DE29909574U1

DE29909574U1 - Vorrichtung zum Trocknen und Erhitzen von Luft zum Trocknen von Feststoffen

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Publication number: DE29909574U1
Application number: DE29909574U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-23
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2009-06-02
Also published as: DE29820870U1

Description

Vorrichtung zum Trocknen und Erhitzen von Luft zum Trocknen von Feststoffen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen und Erhitzen von Luft zum Trocknen von Feststoffen, zum Beispiel Kunststoffgranulat, wobei der zur Trocknung erforderliche Luftstrom mittels eines ersten Gebläses durch das Leitungssystem gedrückt/gesaugt wird und die Vorrichtung mindestens aus einer dem ersten Gebläse nachgeordneten Trocknerpatrone sowie einer dieser nachgeordneten ersten Heizung und Trockengutkammer besteht, die ausgangsseitig mit dem Eingang des ersten Gebläses in Verbindung steht, wobei zum Zwecke der Regeneration der Trocknerpatrone ein Regenerationskreis vorgesehen ist, der aus einem in Strömungsrichtung vor der Trocknerpatrone angeordneten Kühler, einem zweiten Gebläse und einer zweiten Heizvorrichtung besteht, wobei Frischluft als gasförmiges Fluid in den Kreis

eingespeist und mit Feuchte beladen aus der Trocknerpatrone abgegeben wird.

Derartige Vorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt. Dabei ist zum Regenerieren von Trockenmittel, insbesondere Trocknerpatronen, Umgebungsluft durch einen Ansaugkühler mit Kondensatabscheider geführt, die anschließend einer Heizvorrichtung zugeführt wird und danach in die Trockenpatrone eingespeist wird. Es sind demzufolge im Stand der Technik ein separater Kühler und eine zweite Heizvorrichtung für den Regenerationskreis erforderlich.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung kompakter auszubilden und mit geringerem Energieaufwand betreiben zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß in den Regenerationskreis eine Kältemaschine mit Verdampfer als Kühler und Kondensator als Zusatzheizvorrichtung oder als alleinige zweite Heizvorrichtung eingeschaltet ist.

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Dadurch, daß in den Regenerierkreis eine komplette Kältemaschine integriert wird, ist der konstruktive Aufwand verringert. Zudem wird eine bessere Energiebilanz erreicht. Durch den Verdampfer wird die zugeführte Frischluft gekühlt und entfeuchtet, wobei diese Frischluft anschließend durch den Kondensator erwärmt wird, der als Zusatzheizvorrichtung oder als alleinige zweite Heizvorrichtung dient. Der Verdampfer, der sehr kalt betrieben wird, entfeuchtet die zugeführte Frischluft optimal. Im Kondensator wird die zugeführte und getrocknete Luft nicht nur aufgeheizt, sondern gleichzeitig wird die Kältemaschine gekühlt, so daß eine erhebliche Energieeinsparung erzielt wird.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Kältemaschine einen Kühlkreislauf mit dem Verdampfer, einem Kompressor, dem Kondensator und einem Expansionsorgan aufweist, die leitungsmäßig miteinander verbunden sind, wobei ein Strömungsdurchgang für die feuchte Luft gebildet ist, dessen Eingang am Verdampfer und dessen Ausgang am Kondensator gebildet ist.

Zudem ist bevorzugt, daß ein die Luft transportierendes Gebläse angeordnet ist.

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Zudem ist bevorzugt, daß der Kompressor im Strömungsdurchgang zwischen Verdampfer und Kondensator angeordnet und von der durchströmenden Luft umströmbar und/oder durchströmbar ist.

Kältemaschinen sind an sich im Stand der Technik bekannt. Bei solchen Kältemaschinen wird ein Kältemittel, welches unter geringem Druck steht, in einem Verdampfer verdampft. Der Verdampfer kann beispielsweise eine Rohrschlange sein. Durch die Verdampfung wird die Temperatur im Verdampfer herabgesetzt. Der Dampf wird über einen Kältekompressor angesaugt und verdichtet. In einem nachgeordneten Kondensator gibt der Dampf seine Wärme nach außen ab. Durch das Zusammenwirken von erhöhtem Druck und Wärmeabgabe wird das Kältemittel verflüssigt. Das Kältemittel wird auf einen kleineren Druck entspannt, beispielsweise an einem Expansionsventil oder einem anderen Drosselorgan, und gelangt wiederum in den Verdampfer. Gemäß der Erfindung wird eine solche Kältemaschine dazu benutzt, die zum Regenerieren von Trockenpatronen erforderliche Frischluft zu trocknen und aufzuwärmen. Dazu wird die mit Feuchte beladene Frischluft in den Verdampfer der Kältemaschine

eingespeist, so daß der Verdampfer von dem Luftstrom durchströmt ist, wobei die Feuchte des Luftstromes im Verdampfer kondensiert und durch geeignete Mittel abgezogen wird. Anschließend wird diese getrocknete kalte Luft durch den Kondensator der Kältemaschine geführt, wobei hier die trockene Luft aufgeheizt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird mit geringerem Energieaufwand feuchte Luft getrocknet und aufgeheizt.

Dadurch daß der Kompressor im Strömungsdurchgang angeordnet ist, wird dieser von der durchströmenden Luft gekühlt und die Luft aufgeheizt, was für eine gute Energiebilanz vorteilhaft ist.

Sofern die regenerierte Trocknerpatrone zusätzlich einer Kühlphase unterworfen werden soll, so wird zum Zwecke der Abkühlung der regenerierten Trocknerpatrone üblicherweise Frischluft in die Trocknerpatrone eingespeist und somit die Trocknerpatrone gekühlt.

Um auch diesbezüglich einen höheren Wirkungsgrad und eine Vereinfachung des Gesamtaufbaus zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß in den Kühlkreis der Verdampfer der Kältemaschine eingeschaltet ist.

Auf diese Weise ist in den Kühlkreis wäbreji.d agp ·..· ..' ..* Kühlphase lediglich der Verdampfer der Kältemaschine eingeschaltet, so daß die Frischluft am Verdampfer entfeuchtet und gekühlt werden kann und nachfolgend die entfeuchtete und gekühlte Luft in die Trocknerpatrone eingespeist wird. Die Luft kann die Trocknerpatrone dann frei verlassen, also an die Umgebung abgeführt werden. Auf diese Weise ist mit dem gleichen Apparateaufbau sowohl die Trocknung von Feststoffen ermöglicht als auch die Regenerierung der Trocknerpatrone und die Kühlung derselben.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß der Kondensator der Kältemaschine mit einer separaten Kühlungsvorrichtung kühlbar ist, die vorzugsweise durch einen Wasserkühler gebildet ist.

Da bei der Ausbildung, wonach in den Kühlkreis nur der Verdampfer der Kältemaschine eingeschaltet ist, die Kühlmaschine insgesamt nicht mehr gekühlt würde, wird eine separate Kühlungsvorrichtung oder ein Kondensator mit Kühlungsvorrichtung in den Kreislauf eingeschaltet, so daß die von der Kühlmaschine erzeugte Wärme über die zusätzliche Kühlungsvorrichtung abgeführt werden kann.

Bevorzugt ist ferner vorgesehen, daß der Strömungs-

durchgang für die Frischluft am Eingaac^den Ve_#relajjpf er,.· ..· aufweist und nachfolgend zwei alternativ einschaltbare Ausgänge aufweist, deren einer indirekt über den Kondensator und deren anderer unter Umgehung des Kondensators direkt an die Trocknerpatrone angeschlossen ist.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Umschalter für die Ausgänge mit der separaten Kühlvorrichtung gekoppelt ist, so daß bei indirekter Luftführung über den Verdampfer und den Kondensator die Kühlvorrichtung abgeschaltet und bei direkter Luftführung nur über den Verdampfer die Kühlvorrichtung eingeschaltet ist.

Gemäß dieser Ausbildung ist der Strömungsdurchgang für Frischluft aufgespalten, so daß ein erster Strömungsdurchgang für die Frischluft gebildet ist, wonach die Frischluft über den Verdampfer und nachstehend über den Kondensator in die Trocknerpatrone geführt wird, was während der Regenerierphase der Fall ist. Während der Kühlphase wird die Frischluft über den Verdampfer und dann direkt unter Umgehung des Kondensators an die Trocknerpatrone weitergeführt, so daß die Kühlung der Trocknerpatrone in einfacher Weise mit getrockneter und gekühlter Frischluft ermöglicht ist.

Vorzugsweise zeitgleich mit der Umschaltung venitsiejm * ..· einen auf den anderen Ausgang wird alternativ die Kühlvorrichtung eingeschaltet bzw. ausgeschaltet. Die Schaltung kann beispielsweise über ein Magnetventil oder dergleichen erfolgen.

Entsprechend der erfindungsgemäßen Ausbildung wird die Trocknerpatrone mit der entfeuchteten kalten Frischluft gekühlt. Hierdurch wird erreicht, daß die Trocknerpatrone keine Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft aufnimmt und sich damit die Standzeit der Trocknerpatrone wesentlich verlängert. Auch wird der Taupunkt der Trocknerpatrone verbessert und der Wirkungsgrad der relativ kalten Trocknerpatrone stark erhöht.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung schematisiert; Figur 2 eine Einzelheit in schematisierter Darstellung; Figur 3 eine Variante in der Darstellung gemäß Figur 1;

Figur 4 die Variante während der Kühlf>his^ patrone;

Figur 5 eine Variante der Einzelheit gemäß Figur 2.

Anhand von Figur 2 ist verdeutlicht, daß feuchte Frischluft, die für den nachfolgend noch beschriebenen Regenerationsprozeß benötigt wird, in einen Strömungskanal 2 eingespeist wird, an dessen Eingang ein von einer Kältemaschine betriebener Verdampfer 3 und an dessen Ausgang der von der Kältemaschine betriebene Kondensator 4 vorgesehen ist, wobei zwischen diesen der Kompressor 6 angeordnet ist. Bei 5 wird die Luft wieder abgezogen. Auf diese Weise ist es möglich, die mit Feuchte beladene Frischluft bei 1 einzuspeisen, wobei die Frischluft beim Durchströmen des Verdampfers 3 gekühlt und getrocknet wird. Das anfallende Kondensat kann in beliebiger Weise abgeführt werden. Anschließend wird die getrocknete kalte Luft durch den Kompressor 6 und den Kondensator 4 geführt, so daß die Luft aufgewärmt und bei 5 abgezogen werden kann. Die Kältemaschine weist einen Kühlkreislauf auf, der in der Zeichnungsfigur 2 schematisch dargestellt ist, Der Kühlkreislauf weist den Verdampfer 3, einen Kältekompressor 6, den Kondensator 4 und ein Expansionsorgan, beispielsweise ein

Expansionsventil 7, auf. Diese Elemente sind vom Kühlmittel im Kreislauf durchströmt. Zusätzlich kann in dem Kanal 2 ein Gebläse 8 vorgesehen sein, mittels dessen die bei 1 eingegebene Luft angesaugt und bei 5 ausgeblasen wird.

Vorzugsweise ist eine solche Kältemaschine in die Vorrichtung gemäß Figur 1 integriert. Die Vorrichtung weist Umschaltventile 9, 10 auf, so daß die Vorrichtung wahlweise zum Trocknen und Erhitzen von Luft zum Trocknen von Feststoffen oder zum Regenerieren einer Trocknerpatrone benutzt werden kann.

Die Vorrichtung dient zum Trocken und Erhitzen von Luft zum Trocknen von Feststoffen, zum Beispiel Kunststofftgranulat. Der zur Trocknung erforderliche Luftstrom wird mittels eines ersten Gebläses 11 durch ein Leitungssystem gedrückt/gesaugt. Die Vorrichtung besteht mindestens aus einer dem ersten Gebläse 11 nachgeordneten Trocknerpatrone 12 sowie einer dieser nachgeordneten Heizung 13 und einer Trockengutkammer 14. Diese ist ausgangsseitig mit dem Eingang des ersten Gebläses 11 verbunden. Zum Trocknen sind die Umschaltventile 9 und 10 so geschaltet, daß der

Abluftstrom des Gebläses 11 bei 15 inldie I 'I X &iacgr; * *". "1

Trocknerpatrone 12 eingespeist wird, wobei die getrocknete Luft die Trocknerpatrone 12 bei 16 verläßt und über das Umschaltventil 10 in die Trockengutkammer 14 einströmt. Die mit Feuchte beladene Luft wird dann vom Gebläse 11 angesaugt und wieder im Kreislauf der Trocknerpatrone 12 zugeführt.

Zum Zwecke der Regeneration der Trocknerpatrone 12 ist ein Regenerationskreis vorgesehen, der durch Umschaltung der Ventile 9 und 10 in Betrieb genommen werden kann. Der Regenerationskreis besteht aus einem in Strömungsrichtung vor der Trocknerpatrone angeordneten Kühler, einem zweiten Gebläse 17, einer zweiten Heizvorrichtung 18, wobei Frischluft bei 1 in den Kanal 2 eingesaugt und bei 5 abgegeben wird, die dann über das Gebläse 17, das Umschaltventil 9 und die Heizung 18 in die Trocknerpatrone 12 einströmt. Die mit Feuchte beladene Luft verläßt die Trocknerpatrone bei 16, wobei sie beispielsweise über das Umschaltventil 10 an die Umgebung abgegeben werden kann. In den Regenerationskreis ist die Kältemaschine integriert, die den Verdampfer 3, den Kondensator 4, den Kältekompressor 6 und das Expansionsventil 7 aufweist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist eine energiesparende

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Betriebweise, insbesondere während de§ Prozesses ermöglicht.

In den Figuren 3 bis 5 ist eine alternative Ausbildung der Vorrichtung gezeigt. Dabei ist in Figur 3 die Regenerationsphase und in Figur 4 die Kühlphase gezeigt. Sofern nach der Regeneration der Trocknerpatrone analog der Abbildung Figur 3 eine Kühlung der Trocknerpatrone 12 erfolgen soll, so ist in Strömungsrichtung vor der Trocknerpatrone 12 ein Kühler angeordnet und gegebenenfalls ein Gebläse 17. Frischluft kann als gasförmige Fluid in den Kreis eingespeist und als gekühlte Luft in die Trocknerpatrone 12 geführt werden.

Erfindungsgemäß ist in den Kühlkreis der Verdampfer 3 der Kältemaschine eingeschaltet. Um die Kältemaschine dennoch kühlen zu können, ist der Kondensator 4 der Kältemaschine oder ein alternativer Kondensator mit einer separaten Kühlungsvorrichtung 19, die vorzugsweise durch einen Wasserkühler gebildet ist, kühlbar. Der Strömungsdurchgang 2 weist für die Frischluft (bei 1) am Eingang den Verdampfer 3 auf und nachfolgend zwei alternativ einschaltbare Ausgänge. Der eine Ausgang führt indirekt über den Kondensator 4 zur Trocknerpatrone 12, wie aus Figur 3 ersichtlich ist. Der

andere Ausgang (bei 21) führt unter Un$gejiu5ig· cjes] JKcJnileif-J *" sators 4 direkt zur Trocknerpatrone 12. Zur Umschaltung auf die beiden alternativen Ausgänge ist ein Umschalter vorgesehen, der in der Zeichnung nicht ausdrücklich
gezeichnet ist. Dieser Umschalter ist mit der separaten Kühlvorrichtung 19 gekoppelt, so daß bei indirekter
Luftführung über den Verdampfer 3 und den Kondensator 4 die Kühlvorrichtung 19 abgeschaltet und bei direkter
Luftführung nur über den Verdampfer 3 die
Kühlvorrichtung 19 eingeschaltet ist. Die Ausgänge sind durch das Umschaltventil 20 alternativ in die Position
gemäß Figur 3 oder 4 verstellbar.

In der Darstellung gemäß Figur 5 ist analog der Figur 2 praktisch die erfindungsgemäß ausgebildete Kältemaschine als Baustein dargestellt, die in die Vorrichtung gemäß
Figur 3 bzw. Figur 4 integriert werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach
variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung
offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

nsprüche:

1. Vorrichtung zum Trocknen und Erhitzen von Luft zum Trocknen von Feststoffen, zum Beispiel Kunststoffgranulat, wobei der zur Trocknung erforderliche Luftstrom mittels eines ersten Gebläses durch das Leitungssystem gedrückt/gesaugt wird und die Vorrichtung mindestens aus einer dem ersten Gebläse nachgeordneten Trocknerpatrone sowie einer dieser nachgeordneten ersten Heizung und Trockengutkammer besteht, die ausgangsseitig mit dem Eingang des ersten Gebläses in Verbindung steht, wobei zum Zwecke der Regeneration der Trocknerpatrone ein Regenerationskreis vorgesehen ist, der aus einem in Strömungsrichtung vor der Trocknerpatrone angeordneten Kühler, einem zweiten Gebläse und einer zweiten Heizvorrichtung besteht, wobei Frischluft als gasförmiges Fluid in den Kreis eingespeist und mit Feuchte beladen aus der Trocknerpatrone abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den Regenerationskreis eine Kältemaschine mit Verdampfer (3) als Kühler und Kondensator (4) als Zusatzheizvorrichtung oder als alleinige zweite Heizvorrichtung eingeschaltet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kältemaschine einen Kühlkreislauf mit dem Verdampfer (3), einem Kompressor (6), dem Kondensator (4) und einem Expansionsorgan (7) aufweist, die leitungsmäßig miteinander verbunden sind, wobei ein Strömungsdurchgang (2) für die feuchte Luft gebildet ist, dessen Eingang am Verdampfer (3) und dessen Ausgang am Kondensator (4) gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Luft transportierendes Gebläse (8) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor (6) im Strömungsdurchgang (2) zwischen Verdampfer (3) und Kondensator (4) angeordnet und von der durchströmenden Luft umströmbar und/oder durchströmbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zum Zwecke der Abkühlung der regenerierten Trocknerpatrone ein Kühlkreis vorgesehen ist, der aus einem in Strömungsrichtung vor der Trocknerpatrone angeordneten

Gebläse besteht, mittels dessen Frischluft als gasförmiges Fluid in den Kreis eingespeist und als Kühlluft in die Trocknerpatrone geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kühlkreis der Verdampfer (3) der Kältemaschine eingeschaltet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (4) der Kältemaschine mit einer separaten Kühlungsvorrichtung (19) kühlbar ist, die vorzugsweise durch einen Wasserkühler gebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsdurchgang

(2) für die Frischluft am Eingang (1) den Verdampfer (3) aufweist und nachfolgend zwei alternativ einschaltbare Ausgänge aufweist, deren einer indirekt über den Kondensator (4) und deren anderer unter Umgehung des Kondensators (4) direkt an die Trocknerpatrone (12) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (20)

für die Ausgänge mit der separaten Kühlvorrichtung (19) gekoppelt ist, so daß bei indirekter Luftführung über den Verdampfer (3) und den Kondensator (4) die Kühlvorrichtung (19) abgeschaltet und bei direkter Luftführung nur über den Verdampfer (3) die Kühlvorrichtung (19) eingeschaltet ist.