DE2716441B2 - Method and installation for drying objects with circulating convection gas and with a condenser present in the circuit - Google Patents
Method and installation for drying objects with circulating convection gas and with a condenser present in the circuitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Anlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a system according to the preamble of claim 4.
Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Anlage ist aus der DT-PS 2 02 684 bekannt. Bei diesem Verfahren und der entsprechenden Anlage wird vorgewärmte Luft mittels eines Ventilators durch die Trocknungskammer gedrückt. Nachdem die Luft die Trocknungskammer durchstrichen und genügend Feuchtigkeit aufgenommen hat, entweicht sie durch Öffnungen in der Trocknungskammer und wird über eine Leitung, in der ein Wärmeaustausch erfolgt, einem Heizraum zugeführt. Diesem Heizraum wird Frischluft in der Weise zugeführt, daß die Frischluft ein Rohr führt, welches in die die warme Luft führende Leitung auf eine solche Länge teilweise im Gleichstrom und teilweise im Gegenstrom eingelegt ist, daß beim Einmünden in den Heizraum beide Luftströme annähernd den gleichen Wärmegrad aufweisen. Die von dem Luftstrom der Leitung mitgeführte Feuchtigkeit wird bei der Abkühlung durch die Frischluft an dem die Frischluft führenden Rohr niedergeschlagen.Such a method or such a system is known from DT-PS 2 02 684. With this one Process and the corresponding system is preheated air by means of a fan through the Drying chamber pressed. After the air passed through the drying chamber and enough Has absorbed moisture, it escapes through openings in the drying chamber and becomes over a line in which heat is exchanged is fed to a boiler room. This boiler room gets fresh air supplied in such a way that the fresh air leads a pipe which leads into the line leading to the warm air on a such a length is inserted partly in cocurrent and partly in countercurrent that when flowing into the Both air flows have approximately the same degree of heat in the boiler room. The by the air flow of the Line entrained moisture is cooled by the fresh air to which the fresh air knocked down leading pipe.
Zwar ist bei dem bekannten Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung das Kühlmittel derselbe Stoff wie das Konvektionsgas, und das Kühlmittel wird in den geschlossenen Konvektionsgaskreislauf eingespeist. Es ergibt sich bei diesem Verfahren jedoch eine doppelte Problematik. Einerseits befindet man sich nicht auf demselben Tempersturniveau, da die flüchtigsten Lösungsmittel bei einer Temperatur kondensieren, die wesentlich unter der von Wasserdampf liegt. Zum anderen besteht bei diesem Verfahren die Gefahr eines Entflammens.It is true that the coolant is the same in the known method and the corresponding device Substance such as the convection gas and the coolant is fed into the closed convection gas circuit. However, there is a twofold problem with this method. On the one hand, you are not at the same temperature level, since the most volatile solvents condense at a temperature that is significantly below that of water vapor. On the other hand, there is the risk of one in this process Inflame.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das bekannte Verfahren bzw. die entsprechende Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß Luft als Konvektionsgas vermieden und dadurch ein Entflammens zuverlässig verhindert wird.It is the object of the invention to relate the known method and the corresponding device to this effect improve the fact that air is avoided as a convection gas and thereby reliably prevented inflammation.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichenmerkmale des Patentanspruches 1 bzw. des
Patentanspruches 4 gelöst.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in derAccording to the invention, this object is achieved by the characterizing features of patent claim 1 and patent claim 4, respectively.
Embodiments of the invention are in
jo Zeichnung dargestellt und im folgenden erläutert.
Es zeigtjo drawing shown and explained below.
It shows
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Trocknungsanlage,
F i g. 2 eine andere Ausführungsform einer Trock-F i g. 1 a schematic representation of a drying plant,
F i g. 2 another embodiment of a drying
)r) nungsanlage,) r ) management system,
F i g. 3 einen Axialschnitt durch den Lösungsmittelkondensator der Trocknungsanlage undF i g. 3 shows an axial section through the solvent condenser of the drying system and
F i g. 4 eine Seitenansicht des Lösungsmittelkondensators. F i g. 4 is a side view of the solvent condenser.
Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Trocknungsanlage weist eine Trocknungskammer 1 auf, in der die zu trocknenden nicht dargestellten Gegenstände angeordnet sind. Die Trocknungskammer besitzt einen Eingang 2 und einen Ausgang 3 für das Konvektionsgas. Der Ausgang 3 ist durch eine Leitung 4 mit einem Wärmetauscher 5 und dann über eine Speiseleitung 6 mit einer Wärmetauscherleitung 7 eines Lösungsmittelkondensators 8 verbunden. Die Wärmetauscherleitung 7 führt über eine Leitung 9 zum ersten Lösungsmittel-The in F i g. 1 schematically illustrated drying system has a drying chamber 1 in which to drying objects, not shown, are arranged. The drying chamber has an entrance 2 and an outlet 3 for the convection gas. The output 3 is through a line 4 with a Heat exchanger 5 and then via a feed line 6 to a heat exchanger line 7 of a solvent condenser 8 connected. The heat exchanger line 7 leads via a line 9 to the first solvent
M kondensator 5. Von dort führt eine Leitung 10 zu einer Erwärmungsvorrichtung 11 für Lösungsmittel. Von der Austauscher-Erwärmungsvorrichtung 11 führt eine Leitung 12 zu einem Pufferraum 13 und von dort eine Leitung 14 zu einer Umwälzeinrichtung 15, deren abstromseitiger einer Ausgang über eine Leitung 16 mit dem Eingang 2 der Trocknungskammer 1 verbunden ist.M capacitor 5. From there a line 10 leads to one Solvent heating device 11. From the exchanger heating device 11 leads a Line 12 to a buffer space 13 and from there a line 14 to a circulation device 15, the Downstream an outlet is connected to the inlet 2 of the drying chamber 1 via a line 16.
Die Wärmetauscherleitung 7 weist ein vertikal bis zuThe heat exchanger line 7 has a vertical up to
einer unteren Stelle 17 abfallendes Teil 7a und ein in die Leitung 9 mündendes, vertikal aufsteigendes Teil 7 b auf.a lower point 17 sloping part 7a and a vertically rising part 7b opening into the line 9.
An der unteren Stelle 17 ist eine Abzugsleitung 18 angeschlossen, die andererseits mit dem kalten Eingang 19 der Erwärmungsvorrichtung 11 verbunden ist, während ein warmer Ausgang 20 an eine Entleerungsleitung 21 angeschlossen ist. At the lower point 17, a drain line 18 is connected, the other hand with the cold inlet 19 of the heating device 11 is connected, while a warm outlet 20 is connected to a drain line 21.
b5 Der Lösungsmittelkondensator 8 wird über eine Leitung 22 mit einem fließfähigen Kühlmittel versorgt, während das erwärmte fließfähige Kühlmittel über die Leitung 23 in den Pufferraum entweicht. Der Wärme-b5 The solvent condenser 8 is supplied with a flowable coolant via a line 22, while the heated, flowable coolant escapes via line 23 into the buffer space. The heat
tauscher 5 wird über eine Zuführleitung 24 mit Kühlwasser versorgt, das über die Entleerungsleitung 25
wieder abgeführt wird. Eine Ergänzungsleitung 26, die an einer inertgasquelle angeschlossen ist, ist durch ein
Schieberventil 27 zur Leitung 16 hin abgetrennt.
Der Betrieb der Trocknungsanlage >ai folgender:
Bei fortlaufendem Betrieb werden die Gegenstände nacheinander der Trocknungskammer 1 zu- und durch
diese hindurchgeführt; die Gegenstände sind z. B. mit noch flüssiger Farbe bedeckt, d. h., mit Lösungsmitteln,
und in der Trocknungskammer 1 werden mittels einer nicht dargestellten Heizeinrichtung die flüchtigen
Lösungsmittel zum Trocknen tier Farbe entfernt. Zu diesem Zweck wird der gasförmige Stickstoff, der in
dem Pufferraum 13 gelagert ist, durch die Umwälzeinrichtung 15 umgewälzt und über die Leitung 16 durch
die Trocknungskammer 1 transportiert, wo er sich mit flüchtigem Lösungsmittel belädt. Das Gemisch aus
gasförmigem Stickstoff und Lösungsmittel verläßt die Trocknungskammer 1 z. B. bei einer Temperatur von
+ 800C, wird dann im Wärmetauscher 5 gekühlt, und
zwar auf eine Temperatur in der Größenordnung von + 200C, wobei ein erheblicher Teil des Lösungsmittels
kondensiert und abgezogen wird. Das Gemisch von Stickstoff und Lösungsmittel wird dann im absteigenden
Teil 7a der Wärmetauscherleitung 7 allmählich im Gegenstrom mit Stickstoffdämpfen gekühlt, wobei der
Stickstoff in flüssiger Form über die Leitung 22 zugeführt wird, so daß an der unteren Stelle 17 das
Lösungsmittel kondensiert, während der Stickstoff, der nicht kondensiert, seine Bahn in dem aufsteigerden
vertikalen Teil Tb der Wärmetauscherleitung 7 im
Gleichlauf mit den verdampften Stickstoffdämpfen und im Wärmeaustausch mit dem in der Leitung 7a
umlaufenden Gemisch fortsetzt, bis er auf eine Temperatur von ungefähr +100C erwärmt ist. Dieser
gasförmige Stickstoff wird dann durch die Leitung 9 in den Wärmetauscher 5 geführt, wo er sich erneut auf eine
Temperatur in der Größenordnung von 500C erwärmt, bevor er in die Erwärmungsvorrichtung 11 geführt wird.
In diese Erwärmungsvorrichtung 11 gelangen über die Abzugsleitung 18 die Lösungsmittel, die im flüssigen
Zustand an der unteren Stelle 17 bei einer Temperatur von etwa — 500C oder —70° C kondensiert sind. Diese
Lösungsmittel werden durch Wärmeaustausch mit dem bei warmer Temperatur gereinigten Stickstoff auf
Umgebungstemperatur erwärmt. Der aus der Erwärmungsvorrichtung 11 austretende Stickstoff wird bei 12
in den Pufferraum 13 geführt, in den auch über die Leitung 23 der erwärmte gasförmige Stickstoff geführt
wird, der sich aus der Verdampfung des flüssigen Stickstoffs ergibt, welcher durch die Leitung 22 in den
Lösungsmittelkondensator 8 geführt ist. Durch die Vereinigung des Stickstoffdurchsatzes, der das Lösungsmittel
transportiert, mit dem Stickstoffdurchsatz, der sich aus dem fließfähigen Kühlmittel ergibt, ergibt sich
ein Gesamtdurchsatz, der ausreicht, um die unvermeidlichen Verluste auszugleichen, die sich in der Trocknungskammer
1 ergeben und die in der Zeichnung durch den Pfeil F symbolisch dargestellt sind. Notwendigenfalls
wäre es noch möglich, direkt durch die Leitung 26 stromauf von der Trocknungskammer 1 eine zum
Ausgleich zu großer Verluste und in jedem Falle während des Anlaufens der Anlage eine Stickstoffmenge
einzuführen.Exchanger 5 is supplied with cooling water via a supply line 24, which is discharged again via the drainage line 25. A supplementary line 26, which is connected to an inert gas source, is separated from the line 16 by a slide valve 27.
The operation of the drying system > ai the following:
During continuous operation, the objects are successively fed to the drying chamber 1 and passed through it; the objects are z. B. covered with still liquid paint, that is, with solvents, and in the drying chamber 1, the volatile solvents for drying animal paint are removed by means of a heating device, not shown. For this purpose, the gaseous nitrogen stored in the buffer space 13 is circulated by the circulation device 15 and transported via the line 16 through the drying chamber 1, where it is loaded with volatile solvent. The mixture of gaseous nitrogen and solvent leaves the drying chamber 1 z. B. at a temperature of + 80 0 C, is then cooled in the heat exchanger 5, namely to a temperature in the order of + 20 0 C, with a significant part of the solvent is condensed and drawn off. The mixture of nitrogen and solvent is then gradually cooled in the descending part 7a of the heat exchanger line 7 in countercurrent with nitrogen vapors, the nitrogen being supplied in liquid form via the line 22, so that the solvent condenses at the lower point 17, while the nitrogen, which does not condense, continues its path in the rising vertical part Tb of the heat exchanger line 7 in synchronism with the evaporated nitrogen vapors and in heat exchange with the mixture circulating in the line 7a until it is heated to a temperature of approximately +10 0 C. This gaseous nitrogen is then passed through the line 9 into the heat exchanger 5, where it is heated again to a temperature of the order of magnitude of 50 ° C. before it is passed into the heating device 11. Condensed 50 0 C or -70 ° C - in this heating device 11, the solvents in the liquid state at the lower position 17 at a temperature of about pass via the discharge line eighteenth These solvents are warmed to ambient temperature by heat exchange with nitrogen purified at warm temperature. The nitrogen exiting from the heating device 11 is led at 12 into the buffer space 13, into which the heated gaseous nitrogen is also led via the line 23, which results from the evaporation of the liquid nitrogen, which is led through the line 22 into the solvent condenser 8 is. By combining the nitrogen throughput, which transports the solvent, with the nitrogen throughput, which results from the flowable coolant, a total throughput results that is sufficient to compensate for the inevitable losses that occur in the drying chamber 1 and that are shown in the drawing the arrow F are shown symbolically. If necessary, it would still be possible to introduce an amount of nitrogen directly through the line 26 upstream of the drying chamber 1 to compensate for excessive losses and, in any case, during the start-up of the system.
Im Gegensatz dazu kann man auch nach außen oder zu einem Hilfsbehälter überschüssigen Stickstoff über die Abzugsleitung 27 abziehen, die stromab vom Lösungstnittelkondensator 8 und vorzugsweise stromauf von der Umwälzeinrichtung 15 angeordnet ist. derart, daß der abgezogene1 Stickstoff einen sehr schwachen Gehalt an Lösungsmitteln hat, wodurch eine ■-, weitere Verwendung dieses Stickstoffes möglich wird.In contrast to this, excess nitrogen can also be drawn off to the outside or to an auxiliary container via the discharge line 27, which is arranged downstream of the solvent condenser 8 and preferably upstream of the circulation device 15. such that the withdrawn nitrogen 1 has a very low solvent content, thereby ■ - further use of this nitrogen becomes possible.
In F i g. 2 ist eine Trocknungsanlage dargestellt, die in vielerlei Hinsicht der in Fig. 1 dargestellten Trocknungsanlage gleicht. Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß bei der Trocknungsanlage nachIn Fig. 2 shows a drying system that is shown in FIG in many respects is the same as the drying system shown in FIG. 1. The main difference consists in the fact that after the drying system
ίο Fig.2 die Wiedergewinnung eines Lösungsmittels im Vordergrund steht, welches hier, anstelle im flüssigen Zustand kondensiert zu werden, im festen Zustand kondensiert wird. Um das Abziehen zu ermöglichen, verwendet man zwei Lösungsmittelkondensatoren 8a, 8b mit zwei Speiseleitungen 6a, 66 für Gasgemisch und zwei Entleerungsleitungen 9a, 9b für gasförmigen Stickstoff, wobei die Speiseleitungen 6a, 6b mit Schieberventilen 28a, 286 ausgerüstet sind, während die Leitungen 9a, 9b mit Schieberventilen 29a, 296ίο Fig.2 the recovery of a solvent is in the foreground, which here, instead of being condensed in the liquid state, is condensed in the solid state. To enable removal, two solvent condensers 8a, 8b are used with two feed lines 6a, 66 for gas mixture and two discharge lines 9a, 9b for gaseous nitrogen, the feed lines 6a, 6b being equipped with slide valves 28a, 286, while lines 9a, 9b with slide valves 29a, 296
2ü ausgestattet sind. Jeder Lösungsmittelkondensator 8a und 86 ist mit einer Abzugsleitung 18a, 186 für die Lösungsmittel ausgestattet, die sich zu einer gemeinsamen Abzugsleitung 18 vereinigen. Man sieht, daß man hier alternativ den Lösungsmittelkondensator 8a bei einer Festkondensation von Lösungsmitteln verwendet, während der Lösungsmittelkondensator 8b bei der Regeneration durch Verflüssigung der festen Kondensate und Entleerung dieser Lösungsmittel durch die Abzugsleitungen 186-18 verwendet wird. Da der2ü are equipped. Each solvent condenser 8a and 86 is equipped with an outlet line 18a, 186 for the solvents, which combine to form a common outlet line 18. It can be seen that the solvent condenser 8a is used here as an alternative for solid condensation of solvents, while the solvent condenser 8b is used for regeneration by liquefying the solid condensates and emptying these solvents through the discharge lines 186-18. Since the
jo Lösungsmittelkondensator 8a mit festen Kondensat gesättigt ist, werden die Schieberventile 28a und 29a geschlossen, während die Schieberventile 286 und 296 offen sind, so daß der regenerierte Lösungsmittelkondensator 86 in Betrieb genommen wird, während der Lösungsmittelkondensator 8a regeneriert wird.jo solvent condenser 8a is saturated with solid condensate, the slide valves 28a and 29a closed while gate valves 286 and 296 are open so that the regenerated solvent condenser 86 is put into operation while the solvent condenser 8a is being regenerated.
In den Fig.3 und 4 sieht man einen Lösungsmittelkondensator 8, wie er schematisch in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist, der jedoch von diesen geringfügig abweicht. Dieser Lösungsmittelkondensator 8 hat längliche Form, wie in Fig.4 dargestellt, und weist mehrere vertikale Rohre 30 auf, die am Kopf mit einem oberen Verteilerkasten 31 verbunden sind, der mit einem Verteilerdom 32 in Verbindung steht, welcher seinerseits mit einer Speiseleitung 33 verbunden ist, die ein Endteil der schematisch in den F i g. 1 und 2 bei 6 gezeigten Leitung bildet.A solvent condenser can be seen in FIGS. 3 and 4 8, as shown schematically in FIGS. 1 and 2 is shown, but slightly of these deviates. This solvent condenser 8 has an elongated shape, as shown in Fig. 4, and has a plurality of vertical pipes 30 which are connected at the head to an upper junction box 31 which is connected to a distributor dome 32 is in communication, which in turn is connected to a feed line 33, the an end portion of the schematically shown in FIGS. 1 and 2 forms line shown at 6.
Die Rohre 30 münden an ihrem unteren Ende 8" frei in eine Wanne 34, die durch ein Schieberventil 35 mit einer Abzugsleitung 36 verbunden ist, wobei diese einenAt their lower end 8 ″, the tubes 30 open freely into a trough 34, which is joined by a slide valve 35 a drain line 36 is connected, this one
so Teil der Abzugsleitung 18 für die Lösungsmittel bilden, die in den F i g. 1 und 2 dargestellt sind.so form part of the discharge line 18 for the solvents that are shown in FIGS. 1 and 2 are shown.
Am oberen Ende 8' ist der Zwischenraum 37 zwischen den Rohren 30 durch ein Entleerungsübergangsstück 38 verbunden, welches Teil die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Entleerungsleitung 9 bildet. Das Einspritzen von flüssigem Stickstoff erfolgt durch eine Einspritzeinrichtung 40, 41, die eine oder mehrere Zerstäuberdüsen 40 aufweisen kann, deren jede in einem Ansatzstück 41 angeordnet ist, welches in der unteren Zone 8" des Lösungsmittelkondensators 8 vorgesehen ist. Längs des ganzen Lösungsmittelkondensators 8 sind Prallplatten 42 angeordnet, die abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten befestigt sind. Bei dieser Ausführungsform sieht man, daß im Unterschied zu den Fi g. 1 und 2 der durch die Zerstäuberdüse 40 verdampfte Stickstoff, der als fließfähiges Kühlmittel dient, direkt im Lösungsmittelkondensator 8 mit dem das Lösungsmittel transportierenden Stickstoff gemischt wird, der in demAt the upper end 8 ′, the space 37 between the tubes 30 is formed by an emptying transition piece 38 connected, which part of the in F i g. 1 and 2 shown drain line 9 forms. Injecting Liquid nitrogen takes place through an injection device 40, 41, which has one or more atomizer nozzles 40 may have, each of which is arranged in an extension piece 41 which is located in the lower zone 8 "of the Solvent condenser 8 is provided. All along the solvent condenser 8 are baffles 42 arranged, which are alternately attached on opposite sides. In this embodiment one can see that in contrast to the Fi g. 1 and 2 the nitrogen vaporized by the atomizing nozzle 40, the serves as a flowable coolant, directly in the solvent condenser 8 with the one transporting the solvent Nitrogen is mixed in the
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Zwischenraum zwischen den Rohren 30 hochsteigt, hochsteigende Leitung 7b und einen Teil stromauf deGap between the pipes 30 rises, ascending line 7b and a part upstream de
nachdem er sich der Lösungsmittel entledigt hat, die in Leitung 23 der F i g. 1 und 2 darstellt,after he has disposed of the solvents in line 23 of FIG. 1 and 2 represents
flüssiger Form bei 34 wieder gesammelt worden sind, so Beispielsweise können so folgende Lösungsmittiliquid form have been collected again at 34, so for example the following solvents
daß dieser Zwischenraum 37 gleichzeitig die vertikal wieder aufbereitet werden:that this space 37 is processed again at the same time vertically:
Claims (4)
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