DE3511950C3 - Vorrichtung zum Trocknen von durchlaufenden Gewebe- und Gewirkebahnen oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vor­ richtung zum Trocknen von durchlaufenden Gewebe- oder Gewirkebahnen oder dergleichen gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bis 2.

Bei der Textiltrocknung werden heute in der Praxis ca. 4200 kJ je kg verdampften Wassers aus der Waren­ bahn heraus benötigt, die sich wie folgt zusammenset­ zen:

Erwärmung des zu verdampfenden Wassers von 20 auf 65°C	190 kJ/kg
Verdampfen bei 65°C	2350 kJ/kg
Erwärmen des trockenen Gewebes um ca. 50°C bei Trocknung von 100% auf 8% Feuchtigkeit	85 kJ/kg
Erwärmen des Restwassers (8%)	20 kJ/kg
Erwärmen bzw. Überhitzen des verdampften Wassers um 50°C	85 kJ/kg
Erwärmung der Luft, die als Abluft in die Atmosphäre gelangt	1470 kJ/kg
Gesamt	4200 kJ/kg

In der Einleitung des DE-GM 83 09 923 wird schon auf die Problematik hingewiesen, daß bei bekannten Trocknungsverfahren durch Abführung von zuviel Ab­ luft ohne genügende Feuchtigkeitsbeladung der Ener­ giehaushalt unnötig belastet wird. Es wird von Untersu­ chungen berichtet, welche ergeben haben, daß im Be­ reich hoher Feuchtegehalte der Warenbahn - also zu Beginn der Trocknung - die Verwendung reiner Luft zu den besten Trocknungsergebnissen bezüglich der Trocknungsgeschwindigkeit führt, jedoch bei geringen Feuchtegehalten - also in der Endphase der Trocknung - die Heißdampftrocknung der Lufttrocknung überle­ gen ist. Die daraus resultierende Folgerung, Trockner mit zwei völlig getrennten Behandlungsbereichen aus­ zuführen, nämlich einen mit Luft- und einen mit Dampf­ betrieb, wird aber wegen des hohen Aufwandes verwor­ fen. Es wird ein anderer Weg vorgeschlagen, die Vortei­ le der Lufttrocknung mit denen der Heißdampftrock­ nung zu verbinden. Hierzu wird ein Verfahren angege­ ben, bei dem Frischluft nur am Anfang der Behandlung zugeführt wird, z. B. durch den Eintrittsschlitz der Wa­ renbahn. Das Trocknungsmittel wird in gleicher Rich­ tung wie die Warenbahn durch die Behandlung geführt, dabei mehrmals auf die Warenbahn aufgeblasen und wieder von ihr abgeführt und schließlich am Ende der Behandlungsstrecke abgezogen. Aus dem abgesaugten Trocknungsmittel wird Wärme zurückgewonnen und auf die Frischluft übertragen.

Bei diesem bekannten Verfahren besteht das Trock­ nungsmittel in der Anfangsphase der Trocknung aus nahezu trockener Luft; es reichert sich auf seinem Weg längs der Trocknungsstrecke immer stärker mit Dampf an, so daß sein Trocknungsverhalten sich am Ende der Trocknungsstrecke dem des Heißdampfes annähert. Das bedeutet aber nicht, daß das abgezogene Trock­ nungsmittel luftfrei ist. Denn die am Anfang zugeführte Luft begleitet die Ware bis zum Abzug und ist daher in dem abgesaugten Trocknungsmittel enthalten.

Hierdurch wird der Wärmeübergang im Wärmetau­ scher verschlechtert und die Wärmerückgewinnung er­ schwert und verteuert. Außerdem wird die Atmosphäre belastet.

Durch die DE-OS 16 35 375 ist eine Einrichtung zur Dampfbehandlung von Textilbahnen bekannt gewor­ den, die mit dampffixierbaren Farbstoffen bedruckt sind. Bei diesen Behandlungsvorgängen müssen be­ stimmte Bedingungen eingehalten werden, die das Ent­ wickeln und Fixieren der Farbstoffe beeinflussen. Insbe­ sondere darf in dem Behandlungsraum kein freier Sau­ erstoff vorhanden sein, da schon geringe Mengen Sau­ erstoff starke Unregelmäßigkeiten und Mängel zur Fol­ ge haben. Die Einrichtung umfaßt eine Kammer, die durch Stirnwände, Seitenwände und eine obere Wand hermetisch geschlossen und nur unten offen ist. In diese Kammer wird Sattdampf von oben eingeführt, so daß er sich innerhalb der Kammer senkt und die gesamte at­ mosphärische Luft verdrängt. Die zu behandelnde Tex­ tilbahn wird unten eingeführt und nach unten laufend wieder abgezogen.

Von dieser vielfach mit Stichwort "Dampfglocke" charakterisierten Einrichtung unterscheidet sich ein in der DE-OS 29 51 299 beschriebener Dämpfer insbeson­ dere dadurch, daß er unterseits durch einen Boden ab­ geschlossen ist. Dieser ist mit einem Eintrittsschlitz ver­ sehen, durch den die Warenbahn über eine Schleuse von unten zugeführt wird.

Gegenstand der DE-AS 14 60 672 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Fixieren einer textilen Warenbahn. Beim Fixieren kommt es zwecks Vermeidung uner­ wünschter chemischer Reaktionen in hohem Maße auf den möglichst vollständigen Ausschluß von Sauerstoff an. Daher findet die Behandlung in überhitzter Damp­ fatmosphäre statt. Am Eintritts- und Austrittsschlitz der Warenbahn sind abgedichtete Schleusenkammern an­ geordnet, aus denen eingedrungene Luft abgesaugt wird.

Gemäß DE-AS 12 44 699 sind bei einem Spannrah­ men Eintrittsschlitz und Austrittsschlitz der Warenbahn mit einer speziellen Abdeckung versehen. Dadurch soll das Eindringen von Luft verhindert werden, wenn z. B. überhitzter, möglichst luftfreier Dampf als Behand­ lungsmittel für die Güte der durchzuführenden Verede­ lungsbehandlung eine wesentliche Rolle spielt. Diese Problematik ist - wie oben ausgeführt - typisch für eine Fixierbehandlung.

Durch die DE-OS 31 40 935 ist eine Anordnung zur Abdichtung der Ein- und Austrittsschlitze von Behand­ lungsvorrichtungen für laufende Warenbahnen, insbe­ sondere für Schwebe- und Spannrahmentrockner, be­ kannt geworden. Hierbei wird auf das Problem hinge­ wiesen, daß bei derartigen Trocknungsvorrichtungen erhebliche Energieverluste dadurch entstehen, daß Be­ handlungsmittel entweicht oder Luft infolge von Unter­ drücken eindringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trocknungs­ vorrichtung der eingangs angegebenen Gattung an­ zugeben, bei der die abluftbedingten Wärmeverluste vermieden werden und die für die Trocknung aufgewen­ dete Wärme mit geringem Aufwand weitgehend zu­ rückgewonnen wird.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 2 gelöst.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand von vereinfacht dargestellten Ausführungsbei­ spielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Schwebetrockner.

Fig. 2 zeigt einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Spannrahmentrockner mit mehreren Passagen.

Fig. 3 zeigt einen Wärmetauscher mit direkter Berüh­ rung der Wärmetauschmittel.

Bei dem Trockner nach Fig. 1 wird die Warenbahn 11 ohne Spannketten von unten über Abdichtungen 13, die auch in beliebiger anderer geeigneter Weise als darge­ stellt ausgeführt sein können, in das dichte Trocknerge­ häuse 10 eingeführt. Nach der Umlenkung durch die Umlenkrolle 12 erfolgt die Trocknung mittels eines durch Düsen auf die Warenbahn aufgeblasenen heißen Trocknungsmittels, nämlich Heißdampf, bei zwischen oberen und unteren Düsen in schwebendem Zustand gehaltener Warenbahn. Nach der Trocknungsbehand­ lung wird die Warenbahn über die Umlenkrolle 12 und die Abdichtungen 13 nach unten aus dem Trocknerge­ häuse 10 herausgeführt.

Durch den Trocknungsvorgang wird die auf und in der Warenbahn enthaltene Feuchtigkeit weitgehend verdampft und der Dampfgehalt des Trocknungsmittels steigt bis zum reinen Dampf an. Eine Leitung 14 führt die Dampfschwaden aus dem Trocknergehäuse heraus und leitet sie in eine Wärmetauschvorrichtung 18, in der den Schwaden die in ihnen enthaltene Wärme weitge­ hend entzogen wird.

Ähnliche Vorgänge spielen sich bei dem Spannrah­ mentrockner mit mehreren Passagen nach Fig. 2 ab. Hier erfolgt die Einführung der Warenbahn 11 am unte­ ren Teil des Trocknergehäuses 10 über Schleusen 15, die mit Absaugevorrichtungen oder dergleichen verbunden sind, um das Eintragen von Luft in das Gehäuseinnere gering zu halten.

Wegen der in den Trockner mit der Warenbahn 11 einlaufenden Spannkette 25, welche außerhalb des Trocknergehäuses an der Umlenkung 17 und im Ein­ laufpult 16 zurückgelenkt wird, ist hierbei die Gehäuse­ abdichtung aufwendiger als bei dem Schwebetrockner nach Fig. 1.

Da sich bei den vorliegenden Verhältnissen ein Wär­ metausch mit direkter Berührung der Wärmetauschmit­ tel als besonders vorteilhaft erwiesen hat, kann als Wär­ metauschvorrichtung ein in Fig. 3 dargestelltes soge­ nanntes Wärmerad 18 Verwendung finden. Dabei läuft in einem Gehäuse ein von einer Welle 23 angetriebener Rotor 24 um, der unten im Gehäuse eine Wasserfüllung eintaucht. Dabei geben Füllkörper im Rotor, die im obe­ ren Teil des Gehäuses durch die hier hindurchgeführten Dampfschwaden aufgenommene Wärme an den durch den unteren Teil des Gehäuses geführten Wasserstrom ab. Der in den Dampfschwaden vorhandene Dampf kondensiert dabei und das Kondensat wird mit dem Strom des aufzuheizenden Wassers aus dem Wärmetau­ scher abgeführt. Es läßt sich also auf unkomplizierte Weise eine sehr effektvolle Wärmerückgewinnung aus dem Trocknungsmedium, in das die oben angeführten erheblichen Wärmemengen eingebracht wurden, errei­ chen.

Es sind natürlich auch noch andere Wärmetauschvor­ richtungen denkbar, beispielsweise können die Dampf­ schwaden durch die Leitung 14 einfach in einen Wasser­ strom eingeführt werden, wobei der Dampf kondensiert und dabei seine Wärme an den Wasserstrom abgibt. Das aufgeheizte Wasser kann dann in vielfältiger Weise ge­ nutzt werden.

Durch die vorliegende Erfindung wird die Wärme­ menge eingespart, die sonst durch die Abluft in die At­ mosphäre gelangt - ca. 1470 kJ/kg -, und damit verlo­ ren ist. Außerdem wird ein Wärmerückgewinn erzielt, der eine ähnliche Größenordnung erreicht. Damit kann nun ein Kilogramm Wasser im günstigen Fall mit 1260 kJ in einem Trockner verdampft werden, wozu bis­ her allgemein ca. 4200 kJ benötigt wurden.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Trocknen von durchlaufenden Gewebe- oder Gewirkebahnen oder dergleichen durch Aufblasen eines heißen Trocknungsmittels unter Rückgewinnung von Wärme aus verdampfte Feuchtigkeit enthaltendem abgezogenen Trock­ nungsmittel durch Wärmetausch, mit einem gas- und dampfdichten Gehäuse, mit Düsen zum Aufblasen des Trock­ nungsmittels und mit einer zu einem Wärmetau­ scher geführten Abzugsleitung für das die ver­ dampfte Feuchtigkeit enthaltende Trocknungsmit­ tel, dadurch gekennzeichnet, daß das weitgehend oder völlig gas- und dampfdichte Trocknergehäuse (10) glockenartig mit an seinem unteren Teil ange­ ordneten Ein- und Austrittsöffnungen für die Wa­ renbahn (11) ausgebildet ist, und daß der Wärme­ tauscher (18) ein Drehspeicher-Wärmetauscher für die Bereitung von Heißwasser ist, bei dem in einem Gehäuse mit Ein- und Austrittsöffnungen (19, 21; 20, 22) für die wärmetauschenden Medien ein Ro­ tor (24) umläuft, der in das den unteren Gehäuseteil durchströmende Wasser eintaucht und dessen je­ weils im oberen Gehäuseteil befindlicher Teil von den aus dem Trocknergehäuse (10) abgeführten Wasserdampfschwaden durchströmt wird.

2. Vorrichtung zum Trocknen von durchlaufenden Gewebe- oder Gewirkebahnen oder dergleichen durch Aufblasen eines heißen Trocknungsmittels unter Rückgewinnung von Wärme aus verdampfte Feuchtigkeit enthaltendem abgezogenen Trock­ nungsmittel durch Wärmetausch, mit einem gas- und dampfdichten Gehäuse, mit Düsen zum Aufblasen des Trock­ nungsmittels und mit einer zu einem Wärmetau­ scher geführten Abzugsleitung für das die ver­ dampfte Feuchtigkeit enthaltende Trocknungsmit­ tel, dadurch gekennzeichnet, daß das weitgehend oder völlig gas- und dampfdichte Trocknergehäuse (10) glockenartig mit an seinem unteren Teil ange­ ordneten Ein- und Austrittsöffnungen für die Wa­ renbahn (11) ausgebildet ist, und daß als Wärme­ tauscher (18) ein wasserdurchströmter Behälter dient, in den die aus dem Trocknergehäuse (10) abgeführten Wasserdampfschwaden in fein verteil­ ter Form eingeleitet werden.