DE2301045C3

DE2301045C3 - Regenerativer Gastrockner

Info

Publication number: DE2301045C3
Application number: DE19732301045
Authority: DE
Inventors: Olle Maersta Johansson (Schweden)
Original assignee: Carl Munters AB
Current assignee: Carl Munters AB
Priority date: 1972-01-10
Filing date: 1973-01-10
Publication date: 1978-08-31
Also published as: GB1417242A; DE2301045B2; SE365421B; JPS5632555B2; FR2167843A1; DE2301045A1; JPS4881162A; FR2167843B1

Description

Die Erfindung betrifft einen regenerativen Gastrockner mit einem ringförmigen, um eine senkrechte Achse drehbar angetriebenen Rotor mit einer von Durchlässen in axialer Richtung durchzogenen feuchtigkeitsabsorbierenden Füllmasse, dessen obere und untere Stirnseite mit Ein- und Auslässen versehen sind, durch die je eine sektorförmige mit dem zu trocknenden Gas in Verbindung stehende Trockenzone und eine sektorförmige mit einem durch eine Heizvorrichtung vorgewärmten Regeneriergas in Verbindung stehende Regenerierzone abgeteilt sind, wobei die Heizvorrichtung in einem zentralen Kanal des Rotors angeordnet ist. ίο Bei dem bekannten Trockner (DD-PS 20 973), von dem die Erfindung ausgeht, ist der Rotor zwischen unteren und oberen Gehäusekappen angeordnet, die von Schraubenverbindungen zusammengehalten werden. Zwischen Rotor und Kappen sind scheibenförmige is Dichtungselemente eingelegt, wobei die Größe des Dichtspaltes zwischen den Kappen und dem Rotor durch Einjustierung der Schraubenverbindungen bestimmt wird. Außerdem wird bei der bekannten Anordnung von dem aus dem Gebläse austretenden Trockengas, dessen Hauptmenge durch die Trockenzone des Rotors strömt und nach unten abgeführt wird, ein Teilluftstrom abgezweigt, der durch den zentralen Kanal des Rotors am Gebläsemotor zu dessen Kühlung vorbei in die Heizvorrichtung strömt und sich dort mit einem Teil der aus der Trockenzone auströmenden Luft vereinigt, welche dann das Regeneriergas bildet. Für diese Gasführung sind entsprechende Abteilungen und Zwischenwände erforderlich.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe

jo zugrunde, die bauliche Anordnung des Trockners zu vereinfachen, daß sich eine verbesserte Abdichtung, eine einfachere Gasführung unter Einsparung von

Bauteilen ergibt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die untere Stirnseite des Rotors auf einer zum ortsfesten Traggerüst des Trockners gehörenden waagerechten Zwischenwand abstützt und von dieser getragen wird, wobei diese Zwischenwand mit einer der Umfangserstreckung der Trockenzone entsprechenden Öffnung versehen ist, daß die Trockenzone an der oberen Stirnseite des Rotors in offener Verbindung mit einem den Rotor umgebenden, den Auslaß für das behandelte Trockengas bildenden Raum steht, in welchem ein den Regeneriersektor abgrenzender 4ί Kasten auf dem Rotor ruht und von diesem getragen wird, und daß das Innere des Kastens den oberen Auslaß des zentralen Kanals im Rotor mit dessen Regeneriersektor verbindet, während der untere Einlaß des Kanals mit einem das Regeneriergas erzeugenden Gebläse verbunden ist.

Damit geraten die bekannten Kappen in Fortfall und ist der Rotor auf der waagerechten Zwischenwand aufgelegt, wodurch sich die Abdichtung des Rotors von selbst ergibt. Ferner ist der Kasten für das Regeneriergas auf der Oberseite des Rotors aufgelegt, so daß sich auch hier die Abdichtung ohne weitere Einstellung ergibt, und insbesondere auch dann aufrechterhalten wird, wenn sich die Abmessungen des Rotors infolge von Feuchtigkeit und Temperatur verändern, bo Ferner ergibt sich eine einfachere Gasführung, da die Zwischenwand mit ihrer öffnung unmittelbar den Einlaß für die Trockenzone des Rotors bildet und die Räume unterhalb der Zwischenwand sowie oberhalb des Rotors für das Trockengas zur Verfügung stehen, η«, ohne daß es weiterer Mittel bedarf. Das Regeneriergas strömt vollständig zentral von unten nach oben durch den Kanal, wird dabei erwärmt und in den Kasten umgelenkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt:

F i g. 1 einen Lufttrockner in perspektivischer Ansicht,

Fig.2 einen waagerechten Schnitt läng£ der Linie H-II von F ig. 1.

Zum Traggerüst des Trockners gehören zwei einander gegenübergestellte lotreche Wände 10,11 aus Metallblech, die miteinander durch eine waagerechte, ebene Zwischenwand 12 aus starkem Blech verbunden sind. Die übrigen Seiten werden von einer Haube 13 gebildet, die aiso die beiden restlichen lotrechten Seiten und die Oberseite des Gehäuses bilden und die von oben auf das Traggerüst aufgeschoben werden kann. Die Zwischenwand teilt, abgesehen von öffnungen für die is verschiedenen Luftströme, das Gehäuse in einen oberen Raum 14 und einen hiervon getrennten unteren Raum 16. In dem oberen Raum 14 ist ein generell mit 18 bezeichneter regenerativer Trockenrotor gelagert. Er ist um eine lotrechte Achse drehbar und ruht mit einer ?u unteren, ebenen Rachseite auf der Zwischenwand 12, zweckmäßig unter Vermittlung von Dichtungsleisten 19 aus einem Werkstoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten, wie Karbamidkunststoff. Der Rotor ist aus einer Füllmasse aufgebaut, die vorzugsweise aus abwechselnd : > ebenen und gewellten dünnen Schichten 20, 22 besteht, die zwischen einer inneren Nabe 24 und einer äußeren Felge 26, die beide zylindrisch und aus einem geeigneten Werkstoff, wie dünnem Blech, gefertigt sind, spiralförmig aufeinander gewickelt sind. Die Wellungen oder ;o Faltungen der Schichten 22 verlaufen in axialer Richtung, derart, daß der Rotor zur Gänze von axialen Kanälen oder Durchlässen durchzogen ist, deren Enden an der oberen und unteren Flachseite des Rotors, die beide eben sind, offen sind. Dagegen sind die Durchlässe ji in seitlicher Richtung voneinander getrennt, wobei die einzelnen Windungen miteinander durch ein Bindemittel, wie Wasserglas, miteinander verbunden sein können. Die Teilung bzw. der Abstand zwischen den ebenen Schichten 20, der von der Wellenhöhe der zwischenliegenden gewellten Schichten 22 bestimmt wird, ist zweckmäßig kleiner als 3 mm und am besten etwa 1,5 mm. Die Schichten bestehen aus einem Werkstoff wie Asbest, der faserig oder porig und zugleich unbrennbar ist Damit der Rotor Feuchtigkeit aufneh- ι·, mende Eigenschaften erhält, sind die Schichten mit einem hygroskopischen Stoff, der ein wasserlösliches Salz wie z. B. Lithiumchlorid sein kann, beschichtet oder getränkt Zusätzlich sind die Schichten mit einem wasserunlösbarem Stoff, wie Kalziumsilikat oder Siliziumdioxyd getränkt, um ihnen Formfestigkeit in nassem bzw. feuchtem Zustand zu erteilen. Feuchtigkeitsaustauscherkörper dieser Art sind z. B in der DE-PS 12 52571 näher beschrieben.

Der Rotor 18 wird mit einer niedrigen Umlaufge- -,=> schwindigkeit, wie einigen Umdrehungen per Stunde, z. B. mittels eines endlosen Riemens 28, angetrieben, der über eine von einem Motor angetriebene Riemenscheibe 30 und die Außenfelge 26 des Rotors 18 läuft. Der Riemen 28 kann über eine von einer Feder 34 gesteuerte _no Kehrrolle 32 gestreckt gehalten werden. Der Rotor wird mittels des Riemens 28 und zweier an den Traggerüstwänden 10, 11 gelagerte Stützrollen 36 zentriert gehalten.

In der unteren Abteilung 16 des Gehäuses 10,11 sind „, zwei Gebläse 38, 40 untergebracht. Sie werden von einem gemeinsamen Motor 42 angetrieben. Die zu trocknende Luft — nachstehend Trockenluft genannt — wird, «a; von dem Pfeil 44 angedeutet, durch eine mit einem · >eujrtigen Gitter überdeckte öffnung 46 in der Gerüstwand IO zur Saugseite des Gebläses 38 eingesogen. Der Auslaß 48 des Gebläses mündet auf der Druckseite frei in den oberen Teil der Abteilung oder des Raumes 16, so daß sich die Luft unter Herabsetzung und Ausgleichung ihrer Geschwindigkeit in diesem Teil ausbreiten kann, derart daß die auf den Rotor auftreffende Luft eine herabgesetzte Geschwindigkeit hat

Die Zwischenwand 12 hat eine öffnung 50, die sich sektorförmig über den größeren Teil des Umkreises des Rotors 18 erstreckt und durch die der Raum 16 in offener Verbindung mit der Trockenzone des Rotors steht Infolge des freien Raumes unterhalb der Öffnung 50 verteilt sich die Trockenluft gleichförmig über die Durchfässe des Trockenrotors über dessen ganze Trockenzone, wodurch der beste Wirkungsgrad für den Trocknungsverlauf gewährleistet ist

Das zweite Gebläse 40 hat an seiner Saugseite einen Einlaß 52 für Regenerierluft, die in der von dem Pfeil 54 angegebenen Richtung der umgebenden Außenluft entnommen werden kann. Die Druckseite des Gebläses 40 steht in Verbindung mit einem biegsamen Schlauch 56, der an seinem oberen, freien Ende in eine gleichmittig innerhalb der Nabe 24 des Rotors 18 angebrachte und mit Löcherungen 60 versehene Hülse 58 übergeht. Die Nabe 24 des Rotors hat einen hüisenförmigen, wärmedämmenden Belag 62 aus z. B. keramischem Werkstoff. In dem zwischen den beiden Hülsen 58 und 62 gebildeten Zwischenraum 63 (F i g. 2) ist ein elektrischer Heizkörper 64 in einer oder mehreren Schleifen untergebracht.

Die durch den Schlauch 56 aufwärts strömende Regenerierluft verteilt sich durch die Löcherungen 60 der Hülse 58 in den Zwischenraum oder Spalt 63 zwischen den beiden Hülsen 58, 62, wobei sie den Heizkörper 64 umspült und homogen auf die vorgesehene Regeneriertemperatur, wie 125°C, erwärmt wird. Die in dieser Weise erwärmte Luft tritt in das Innere eines in den Raum 14 untergebrachten, nach unten offenen Kasten 66 ein. Dieser erstreckt sich um die Naben des Rotors herum und mit einem sektorförmigen Vorsprung 68 nach außen bis zum Umkreis des Rotors. Das Innere des Kastens 66 grenzt von dem Raum oder der Abteilung 14 den Raum oberhalb des Spaltes 63 und dem oberhalb der Füllmasse des Rotors gelegenen Sektor 14 ab. Dieser offene Teil hat ungefähr dieselbe Erstreckung in der Umfangsrichtung wie die öffnung 50 in der Zwischenwand 12 und befindet sich in axialer Richtung gesehen dieser genau gegenüber. Genau gegenüber dem Regeneriersektor 68 hat die Zwischenwand eine zweite öffnung 70 mit ungefähr derselben Erstreckung über den Umkreis wie dieser Sektor. Durch diese öffnung tritt die verbrauchte, feuchte Regenerierluft z. B. in die Außenatmosphäre aus.

Ebenso wie die Hülse 62 ist der Kasten 66 wärmedämmend, z. B. dadurch, daß er mit einer äußeren Wärmedämmschicht 72 versehen ist, wodurch die erwärmte Regenerierluft daran gehindert wird, Wärme an die Umgebung und somit auch an die fertig behandelte Trockenluft oder Nutzluft abzugeben. Der ortsfeste Kasten 66 kann mit seinem Sektorteil 68 unten mittels Gleitleisten derselben Art wie die Leiste 19 gegen die obere Flachseite des Rotors abgedichtet sein. Der Kasten 66 ruht frei auf dem Rotor, weswegen für die Dichtung zwischen diesen Teilen keine Toleranzprobleme auftauchen. Der Kasten folgt mit beibehaltenem

Parallelismus dem Rotor während dessen Umlauf trotz unvermeidbarer Ungenauigkeiten in dessen Lagerung usw. Die trockene Trocken- oder Nutzluft tritt aus dem oberen Raum 14 durch einen Auslaß 74 in der Traggerüstblechwand 10 aus. Die von den Gebläsen 38, 40 erzeugten Drücke werden gegenüber den in den verschiedenen Teilen des Apparats auftretenden Druckgefällen so abgeglichen, daß unvermeidbares Auslecken von der Trockenzone zum Auslaß der Regenerierzone stattfindet und nicht in umgekehrter Richtung. Andererseits werden das Traggerüst und vor allem die Zwischenwand 12 nicht der heißen Regenerierluft ausgesetzt, und hierdurch werden vor allem in dieser Wand Wärmespannungen vermieden, die sonst zur Folge haben könnten, daß diese Metallwand sich verzieht. Durch die Verdampfung von Wasser aus dem Rotor erfährt die Regenerierluft beim Verlassen des Regeneriersektors durch die Wand 70 der Zwischenwand 12 eine erhebliche Herabsetzung ihrer Temperatur. Die Zwischenwand 12 ist so beständig, daß sie unbeeinflußt bleibt, wenn Rohrleitungen über Anschlüsse 46 bzw. 74 an der schwächeren Seitenblechwand 10 aufgespannt werden.

Der Regenerierkasten 66 kann mittels einer Feder 76 mit einem einstellbaren schwachen Druck gegen die obere Flachseite des Rotors 18 angedrückt gehalten werden. Der Kasten 66 kann auch Veränderungen in den Abmessungen des Rotorwerkstoffs infolge der Einwirkung von Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen folgen, ohne daß Leckspalten entstehen. 78 bezeichnet ein Thermometer, mit dem sich die Temperatur der Regenerierluft überwachen läßt. Es kann auch mit solchen Instrumenten zusammenarbeiten, die eine selbsttätige Regelung der Regeneriertemperatur bewirken. 81 ist ein Überhitzschutz.

Beim Betrieb des Trockners wird feuchte, zu trocknende Luft von außen oder von dem Raum, dessen Feuchtigkeitsgehalt geregelt werden soll, zur Saugseite des Gebläses 38 eingesogen. Die Luft tritt durch den Rohrstutzen 48 in den größeren unteren Raum 16 ein und breitet sich in ihm unter Ausgleichung und Verringerung ihrer Geschwindigkeit aus. Die zu ■■> trocknende Luft strömt dann weiter aufwärts durch die Durchlässe des Rotors in der Trockenzone, und hierbei wird ihrer Feuchtigkeit von der Füllmasse 20, 22 aufgenommen. Die fertig behandelte Trocken- oder Nutzluft tritt unbehindert auf der Oberseite des Rotors

ίο in den Raum 14 ein, der sich auch über die zylindrische Seitenfelge des Rotors erstreckt, um schließlich durch den Auslaß 74 zu dem Ort des vorgesehenen Verbrauchs zu entweichen. Gleichzeitig wird Regenerierluft in der von dem Pfeil 54 bezeichneten Richtung

ι^r, eingesogen und geht durch das Gebläse 40 hindurch und strömt aufwärts durch den Schlauch 56 und tritt durch die Löcherungen 60 der inneren Hülse 58 aus. Nun kommt die Regenerierluft in gleichmäßige, homogene Berührung mit dem Heizkörper 64, derart, daß sie

;o gleichmäßige Temperatur hat, wenn sie von dem Kasten 66 nach außen zu dessen Trockensektor 68 geführt wird. Die Regenerierluft strömt von dort nach unten durch die axialen Durchlässe im Rotor und trocknet hierbei den Rotorwerkstoff. Die verbrauchte, nasse Regenerier-

2^r, luft tritt unten durch die öffnung in der Zwischenwand 12 aus und von dort durch einen Auslaß in der durch der Pfeil 80 angegebenen Richtung z. B. in die Außenatmosphäre.

Dank dessen, daß der Heizkörper 64 in das Innere des

jo Rotors 18 verlegt und außerdem durch die wärmedämmenden Teile 62, 66 abgeschirmt ist, kann eine Überhitzung der Umgebung nicht vorkommen, auch wenn der Trockner zufällig in die Nähe eine! feuerempfindlichen Gegenstandes gestellt werden soll·

J5 te.

Die Erfindung läßt sich auch für das Trocknen eines anderen Gases als Luft und mit Hilfe eines anderer Regeneriergases als Luft anwenden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Regenerativer Gastrockner mit einem ringförmigen, um eine senkrechte Achse drehbar angetriebenen Rotor mit einer von Durchlässen in axialer Richtung durchzogenen feuchtigkeitsabsorbierenden Füllmasse, dessen obere und untere Stirnseite mit Ein- und Auslässen versehen sind, durch die je eine sektorförmige mit dem zu trocknenden Gas in Verbindung stehende Trockenzone und eine sektorförmige mit einem durch eine Heizvorrichtung vorgewärmten Regeneriergas in Verbindung stehende Regenerierzone abgeteilt sind, wobei die Heizvorrichtung in einem zentralen Kanal des Rotors angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die untere Stirnseite des Rotors (18) auf einer zum ortsfesten Traggerüst (10, 11) des Trockners gehörenden waagerechten Zwischenwand (12) abstützt und von dieser getragen wird, wobei diese Zwischenwand mit einer der Umfangserstreckung der Trockenzone entsprechenden Öffnung (50) versehen ist, daß die Trockenzone an der oberen Stirnseite des Rotors in offener Verbindung mit einem den Rotor umgebenden, den Auslaß für das behandelte Trockengas bildenden Raum (14) steht, in welchem ein den Regeneriersektor abgrenzender Kasten (66) auf dem Rotor ruht und von diesem getragen wird, und daß das Innere des Kastens den oberen Auslaß des zentralen Kanals im Rotor mit dessen Regeneriersektor verbindet, während der untere Einlaß des Kanals mit einem das Regeneriergas erzeugenden Gebläse verbunden ist

2. Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale, von dem umgebenden Rotor (18) wärmemäßig abgeschirmte Kanal (24) an seiner Unterseite über einen Schlauch (56) mit der Druckseite eines Gebläses (40) in Verbindung steht.

3. Trockner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (40) für das Regeneriergas und ein im Einlaß für das Trockengas vorgesehenes Gebläse (38) durch einen gemeinsamen Motor (42) angetrieben sind und die Druckseiten der Gebläse an die jeweils zugehörige Trockenzone und Regenerierzone angeschlossen sind.

4. Trockner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (38) für das Trockengas mit der Unterseite der Trockenzone des Rotors über einen freien Zwischenraum unterhalb der Zwischenwand (12) in Verbindung steht, derart, daß ein Ausgleich der Geschwindigkeit des Trockengases vor seinem Eintritt in die Trockenzone des Rotors erfolgt.

5. Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zentralen Kanal (24) des Rotors (18) eine mit Löchern (60) versehene Hülse (58) angeordnet ist, die unten in Verbindung mit dem Einlaß (52,40,56) für das Regeneriergas steht und mit der isolierten Außenwand (62) des Kanals einen Spalt (63) bildet, in welchem der elektrische Heizkörper (64) der Heizvorrichtung angebracht ist.