| JP09105580 | SEALING STRUCTURE OF DRIER |
| JP02301044 | PRODUCTION OF MAGNETO-OPTICAL DISK |
| WO/1996/032525 | NONCONTACT HEATER FOR WIRE MATERIAL |
KRAUSS, Stephan (Danziger Strasse 3, Schwabach, 91126, DE)
HÄRLE, Rainer (Liegnitzer Strasse 50, Schwieberdingen, 71701, DE)
KRAUSS, Stephan (Danziger Strasse 3, Schwabach, 91126, DE)
| PATENT ANSPRüCHE
1. Trocknungsanlage mit wenigstens einer Trocknereinheit (1), für zumindest eine durchlaufende Warenbahn in Form einer bedruckten und/oder beschichteten
Papierbahn (2), welche beim Trocknen flüchtig werdende Lösemittel ausscheiden, wobei die Trocknereinheit (1) in ihrem Inneren mit Düsen (3) ausgestattet ist, die die durchlaufende Papierbahn (2) auf beiden Papierbahnseiten (2A, 2B) mit einem Trocknungsgas (4) beaufschlagen,
dadurch gekennzeichnet, daß
- die Papierbahn (2) einen ersten Trocknerbereich I der Trocknereinheit (1) durchläuft und dort zumindest auf einer ersten Papierbahnseite (2A) von Trocknungsgas (4) beaufschlagt wird,
- eine Umlenkrolle (5) zwischen dem ersten Trocknerbereich I und einem zweiten Trocknerbereich II angeordnet ist, die die Papierbahn (2) innerhalb der Trocknereinheit (1) in den zweiten Trocknerbereich II umlenkt,
- zumindest im Bereich der Umlenkrolle (5) und/oder des zweiten Trocknerbereiches II gegen die zweite Papierbahnseite (2B) gerichtete
Trocknungsgasdüsen (6) angeordnet sind und
- zumindest im ersten Trocknerbereich gegen die zweite Papierbahnseite (2B) gerichtete Stützgasdüsen (7) angeordnet sind, durch welche ein Stützgas (8) gegen die zweite Papierbahnseite (2B) geleitet wird, das einen niedrigeren Druck aufweist, als das die erste Papierbahnseite (2A) beaufschlagende Trocknungsgas
(4).
2. Trocknungsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Papierbahnseite (2A) die Oberseite der in den Trockner (1) eintretenden Papierbahn (2) ist und die zweite Papierbahnseite (2B) die gegenüberliegende Unterseite.
3. Trocknungsanlage nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Papierbahnseite (2A) zumindest im ersten Trocknerbereich I nach unten weist und die das Trocknungsgas (4) applizierenden Düsen (3) im ersten Trocknerbereich I zwischen der Papierbahn (2) und einem darunter liegenden Trocknerbereich (10) angeordnet sind.
4. Trocknungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Papierbahn (2) im ersten Trocknerbereich I auf der zweiten Papierbahnseite (2B) mit Trocknungsgas beaufschlagt wird, wobei das die zweite Papierbahnseite (2B) beaufschlagende Trocknungsgas im ersten Trocknerbereich I einen geringeren Druck und/oder Volumenstrom aufweist als das die erste Papierbahnseite (2A) beaufschlagende Trocknungsgas (4) im ersten Bereich I.
5. Trocknungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Trocknungsbereich II eine zweite Umlenkrolle (9) auf der zweiten Seite (2B) der Papierbahn (2) angeordnet ist und die Papierbahn (2) erneut umlenkt.
6. Trocknungsanlage nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand der ersten und der zweiten Umlenkrolle (5, 9) geringer ist als die Strecke der Trocknungsgasbeaufschlagung der ersten Papierbahnseite (2A) im ersten
Trocknerbereich I.
7. Trocknungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die das Trocknungsgas (4) applizierenden Trocknungsdüsen (6) derart angeordnet sind, daß das applizierte Trocknungsgas (4) in einem flachen Winkel α,ß auf die Papierbahn (2) trifft.
8. Trocknungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die das Stützgas (8) ausblasenden Stützgasdüsen (7) das Stützgas (8) im wesentlichen senkrecht gegen die ihnen zugewandte Papierbahnseite (2A, 2B) leiten.
9. Trocknungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
während und/oder nach der ersten Umlenkrolle (5) zumindest die zweite Bahnseite (2B) eine Prallstrahltrocknung erfährt.
10. Trocknungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zuführung des Trocknungsgases (4) und/oder des Stützgases (8) innerhalb des Trockners (1) luftmengen- und/oder temperaturvariabel ist.
11. Trocknungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Eingangs- und Ausgangsbereich (13, 14) der Papierbahn (2) des Trockners (1) je eine Sperrgaszone (15) mit wenigstens einer Sperrgasdüse angeordnet ist.
12. Trocknungsanlage nach Anspruch 11 ,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Sperrgas in der Sperrgaszone (15) mengenvariabel einstellbar ist.
13. Trocknungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Trocknungsgas (4) Abgas (11) einer der Trocknungsanlage vorgeschalteten Verbrennungskraftmaschine (12) ist.
14. Trocknungsanlage nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Trocknungsanlage eine ölrückgewinnungseinheit (16) nachgeschaltet ist und die Abluft (17) der ölrückgewinnungseinheit (16) zumindest teilweise Sperrgasdüsen (7) im Eingangs- und/oder Ausgangsbereich (13, 14) der Trocknungsanlage zuführbar ist.
15. Trocknungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Trocknungsanlage wenigstens zwei parallel laufende Trockner (1) umfaßt, in denen jeweils eine durchlaufende Papierbahn (2) getrocknet wird. |
BESCHREIBUNG
Trocknungsanlage für durchlaufende Warenbahnen in Form von bedruckten und/oder beschichteten Papierbahnen
Die Erfindung/Neuerung betrifft eine Trocknungsanlage für durchlaufende Papierbahnen in Form von bedruckten und/oder beschichteten Papierbahnen, welche beim Trocknen flüchtig werdende Lösemittel ausscheiden, wobei die Trocknereinheit in ihrem Inneren mit Düsen ausgestattet ist, die die durchlaufenden Papierbahnen auf beiden Papierbahnseiten mit einem Trocknungsgas beaufschlagen.
DE 26 16 347 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufheizen eines Trockners und zum thermischen Nachverbrennen der Abluft des Trockners. Hierbei wird ein sogenannter Schwebetrockner verwendet, der die zu führende Materialbahn „schwebend" durch diesen hindurch führt und mittels Schwebedüsen frei schwebend lagert.
Der Erfindung/Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde eine Trockneranlage mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 derart auszubilden, daß die Trockneranlage eine geringere Länge aufweist und kostengünstiger produziert werden kann. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, die Trocknungsanlage derart auszubilden, daß diese eingebunden in eine Trocknungsgas-rückführungseinrichtung insgesamt einen höheren energetischen Wirkungsgrad und eine bessere Gesamtenergiebilanz aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 - 15.
Als Kern der Erfindung wird es angesehen, daß der Trockner zwei Trocknerbereiche aufweist, wobei die Papierbahn einen ersten Trocknerbereich . durchläuft und dort zumindest auf einer ersten Papierbahnseite von Trocknungsgas beaufschlagt wird. Die Papierbahn wird durch eine Umlenkrolϊe innerhalb des Trockners in einen zweiteh; Trocknerbereich umgelenkt. Damit bildet die Umlenkrolle den Trennungsbereich
zwischen dem ersten und dem zweiten Trocknerbereich. Zumindest im Bereich der Umlenkrolle und/oder des zweiten Trocknerbereiches wird die zweite Papierbahnseite von Trocknungsgas beaufschlagt. Die zweite Papierbahnseite wird zumindest vor dem Eintritt in den zweiten Trocknerbereich mit einem Stützgas beaufschlagt, das einen niedrigeren Druck und/oder Volumenstrom aufweist als das die erste Papierbahnseite beaufschlagende Trocknungsgas. Grundsätzlich wird zwischen dem als Trocknungsgas wirkenden Gas und dem als Stützgas eingesetzten Gas unterschieden, dabei kann es sich um die gleiche Art von Gas handeln, die sich dann lediglich durch die Art (Ausrichtung) und/oder Intensität der Beaufschlagung des Gases auf die Papierbahn unterscheidet. Der Beaufschlagungsdruck des Stützgases auf die Papierbahnseite ist geringer als der des Trocknungsgases.
Das Grundkonzept der Trocknungsanlage sieht vor, in einem ersten Trocknerbereich eine erste Papierbahnseite verstärkt zu trocknen, so daß diese möglichst frühzeitig an einer Umlenkrolle abgestützt werden kann, ohne daß dabei z. B. Druckfarbe auf der Papierbahn verschmiert wird. Um die Strecke bis zur Umlenkrolle möglichst kurz zu gestalten, ist es vorteilhaft, die Papierbahnseite, die von der Umlenkrolle beaufschlagt wird im ersten Trocknerbereich mit einem möglichst hohen Druck des Trocknungsgases zu beaufschlagen. Ein Einreißen der Papierbahn wird dadurch verhindert, daß die der ersten, von der Umlenkrolle beaufschlagten Papierbahnseite gegenüberliegende, zweite Papierbahnseite von einem Stützgas beaufschlagt wird, das in erster Linie die Funktion hat, die Papierbahn gegen den verstärkten Trocknungsgasdruck zu stützen, der auf die erste Papierbahnseite wirkt. Selbstverständlich geht auch von dem Stützgas eine gewisse Trocknungsfunktion aus. Durch die Verkürzung der Trocknungsstrecke bis zu einer ersten „abstützenden" Umlenkrolle kann die Gesamtlänge des Trockners reduziert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform bildet die erste Papierbahnseite die Oberseite der in den Trockner eintretenden Papierbahn und die zweite Papierbahnseite die gegenüberliegende Unterseite.
In einer zweiten ebenfalls vorteilhaften Ausfuhrungsform ist die erste Papierbahnseite zumindest im ersten Trocknerbereich nach unten gerichtet und die das Trocknungsgas applizierenden Düsen im ersten Trocknungsbereich zwischen der Papierbahn und dem Erdboden angeordnet. Dadurch, daß die Trocknungsdüsen die Papierbahn entgegen der Schwerkraft, die auf die Masse der Papierbahn wirkt, von unten mit Trocknungsgas beaufschlagen, wirkt die die Papierbahn nach unten „ziehende" Schwerkraft als eine dem Trocknungsgas entgegengerichtete Gegenkraft. Dadurch kann der Druck des Trocknungsgases weiter erhöht werden, bzw. die in diesem Fall oberseitig angeordneten und nach unten gerichteten Düsen des Stützgases mit vermindertem Druck die zweite Papierbahnseite beaufschlagen und abstützen.
Eine weitere vorteilhafte Maßnahme ist es, im zweiten Trocknerbereich eine zweite Umlenkrolle auf der zweiten Seite der Papierbahn anzuordnen und die Papierbahn damit erneut umzulenken. Durch die zweite Umlenkrolle, die sich vorzugsweise auf der gleichen Papierbahnseite wie die erste Umlenkrolle befindet, kann die Papierbahn im zweiten Trocknerbereich an zwei Lagerungspunkten sehr effizient abgestützt werden. Dies hat zur Folge, daß das zweite die Papierbahnseite beaufschlagende Trocknungsgas mit hohem Druck auf die Papierbahn auftreffen kann. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Abstand der ersten zu der zweiten Umlenkrolle geringer ist als die Strecke der Trocknungsgasbeaufschlagung der ersten Papierbahnseite im ersten Trocknerbereich. Da die Papierbahn im ersten Trocknerbereich lediglich an einer Seite innerhalb des Trockners an der ersten Umlenkrolle abgestützt ist, kann der Druck des Trocknungsgases für die erste Papierbahnseite nicht beliebig hoch gewählt werden. Wenn ein minimales Bauvolumen für die Trocknereinrichtung erreicht werden soll, kann der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Umlenkrolle minimiert werden, da das Trocknungsgas für die zweite Papierbahnseite durch die Abstützung an der ersten und zweiten Umlenkrolle höher gewählt werden kann als der Trocknungsgasbeaufschlagungsdruck für die erste Papierbahnseite innerhalb des ersten Trocknerbereiches.
Eine besonders vorteilhafte Anordnung der das Trocknungsgas applizierenden
Trocknungsdüsen wird darin gesehen, die das Trocknungsgas applizierenden Düsen in
einem spitzen (flachen) Winkel zur Papierbahn auszurichten und damit die applizierte Trocknungsluft in einem entsprechenden Winkel auf die Papierbahn auftreffen zu lassen. Durch eine derartige Schrägstellung der Trocknungsdüsen wird erreicht, daß die senkrecht zur Bahn wirkende Kraft des die Papierbahn beaufschlagenden Trocknungsgas weiter reduziert wird, so daß das zumindest im ersten Trocknungsbereich auf der gegenüberliegenden Papierbahnseite vorgesehene Stützgas lediglich einen Kräfteteil der Trocknungsgasbeaufschlagung abstützen muß. Damit wird es ermöglicht, den notwendigen Energieeintrag für das Stützgas zu reduzieren. Ferner ist es vorteilhaft, die das Stützgas ausblasenden Stützgasdüsen derart anzuordnen, daß das Stützgas im wesentlichen senkrecht gegen die ihnen zugewandte Papierbahnseite geleitet wird. So ist der Energiebedarf der Stützgasdüsen mit hoher Wirkung zur Abstützung der Papierbahn ausgelegt.
Bevorzugt wir während oder nach der ersten Umlenkrolle zumindest die zweite Papierbahnseite nach Art einer Prallstahltrocknung beaufschlagt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Zuführung des Trocknungsgases und/oder Stützgases innerhalb des Trockners luftmengen- und/oder temperaturvariabel. Eine derartige Variabilität bezogen auf die Papierbahn kann durch die Veränderung des Trocknungsgasdruckes, des Trocknungsgasvolumenstroms, der Ausrichtung der Düsen und/oder durch Heiz- oder Kühlmittel zur Veränderung der Temperatur des Gases erreicht werden. Insbesondere zur Optimierung des Prozessablaufes innerhalb der Trocknungsanlage abhängig von unterschiedlichen Papierbahndicken und/oder -materialien ist eine derartige Variabilität von Vorteil.
Um das unkontrollierte Austreten des aus der Papierbahn verdampfenden Lösemittels aus dem Trockner zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn dieser je eine Sperrluftzone an seinem Eingangs- und Ausgangbereich aufweist. Dabei kann die Sperrluft in der Sperrluftzone temperatur- und/oder mengenvariabel, vergleichbar mit der oben beschriebenen Zuführung des Trocknungsgases, einstellbar sein, so daß der Bedarf an Sperrluft abhängig von der Menge des diffundierenden Lösemittels und/oder der. Durchlaufgeschwindigkeit der Papierbahn einstellbar ist.
Die aus der Trocknungsanlage abgeleitete Abluft ist mit Lösemitteln besetzt und kann im Anschluß an die Trocknungsanlage einer nachgeschalteten ölrückgewinnungseinheit zugeführt werden, so daß die Abluft von Bestandteilen des Lösemittels befreit wird und die aus der ölrückgewinnungseinheit austretende Abluft zumindest teilweise als Sperrluft für die Trocknungsanlage verwendet werden kann. Dadurch, daß die Abluft der ölrückgewinnungseinheit eine Temperatur von 20° C bis 50° C aufweist, kann diese bevorzugt für die Sperrluft der Trocknungsanlage verwendet werden, da sie keine die Trocknungsanlage in ihrer Wirkungsweise gefährdende Kältequelle innerhalb der Trocknungsanlage darstellt.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Trocknungsanlage eine Gasturbine vorgeschaltet und das aus der Gasturbine austretende Abgas wird zumindest zum Teil als Trocknungsgas innerhalb der Trocknungsanlage verwendet. Das aus der Gasturbine austretende Abgas weist eine relativ hohe Temperatur auf und da der CO 2 -Gehalt des Abgases der Gasturbine den Trocknungsprozeß der Papierbahn nicht behindert, ist das Abgas der Gasturbine ein geeignetes Medium für die Trocknung der Papierbahn. Insbesondere bei der Verwendung von Abgas einer Gasturbine als Trocknungsgas ist es von Vorteil, wenn die Trocknungsanlage wenigstens zwei parallel laufende Trockner umfaßt, in denen jeweils eine durchlaufende Papierbahn getrocknet wird. Durch die Parallelschaltung unterschiedlicher Trockner, die gegebenenfalls unterschiedliche Leistungskapazitäten aufweisen, kann je nach Bedarf an Trocknerleistung einer der beiden Trockner oder mehrere Trockner gleichzeitig betrieben werden. Da eine Gasturbine grundsätzlich nur in einem eher engen Bereich wirtschaftlich betreibbar ist, können Produktionsschwankungen der Druckerei durch das Parallelschalten mehrerer Trocknungsanlagen ausgeglichen werden.
Neben einer Gasturbine können auch andere Verbrennungskraftmaschinen als Trocknungsgas- bzw. Abgasquelle verwendet werden.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen:
Figur 1 : eine schematische Darstellung eines integrierten Trockners nach dem Stand der Technik;
Figur 2: eine schematische Darstellung eines erfϊndungsgemäßen Trockners;
Figur 3: eine schematische Darstellung eines alternativen erfindungsgemäßen Trockners;
Figur 4: eine Schemadarstellung der Integration des erfindungsgemäßen Trockners in einem Trocknerabluftbehandlungskreislauf einer Druckerei;
Figur 5: eine Ablaufdarstellung reduziert auf die Stationen des verwendeten Gases zur Trocknung im Trockner.
Eine dem Stand der Technik entsprechende Trocknereinheit 1, durch die eine Warenbahn in Form einer bedruckten und/oder beschichteten Papierbahn 2 läuft, ist in Zeichnungsfigur 1 abgebildet. Diese Papierbahn 2 stammt aus einem Druckprozeß, sodaß beim Trocknen der Papierbahn 2 die in den Druckfarben enthaltenen Lösemittel flüchtig werden und sich in der Trocknerluft ansammeln. Die Trocknereinheit 1 ist in ihrem Inneren mit Düsen 3 ausgestattet, welche die durchlaufende Papierbahn 2 auf beiden Papierbahnseiten 2A, 2B mit einem Trocknungsgas 4 beaufschlagen. Dadurch, daß die Papierbahn 2 hierbei schwebend durch das Trocknungsgas 4 der Düsen 3 innerhalb der Trocknereinheit 1 gelagert ist, kann nur ein begrenzter Gasdruck/Gasvolumen eingestellt werden, sodaß die Gesamtvorrichtung zur zuverlässigen Trocknung eine baubedingte Länge Li aufweist.
In der in Zeichnungsfigur 2 dargestellten Trocknereinheit 1 durchläuft die Papierbahn 2 einen ersten Trocknerbereich I und wird dort zumindest auf einer ersten Papierbahnseite 2A von einem Trocknungsgas 4 beaufschlagt. Die Papierbahn 2 wird anschließend an einer zwischen dem ersten Trocknerbereich I und einem zweiten Trocknerbereich II angeordneten Umlenkrolle 5 innerhalb der Trocknereinheit 1 in den zweiten
Trocknerbereich II umgelenkt. Der erste und der zweite Trocknerbereich I, II sind als die vor und nach der ersten Umlenkrolle 5 angeordneten Bereiche I, II zur Trocknung der Papierbahn 2 definiert. Zumindest im Bereich der Umlenkrolle 5 und/oder des zweiten Trocknerbereiches II sind gegen die zweite Papierbahnseite 2B gerichtete Trocknungsdüsen 6 angeordnet und derart ausgerichtet, daß das aus diesen applizierte Trocknungsgas 4 die zweite Papierbahnseite 2B beaufschlagt. Im ersten Trocknerbereich I sind sogenannte Stützgasdüsen 7 angeordnet, die das aus ihnen applizierte Stützgas 8 gegen die zweite Papierbahnseite 2B leiten, wobei das Stützgas 8 einen niedrigeren Druck und/oder einen niedrigeren Volumenstrom aufweist, als das die erste Papierbahnseite 2A beaufschlagende Trocknungsgas 4.
Durch die Anordnung der Umlenkrolle 5 und ggf. weiterer Umlenkrollen 9, 9', 9" unter Berücksichtigung der Anordnung der Trocknungsdüsen 3, 6 und Stützgasdüsen 7, kann die Papierbahn 2 derart innerhalb des Trockners verlagert und getrocknet werden, daß die technisch bedingte Länge der Trocknereinheit 1 auf eine Länge L 2 reduziert werden kann. Die Länge der erfindungsgemäßen Trocknereinheit L 2 ist wenigsten um 10 % (bis zu 45 %) geringer als die Länge L 1 der im Stand der Technik verwendeten, die Papierbahn 2 schwebend lagernden Trocknereinheiten 1.
In der gemäß Figur 2 dargestellten Ausführungsform der Trocknereinheit 1 ist die erste Papierbahnseite 2A nach oben gerichtet (Oberseite der in den Trockner 1 eintretenden Papierbahn 2) und die zweite Papierbahnseite 2B, die gegenüberliegende Unterseite.
In Zeichnungsfigur 3 ist dieses Prinzip umgedreht, so daß die erste Papierbahnseite 2A zumindest im ersten Trocknerbereich I nach unten weist und die das Trocknungsgas 4 applizierenden Düsen 3 im ersten Trocknerbereich 1 zwischen der Papierbahn 2 und einem darunter liegenden Trocknerbereich I (Trocknerunterseite 10) angeordnet sind. Die
Trocknerunterseite 10 ist dabei die Aufstellfläche mit der die Trocknereinheit 1 zum
Boden gerichtet ist. Da das Trocknungsgas 4 von unten (gegen die Schwerkraft) auf die Papierbahnseite 2A trifft, wirkt das Eigengewicht der Papierbahn 2 als erste Gegenkraft gegen die Beaufschlagungskraft des Trocknungsgases 4 der Trocknungsdüsen 3. Die
Stärke der das Trocknungsgas 4 und das Stützgas 8 symbolisierenden Pfeile soll einen Aufschluß über den Druck und/oder das Maß des Volumenstroms des Trocknungsgases 4 bzw. des Stützgases 8 geben. Insbesondere in der nach unten gerichteten ersten Papierbahnseite 2A, welche als erstes mit Trocknungsgas 4 beaufschlagt wird, kann durch eine Reduzierung des Stützgases 8 (wegen der Ausnutzung des Eigengewichtes der Papierbahn 2) die Gasmenge an Stützgas 8 im Vergleich zur Ausfuhrungsform gemäß Figur 2 reduziert werden.
In der erfϊndungsgemäßen Ausführungsform gemäß Figuren 2 oder 3, wird die Papierbahn 2 im ersten Trocknerbereich I auf der zweiten Papierbahnseite 2B mit Stützgas 8 beaufschlagt, wobei das Stützgas 8 auch eine Trocknungsfunktion besitzen kann und damit als Trocknungsgas mit einem geringeren Druck und/oder Volumenstrom als das die erste Papierbahnseite 2A beaufschlagende Trocknungsgas 4 im ersten Bereich I der Trocknereinheit 1 bezeichnet werden kann.
Die Trocknereinheit 1 ist vorzugsweise im zweiten Trocknerbereich II mit einer zweiten Umlenkrolle 9, die auf der zweiten Seite 2B der Papierbahn 2 angeordnet ist, versehen und lenkt mit dieser die Papierbahn 2 erneut um.
Dadurch, daß im ersten Trocknerbereich I die erste Papierbahnseite 2A mit einem Trocknungsgas 4, zeitgleich die zweite Papierbahnseite 2B mit einem Stützgas 8 beaufschlagt wird und die Umlenkrolle 5 die Papierbahn 2 abstützt, kann der Druck und/oder der Volumenstrom des Trocknungsgases gegenüber dem Stand der Technik stark erhöht werden. Ferner wird die zweite Papierbahnseite 2B bereits durch die Stützgasbeaufschlagung vorgetrocknet. Durch diese Vortrocknung der zweiten Papierbahnseite 2B kann deren eigentliche Trocknungsphase (Trocknerbereich II) relativ kurz gehalten werden. Damit wird erreicht, daß die Strecke der Trocknungsgasbeaufschlagung der ersten Papierbahnseite 2A länger ist als die Trocknungsgasbeaufschlagungsstrecke der zweiten Papierbahn 2B. während der ersten Umlenkrolle 5 und/oder nach der ersten Umlenkrolle 5 (zweiter Trocknerbereich II). Alternativ kann dieser Sachverhalt auch so dargestellt werden, daß der Abstand der
ersten und der zweiten Umlenkrolle 5, 9 geringer ist als die Strecke der Trocknungsgasbeaufschlagung der ersten Papierbahnseite 2A im ersten Trocknerbereich I.
Wie dargestellt können die das Trocknungsgas 4 applizierenden Trocknungsdüsen 3, 6 derart angeordnet werden, daß das applizierte Trocknungsgas 4 in einem flachen Winkel α,ß auf die Papierbahn 2 trifft. Die das Trocknungsgas 4 applizierenden, in einem flachen Winkel α,ß relativ zur Papierbahn 2 angeordneten Trocknungsdüsen 3, 6 können im ersten Trocknerbereich I (Beaufschlagung der Papierbahnseite 2A) und/oder im zweiten Trocknerbereich II (Beaufschlagung der zweiten Papierbahnseite 2B) angeordnet sein. Durch die Schrägstellung der Trocknungsdüsen 3, 6 kann der Beaufschlagungsdruck und/oder der Volumenstrom des Trocknungsgases 4 erhöht werden, ohne daß davon eine Gefahr der Beschädigung der Papierbahn 2 gegeben ist. Die das Stützgas 8 ausblasenden Stützgasdüsen 7 sind im wesentlichen derart angeordnet (vorzugsweise senkrecht), daß sie das Stützgas gegen die ihnen zugewandte Papierbahnseite 2A, 2B senkrecht zuleiten.
Während und/oder nach der ersten Umlenkrolle 5 kann zumindest die zweite Papierbahnseite 2B nach Art einer Prallstrahltrocknung mit Trocknungsgas 4 beaufschlagt werden.
In Zeichnungsfigur 4 ist die Trocknereinheit 1 innerhalb einer Druckereianlage eingesetzt, dabei werden als Trocknungsgas 4 zumindest zum Teil die Abgase 11 einer der Trocknungsanlage bzw. der Trocknereinheit 1 vorgeschalteten Verbrennungskraftmaschine 12 verwendet. Eine Verbrennungskraftmaschine 12 kann, wie dargestellt, als Strömungsmaschine (Gasturbine) ausgebildet sein, es sind aber auch Verbrennungsmotoren, wie beispielsweise Hubkolbenmotoren, Kreiskolbenmotoren oder Drehhubmotoren im Prinzip einsetzbar. Das Abgas 11 der Verbrennungskraftmaschine 12 hat bedingt durch den Verbrennungsprozeß eine hohe Temperatur (z. B. 400 - 520° C), J die in diesem Fall zur Trocknung der Papierbahn 2 in der Txocknereinheit 1 . verwendet werden kann. Da eine derartige Verbrennungskraftmaschine 12 zumindest im
FaIl einer Gasturbine nur bedingt regelbar ist, ist es vorteilhaft, wenn die Trocknungsanlage mehrere parallel geschaltete Trocknereinheiten 1 umfaßt. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Zuführung des Trocknungsgases 4 innerhalb der Trocknereinheit 1 luftmengen- und/oder temperaturvariabel ausgebildet ist. Damit kann je nach Verwendung bestimmter Lösemittel und/oder unterschiedlicher Papiersorten die Trocknereinheit 1 prozessoptimiert eingestellt werden. Im Eingangs- und Ausgangsbereich 13, 14 der Papierbahn 2 der Trocknereinheit 1 ist je eine Sperrgaszone 15 mit wenigstens einer Sperrgasdüse (nicht dargestellt) angeordnet. Mittels der Sperrgaszonen 15 kann beispielsweise ein Austreten der als Trocknungsgas 4 verwendeten Abgase 11 aus der Trocknereinheit 1 verhindert werden, insbesondere der CO 2 -Gehalt der Abgase 11 erfordert Maßnahmen, um ein unkontrolliertes, übermäßiges Austreten der Abgase 11 aus den Trocknereinheiten 1 zu verhindern. Auch das Sperrgas in den Sperrgaszonen 15 kann mengen- und/oder temperaturvariabel einstellbar sein.
Der Trocknereinheit 1 ist wenigstens eine ölrückgewinnungseinheit 16 nachgeschaltet, in der das mit Lösemitteln behaftete Gas 17 von der Trocknereinheit 1 zu der ölrückgewinnungseinheit 16 geleitet wird. Das aus der ölrückgewinnungseinheit 16 austretende Abgas 18 wird zumindest teilweise den Sperrgasdüsen der Sperrgaszonen 15 im Eingangs- und/oder Ausgangsbereich 13, 14 der Trocknereinheit 1 zugeführt. Durch die Wiederverwendung des ursprünglichen Trocknungsgases 4 zur Verwendung als Sperrgas kann der Nettoenergieverbrauch und insbesondere der Gasbedarf der Trocknereinheit reduziert werden. In Zeichnungsfigur 4 sind die Sperrgaszonen 15 symbolisch durch einen etwas schräggestellten Pfeil 15 der jeweiligen Trocknereinheit 1 dargestellt. Ferner kann das Abgas 18 alternativ oder ergänzend den Stützgasdüsen 7 (symbolisch als senkrechter Pfeil 7 dargestellt) zugeleitet werden. Da das Stützgas 8 nur zweitrangig zur Trocknung verwendet werden soll ist die Abkühlung des Abgases 18 durch die ölrückgewinnungseinheit 16 nicht entscheidend. Die Abstützfunktion kann von dem Abgas 18 zuverlässig ausgeführt werden. Das abgekühlte Abgas 18 kann auch unter Beimengung von Abgas 11 der Verbrennungskraftmaschine als Stützgas 8 verwendet werden.
Die das aus der ölrückgewinnungseinheit 16 austretende Gas 18 betreffende Umluftrückführung kann beispielsweise eine weitere Abkühlung des Gases 18 auf 20° C bis 30° C mittels eines Nachkühlers 27 umfassen. Das Gas 18 wird vorzugsweise zu ca. 60 Vol.-% in eine die Trocknereinheit 1 umgebende Kapsel (nicht dargestellt) frei eingeblasen und zu ca. 40 Vol.-% als Sperrgas für die Trocknereinheit 1 verwendet.
Ein Teil des Abgases 11 der Verbrennungskraftmaschine 12 wird über eine Steuer- und Regeleinheit 22 zu einer Absorptionskältemaschine 23 zugeführt. Die in der Absorptionskältemaschine 23 erzeugte Kälteenergie (thermische Energie) 24 wird zum Teil zur Kühlung der Wärmetauscher 25, 25', 25" der ölrückgewinnungseinheit 16 und/oder zur Kühlung sonstiger druckereispezifischer Maschinen 26 oder zur Klimatisierung von Räumen verwendet.
In Zeichnungsfigur 5 sind die Verwendungsmöglichkeiten des Gases innerhalb der gesamten Anlage nochmals schematisch dargestellt, dabei wird das Abgas 11 der
Verbrennungskraftmaschine 12 den Trocknungsgasdüsen, Stützgasdüsen 7 und/oder den
Sperrgasdüsen der Sperrgaszone 15 zugeführt. Das aus diesen jeweiligen Düsen 3, 6, 7,
15 abgegebene Gas 17 wird Wärmetauschern (25, 25', 25") der
ölrückgewinnungseinheit 16 zugeführt und nach deren Durchlauf zur Verwendung als Stützgas 8, als Sperrgas, als Fortluft 19 (in die Umwelt) und/oder durch Beimischung von Frischluft 21 als Raumluft 20 bzw. Gebäudeklimatisierung verwendet. Insbesondere durch die Rückkoppelung des Abgases 18 zu den Stützgasen 7 oder zu den
Sperrgasdüsen der Sperrgaszone 15 wird trotz intensiver Verwendung von
Trocknungsgas 4, Stützgas 7 und Sperrgas gegenüber dem Stand der Technik ein insgesamt wirtschaftliches System erreicht.
Bei Verwendung des Abgases 18 für die Stützgasdüsen 7 oder für die Sperrgasdüsen der Sperrgaszone kann dem Gas 18 Abgas 11 der Verbrennungskraftmaschine 12 beigemengt werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
LI Länge (Stand der Technik)
L 2 Länge (Erfindung)
I Trocknerbereich
II Trocknerbereich
1 Trocknereinheit
2 Papierbahn
2A, 2B Papierbahnseite
3 Düsen v. I
4 Trocknungsgas
5 Umlenkrolle
6 Trocknungsdüsen v. II
7 Stützgasdüsen
8 Stützgas
9, 9', 9" weitere Umlenkrollen
10 Trocknerunterseite
11 Abgas v. 12
12 Verbrennungskraftmaschine
13 Eingangsbereich
14 Ausgangsbereich
15 Sperrgaszone
16 ölrückgewinnungseinheit
17 Gas v. 1
18 Abgas v. 16
19 Umwelt
20 Raumluft
21 Frischluft
22 Steuer- und Regeleinheit
23 Absorptionskältemaschine
24 Kälteenergie
25, 25', 25" Wärmetauscher
26 Maschinen
27 Nachkühler
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