculating air in a drying process - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Rezirkulieren von Luft bei einem Trocknungsprozess in einer Anlage, wobei das Verfahren Folgendes aufweist:- Entfernen einer Feuchtigkeit aus einem Erzeugnis in einen Luftstrom in dem Trocknungsprozess (1), der einen Abgasluftstrom (2a) bildet,- Leiten des Abgasluftstroms (2a) zu einer Vorrichtung (3), die einen Wäscher (28) aufweist, wobei der Feuchtigkeitsgehalt des Abgasluftstroms (2a) reduziert wird,- Teilen des Abgasluftstroms (2b-c) mit einem reduzierten Feuchtigkeitsgehalt, der aus der Vorrichtung (3) tritt, in mindestens einen ersten Luftstrom, der zu dem Trocknungsprozess (1) rezirkuliert wird, und in einen zweiten Luftstrom, gekennzeichnet durch- ein Leiten des zweiten Luftstroms zu mindestens einem Raum, der dem Trocknungsprozess (1) zugehörig ist, wobei der mindestens eine Raum eine Produktionsstätte der Anlage aufweist,- Belüften des mindestens einen Raums mit dem zweiten Abgasluftstrom (2c), und- Ausstoßen des Abgasluftstroms, der aus der Vorrichtung (3) tritt, in die Atmosphäre, während des Anlaufens oder eines Anhaltens des Wäschers (28).Method for recirculating air in a drying process in a plant, the method comprising: - removing moisture from a product into an air stream in the drying process (1), which forms an exhaust air stream (2a), - directing the exhaust air stream (2a) to a device (3) which has a scrubber (28), wherein the moisture content of the exhaust air stream (2a) is reduced, - dividing the exhaust air stream (2b-c) with a reduced moisture content which emerges from the device (3). at least a first air stream, which is recirculated to the drying process (1), and into a second air stream, characterized by - directing the second air stream to at least one room associated with the drying process (1), the at least one room being a production facility the system, - ventilating the at least one room with the second exhaust air flow (2c), and - expelling the exhaust air flow that emerges from the device (3) into the atmosphere during the start-up or stopping of the scrubber (28).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Rezirkulieren einer Luft in einem Trocknungsprozess.The invention relates to a method and an arrangement for recirculating air in a drying process.
Trocknen ist ein energieintensiver Betrieb, aufgrund der hohen latenten Wärme eines Verdampfens und einer Ineffizienz eines Verwendens einer heißen Luft als des Trocknungsmittels. In einem typischen industriellen Trocknungsprozess wird eine Feuchtigkeit aus einem Erzeugnis in einen Luftstrom entfernt, wobei dadurch ein mit Feuchtigkeit belasteter Abgasluftstrom gebildet wird.Drying is an energy-intensive operation due to the high latent heat of evaporation and inefficiency of using hot air as the desiccant. In a typical industrial drying process, moisture is removed from a product into an air stream, thereby forming a moisture laden exhaust air stream.
Es ist bekannt eine Wärme aus der mit feuchtigkeitsbelasteten Abgasluft wiederzugewinnen und die wiedergewonnene Wärme in der Anlage zu verwenden, die den Trocknungsprozess aufweist. Der gekühlte feuchtigkeitsbelastete Abgasluftstrom wird dann in die Atmosphäre ausgestoßen, was möglicherweise Emissionen bewirkt. In einigen Gebieten sind sogar ausgestoßene Wolken eines sauberen Wasserdampfs nicht akzeptabel. Die sichtbaren Wasserdampfwolken können die Bevölkerung beunruhigen, die nahe der Industrieanlagen lebt. Ferner erhöhen ein wolkenangeregtes Vernebeln und Vereisen Unfallgefahren und können für Nutzpflanzen und Ausrüstung gefährlich sein.It is known to recover heat from the moisture-contaminated exhaust air and to use the recovered heat in the system that has the drying process. The cooled moisture-laden exhaust air stream is then expelled into the atmosphere, potentially causing emissions. In some areas, even emitted clouds of clean water vapor are unacceptable. The visible clouds of water vapor can worry the population living near the industrial facilities. Furthermore, cloud-induced fogging and icing increase the risk of accidents and can be dangerous to crops and equipment.
Wenn die feuchtigkeitsbelastete Abgasluft selbst in der Anlage rezirkuliert wird, erfordert es ein Entfeuchten und Kühlen der Abgasluft zusammen mit dem Entfernen von unerwünschten Partikeln, bevor sie wiederverwendet werden kann. Jedoch ist das Feuchtigkeitsentfernen bei dem Entfeuchtungsprozess oft unzureichend, und frische trockene Luft muss mit der entfeuchteten Abgasluft vermischt werden, um einen akzeptablen Feuchtigkeitsgehalt zum Wiederverwenden zu erlangen. Außerdem machen die Kosten der Entfeuchtung und einer Kühleinrichtung das Rezirkulieren der feuchtigkeitsbelasteten Abgasluft leicht unprofitabel.When the moisture-contaminated exhaust air itself is recirculated in the system, it requires dehumidification and cooling of the exhaust air along with the removal of unwanted particles before it can be reused. However, moisture removal in the dehumidification process is often insufficient and fresh dry air must be mixed with the dehumidified exhaust air to achieve an acceptable moisture content for reuse. In addition, the costs of dehumidification and a cooling device make recirculating the moisture-contaminated exhaust air slightly unprofitable.
Die
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung bereitzustellen, mit denen die Menge des Abgasluftstroms, der in die Atmosphäre ausgestoßen wird, und ein Ausbilden von sichtbaren Wasserdampfwolken auf ein Minimum reduziert werden können.An object of the present invention is to provide a method and an arrangement with which the amount of exhaust airflow emitted into the atmosphere and formation of visible water vapor clouds can be reduced to a minimum.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Zirkulieren von Luft in einem Trocknungsprozess gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und mit einer Anlage gemäß dem unabhängigen Anspruch 17 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved with a method for circulating air in a drying process according to
Bei dem Verfahren zum Rezirkulieren von Luft in einem Trocknungsprozess in einer Anlage wird bei dem Trocknungsprozess eine Feuchtigkeit aus einem Erzeugnis in einen Luftstrom hinein entfernt, wobei ein Abgasluftstrom gebildet wird. Der Abgasluftstrom wird zu einer Vorrichtung geleitet, wobei der Feuchtigkeitsgehalt des Abgasluftstroms reduziert wird. Der Abgasluftstrom, der aus der Vorrichtung tritt, wird in mindestens einen Luftstrom, der zu dem Trocknungsprozess rezirkuliert wird, und in einen Luftstrom zu mindestens einem Raum geteilt, der dem Trocknungsprozess zugehörig ist.In the method for recirculating air in a drying process in a plant, the drying process removes moisture from a product into an air stream, forming an exhaust air stream. The exhaust air flow is directed to a device, wherein the moisture content of the exhaust air stream is reduced. The exhaust air stream exiting the device is divided into at least one air stream that is recirculated to the drying process and an air stream to at least one space associated with the drying process.
Eine Anordnung zum Rezirkulieren von Luft in einem Trocknungsprozess in einer Anlage weist einen Abgasluftstrom aus einem Trocknungsprozess auf. Die Anordnung weist eine Vorrichtung zum Reduzieren des Feuchtigkeitsgehalts des Abgasluftstroms auf. Die Anordnung weist ein Mittel zum Teilen des Abgasluftstroms, das aus der Vorrichtung tritt, in mindestens einen Luftstrom, der zu dem Trocknungsprozess rezirkuliert wird, und in einen Luftstrom zu mindestens einem Raum auf, der dem Trocknungsprozess zugehörig ist.An arrangement for recirculating air in a drying process in a plant has an exhaust air stream from a drying process. The arrangement has a device for reducing the moisture content of the exhaust air flow. The arrangement includes means for dividing the exhaust air stream exiting the device into at least one air stream that is recirculated to the drying process and an air stream to at least one space associated with the drying process.
Ein Vorteil des Verfahrens und der Anordnung der Erfindung ist, dass die Menge des Abgasluftstroms, der in die Atmosphäre ausgestoßen wird, und ein Ausbilden von sichtbaren Wasserdampfwolken auf ein Minimum reduziert werden können.An advantage of the method and arrangement of the invention is that the amount of exhaust airflow emitted into the atmosphere and formation of visible water vapor clouds can be reduced to a minimum.
Nachfolgend wird die Erfindung in größeren Einzelheiten mittels der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
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1 eine Anordnung zum Rezirkulieren von Luft in einem Trocknungsprozess zeigt; -
2 eine Anordnung zum Rezirkulieren von Luft in einem Trocknungsprozess mit Wärmerückgewinnungstauschern zeigt; -
3 eine Anordnung zum Rezirkulieren von Luft in einem Trocknungsprozess zeigt, die eine Reinigungseinheit aufweist; -
4 eine Anordnung zum Rezirkulieren von Luft in einem Trocknungsprozess zeigt, die eine Reinigungseinheit aufweist; -
5 eine Anordnung zum Rezirkulieren von Luft in einem Trocknungsprozess zeigt, die eine Reinigungseinheit, einen Zusatzluftstrom und einen Venturi-Wäscher aufweist.
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1 shows an arrangement for recirculating air in a drying process; -
2 shows an arrangement for recirculating air in a drying process with heat recovery exchangers; -
3 shows an arrangement for recirculating air in a drying process, which has a cleaning unit; -
4 shows an arrangement for recirculating air in a drying process, which has a cleaning unit; -
5 shows an arrangement for recirculating air in a drying process, which has a cleaning unit, an additional air flow and a Venturi scrubber.
Eine Vorrichtung 3 reduziert den Feuchtigkeitsgehalt des Abgasluftstroms 2a. Die Vorrichtung 3 kühlt den Abgasluftstrom 2a, um eine Feuchtigkeit zu entfernen, oder absorbiert eine Feuchtigkeit aus dem Abgasluftstrom 2a, oder adsorbiert Feuchtigkeit aus dem Abgasluftstrom 2a oder führt beispielsweise irgendeine Kombination dieser drei durch. Das Reduzieren des Feuchtigkeitsgehalts der Abgasluft 2a reduziert den sichtbaren Wasserdampf in dem Abgasluftstrom 2a, wenn er aus der Vorrichtung 3 ausgestoßen wird. Der Wasserdampf wird infolge eines Kondensierens von Wasserdampf und eines Ausbildens von Wassertropfen sichtbar. Wolken oder Nebel sind sichtbare Formen eines atmosphärischen Wasserdampfs.A
Mindestens ein Teil des Abgasluftstroms 2b-c, der aus der Vorrichtung 3 tritt, wird zu dem Trocknungsprozess 1 rezirkuliert. Das Reduzieren des Wasserdampfs in dem Abgasluftstrom 2b-c und das Rezirkulieren der Abgasluft 2b-c reduziert die Menge des Abgasluftstroms, der in die Atmosphäre ausgestoßen wird, sowie das Ausbilden der sichtbaren Wasserdampfwolken.At least a portion of the
Wolken der feuchtigkeitsbelasteten Abgasluft 2a haben einen hohen Feuchtigkeitsgehalt, und wobei ein Ausstoßen dieser in die Atmosphäre unter bestimmten meteorologischen Bedingungen ohne ein hinreichendes Feuchtigkeitsentfernen, zur Bildung von sichtbaren Wolken führen würde. Das Ausbilden von sichtbaren Wasserdampfwolken hängt von meteorologischen Bedingungen, wie etwa Windgeschwindigkeit, Windrichtung, einer atmosphärischen Stabilitätsklasse, einer Umgebungstemperatur, Mischhöhen und einer relativen Feuchtigkeit der Umgebungsluft ab. Indem Wasserdampf aus der Abgasluft 2a mit einer Vorrichtung 3 entfernt wird, wird das Auftreten der sichtbaren Wasserdampfwolke und die Länge und Höhe der Wolke reduziert.Clouds of the moisture-contaminated
Der Abgasluftstrom 2b-c, der aus der Vorrichtung 3 tritt, wird in mindestens einen rezirkulierten Luftstrom zu dem Trocknungsprozess 2b und in einen Luftstrom zu mindestens einem Raum geteilt, der dem Trocknungsprozess 2c zugehörig ist. Der Luftstrom, der zu dem Trocknungsprozess 2b geteilt wird, weist beispielsweise 65-80%, und der Luftstrom, der zu dem mindestens einen Raum geteilt wird, der dem Trocknungsprozess 2c zugehörig ist, weist 35-15% des austretenden Abgasluftstroms 2b-c auf. Der Raum, der den Trocknungsprozess 1 umgibt, ist nicht dicht, und typischerweise ist die Menge an rezirkulierter trockener Luft 2b, die in den Raum eingebracht wird, geringer als die Menge der feuchtigkeitsbelasteten Abgasluft 2a, die aus dem Raum bezogen wird.The
Typische Beispiele von Räumen, die dem Trocknungsprozess 1 zugehörig sind, sind Endverarbeitungsbearbeitungsräume, Wartungsräume, Steuerungs- und elektrische Räume, ein Maschinenraum, eine Endverarbeitungsstätte, spezielle Räume, wie etwa eine Motorsteuerungsleitstelle, und Regalräume. Der mindestens eine Raum, der dem Trocknungsprozess zugehörig ist, kann eine Produktionsstätte einer Anlage aufweisen, bei der der Trocknungsprozess ein Teil des Herstellungsprozesses ist. Der Luftstrom 2c, der aus dem getrockneten und gekühlten Abgasluftstrom 2b-c geteilt wird, der aus der Vorrichtung 3 tritt, kann zum Erwärmen, Kühlen oder Belüfteten des Raums oder von Räumen verwendet werden, der/die dem Trocknungsprozess 1 zugehörig ist/sind.Typical examples of rooms that are associated with
Während des Winters sind der Feuchtigkeitsgehalt und die Temperatur der Umgebungsluft an vielen geographischen Orten gering. Bei diesen Wetterbedingungen wird die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens der sichtbaren Wasserdampfwolken hoch. Zusätzlich muss die Einlassluft zu den Räumen, die dem Trocknungsprozess 1 zugehörig sind, die von außen entnommen wird, erwärmt und vorzugsweise entfeuchtet werden, um ideale Arbeitsbedingungen für das Personal und Anlagenmaschinen aufrechtzuerhalten. Das Rezirkulieren der Abgasluft 2b auch zu den Räumen, die dem Trocknungsprozess 1 zugehörig sind, ist vorteilhaft und verbessert deren Einlassluftqualität und reduziert gleichzeitig die Menge des Abgasluftstroms, der in die Atmosphäre ausgestoßen wird, sowie das Ausbilden der sichtbaren Wasserdampfwolken. Das Verfahren und die Anordnung zum Rezirkulieren von Luft in einem Trocknungsprozess ermöglicht ein vollständiges Rezirkulieren von Abgasluft bei einem stabilen Herstellungsablauf der Anlage, insbesondere während einer kalten und trockenen Jahreszeit.During winter, the moisture content and temperature of the ambient air are low in many geographical locations. Under these weather conditions, the likelihood of visible water vapor clouds becoming apparent becomes high. In addition, the inlet air to the rooms associated with the
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens und der Anordnung zum Rezirkulieren von Luft in einem Trocknungsprozess wird ein Nasswäscher 28 zum Reduzieren der Temperatur und des Feuchtigkeitsgehalts einer feuchtigkeitsbelasteten Abgasluft 2a aus dem Trocknungsprozess 1 verwendet, d.h., die feuchtigkeitsbelastete Abgasluft 2a wird in einem Nasswäscher 28 getrocknet. Der Wäscher 28 ist vorteilhaft beim Trocknen der feuchtigkeitsbelasteten Abgasluft, weil er ein großes Volumen für die Wärme- und Stoffübertragung bereitstellt. Der Nasswäscher 28 ist kostengünstig, weil die erforderliche Wärme- und Stoffübertragungsfläche verglichen mit herkömmlichen Plattenwärmetauschersystemen oder Rohr-in-einer-Hülle-Wärmetauschersystemen beträchtlich geringer ist. Außerdem entfernt der Wäscher 28 unerwünschte Substanzen aus der feuchtigkeitsbelasteten Abgasluft 2a. Beispiele der entfernbaren Substanzen sind Staub, Schmutz, riechende Dämpfe und wasserlösliche Chemikalien.In one embodiment of the method and arrangement for recirculating air in a drying process, a
In
Der Wäscher 28 weist einen Wäscherturm auf, der eine kreisförmige Basisfläche 4 und eine zylindrische Hülle 5 hat. Eine andere Basisform kann beispielsweise rechteckig sein. Der feuchtigkeitsbelastete Abgasluftstrom 2a wird horizontal zu dem Bodenteil 6 des Wäscherturms durch eine Einlassöffnung 7 geleitet. Das Stromleiten kann ein Druckbeaufschlagen des feuchtigkeitsbelasteten Abgasluftstroms mit einem oder mehreren Ventilatoren 8 aufweisen.The
In dem Wäscher 28 strömt der Abgasluftstrom 2a nach oben und Tropfen 9 eines Kühlwassers 10 werden in den Abgasluftstrom aus einer Vielzahl von Düsen 11 eingespritzt. Die Kühlwassertropfen 9 strömen nach unten in einem Gegenstrom zu dem Abgasluftstrom 2a. Die feuchtigkeitsbelastete Abgasluft 2a kollidiert mit dem Kühlwasser 10, wobei eine turbulente Zone gebildet wird, in der das Luft-/Wasserzusammentreffen kontinuierlich und schnell erneuert wird. Ein Waschen wird wirksam vollendet durch das Vermischen der Abgasluft 2a und eines Waschkühlwassers 10 in dem Wäscher 28.In the
Eine Luft ist gesättigt, wenn sie ihre Wasserdampfkapazität erreicht hat und all den Wasserdampf enthält, den sie bei einer bestimmten Temperatur halten kann. In einer gesättigten Luft gleicht der Wasserdampfgehalt ihrer Kapazität. Bei der Taupunkttemperatur ist die Luft gesättigt, und wobei der Taupunkt die Temperatur ist, bei der die relative Feuchtigkeit der Luft 100% ist. In dem Wäscher 28 ist die Tautemperatur des Kühlwassers 10 niedriger als die Tautemperatur des Abgasluftstroms 2a.Air is saturated when it has reached its water vapor capacity and contains all the water vapor it can hold at a given temperature. In saturated air, the water vapor content equals its capacity. At the dew point temperature the air is saturated, and where the dew point is the temperature at which the relative humidity of the air is 100%. In the
Die getrocknete und gekühlte Abgasluft 2b-c wird aus dem Wäscher 28 durch einen oder mehrere Abgasluftauslässe 12 an dem oberen Teil 13 der Wäscherhülle 5 ausgestoßen. Der Wäscher 28 kann einen Auslass 12 zu der Atmosphäre aufweisen, wie in
Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens und der Anordnung kann der Zustand einer austretenden Abgasluft 2b-c gesteuert werden. Die Anordnung weist Mittel zum Messen der Temperatur und des Feuchtigkeitsgehalts des Abgasluftstroms 2b-c auf, der aus dem Wäscher 28 tritt. Die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt der Abgasluft 2b-c, die aus dem Wäscher 28 tritt, kann beispielsweise durch ein Feucht- und Trockenkugelthermometer gemessen werden, oder andere in den Ablauf eingebundene Feuchtigkeitsmessvorrichtungen können verwendet werden.In another embodiment of the method and the arrangement, the state of an exiting
Die Anordnung weist Mittel zum Vergleichen 15 der gemessenen Temperatur und der Feuchtigkeitsgehaltswerte mit festgelegten Werten für den austretenden Abgasluftstrom 2b-c auf. Der Vergleich kann mit einem Steuerungsalgorithmus erfolgen, der beispielsweise in einer Steuerungsvorrichtung oder einem Computer bereitgestellt ist.The arrangement has means for comparing 15 the measured temperature and moisture content values with fixed values for the exiting
Bei dem Verfahren werden die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt des Abgasluftstroms 1b-c, der aus dem Wäscher 28 tritt, gemessen, die gemessenen Temperatur- und die Feuchtigkeitsgehaltswerte werden mit den festgelegten Werten für den austretenden Abgasluftstrom 2b-c verglichen, und, basierend auf dem Vergleichsergebnis, werden der Strom des Kühlwassers 10 zu der Vielzahl von Düsen 11 und der Druck bei der Vielzahl von Düsen 11 gesteuert.The method involves measuring the temperature and moisture content of the exhaust air stream 1b-c exiting the
Die festgelegten Werte für die austretende Abgasluft 2b-c aus dem Wäscher 28 hängen von den Trocknungsprozess 1 ab, in den die austretende Abgasluft 2b-c rezirkuliert wird. Jedoch muss der Feuchtigkeitsgehalt der austretenden Abgasluft 2b-c gering genug sein, um eine freie Wasserdampfkapazität zu haben. Das festgelegte Wertebereichsmaximum für eine Temperatur einer aus dem Wäscher 28 austretenden Abgasluft 2b-c weist vorzugsweise 35°C auf, und wobei das festgelegte Wertbereichsmaximum für den Feuchtigkeitsgehalt der aus dem Wäscher 28 austretenden Abgasluft 2b-c vorzugsweise 35 Gramm Wasserdampf je kg Luft aufweist.The specified values for the exiting
Ferner kann ein geeigneter festgelegter Wertebereich für die Temperatur einer aus dem Wäscher 28 austretenden Abgasluft 2b-c 25 bis 35°C aufweisen, und wobei der festgelegte Wertebereich für den Feuchtigkeitsgehalt einer aus dem Wäscher 28 austretenden Abgasluft 2b-c 20 bis 35 Gramm Wasserdampf je kg Luft, vorzugsweise 25 bis 30 Gramm Wasserdampf je kg Luft aufweisen kann. Die Anordnung weist ferner Mittel zum Steuern 16 des Stroms des Kühlwassers 10 zu der Vielzahl von Düsen 11 und des Drucks an der Vielzahl von Düsen 11 basierend auf dem Vergleichsergebnis auf. Das Steuerungsmittel 16 ist imstande, den Strom des Kühlwassers 10 zu der Vielzahl von Düsen 11 zu reduzieren oder zu erhöhen, und den Druck an der Vielzahl von Düsen 11 zu reduzieren oder zu erhöhen. Das Steuern des Stroms des Kühlwassers 10 zu der Vielzahl von Düsen 11 sowie des Drucks an der Vielzahl von Düsen 11 kann beispielsweise mit Pumpen 17 und Ventilen oder mit einstellbaren Düsen durchgeführt werden.Furthermore, a suitable specified range of values for the temperature of an
In der
Bei dem Verfahren werden die Tropfen 9 des Kühlwassers 10 zu dem Stoffübertragungsbereich 19a-c eingespritzt, der unter der Reihe der Vielzahl von Düsen 11 gebildet ist, und wobei die Tropfen, die sich mit dem Abgasluftstrom 2a nach oben bewegen, in dem Tropfenabscheider 20a-c abgeschieden werden, und der Tropfenabscheider 20a-c zu dem Wassersammelfach 21a-c hin entwässert wird. Der Tropfenabscheider 20a-c ist über dem Wassersammelfach 21a-c angeordnet und kann eine Form zum Bilden eines fallenden Films aus den abgeschiedenen Tropfen aufweisen.In the method, the drops 9 of the cooling
Die Anordnung kann ferner Mittel zum Steuern der Größe der Tropfen 22 des Kühlwassers 10 in jedem Modul 18a-c aufweisen. Tropfen 9 werden üblicherweise durch ihre wahrgenommene Größe beschrieben, das heißt, einen Durchmesser. Das Steuern der Größe der Tropfen kann mit Pumpen 18 und Behältern 27 oder beispielsweise mit einstellbaren Düsen durchgeführt werden.The arrangement may further include means for controlling the size of the drops 22 of cooling
Bei dem Verfahren kann die Größe der Tropfen 9 des Kühlwassers 10 gesteuert werden. Die Größe der Tropfen 9 des Kühlwassers 10 wird gesteuert, indem der Druck an der Reihe der Vielzahl von Düsen 11 gesteuert wird, und wobei das Steuern der Größe der Tropfen 9 separat für jedes Modul 18a-c durchgeführt wird. Vorzugsweise ist die Größe der Tropfen 9 an der Vielzahl von Düsen 11 am kleinsten, die in dem Bodenteil 6 der Hülle 5 angeordnet sind, und erhöht sich in Richtung der vertikal y höher gelegenen Düsen, wobei sie an der Vielzahl von Düsen 11 in dem oberen Teil 13 der Hülle 5 am größten ist.In the method, the size of the drops 9 of the cooling
In der
Um das Feuchtigkeitsentfernen aus der Abgasluft 2a zu verbessern, kann der Wäscher 28 mindestens zwei Tropfenabscheider 20a-c aufweisen, und wobei der vertikal y oben montierte Tropfenabscheider 20c mit einem strömenden Kühlmittel verbunden ist, um eine gekühlte Abscheiderfläche bereitzustellen. Das Verfahren kann außerdem den Schritt eines Kühlen des vertikal oberen Tropfenabscheiders 20c mit einem strömenden Kühlmittel zum Bereitstellen einer gekühlten Abscheiderfläche aufweisen.To improve moisture removal from the
Die Anordnung weist Mittel zum Rezirkulieren 29 mindestens eines Teils des getrockneten und gekühlten Abgasluftstroms 2b-c, der aus dem Wäscher 28 strömt, zu dem Trocknungsprozess 1 auf, wobei in dem Trocknungsprozess 1 eine Feuchtigkeit aus dem Erzeugnis in den getrockneten und gekühlten Abgasluftstrom 2b entfernt wird, wobei ein feuchtigkeitsbelasteter Abgasluftstrom 2a gebildet wird, der zu dem Wäscher 28 geleitet wird. Die Mittel zum Rezirkulieren 29 können beispielsweise eine Leitung und einen Ventilator aufweisen.The arrangement has means for recirculating 29 at least a portion of the dried and cooled
Das Kühlwasser 10 kann Brauchwasser aufweisen. In dem Wäscher 28 kann ein verwendetes Kühlwasser außerdem in einem Herstellungsprozess des Erzeugnisses verwendet werden, das in dem Trocknungsprozess 1 getrocknet wird. Diese Anordnung reduziert den Energieverbrauch der Anlage, die den Trocknungsprozess aufweist, weil eine aus der Reduktion des Wasserdampfs aus dem Abgasluftstrom erlangte Wärme auf das Kühlwasser 10 übertragen wird.The cooling
Die Temperatur eines Brauchwassers ist während des Winters an vielen geographischen Orten niedrig. Eine niedrige Temperatur eines Kühlwassers 10 intensiviert das Feuchtigkeitsentfernen aus der Abgasluft 2a in dem Wäscher 28. Dies ist vorteilhaft, weil gleichzeitig das Auftreten der sichtbaren Wasserdampfwolken groß wird, wenn die Abgasluft 2a in die Atmosphäre ausgestoßen wird.The temperature of domestic water is low in many geographical locations during winter. A low temperature of a cooling
Das Kühlwasser 10 wird vorzugsweise gefiltert, um die Menge an möglichen Feststoffpartikeln in diesem zu reduzieren, um eine Verstopfung der Vielzahl von Düsen 11 zu vermeiden. Das Kühlwasser 10 in dem Wäscher 28 kann wasserlösliche Substanzen und Wasserlösungen enthalten, beispielsweise flüssige Natronlauge. Ferner kann es Chemikalien zum Reduzieren der Oberflächenspannung des Wassers aufweisen. Das Verfahren zum Rezirkulieren einer Luft kann die Schritte eines Filterns des Kühlwassers 10 und eines Hinzufügens von Chemikalien zu dem Kühlwasser 10 zum Reduzieren der Oberflächenspannung des Kühlwassers 10 aufweisen.The cooling
Die Temperatur des Kühlwassers 10 erhöht sich, wenn das Kühlwasser 10 nach unten in dem Wäscher 28 strömt. Die Temperatur des Kühlwassers 10, das aus dem Wäscherboden 6 austritt, ist vorzugsweise 2 bis 3°C niedriger als die Temperatur des feuchtigkeitsbelasteten Abgasluftstroms 2a an dem Einlass 7 an dem Boden 6 des Wäschers 28. Der Boden des Wäschers 28 weist einen Auslass 23 zum Ausstoßen des Kühlwassers 10 aus dem Wäscher 28 auf.The temperature of the cooling
In dem Wärmerückgewinnungswärmetauscher 25a der ersten Stufe überträgt die feuchtigkeitsbelastete Abgasluft 2a eine Wärme auf eine Einlassluft des Trocknungsprozesses, d.h., auf die getrocknete und gekühlte Abgasluft 2a, die aus der Vorrichtung 3 strömt. In
In
Die Anordnung kann zwei oder mehr Vorrichtungen 3 aufweisen, die parallel angeordnet sind, um eine Luftrezirkulationskapazität für den Trocknungsprozess 1 zu erhöhen. Wenn mehrere Vorrichtungen 3 parallel angeordnet sind, sind die festgelegten Werte für die austretende Abgasluft 2b-c aus jeder Vorrichtung 3 vorzugsweise im Wesentlichen dieselben. Der feuchtigkeitsbelastete Abgasluftstrom 2a aus dem Trocknungsprozess 1 wird dann zu zwei oder mehr Vorrichtungen 3 geleitet, die parallel angeordnet sind.The arrangement may have two or
Bei der Anordnung, die den Wäscher aufweist, hängen die Maße des Wäschers 28 von dem Trocknungsprozess 1 ab, aus dem und in den die austretende Abgasluft 2a-c rezirkuliert wird, sowie von der verfügbaren Kühlwassertemperatur 10 für das Trocknen und Kühlen der feuchtigkeitsbelasteten Abgasluft 2a. Das Auslegungsverfahren weist die folgenden Schritte auf: Bestimmen des Wäscherturmdurchmessers basierend auf der volumetrischen Strömungsrate der feuchtigkeitsbelasteten Abgasluft 2a und der Geschwindigkeit der feuchtigkeitsbelasteten Abgasluft 2a durch den Wäscher 28; Bestimmen der Anzahl und der Höhe von Modulen 18a-c, die zum Entfeuchten und Kühlen erforderlich sind, basierend auf Molanteilen in der Abgasluft 2a an dem Einlass und Auslass und auf der erforderlichen Verweilzeit der Abgasluft 2a in dem Strom der Tropfen 9; Berechnen eines Gesamtvolumens einer Sprühpartie basierend auf der Anzahl von Modulen 18a-c, dem volumenbezogenen Stoffübertragungskoeffizienten der gesamten Gasphase und der Strömungsrate der Gasphase.In the arrangement that has the scrubber, the dimensions of the
Die Reinigungseinheit 30 weist einen Wäscher auf. In dem Wäscher 30 strömt der Abgasluftstrom 2a nach oben und Tropfen eines Waschwassers 31a werden in dem Abgasluftstrom aus einer Vielzahl von Düsen 11 eingespritzt. Die Abgasluft 2a wird mit dem Waschwasser 31a gewaschen. Das Waschwasser 31a wird rezirkuliert, wobei vorzugsweise frisches Wasser 31b hinzugefügt wird. Reinigungschemikalien 32, zum Beispiel, NaOH, können auch hinzugefügt werden. Bei einem Wasserüberlauf 31c läuft eine Überschussmenge an Wasser zu einer Wasserbehandlung über.The
Eine Zirkulation des Waschwassers 31a ist verhältnismäßig abgeschlossen, wobei die Menge an hinzugefügtem frischen Wasser 31b 18-25% des zirkulierten Waschwassers 31a aufweist.Circulation of the
Von dem oberen Teil der Reinigungseinheit 30 wird der gereinigte Abgasluftstrom 2a in den Bodenteil 6 der Vorrichtung 3 durch eine Einlassöffnung 7 geleitet. Wie
Die Reinigungseinheit 30 reduziert den Verunreinigungsgehalt des Abgasluftstroms 20a, der in die Vorrichtung 3 tritt. Daher verbleibt der Verunreinigungsgehalt des Kühlwassers 10, das bei der Vorrichtung 3, beispielsweise in dem Wäscher 28, verwendet wird, auf einem geringen Niveau. Daher kann das Kühlwasser 10, das einen niedrigen Verunreinigungsgrad hat, dann wirksamer bei der Vorrichtung 3 wiederverwendet werden, die weniger frisches Wasser erfordert. Beispielsweise weist ein Verbrauch des Waschwassers 31a in der Reinigungseinheit 30 15-25% des Verbrauchs des Kühlwassers 10 der Vorrichtung 3 auf.The
Die Reinigungseinheit 30 weist einen Wäscher auf. In dem Wäscher 30 strömt der Abgasluftstrom 2a nach oben, und wobei Tropfen eines Waschwassers 31a in den Abgasluftstrom aus einer Vielzahl von Düsen 11 eingespritzt werden. Die Abgasluft 2a wird mit dem Waschwasser 31a gewaschen. Das Waschwasser 31a wird rezirkuliert, wobei vorzugsweise etwas Frischwasser 31b hinzugefügt wird. Reinigungschemikalien 32, zum Beispiel, NaOH, können auch hinzugefügt werden. Bei einem Wasserüberlauf 31c läuft eine Überschussmenge an Wasser zu einer Wasserbehandlung über.The
Aus dem oberen Teil der Reinigungseinheit 30 strömt der gereinigte Abgasluftstrom 2a nach oben. In
Das vertikal niedrigste Modul 18c des Wäschers 28 weist einen Auslass 23 zum Ausstoßen des Kühlwassers 10 aus dem Wäscher 28 auf.The vertically
Wie in
Die Reinigungseinheit 30 reduziert den Verunreinigungsgehalt des Abgasluftstroms 2a, der in die Vorrichtung 3 tritt. Daher verbleibt der Verunreinigungsgehalt des Kühlwassers 10, das in der Vorrichtung 3, z.B., dem Wäscher 28, verwendet wird, auf einem niedrigen Niveau. Daher kann das Kühlwasser 10, das einen niedrigen Verunreinigungsgrad hat, dann wirksamer in der Vorrichtung 3 wiederverwendet werden, die weniger frisches Wasser erfordert. Beispielsweise weist der Verbrauch an Frischwasser 31a in der Reinigungseinheit 30 15-25% des Verbrauchs des Kühlwassers 10 der Vorrichtung 3 auf.The
Der Betrieb des Wäschers 28 wird bei der Beschreibung der
Die in
Die Abgasluft 2a wird in der Reinigungseinheit 30 gereinigt und die gereinigte Abgasluft 2a wird zu einem oder mehreren Wärmetauschern 34 geleitet. Der Abgasluftstrom 2a wird mit einem Zusatzluftstrom 35 in einem oder mehreren Wärmetauschern 34 gekühlt. Der Wärmetauscher 34 ist ein Luft-zu-Luft-Wärmetauscher. Die Art ist beispielsweise ein Kreuzstromwärmetauscher. Der Zusatzluftstrom 35 weist vorzugsweise Außenluft auf.The
Bei dem Wärmetauscher 34 wird ein gekühlter Abgasluftstrom 2a mit einem Zusatzluftstrom 35 in einer Mischkammer 36 vermischt. Die Mischung weist 30-60% des Abgasluftstroms 2a, vorzugsweise 45-55% auf. Die relative Feuchtigkeit des Luftstroms, der den gekühlten Abgasluftstrom 2a aufweist, der mit dem Zusatzluftstrom 35 vermischt ist, ist signifikant niedriger als 100%. Das Ziel des Mischens ist, die relative Feuchtigkeit des Luftstroms zu reduzieren, der den Abgasstrom 2a aufweist, um eine Phasenänderung in dem Venturi-Wäscher 37 zu ermöglichen.In the
Zusätzliche Ventilatoren 8 können verwendet werden, um den Abgasluftstrom 2a und den Zusatzluftstrom 35 auszugleichen.
Der Abgasluftstrom 2A, der mit dem Zusatzluftstrom 35 vermischt wird, wird zu einem Venturi-Wäscher 37 geleitet. Der Abgasluftstrom 2a, der mit dem Zusatzluftstrom 35 vermischt wird, wird in dem Venturi-Wäscher 37 gekühlt. Der Venturi-Wäscher 37 weist eine Löschpartie auf, die eine Verdunstungskühlung bereitstellt. Der Venturi-Wäscher 37 weist auch eine Hochdruckpumpe 38 auf, um kleine Tropfen, das heißt, Nebel, zu erzeugen, mit einem hohen Wasserdruck für den Venturi-Wäscher 37. Wie in
Wie in
Die Wirkung eines Verwendens eines Zusatzluftstroms 35 und eines Venturi-Wäschers 37 nach einem Reinigen des Abgasluftstroms 2a ist diejenige, dass der Abgasluftstrom 2a, der mit dem Zusatzluftstrom 35 vermischt ist, der in die Vorrichtung 3 tritt, kühler und trockener ist, als die feuchtigkeitsbelastete Abgasluft 2a, die aus dem Trocknungsprozess 1 ankommt.The effect of using a supplemental air stream 35 and a Venturi scrubber 37 after cleaning the
In einer weiteren Ausführungsform einer Anordnung zum Rezirkulieren einer Luft in einem Trocknungsprozess weist die Anordnung die Komponenten auf, wie sie mit der
Das Verwenden des Zusatzluftstroms 35 erhöht das Luftstromvolumen aus der Vorrichtung 3. Außerdem weist beispielsweise der Luftstrom, der in dem Trocknungsprozess 2b verwendet wird, 32-18% und der Luftstrom, der zu dem mindestens einen Raum geteilt wird, der dem Trocknungsprozess 2c zugeordnet ist, weist 68-82% des vorhandenen Abgasluftstroms 2b-c auf.Using the additional air flow 35 increases the air flow volume from the
Die in den
Die Ausführungsformen einer Anordnung zum Rezirkulieren von Luft in einem Trocknungsprozess, die in den
Mit der Anordnung und dem Verfahren zum Rezirkulieren kann die feuchtigkeitsbelastete Abgasluft der Anlage, die den Trocknungsprozess aufweist, rezirkuliert werden, ohne in die Atmosphäre ausgestoßen zu werden. Ein großer Teil der rezirkulierten Abgasluft kann in dem Trocknungsprozess wiederverwendet werden. Dies erhöht den Wirkungsgrad des Systems und spart Energie. Die Emissionen zu der Atmosphäre und das Ausbilden der Wolken eines Wasserdampfes können vermieden werden.With the arrangement and the method for recirculation, the moisture-contaminated exhaust air of the system that has the drying process can be recirculated without being emitted into the atmosphere. A large portion of the recirculated exhaust air can be reused in the drying process. This increases the efficiency of the system and saves energy. The emissions to the atmosphere and the formation of clouds of water vapor can be avoided.
Teileliste: 1 Trocknungsprozess, 2a-c Abgasluftstrom, 3 Vorrichtung, 4 Basisfläche, 5 Hülle, 6 Bodenteil, 7 Einlassöffnung, 8 Ventilator, 9 Tropfen, 10 Kühlwasser, 11 Vielzahl von Düsen, 12 Auslass, 13 oberer Teil, 14 Mittel zum Messen einer Temperatur und eines Feuchtigkeitsgehalts eines Luftstroms, 15 Vergleichsmittel, 16 Steuerungsmittel, 17 Pumpe, 18a-c Modul, 19a-c Stoffübertragungsbereich, 20a-c Tropfenabscheider, 21a-c Wassersammelfach, 22 Tropfengrößensteuerungsmittel, 23 Ausstoßauslass, 24 Wärmerückgewinnungssystem, 25a-c Wärmerückgewinnungstauscher, 26a-c Wascheinrichtung, 27 Behälter, 28 Wäscher, 29 Rezirkulationsmittel, 30 Reinigungseinheit, 31a-c Waschwasser, 32 Reinigungschemikalien, 33 Strömungskanal, 34 Wärmetauscher, 35 Zusatzluftstrom, 36 Mischkammer, 37 Venturi-Wäscher , 38 Venturi-Wäscher-Pumpe, y vertikale Richtung.Parts list: 1 drying process, 2a-c exhaust air flow, 3 device, 4 base surface, 5 shell, 6 bottom part, 7 inlet opening, 8 fan, 9 drip, 10 cooling water, 11 variety of nozzles, 12 outlet, 13 upper part, 14 means for measuring a temperature and a moisture content of an air stream, 15 comparison means, 16 control means, 17 pump, 18a-c module, 19a-c mass transfer area, 20a-c mist eliminator, 21a-c water collection compartment, 22 drop size control means, 23 exhaust outlet, 24 heat recovery system, 25a-c heat recovery exchanger , 26a-c washing device, 27 container, 28 scrubber, 29 recirculation agent, 30 cleaning unit, 31a-c washing water, 32 cleaning chemicals, 33 flow channel, 34 heat exchanger, 35 additional air flow, 36 mixing chamber, 37 venturi scrubber, 38 venturi scrubber pump, y vertical direction.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R006 | Appeal filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: TM SYSTEM FINLAND OY, FI Free format text: FORMER OWNER: TM SYSTEMS FINLAND OY, TURKU, FI |
|
R007 | Decision rectified on appeal | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |