DE2555600B2 - Verfahren zum Trocknen von textilem Fasermaterial, insbesondere Garnspulen - Google Patents
Verfahren zum Trocknen von textilem Fasermaterial, insbesondere GarnspulenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen
von textilem Fasermaterial, insbesondere Garnspulen,
bei dem ein gasförmiges Trocknungsmedium in einem geschlossenen Kreislauf nacheinander zwangsläufig
durch zwei voneinander getrennte Fasermaterialfüllungen umgewälzt, nach jedem Durchgang durch eine
Fasermaterialfüllung erhitzt und durch einen Kondensator mit Wasserabscheider von seiner Feuchtigkeit
laufend befreit wird.
Ein solches Trocknungsverfahren ist bereits bekannt (SE-OS 3 71881 - nachveröffentlichte US-PS
39 27 478). Bei diesem Verfahren wird mit einer die Umwälzung des Trocknungsmediums bewirkenden
Vakuumpumpe gearbeitet, wobei das Trocknungsmedium die Fasermaterialfüllungen mit einem Unterdruck
und entsprechend geringer Dichte durchströmt. Beide Fasermaterialfüllungen werden im wesentlichen gleichzeitig bzw. mit gleichem Feuchtigkeitsgehalt eingebracht und getrocknet, wobei auch ein weitgehend
gleicher Trocknungsverlauf beiden Fasermaterialfüllungen erstrebt wird. Dazu wird die Strömungsrichtung des
Trocknungsmediums wenigstens einmal während des Trocknungsvorgangs umgekehrt, und es sind zwei
Erhitzer für das Trocknungsmedium vorgesehen, so daß dieses unabhängig von der jeweiligen Strömungsrichtung vor jeder Einwirkung auf eine Fasermaterialfüllung
erhitzt wird.
Zwar führt die Hintereinanderschaltung zweier Trocknungsbehälter bzw. zweier Fasermaterialfüllungen zu einem längeren Weg des Trocknungsmediums
durch das Fasermaterial und damit zu einer besseren Ausnützung des Wärmeinhalts des Trockenmediums,
wobei sich auch eine mehrmalige Umkehr der Strömungsrichtung des Trocknungsmediums durch eine
gleichmäßigere Verteilung der Feuchtigkeit in den beiden Fasermaterialfüllungen vorteilhaft auswirkt,
jedoch ergeben sich immer noch vergleichsweise lange
Trocknungszeiten mit einem unerwünscht hohen
Wärmeverbrauch. Der Grund ist darin zu sehen, daß insbesondere während der Schlußtrocknung ineffektiv
gearbeitet wird, weil die weniger dichten Schichten mit " abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt immer stärker vom
Trocknungsmedium durchströmt werden, so daß die dichteren und feuchteren Zonen der Fasermaterialfüllung immer weniger durchströmt werden, so daß das
Trocknungsmedium zunehmend weniger Feuchtigkeit
in aufnimmt, die Trocknungsleistung absinkt und der auf
die Trocknungsleistung bezogene Energieaufwand ansteigt. Die Umkehrung der Strömungsrichtung des
Trocknungsmediums führt zu keiner grundlegenden Änderung dieser Verhältnisse, sondern bewirkt nur eine
begrenzte gleichmäßigere Verteilung der Feuchtigkeit der beiden Fasermaterialfüllungen, wodurch zwar einer
örtlichen Übertrocknung des Fasermaterials entgegengewirkt werden kann, die Feuchtigkeitsaufnahme durch
das Trockriungsmeuium während der Schlußlrocknung
jedoch nicht wesentlich gesteigert werden kann.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren so durchzuführen, daß während des gesamten Trocknungsverfahrens mit einer hohen Trocknungsleisti'ng bei gleichzei-
tig verbesserter Ausnutzung der aufgewandten Energie gearbeitet wird, ohne daß übermäßige Wärmebeanspruchungen des Fascrmaterials zu befürchten sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß das Trocknungsmedium unter Erzeugung von
m Wärme in ihm verdichtet und durch beide Fasermaterialfüllungcn umgewälzt wird und daß mit zeillich
versetztem Trocknungsbeginn der beiden dementsprechend stets unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt aufweisenden Fascrmaterialfüllungen gearbeitet wird.
Die — an sich bekannte — Verdichtung des Trocknungsmediums führt in Verbindung mit der
höheren Dichte auch zu einem A..stieg des Wärmeinhalts, so daß das umzuwälzende Volumen des
Trocknungsmediums verringert werden kann, was
bereits eine Encrgiccinsparung bedeutet. Im übrigen
wird aber auch die Verdichterarbeit weitgehend in eine Erwärmung des Trocknungsmediums umgesetzt und
dadurch für den Trocknungsvorgang selbst nutzbar gemacht, so daß insoweit eine Erwärmung mittels eines
Lufterhitzers entfallen kann. Der zeitlich versetzte Trocknungsbeginn zwischen den beiden Fasermaterial·
füllungcn bewirkt, daß die diesen entzogene Gesamtfeuchtigkeil, also die spezifische Trocknungsleistung je
Umlauf des Trocknungsmediums stets relativ hoch ist
imd über die gesamte Trocknungsdauer gesehen
vergleichsweise geringen Schwankungen ausgesetzt ist. Anders ausgedrückt wird die beim Durchströmen der
einen Fasermaterialfüllung nur unzureichend genutzte Wärmeenergie in der anderen Fasermatcrialfüllung zur
Trocknung nutzbar gemacht. Dabei trägt die vom Trocknungsmedium in der Füllung mit dem höheren
Feuchtigkeitsgehalt aufgenommene Feuchtigkeit zur schonenden Trocknung der bereits in stärkerem Maße
getrockneten Füllung bei. Es leuchtet daher ein, daß das
erfindungsgemäße Verfahren zu einer besonders effektiven Trocknung mit hoher Trocknungsleistung. geringem Energieverbrauch und schonender Behandlung
führt.
Zweckmäßig werden beide Fasermaterialfüllungen
mit unter Überdruck stehendem Trocknungsmedium durchströmt. Ein im gesamten Kreislauf vorhandenes,
über dem Atmosphärendruck liegendes Druckniveau trägt zur energiesparenden Trocknung bei.
Ferner is! es auf Grund der vorstehenden Darlegungen sinnvoll, nach jedem Einbringen einer neuen zu
trocknenden Fasermaterialfüllung die Strömungsrichtung des Trocknungsmediums umzukehren. So kann
einfach eine fertig getrocknete Fasermaterialfüllung durch eine neue zu trocknende Füllung ersetzt werden,
ohne daß sich die Reihenfolge ändert, in welcher der Verdichter, die feuchtere Füllung, die trockenere
Füllung und der Kondensator mit dem Wasserabscheider durchströmt werden.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren
anhand einer schematischen Zeichnung einer zu seiner Durchführung geeigneten Trocknungsanlage näher
erläutert.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die is
Anlage zum Trocknen von Fasermaterial zwei mit 1 und 7. bezeichnete identische Behälter, wobei deren Aufbau
aus dem im Schnitt dargestellten Behälter 1 entnommen werden kann.
Mit 3 ist eine im unteren Teil des Behälters angeordnete innere Kammer bezeichnet, die an ihrer
Oberseite eine Mehrzahl von aufrechten, perforierten Rohren 4 trägt, deren Inneres mit der Kammer 3 in
Verbindung steht. Die Rohre 4 bilden Träger für die Fasermaterialfüllung des Behälters, die im dargestellten
Ausführungsbeispiel durch Kreuzspulen 5 gebildet ist. Die Kreuzspulen 5 erstrecken sich auf den Roiiren 4 in
der mit 6 bezeichneten äußeren Kammer des Behälters,
die mit der inneren Kammer 3 nir über das Fasermaterial der Garnspulen in Verbindung steht.
Die beiden äußeren Kammern 6 stehen miteinander über eine Verbindungsleitung 11 in Verbindung, die
einen mit 13 bezeichneten Lufterhitzer enthält. Die beiden inneren Kammern 3 der Behälter 1 und 2 stehen
über mit 12a bzw. 12ft bezeichnete Abschnitte einer J5
weiteren Verbindungslcitung 12 mit einem Vierwegventil 14 in Verbindung. Ein weiteren Leitungsabschnitt 12c,
der einen Kundensator 19 und einen Wasserabscheider 20 enthält, verbindet das Vierwegventil mit einem
Kompressor 18. Die Druckseite des Kompressors 18 ist -to über einen Leitungsabschnitt ildmil dem Vierwegventil
14 verbunden. Jede der beiden Verbindungsleitungen 11 und 12 enthält den Behältern 1 und 2 benachbart
angeordnete Absperrventile 15 bzw. 16 sowie Überbrückungsleitungen 25 und 26, die durch je ein Ventil 27
bzw. 28 ihrerseil.s absperrbar sind.
|c nach Stellung des Ventiles 14 steht der Kompressor 18 entweder über die Leitung 12a mit der inneren
Kammer 3 des Behälters 1 oder über die Leitung 126 mil derjenigen des Behälters 2 in Verbindung, während so
dementsprechend die Strömungsrichtung des Trocknungsmediums in der Leitung 11 sich ändert. Die
Kreuzspulen 5 in den beiden Behältern 1 und 2 können somit abwechslungsweise von innen nach außen oder
von außen nach innen durchströmt werden.
Das Trocknungsmedium, z. B. Luft, wird durch den Kompressor 18 auf einen Druck von 5 atü verdichtet.
Dabei erhitzt sich das Trocknungsmedium und ist dementsprechend in der Lage, beim Durchgang durch
die nassen Garnspulen im Behälter 1 bzw. 2 Feuchtigkeit M> zu verdampfen und abzuführen. Um im Trocknungsmedium
mindestens einen Teil der an die G?rnspulen im Behälter 1 abgegebenen Wärme zu ersetzen, wird das
Trockr>ungsn?edium vor dem Eintritt in den Behälter 2 durch den Lufterhitzer Ii geführt.
Damit das Trocknungsmedium über die ganze Dauer des Trocknungsvorganges in einem seiner Temperatur
und Druck entsprechenden Maß Feuchtigkeit verdampfen und abführen kann, wird der Trocknungsvorgang in
den Behältern 1 und 2 zu unterschiedlichen Zeitpunkten in Gang gesetzt und beendet. Hierzu kann die
Vorrichtung in Betrieb genommen werden, wenn z. B. der Behälter 1 seine Fasermaterialfüllung in Form von
nassen Kreuzspulen erhalten hat. Anderseits sind, da der Behälter 2 z. B. noch leer ist, die Ventile 15 und 16
desselben geschlossen, während das Ventil 28 in der Überbrückungsleitung 26 offen ist.
Während dieser Phase befindet sich puch der Lufterhitzer noch nicht im Betrieb und das Trocknungsmedium gelangt nach dem Austritt aus dem Behälter 1
über die Verteilleitung 11 sowie den Leitungsabschnitt 126 und das Ventil 14 unmittelbar zum Kondensator 19.
Hat nun die Trocknung im Behält...-1 eine bestimmte
Zeit angedauert, so ist infoige zunehmer der Trocknung der Kreuzspulen 5 auch die Feuchtigkeitsaufnahme des
Trocknungsmediums zurückgegangen.
Nunmehr werden die Ventile 15 und 16 am Behälter 2, der inzwischen mit nassen Kreuzspulen 5 gefüllt ist,
geöffnet, während das Ventil 28 geschlossen wird. Gleichzeitig wird der Lufterhitzer 13 in Betrieb gesetzt.
Das Trocknungsmedium, das nun den Behälter 1 mit
immer geringer werdendem Feuchtigkeitsgehalt verläßt,
strömt nun durch die Kreuzspulen 5, die im Behälter 2 angeordnet sind. Da aus diesen nassen
Kreuzspulen relativ viel Feuchtigkeit aufgenommen werden kann, läßt sich das Trocknungsmedium bis zu
seiner vollen Kapazität ausnützen.
Hat die Trocknung der Kreuzspulen im Behälter 1 das notwendige Maß erreicht, so kann dieser Behälter kurz
geschlossen werden, indem das Ventil 27 geöffnet und die zugehörigen Ventile 16 und 15 geschlossen v/erden.
Unter Aufrechterhaltung des Trocknungsvorganges im Behälter 2, können die getrockneten Spulen dem
Behälter 1 entnommen und dieser mit nassen Kreuzspulen erneut gefüllt werden. Dabei kann es zweckmäßig
sein, vor der Aufnahme des Trocknungsvorjpanges im
Behälter 1 durch Umschaltung des Ventiles 14 den Behälter 2 mit dem Kompressor zu verbinden, während
der Behälter 1 an den Kondensator angeschlossen wird.
Um die Fasermaterialfüllung in den Behältern rascher anzuheizen, z. B. zu Beginn des Trocknungsvorganges,
kann es zweckmäßig sein, den Behältern Dampf von einer geeigneten Quelle zuzuführen. Entsprechende
absperrbare Zuleitungen (nicht dargestellt) können an die Verbindungsleitungen 11 und 12 angeschlossen sein.
Es k-'ΓιΠ auch Dampf als alleiniges Trocknungsmittel
verwendet werden, um Garn, welches mit Farbstoffen in organischem Lösui.gsmittel gefärbt ist, unter Rückgewinnung
des Lösungsmittels zu trocknen.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, kann die Verbindungsleitf.ng 12 bei 29 einen absperrbaren
Druckluftanschluß aufweisen, um die Vorrichtung an eine äußere Druckluftquelle anzuschließen.
Falls erwünscht, kann der Trocknungsvorgang auch in einem Behälter allein durchgeführt werden, was infolge
des für zwei Behälter dimensionierten Kompressors in erheblich verkürzter Zeit möglich ist.
Durch den gleichmäßigen Verlauf des Trocknungsvorganges wird sowohl eine Energie- wie auch eine
Zeitersparnis erbracht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zum Trocknen von textilem Fasermaterial, insbesondere Garnspulen, bei dem ein
gasförmiges Trocknungsmedium in einem geschlossenen Kreislauf nacheinander zwangsläufig durch
zwei voneinander getrennte Fasermaterialfüilungen umgewälzt, nach jedem Durchgang durch eine
Fasermaterialfüllung erhitzt und durch einen Kondensator mit Wasserabscheider von seiner Feuchtigkeit laufend befreit wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknungsmedium unter
Erzeugung von Wärme in ihm verdichtet und durch beide Fasermaterialfüllungen umgewälzt wird und
daß mit zeitlich versetztem Trocknungsbeginn der beiden dementsprechend stets unterschiedlichen
Feuchtigkeitsgehalt aufweisenden Fasermaterialfüllungen gearbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß beide Fasermaterialfüllungen mit unter
Überdruck stehendem Trocknungsmedium durchströmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach jedem Einbringen einer
neuen zu trocknenden Fasermaterialfüllung die Strömungsrichtung des Trocknungsmediums umgekehrt wird.
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