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DE2813744A1 - METHOD AND DEVICE FOR DRYING MATERIAL - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR DRYING MATERIAL

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Publication number
DE2813744A1
DE2813744A1 DE19782813744 DE2813744A DE2813744A1 DE 2813744 A1 DE2813744 A1 DE 2813744A1 DE 19782813744 DE19782813744 DE 19782813744 DE 2813744 A DE2813744 A DE 2813744A DE 2813744 A1 DE2813744 A1 DE 2813744A1
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DE
Germany
Prior art keywords
steam
chamber
liquid
compressed
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19782813744
Other languages
German (de)
Other versions
DE2813744C2 (en
Inventor
William Ronald Stuart Baxter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electricity Association Services Ltd
Original Assignee
Electricity Council
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electricity Council filed Critical Electricity Council
Publication of DE2813744A1 publication Critical patent/DE2813744A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2813744C2 publication Critical patent/DE2813744C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/02Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/04Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure partly outside the drying enclosure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00Heating arrangements
    • F26B23/001Heating arrangements using waste heat
    • F26B23/002Heating arrangements using waste heat recovered from dryer exhaust gases
    • F26B23/004Heating arrangements using waste heat recovered from dryer exhaust gases by compressing and condensing vapour in exhaust gases, i.e. using an open cycle heat pump system
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

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Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, DiPL1-PHYS-DRrTyTFiNCKEPatent attorneys Dipl.-Ing. H. Weickmann, DiPL 1 -PHYS-DRrTyTFiNCKE

Dipl.-Ing. F. A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. F. A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

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S MÜNCHEN 86, DEN3 O. MUTZ 1978 S MUNICH 86, DEN3 O. MUTZ 1978

FA 8519/433 Postfach S6os2oFA 8519/433 P.O. Box S6os2o

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22MÖHLSTRASSE 22, CALL NUMBER 98 3921/22

THE ELECTRICITY COUNCILTHE ELECTRICITY COUNCIL

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London SW1P ARD, EnglandLondon SW1P ARD, England

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von MaterialMethod and device for drying material

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Die Erfindung betrifft das Trocknen von Material, das in einem kontinuierlichen Prozeß durch eine Trocknungskammer hindurchgeführt wird.The invention relates to the drying of material in a continuous process through a drying chamber is passed through.

Obwohl die Erfindung insbesondere auf das Trocknen eines Materials anwendbar ist, das Wasser enthält, ist sie darüberhinaus allgemein auf das Trocknen von Materialien anwendbar, die andere Flüssigkeiten enthalten, welche als Dampf entfernt werden können. Infolgedessen wird unter Berücksichtigung der Erfindung in weitem Umfang nachstehend auf eine Flüssigkeit und auf einem Dampf Bezug genommen, in welchem Zusammenhang darauf hinzuweisen ist, daß sich die Bezeichnungen "Flüssigkeit" und "Dampf" auf das gleiche Material in seinen unterschiedlichen Phasen beziehen.While the invention is particularly applicable to drying a material containing water, it is moreover generally applicable to drying materials containing liquids other than vapor that removes can be. As a result, with the invention in mind, the following is broadly referred to as a liquid and reference is made to a steam, in which context it should be pointed out that the designations "Liquid" and "vapor" refer to the same material in its different phases.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Trocknen eines Materials durch Verdampfung einer Flüssigkeit hiervon vorgeschlagen, welches die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: Hindurchführen bzw. -laufenlassen des Materials durch eine Trocknungskammer; Umlaufenlassen bzw. Zirkulieren überhitzten Dampfes durch die Kammer zur Verdampfung von Flüssigkeit von dem Material, so daß infolgedessen mehr Dampf, als in die Kammer eintritt, die Kammer verläßt; Trennen und Komprimieren des überschüssigen Dampfes, der die Kammer verläßt, zur Erhöhung seiner Temperatur; Verwenden der Wärme des komprimierten Dampfes in einem Wärmeaustauscher zum Erhitzen des durch die Trocknungskammer umzuwälzenden Dampfes, wobei der Druck des komprimierten Dampfes genügend hoch ist, daß sich der komprimierte Dampf in dem Wärmeaustauscher kondensiert und so eine unter Druck stehende Flüssigkeit erzeugt (die nachstehend auch als Druckflüssigkeit bezeichnet wird); schnelles Ausströmen bzw. Entstehenlassen von Dampf durch Drosselung der Druckflüssigkeit auf einen niedrigen Druck; und Einspeisen des schnell ausgeströmten bzw. entstandenen Daepfes in den Dampf, der umgewälzt bzw. zirkulieren gelassen wird.According to one aspect of the present invention, a method for drying a material by evaporating a Liquid hereof proposed, which comprises the following process steps: passing through or -lowing the material through a drying chamber; Circulating or circulating superheated steam through the chamber to evaporate liquid from the material so that, as a result, more vapor than enters the chamber, the chamber leaves; Separating and compressing the excess vapor exiting the chamber to increase its temperature; Use the heat of the compressed steam in a heat exchanger to heat that to be circulated through the drying chamber Steam, the pressure of the compressed steam being high enough that the compressed steam is in the heat exchanger condenses and thus creates a pressurized fluid (hereinafter also referred to as hydraulic fluid referred to as); rapid outflow or formation of steam by throttling the hydraulic fluid a low pressure; and feeding the rapidly evacuated steam into the steam that is circulating or is circulated.

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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Trocknen eines Materials zum Verdampfen der Flüssigkeit hiervon zur Verfugung gestellt, die folgendes umfaßt: eine Trocknungskammer, durch die das Material hindurchgeführt bzw. -laufengelassen wird; eine Umwälzeinrichtung zum Umwälzen überhitzten Dampfes durch die Kammer, so daß Flüssigkeit von dem Material verdampft wird und infolgedessen mehr Dampf,als in die Kammer eintritt, letztere verläßt; einen Kompressor zum Komprimieren des überschüssigen Dampfes, der die Kammer vedäßt, um dessen Temperatur zu erhöhen; eine Wärmeaustauschereinrichtung, in der die Wärme des komprimierten Dampfes zum Erhitzen des durch die Trocknungskammer umzuwälzenden Dampfes benutzt wird; wobei der Kompressor so angeordnet ist, daß er den Dampf auf einen Druck komprimiert, derart, daß sich der komprimierte Dampf in dem Wärmeaustauscher kondensiert und latente Verdampfungswärme abgibt; und eine Drosselungseinrichtung zum Herabsetzen des Druckes der Flüssigkeit, welche den Wärmeaustauscher verläßt, und dadurch zum Erzeugen von Dampf, der zurück in den Kreislauf eingespeist wird.According to another aspect of the invention, an apparatus for drying a material for evaporating the Liquid provided therefrom comprising: a drying chamber through which the material is passed is run; circulating means for circulating superheated steam through the chamber so that liquid is vaporized by the material and consequently more vapor than enters the chamber leaves the latter; a Compressor for compressing the excess vapor which humidifies the chamber to raise its temperature; a heat exchanger device, in which the heat of the compressed steam to heat the material to be circulated through the drying chamber Steam is used; the compressor being arranged to compress the steam to a pressure such that the compressed vapor condenses in the heat exchanger and gives off latent heat of vaporization; and a throttle device to reduce the pressure of the liquid leaving the heat exchanger and thereby to generate of steam that is fed back into the circuit.

Zur Verwirklichung der vorliegenden Erfindung kann ein mechanischer Kompressor dazu angewandt werden, eine Energiezufuhr zu dem System zu liefern, und es wird möglich, die latente Wärme, die zugeführt worden ist, um die Flüssigkeit von dem zu trocknenden Material zu verdampfen, zurückzugewinnen. Allgemein gesprochen repräsentiert diese latente Wärme einen sehr wesentlichen Teil der Energie, die erforderlich ist, die Flüssigkeit von dem zu trocknenden Material zu verdampfen. Der Kompressor kann so angeordnet werden, daß er einen überhitzten Ausgangsdampf bei einer Temperatur oberhalb (und vorzugsweise sehr wesentlich oberhalb) des Sättigungsdrucks des komprimierten Dampfes abgibt. Im allgemeinen wäre keine Wärmeenergie erforderlich, um den Zyklus aufrechtzuerhalten, obwohl dann, wenn der Zyklus gestartet wird, Wärmeenergie oder eine Dampfquelle oder beides während der Aufwärmungsperiode benötigt werden, umA mechanical compressor can be used to provide power to practice the present invention to the system, and it becomes possible to use the latent heat that has been applied to the liquid from the to evaporate the material to be dried, to recover it. Generally speaking, this latent heat represents you very much essential part of the energy that is required to evaporate the liquid from the material to be dried. Of the Compressor can be arranged to produce superheated output steam at a temperature above (and preferably very much above) the saturation pressure of the compressed steam. In general, no thermal energy would be required, to keep the cycle going, although when the cycle is started, heat energy or a source of steam or both are needed during the warm-up period

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den Zyklus vollständig oder teilweise sich selbst aufrechterhaltend zu machen.fully or partially self-sustaining the cycle close.

Vorausgesetzt, daß die Energieverluste von dem System niedrig gehalten werden, wird keine zusätzliche Energie zum Aufrechterhalten des Betriebs benötigt. Wenn Energie "zum Auffüllen" erforderlich ist, dann kann diese als Wärmeenergie oder Dampf zugeführt werden. Die kondensierte Flüssigkeit vom Wärmeaustauscher befindet sich unter Druck und es wird zusätzlicher Auffülldampf gewonnen, und zwar durch das Drosseln dieser komprimierten Flüssigkeit, welche das System verläßt, auf den niedrigen Druck innerhalb der Kammer, der typischerweise atmosphärischer Druck ist, und durch "Schnellausströmen bzw. Entstehenlassen" des Dampfes. Dieser Dampf, der schnell ausströmt bzw. entstehen gelassen wird, wird vorteilhafterweise am Eingang des Kompressors in den Zyklus zurück eingespeist, und er bildet eine weitere Energiezufuhr zu dem System. Diese Energiezufuhr trägt dazu bei, das Energiegleicligewicht aufrechtzuerhalten, was von der Leckage von dem System abhängt. Eine derartige Leckage kann z.B. dann auftreten, wenn zu trocknendes Material in die Trocknungskammer eingeführt und aus letzterer herausgenommen wird.Provided that the energy losses from the system are kept low, no additional energy is added to the Maintaining operations needed. If energy "to fill up" is required, then it can be used as thermal energy or Steam can be supplied. The condensed liquid from the heat exchanger is under pressure and it becomes additional Make-up steam obtained by throttling this compressed liquid leaving the system on the low pressure inside the chamber, which is typically atmospheric pressure, and by "rapid venting" of steam. This steam, which flows out quickly or is created, is advantageously at the entrance of the compressor is fed back into the cycle and it forms another energy supply to the system. This supply of energy helps maintain the energy balance, which depends on the leakage from the system. Such a one Leakage can occur, for example, when material to be dried is introduced into and out of the drying chamber is taken out.

Die Wiederverwendung des schnell ausgeströmten bzw. entstandenen Dampfes auf diese Weise ergibt eine signifikante Verbesserung der Gesamtleistungsfähigkeit bzw. -arbeitsleistung der Einrichtung. Der verbesserte Energiewirkungsgrad (verglichen mit einem System, in dem Dampf, den man schnell ausströmen bzw. entstehen lassen hat, in dieser Weise nicht benutzt wird) ermöglicht es auch, eine kostengünstigere und einfachere Anlage für eine gegebene Trocknungsleistung zu bauen.The reuse of the rapidly emitted or generated steam in this way results in a significant improvement the overall performance of the facility. The improved energy efficiency (compared with a system in which steam that has been quickly released or created is not used in this way is) also makes it possible to build a cheaper and simpler system for a given drying capacity.

Es ist außerdem möglich, die Flüssigkeit auf einen Druck zu drosseln, der zwischen dem Kondensationsdruck und dem Kammerdruck liegt, so daß auf diese Weise einiger Dampf bei diesem Zwischendruck erzeugt wird, der in einem anderen TeilIt is also possible to throttle the liquid to a pressure between the condensation pressure and the Chamber pressure is, so that in this way some steam is generated at this intermediate pressure that in another part

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des Prozesses verwendet werden kann. Die verbleibende Flüssigkeit kann dann weiter auf den Kammerdruck gedrosselt werden, wie bereits vorher erläutert wurde, so daß dadurch weiterer Dampf erzeugt \irird.of the process can be used. The remaining liquid can then be further throttled to the chamber pressure, as already explained before, so that further steam is generated thereby.

Insbesondere bei einem kontinuierlichen Prozeß, in dem das zu trocknende Material kontinuierlich in die Trocknungskammer eingespeist und getrocknetes Material aus dieser entfernt wird, kommt es zu Leckströmungen von Luft in die Trocknungskammer, und diese Luft wird zusammen mit dem Dampf umgewälzt. Wenn die Menge an Luft im Verhältnis zum Dampf klein gehalten wird, d.h. insbesondere weniger als 10 Gew.%, dann kann der Zyklus ohne irgendwelchen großen Verlust an Leistungsfähigkeit bzw. Leistung fortgesetzt werden. Jedoch tritt die komprimierte Flüssigkeit mit einer Mischung von Luft und Dampf aus dem Wärmeaustauscher. Infolgedessen kann, wenn eine signifikante Luftleckage in das System auftritt, eine Trenneinrichtung vorgesehen werden, welche die kondensierte Flüssigkeit von irgendwelcher Luft trennt, bevor diese Flüssigkeit vom Wärmeaustauscher zur Drosselungseinrichtung übergeführt wird.In particular, in a continuous process in which the material to be dried is continuously fed into the drying chamber and dried material is removed therefrom, air leaks into the drying chamber and this air is circulated together with the steam. If the amount of air in relation to the steam is kept small, ie in particular less than 10% by weight , then the cycle can be continued without any great loss of efficiency. However, the compressed liquid exits the heat exchanger with a mixture of air and steam. As a result, if there is significant air leakage into the system, a separator can be provided which separates the condensed liquid from any air before that liquid is transferred from the heat exchanger to the throttle device.

Bei der Anwendung der Erfindung auf die Trocknung von z.B. einer flachen Papier- oder Textil- oder Pappmaterialbahn kann diese Bahn kontinuierlich mit gleichförmiger Geschwindigkeit durch eine Trocknungskammer hindurchgeführt werden, in die überhitzter Dampf bei einer Temperatur von z.B. 1500C eingespeist wird. In der Trocknungskammer wird Wasser unter Erzeugung von Dampf von dem Material verdampft, und der Auslaßdampf aus der Kammer ist auf einer niedrigeren Temperatur, z.B. auf 125°C Die Menge an Dampf, die aus der Kammer austritt, ist aufgrund der Verdampfung von dem zu trocknenden Material größer als diejenige, die in die Kammer eintritt, und zwar kann sie in einem typischen Fall z.B. 2% größer sein. Dieser Auslaßdampf wird aufgespalten, wobei der Hauptteil durch einen Wärmeaustauscher hindurchgeht, um durch ein Umlaufgebläse er-When applying the invention to the drying of, for example, a flat paper or textile or cardboard material web, this web can be passed continuously at a uniform speed through a drying chamber into which superheated steam at a temperature of 150 ° C., for example, is fed. In the drying chamber, water is evaporated from the material to generate steam, and the outlet steam from the chamber is at a lower temperature, e.g. 125 ° C. The amount of steam exiting the chamber is due to the evaporation from that to be dried Material larger than that which enters the chamber, namely in a typical case it can be, for example, 2% larger. This exhaust steam is split, with the main part going through a heat exchanger to be

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neut umgewälzt zu werden, während der Überschuß einem Kompressor zugeführt wird. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß die Menge an überhitztem Dampf, die erneut umgewälzt wird, durch die Kapazität des Umwälzgebläses und die physikalische bzw. physische Konfiguration des Systems bestimmt wird, und der Rest geht zum Kompressor; das System regelt bzw. steuert sich in dieser Hinsicht selbst, und es besteht kein Problem des Abtrennens des überschüssigen Dampfes von der erneut umzuwälzenden Menge. In dem Kompressor kann, als ein typisches Beispiel, der Druck auf z.B. 4,5 at erhöht werden, aber der Kompressor ist für einen überhitzten Ausstoß, z.B. bei einer Temperatur von etwa 3000C, ausgelegt, die wesentlich oberhalb der Temperatur des gesättigten Dampfes bei 4,5 at liegt. Dieser überhitzte Dampf höheren Drucks wird durch den Wärmeaustauscher hindurchgeführt, wo er kondensiert wird. Typischerweise kann das Auslaßwasser auf 148°C sein, wenn der zirkulierende, überhitzte Dampf, der in die Kammer strömt, auf 1500C ist. Dieses Auslaßwasser ist unter Druck, und durch Drosseln desselben auf Atmosphärendruck wird Dampf erzeugt, der zurück in den Zyklus eingespeist wird, und zwar vorzugsweise am Kompressoreingang, so daß weitere Energie von dem Wasser verwendet wird, bevor dieses Wasser bei atmosphärischem Druck abgegeben bzw. freigesetzt wird. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß der Auslaßdruck vom Kompressor und die Menge an vorhandener Luft die Kondensationstemperatur in dem Wärmeaustauscher bestimmen.to be recirculated while the excess is fed to a compressor. It will be readily appreciated that the amount of superheated steam that is recirculated is determined by the capacity of the recirculation fan and the physical configuration of the system, and the remainder goes to the compressor; the system regulates or controls itself in this regard, and there is no problem of separating the excess steam from the amount to be recirculated. In the compressor, as a typical example, the pressure can be increased to, for example, 4.5 at, but the compressor is designed for a superheated discharge, for example at a temperature of about 300 ° C., which is substantially above the temperature of the saturated steam is 4.5 at. This superheated, higher pressure vapor is passed through the heat exchanger where it is condensed. Typically, the outlet water to 148 ° C can be when the circulating superheated steam flowing into the chamber is at 150 0 C. This outlet water is pressurized, and by throttling it to atmospheric pressure, steam is generated which is fed back into the cycle, preferably at the compressor inlet, so that further energy is used from the water before that water is released or released at atmospheric pressure will. It can be readily seen that the discharge pressure from the compressor and the amount of air present determine the condensation temperature in the heat exchanger.

Die Erfindung kann bei einem Sprühtrockner angewandt werden, in dem nasses Material zerstäubt wird und die Tropfen bzw. Tröpfchen trocknen, wenn sie durch den überhitzten Dampf (oder ein anderes Strömungsmittel) in der Trocknungskammer hindurchgehen.The invention can be applied to a spray dryer in which wet material is atomized and the droplets or droplets dry when they are caused by the superheated steam (or other fluid) in the drying chamber go through.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der einzigen Figur der Zeichnung schematisch dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to one shown schematically in the single figure of the drawing, in particular preferred embodiment explained in more detail.

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Es sei nun auf diese Zeichnung Bezug genommen, in der schematisch eine Trocknungskammer 10 gezeigt ist, durch die kontinuierlich eine Materialbahn 11 hindurchgeführt wird, z.B. Papier- oder Papp- oder Textilmaterial. Dichtungen 12, 13 sind für das Einführen und Herausführen der Bahn in den Kammerwänden vorgesehen. Außerdem ist eine automatische Durchzieheinrichtung vorzugsweise zum Durchziehen der Bahn 11 durch die Kammer 10 vorgesehen. Ein Gebläse 14 wälzt überhitzten Dampf im wesentlichen bei atmosphärischem Druck durch die Trocknungskammer um. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel tritt der Dampf durch einen Einlaß 15 bei einer Temperatur von etwa 150°C in die Trocknungskammer ein, geht dann durch die Kammer 10 zu einem Auslaß 16, wo die Dampftemperatür in diesem speziellen Ausführungsbeispiel etwa 1250C beträgt; dieser Dampf wird erneut umgewälzt, und zwar durch einen Wärmeaustauscher 17 und zurück zu dem Gebläse i4.Der überschüssige Dampf, der von der Trocknungskammer kommt, wird zu einem Kompressor 18 geführt, wo er auf 4,5 at komprimiert wird, sowie derart, daß seine Temperatur auf etwa 3000C erhöht wird (die wesentlich oberhalb der Temperatur von gesättigtem Dampf bei diesem Druck liegt). Dieser komprimierte, überhitzte Dampf wird durch den vorerwähnten Wärmeaustauscher 17, der einen Kondensor bildet, hindurchgeführt, um die Temperatur des umgewälzten Dampfes, der wieder in die Trocknungskammer eingespeist wird, auf 1500C anzuheben und Druckwasser bei bzw. mit etwa 130°C an einem Auslaß 19 zu erzeugen.Reference is now made to this drawing, in which a drying chamber 10 is shown schematically, through which a material web 11 is continuously passed, for example paper or cardboard or textile material. Seals 12, 13 are provided for the insertion and removal of the web in the chamber walls. In addition, an automatic pull-through device is preferably provided for pulling the web 11 through the chamber 10. A fan 14 circulates superheated steam through the drying chamber at substantially atmospheric pressure. In this particular embodiment, the steam enters through an inlet 15 a at a temperature of about 150 ° C in the drying chamber, then passes through the chamber 10 to an outlet 16 where the steam tempera door is in this particular embodiment, about 125 0 C; this steam is recirculated through a heat exchanger 17 and back to the fan i4. The excess steam coming from the drying chamber is led to a compressor 18 where it is compressed to 4.5 atm and so that its temperature is increased to about 300 0 C (which is significantly above the temperature of saturated steam at this pressure). This compressed, overheated vapor through the aforementioned heat exchanger 17, which forms a condenser, passed, to increase to 150 0 C to the temperature of the circulating steam, which is fed back into the drying chamber and pressurized water at or at about 130 ° C an outlet 19 to generate.

Obwohl nach der schematischen Darstellung der Zeichnung der überhitzte Dampf in die Kammer 10 durch einen Einlaßdurchgang in der Kammer eingespeist wird, hängt die Art und Weise der Einspeisung von dem Aufbau der Kammer und der Art des zu trocknenden Materials ab. Allgemein wird der überhitzte Dampf zum Zwecke des Trocknens einer Bahn durch eine Mehrzahl von Düsen eingespeist, welche den Dampf auf die Bahn richten, so daß auf diese Weise eine schnelle Wärmeübertragung auf das zu trocknende Material sichergestellt wird.Although shown schematically in the drawing, the superheated steam enters the chamber 10 through an inlet passage is fed into the chamber, the way of feeding depends on the structure of the chamber and the type of to drying material. Generally, the superheated steam for the purpose of drying a web is passed through a plurality of Nozzles fed, which direct the steam to the web, so that in this way a rapid heat transfer to it drying material is ensured.

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In dem beschriebenen System kommt es unvermeidlich dazu, daß Luft durch die Dichtungen 12, 13 in die Trocknungskammer 10 eintritt, und infolgedessen erscheint etwas Luft und Wasserdampf zusammen mit dem V/asser am Auslaß 19. Dieses Wasser wird daher zu einem Separator bzw. einer Trenneinrichtung 20 geführt, wo Luft und Wasserdampf bei 21 an die Atmosphäre abgelassen werden. Das Wasser, das sich noch unter Druck befindet sowie eine Temperatur von etwa 1300C hat, wird dann in eine Drosselungseinrichtung 22 eingespeist, um Dampf bei atmosphärischem Druck und 1000C schnell entstehen zu lassen. Dieser Dampf wird als Auffülldampf benutzt und zurück in den Trocknungszyklus eingespeist. Vorzugsweise wird dieser Dampf in den Kompressor eingespeist, wie bei 23 angedeutet ist. Heißes Ausgangswasser von der Drosselungseinrichtung 22 wird bei atmosphärischem Druck bei 24 abgezogen und kann dann irgendwo benutzt werden.In the system described, air inevitably occurs through the seals 12, 13 into the drying chamber 10 and as a result some air and water vapor appear along with the water at the outlet 19. This water therefore becomes a separator and a separator, respectively Separator 20 out, where air and water vapor are released at 21 to the atmosphere. The water, which is still under pressure and has a temperature of approximately 130 ° C., is then fed into a throttling device 22 in order to allow steam to develop quickly at atmospheric pressure and 100 ° C. This steam is used as make-up steam and fed back into the drying cycle. This steam is preferably fed into the compressor, as indicated at 23. Hot output water from the restrictor 22 is withdrawn at atmospheric pressure at 24 and can then be used anywhere.

Obwohl die Darstellung eine einstufige Drosselungseinrichtung veranschaulicht, die Dampf bei atmosphärischem Druck und Wasser bei bzw. von 1000C erzeugt, ist es auch möglich, einen mehrstufigen, z.B. einen zweistufigen, Drosselungsprozeß zu verwenden, bei dem einiger Dampf bei einem Druck oberhalb des atmosphärischen Drucks und bei einer entsprechenden Temperatur oberhalb von 1000C erzeugt wird. Die übrige Flüssigkeit kann dann bei einer zweistufigen Anordnung auf atmosphärischen Druck gedrosselt werden, um weiteren Dampf zu erzeugen.Although the illustration illustrates a single-stage throttling device which generates steam at atmospheric pressure and water at or from 100 ° C., it is also possible to use a multi-stage, for example a two-stage, throttling process in which some steam is used at a pressure above atmospheric Pressure and at a corresponding temperature above 100 0 C is generated. The remaining liquid can then be throttled to atmospheric pressure in a two-stage arrangement to generate further vapor.

In einem System, wie es vorstehend erläutert worden ist, repräsentiert die latente Wärme etwa 90% der Energie, die für die Erhitzung und Verdampfung von Wasser von dem zu trocknenden Material erforderlich ist. Es sei darauf hingewiesen, daß diese latente Wärme durch das System wiedergewonnen wird, und daß die Energie, die dem Gebläse und dem Kompressor zugeführt wird, ausreicht, die gesamte, notwendige Energiezufuhr zu liefern und auch Wärme- und Dampfleckagen aus dem Zyklus auszugleichen.In a system as discussed above, the latent heat represents about 90% of the energy required for the heating and evaporation of water from the material to be dried is required. It should be noted that this latent heat is recovered through the system, and that the energy supplied to the fan and compressor, sufficient to provide all the necessary energy supply and also to compensate for heat and steam leaks from the cycle.

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Claims (9)

V- PatentansprücheV claims 1. Verfahren zum Trocknen von Material durch Verdampfung einer Flüssigkeit hiervon, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: Hindurchführen des Materials durch eine Trocknungskammer,· Umwälzen von überhitztem Dampf durch diese Kammer, so daß Flüssigkeit von dem Material verdampft wird und infolgedessen mehr Dampf,als in die Kammer eintritt, diese verläßt; Abtrennen und Komprimieren des überschüssigen Dampfes, der die Kammer verläßt, um dessen Temperatur zu erhöhen; Verwendung der Wärme des komprimierten Dampfes in einem Wärmeaustauscher zur Erhitzung des Dampfes, der durch die Trocknungskammer umgewälzt werden soll, wobei der Druck des komprimierten Dampfes genügend hoch ist, daß der komprimierte Dampf in dem Wärmeaustauscher kondensiert und so eine unter Druck stehende Flüssigkeit erzeugt; schnelles Entstehenlassen von Dampf durch Drosselung der unter Druck stehenden Flüssigkeit auf einen niedrigeren Druck; und Einspeisen dieses schnell entstandenen Dampfes in den in Umwälzung befindlichen Dampf.1. Process for drying material by evaporation a liquid thereof, characterized by the following process steps: passing the material through a Drying chamber, · Circulating superheated steam through this chamber so that liquid is evaporated from the material and consequently more steam than enters the chamber, these leaves; Separating and compressing the excess vapor exiting the chamber to raise its temperature; use the heat of the compressed steam in a heat exchanger to heat the steam passing through the drying chamber is to be circulated, the pressure of the compressed steam is high enough that the compressed steam in condenses in the heat exchanger to produce a pressurized liquid; rapid generation of steam by throttling the pressurized fluid to a lower pressure; and feeding in this quickly created Steam in the circulating steam. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit zu deren Abtrennung von irgendwelcher Luft und irgendwelchem Dampf durch einen Separator bzw. eine Trenneinrichtung hindurchgeführt wird, bevor man aus der unter Druck stehenden Flüssigkeit schnell Dampf entstehen bzw. ausströmen läßt.2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid to separate it from any air and any steam through a separator is passed through before the pressurized liquid quickly creates or escapes vapor leaves. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der überschüssige Dampf komprimiert wird, so daß man überhitzten Ausgangsdampf bei einer Temperatur oberhalb der Sättigungstemperatur erhält, welche dem Druck des komprimierten Dampfes entspricht.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the excess steam is compressed so that one superheated output steam at a temperature above the saturation temperature, which is the pressure of the compressed Corresponds to steam. 4. Vorrichtung zum Trocknen von Material durch Verdampfung einer Flüssigkeit hiervon, insbesondere zur Durchführung des4. Apparatus for drying material by evaporation a liquid thereof, in particular to carry out the 809841/0859809841/0859 Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Trocknungskammer (10), durch die das Material (11) hindurchgeführt wird; eine Umwälzeinrichtung (14) zum Umwälzen von überhitztem Dampf durch die Kammer (10), so daß Flüssigkeit von dem Material (11) verdampft wird und infolgedessen mehr Dampf, als in die Kammer (10) eintritt, diese verläßt; einen Kompressor (18) zum Komprimieren des überschüssigen Dampfes, der die Kammer (10) verläßt, um dessen Temperatur zu erhöhen; und eine Wärmeaustauschervorrichtung (17), in welcher die Wärme in dem komprimierten Dampf zum Erhitzen des durch die Trocknungskammer (10) umzuwälzenden Dampfes benutzt wird; wobei dieser Kompressor (18) so angeordnet und/oder ausgebildet ist, daß er den Dampf auf einen Druck derart komprimiert, daß der komprimierte Dampf in dem Wärmeaustauscher (17) kondensiert, so daß er latente Verdampfungswärme abgibt; und eine Drosselungseinrichtung (22) zur Herabsetzung des Drucks der Flüssigkeit, die den Wärmeaustauscher (17) verläßt, und dadurch zur Erzeugung von Dampf, der zurück in den Kreislauf eingespeist \7ird.Method according to claim 1, 2 or 3, characterized by a drying chamber (10) through which the material (11) is passed will; circulating means (14) for circulating superheated steam through the chamber (10) so that liquid is evaporated by the material (11) and consequently more steam than enters the chamber (10) leaves it; a compressor (18) for compressing the excess Steam leaving the chamber (10) to raise its temperature; and a heat exchange device (17) in which uses the heat in the compressed steam to heat the steam to be circulated through the drying chamber (10) will; wherein this compressor (18) is arranged and / or designed so that it compresses the steam to a pressure such that that the compressed vapor condenses in the heat exchanger (17) so that it gives off latent heat of vaporization; and a throttling device (22) for reducing the pressure of the liquid leaving the heat exchanger (17), and thereby generating steam that is fed back into the circuit. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf von der Drosselungseinrichtung (22) in den Eingang des Kompressors (18) eingespeist wird.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the steam from the throttle device (22) into the entrance of the compressor (18) is fed. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein Separator bzw. eine Trenneinrichtung (20) zum Trennen der kondensierten Flüssigkeit von irgendwelcher Luft, bevor diese Flüssigkeit von dem Wärmeaustauscher (17) zu der Drosselungseinrichtung (22) geführt wird, vorgesehen ist.6. Apparatus according to claim 4 or 5 »characterized in that a separator or a separating device (20) for Separating the condensed liquid from any air before transferring that liquid from the heat exchanger (17) to the Throttle device (22) is performed, is provided. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungskammer (10) Dichtungen (12,13) für den Durchgang einer flachen Bahn (11) von Papier- oder Textil- oder Pappmaterial durch die Kammer (10) aufweist.7. Apparatus according to claim 4, 5 or 6, characterized in that that the drying chamber (10) seals (12,13) for the passage of a flat web (11) of paper or Having textile or paperboard material through the chamber (10). 809841/0859 ■809841/0859 ■ . 3.. 3. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher (17) so angeordnet ist, daß er den Dampf erhitzt, bevor der Dampf in die Trocknungskammer (10) geführt wird.8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the heat exchanger (17) is arranged is that it heats the steam before the steam is fed into the drying chamber (10). 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor (18) so angeordnet und/ oder ausgebildet ist, daß er überhitzten Auslaßdampf bei einer Temperatur oberhalb der Sättigungstemperatür, welche dem Auslaßdruck entspricht, abgibt. _9. Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that the compressor (18) is arranged and / or is designed that it is superheated exhaust steam at a temperature above the saturation temperature, which the Outlet pressure, delivers. _ 8U9841/08598U9841 / 0859
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