Luftmischer

Abstract

 Bei Trocknern mit Gasbeheizung ist es ein besonderes Problem, die mit dem Gasbrenner erzeugten Verbrennungsgase gleichmäßig mit der im Kreislauf umgewälzten Behandlungsluft zu vermischen. Um dies zu erreichen, ist eine spezielle Konstruktion eines Luftmischers vorgesehen, der aus drei hintereinander angeordneten Teilen besteht, wobei in jedem Teil unterschiedlicher Konstruktion die Behandlungsluft jeweils zur Mitte des Behandlungskanals umgelenkt und dabei mit den Luftströmungen, die von den Seiten her kommen, vermischt wird. Es ist vorteilhaft, zuerst durch einen trichterförmigen Luftmischteil und dann durch solche mit parallel zueinander angeordneten Blechen, die einmal lotrecht, zum anderen quer dazu angeordnet sind, jeweils Wirbel zu erzeugen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftmischer, der in Strömungs­richtung eines zumindest teilweise aufgeheizten Luftstromes vor einer Wärmebehandlungskammer, z.B. zum Trocknen von textilen Waren­bahnen, angeordnet ist und zum Vermischen der in diesem Luftstrom vorhandenen Luftschichten mit unterschiedlichen Temperaturen vorge­sehen ist, bestehend aus in dem Strömungskanal angeordneten Luftablenkungs- und verwirbelungseinrichtungen.

[0002] Eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Verteilen von Luft ist beispiels­weise aus der DE-PS 11 53 872 bekannt. Diese Einrichtung dient jedoch zur Klimatisierung von Räumen, die ohne wesentliche Zugerscheinungen mit warmer Heizluft belüftet werden sollen. Senk­recht zum Strömungskanal sind dazu Luftauslässe vorgesehen, die in eine Verwirbelungskammer münden, aus denen die Luftströmung spiralförmig seitlich ausströmt. Derartige Konstruktionen sind zur Erzielung einer gleichmäßigen Temperatur in zuvor aufgeheizten Luftmengen nicht geeignet. Dies gilt auch für die Vorrichtung nach der US-PS 3 854 386, bei der auf einer mit einer Kreisscheibe vergleichbaren Ringscheibe senkrecht angeordnete Stege angeordnet sind, mit denen sich der Zuluftstrom in radiale Einzelstrahlen aufteilen läßt. Diese verschwenkbaren Stege könnten auch in dem Strömungskanal für die Luftvermischung vorgesehen werden, jedoch könnten mit solchen Stegen lediglich die Luftströme in Einzelstrahen aufgeteilt werden. Eine befriedigende Durchmischung der Wärme­schlieren läßt sich nicht erzielen. Ähnliches gilt bezüglich den Einrichtungen nach der US-PS 2 791 170, bei denen der Zuluftstrom ebenfalls durch radial angeordnete Stege in Einzelstrahlen unterteilt wird, wobei diese zur Erzeugung von Wirbeln auch schräg zueinander geneigt im Luftstrom angeordnet sein können.

[0003] Ausgehend von einer Vorrichtung anfangs genannter Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Luftmischer zu entwickeln, mit dem heiße und kühlere Luftschichten miteinander vermischt wer­den können, und zwar z.B. auf dem Wege zu einer Wärmebehand­lungskammer, in der nur noch eine gleichmäßig aufgeheizte Luftmenge zur Wärmebehandlung von Warenbahnen zur Verfügung stehen soll.

[0004] Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß über den ganzen Querschnitt des Strömungskanals, also senkrecht zur Strömungsrichtung, mehrere parallel zueinander angeordnete Luftum­lenkbleche vorgesehen sind, die sich in Strömungsrichtung des Luftkanals erstrecken und über den gesamten Querschnitt des Strömungskanals gleichmäßig geneigt sind. Wenn mit Vorteil die Neigung der Bleche so ausgerichtet ist, daß die Luft zur Mitte des Kanals hingeblasen wird, so treffen sich dort eine Vielzahl von einzelnen Luftstrahlen, die sich dann miteinander vermischen.

[0005] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Luftmischer aus einzelnen hintereinander angeordneten Teilen besteht und diese Luftmischerteile die Luft jeweils in eine andere Richtung lenken. Es ist dabei z.B daran gedacht, die Bleche der benachbarten Luftmischerteile senk­recht zueinander auszurichten und jeweils die Luftströmung in die Mitte des Kanals zu lenken. Auch ist es denkbar, durch kreisförmig angeordnete Bleche, die jeweils zur Mitte hin geneigt sind, die Luft in die Mitte zu lenken und dort mit anderen Strömungen zu vermischen.

[0006] Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn der Luft­mischer aus drei hintereinander angeordneten Teilen besteht, wobei der erste Teil aus kreisförmig angeordneten Blechen bestehen sollte, die - wie gesagt - konisch angeordnet sein müssen, um die Luft in die Mitte des Kanals zu lenken. Im Anschluß daran sollten lediglich parallel angeordnete Bleche im zweiten Teil vorgesehen sein, die jedoch wiederum aufeinander zu in ihrer Schräge ausgerichtet sind. Ein dritter Teil ist dann in seinen Blechen senkrecht zum vorgeordneten angeordnet, was letztlich eine vollständige Durch­mischung der Luftströmungen ohne verbleibene Hitzeschlieren zum Ergebnis hat.

[0007] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Figur 1: einen Schnitt quer durch einen Durchströmtrockner, der auf seiner Oberseite einen Brenner aufweist, in dem die Umluft mit neuen Heizgasen vermischt wird,

Figur 2: die Draufsicht auf den Luftmischer mit drei nur teilweise sichtbaren unterschiedlichen Blechausrichtungen und

Figur 3: in perspektivischer Darstellung der Luftmischer gemäß Figur 2 mit den drei hintereinander angeordneten Luftmischteilen.

[0008] Der erfindungsgemäße Luftmischer hat vielerlei Anwendungsmöglich­keiten. Mit ihm können Luftschichten mit extrem unterschiedlichen Temperaturen miteinander vermischt werden. Im Ausführungsbeispiel ist ein Durchströmtrockner dargestellt, anhand dessen die Konstruk­tion dieses Luftmischers näher erläutert werden soll.

[0009] Wie bekannt, besteht ein Durchström- oder Siebtrommeltrockner aus einem rundum geschlossenen und mit einem Ein- und Auslauf versehenen Gehäuse 1, das durch eine lotrechte Wandung 2 in einen Behandlungsraum 3 und einen Ventilatorraum 4 unterteilt ist. Der Ventilatorraum 4 kann auch unabhängig von diesem Gehäuse 1 vorgesehen sein, was zur Folge hat, daß die Lager der im Behandlungsraum 3 drehbar gelagerten Siebtrommel 5 nicht innerhalb der heißen Atmosphäre angeordnet sein müssen. Auf der Siebtrommel 5 liegt im allgemeinen ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Siebgewebe auf, das für eine gleichmäßigere Auflage des Textilgutes 6 vorteilhaft ist. In dem Umfangsbereich, den das Textilgut 6 die Siebtrommel nicht bedeckt, ist die Siebtrommel 5 auf der Innenseite durch eine Abdeckung 7 gegen den Saugzug abgeschirmt. Die Abdeckung ist hier an einer Stelle dargestellt, an der auch das Textilgut auf der Siebtrommel aufliegt, was insofern widersprüchlich ist. Die Abdeckung soll hier um Winkelgrade versetzt sein. Oberhalb und unterhalb der Siebtrommel ist im Behandlungsraum 3 eine Siebdecke 8 vorgesehen, die zur Erzeugung eines Luftstaus zur Vergleichmäßigung der auf die Siebtrommel 5 zu strömenden Luftströ­mungen vorgesehen ist. Im Ventilatorraum 4 ist der Radialventilator 9 drehbar gelagert, der das Innere der Siebtrommel 5 unter Saugzug setzt und die Behandlungsluft nach oben zur Regeneration in einer Heizeinrichtung 10 beschleunigt.

[0010] Die im Kreislauf umgewälzte Behandlungsluft muß nach jedem Durch­strömungsvorgang sowohl beschleunigt als auch aufgeheizt werden. Dazu dient im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 eine direkte Gas­heizung 10. Je nach Konstruktion der Trommel und auch deren Größe sind hier Luftmengen zu bewältigen, die mit einer Heizung innerhalb des Gehäuses 1 nicht mehr aufzuheizen sind. Bei den hier üblichen Durchströmtrommelkonstruktionen sind etwa 100 m³ Luft/Sek. aufzuhei­zen, wobei die an dem Textilgut 6 verlangte Temperatur zwischen 120 und 300 °C liegt. Die diese im Kreislauf umgewälzte Behandlungsluft aufheizenden Heizgase sind aber zwischen 800 und 900 °C heiß. Es ist deshalb ein erheblicher Aufwand notwendig, um diese heißen Verbrennungsgase mit der umgewälzen Behandlungsluft gleichmäßig zu verteilen.

[0011] Beim Ausführungsbeispiel strömt die von dem Ventilator 9 nach oben in Richtung des Pfeiles 11 beschleunigte Umwälzluft dem Ver­brennungsrohr 12 zu. Auf der Druckseite ist eine gewisse Menge Abluft, die durch den Pfeil 13 dargestellt ist, aus dem Kreislauf zu entfernen, während auf der Unterdruckseite dem Ventilator 9 Frischluft 13′ zugeführt wird. Die durch den Brenner 14 erzeugten Verbrennungsgase vermischen sich in dem Rohr 12 mit der von dem Ventilator 9 beschleunigten Umluft. Aufgrund der hohen Temperaturun­terschiede ist ein besonderer Aufwand notwendig, um die unterschied­lich warmen Luftschlieren miteinander zu vermischen. Dazu ist gemäß der dargestellten Konstruktion ein Luftmischer 15 erforderlich, der am Ende des Rohres 12 kurz vor der rechtwinkligen Umlenkung 16 oder im Anschluß daran, angeordnet sein kann. Nach dieser hier erfolgenden intensiven Vermischung der einzelnen Luftbestandteile strömt dann die gleichmäßig aufgeheizte Luft über einen Kanal 18 der Oberseite der Siebtrommel oder über den Kanal 19 der Unterseite der Siebtrommel zu.

[0012] Der Luftmischer 15, nach den Figuren 2 und 3, besteht aus mehreren Luftablenkungs- und Verwirbelungseinrichtungen. Um eine gleichmäßi­ge Vermischung der Luftschlieren zu erzeugen, ist quer über den gesamten Strömungskanal 12 eine Vielzahl von in Strömungsrichtung sich erstreckenden Blechen 17 angeordnet, die in Strömungsrichtung geneigt sind, und zwar sind die jeweiligen Bleche 17 jeweils zur Mitte des Strömungskanals 12 ausgerichtet, so daß auf der einen Hälfte des Kanals die Luft nach links zur Mitte und auf der anderen Hälfte des Kanals die Luft nach rechts zur Mitte oder in einem folgenden Luftmischteil von oben nach unten und von unten nach oben geblasen wird. In einer dritten Möglichkeit sind die Bleche 17 kreisförmig angeordnet und trichterförmig ausgerichtet. Dadurch wird wiederum die Luft in die Mitte des Strömungskanals verlagert, so daß sich dort die jeweiligen Luftströme aller Seiten in der Mitte treffen.

[0013] Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Luftmischerteile dreifach hintereinander angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel ist dazu in der Luftströmungsrichtung (Pfeile) zuerst der kreisförmige Teil vorgesehen, wo die Bleche trichterförmig die Luft in die Mitte des Strömungskanals blasen. Mit kurzem Abstand 21 folgt dann ein Teil 22, dessen Bleche gemäß Figur 2 und 3 lotrecht ausgerichtet sind und die Behandlungsluft jeweils zur Mitte des Behandlungs­kanals aufgrund ihrer unterschiedlichen Neigung blasen. Der dritte Teil 23 des Luftmischers weist ebenfalls parallel zueinander angeordnete Bleche auf, die zur Mitte hin geneigt sind, jedoch ist deren Ausrichtung senkrecht zum Luftmischteil 22, so daß wie­derum eine erneute Umlenkung der Behandlungsluft und damit eine intensive Mischung erzielt wird.

Ansprüche

1. Luftmischer, der in Strömungsrichtung eines zumindest teilweise aufgeheizten Luftstromes vor einer Wärmebehandlungskammer, z.B. zum Trocknen von textilen Warenbahnen, angeordnet ist und zum Vermischen der in diesem Luftstrom vorhandenen Luft­schichten mit unterschiedlichen Temperaturen vorgesehen ist, bestehend aus in dem Strömungskanal angeordneten Luft­ablenkungs- und -verwirbelungseinrichtungen, dadurch gekenn­zeichnet, daß über den ganzen Querschnitt des Strömungskanals (12) mehrere parallel zueinander angeordnete Luftumlenkbleche (17) vorgesehen sind.

2. Luftmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Bleche (17) sich in Strömungsrichtung (Pfeile) erstrecken und zu dieser über den ganzen Querschnitt des Strömungskanals (12) geneigt sind.

3. Luftmischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (17) über den ganzen Querschnitt des Strömungs­kanals (12) um den gleichen Winkel (Fig. 3) geneigt sind.

4. Luftmischer nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Fläche des Luftmischers bezüglich der Neigung der Bleche (17) mittig unterteilt ist und die beiden Hälften Bleche (17) aufweisen, die jeweils zur Mitte des Strömungs­kanals (12) hin geneigt sind (Fig. 3).

5. Luftmischer nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (17) kreisförmig, also wegen der Neigung trichterförmig, über den Querschnitt des Luftmischers (20) angeordnet und zur Mitte des Kanals hin geneigt sind.

6. Luftmischer nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß zwei Luftmischteile hintereinander angeordnet sind.

7. Luftmischer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei, vorzugsweise drei Luftmischteile hintereinander ange­ordnet sind.

8. Luftmischer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (17) der hintereinander angeordneten Luftmisch­teile (20, 22, 23) unterschiedlich geneigt sind.

9. Luftmischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (17) der hintereinander angeordneten Luftmischteile (20, 22, 23) senkrecht zueinander angeordnet sind.

10. Luftmischer nach einem der Ansprüche 7 - 9, dadurch gekenn­zeichnet, daß in Strömungsrichtung (Pfeile) der zu vermischen­den Luft zuerst der kreisförmige Teil (20) des Luftmischers und dann ggf. mit kurzem Abstand (21) ein Teil (22) mit parallel zueinander angeordneten und jeweils zur Mitte hin geneigten Blechen (17) angeordnet ist, dem wiederum in Strömungsrichtung ggf. mit kurzem Abstand (21) der dritte Teil (23) folgt, dessen Bleche (17) senkrecht zum davor angeordneten ausgerichtet sind.

Zeichnung