Die Erfindung betrifft ein gekoppeltes Verfahren, umfassend ein Verfahren zum Herstellen eines Bindemittels unter Einsatz thermischer Energie in einer ersten Vorrichtung und ein Verfahren zum Trocknen von unter Einsatz eines Bindemittels gefertigten Platten in einer zweiten als Trocknungsvorrichtung ausgebildeten Vorrichtung, wobei in der ersten Vorrichtung erzeugte Abwärme über wenigstens ein Wärmerückgewinnungsmittel rückgewonnen wird und wenigstens teilweise der zweiten Vorrichtung zugeführt wird, in der es zum Trocknen der Platten eingesetzt wird.

Bei der Kalzinierung wird ein Baustoff oder Bindemittel, insbesondere ein Kalziumhaltiges Mineral in Anwesenheit von Luft oder in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre erhitzt, um das Mineral zu entwässern oder zu konditionieren. Ein Kalziniervorgang ist beispielsweise das Kalkbrennen, wobei als Zersetzungsprodukte Wasser, Kalziumoxid und Kohlenstoffdioxid entstehen. Ähnlich verlaufen die Kalzinationsvorgänge bei Magnesit und Dolomit. Bei der Gipsherstellung wird Kristallwasser aus Kalziumsulfat-Dihydrat entzogen. Ton- und Porzellanbrennen entweicht ebenfalls gebundenes Wasser unter gleichzeitigem Zusammensintern der Teilchen. Auch bei der Herstellung von Zement, Aluminiumoxid wird die Kalzinierung eingesetzt; für die Kalzinierung werden oft Drehrohröfen verwendet. Auch Bindemittel, die in fertigen Baustoffmischungen oder in Baustoffplatten zum Einsatz kommen, werden durch Erhitzung in Drehrohröfen für den Gebrauch vorbereitet.

Eine Vorrichtung zur Kalzinierung soll im Folgenden als Kalzinator bezeichnet werden. Unter einem Kalzinator wird im Sinne der Erfindung jegliche Form eines zur Kalzinierung geeigneten Apparats verstanden, beispielsweise auch ein indirekt beheiztes Drehrohr, ein indirekter Kocher, ein dampfbeheizter Kalzinator, auch eine übliche Hammer- oder Walzenschüsselmühle, wenn diese auf Elektrobeheizung umgerüstet ist. Alle Kalzinierverfahren erfordern einen hohen Energieeinsatz und auch hohe Temperaturen. Im Falle eines Kalzinierten Tons werden beispielsweise Temperaturen von über 800° C erreicht; im Falle von Gips kommen beispielsweise Temperaturen zwischen 150° C und 400° C zum Einsatz. Beispielsweise wird hierzu auf WO 2012/028251 A1 verwiesen.

Zusätzlich zum Energieeinsatz erfordern die Kalzinierverfahren im Regelfall, dass die kalzinierten Mineralien aktiv gekühlt werden müssen.

Andererseits stellt sich beim Trocknen von Bauplatten, beispielsweise von Gipsplatten, Gipskartonplatten, Gipsfaserplatten, Zementplatten und anderen Baustoffplatten das Problem, dass zum Erwärmen der Trocknungsluft, beispielsweise durch Brenner oder Heizregister, ein Brennstoff, d.h. Primärenergie, und zum Zuführen der Luft durch Ventilatoren elektrische Energie, d.h. Sekundärenergie, benötigt wird. Der Einsatz der Primärenergie als auch der Sekundärenergie müssen reduziert werden, um eine energetisch günstigere Fertigung der oben genannten Platten zu ermöglichen.

Aus DE 26 13 512 A1 ist ein Trocknungsverfahren in einer Trocknungsvorrichtung bekannt, bei dem durch Nutzung von Kondensationswärme der Abluft ein geringer Primärenergieverbrauch erzielt wird. Dieses Verfahren ist zweistufig ausgebildet. In der ersten Trocknerstufe wird mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchte und in der zweiten Trocknerstufe mit niedriger Temperatur und niedriger Luftfeuchte getrocknet, wobei die Trocknungsleistung der ersten Stufe doppelt bis dreimal so groß ist wie die der zweiten Stufe und die zweite Trocknerstufe unter Zwischenschaltung eines Wärmetauschers aus der Abluft der ersten Trocknerstufe beheizt wird. In beiden Stufen wird die Trocknungsluft im Umluftverfahren zugeführt, und zwar in der ersten Trocknerstufe in Form einer Längsbelüftung und in der zweiten Trocknerstufe in Form einer Querbelüftung mit einem großen Umluftmassestrom. Allerdings erfordert die zweite Stufe einen großen Umluftmassestrom und damit einen großen Verbrauch an Sekundärenergie. Es ist die Aufgabe, den Gesamtenergieverbrauch bei der Herstellung von Baustoffplatten zu senken, insbesondere den Einsatz der Wärmeenergie ökonomischer und umweltschonender zu gestalten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, wie in Patentanspruch 1 angegeben.

Mit Hilfe der Erfindung gelingt es, Wärmeenergie aus der Kalzinierung oder Konditionierung eines Baustoffs dienenden Vorrichtung wiederzuverwenden, um den gesamten Energieverbrauch bei der Herstellung von Baustoffplatten zu reduzieren.

Erfindungsgemäß wird in der ersten Vorrichtung erzeugte Abwärme über wenigstens eine Wärmepumpe rückgewonnen und wenigstens teilweise der zweiten Vorrichtung zugeführt, in der es zum Trocknen der Platten eingesetzt wird.

Ein erheblicher Teil der Wärmeenergie wird erfindungsgemäß der wenigstens einen Wärmepumpe zugeführt, die ihrerseits die Wärmeenergie an eine Leitung weitergibt, die unmittelbar oder mittelbar mit wenigstens einem Teil oder Bereich einer Trocknungsvorrichtung verbunden ist.

Gegenüber dem in der Patentanmeldung DE 10 2022 000 627.8 vorgeschlagenen Verfahren wird der Restenergiebedarf des Trockners erheblich abgesenkt, vorzugsweise halbiert. Der vordere Bereich des Trockners lässt sich durch eine Leichtbaukonstruktion seiner Hülle realisieren, wodurch Materialkosten eingespart werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung, insbesondere in Verbindung mit den Zeichnungen.

Die Erfindung kommt insbesondere in Verbindung mit einem Kalzinator zum Einsatz, aus dem Wärmeenergie der Trocknungsvorrichtung zugeführt wird. Im Regelfall wird erfindungsgemäß derselbe Baustoff in dem Kalzinator zubereitet, erhitzt oder für einen späteren Fertigungsprozess vorbereitet, aus dem Platten in einer weiteren Vorrichtung gefertigt werden, die dann in der Trocknungsvorrichtung unter Einsatz wenigstens eines Teils der Abwärme der ersten Vorrichtung getrocknet werden; es wird gemäß der Erfindung aber auch nicht ausgeschlossen, dass in der ersten und der zweiten Vorrichtung verschiedene Baustoffe oder Bindemittel verarbeitet bzw. erhitzt bzw. getrocknet werden.

Der Kalzinator ist beispielsweise als Drehrohrofen ausgestaltet, der direkt oder indirekt beheizt wird. Oder es wird ein Kocher eingesetzt, ebenfalls direkt oder indirekt beheizt werden kann; zur Beheizung lässt sich auch Dampf einsetzen. Ebenso lassen sich übliche Hammer- und Walzenschüsselmühlen für die Kalzinierung einsetzen. Einen hohen Wirkungsgrad erreicht man, wenn die Hammeroder Walzenschüsselmühlen auf umgerüstet sind.

Die Erfindung betrifft somit ein gekoppeltes Verfahren, in dem der Baustoff oder der Dämmstoff oder das Bindemittel in der als Drehrohrofen ausgebildeten ersten Vorrichtung unter Erhitzen behandelt wird, wobei die Abwärme des Drehrohrofens dem wenigstens einen Wärmerückgewinnungsmittel zugeführt wird, aus dem sie dann der zweiten Vorrichtung zugeführt wird.

Vorzugsweise ist das gekoppelte Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass durch das wenigstens eine Wärmerückgewinnungsmittel Wärme in wenigstens einer Wärmepumpe rückgewonnen wird. Die Wärmepumpe ist in unmittelbarer Nähe zu der ersten Vorrichtung angeordnet und stellt eine Hochtemperatur-Wärmepumpe dar, da bereits die Eingangstemperatur der aus der ersten Vorrichtung herausströmenden Luft sehr hoch ist und durch die Wärmepumpe auf einen noch höheren Wert gebracht wird.

Von der Wärmepumpe wird die Wärme über wenigstens einen Wärmetauscher zu der zweiten Vorrichtung geleitet.

Vorzugsweise wird in dem Drehrohrofen Gips oder Zementklinker gebrannt, und in der zweiten Vorrichtung werden Platten getrocknet, die Gips bzw. Zementklinker enthalten.

Ebenso erweist es sich als vorteilhaft, wenn aus dem in dem Drehrohrofen erwärmten Gips bzw. in dem Drehrohrofen erwärmten Zementklinker in einem Zwischenverfahren Gipsplatten oder Zementplatten hergestellt werden und dass in der zweiten Vorrichtung die Gipsplatten bzw. die Zementplatten getrocknet werden. Erfindungsgemäß wird somit auch eingeschlossen, dass ein Teil der in der ersten Vorrichtung abfallenden Wärme für einen Fertigungsprozess oder einen Fertigungsschritt des Zwischenverfahrens verwendet wird, der dem Einsatz der Wärme in der zweiten Vorrichtung, d. h., der Trocknungsvorrichtung, vorangeht.

Wenn aus dem Wärmerückgewinnungsmittel erwärmte Luft in die als Trocknungsvorrichtung ausgebildete zweite Vorrichtung eingeleitet wird, wird der Energieeinsatz in der zweiten Vorrichtung erheblich verringert. Beispielsweise ist es möglich, 50 % bis 100 % der Energie für die zweite Vorrichtung durch das Wärmerückgewinnungsmittel zur Verfügung zu stellen.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird Energie, beispielsweise in Form erwärmter Luft, wenigstens einem, bezogen auf die Plattenförderrichtung, vorderen Teil der zweiten Vorrichtung zugeführt.

Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Platten in der Trocknungsvorrichtung eine erste Stufe (A) und eine zweite Stufe (B) durchlaufen, wobei die zwei Stufen (A, B) jeweils Etagen aufweisen und die Platten jeweils auf etagenweise gebildete Flächen aufgelegt und in den jeweiligen Etagen der zwei Stufen (A, B) durch die Trocknungsvorrichtung hindurchgeführt werden, wobei die Platten in der ersten Stufe (A) mit Trocknungsluft hoher Temperatur in Kontakt gebracht und getrocknet werden und in der zweiten Stufe (B) mit Trocknungsluft einer weniger hohen Temperatur getrocknet werden, wobei die Platten wenigstens in der ersten Stufe durch von einem Wärmetauscher erzeugte Warmluft, mittels einer Wärmepumpe, mittels eines Nassabscheiders, durch einen Brenner direkt oder mittels Heißdampf oder mittels Thermoöl oder elektrisch indirekt oder mittels niederkalorischer Wärme erwärmt werden, wobei höchstens ein einziges Mittel zur Wiedergewinnung von Wärme vorgesehen ist, die den Platten in der zweiten Stufe zugeführt wird. Vorzugsweise haben der vordere und der hintere Teil der zweiten Vorrichtung dieselbe Anzahl von Etagen. Gemäß der Erfindung wird durch das gekoppelte Verfahren erreicht, dass die Platten wenigstens in der ersten Stufe durch Umluft getrocknet werden. Die Luft nimmt bei hohen Temperaturen im Bereich zwischen 90 °C und 160 °C, bevorzugt zwischen 120 °C und 140 °C, soviel Feuchtigkeit auf, dass der Taupunkt zwischen 60 °C und 99 °C liegt, bevorzugt zwischen 75 °C und 90 °C; auf diese Weise ist es möglich, durch Abkühlen der mit Wassergas gesättigten Luft große Mengen von Wasser in den flüssigen Zustand zu überführen und die Enthalpie des Phasenübergangs über Kondensation in einem Wärmetauscher im Bereich der zweiten Vorrichtung wiederzugewinnen.

Vorzugsweise ist das Verfahren in einer Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, dass die Platten wenigstens im Bereich der ersten Stufe (A) wenigstens im Wesentlichen durch den Einsatz von Düsenkästen getrocknet werden.

Gemäß einer Ausführungsform werden die Platten in der zweiten Stufe (B) durch Trocknungsluft mit einer Temperatur von 20 bis 90 °C getrocknet.

Gemäß einer Ausgestaltung wird die Abluft der ersten Stufe (A) in einen Wärmetauscher (31 ) zum Vorwärmen der Trocknungsluft der zweiten Stufe (B) geleitet.

Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Platten zunächst in einer der ersten Stufe (A) vorgelagerten Vortrocknungsstufe, anschließend in der ersten Stufe (A) und schließlich in der zweiten Stufe (B) getrocknet werden.

Ebenso ist es von Vorteil, wenn die Platten in den Stufen (A, B) jeweils durch Sektionen (2) hindurch mittels je Stufe (A, B) gesonderter Fördereinrichtungen befördert werden.

In einer weiteren Ausführungsform werden die Platten in der zweiten Stufe (B) in einer höheren Anzahl von Etagen geführt als in der ersten Stufe (A); Stufen (A, B) können beispielsweise oberhalb voneinander oder nebeneinander verlaufen. Beim Trocknen von Platten, insbesondere zement- und gipshaltiger Bauplatten, werden die durch einen Trockner geförderten Platten mit erwärmter Luft in Kontakt gebracht.

Die Zufuhr der Trocknungsluft kann in Form einer Längsbelüftung, einer Querbelüftung oder einer Querbelüftung unter Einsatz von mit Düsen ausgestatteten Düsenkästen erfolgen. Bei einer Längsbelüftung wird die Trocknungsluft an einem Ende des Trockners oder, wenn er in mehrere Zonen aufgeteilt ist, an einem Ende einer Zone zugeführt und am entgegengesetzten Ende abgeführt.

Bei einer Querbelüftung wird sie an mehreren Stellen an den Seiten des Trockners zugeführt und an den gegenüberliegenden Seiten abgeführt, wodurch eine intensiverere Trocknung im Trockner ermöglicht wird. Eine besonders intensive Trocknung wird bei Querbelüftung über Düsen durch die Düsentrockner in Prallströmung erreicht.

Bevorzugt werden die Platten in der ersten Stufe A durch Trocknungsluft mit einer Temperatur von 90 bis 1600 °C getrocknet, wobei aber in anderen Ausführungsformen der Erfindung auch mittlere Temperaturen im Bereich zwischen 120 und 140° gewählt werden. Durch die Wahl niedriger Temperaturen ist eine schonende Trocknung der Platten möglich. Auf diese Weise wird die Entstehung von Gips-Anhydrit in den Platten verhindert.

Wenn die Platten in der ersten Stufe A in diesen Temperaturbereichen getrocknet werden, nimmt die warme Luft sehr viel Feuchtigkeit auf, dabei werden Temperatur und Umwälzgeschwindigkeit der Luft vorzugsweise so gewählt, dass der Taupunkt der warmen Luft im Bereich zwischen 60 und 99° C liegt.

Die Trockenzonen der ersten Stufe A haben entweder eine Querbelüftung, beispielsweise auch ohne Düsenkästen, oder es findet eine Längsbelüftung statt. Die Stufe A wird in einer bevorzugten Ausführungsform wenigstens teilweise indirekt über eine Wärmepumpe beheizt, beispielsweise zu 50 %. Die Belüftung findet in der ersten Stufe insbesondere durch Umluft je Zone statt. Vorzugsweise ist die erste Stufe in Leichtbauweise ausgeführt, wobei die einzelnen Trockenzonen zwar Seitenwände und eine obere Abdeckung aufweisen, aber keinen eigenen Boden benötigen, weil sie unmittelbar auf dem Estrich einer Werkshalle aufgebaut werden. Vorzugsweise weisen die Trockenzonen der ersten Stufe keine Düsenkästen auf, wodurch ein sehr einfacher und kostengünstiger Aufbau realisiert wird. Die ersten Trockenzonen der ersten Stufe, beispielsweise die ersten fünf Trockenzonen der ersten Stufen, sind vorzugsweise zur Aufnahme der Wärme aus der wenigstens einen Wärmepumpe und/oder mit Heizregistern ausgestattet. Vorzugsweise sind alle Trockenzonen der ersten Stufe oder wenigstens die ersten Trockenzonen mit jeweils einem Ventilator zur Erzeugung eines Luftstroms in Querrichtung ausgestattet, während die von der Hochtemperatur-Wärmepumpe erzeugte Warmluft in Längsrichtung durch die erste Stufe und vorzugsweise auch durch die zweite Stufe hindurchgeleitet wird. An mehreren Stellen ist die Trockenvorrichtung vorzugsweise mit Ventilatoren oder Düsen und Kaminen zum Abführen von mit Feuchtigkeit gesättigter Luft ausgestattet.

Mit Vorteil lässt sich die Abluft aus dem Trocknungsverfahren der ersten Stufe A dadurch wieder verwenden, dass diese in einen Wärmetauscher zum Vorwärmen der Trocknungsluft der zweiten Stufe B geleitet wird.

Eine noch höhere Effizienz des erfindungsgemäßen Trocknungsverfahrens lässt sich erzielen, wenn die Platten zunächst in einer der ersten Stufe A vorgelagerten Vortrocknungsstufe, anschließend in der ersten Stufe A und schließlich in der zweiten Stufe B getrocknet werden.

Vorzugsweise werden die Platten in den Stufen A, B jeweils durch Sektionen hindurch mittels je Stufe A, B und/oder je Sektion gesonderter Fördereinrichtungen befördert. Alternativ werden die Fördereinrichtungen jeweils durch Direktantriebsmotoren angetrieben, oder sie wenigstens teilweise durch den Einsatz von Getrieben miteinander verbunden.

Durch die Erfindung wird ein Trockner zum Trocknen von Platten in einer ersten und einer zweiten Stufe A, B geschaffen, die jeweils mit einer Fördervorrichtung zum Fördern der in Etagen angeordneten Platten durch den Trockner ausgestattet sind, wobei die erste Stufe (A) mindestens eine Zone aufweist, wobei die erste Stufe A eine Zufuhrvorrichtung, eine Abfuhrvorrichtung und einen Umluftkanal mit Fördermitteln und einer Heizvorrichtung für Umluft, sowie Mittel zum Zuführen von Zuluft und Mittel zum Abführen von Abluft aufweist, und wobei die zweite Stufe B zur Übernahme der Platten von der ersten Stufe A und mit einer Zufuhrvorrichtung für Trocknungsluft und einer Abfuhrvorrichtung für Trocknungsluft und eine Heizvorrichtung ausgestattet ist.

Es ist ebenfalls Aufgabe der Erfindung, eine Anlage zur Durchführung eines gekoppelten Verfahrens, wie es oben erläutert wird, zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Anlage wenigstens eine erste Vorrichtung zum Herstellen eines Bindemittels unter Einsatz thermischer Energie und eine zweite Vorrichtung zum Trocknen von unter Einsatz eines Baustoffs oder Dämmstoffs oder Bindemittels gefertigten Platten umfasst, wobei thermische Energie mittels einer Wärmepumpe aus der ersten Vorrichtung zu der zweiten Vorrichtung überführbar ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Anlage ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorzugsweise ist die erste Vorrichtung ein Kalzinator zum Brennen von Gips oder Zement, wobei die zweite Vorrichtung zum Trocknen von unter Einsatz eines Baustoffs oder Dämmstoffs oder Bindemittels gefertigten Platten dient, wobei die erste Anlage mit der zweiten Anlage über wenigstens eine Wärmepumpe verbunden ist.

Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn der Kalzinator ein Drehrohrofen zum Trocknen von Gips ist und dass die zweite Vorrichtung ein Plattentrockner zum Trocknen von Gipsplatten ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Plattentrockner mit Trockenzonen zum Trocknen der Platten in einer ersten (A) und einer zweiten Stufe (B), wobei die erste Stufe (A) mindestens eine Trockenzone aufweist, wobei die erste Stufe im Umluftbetrieb beheizbar ist und wobei die zweite Stufe (B) zur Übernahme der Platten von der ersten Stufe (A) und einer Vorrichtung zur Frischluftbelüftung ausgestattet ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Stufe eine Mehrzahl von Trockenzonen aufweist, die durch die Wärmepumpe oder zusätzlich durch wenigstens einen Wärmetauscher oder durch von wenigstens einer Heizung eine erzeugte Warmluft, mittels einer Wärmepumpe, mittels eines Nassabscheiders, oder mittels Heißdampf oder mittels Thermoöl oder elektrisch indirekt oder mittels niederkalorischer Wärme erwärmbar sind.

In einer anderen Ausgestaltung wird mit Vorteil vorgesehen, dass höchstens eine einzige Wärmepumpe zur Wiedergewinnung von Wärme vorgesehen ist, die den Platten in der zweiten Stufe zuführbar ist.

Die Platten werden in jeder der beiden Stufen mit der Geschwindigkeit und mit der Temperatur getrocknet, die einen schnellen Durchsatz der Platten durch den Trockner bei gleichzeitig effizienter Energieausnutzung gewährleistet.

Hierbei wird sowohl der Einsatz der Primärenergie als auch der der Sekundärenergie optimiert. Insbesondere wird die eingesetzte Primärenergie durch Nutzen der Abwärme und auch der Kondensationswärme der Abluft gehalten werden, ohne den Bedarf an Sekundärenergie durch Umwälzen großer Luftmassenströme zu erhöhen.

Insbesondere werden in der zweiten Stufe hohe Förderleistungen zur Umwälzung der Luft vermieden, so dass dieser Trockner nur einen geringen Verbrauch an Sekundärenergie aufweist.

Vorzugsweise ist das Gehäuse des Trockner je Trocknerzone jeweils mit einer Tür ausgestattet. Vorzugsweise weist der Trockner, insbesondere in der Stufe B, keinen eigenen Fußboden auf, sondern ist auf dem Estrich einer Fabrikhalle aufgebaut. Von Vorteil ist ein Trockner, in dem die erste und die zweite Stufe A, B jeweils mindestens eine Sektion umfassen und die mit Mitteln zur Strömung der Umluft quer zur Förderrichtung der Platten ausgestattet sind.

Aus konstruktiven Gründen ist die erste Stufe A des Trockners in einer anderen vorteilhaften Ausführungsform in mehrere Sektionen aufgeteilt, die wenigstens teilweise mit Düsenkästen zur Querbelüftung mittels Prallströmung heißer Luft ausgestattet sind.

Mit Vorteil wird vorgesehen, dass die zweite Stufe B des Trockners mit Mitteln zur Strömung der Umluft entgegen und/oder in Förderrichtung der Platten ausgestattet ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Trockners ist vorgesehen, dass die zweite Stufe B mit Führungsmitteln zur wendeiförmigen Führung der Umluft oder mit wenigstens einem Abluftventilator in Verbindung mit wenigstens einem Umluftventilator ausgestattet ist. Hilfsweise sind Führungsmittel, beispielsweise in Form von Leitblechen, vorgesehen.

Vorzugsweise umfasst die Trocknungsvorrichtung wenigstens einen Wärmetauscher.

Für den Transport der in dem Trockner zu trocknenden Platten werden vorzugsweise als Fördervorrichtungen Rollenbahnen oder Transportbänder vorgesehen.

In der Stufe B wird die durch den Wärmetauscher geleitete, stark wasserdampfhaltige Abluft der Stufe A in dem Wärmetauscher so stark abgekühlt, dass ein Teil des Wasserdampfes kondensiert. Die dadurch erwärmte Frischluft wird der Stufe B zugeführt.

Bei der Führung der Trocknungsluft im Gegenstrom zur durch den Wärmetauscher geleiteten Abluft der Stufe A trifft kühlere Trocknungsluft auf bereits abgekühlte Abluft. Dies stellt eine möglichst weitgehende Kondensation des in der Abluft enthaltenden Wasserdampfes sicher und verbessert weiter die Nutzung der Primärenergie. Die intensivere Nutzung der Primärenergie führt zu einer erheblichen Einsparung an Primärenergie durch die Nutzung der Kondensationswärme.

Insgesamt wird in der Stufe B höchstens mit der Hälfte der Trocknungsleistung der Stufe A getrocknet.

Jede Stufe A, B ist mit einer Fördervorrichtung zum Fördern von in Etagen angeordneten Platten durch den Trockner versehen. Der Trockner kann als Rollenbahntrockner oder Bandtrockner ausgebildet sein, wobei die Fördervorrichtung mehrere übereinander angeordnete Rollenbahnen oder Transportbänder aufweist. Die Etagen haben, insbesondere im hinteren Teil, einen Abstand von 100 mm bis zu 200 mm, vorzugsweise von 120 mm. Die Stufen A, B haben vorzugsweise die gleiche Anzahl an Etagen zur Aufnahme der zu trocknenden Platten; dabei wird eine hohe Anzahl an Etagen angestrebt, beispielsweise mindestens zwanzig Etagen; es versteht sich aber, dass die Anzahl der Etagen auch noch höher sein kann. Durch eine hohe Anzahl von Etagen bei gleichzeitig geringem Abstand der Etagen zueinander wird ein sehr kompakter und damit kostensparender Aufbau des Trockners erzielt. Da die Anzahl der Etagen in den beiden Stufen A, B vorzugsweise ident ist, ist es nicht erforderlich, einen gesonderten Transferbereich zwischen den Etagen vorzusehen.

Der erfindungsgemäße Plattentrockner lässt sich in einer kompakten Weise aufbauen; es ist nicht erforderlich, eine Bodenplatte für den Trockner vorzusehen, vielmehr ist es ausreichend, wenn die Seitenwände des Trockners unmittelbar auf dem Boden einer Werkshalle aufgestellt werden, ohne dass eine zusätzliche Bodenplatte für den Trockner verlegt werden muss.

Für zusätzliche instationäre Belastungen lassen sich in der Stufe B zusätzliche Beheizungsvorrichtungen einbauen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den gesamten Aufbau der gekoppelten Anordnung mit einer ersten, als Drehrohrofen ausgeführten Vorrichtung und einer zweiten Vorrichtung, die als Trockenvorrichtung zum Trocknen von Bauplatten ausgebildet ist,

Fig. 2 die erste Vorrichtung im Detail,

Fig. 3 die zweite Vorrichtung im Detail und

Fig. 4 ein Flussschema zur Herstellung von Gipskartonplatten.

Ein Trockner 1 (Fig. 1 ) wird von einem Kalzinator 101 mit einem Drehrohrofen 100 über eine Hochtemperatur-Wärmepumpe 101 mit Wärmeenergie versorgt.

Der Drehrohrofen 100 (Fig. 2) umfasst ein Drehrohr 102, das durch einen von einem Motor 103 angetriebenen Antriebszahnrad 104 gedreht wird. Ein Brenner 105 erzeugt heiße Luft, die durch eine Leitung 106a und eine dem Drehrohr 102 vorgelagerte Kammer 106 in das Innere des Drehrohrs 102 eingebracht wird; dort erwärmt und entfeuchtet die heiße Luft den pulverförmig in das Drehrohr 102 über eine Zellradschleuse 107 als Rohgips-Aufgabeeinrichtung eingebrachten Gips oder ein sonstiges Bindemittel wie Zement oder einen Baustoff. Das Drehrohr 102 ist mit beispielsweise über Drehdurchführungen angeordneten Auslässen bzw. Einlässen 108, 110 versehen, über die heiße Luft oder Rauchgas abgeführt bzw. Kühlluft zugeführt wird. Insbesondere entweicht das Rauchgas über die Kammer 106, einen Rauchgasabluftventilator 106b und einen diesem nachgeordneten Kamin 106c. Über den Einlass 110 wird Kühlluft zugeführt; die Kühlluft wird, nachdem sie in dem Drehrohr 102 erwärmt worden ist, über den Auslass 108 und einen Ventilator 113 und über einen Ventilator 113b wieder als Verbrennungsluft dem Brenner 105 zugeführt. Über einen in der Kammer 106 angebrachten Auslass 111 wird Luft über einen Ventilator 112 einem Kamin 113a zugeführt.

Aus dem Drehrohr 102 wird der gebrannte Stuckgips entweder über den Auslass 109, eine diesem nachgeordnete Zellradschleuse 115 sowie eine Transportschnecke 115a direkt oder über eine dem Drehrohr 102 nachgeordnete Kühlvorrichtung oder einen Staubfilter 114 und eine weitere Zellradschleuse 116 abtransportiert. Zusammen mit dem Baustoff wird auf diesem Weg auch ein erheblicher Anteil der heißen Luft aus dem Drehrohr abgeleitet, insbesondere über Entstaubungs- Ventilatoren 117, 118. Der Ventilator 118 ist einem Filter 119 nachgeordnet. Sodann wird die heiße Abluft durch einer Wärmepumpe 120 zugeführt. Aus dem Filter 119 wird der Stuckgips über eine Zellradschleuse 119a der Transportschnecke 115a zugeführt.

Der über den Ventilator 118 geleiteten warmen Abluft wird die Wärmeenergie von der Wärmepumpe 120 über ein Kühlmittel entzogen. Die abgekühlte Abluft wird sodann über einen Kamin 120a ausgeleitet.

Von der Wärmepumpe 120 wird die Wärmeenergie über ein Kühlmittel und/oder eine Dampfturbine über ein Heizregister oder eine Wärmepumpe einem Wärmetauscher 121 und von diesem dem Trockner 1 zugeführt.

Hierzu führt von der Wärmepumpe eine Leitung 120b ein Fluid, beispielsweise Wassers, zu einem Wärmetauscher 121. Der Wärmetauscher 121 ist an einen Kühlmittelkreis mit einer Leitung 122 und einem Verdichter, beispielsweise einem Kolbenkompressor 122a, zur Kompression eines als Kühlmittel dienenden Fluids des Kühlmittelkreises angeschlossen; über die Leitung 122 wird das Kühlmittel einem Wärmetauscher 125 zugeführt, der der Dampferzeuger zur Erzeugung des Dampfes ist, durch den die Platten in dem Trockner 1 erwärmt werden. Der Trockner 1 ist somit an einen Dampfkreis mit Brüdenverdichtung angeschlossen. Während der Kühlmittelkreis mit dem Kompressor eine erste Wärmepumpenstufe bildet, stellt der Dampfkreis die zweite Wärmepumpenstufe dar.

In einer Leitung 126, über die der Dampf als Wärmeträger dem Trockner 1 zugeführt wird, ist ein Verdichter 127 angeordnet. In einer Leitung 128, in der der abgekühlte Dampf zu dem Wärmetauscher 125 zurückgeführt wird, ist ein Kondensatableiter oder Kondensatabscheider 129 angeordnet. Von dem Trockner 1 wird abgekühlte Warmluft über die Leitung 128 zu dem Wärmetauscher 125 zurückgeführt. In der Leitung 126 ist auch ein Regelventil 126a angeordnet. Der Trockner 1 (Fig. 3) umfasst zwei Stufen A und B zum Trocknen von Platten, die dem Trockner 1 in Richtung eines Pfeils C zugeführt werden. Diese Platten sind insbesondere Baustoff platten, beispielsweise Gipskartonplatten oder

Gipsfaserplatten.

Jede der beiden Stufen A und B ist vorzugsweise in Sektionen 2 aufgeteilt. Dies gilt insbesondere für die Sektion A, in deren Sektionen 2 zusätzliche Wärmetauscher 12 angeordnet sind, die jeweils mit den Leitungen 126 und 128 in Verbindung stehen und die zur Beheizung mit Dampf dienen; alternativ ist auch der Einsatz eines Kühlmittels aus der Wärmepumpe möglich. Als zusätzliche Mittel, um in den Sektionen 2 der Stufe A Wärme zu erzeugen, werden in allen oder einigen der Sektionen 2 der Stufe A Brenner 12a vorgesehen, die redundant eingesetzt werden können. Dadurch wird innerhalb der Sektionen 2 der Stufe A eine Temperatur von bis zu 160 °C erzeugt.

Vorzugsweise weist die Stufe A eingangsseitig eine Vortrocknungssektion 3 auf. Der Vortrocknungsstufe 3 wird von einem Wärmetauscher 4 mit in ihm erwärmter Frischluft über eine mit einer verschließbaren Klappe 5 ausgestatteten Zuführleitung 6 zugeführt; diese Frischluftzufuhr dient neben der Erwärmung der Platten auch zur Abdichtung der Stufe A gegen andere Luftströmungen und das Eindringen von Außenluft in die Stufe A.

Über eine von der Zuführleitung 6 abzweigende Leitung 7 wird mittels des Wärmetauschers, mittels Nassdampfs oder mittels eines Kältemittels erwärmte Frischluft auf einzelne Leitungen 9, 10, 11 aufgeteilt. Von diesen gelangt die Frischluft jeweils zu Beheizungseinrichtungen 12, 13 bzw. 14, die beispielsweise in einem Deckenkasten oberhalb der Düsenkästen angeordnet sind. Dabei sind die Beheizungseinrichtungen oder Heizregistern 12 bis 14, wie in Fig. 1 dargestellt, jeweils zwei Sektionen 2 der Stufe A zugeordnet. Es versteht sich, dass in einer anderen Ausführungsform auch andere Zuordnungen vorgenommen werden können. Beispielsweise ist in einer anderen Ausführungsform je Sektion je eine Beheizungseinrichtung vorgesehen. Die Beheizungseinrichtungen 12 bis 14 sind vorzugsweise direkte Heizeinrichtungen wie Brenner oder indirekte Heizeinrichtungen wie Dampf- oder Elektroheizungen. Innerhalb der Sektionen 2 oder gemeinsam für jeweils Sektionen ist jeweils mindestens ein Umluftventilator 15 bis 18 zur Erzeugung einer Querströmung der erhitzten Luft in den Sektionen 2 als Umluft vorgesehen. Alternativ sind je Sektion 2 jeweils zwei Umluftventilatoren 15 bis 17 angeordnet.

Auch die Stufe B wird von dem Wärmetauscher 4 mit erwärmter Frischluft versorgt. Hierzu dienen Leitungen 19 bis 24. Von diesen sind die Leitungen 19, 21 , 23 jeweils mit einer Regelklappe 25, 26 bzw. 27 versehen.

Am Eingang der Sektionen 2 wird die aus den Leitungen 19 bis 24 in die Sektionen 2 einströmende Luft über Beheizungseinrichtungen 29 bis 31 erwärmt. Die Beheizungseinrichtungen 29 bis 31 werden eingeschaltet, wenn zusätzliche Heizenergie benötigt wird; dies ist der Fall beim Hochfahren der Anlage, wenn aus der Stufe A noch nicht ausreichend Wärme zur Verfügung gestellt wird und der Wärmetauscher 4 noch keine warme Abluft oder nicht genügend warme Abluft aus der Stufe A erhält. Ebenso werden die Beheizungseinrichtungen benötigt, wenn die Anlage heruntergefahren wird und aus der Stufe A nicht mehr ausreichend warme Luft für den Eintritt in die Stufe B zur Verfügung gestellt wird. Auch für den Fall, dass die zu trocknenden Platten eine höhere Feuchtigkeit als erwartet aufweisen, lassen sich die Beheizungseinrichtungen 29 bis 31 einsetzen, ebenso bei einem Wechsel zwischen verschiedenen Plattenformaten, der zu einem Mangel an Wärmeenergie in der Stufe B führen kann. Somit werden die Beheizungseinrichtungen 29 bis 31 insbesondere für instationäre Belastungen in der Stufe B vorgehalten.

Es versteht sich, dass entsprechend der Länge der Stufe B eine Vielzahl von Leitungen zur Zuführung von Luft, insbesondere von warmer Luft aus dem Wärmetauscher 4 oder aus einem anderen Wärmetauscher, vorgesehen werden kann, um die Verdampfungsenthalpie des aus den Platten verdampften Wassers wiederzugewinnen.

Genauso wie die Umluftventilatoren sind auch Abluftventilatoren 32, 33 über die gesamte Länge der Stufe B verteilt angeordnet, von denen beispielhaft nur die Abluftventilatoren 32, 33 dargestellt sind. Über diese und Kamine 34, 35 wird feuchte Luft aus der Stufe B abgeführt. Zusätzlich ist auch endseitig ein Abluftventilator 36 in Verbindung mit einem Kamin 37 vorhanden.

Sowohl in der Stufe A als auch in der Stufe B kann ein interner Wärmetauscher vorgesehen werden, beispielsweise oberhalb der Düsenkästen in der Stufe A in einem Deckenkasten oder oberhalb der Fördereinrichtung in der Stufe B ebenfalls in einem hierfür vorzusehenden Deckenkasten.

Der Wärmetauscher 4 ist über Abluftleitungen 38 und eine zentrale Abluftleitung 39 mit den Sektionen 2 der Stufe A verbunden. Über die Abluftleitungen 38, 39 wird warme, mit Feuchtigkeit gesättigte Luft über einen Abluftventilator 40 zu dem Wärmetauscher 4 geleitet, wo sie kondensiert und ihre Feuchtigkeit über einen Kamin 42an die Umgebung als Wasser abgibt.

Über einen Frischluftventilator 41 saugt der Wärmetauscher 4 frische Luft an. Zwischen dem Frischluftventilator 41 und dem Wärmetauscher ist ein Heizregister zur Nutzung der Kondensatwärme 43 vorgesehen.

Das erfindungsgemäße gekoppelte Verfahren wird zur Herstellung von Gipskartonplatten eingesetzt, wobei Rohgips 400 (Fig. 4) einem Kalzinator 101 zugeführt wird. Der Kalzinator 101 erzeugt einerseits in dem Drehrohrofen 100 Stuckgips 401 , der einer Vorrichtung 402 zur Herstellung von Gipsplatten zugeführt wird. Die Vorrichtung 402 umfasst einen Mischer; mit Hilfe von Karton 403, Stärke 404 und Additiven 405 werden in dem Mischer unter Verwendung von Abbindeband und unter Einsatz einer Schneideinrichtung Gipskartonplatten 406 hergestellt, die zunächst noch einen hohen Wassergehalt haben. Die Gipskartonplatten 406 werden sodann dem Trockner 1 zugeführt.

Andererseits wird Abwärme 407 aus dem Kalzinator 101 einer Wärmepumpe 408 oder einer Mehrzahl von Wärmepumpen oder Wärmewiedergewinnungsmitteln zugeführt. Die wenigstens eine Wärmepumpe 408 liefert Heizenergie 409 für den Trockner 1 , der trockene Gipskartonplatten 410 fertigt. Diese durchlaufen, bis sie verkaufsfertige Gipsplatten 411 sind, noch die Schritte 412 des Besäumens, des Abstapelns und des Verpackens.