DE3213118C2

DE3213118C2 - Vorrichtung zum Trocknen einer feuchten porösen Bahn

Info

Publication number: DE3213118C2
Application number: DE3213118A
Authority: DE
Inventors: Jules L. Princeton N.J. Dussourd; Oscar Nashua N.H. Luthi
Original assignee: Ingersoll Rand Co
Current assignee: Ingersoll Rand Co
Priority date: 1981-04-13
Filing date: 1982-04-07
Publication date: 1985-12-19
Also published as: FI821270L; JPS57183493A; FI70276C; NO153382B; SE8201949L; FI70276B; FR2503851B1; FR2503851A1; NO153382C; NO821097L; SE454911B; GB2097107A; JPS595718B2; US4364185A; CA1168439A; FI821270A0; DE3213118A1; GB2097107B

Abstract

Die Anordnung weist eine stationäre Trommel auf, die an wenigstens einem Ende einen großen offenen Bereich hat, sowie einen koaxialen drehbaren Zylinder von größerem Durchmesser als die stationäre Trommel. Der Zylinder ist zur Drehung um die stationäre Trommel herum angeordnet. Die stationäre Trommel hat eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander getrennten, sich in Längsrichtung erstreckenden Sätzen von Gas-Leitflächen an ihrer äußeren Oberfläche und eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander getrennten Sätzen von sich nach innen erstreckenden Lamellen, die so ausgebildet sind, daß sie Gas innerhalb der stationären Trommel in axialer Richtung leiten. Erste Abdichtungsglieder und in Umfangsrichtung davon getrennte zweite Abdichtungsglieder erstrecken sich jeweils durch den ringförmigen Raum zwischen der stationären Trommel und dem drehbaren Zylinder und unterteilen den ringförmigen Raum in zwei Zonen unterschiedlichen Drucks.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen einer feuchten porösen Bahn mittels Heißgas entsprechendem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist aus der gattungsbildeuden DE-OS 22 29 905 bekannt Hierbei strömt das zum Trocknen der Bahn verwendete Heißgas etwa radial durch die die Bahn tragende drehbare Siebtrommel in den Ringraum zwischen Siebtrommel und stationärem Zylinder. Der Zylinder ist an seinem Umfang zum größten Teil offen, so daß das Gas in das Innere des Zylinders eintritt und von dort in Axialrichtung abgesaugt wird. Stationäre Abdichtungsglieder zwischen der drehbaren Siebtrommel und dem stationären Zylinder unterteilen den dazwischen befindlichen Ringraum in Zonen unterschiedlichen Drucks, nämlich eine über den größeren Teil des Umfangs reichende Vakuumzone, durch die das Trocknungsgas hindurchgesaugt wird, und eine in Umfangsrichtung entsprechend kleinere Zone, die unter Atmosphärendruck steht.

Bei großen Siebtrommeln mit einem Durchmesser von fünf Meter und mehr und bei hohen Bahngeschwindigkeiten von etwa 2000 Meter pro Minute werden erhebliche Mengen von Heißgas benötigt, etwa bis zu mVmin und pro Meter Trommellänge, die zum Trocknen durch die poröse Bahn gesaugt werden müssen.

Der Strömungswiderstand der Bahn gegenüber dem Heißgas nimmt mit abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt der Bahn ab. Eine stärkere Strömung in einem Bahnabschnitt läßt den Feuchtigkeitsgehalt in diesem Abschnitt stärker abnehmen, wodurch wiederum der Strömungswiderstand noch stärker abnimmt, so daß ein noch stärkeres Trocknen in diesem Abschnitt auf Kosten der anderen Abschnitte auftritt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde^ eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Heißgas entlang der gesamten Trommellänge gleichförmig durch die Siebtrommel und damü gleichförmig durch die poröse Bahn strömt, um ein gleichmäßiges Trocknen der ganzen Bahn zu erzielen.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung ergibt sich aus Anspruch 1. Infolge der an der Außenseite des stationären Zylinders angeordneten Gasleitflächen, die sich vorteilhafterweise über die gesamte Zylinderlänge erstrecken, wird das durch die Bahn geströmte Heißgas gleichförmig in den inneren stationären Zylinder eingesaugt, und infolge der axialen Ablenkung des Gasstroms durch die an der Zylinderinnenseite angeordneten Lamellen wird das Gas auch gleichförmig weitergefördert Somit ist sichergestellt, daß an der Siebtrommel überall ein gleichförmiger Gaszug vorhanden ist, so daß auch die auf der Siebtrommel liegende poröse Bahn überall gleichförmig durchströmt und dadurch gleichmäßig getrocknet wird. Insbesondere wird bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung der Druck an der Innenseite der Siebtrommel über deren ganze Länge sehr genau konstant gehalten. Dabei kann der Strömungswiderstand der radial durchströmten Siebtrommel auf einem Minimum gehalten werden. Außerdem wird durch die Lasielle an der Innenseite des Zylinders der Gasstrom in axialer Richtung beschleunigt, so daß der Druckabfall in der Vorrichtung insgesamt klein gehalten werden kann, so daß man mit einer entsprechend geringen Saugleistung des Gasgebläses auskommt was wegen der großen benötigten Heißgasmengen von besonderer Bedeutung ist Schließlich ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung eine sehr geringe Wirbelbildung im Gasstrom, was ebenfalls zur Verminderung von Druckverlusten und damit zur Einsparung von Gebläseleistung beiträgt

Bei Ausbildung der Gasleitflächen gemäß Anspruch 2 entgegengesetzt zur Drehrichtung der Siebtrommel ergibt sich eine mehr oder weniger tangentiale Gasströmung an dem stationären Zylinder, wodurch die Umlenkung in axiale Richtung erleichtert wird.

Bei Gasabsaugung an beiden Enden der Vorrichtung ist es vorteilhaft, daß gemäß Anspruch 3 die Lamellen an jeder Längshälfte des Zylinders in Richtung auf das ihnen näherliegende Zylinderende zu geneigt sind. Dadurch werden die Strömungswege verkürzt, was ebenfalls zu einer gleichmäßigen Gasströmung mit geringerem Druckabfall beiträgt

Bei Ausbildung der Vorrichtung gemäß Anspruch 4 wird das am Anfang des Trocknungsprozesses durch die Siebtrommel strömende Heißgas in den Ringraum in tangentiale Richtung auf die erste Gasleitfläche des Zylinders zu umgelenkt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines bevorzugten Ausführungsbeispiels,

F i g. 2 ist eine Ansicht, die das Gasverteilungssystem in einem Schnitt längs der Linie 2—2 von Fig. 1 in Richtung der Pfeile darstellt, wobei diese F i g. 2 auch eine schematische Darstellung der Gashaube und der Einrichtung zum Führen der nassen oder feuchten porösen Bahn zu und von der drehbaren Siebtrommel zeigt.

Die Vorrichtung zum Trocknen einer nassen oder feuchten porösen Bahn mittels heißer Gase weist einen stationären Zylinder 10 auf. Eine koaxiale drehbare Siebtrommel 12 von größerem Durchmesser als derjenige des stationären Zylinders 10 ist für eine Drehbewegung um den stationären Zylinder herum angeordnet Der äußere Umfang der Siebtrommel 12 ist vorzugsweise mit vielen großen Öffi/ungen versehen, die für das Durchgangstrocknen geeignet sind.

Die Umfangsoberfläche des stationären Zylinders 10 ist durch radiale Speichen 14 abgestützt, die sich von einem stationären Zentralrohr 16 aus radial erstrecken. Das stationäre Rohr 16 ist an einem Ende durch ein Lager 18 und am anderen Ende durch ein Lager 20 abgestützt

Ein Verstärkungsring 22 ist um die Außenseite der äußeren Oberfläche des stationären Zylinders 10 herum angeordnet und in Längsrichtung jedem Satz der radialen Speichen 14 so zugeordnet daß der Zylinder 10 darin gehindert ist, aufgrund von nicht symmetrischen Vakuumverteilungen unrund zu werden.

Wie Fig.2 zeigt erstrecken sich Dichtungsglieder, die Leitbleche 24 und 26 aufweisen, die die unterschiedlichen Zonen abgrenzen, und die jeweils Dichmngselemente 28 und 30 tragen, jeweils durch den ringförmigen Raum zwischen dem stationären Zylinder 10 und der drehbaren Siebtrommel 12, und zwar über die gleiche Länge wie die Trommel 12 und der Zylinder 10, um den ringförmigen Raum zwischen der Trommel und dem Zylinder in eine Vakuumzone 32 und eine dem atmosphärischen Druck unterworfene Zone 34 zu unterteilen.

Eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander getrennten Sätzen von sich in Längsrichtung erstrekkenden Gasleitflächen 36 ist auf der äußeren Oberfläche des Zylinders 10 angeordnet, und eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander getrennten Sätzen von sich nach innen erstreckenden Lamellen 38, 39 ist aus dem Metall des stationären Zylinders 10 herausgeschnitten, npch innen gedrückt und so geneigt angeordnet, daß das Gas, das zwischen den Lamellen hindurchfließt, innerhalb des stationären Zylinders 10 in der axialen Richtung geleitet und durch Gas-Auslaßkanäle oder -Schnecken 40, 42 abgeleitet wird. Der stationäre Zylinder 10 ist an jedem Ende mit einem Kopf mit einem großen offenen Bereich versehen, uet das Herausfließen des Gases aus den Zylinderenden zu erleichtern.

Die Gasleitflächen 36 sind gekrümmt und in einer Richtung entgegengesetzt zu der Drehrichtung der Siebtrommel 12 geneig*, die gemäß Fig.2 entgegen dem Uhrzeigersinn verläuft. Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, ist jede Lamelle 38 und jede Lamelle 39 gegen das ihr naheliegende Zylinderende hin geneigt.

Die Lamellen 38 und 39 und die Gasleitflächen 36 sind in der Vakuumzorn 32 angeordnet Der Rest des Zylinders 10 oder derjenige Teil des Zylinders, der durch den Bereich 34 mit atmosphärischem Druck umgeben ist, ist vollwandig.

Die drehbare Siebtrommel 12 ist über sich radial erstreckende Endspeichen 50, 52 mit drehbaren Wellen 54,56 verbunden. Die Wellen 54,56 sind durch Lager= bocke 60,61 abgestützt. Die gesamte Siebtrommel 12 ist über ein auf der Welle angeordnetes Getriebe 58 angetrieben.

Im Betrieb und bei Betrachtung insbesondere der F i g. 2 wird die zu tiocknende nasse oder feuchte poröse Bahn 62 um eine Zuführwalze 64 herum und dann der drehbaren Siebtrommel 12 an einem Punkt zugeführt.

der in der Nachbarschaft des ersten, die unterschiedlichen Zonen abgrenzenden Leitblechs 24 liegt Die feuchte Bahn 62 wird dann um die Siebtrommel herumgeführt, und sie verläßt diese in der Nachbarschaft des zweiten, die Zonen gegeneinander abgrenzenden Leitblechs 26, und schließlich wird die Bahn durch die Abnahmewalze 66 abgeführt Während sich die Bahn 62 um den Zylinder herum bewegt wird heißes Gas in einer Menge bis zu 15 000 m³ pro Minute oder mehr in die Abdeckungen oder Hauben 68,70 eingeführt und durch die Bahn 62 und durch die Siebtrommel 12 hindurch in das Innere des stationären Zylinders 10 geführt und von dort aus dem System heraus durch die Kanäle oder Schnecken 40,42 abgeführt

Das heiße Gas tritt in die Vakuumzone 32 mit einer Tangentialgeschwindigkeit ein, die gleich der Drehgeschwindigkeit der Siebtrommel 12 ist Diese Geschwindigkeit hat die Tendenz, in einem sich zusammenziehenden Wirbel zuzunehmen, wenn die Luft zum Zentrum hin strömi, so daß sich ein entsprechender Druckverlust ergeben würde. Die Gasleitflächen SS dienen dazu, den größten Teil der Tangentialgeschwindigkeit in dem Gas wegzunehmen und den Gasstrom in eine radiale Richtung umzulenken.

Die große Zahl der durch die Lamellen 38,39 gebildeten öffnungen lenkt den Gasstrom in die axialen Richtungen um und beschleunigt ihn. Die mit den Lamellen versehenen Öffnungen sind so dimensioniert, daß die Geschwindigkeit des Gases durch die Lamellen längs der Länge der drehbaren Siebtrommel 12 gleichförmig und größer ist als die Geschwindigkeit beim axialen Austritt Die überschüssige Energie in der Strömungsgeschwindigkeit wird verwendet, um Reibung und Stoßverluste zu überwinden, die durch Elemente innerhalb des stationären Zylinders 10 verursacht werden. Auf diese Weise stellt ein gleichförmiges Druckprofil über die gesamte Länge der drehbaren Siebtrommel 12 eine gleichförmige Trocknung sicher. Ein kleiner Anteil an Gasrotation innerhalb des stationären Zylinders 10 ist erwünscht, weil hierdurch die Stoßverluste vermindert werden, wenn das Gas zwischen den Speichen 50 und 52 der drehbaren Siebtrommel 12 hindurchtritt.

Bei Betrachtung der Fig.2 ist zu sehen, daß heißes Gas, das in die Vakuumzone 32 in der Nachbarschaft des ersten Zonenbegrenzungsleitblechs 24 eintritt, tangential gegen die Gasleitflächen 36 auf dem stationären Zylinder 10 gerichtet wird. Auch sieht man, daß das zweite Zonenleitblech 26 unter einem spitzen Winkel in Bezug auf den stationären Zylinder 10 geneigt ist, und zwar in einer solchen Richtung, daß das Gas in der Vakuumzone 32, in der Nachbarschaft des zweiten Zonenleitblechs 26, unter einem Winkel nach innen geg?n und durch die Lamellen in dem stationären Zylinder 10 hindurch gelenkt wird. Diese Ausbildung vermeidet plötzliche Änderungen in der Strömungsrichtung des Gases, wodurch unerwünschte Druckverlusie vermieden werden.

Hie«-zu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Trocknen einer feuchten porösen Bahn mittels Heißgas, mit einem stationären Zylinder (10) und einer koaxial dazu angeordneten, um den Zylinder (10) drehbaren Siebrommel (12) wobei in dem Ringraum zwischen Zylinder (10) und Siebtrommel (12) erste Abdichtungsglieder (24, 28) und in Umfangsrichtung davon getrennte zweite Abdichtungsglieder (26,30) vorgesehen sind, die den Ringraum in Zonen (32, 34) unterschiedlichen Drucks unterteilen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (10) an seiner äußeren Oberfläche eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander getrennten, sich in Zylinderlängsrichtung erstreckenden Gasleitflächen (36) aufweist und daß der Zylinder (10) ferner eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander getrennten Sätzen von sich nach innen erstreckenden Lamellen (38,39) aufweist, die so ausgebildet sind, daß sie Gas in axiale Richtung lenken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitflächen (36) in einer Richtung entgegengesetzt zu der Drehrichtung der Siebtrommel (12) geneigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspru-di 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (38, 39) an jeder Längshälfte des Zylinders (10) in Richtung auf das ihnen näherliegende Zylinderende zu geneigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dali die ersten Abdichtungsglieder (24, 28) ein erstes Leitblech (24) aufweisen, das tangential auf die in Drehrichtung der Siebtrommel (12) erste Gasleitfläche (36) des Zylinders 'JO) zu gerichtet ist.