WO2024094321A1 - Verfahren zum trocknen von platten und trockner - Google Patents

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WO2024094321A1
WO2024094321A1 PCT/EP2023/025456 EP2023025456W WO2024094321A1 WO 2024094321 A1 WO2024094321 A1 WO 2024094321A1 EP 2023025456 W EP2023025456 W EP 2023025456W WO 2024094321 A1 WO2024094321 A1 WO 2024094321A1
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WO
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stage
air
drying
panels
dried
Prior art date
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PCT/EP2023/025456
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English (en)
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Inventor
Christoph Straetmans
Original Assignee
Grenzebach Bsh Gmbh
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Application filed by Grenzebach Bsh Gmbh filed Critical Grenzebach Bsh Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00—Heating arrangements
    • F26B23/001—Heating arrangements using waste heat
    • F26B23/002—Heating arrangements using waste heat recovered from dryer exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B15/00—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form
    • F26B15/10—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions
    • F26B15/12—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions the lines being all horizontal or slightly inclined
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/08—Humidity
    • F26B21/086—Humidity by condensing the moisture in the drying medium, which may be recycled, e.g. using a heat pump cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B25/008—Seals, locks, e.g. gas barriers or air curtains, for drying enclosures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/04—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour circulating over or surrounding the materials or objects to be dried

Definitions

  • the present invention relates to a method for drying plates and to a dryer used therefor.
  • the boards When drying boards, especially building boards containing cement and gypsum, the boards are conveyed through a dryer and brought into contact with heated air.
  • the drying air can be supplied by longitudinal ventilation, transverse ventilation or transverse ventilation using nozzle boxes equipped with nozzles. With longitudinal ventilation, the drying air is supplied at one end of the dryer or, if it is divided into several zones, at one end of a zone and discharged at the opposite end.
  • cross ventilation With cross ventilation, it is supplied at several points on the sides of the dryer and discharged at the opposite sides, which enables more intensive drying in the dryer. Particularly intensive drying is achieved with cross ventilation via nozzles through the nozzle dryers in impingement flow.
  • a recirculation process is used in which a large part of the drying air is circulated. In this case, the majority of the drying air is reheated after contact with the material being dried and is thus reused. Only a small part of the drying air is discharged to the outside as exhaust air and a part corresponding to the exhaust air is supplied from the outside as supply air.
  • Fuel i.e. primary energy
  • electrical energy i.e. secondary energy
  • the use of both primary and secondary energy must be reduced in order to enable the above-mentioned panels to be manufactured in a more energy-efficient manner.
  • a drying process is known from DE 26 13 512 A1 in which low primary energy consumption is achieved by using the condensation heat of the exhaust air. This process is designed in two stages.
  • the drying air is supplied using the recirculation process, namely in the first drying stage in the form of longitudinal ventilation and in the second drying stage in the form of transverse ventilation with a large recirculation air mass flow.
  • the second stage requires a large recirculation air mass flow and thus a large consumption of secondary energy.
  • WO 95/04908 A1 discloses a method for drying boards conveyed through a dryer in tiers, in which the boards are brought into contact with drying air in two stages A and B, with drying in stage A being carried out using a recirculation process with drying air of high temperature and at least medium humidity and with a drying capacity that is two to four times higher than in stage B.
  • stage B the exhaust air from stage A is passed through a heat exchanger arranged in the tiers of the dryer; at the same time, the drying air with a low temperature and low humidity is passed in countercurrent to the exhaust air from stage A.
  • At least two means for recovering heat are used, wherein the two means are arranged in series and wherein the heat from the first medium is passed through a burner for further heating and is then introduced into the first stage of the dryer.
  • warm air is supplied to the plates in at least one of the two stages (A, B) from a means for recovering heat, wherein the means is arranged outside the two stages and wherein the warm air is supplied directly to the at least one stage.
  • the primary energy used is maintained by using the waste heat and the condensation heat of the exhaust air, without increasing the need for secondary energy by circulating large air mass flows.
  • the plates are heated at least in the first stage by warm air generated by a heat exchanger, by means of a heat pump, by means of a wet separator, by a burner directly or by means of hot steam or by means of thermal oil or electrically indirectly or by means of low-calorific heat.
  • the heat is recovered at least , with at most a single means of recovering heat being provided, which is supplied to the plates in the second stage.
  • the transport speed of the plates to be dried is also adapted to the respective Energy consumption and the associated dehumidification of the panels are adjusted so that they are dried with minimal energy consumption.
  • the invention creates a process with low consumption of primary and secondary energy.
  • the primary energy used in the invention is kept low by using the waste heat and the condensation heat of the exhaust air.
  • the mass flow of the drying air is reduced compared to the procedures known from the prior art and the consumption of secondary energy is reduced because the circulated air mass flows are reduced.
  • the invention uses in particular the waste heat from other processes that take place in the vicinity of the drying device, for example the waste heat from a waste incineration plant or a combined heat and power plant; according to the invention, low-calorific heat that is available as waste heat from other exothermic processes can also be used.
  • the waste heat from a combined heat and power plant can also be used.
  • This technology generates heat and electricity at the same time.
  • Using a fuel to generate heat and electricity simultaneously in a single device is more efficient and cost-effective than generating heat and electricity separately in two different devices (COGEN technology or combined heat and power generation).
  • Combined heat and power is up to 40% more efficient than generating heat and electricity separately.
  • Combined heat and power is preferably operated with a renewable fuel.
  • the electricity generated can also be used in the plant to transport the panels and operate fans.
  • the dryer system according to the invention is coupled to a solar and/or photovoltaic system.
  • the dryer according to the invention uses heat from a geothermal system.
  • the front stage A and the rear stage B have the same number of levels arranged one above the other to guide and convey the panels.
  • the levels also have the same height and the same distances from each other, so that the panels are transferred from level A to level B without interruption. This is especially true if the panels are conveyed at the same conveying speed in both levels. However, this does not preclude the choice of different conveying speeds in the two levels.
  • the conveyor distributes the panels over an area in stage B that is larger than the speed difference between stages A and B. This is done by dividing the panels into a larger number of levels or tracks in the area of stage B than in stage A.
  • a conveyor device for example a discontinuous conveyor, which on the one hand picks up plates at a higher speed on the side facing level A and delivers them to a higher number of levels or tracks on level B on the side facing level B, with the conveyor preferably having a lower speed on this side.
  • the conveyor has a tipping point at the transition to level B in order to distribute the plates to the levels on level B.
  • several plates are preferably transported next to one another on one level, for example in two to four tracks.
  • This measure creates a compact and high-speed, high-temperature entry area of the dryer with level A, which is also suitable for the final activation of solidifying agents contained in the plates, such as starch.
  • the strong heating in the front stage A combined with high humidity promotes the swelling of the solidifying agents contained in the building boards to be dried. In this way, boards of high quality can be manufactured.
  • stage B In the event that two stages with different conveying speeds of the panels are implemented, the area and speed within stage B can be adjusted to achieve sufficient drying of the panels while at the same time making the best possible use of the energy from stage A.
  • the panels are preferably heated there by a cross-flow of hot air without the use of nozzle boxes. This allows the panels to be heated in a simple manner without the need for the structural effort required to install nozzle boxes.
  • the panels are preferably heated in the front part of the dryer using a circulating air process. Due to the high humidity of the panels, the dew point is preferably between 60 and 99 °C, particularly preferably between 75 and 90 °C.
  • stage A The heat supplied to the plates in stage A is preferably generated at least partially by a means for recovering heat, in particular by a heat pump. At least some of the zones of stage A are additionally equipped with heaters, in particular the front zones of stage A. Alternatively, stage A can also be heated entirely with the heaters built into it.
  • the humidity is between 150 and 750 g per kilogram of air, preferably between 200 and 600 g per kilogram of air.
  • stage A it is also possible to install the zones of stage A directly on the dryer without a separate floor.
  • Floor of a production hall This allows level A to be implemented in a lightweight construction; if level A consists of a large number of modules arranged one behind the other in the direction of production, these modules can be easily installed and removed, for example to carry out repairs to the fans installed in the zones, particularly in their ceiling areas, or to replace them.
  • the nozzle boxes enable the panels to be dried well in a short period of time, but they require a lot of energy to generate the necessary air flow.
  • the nozzle boxes also take up a considerable amount of space within stage A, whereby stage A usually has a number of sections and the nozzle boxes in each of the sections are arranged one above the other according to the number of levels in stage A.
  • stage A with longitudinal ventilation is just as possible as the use of nozzle boxes.
  • Both stages are divided into fields or sections.
  • a drying device with a conveyor system with a plurality of fields or sections extending one behind the other in the conveying direction is provided for conveying continuous panels to be dried in a plurality of levels per field with conveyor devices arranged in the levels in the form of roller conveyors.
  • Each field is preferably provided with its own conveyor chain for the panels; however, the panels can also be driven in a plurality of fields by a conveyor chain common to these fields, with one conveyor chain driving the panels over five fields, for example.
  • Stage B requires a larger drying area due to the longer drying time of the panels to be dried; therefore it is longer than stage A.
  • a drive system is used that is adapted to a dryer operating at low temperatures and to the high Number of boards, in particular plasterboards, which are processed simultaneously in the low-temperature dryer over a large number of levels, for example sixteen to sixty levels, in particular in twenty to fifty levels, particularly preferably in thirty to forty levels.
  • a large number of levels in conjunction with the drive system according to the invention, a longer residence time of the boards, in particular the plasterboards, in a low-temperature dryer can be achieved with the same output of boards as in a high-temperature dryer with the same dryer length as in a high-temperature dryer.
  • the plates in the first stage A and/or in the second stage B are dried by at least one external heat exchanger and/or alternatively by internal heat exchangers.
  • the panels are heated in the first stage A by means of circulating air from a burner directly, or by means of hot steam or thermal oil, or indirectly electrically, or by means of low-calorific heat.
  • stage B panels are heated by low-calorific heat, which either comes from heat recovery from stage A or from another process in which heat is released at low temperatures, for example from a combined heat and power plant or a heat pump.
  • the panels are dried in air with a temperature in the range between 90 and 160°C, especially between 120 and 140°. By choosing low temperatures, the panels can be dried gently. No gypsum anhydrite is formed in the panels.
  • the warm air absorbs a lot of moisture, thereby increasing the temperature and circulation speed of the air is preferably selected so that the dew point of the warm air is in the range between 60 and 99° C.
  • the drying zones of the first stage A have either cross ventilation or, alternatively or additionally, longitudinal ventilation. If high temperatures are to be achieved, stage A is heated at least partially indirectly via a heat pump, for example 50%, in a preferred embodiment. Alternatively, the zones of stage A are each heated by burners or indirectly.
  • the panels will be dried by drying air at a temperature of 20 to 90 °C, preferably between 30 and 90 °C.
  • the exhaust air from the drying process of the first stage A can advantageously be reused by passing it into a heat exchanger to preheat the drying air of the second stage B.
  • the plates in stages A and B are conveyed through sections by means of separate conveyors for each stage A and B and/or each section.
  • the conveyors are each driven by direct drive motors, or they are at least partially connected to one another by the use of gears.
  • the invention also provides a dryer for drying panels in a first and a second stage A, B, each of which is equipped with a conveyor device for conveying the panels arranged in tiers through the dryer, the first stage (A) having at least one zone, the first stage A having a feed device, a discharge device and a circulating air channel with conveying means and a heating device for circulating air, as well as means for feeding supply air and means for removing exhaust air, and wherein the second stage B is for receiving the panels from the first stage A and is equipped with a supply device for drying air and a removal device for drying air; alternatively, a heating device can also be provided in the second stage.
  • the housing of the dryer is equipped with a door for each drying stage A and B.
  • the dryer, particularly in stage B does not have its own floor, but is installed on the screed of a factory hall.
  • a dryer in which the first and second stages A, B each comprise at least one section or zone is equipped with means for the flow of circulating air transversely to the conveying direction of the plates, in particular in the first stage A.
  • the first stage A of the dryer is preferably divided into several sections, which are at least partially equipped with devices for cross ventilation; in particular, fans are provided in the front zones of stage A, in particular in the ceiling areas; however, the fans can also be installed on the outside, in particular above the upper covers of the zones, if the circulating air they generate is then directed into the interior of the zones.
  • Air guiding elements are preferably provided within the zones for this purpose.
  • cross ventilation is achieved by means of an impact flow of hot air.
  • stage B ie in the rear stage, longitudinal ventilation is provided exclusively, which does not exclude the possibility of additional and/or exclusive provision of means for cross ventilation in stage B.
  • the panels have a temperature of between 30 °C and 90 °C; during drying of the panels in stage B, the air humidity is between 5 and 30 g/kg, ie per kilogram of air.
  • the second stage B of the dryer is equipped with means for the flow of circulating air against and/or in the conveying direction of the plates.
  • the second stage B is equipped with guide means for spirally guiding the circulating air or with at least one exhaust air fan.
  • guide means are provided, for example in the form of baffles.
  • Roller conveyors or conveyor belts are preferably used as conveying devices for transporting the panels to be dried in the dryer.
  • the primary energy is used intensively.
  • drying performance in stage B is no more than 60% of that of stage A.
  • Each stage A, B is provided with a conveyor device for conveying panels arranged in tiers through the dryer.
  • the dryer can be designed as a roller conveyor dryer or belt dryer, wherein the conveyor device has several roller conveyors or conveyor belts arranged one above the other.
  • the distance between the levels is between 100 mm and 150 mm, preferably 130 mm.
  • additional heating devices can be installed in stage B.
  • the invention is explained in more detail below using an embodiment.
  • the single figure shows a dryer with two stages A and B and a heat pump.
  • a dryer 1 (figure) comprises two stages A and B for drying panels, which are fed to the dryer 1 via a conveyor device 100 such as a conveyor belt in the direction of an arrow C.
  • These panels are in particular building material panels, for example plasterboard or plaster wallboard.
  • Each of the two stages A and B is preferably divided into sections or zones 2. At least some zones 2, in particular the front zones 2, of stage A are each equipped with recirculation fans 15 for generating a flow transverse to the conveying direction of the plates.
  • stage A has a sealing section 3 on the inlet side.
  • the sealing section 3 is supplied by a heat pump 4 or a heat exchanger 4 with fresh air heated in it via a supply line 6 equipped with a closable flap 5; this fresh air supply serves not only to heat the plates but also to seal stage A against other air currents and the penetration of outside air into stage A.
  • Fresh air heated by a fan 8 is distributed via a line 7 branching off from the supply line 6 to individual lines 9, 10, 11, 12, 13, 14 via a further line 80. From these, the fresh air reaches heating devices 15 installed in some of the zones 2, which are arranged, for example, in a ceiling box above the floors in which the panels are conveyed.
  • the heating devices 15 are preferably direct heating devices such as burners or indirect heating devices such as steam or Electric heaters.
  • at least one circulating air fan 16 is provided to generate a cross-flow of the heated air in the zones 2 as circulating air.
  • two circulating air fans 16 are arranged in each zone 2.
  • the moisture-enriched air from the zones 2 is conveyed back to the heat exchanger 4 via discharge lines 38, where the moisture condenses out of it.
  • stage A the pre-dried panels are transported to stage B, which is designed as a longitudinal dryer.
  • Stage B is also supplied with heated fresh air from heat exchanger 4. Lines 19 to 26 are used for this purpose.
  • Fans can also be arranged in the lines 19 to 26.
  • the air flowing into sections 2 from lines 19 to 26 is heated by heating devices 29 to 31.
  • the heating devices 29 to 31 are switched on when additional heating energy is required; this is the case when the system is started up, when insufficient heat is yet available from stage A and the heat exchanger 4 is not yet receiving any warm exhaust air or insufficient warm exhaust air from stage A.
  • the heating devices are also required when the system is shut down and insufficient warm air is no longer available from stage A to enter stage B.
  • the heating devices 29 to 31 can also be used if the panels to be dried have a higher moisture content than expected, as well as when changing between different panel formats, which can lead to a lack of heat energy in stage B. Thus, the heating devices 29 to 31 are kept available in particular for transient loads in stage B.
  • stage B a plurality of lines can be provided for supplying air, in particular warm air from the heat exchanger 4 or from another heat exchanger, in order to recover the enthalpy of vaporization of the water evaporated from the plates.
  • recirculation fans can be dispensed with in stage B; if such recirculation fans must be provided, they are constructed and arranged like the recirculation fans in stage A. Both radial and axial fans can be considered.
  • exhaust air fans 32 to 35 are also arranged along the entire length of stage B. Moist air is removed from stage B via these and chimneys 36 to 39.
  • additional internal heat exchangers can be provided, for example above the nozzle boxes in stage A in a ceiling box or above the conveyor device in stage B, also in a ceiling box provided for this purpose.
  • the heat exchanger 4 is connected to zones 2 of stage A via exhaust air ducts 38 and a central exhaust air duct 39. Warm, moisture-saturated air is passed via the exhaust air ducts 38, 39 via an exhaust air fan 40 to the heat exchanger 4, where it condenses and releases its moisture as water.
  • the heat exchanger 4 draws in fresh air via a fresh air fan 41. It releases used air into the environment via a chimney 42.
  • a condensate separator 43 is provided between the fresh air fan 41 and the heat exchanger 4.
  • Stage B is designed as a longitudinal drying area; depending on the strength of the air supply via the lines 19 to 26 in relation to the extraction of the used air by the fans 32 to 34, the air is passed in countercurrent to the conveying direction of the panels, at least in the front area of stage B.
  • temperatures of 160 °C are preferably not exceeded in the dryer, building boards of all kinds, in particular plasterboards, but also cement boards, are very gently dried in the dryer according to the invention. and dried with low energy consumption, allowing high quality panels to be produced.
  • the large number of levels which at the same time have a relatively low height, also enables the panels to be dried very efficiently, as a large number of panels are dried on top of each other at the same time in a small space. If the panels are also conveyed next to each other in several lanes, production efficiency is increased even further.

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Abstract

Ein Verfahren zum Trocknen von Platten in einer eine erste Stufe (A) und eine zweite Stufe (B) umfassenden Trocknungsvorrichtung, wobei die zwei Stufen (A, B) jeweils Etagen aufweisen und die Platten jeweils auf etagenweise gebildete Flächen aufgelegt und in den jeweiligen Etagen der zwei Stufen (A, B) durch die Trocknungsvorrichtung hindurchgeführt werden, wobei die Platten in der ersten Stufe (A) mit Trocknungsluft hoher Temperatur in Kontakt gebracht und getrocknet werden und in der zweiten Stufe (B) mit Trocknungsluft einer weniger hohen Temperatur getrocknet werden, ist dadurch gekennzeichnet dass den Platten wenigstens in einer der beiden Stufen (A, B) Warmluft von einem Mittel zur Rückgewinnung von Wärme zugeführt wird, wobei das Mittel außerhalb der beiden Stufen angeordnet wird und wobei die Warmluft der wenigstens einen Stufe unmittelbar zugeführt wird.

Description

Verfahren zum Trocknen von Platten und Trockner
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocknen von Platten und auf einen hierfür eingesetzten Trockner.
Beim Trocknen von Platten, insbesondere zement- und gipshaltige Bauplatten, werden die durch einen Trockner geförderten Platten mit erwärmter Luft in Kontakt gebracht.
Die Zufuhr der Trocknungsluft kann in Form einer Längsbelüftung, einer Querbelüftung oder einer Querbelüftung unter Einsatz von mit Düsen ausgestatteten Düsenkästen erfolgen. Bei einer Längsbelüftung wird die Trocknungsluft an einem Ende des Trockners oder, wenn er in mehrere Zonen aufgeteilt ist, an einem Ende einer Zone zugeführt und am entgegengesetzten Ende abgeführt.
Bei einer Querbelüftung wird sie an mehreren Stellen an den Seiten des Trockners zugeführt und an den gegenüberliegenden Seiten abgeführt, wodurch eine intensiverere Trocknung im Trockner ermöglicht wird. Eine besonders intensive Trocknung wird bei Querbelüftung über Düsen durch die Düsentrockner in Prallströmung erreicht.
In den meisten Fällen wird ein Umluftverfahren angewandt, bei dem ein großer Teil der Trocknungsluft zirkuliert wird. In diesem Fall wird der größte Teil der Trocknungsluft nach dem Kontakt mit dem Trocknungsgut erneut erwärmt und somit wiederverwendet. Nur ein geringer Teil der Trocknungsluft wird als Abluft nach außen abgeführt und ein der Abluft entsprechender Teil als Zuluft von außen zugeführt.
Zum Erwärmen der Trocknungsluft, beispielsweise durch Brenner oder Heizregister, wird Brennstoff, d.h. Primärenergie, und zum Zuführen der Luft durch Ventilatoren elektrische Energie, d.h. Sekundärenergie, benötigt. Der Einsatz der Primärenergie als auch der Sekundärenergie müssen reduziert werden, um eine energetisch günstigere Fertigung der oben genannten Platten zu ermöglichen. Aus DE 26 13 512 A1 ist ein Trocknungsverfahren bekannt, bei dem durch Nutzung von Kondensationswärme der Abluft ein geringer Primärenergieverbrauch erzielt wird. Dieses Verfahren ist zweistufig ausgebildet. In der ersten Trocknerstufe wird mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchte und in der zweiten Trocknerstufe mit niedriger Temperatur und niedriger Luftfeuchte getrocknet, wobei die Trocknungsleistung der ersten Stufe doppelt bis dreimal so groß ist wie die der zweiten Stufe und die zweite Trocknerstufe unter Zwischenschaltung eines Wärmetauschers aus der Abluft der ersten Trocknerstufe beheizt wird. In beiden Stufen wird die Trocknungsluft im Umluftverfahren zugeführt, und zwar in der ersten Trocknerstufe in Form einer Längsbelüftung und in der zweiten Trocknerstufe in Form einer Querbelüftung mit einem großen Umluftmassestrom. Allerdings erfordert die zweite Stufe einen großen Umluftmassestrom und damit einen großen Verbrauch an Sekundärenergie.
Bei der Reduzierung des Verbrauchs an Primärenergie durch Nutzen auch der Kondensationswärme der Abluft stellt sich das generelle Problem, daß die Abwärme der Abluft nur bei einem niedrigen Temperaturniveau zur Verfügung steht. Eine niedrigere Temperatur der Trocknungsluft kann zwar durch größere Luftmassenströme kompensiert werden; dies führt jedoch zu einem größeren Verbrauch an Sekundärenergie.
WO 95/04908 A1 offenbart ein Verfahren zum Trocknen von in Etagen durch einen Trockner geförderten Platten, bei dem die Platten in zwei Stufen A und B mit Trocknungsluft in Kontakt gebracht werden, wobei in der Stufe A im Umluftverfahren mit Trocknungsluft hoher Temperatur und zumindest mittlerer Luftfeuchte und mit einer zwei bis vierfach höheren Trocknungsleistung als in der Stufe B getrocknet wird. Hierbei wird in der Stufe B die Abluft der Stufe A durch einen in den Etagen des Trockners angeordneten Wärmetauscher geleitet wird; gleichzeitig wird die Trocknungsluft mit niedriger Temperatur und niedriger Luftfeuchte im Gegenstrom zur Abluft der Stufe A geführt.
Gemäß WO 2019/105888 A1 werden wenigstens zwei Mittel zur Wiedergewinnung von Wärme eingesetzt, wobei die beiden Mittel in Reihe angeordnet sind und wobei die Wärme aus dem ersten Mittel zur weiteren Erwärmung durch einen Brenner geführt wird und dann erst in die erste Stufe des Trockners eingeleitet wird.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 weiter zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe, wie in Anspruch 1 angegeben, gelöst.
Erfindungsgemäß wird den Platten wenigstens in einer der beiden Stufen (A, B) Warmluft von einem Mittel zur Rückgewinnung von Wärme zugeführt, wobei das Mittel außerhalb der beiden Stufen angeordnet wird und wobei die Warmluft der wenigstens einen Stufe unmittelbar zugeführt wird.
Hierbei wird sowohl der Einsatz der Primärenergie als auch der der Sekundärenergie optimiert. Insbesondere wird die eingesetzte Primärenergie durch Nutzen der Abwärme und auch der Kondensationswärme der Abluft gehalten werden, ohne den Bedarf an Sekundärenergie durch Umwälzen großer Luftmassenströme zu erhöhen.
Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung, insbesondere in Verbindung mit den Zeichnungen.
Vorzugsweise werden die Platten wenigstens in der ersten Stufe durch von einem Wärmetauscher erzeugte Warmluft, mittels einer Wärmepumpe, mittels eines Nassabscheiders, durch einen Brenner direkt oder mittels Heißdampf oder mittels Thermoöl oder elektrisch indirekt oder mittels niederkalorischer Wärme erwärmt werden.
Erfindungsgemäß wird die Wärme wenigstens , wobei höchstens ein einziges Mittel zur Wiedergewinnung von Wärme vorgesehen wird, die den Platten in der zweiten Stufe zugeführt wird.
Vorzugsweise wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die Transportgeschwindigkeit der zu trocknenden Platten an die jeweilige Energieaufnahme und die damit einhergehende Entfeuchtung der Platten angepasst, so dass diese mit einem minimalen Energieaufwand getrocknet werden.
Durch die Erfindung wird ein Verfahren mit einem geringen Verbrauch an Primär- und Sekundärenergie geschaffen. Die bei der Erfindung eingesetzte Primärenergie wird durch Nutzung der Abwärme und der Kondensationswärme der Abluft gering gehalten. Dadurch wird gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweisen der Massenstrom der Trocknungsluft reduziert und dadurch der Verbrauch an Sekundärenergie vermindert, weil die umgewälzten Luftmassenströme reduziert sind.
Die Erfindung nutzt insbesondere die Abwärme anderer Prozesse, die in der Nachbarschaft der Trocknungsvorrichtung stattfinden, beispielsweise die Abwärme einer Müllverbrennungsanlage, eines Blockheizkraftwerks; gemäß der Erfindung lässt sich zusätzlich niederkalorische Wärme einsetzen, die aus anderen exothermen Prozessen als Abwärme vorliegt.
Auch die Abwärme aus einer Anlage mit einer Kraft-Wärme-Kopplung kann verwendet werden. Bei dieser Technologie werden gleichzeitig Wärme und Strom erzeugt. Die Verwendung eines Brennstoffs zur gleichzeitigen Erzeugung von Wärme und Strom in einem einzigen Gerät ist effizienter und kostengünstiger als die getrennte Erzeugung von Wärme und Strom in zwei verschiedenen Geräten (COGEN-Technologie oder Combined-Heat-and-Power-Generation). Die Kraft- Wärme-Kopplung ist bis zu 40 % effizienter als die getrennte Erzeugung von Wärme und Strom. Die Kraft-Wärme-Kopplung wird hierbei vorzugsweise mit einem erneuerbaren Brennstoff betrieben. Auch der hierbei erzeugte Strom lässt sich in der Anlage für den Transport der Platten und den Betrieb von Ventilatoren verwenden.
Die erfindungsgemäße Trockner-Anlage ist in einer Ausführungsform mit einer Solar- und/oder einer Photovoltaikanlage gekoppelt. Alternativ nutzt der erfindungsgemäße Trockner Wärme aus einer geothermischen Anlage.
Üblicherweise haben die vordere Stufe A und die hintere Stufe B dieselbe Anzahl von übereinander angeordneten Etagen zur Führung und Förderung der Platten. Üblicherweise haben die Etagen auch dieselbe Höhe und dieselben Abstände zueinander, so dass die Platten unterbrechungslos von der Stufe A in die Stufe B überführt werden. Dies gilt insbesondere, wenn die Platten in beiden Stufen mit derselben Fördergeschwindigkeit gefördert werden. Dies schließt jedoch nicht aus, in den beiden Stufen verschiedene Fördergeschwindigkeiten zu wählen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist es daher möglich, in den beiden Stufen verschiedene Transportgeschwindigkeiten der zu trocknenden Platten zu verwenden. Aus der Wahl der für jede Stufe entsprechend dem gewünschten Trocknungsfortschritt ermittelten Geschwindigkeit ergibt sich für die Trocknung in der Stufe A bei einer höheren Temperatur als in der Stufe B auch eine höhere Transportgeschwindigkeit in der Stufe A als in der Stufe B. Dies bedeutet, dass die Geschwindigkeit der aus der Stufe A austretenden Platten in einem gesonderten, zwischen der Stufe A und der Stufe B angeordneten Förderer auf das Geschwindigkeitsniveau der Stufe B abgesenkt wird. Gleichzeitig wird, um eine Zwischenspeicherung von Platten im Bereich des Förderers zu vermeiden, durch den Förderer eine Verteilung der Platten auf eine entsprechend der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Stufen A und B größere Fläche in der Stufe B vorgenommen. Dies geschieht, indem die Platten auf eine gegenüber der Stufe A größere Anzahl von Etagen oder Bahnen im Bereich der Stufe B aufgeteilt werden. Hierbei wird eine Fördereinrichtung, beispielsweise ein Unstetigförderer, eingesetzt, der einerseits an der der Stufe A zugewandten Seite Platten mit höherer Geschwindigkeit aufnimmt und diese auf der der Stufe B zugewandten Seite dort auf eine höhere Anzahl von Etagen oder Bahnen der Stufe B abgibt, wobei der Förderer auf dieser Seite vorzugsweise eine niedrigere Geschwindigkeit aufweist. Der Förderer weist am Übergang zu der Stufe B eine Kippstelle auf, um die Platten auf die Etagen der Stufe B zu verteilen. Im Fall einer höheren Anzahl von Bahnen werden in einer Etage bevorzugt mehrere Platten nebeneinander, beispielsweise in zwei bis vier Bahnen, transportiert.
Durch diese Maßnahme wird einerseits eine kompakte und mit hoher Geschwindigkeit bei hoher Temperatur zu durchlaufender Eingangsbereich des Trockners mit der Stufe A geschaffen, der auch geeignet ist, um eine abschließende Aktivierung von in den Platten enthaltenen Verfestigungsmitteln wie Stärke zu gewährleisten. Durch die starke Erwärmung in der vorderen Stufe A bei gleichzeitig hoher Feuchtigkeit wird das Quellen der in den zu trocknenden Bauplatten enthaltenen Verfestigungsmittel gefördert. Auf diese Weise lassen sich Platten mit hoher Qualität fertigen.
Für den Fall, dass zwei Stufen mit verschiedenen Fördergeschwindigkeiten der Platten realisiert werden, lassen sich die Fläche und die Geschwindigkeit innerhalb der Stufe B darauf abstellen, eine ausreichende Trocknung der Platten unter gleichzeitig bestmöglicher Ausnutzung der Energie aus der Stufe A zu erreichen.
Um eine schnelle Trocknung in der Stufe A zu erzielen, werden die Platten dort vorzugsweise durch eine Querströmung heißer Luft ohne den Einsatz von Düsenkästen erwärmt. Dadurch lassen sich die Platten auf einfache Weise erwärmen, ohne dass es des konstruktiven Aufwands für den Einbau von Düsenkästen bedarf. Vorzugsweise werden die Platten im vorderen Teil des Trockners in einem Umluftverfahren erwärmt. Vorzugsweise liegt aufgrund der hohen Luftfeuchte der Platten der Taupunkt zwischen 60 und 99 °C, ganz besonders bevorzugt zwischen 75 und 90 °C.
Die Wärme, die den Platten in der Stufe A zugeführt wird, wird vorzugsweise wenigstens teilweise von einem Mittel zur Wiedergewinnung von Wärme, insbesondere von einer Wärmepumpe, erzeugt. Wenigstens einige der Zonen der Stufe A sind zusätzlich mit Heizungen ausgestattet, insbesondere die vorderen Zonen der Stufe A. Hilfsweise lässt sich die Stufe A auch vollständig mit den in ihr eingebauten Heizungen beheizen.
Durch die umfassende Beheizung der ersten Stufe, wird in dieser eine hohe Luftfeuchte generiert; dies bedeutet, dass der Taupunkt auf eine Temperatur von 75 °C bis 99 °C ansteigt, wobei der Taupunkt bevorzugt zwischen 75 °C und 90 °C liegt. Die Luftfeuchte liegt hierbei zwischen 150 bis 750 g je Kilogramm Luft, bevorzugt zwischen 200 und 600 g je Kilogramm Luft.
Zur Vereinfachung der Konstruktion der Stufe A ist es ebenfalls möglich, die Zonen der Stufe A ohne einen gesonderten Boden des Trockners unmittelbar auf dem Boden einer Betriebshalle aufzusetzen. Dadurch lässt sich die Stufe A in einer Leichtbaukonstruktion ausführen; wenn die Stufe A aus einer Vielzahl von in Fertigungsrichtung hintereinander angeordneten Modulen besteht, lassen sich diese Module einfach ein- und ausbauen, beispielsweise, um Reparaturen an den in den Zonen, insbesondere in deren Deckenbereichen, verbauten Ventilatoren vorzunehmen oder um diese auszutauschen.
Die Düsenkästen ermöglichen zwar einerseits ein gutes Trocknungsergebnis der Platten in einem kurzem Zeitraum, erfordern aber einen hohen Energieeinsatz, um die erforderliche Luftströmung aufzubringen. Andererseits nehmen die Düsenkästen auch einen erheblichen Platz innerhalb der Stufe A ein, wobei diese Stufe A üblicherweise eine Mehrzahl von Sektionen aufweist und die Düsenkästen in jeder der Sektionen entsprechend der Anzahl der Etagen der Stufe A übereinander angeordnet sind.
Eine Ausführung der Stufe A in Längsbelüftung ist erfindungsgemäß ebenso möglich wie der Einsatz von Düsenkästen.
Beide Stufen sind jeweils in Felder oder Sektionen eingeteilt. In beiden Stufen A und B werden beispielsweise eine Trocknungseinrichtung mit einer Förderanlage mit einer Mehrzahl von in Förderrichtung sich hintereinander erstreckenden Feldern oder Sektionen zum Fördern zu trocknender, durchlaufender Platten in einer Vielzahl von Etagen je Feld mit in den Etagen angeordneten als Rollenförderer ausgebildeten Fördervorrichtungen vorgesehen. Je Feld ist vorzugsweise eine eigene Förderkette für die Platten vorgesehen; die Platten können aber auch in einer Mehrzahl von Feldern durch eine diesen Feldern gemeinsame Förderkette angetrieben werden, wobei eine Förderkette beispielsweise die Platten über fünf Felder antreibt.
Die Stufe B benötigt wegen der größeren Trockenzeit der zu trocknenden Platten eine größere Fläche zum Trocknen; daher hat sie eine größere Länge als die Stufe A.
In beiden Stufen A, B des Trockners wird ein Antriebssystem eingesetzt, das angepasst ist an einen bei Niedertemperatur arbeitenden Trockner und an die hohe Anzahl von Platten, insbesondere Gipskartonplatten, die in dem Niedertemperaturtrockner gleichzeitig über eine hohe Anzahl von Etagen, beispielsweise sechzehn bis zu sechzig Etagen, insbesondere in zwanzig bis fünfzig Etagen, besonders bevorzugt in dreißig bis vierzig Etagen, gleichzeitig verarbeitet werden. Durch den Einsatz einer hohen Anzahl von Etagen in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem lässt sich bei demselben Ausstoß an Platten wie in einem Hochtemperaturtrockner eine längere Verweilzeit der Platten, insbesondere der Gipskartonplatten in einem Niedertemperaturtrockner bei gleicher Trocknerlänge wie bei einem Hochtemperaturtrockner realisieren.
Es zeigt sich somit, dass beim Einbau der erfindungsgemäßen Trockneranordnungen in eine Bestandsanlage besonders große Energieeinsparungen ermöglicht werden.
Zur optimierten Ausschöpfung der insbesondere in der Stufe A erzeugten Abwärme werden die Platten in der ersten Stufe A und/oder in der zweiten Stufe B durch wenigstens einen externen Wärmetauscher und/oder alternativ durch internen Wärmetauscher getrocknet.
Ebenfalls von Vorteil ist, wenn die Platten in der ersten Stufe A mittels Umluft durch einen Brenner direkt oder mittels Heißdampf oder Thermoöl oder elektrisch indirekt oder mittels niederkalorischer Wärme erwärmt werden. In der Stufe B werden Platten durch niederkalorische Wärme erwärmt, die entweder aus Wärmerückgewinnung aus der Stufe A stammt oder aus einem sonstigen Verfahren, bei dem Wärme bei niedrigen Temperaturen freigesetzt wird, beispielsweise aus einem Blockheizkraftwerk oder einer Wärmepumpe.
Bevorzugt werden die Platten in der ersten Stufe A durch Trocknungsluft mit einer Temperatur von im Bereich zwischen 90 und 160° C, insbesondere zwischen 120 und 140°, gewählt werden. Durch die Wahl niedriger Temperaturen ist eine schonende Trocknung der Platten möglich. Es entsteht kein Gips-Anhydrit in den Platten.
Wenn die Platten in der ersten Stufe A in diesen Temperaturbereichen getrocknet werden, nimmt die warme Luft sehr viel Feuchtigkeit auf, dabei werden Temperatur und Umwälzgeschwindigkeit der Luft vorzugsweise so gewählt, dass der Taupunkt der warmen Luft im Bereich zwischen 60 und 99° C liegt.
Die Trockenzonen der ersten Stufe A haben entweder eine Querbelüftung, oder es findet alternativ oder zusätzlich auch eine Längsbelüftung statt. Die Stufe A wird, wenn hohe Temperaturen erreicht werden sollen, in einer bevorzugten Ausführungsform wenigstens teilweise indirekt über eine Wärmepumpe beheizt, beispielsweise zu 50 %. Alternativ werden die Zonen der Stufe A jeweils durch Brenner oder indirekt beheizt.
In der zweiten Stufe B werden die Platten durch Trocknungsluft mit einer Temperatur von 20 bis 90 °C, bevorzugt zwischen 30 und 90° C, getrocknet werden.
Mit Vorteil lässt sich die Abluft aus dem Trocknungsverfahren der ersten Stufe A dadurch wieder verwenden, dass diese in einen Wärmetauscher zum Vorwärmen der Trocknungsluft der zweiten Stufe B geleitet wird.
Eine noch höhere Effizienz des erfindungsgemäßen Trocknungsverfahrens lässt sich erzielen, wenn die Platten zunächst in einer der ersten Stufe A vorgelagerten Vortrocknungsstufe, anschließend in der ersten Stufe A und schließlich in der zweiten Stufe B getrocknet werden.
Vorzugsweise werden die Platten in den Stufen A, B jeweils durch Sektionen hindurch mittels je Stufe A, B und/oder je Sektion gesonderter Fördereinrichtungen befördert. Alternativ werden die Fördereinrichtungen jeweils durch Direktantriebsmotoren angetrieben, oder sie wenigstens teilweise durch den Einsatz von Getrieben miteinander verbunden.
Durch die Erfindung wird auch ein Trockner zum Trocknen von Platten in einer ersten und einer zweiten Stufe A, B geschaffen, die jeweils mit einer Fördervorrichtung zum Fördern der in Etagen angeordneten Platten durch den Trockner ausgestattet sind, wobei die erste Stufe (A) mindestens eine Zone aufweist, wobei die erste Stufe A eine Zufuhrvorrichtung, eine Abfuhrvorrichtung und einen Umluftkanal mit Fördermitteln und einer Heizvorrichtung für Umluft, sowie Mittel zum Zuführen von Zuluft und Mittel zum Abführen von Abluft aufweist, und wobei die zweite Stufe B zur Übernahme der Platten von der ersten Stufe A und mit einer Zufuhrvorrichtung für Trocknungsluft und einer Abfuhrvorrichtung für Trocknungsluft ausgestattet ist; hilfsweise kann auch in der zweiten Stufe eine Heizvorrichtung vorgesehen werden.
Insbesondere werden in der zweiten Stufe hohe Förderleistungen zur Umwälzung der Luft vermieden, so dass dieser Trockner nur einen geringen Verbrauch an Sekundärenergie aufweist.
Vorzugsweise ist das Gehäuse des Trockners je Trocknerstufe A, B jeweils mit einer Tür ausgestattet. Vorzugsweise weist der Trockner, insbesondere in der Stufe B, keinen eigenen Fußboden auf, sondern ist auf dem Estrich einer Fabrikhalle aufgebaut.
Von Vorteil ist ein Trockner, in dem die erste und die zweite Stufe A, B jeweils mindestens eine Sektion oder Zone umfassen, mit Mitteln zur Strömung der Umluft quer zur Förderrichtung der Platten ausgestattet, insbesondere in der ersten Stufe A.
Aus konstruktiven Gründen ist die erste Stufe A des Trockners vorzugsweise in mehrere Sektionen aufgeteilt, die wenigstens teilweise mit Vorrichtungen zur Querbelüftung ausgestattet sind; insbesondere sind in den vorderen Zonen der Stufe A, insbesondere in den Deckenbereichen, Ventilatoren vorgesehen; die Ventilatoren können jedoch auch an der Außenseite, insbesondere oberhalb der oberen Abdeckungen der Zonen angebracht werden, wenn die von ihnen erzeugte Umluft anschließend in das Innere der Zonen hingeleitet wird. Vorzugsweise sind hierzu innerhalb der Zonen Luftführungselemente vorgesehen. Beispielsweise wird die Querbelüftung mittels Prallströmung heißer Luft realisiert.
Vorzugsweise ist in der Stufe B, d. h., in der hinteren Stufe, ausschließlich eine Längsbelüftung vorgesehen, was nicht ausschließt, dass auch in der Stufe B Mittel zur Querbelüftung zusätzlich und/oder ausschließlich vorgesehen werden. In der Stufe B haben die Platten eine Temperatur zwischen 30 °C und 90 °C; während der Trocknung der Platten in der Stufe B liegt dort eine Luftfeuchte zwischen 5 und 30 g/kg, d. h. je Kilogramm Luft, vor. Mit Vorteil wird vorgesehen, dass die zweite Stufe B des Trockners mit Mitteln zur Strömung der Umluft entgegen und/oder in Förderrichtung der Platten ausgestattet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Trockners ist vorgesehen, dass die zweite Stufe B mit Führungsmitteln zur wendeiförmigen Führung der Umluft oder mit wenigstens einem Abluftventilator ausgestattet ist. Hilfsweise sind Führungsmittel, beispielsweise in Form von Leitblechen, vorgesehen.
Für den Transport der in dem Trockner zu trocknenden Platten werden vorzugsweise als Fördervorrichtungen Rollenbahnen oder Transportbänder vorgesehen.
Durch die Nutzung auch der Kondensationswärme, die durch die niedrige Temperatur der den Wärmetauscher abkühlenden Trocknungsluft und die zumindest mittlere Luftfeuchte der Abluft der Stufe A ermöglicht wird, wird die Primärenergie intensiv genutzt.
Bei der Führung der Trocknungsluft im Gegenstrom zur durch den Wärmetauscher geleiteten Abluft der Stufe A trifft kühlere Trocknungsluft auf bereits abgekühlte Abluft. Dies stellt eine möglichst weitgehende Kondensation des in der Abluft enthaltenden Wasserdampfes sicher und verbessert weiter die Nutzung der Primärenergie. Die intensivere Nutzung der Primärenergie führt zu einer erheblichen Einsparung an Primärenergie.
Insgesamt wird in der Stufe B höchstens mit 60 % der Trocknungsleistung der Stufe A getrocknet.
Jede Stufe A, B ist mit einer Fördervorrichtung zum Fördern von in Etagen angeordneten Platten durch den Trockner versehen. Der Trockner kann als Rollenbahntrockner oder Bandtrockner ausgebildet sein, wobei die Fördervorrichtung mehrere übereinander angeordnete Rollenbahnen oder Transportbänder aufweist. Die Etagen haben einen Abstand im Bereich von 100 mm bis 150 mm, von vorzugsweise 130 mm.
Für zusätzliche instationäre Belastungen lassen sich in der Stufe B zusätzliche Beheizungsvorrichtungen einbauen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Trockner mit zwei Stufen A und B und einer Wärmepumpe.
Ein Trockner 1 (Figur) umfasst zwei Stufen A und B zum Trocknen von Platten, die dem Trockner 1 über eine Fördereinrichtung 100 wie ein Förderband in Richtung eines Pfeils C zugeführt werden. Diese Platten sind insbesondere Baustoffplatten, beispielsweise Gipskartonplatten oder Gipswandplatten.
Jede der beiden Stufen A und B ist vorzugsweise in Sektionen oder Zonen 2 aufgeteilt. Wenigstens einige Zonen 2, insbesondere die vorderen Zonen 2, der Stufe A sind jeweils mit Umluftventilatoren 15 zur Erzeugung einer Strömung quer Förderrichtung der Platten ausgestattet.
Vorzugsweise weist die Stufe A eingangsseitig eine Dichtsektion 3 auf. Die Dichtsektion 3 wird von einer Wärmepumpe 4 oder einem Wärmetauscher 4 mit in ihm erwärmter Frischluft über eine mit einer verschließbaren Klappe 5 ausgestatteten Zuführleitung 6 zugeführt; diese Frischluftzufuhr dient neben der Erwärmung der Platten auch zur Abdichtung der Stufe A gegen andere Luftströmungen und das Eindringen von Außenluft in die Stufe A.
Über eine von der Zuführleitung 6 abzweigende Leitung 7 wird mittels eines Ventilators 8 erwärmte Frischluft über eine weitere Leitung 80 auf einzelne Leitungen 9, 10, 11 , 12, 13, 14 aufgeteilt. Von diesen gelangt die Frischluft jeweils zu in einigen der Zonen 2 angebrachten Beheizungseinrichtungen 15, die beispielsweise in einem Deckenkasten oberhalb der Etagen angeordnet sind, in denen die Platten gefördert werden. Die Beheizungseinrichtungen 15 sind vorzugsweise direkte Heizeinrichtungen wie Brenner oder indirekte Heizeinrichtungen wie Dampf- oder Elektroheizungen. Innerhalb der Zonen 2 oder gemeinsam für jeweils mehrere Zonen 2 ist jeweils mindestens ein Umluftventilator 16 zur Erzeugung einer Querströmung der erhitzten Luft in den Zonen 2 als Umluft vorgesehen. Alternativ sind je Zone 2 jeweils zwei Umluftventilatoren 16 angeordnet. Über Ableitungen 38 wird die mit Feuchtigkeit angereicherte Luft aus den Zonen 2 zu dem Wärmetauscher 4 zurückbefördert, wo die Feuchtigkeit aus ihr kondensiert.
Aus der Stufe A werden die vorgetrockneten Platten zu der Stufe B transportiert, die als Längstrockner ausgebildet ist.
Auch die Stufe B wird von dem Wärmetauscher 4 mit erwärmter Frischluft versorgt. Hierzu dienen Leitungen 19 bis 26.
In den Leitungen 19 bis 26 lassen sich auch Ventilatoren anordnen. Am Eingang der Sektionen 2 der Stufe B wird die aus den Leitungen 19 bis 26 in die Sektionen 2 einströmende Luft über Beheizungseinrichtungen 29 bis 31 erwärmt. Die Beheizungseinrichtungen 29 bis 31 werden eingeschaltet, wenn zusätzliche Heizenergie benötigt wird; dies ist der Fall beim Hochfahren der Anlage, wenn aus der Stufe A noch nicht ausreichend Wärme zur Verfügung gestellt wird und der Wärmetauscher 4 noch keine warme Abluft oder nicht genügend warme Abluft aus der Stufe A erhält. Ebenso werden die Beheizungseinrichtungen benötigt, wenn die Anlage heruntergefahren wird und aus der Stufe A nicht mehr ausreichend warme Luft für den Eintritt in die Stufe B zur Verfügung gestellt wird. Auch für den Fall, dass die zu trocknenden Platten eine höhere Feuchtigkeit als erwartet aufweisen, lassen sich die Beheizungseinrichtungen 29 bis 31 einsetzen, ebenso bei einem Wechsel zwischen verschiedenen Plattenformaten, der zu einem Mangel an Wärmeenergie in der Stufe B führen kann. Somit werden die Beheizungseinrichtungen 29 bis 31 insbesondere für instationäre Belastungen in der Stufe B vorgehalten.
Es versteht sich, dass entsprechend der Länge der Stufe B eine Vielzahl von Leitungen zur Zuführung von Luft, insbesondere von warmer Luft aus dem Wärmetauscher 4 oder aus einem anderen Wärmetauscher, vorgesehen werden kann, um die Verdampfungsenthalpie des aus den Platten verdampften Wassers wiederzugewinnen. Im Regelfall kann in der Stufe B Umluftventilatoren verzichtet werden; falls gleichwohl solche Umluftventilatoren vorgesehen werden müssen, sind sie aufgebaut und angeordnet wie die Umluftventilatoren in der Stufe A. Es kommen sowohl Radial- als auch Axialventilatoren in Betracht.
Genauso wie die Umluftventilatoren sind auch Abluftventilatoren 32 bis 35 über die gesamte Länge der Stufe B verteilt angeordnet. Über diese und Kamine 36 bis 39 wird feuchte Luft aus der Stufe B abgeführt.
Sowohl in der Stufe A als auch in der Stufe B können zusätzlich interne Wärmetauscher vorgesehen werden, beispielsweise oberhalb der Düsenkästen in der Stufe A in einem Deckenkasten oder oberhalb der Fördereinrichtung in der Stufe B ebenfalls in einem hierfür vorzusehenden Deckenkasten.
Der Wärmetauscher 4 ist über Abluftleitungen 38 und eine zentrale Abluftleitung 39 mit den Zonen 2 der Stufe A verbunden. Über die Abluftleitungen 38, 39 wird warme, mit Feuchtigkeit gesättigte Luft über einen Abluftventilator 40 zu dem Wärmetauscher 4 geleitet, wo sie kondensiert und ihre Feuchtigkeit als Wasser abgibt.
Über einen Frischluftventilator 41 saugt der Wärmetauscher 4 frische Luft an. Über einen Kamin 42 gibt er verbrauchte Luft an die Umgebung ab. Zwischen dem Frischluftventilator 41 und dem Wärmetauscher 4 ist ein Kondensatabscheider 43 vorgesehen.
Die Stufe B ist als Längstrocknungsbereich ausgestaltet; je nach Stärke der Luftzuführung über die Leitungen 19 bis 26 im Verhältnis zur Absaugung der verbrauchten Luft durch die Ventilatoren 32 bis 34 wird die Luft im Gegenstrom zur Förderrichtung der Platten geleitet, wenigstens im vorderen Bereich der Stufe B.
Da insgesamt in dem Trockner Temperaturen von 160 °C vorzugsweise nicht überschritten werden, werden in dem erfindungsgemäßen Trockner Bauplatten jeglicher Art, insbesondere Gipsplatten, aber auch Zementplatten, sehr schonend und mit niedrigem Energieeinsatz getrocknet, wodurch sich Platten hoher Qualität herstellen lassen.
Auch durch die hohe Anzahl von Etagen, die gleichzeitig eine verhältnismäßig niedrige Höhe haben, wird eine sehr effiziente Trocknung der Platten ermöglicht, da auf engem Raum eine Vielzahl von Platten übereinander gleichzeitig getrocknet werden. Wenn die Platten darüber hinaus in mehreren Bahnen nebeneinander gefördert werden, wird die Produktionseffizienz nochmals erhöht.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Trocknen von Platten in einer eine erste Stufe (A) und eine zweite Stufe (B) umfassenden Trocknungsvorrichtung, wobei die zwei Stufen (A, B) jeweils Etagen aufweisen und die Platten jeweils auf etagenweise gebildete Flächen aufgelegt und in den jeweiligen Etagen der zwei Stufen (A, B) durch die Trocknungsvorrichtung hindurchgeführt werden, wobei die Platten in der ersten Stufe (A) mit Trocknungsluft hoher Temperatur in Kontakt gebracht und getrocknet werden und in der zweiten Stufe (B) mit Trocknungsluft einer weniger hohen Temperatur getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, dass den Platten wenigstens in einer der beiden Stufen (A, B) Warmluft von einem Mittel zur Rückgewinnung von Wärme zugeführt wird, wobei das Mittel außerhalb der beiden Stufen angeordnet wird und wobei die Warmluft der wenigstens einen Stufe unmittelbar zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Platten wenigstens in der ersten Stufe durch von einem Wärmetauscher erzeugte Warmluft, mittels einer Wärmepumpe, mittels eines Nassabscheiders, durch einen Brenner direkt oder mittels Heißdampf oder mittels Thermoöl oder elektrisch indirekt oder mittels niederkalorischer Wärme erwärmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Luft enthaltene Feuchte in der ersten Stufe (A) bei einem Taupunkt zwischen 60 °C und 99 °C kondensiert.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Luft enthaltene Feuchte in der ersten Stufe (A) bei einem Taupunkt zwischen 75 °C und 90 °C kondensiert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Luft enthaltene Feuchte in der zweiten Stufe (B) zwischen 5 g/kg und 30 g/kg je Kilogramm Luft beträgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten wenigstens in der ersten Stufe (A) durch Umluft getrocknet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten wenigstens in der ersten Stufe (A) durch Trocknungsluft mit einer Temperatur von 120 °C bis 160 °C getrocknet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten wenigstens im Bereich der ersten Stufe (A) wenigstens im Wesentlichen durch den Einsatz von Düsenkästen getrocknet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten in der zweiten Stufe (B) durch Trocknungsluft mit einer Temperatur von 20 bis 90 °C getrocknet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft der ersten Stufe (A) in einen Wärmetauscher (31 ) zum Vorwärmen der Trocknungsluft der zweiten Stufe (B) geleitet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten zunächst in einer der ersten Stufe (A) vorgelagerten Dichtstufe (3) oder Vortrocknungsstufe, anschließend in der ersten Stufe (A) und schließlich in der zweiten Stufe (B) getrocknet werden. Trockner zum Trocknen von Platten in einer ersten (A) und einer zweiten Stufe (B), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der beiden Stufen (A, B) Warmluft von einem Mittel zur Rückgewinnung von Wärme zuführbar ist, wobei das Mittel außerhalb der beiden Stufen angeordnet ist und wobei die Warmluft der wenigstens einen Stufe unmittelbar zuführbar ist. Trockner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Rückgewinnung von Wärme einen Wärmetauscher, eine Wärmepumpe, einen Nassabscheider und/oder einen Brenner zur direkten oder indirekten Erwärmung der Warmluft mittels Heißdampf oder mittels Thermoöl oder durch eine indirekte elektrische Heizung oder mittels niederkalorischer Wärme umfasst, wobei höchstens ein einziges Mittel zur Wiedergewinnung von Wärme vorgesehen ist. Trockner nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten in der ersten Stufe (A) durch quer zur Förderrichtung strömende Warmluft und in der zweiten Stufe (B) durch in Längsrichtung strömende Warmluft erwärmbar sind. Trockner nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stufe (B) mit Mitteln zur Strömung der Umluft entgegen und/oder in Förderrichtung der Platten ausgestattet ist. Trockner nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Wärmetauscher (4) ein Kondensatabscheider (43) vorgeordnet ist. Trockner nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens sechzehn Etagen aufweist, in denen die Platten getrocknet und transportiert werden. Trockner nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Etagen einen Abstand von 150 mm oder weniger zueinander haben.
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