专利名称：用于对运动的材料幅进行干燥的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种依照权利要求1的前序部分的、用于运动的材料幅的干燥装置， 材料幅尤其是指纸幅材、纸板幅材或纤维材料幅材，所述装置具有至少两个彼此跟随的干 燥组件，所述干燥组件分别具有多个可被加热的干燥筒。此外，本发明涉及一种依照权利要 求9的前序部分的、用于对运动的材料幅进行干燥的方法，材料幅尤其是指纸幅材、纸板幅 材或纤维材料幅材，所述方法利用至少两个彼此跟随的干燥组件，该干燥组件分别具有多 个可被加热的干燥筒。
背景技术：
这种类型的干燥装置存在于多种实施方式中，并且例如利用不同结构类型的干燥 筒。于是，例如公知了蒸汽加热式干燥筒，或者还有燃料加热式干燥筒。将蒸汽输送给蒸汽 加热式干燥筒，蒸汽要么是在外部的锅炉房中产生，要么是由其他设备区段获取。将呈液态 或气态形式的的可燃性能量载体输送至燃料加热式干燥筒，能量载体特别是指天然气，但 也可以考虑使用其他能量载体，诸如油、生物气、煤油、柴油或汽油。与利用蒸汽加热式干燥 筒相比，利用燃料加热式干燥筒通常可以达到更高的蒸发率。因为在干燥材料幅期间，有时 依赖于材料幅湿度的不同蒸发率是具有优点的，所以在依据类属的干燥装置中大多使用不 同的干燥筒类型，即例如一系列蒸汽加热式干燥筒，一系列燃气加热式干燥筒跟随所述一 系列蒸汽加热式干燥筒。各功能相同的干燥筒的序列在下面被称为干燥组件。在此，借助干燥筒对材料幅进行的干燥通过材料幅与筒表面直接接触来进行。因 此，这种类型的干燥也被称为接触式干燥。在此，干燥筒可以单列地或双列地布置，其中， 在干燥筒的单列布置方案中，大多会设置回转辊，优选是回转抽吸辊。在此，材料幅蜿蜒 曲折(mSanderfdrmig)地运行经过筒和回转辊。尤其是在干燥装置的起始区域中，在该 区域中材料幅具有相对高的湿度进而具有相对低的抗断强度，在此，可以设置有筛式带 (Siebband)，筛式带与材料幅共同绕着干燥筒和回转辊运转。在此，材料幅由筛式带进行支 撑，其中，材料幅在干燥筒上与筒表面发生直接接触，与之相对地，在回转辊上则处于筛式 带之外，并且由此不再处于与辊表面的接触中。由此，材料幅始终仅以其两侧之一贴靠在干 燥筒上。在材料幅干燥度足够的情况下，一方面可以提高蒸发率，并且另一方面材料幅具 有足够的抗断强度，以便在不需要通过筛式带或类似的干燥组件的支撑下通行。在干燥装 置的末端区域中，例如可以设置有如下的干燥组件，在该干燥组件中呈双列式地布置有燃 气加热式干燥筒。材料幅交替地通过上列或下列的一个干燥筒，其中，材料幅的两个表面交 替地与干燥筒表面发生直接接触。在此，可以通过借助红外线或热空气的附加干燥过程对干燥进行支持。于是，例如 可以将热空气流指向材料幅的表面，要么使热空气穿流材料幅，这对于相应透过性的材料 是这种情况，要么是热空气在材料幅处带着湿气一起发生反射。在这种借助热空气流进行 干燥的情况下，也称之为对流干燥。在这种情况下，通常在干燥筒的周边区域内设置有带供热管路和排热管路的干燥罩，热空气流被引导通过这些管路。正如已描述的那样，在干燥设备的起始区域内的材料幅，由于其高湿度的原因非 常易损。在该区域中通常使用带有筛式带支撑件的蒸汽加热式干燥筒，这是由于蒸汽加热 式干燥筒的蒸发率相对小，从而可实现对材料幅小心的干燥。但对于材料幅的完全干燥则 需要数量相对多的蒸汽加热式干燥筒，这样就提高了占位需求、构造成本和维护成本。燃气加热式干燥筒又引起了相对高的蒸发率。仅由燃气加热式干燥筒组成的干燥 轨道却具有无疑较差的能效，这是由于并不是在整个干燥轨道上都需要高蒸发率。燃气加 热式干燥筒尤其不能够被用在干燥装置的起始区段中，在那里，材料幅还非常湿并且非常 易损，从而在那里避免高蒸发率。
发明内容
由此，本发明的目标在于避免所述缺点并且提供如下的干燥装置，该干燥装置一 方面能够分区段地实现不同的蒸发率，而在此另一方面比常规的干燥装置更具能效。此外， 依据本发明的干燥装置实现了简单的设备构造。该目标通过权利要求1或9的特征得以实现。权利要求1涉及一种用于运动中的 材料幅的干燥装置，材料幅尤其是指纸幅材、纸板幅材或纤维材料幅材，所述干燥装置具有 至少两个彼此跟随的干燥组件，干燥组件分别具有多个可被加热的干燥筒，其中，依据本发 明设置为，至少一个第一干燥组件的干燥筒是蒸汽加热式干燥筒，其中，为蒸汽设置有第一 热回路，并且至少一个第二干燥组件的干燥筒分别具有用于可燃性能量载体的输入管路， 以及源于能量载体燃烧的废热所用的输出管路，其中，设置有如下的第一热交换器，该第一 热交换器将至少一个第一干燥组件的蒸汽加热式干燥筒的蒸汽所用的第一热回路与至少 一个第二干燥组件的干燥筒的废热所用的输出管路耦合(koppeln)。由此，依据本发明的装置一方面将凭借其可获取高蒸发率的燃料加热式干燥筒与 具有相对低的蒸发率的蒸汽加热式干燥筒相组合。在此，蒸汽加热式干燥筒有意义地用于 干燥装置的起始区段。另外，本发明设置如下，即，用于蒸汽加热式干燥筒的蒸汽在热回路 中引导，至少一个第二干燥组件的废热经热交换器输送给热回路。由此，以理想的方式不再 需要独立的装置，用以借助锅炉房等产生蒸汽，由此，设备构造被简化并且设备的总成本得 到降低。此外，热传递损耗也被降低，这是因为第一干燥组件的蒸汽传送路径可以保持得很 短。此外，因为源于对第二干燥组件的加热的废热被用于加热第一干燥组件，所以整个设备 的能效得以提高。尤其是所需的初级能量份额和过程废热水平得到减低。最后，依据本发 明的构造实现了在干燥装置的不同区段中有针对性地选择不同的蒸发率。依据具有优点的改进方案，第一热交换器可以是气-液热交换器，这是因为将气 态废热的热量传递到第一热回路在热动力学上是有利于由液相进行蒸发。依据本发明的具有优点的改进方案，另外部分的废热在通过第一热交换器后被回 收，以用于附加的空气干燥。为此设置为在至少一个第二干燥组件的至少一个干燥筒的周 边区域内布置有带供热管路和排热管路的干燥罩，其中，供热管路和排热管路形成了第二 热回路，该第二热回路具有第二热交换器，第二热交换器为了自第一热交换器输送废热而 与第一热交换器相连接。具有优点的是，第二热交换器是气_气热交换器。为在至少一个第二干燥组件的干燥筒的加热过程中燃烧能量载体，需要新鲜空气。为将能量损耗保持得很小，抽取来自燃烧的废热，以对新鲜空气预先加热。因此，依据 本发明的另一优选改进方案而设置为至少一个第二干燥组件的干燥筒具有带第三热交换 器的新鲜空气输送管路，其中，第三热交换器为了自第二热交换器输送废热而与第二热交 换器相连接。具有优点的是，第三热交换器是气_气热交换器。最后，依据本发明的另一具有优点的改进方案可以设置有第三热回路，第三热回 路一方面通过蒸汽分离器与第一热回路耦合，并在另一方面通过第四热交换器与至少一个 第二干燥组件的新鲜空气输送管路耦合。在穿过蒸汽加热式干燥筒时，不发生完全的冷凝， 而是保留蒸汽份额，该蒸汽份额接着在蒸汽分离器中被分离出来。该蒸汽份额被用于在第 四热交换器中加热新鲜空气。在第四热交换器中，对蒸汽份额进行接近完全的冷凝，该蒸汽 份额可被混入来自蒸汽分离器的冷凝物。这时，现在完全冷凝的蒸汽可在第一热回路中被 输送给第一热交换器。被加热的干燥新鲜空气可以被用于不同的目的。依据另一具有优点的实施方式， 可例如利用排气罩(Dimsthaube)至少部分地包围第一干燥组件和/或第二干燥组件，排气 罩与第四热交换器的被加热的新鲜空气所用的废气管路(Abluftleitimg)相连接。在对材 料幅进行干燥过程中，即产生大量湿润空气，这些湿润空气可在排气罩内得到收集，并且借 助干燥的、被加热的新鲜空气能够将湿润空气从排气罩中推出来。最后，还提出了用于对运动的材料幅进行干燥的相应方法，材料幅尤其是纸幅材、 纸板幅材纤维材料幅材，所述方法利用至少两个彼此跟随的干燥组件，所述干燥组件分别 具有多个可被加热的干燥筒。在此，依据本发明设置为至少一个第一干燥组件的干燥筒被 以在第一热回路中引导的蒸汽来加热，并且至少一个第二干燥组件的干燥筒被以可燃性能 量载体来加热，其中，来自至少一个第二干燥组件的、源于能量载体燃烧的废热被输送给第 一热回路。依据本方法的改进方案，来自至少一个第二干燥组件的、源于能量载体燃烧的废 热被输送给在第二热回路中引导的空气流，以用于对运动的材料幅进行空气干燥。
下面，结合实施例借助图1详细阐述本发明。在这里，图1以示意图示出依据本发 明的干燥装置的实施方式。
具体实施例方式依据图1的干燥装置具有第一干燥组件和第二干燥组件，第一干燥组件由蒸汽加 热式干燥筒ι形成，并且第二干燥组件由燃气加热式干燥筒2形成。依据图1的实施方式， 蒸汽加热式干燥筒1单列地布置，其中，在蒸汽加热式干燥筒1下方设置有回转辊3，而干燥 筒1也可以双列地布置。参照图1，湿润的材料幅被从左侧输送，并且绕着蒸汽加热式干燥 筒1以及回转辊3蜿蜒曲折地运行，其中，材料幅由筛式带(在图1中未示出)支撑。由此， 材料幅在第一干燥组件内部仅在材料幅的下侧上进行干燥。为此，蒸汽加热式干燥筒1也 可以设置有用于清洁筒表面的吹气喷嘴，吹气喷嘴也被称为吹刮器(Blasschaber)。回转辊 3优选是具有打孔表面的回转抽吸辊，由此，回转抽吸辊对材料幅和筛式带进行抽吸。此外， 可以设置有附加吹气喷嘴，用于使材料幅稳定或用于将材料幅更简单地穿入(EinfUdeln) (在图1中未示出)。
第二干燥组件由燃气加热式干燥筒2形成，干燥筒2至少部分地在其周边区域内 具有干燥罩4。依据图1的实施方式，在中间区域还设置由如下的区段，该区段在一侧由单 列布置的燃气加热式的干燥筒2形成，而且也带有回转辊3，为回转辊3同样配有干燥罩4。 在该中间区域与第一干燥组件和第二干燥组件之间可以设置有幅材转送件(在图1中未示 出)，用于在各个区段之间更好地递送材料幅以及用于将材料幅更简单地穿入。第二干燥组件的燃气加热式干燥筒2分别具有可燃性能量载体E所用的输入管 路5，以及可燃性能量载体E的燃烧废热所用的输出管路6。在此，废热经由输出管路6输 送给第一热交换器7，该第一热交换器7是气-液热交换器。在第一热交换器7中，一部 分废热被传递到第一热回路中，其中，冷凝的蒸汽转变为气相。第一热回路包括输送支路 (Zufuhrstrang) 28以及分配管路9，在输送支路28和分配管路9中，蒸汽被输送给第一干 燥组件的蒸汽加热式干燥筒1。此外，第一热回路包括收集管路10，在收集管路10中，来自 蒸汽加热式干燥筒1的冷凝物得到收集，其中，在冷凝物中存留有蒸汽份额，这也被称为吹 净蒸汽(Durchblasdampf)。第一热回路的输出支路11最后将液相重新输送给第一热交换 器7。选择性地，可以在输送支路28中为了促进气相而设置有减压阀(在图1中未示出)， 以及在输出支路11中为了促进液相而设置有冷凝压缩机12。 第一热交换器7通过管路与第二热交换器8连接，在第二热交换器8中，另外部分 的废热被传递到第二热回路上。第二热回路包括将被加热的干燥空气输送给干燥罩4的供 热管路13，以及将湿润的干燥空气从干燥罩4中引出的排热管路14。为在第二热回路中建 立环路，可以设置第一鼓风机15。为将湿润的干燥空气由第二热回路中引出，带有调节器 17的架桥管路16是有作用的。另外，第二热交换器8通过管路与第三热交换器18连接，在第三热交换器18中， 另外部分的废热被传递给新鲜空气F，以便将新鲜空气加热到约50-60°C。被加热的新鲜空 气通过新鲜空气输送管路19和鼓风机20而被输送给第二干燥组件的燃气加热式干燥筒2。 另外，新鲜空气输送管路19与第四热交换器21连接，在第四热交换器21中，借助第三热交 换器18已被加热的新鲜空气被继续加热到约100°C。为此所需的热量由第三热回路中获 取，第三热回路一方面包括蒸汽分离管路22，蒸汽分离管路22将第四热交换器21与蒸汽分 离管路23连接，以及将第一热回路的分离出的蒸汽输送给第四热交换器21，并且第三热回 路另一方面包括冷凝物管路24，冷凝物管路24将来自第四热交换器21的冷凝物混入来自 第一热交换器的冷凝物。废气管路25将被加热到约100°C的新鲜空气通过鼓风机26输送给排气罩，排气罩 至少部分地包围第一干燥组件和/或第二干燥组件。如已提及地，被加热的、相对干燥的新 鲜空气能够例如被用于将在对材料幅进行干燥的过程中产生的湿气从排气罩中引出，但该 新鲜空气也可以例如被用于上面提及的用于对蒸汽加热式干燥筒1的筒表面进行清洁的 吹气喷嘴，或者用于来使材料幅稳定的喷嘴。另一个鼓风机27用于将废气从整个干燥过程 中移走。由此，借助本发明提供了如下的干燥装置，该干燥装置一方面分区段地实现了不 同的蒸发率，而在此，另一方面也比常规的干燥装置更具能效。借助可燃性能量载体E所 加入的初级能量仅用在干燥进程中高蒸发率是可行且必需的地方，另一方面，从能量载体E 燃烧的废热中回收足够的能量，以将热量以蒸汽和热空气的形式用于那些需要低蒸发率的地方。此外，依据本发明的干燥装置实现了简单的设备构造，这是因为例如例如可以取消用 于蒸汽加热式干燥筒1的外部蒸汽产生装置。
权利要求
用于运动的材料幅的干燥装置，所述材料幅尤其是指纸幅材、纸板幅材或纤维材料幅材，所述干燥装置具有至少两个彼此跟随的干燥组件，所述干燥组件分别具有多个能被加热的干燥筒(1、2)，其特征在于，至少一个第一干燥组件的干燥筒(1)是蒸汽加热式干燥筒(1)，其中，为蒸汽设置有第一热回路，并且至少一个第二干燥组件的干燥筒(2)分别具有用于可燃性能量载体(E)的输入管路(5)，以及用于源自所述能量载体(E)的燃烧的废热的输出管路(6)，其中，设置有第一热交换器(7)，所述第一热交换器(7)将用于所述至少一个第一干燥组件的所述蒸汽加热式干燥筒(1)的蒸汽的所述第一热回路与用于所述至少一个第二干燥组件的所述干燥筒(2)的废热的所述输出管路(6)耦合。
2.按照权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述第一热交换器(7)是气-液热交 换器。
3.按照权利要求1或2所述的干燥装置，其特征在于，在所述至少一个第二干燥组件的 至少一个干燥筒(2)的周边区域内布置有带供热管路(13)和排热管路(14)的干燥罩(4)， 其中，所述供热管路(13)和所述排热管路(14)形成第二热回路，所述第二热回路具有第二 热交换器(8)，所述第二热交换器(8)为了自所述第一热交换器(7)输送废热而与所述第一 热交换器(7)连接。
4.按照权利要求3所述的干燥装置，其特征在于，所述第二热交换器(8)是气-气热交 换器。
5.按照权利要求3或4所述的干燥装置，其特征在于，所述至少一个第二干燥组件的所 述干燥筒(2)具有带第三热交换器(18)的新鲜空气输送管路(19)，其中，所述第三热交换 器(18)为了自所述第二热交换器(8)输送废热而与所述第二热交换器(8)连接。
6.按照权利要求5所述的干燥装置，其特征在于，所述第三热交换器(18)是气-气热 交换器。
7.按照权利要求5或6所述的干燥装置，其特征在于，设置有第三热回路，所述第三热 回路一方面经由蒸汽分离器(23)与所述第一热回路耦合，并且另一方面经由第四热交换 器(21)与所述至少一个第二干燥组件的所述新鲜空气输送管路(19)耦合。
8.按照权利要求7所述的干燥装置，其特征在于，所述第一干燥组件和/或所述第二干 燥组件至少部分地以排气罩包围，所述排气罩与所述第四热交换器(21)的被加热的新鲜 空气的废气管路(25)连接。
9.用于对运动的材料幅进行干燥的方法，所述材料幅尤其是指纸幅材、纸板幅材或纤 维材料幅材，所述方法利用至少两个彼此跟随的干燥组件，所述干燥组件分别具有多个能 被加热的干燥筒(1、2)，其特征在于，至少一个第一干燥组件的干燥筒(1)由在第一热回路 中引导的蒸汽加热，并且至少一个第二干燥组件的干燥筒(2)利用可燃性能量载体(E)来 加热，其中，来自所述至少一个第二干燥组件的、源自所述能量载体(E)的燃烧的废热被输 送给所述第一热回路。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，来自所述至少一个第二干燥组件的、源 自所述能量载体(E)的燃烧的废热被输送给在第二热回路中引导的空气流，用于对所述运 动的材料幅进行空气干燥。
全文摘要
本发明涉及用于对运动的材料幅的干燥装置以及干燥方法，材料幅尤其是指纸幅材、纸板幅材或纤维材料幅材，所述干燥装置具有至少两个彼此跟随的干燥组件，干燥组件分别具有多个可被加热的干燥筒(1、2)。在这种情况下，依据本发明设置为至少一个第一干燥组件的干燥筒(1)是蒸汽加热式干燥筒(1)，其中，为蒸汽设置有第一热回路，并且至少一个第二干燥组件的干燥筒(2)分别具有可燃性能量载体(E)所用的输入管路(5)，以及源于能量载体(E)燃烧的废热所用的输出管路(6)，其中，设置有第一热交换器(7)，第一热交换器(7)将至少一个第一干燥组件的蒸汽加热式干燥筒(1)的蒸汽所用的第一热回路与至少一个第二干燥组件的干燥筒(2)的废热所用的输出管路(6)耦合。
文档编号F26B13/18GK101981400SQ200980110845
公开日2011年2月23日 申请日期2009年3月13日 优先权日2008年3月26日
发明者克劳斯·吉辛, 罗德尼·史密斯 申请人:安德里特斯公开股份有限公司