DE2031483A1

DE2031483A1 - Vorrichtung zum Trocknen von fasrigem Material

Info

Publication number: DE2031483A1
Application number: DE19702031483
Authority: DE
Inventors: Malcolm Centennial Par; Nossar Mstislav Stephen Pekahurst; New South Wales Chaikin (Australien)
Original assignee: Umsearch Ltd., Kensington, New South Wales (Australien)
Priority date: 1969-06-25
Filing date: 1970-06-25
Publication date: 1971-01-07
Also published as: DE2031483C2; GB1294648A; FR2051241A5; ES381874A1; CH523483A; BE752535A

Description

2031483 Patentanwalt Dipl.-Phys.Gerhard Lied! 8 München 22 Steinsdorfstr.21-22 Tel.298462

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UNISEARCH LIMITED

University of New South Wales, Barker Street, Kensington, New South Wales, Australien

Vorrichtung zum Trocknen von fasrigem Material

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von fasrigem Material, bei der eine poröse Unterlage für die Fasern von einem eine große Geschwindigkeit aufweisenden Trockenluftstrom beaufschlagt ist.

Unter fasrigem Material im Sinne der Erfindung sollen allgemein lose Fasern, Webwaren, Tücher, Knäuel, Wickel, Docken oder andere Teactilmaterl alien verstanden werden.

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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung verfolgt den Zweck, eine Schicht von fasrigem Material in einer besonders gleichmäßigen wirksamen und wirtschaftlichen Weise zu trocknen, wobei Unregelmäßigkeiten oder mangelnde Gleichförmigkeit in dem Material, wie sie aufgrund e,... ungleichmäßigen Trocknung auftreten könnten, vermieden werden.

Beim Trocknen von losen Fasern ist es allgemein üblich, die Fasern auf ein poröses oder perforiertes blechartiges Teil oder auf einen anderen Träger abzulegen, wöbe! die Fasern einem Luftstrom ausgesetzt werden. Bei der Anwendung dieses Verfahrens wird in der Praxis darauf geachtet, daß

(a) die zu trocknende Faserschicht-so gleiclamäßig wi© möglieli aufgelegt

wird, damit eine gleichmäßig© - Trocteimg MÖglielist ras©h" verläuft und

(b) die von den Öffnungen oder Perforationen in der TrageinF£@htung( eingenommene Fläche so groß wie möglich im YerhäHnis sw Ge~ samtfläche zu machen, damit eine ErselietiOTig vermieden die als'unproduktiver Druckabf angezeichnet uroete.

Es zeigte sich' nun, daß im Gegensatz

te Ergebnisse erzielt werde» können, w©na al® Luftdurchtritt zugängliche Hache der Uaterla§© woM dert wird. Es zeigte sieh, dai dadurch - oirrolil «te Bradsafofali vergrößert wird - eine wesentlich gleichförmiges?® ntuig erzielt werden kann und daß auf
einer Nichtgleichförmigkeit in der F
werden kann. Es konnte escperimeitte

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Trockenluftstrom bevorzugt durch die feuchteren Stellen der Faserschicht infolge eines vergrößerten Durchflußwiderstandes geleitet wird, welcher auf die von den trockneren und dementsprechend heißeren Stellen der Schicht austretende heißere Luft zurückzuführen ist.

Die Vorrichtung zum Trocknen von fasrigem Material, bei der eine poröse Unterlage für die Fasern von einem eine große Geschwindigkeit aufweisenden Trockenluftstrom beaufschlagt ist, ist dementsprechend dadurch gekennzeichnet, daß die von einem perforierten Träger gehaltene Unterlage eine große Anzahl von über ihre Fläche verteilte Löcher besitzt, wobei die Gesamtfläche der Löcher zwischen 5% und 20% der Gesamtfläche des Trägers beträgt.

Die beiliegenden Zeichnungen dienen dem besseren Verständnis der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Übersicht einer vollständigen Trockenvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt der perforierten Platte, welche das zu trocknende Material trägt;

Fig. 3a einen ähnlichen Schnitt wie Fig. 2, wobei jedoch ein Traggitter zwischen dem porösen Förderer und der Tragplatte eingeschaltet ist;

Fig. 3b eine Draufsicht auf einen Teil des Traggitters und der perforierten Platte gemäß Fig. 3a;

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Fig. 4 im vergrößerten Maßstab die am Eintritt und Ausgang der Trockenvorrichtung gemäß Fig. 1 verwendete Abdichtungsanordnung;

Fig. 5a in vergrößertem Maßstab die Abdichtungsanordnung zwischen den beiden Abschnitten der Trockenvorrichtung;

Fig. 5b eine abgewandelte Ausführungsform der in Fig. 5a dargestellten Abdi chtungsanordnung und

Fig. 6 eine zweite Ausführungsform einer Trockenvorrichtung gemäß der Erfindung.

Die in Fig. 1 dargestellte Trockenvorrichtung ist als Flachbett-Trockner ausgebildet, bei der eine Schicht L des mittels eines Luftstromes hoher Geschwindigkeit zu trocknenden fasrigen Materials zwischen zwei porösen Förerern 10 und 11 gefördert wird und dabei zwei Kammern 12 und 13 durchläuft. In den Kammern zirkulieren Luftströme in entgegengesetzten Richtungen durch die Schicht L des Fasermaterials. Auf diese Weise wird die Gleichförmigkeit der Trocknung verbessert.

Die Schicht L des zu trocknenden Materials wird in jedem Abschnitt von einer perforierten Platte 14 oder 15 getragen, welche auf der strom-

Luft

abwärts liegenden Seite der durchströnnng angeordnet ist. Die perforierten Platten 14 oder 15, von denen eine in einem größeren Maßstab in Fig. 2 dargestellt ist, besteht aus einem Blech, über das kleine Löcher gleichmäßig verteilt sind. Die Gesamtdurchtrittsfläche für den Luftstrom liegt zwischen 5% und 20% der Gesamtfläche der Platte. Um

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zu verhindern, daß die Löcher der Hatte mit Wolle oder anderem Material verstopft werden,* ist ein DrahtgdELedi oder ein anderer poröser

Träger vorgesehen, welcher zwischen der perforierten Platte und dem zu trocknenden Material liegt. In dem vorliegenden Fall wird d:^ " göEbdt von einem der Förderriemen gebildet; dies ist jedoch bei anderen Anwendungen nicht notwendigerweise der Fall.

Das Prinzip der Verwendung einer Tragplatte oder eines anderen Gliedes, welche eine große Anzahl von Luftlöchern besitzt, wobei die Gesamtfläche der Löcher nur zwischen 5% und 20% der Gesamtfläche der Platte ausmacht und wobei die Löcher durch ein Drahtgewebe und/oder ein anderes poröses Material abgedeckt ist, welches die Platte von dem zu trocknenden Material trennt, hat besondere Vorzüge, die sich aus dem Umstand ergeben, daß diese Anordnung eine gleichmäßige Luftverteilung durch eine im allgemeinen ungleichmäßige Schicht von losem Fasermaterial gewährleistet, so daß auf diese Weise die Trockengeschwindigkeifen wesentlich erhöht werden. Der TrockRungseffekt wirkt sich .über die Gesamtheit des Fasermaterials aus und ist nicht auf einzelne Stellen konzentriert, bei denen der Durchflußwiderstand am-geringsten ist, wie diese Neigung bei bekannten Trockenvorrichtungen besteht.

Die optimale Größe und die Anzahl der Löcher in dem Tragglied hängt bis zu einem bestimmten Ausmaß von der Natur des zu trocknenden Materials ab. Das Optimum kann in der Praxis durch einen, entsprechenden Versuch ermittelt werden. Bei einer Versuchsanlage einer Flachbettvorrichtung für das Trocknen von Wollfasern wurden zufriedenstellende Ergebnisse mit Löch®W, Seren Durchme s ser in der Größenordnung voa 1/8" bis 1/4" betrug. Die Gesamtfläche der Löcher betrug 13% der Fläche

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des Traggliedes. Wenn die Fläche der Löcher noch weiter verkleinert wird, dann muß die Antriebsleistung wesentlich erhöht werden,, Wenn ■ die Fläche der Löcher nur noch 5% der Gesamtfläche beträgt, hebt dann dieser Umstand die Vorteile der Erfindung auf.

Die Löcher werden über die gesamte Oberfläche dee Traggliedes verteilt» Obwohl jedoch in der Praxis eine gleichförmige Verteilung zweckmäßig ist, ist es nicht ©riorderlich_p daß eine striMe Gleichförmigkeit eingehalten wird.

Bei einigen Konstriktionen erwies ®s sieh als zweckmäßig, die perforierte Platte odes? das Tragglied gegta Atoaüteuag zu schützen, weich® gegebenenfalls von dem porösen Glied; g_o B₀ einem porösen Förderriemen, der über die Platte läuft, hervorgerufen werden kaim₀ Dies Imnn, wie in den Fig., 3a und 3b veranschaulicht,, in der Weise vorgenommen werden, daß zwischen dem Förderriemen IGa «ad der Platte 14a ©in Gitter 16 aus relativ weichem oder gleitfähigem Materials» s, B„ Gußeisen, eingeschaltet wird» Das Gitter 16 Imma. entweder gegenüber des³ Platte 14a stationär und feststehend gehalten werden_o Sa kann auch in Abschnitte unterteilt werden, die dasa aa dem Förderriemen befestigt werden und mit diesem laufen/ Wie aus der m. Figo 3b dargestellten Draufsicht ersichtlich ist, feesitzt das Gitter verhältnismäßig große nötigen, damit der Luftdurchüuß nicht föeeiEteielitigt wircl ^Λ

Bei der in Fig«, 1 dargestellt©» Vorrichtaag ib?!t£₉ w©sm die SeMeM L aus dem zu troclmemden iasrigen Material cferefe das Abteil 12 Ifcft₉ Luft von oben nach unten durch dieses Abteil;, w@Toei dl® ZMasiationsrichtung durch die linke Pfeillini® angedaistgt ist_s· di© sich vom eiaesB

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erhitzer 18 durch die Vorrichtung zu dner Prallplatte 19 und einem Ventilator 20 erstreckt. In der oberen Hälfte des Abteiles 12 herrscht ein Überdruck und in der unteren Hälfte ein Unterdruck. Eine .Stauplatte 21 und ein Absaugventilator 22 dient zur Absaugung von Luft aus der unte.v... Hälfte des Abteils 12. Die abgesaugte Luft strömt, bevor sie das Abteil verläßt, durch die Faserschicht L, welche in das Abteil einläuft, d. h. also durch den Teil der Fasern, der am kältesten und am nassesten ist. Diese Anordnung liefert eine wirtschaftliche Ausnützung der Wärmeenergie, d.h. die Wärmeenergie der einströmenden Luft wird an die Faserschicht abgegeben, so daß dementsprechend die abgeblasene Luft relativ kalt ist.

Wenn die zu trocknende Faserschicht L in das Abteil 13 gelangt, dann fließt die Luft in umgekehrter Richtung durch die Schicht, wie durch die rechts angegebene Pfeillinie veranschaulicht ist. Ansonsten ist der Aufbau ähnlich wie hinsichtlich des Abteils 12 beschrieben. Die von dem Absaugventilator 22 abgesaugte Luft wird durch den Frischlufterhitzer 23 ersetzt. Der obere Teil des Abteils 13 ist mit dem unteren Teil des Abteils 12 durch einen Kanal 24 verbunden, durch welchen die Luft strömen kann.

Am Eingang und am Ausgang der Vorrichtung sind Abdichtungen 25 und vorgesehen. Die Abdichtung am Ausgang ist in einem größeren Maßstab in Fig. 4 dargestellt. Ein ausgestanzter Teil 28 der Platte 15, gekuppelt mit einer intensiven Saugwirkung hinter der perforierten Platte, bildet änen Teil der Abdichtung; der andere Teil wird durch biegsame Lappen gebildet, welche an dem Förderriemen 11 anliegen. Der Raum 32 ist durch eine benachbarte Stauplatte 33 mit der Saugseite des Abteiles 13

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verbunden. Die Stauplatte 33 ist so eingestellt, daß im Raum 32 etwa atmosphärische Druckbedingungeii herrschen. Die Einstellung kann durch ein in Fig. 1 nicht dargestelltes Wassermanometer 34 kontrolliert werden. Es ist ersichtlich, daß das Druckdifferential zwischen den beiden Seiten der zu trocknenden Faserschicht dazu benützt wird, das Abteil 32 in der Nähe des Atmosphärendruckes zu halten, so daß dementsprechend ein Lufteintritt oder Luftaustritt in bzw. aus der Trockenvorrichtung vermieden wird.

Zwischen den beiden Abteilen 12 und 13 der Trockenvorrichtung ist eine Abdichtung 27 vorgesehen, die in Einzelheiten in Fig. 5a dargestellt ist. Obgleich eine sehr geringe Druckdifferenz zwischen den beiden Abteilen der Trockenvorrichtung vorliegen kann,ist es erwünscht, eine Luftzirkulation zwischen denselben zu vermeiden. Zu diesem Zweck wird die zu trocknende Faserschicht als Abdichtung verwendet. Die dargestellte Konstruktion gleicht dabei selbsttätig Änderungen in der Dicke der Schicht aus. Die Lippe 35 und der Raum 36 sind so bemessen, daß eine Abdichtung auch zustande kommt, wenn die Trockenvorrichtung leer läuft. Dabei liegt dann die biegsame Lippe 35 an der unmittelbar über ihr sich befindenden Fläche an und zwar unter der Wirkung des Überdruckes in diesem Teil der Trockenvorrichtung. Zur Verminderung des Reibungswiderstandes und zwecks Anpassung an verschiedene Stärken der Materialschicht ist eine Auskleidung 37 vorgesehen, welche aus einem gegen Abnüt zung widerstandsfähigen verstärkten Polytetraf luoräthylen oder einem anderen ähnlichen Material besteht.

Eine wechselweise Ausführungsform ist in Fig. 5b dargestellt, bei welcher die Auskleidung 37 durch Walzen 38 und 39 ersetzt ist.

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In Fig. 6- ist eine etwas andere Anwendung des Erfindungsgedankens in Form eines rotierenden Trommeltrockner!? dargestellt, bei dem eine perforierte Trommel 41 über ihren Umfang verteilte Löeher besitzt. Die Gesamtfläche der Löcher beträgt wieder zwischen 5% und 20%. Die Trommel ist mit einem Drahtgewebe oder mit einem anderen porösen Material 42 · bedeckt, um ein Verstopfen der Löcher zu verhindern. Eine Schicht L der zu trocknenden Fasern wird dicht gegen die zylindrische Fläche der Trommel durch einen endlosen porösen Förderriemen 43 gehalten, welcher über Rollen 44 läuft. Der Förderriemen wird von einem Motor 45 angetrieben. Er fördert die Faserschicht L um die Trommel herum, welche ebenfalls umläuft. Dem porösen Förderriemen 43 wird Luft durch eine Kammer 46 zugeführt, welche durch die Schicht L in das Innere der Trommel gelangt, von wo sie abgezogen wird. Die, wie angegeben perforierte Struktur beschleunigt eine gleichmäßige Trocknung des Faser materials.

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Claims

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Vorrichtung zum Trocknen von fasrigem Material, bei der eine poröse Unterlage für die Fasern von einem eine' große Geschwindigkeit fiufweisenden Trockenluftstrom beaufschlagt ist_p dadurch gekennzeichnet, daß die von einem perforierten Träger gehaltene Unterlage eine große Anzahl von über ihre Fläche verteilte Löcher besitzt, wobei die Gesamtfläche der Löcher zwlsetai 5% raid 20% der Gesamtfläche des Trägers beträgt.
2. Vorrichtung naeh Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der perforierte Träger eine rotierende Trommel ist und daß das poröse Glied ein Förderriemen ist, welcher die zu trocknende Faserschicht um einen Teil der Peripherie der Trommel in enger Anlage an dieselbe fördert und daß die Mittel zur Erzeugung eines TroekenMtgtromes hoher Geschwindigkeit so angeordnet sind, daf3 die Luft durch die Faserschicht in das Innere der Trommel gelangt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Glied für die Halterung der Faser schicht aus emem Paar poröser endloser Förderriemen besteht, die-so angeordnet sind, daß sie die zu trocknende Faserschicht zwischen sich aufnehmen und daß Mittel vorgesehen sind, um die Förderriemen- über den perforierten Träges³ zu bewegen.
4. Vorrichtung nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen

den Förderriemen und dem perforierten Träger ein Gitter oder ein Geflecht vorgesehen ist, welches die Abnützung der porösen Unterlage oder des Trägers vermindert.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter oder Geflecht relativ zu dem perforierten Träger feststehend ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ui * ter oder Geflecht an einem der Förderriemen befestigt ist und mit diesem umläuft.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung eines Trockenluftstromes großer Geschwindigkeit aus einem abgeschlossenen Raum, durch welchen die Förderriemen hindurchlaufen und aus Mitteln zur Luftzirkulation durch den abgeschlossenen Raum und durch die Faserschicht hindurch besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschlossene Raum zwei Abteile besitzt, welche durch eine Trennwand voneinander getrennt sind, wobei die Förderriemen durch eine Öffnung in der Trennwand hindurchlaufen und daß die Mittel zur Luftzirkulation so angeordnet sind, daß die Luft in den beiden Abteilen in entgegengesetzten Richtungen zirkuliert, wobei in jedem Abteil das perforierte Trägerglied auf der stromabwärts gelegenen Seite der Förderriemen angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdichtung vorgesehen ist, um einen Luftaustausch zwischen den beiden Abteilen durch die genannte Öffnung hindurch zu verhindern, wobei diese Abdichtung reibungsvermindernde Einrichtungen besitzt, die an der Trennwand an den Rändern der Öffnung so angeordnet sind, daß sie an den För-' derriemen anliegen und eine Abdichtung mit denselben herstellen und daß

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e lastische Lippen vorgesehen sind, welche die öffnung verschließen, wenn keine Faserschicht zwischen den Förderriemen vorhanden ist.
10. Vorrichtung im wesentlichen wie in Fig. 1 oder Fig. 6 der genden Zeichnungen dargestellt und wie beschrieben.

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