[0001] Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs
1 genannten Art zum Trocknen hygroskopischer Güter.
[0003] Durch
DE 34 43 915 C2 ist eine Trocknungsvorrichtung bekannt, die wenigstens zwei separate Trocknungskammern
zur Aufnahme von zu trocknendem Gut aufweist, wobei jeder Trocknungskammer wenigstens
ein Lüfter zur Beströmung ihres Nutzraumes mit Trocknungsmedium zugeordnet ist und
wobei den Trocknungskammern wenigstens eine Heizeinrichtung zur Erwärmung des Trocknungsmediums
zugeordnet ist.
[0004] Durch
DE 10 2008 045 829 A1 ist eine Trocknungsvorrichtung zum Trocknen hygroskopischer Güter bekannt, die einen
eine Mehrzahl von Trocknungskammern aufweisenden Trocknungskammer-Verbund und Beströmungsmittel
zum Einleiten von Luft aus wenigstens einer der Trocknungskammern in wenigstens eine
andere Trocknungskammer sowie eine Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Beströmungsmittel
aufweist.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Trocknungsvorrichtung weiter
zu verbessern.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
[0007] Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Trocknungsvorrichtung gemäß Anspruch
1 sind in den Ansprüchen 2 bis 24 angegeben.
[0008] Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist im Anspruch 25 angegeben. Die Ansprüche 26 bis
34 geben vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
an.
[0009] Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, den Energiebedarf des gesamten Trocknungskammer-Verbundes
oder zumindest eines Teiles davon während des Trocknungsprozesses zu optimieren.
[0010] In einer herkömmlichen Trocknungsvorrichtung mit mehreren Trocknungskammern werden
die Trocknungsvorgänge in den einzelnen Trocknungskammern unabhängig voneinander ausgeführt.
Hierzu wird zu trocknendes Gut, beispielsweise Schnittholz, in einer Trocknungsphase
mit erwärmter Luft beströmt, wobei die Luft Feuchtigkeit aus dem zu trocknenden Gut
aufnimmt und abgeführt wird. Entsprechende Trocknungsvorrichtungen werden auch als
Zu-/Ablufttrockner bezeichnet. Nachdem die Feuchtigkeit des zu trocknenden Gutes einen
bestimmten Wert erreicht hat und die Trocknungsphase damit abgeschlossen ist, beginnt
eine Abkühlphase. Während der Abkühlphase wird das getrocknete Gut sukzessive abgekühlt.
Wird beispielsweise Holz getrocknet, so kann das Holz am Ende der Trocknungsphase
beispielsweise eine Temperatur von 80°C haben. Um zu vermeiden, daß das Holz beschädigt
wird, wenn es auf Umgebungstemperatur gebracht wird, beispielsweise beim Öffnen eines
Tores der Trocknungsvorrichtung, ist die Abkühlphase häufig zwingend erforderlich.
[0011] Die am Ende der Trocknungsphase in der jeweiligen Trocknungskammer gespeicherte Wärme
wird bei den bekannten Verfahren nicht genutzt.
[0012] Im Rahmen der erfindungsgemäß vorgesehenen Optimierung des Energiebedarfes des Trockner-Verbundes
kann beispielsweise und insbesondere diese Speicherwärme genutzt werden. Ist in einer
Trocknungskammer eines Trocknungskammer-Verbundes ein Trocknungsvorgang abgeschlossen,
so kann die dann in dieser Trocknungskammer gespeicherte Wärme dadurch genutzt werden,
daß Luft aus dieser Trocknungskammer in eine andere Trocknungskammer des Verbundes
geleitet wird, in der sich das zu trocknende Gut noch in der Trocknungsphase befindet.
Hierbei wird aus der Trocknungskammer, in der der Trocknungsvorgang bereits abgeschlossen
ist, Speicherwärme genutzt, die nicht nur in dem getrockneten Gut und in der in der
Trocknungskammer enthaltenen Luft gespeichert ist, sondern auch in Bestandteilen der
Trocknungskammer, beispielsweise deren Wandungen.
[0013] Im Vergleich zu herkömmlichen Trocknungsvorrichtungen, bei denen in gewissem Maße
eine Wärmerückgewinnung über externe Wärmetauscher ausgeführt wird, ergibt sich erfindungsgemäß
eine vergleichbare Energieeffizienz, die aber mit einem viel geringeren apparativen
Aufwand realisiert wird. Externe Wärmetauscher könnten zwar noch zusätzlich installiert
werden. Dies würde die Wärmeeinsparung jedoch nur geringfügig erhöhen und damit wegen
des hohen apparativen Aufwandes nur in Sonderfällen sinnvoll sein. Da ein wichtiger
Teil des Wärmebedarfs der Trocknungskammern somit über Wärme gedeckt werden kann,
die in dem Trocknungskammer-Verbund ohnehin enthalten ist, ist es nicht erforderlich,
diesen Wärmebedarf durch Zuführen von zusätzlicher Energie zu decken.
[0014] Bei der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung ist wenigstens einer der Trocknungskammern
eine mit der Steuerungseinrichtung in Signalübertragungsverbindung stehende Sensoranordnung
zugeordnet zum Abfühlen von Strömungsverhältnissen einer in die Trocknungskammer einströmenden
Strömung. Hierbei weist die Sensoranordnung wenigstens zwei vorzugsweise in Strömungsrichtung
zueinander beabstandete Sensoren auf. Beispielsweise und insbesondere weist hierbei
die Sensoranordnung eine Mehrzahl von bandartig aufeinanderfolgenden und dadurch ein
Sensorband bildenden Einzelsensoren auf.
[0015] Beispielsweise kann die Sensoranordnung Temperatur- und/oder Feuchtigkeitssensoren
aufweisen, die in Strömungsrichtung der einströmenden Strömung zueinander beabstandet
sind. Über die zueinander beabstandeten Einzelsensoren kann bezüglich eines Strömungsparameters
der jeweiligen Strömung ein Gradient ermittelt werden, beispielsweise ein Temperatur-und/oder
Luftfeuchtigkeitsgradient. Anhand des Gradienten kann dann beispielsweise ermittelt
werden, ob Luft mit einer gewünschten Temperatur bzw. Luftfeuchtigkeit in die Trocknungskammer
einströmt und wie weit bereits eine Vermischung dieses Stromes mit der Kammerluft
an bestimmten Orten der Kammer erfolgt ist. Auf diese Weise können mit hoher Genauigkeit
Daten ermittelt werden, die eine besonders präzise Steuerung des Trocknungsprozesses
ermöglichen. Die präzise Steuerung des Trocknungsprozesses ermöglicht eine Optimierung
des Wärmebedarfes des Trocknungskammer-Verbundes während eines Trocknungsprozesses.
[0016] Beispielsweise kann eine Vielzahl von Einzelsensoren an einem stabartigen Träger
angeordnet sein, wobei der Träger entlang seiner Längsachse linear beweglich und/oder
drehbar angeordnet sein kann. Durch entsprechende Bewegung des Trägers können die
Sensoren an eine beliebige geeignete Stelle gebracht werden, um die dort herrschenden
Klimaverhältnisse abzufühlen.
[0017] Erfindungsgemäß ist es grundsätzlich ausreichend, wenn an dem Träger lediglich zwei
Sensoren angeordnet sind, die durch entsprechende Bewegung des Trägers jeweils an
die gewünschte Stelle gebracht werden können. Um eine gleichzeitige und räumlich hoch
aufgelöste Erfassung der Klimaverhältnisse in der Trocknungsvorrichtung zu ermöglichen,
ist es vorteilhaft, wenn an dem Träger eine Vielzahl von Einzelsensoren angeordnet
ist. Die räumliche Auflösung der erfaßten Daten ist hierbei umso höher, je höher die
Anzahl von ein Sensorband bildenden Einzelsensoren ist.
[0018] Durch die erfindungsgemäße Optimierung des Wärmebedarfes ist die Wirtschaftlichkeit
eines Trocknungskammer-Verbundes wesentlich erhöht worden. So ist beispielsweise mittels
des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Einsparung an Heizenergie in einer Größenordnung
von beispielsweise 10 bis 22% ermöglicht. Nachdem alleine in Deutschland derzeit etwa
30.000 Trocknungskammern betrieben werden, ermöglicht die Erfindung die Einsparung
erheblicher Mengen an Heizenergie.
[0019] Die Einsparung an Heizenergie führt unmittelbar zu geringeren CO
2-Emissionen, so daß das erfindungsgemäße Verfahren-nicht nur besonders ökonomisch,
sondern auch besonders umweltfreundlich ist.
[0020] Aufgrund der Einsparung von Energie und der Verringerung von CO
2-Emissionen weist die Erfindung eine hohe soziale Nützlichkeit auf.
[0021] Im Rahmen der erfindungsgemäß vorgesehenen Optimierung des Energiebedarfes kann nicht
nur Heizenergie eingespart werden, sondern beispielsweise auch Wasser. Während eines
Trocknungsvorganges kann es zunächst erforderlich sein, das zu trocknende Gut zu befeuchten.
Zu diesem Zweck wird in herkömmlichen Trocknungsvorrichtungen das zu trocknende Gut
mit Frischwasser befeuchtet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Befeuchtung
beispielsweise dadurch erfolgen, daß feuchte Luft, die im Rahmen eines Trocknungsvorganges
in einer der Trocknungskammern des Verbundes vorhanden ist, in eine andere Trocknungskammer
geleitet wird, in der eine Befeuchtung erforderlich ist. Die Verwendung von Frischwasser
erübrigt sich damit zumindest teilweise. Dies spart Kosten und entlastet die Umwelt.
[0022] Unter einer Optimierung des Energiebedarfes wird erfindungsgemäß verstanden, daß
der Trocknungsprozeß, der aus Trocknungsvorgängen besteht, die in den einzelnen Trocknungskammern
des Trocknungskammer-Verbundes ablaufen, so gesteuert wird, daß möglichst wenig Energie
verbraucht wird. Wie hoch im Vergleich zu bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen die
tatsächliche Energieersparnis ist, hängt von den jeweiligen Gegebenheiten des Trocknungskammer-Verbundes
und den Parametern der einzelnen Trocknungsvorgänge ab. Die von der Steuerungseinrichtung
auszuführende Optimierungsaufgabe hängt wiederum davon ab, auf welche Energieart sich
die Optimierung bezieht. So können sich beispielsweise unterschiedliche Steuerungsprogramme
ergeben, je nachdem hinsichtlich welcher Energieart eine Optimierung ausgeführt wird.
Beispielsweise kann sich bei einer Optimierung hinsichtlich des Bedarfes an Heizenergie
ein anderes Steuerungsprogramm ergeben, als bei einer Optimierung hinsichtlich des
Bedarfes an Wasser.
[0023] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung können
die Trocknungskammern eines Trocknungskammer-Verbundes entsprechend den jeweiligen
Anforderungen in beliebiger Weise miteinander kommunizieren. So ist es erfindungsgemäß
möglich, daß eine Trocknungskammer mit einer einzelnen oder mehreren der übrigen Trocknungskammern
kommuniziert. Die strömungstechnische Verschaltung der Trocknungskammern miteinander
kann hierbei während des Trocknungsvorganges entsprechend dem Steuerungsprogramm zeitschnell
verändert werden. Im Ergebnis kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen
Vorrichtung somit grundsätzlich jede der Trocknungskammern mit jeder anderen Trocknungskammer
strömungstechnisch kommunizieren.
[0024] Erfindungsgemäß kann beispielsweise eine der Trocknungskammern einem Wechselklima
unterworfen werden, indem die Umwälzung und Erwärmung bzw. die Zufuhr warmer Trocknungsluft
in dieser Trocknungskammer unterbrochen wird. Erfahrungsgemäß führt diese Unterbrechung
nicht zu einer Unterbrechung des Trocknungsvorganges. Vielmehr setzt sich der Trocknungsvorgang
auch nach Unterbrechung der Warmluftzufuhr zum zu trocknenden Gut über einen bestimmten
Zeitraum fort.
[0025] Erfindungsgemäß kann die Optimierung des Energiebedarfes für den gesamten Trocknungskammer-Verbund
ausgeführt werden. Hierbei werden die in sämtlichen Trocknungskammern laufenden Trocknungsvorgänge
in die Optimierung einbezogen. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch möglich, lediglich
einzelne Trocknungskammern in die Optimierung einzubeziehen, beispielsweise dann,
wenn in einer Trocknungskammer ein hinsichtlich des zu trocknenden Gutes besonders
sensibler Trocknungsvorgang läuft, bei dem die Trocknungsparameter besonders exakt
eingehalten werden müssen. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch möglich, in dem Trocknungskammer-Verbund
wenigstens einen Unterverbund zu bilden, für den dann eine Optimierung des Energiebedarfes
ausgeführt wird. Hierbei kann durch Optimierung des Energiebedarfes für den Unterverbund
bezogen auf den gesamten Trocknungskammer-Verbund eine Teiloptimierung des Energiebedarfes
ausgeführt werden. Die Bildung von Unterverbünden und die Optimierung des Energiebedarfes
für den jeweiligen Unterverbund kann jedoch auch verwendet werden, um für den gesamten
Trocknungskammer-Verbund eine Optimierung des Energiebedarfes auszuführen.
[0026] Die Trocknungskammern der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung können auf beliebige
Weise beschickt werden. Beispielsweise kann erfindungsgemäß auch eine Gleiswagenbeschickung
verwendet werden.
[0027] Als Trocknungsmedium wird erfindungsgemäß vorzugsweise Luft verwendet. Es ist jedoch
auch möglich, anstelle von oder zusätzlich zu Luft andere gasförmige Trocknungsmedien
zu verwenden.
[0028] Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit der
Trocknung beliebiger hygroskopischer Güter verwendbar. Beispielsweise und insbesondere
kann es sich bei dem zu trocknenden Gut um Holz, insbesondere Schnittholz, handeln.
[0029] Bei der Steuerungseinrichtung kann es sich erfindungsgemäß um einen Rechner, insbesondere
einen PC, handeln. Entsprechende Rechner stehen mit hoher Rechenleistung zur Verfügung
und sind zur Ausführung auch komplexer Optimierungsaufgaben geeignet.
[0030] Die Klappenteile können erfindungsgemäß einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.
Erstrecken sich die Klappenteile in Richtung ihrer Schwenkachse beispielsweise entlang
der Breitenausdehnung einer Trocknungskammer, so können sie beispielsweise entlang
dieser Breitenausdehnung mehrteilig ausgebildet sein. Die so gebildeten Einzel-Klappenteile
können wiederum unabhängig voneinander beweglich sein.
[0031] Das erfindungsgemäße Trocknungsverfahren ist bereits bei einem lediglich aus zwei
Trocknungskammern bestehenden Trocknungskammer-Verbund vorteilhaft. Seine Vorteile
erschließen sich jedoch besonders bei Trocknungskammer-Verbünden, die mehr als zwei
Trocknungskammern aufweisen. Die Anzahl der Trocknungskammern ist hierbei innerhalb
weiter Grenzen wählbar. Die Trocknungskammern, die nachfolgend auch kurz als Kammern
bezeichnet werden, können in Reihe und/oder im Block angeordnet sein, wobei eine Beschickung
des Trocknungskammer-Verbundes von einer Seite oder von beiden Seiten möglich sein
kann.
[0032] Erfindungsgemäß ist es grundsätzlich ausreichend, wenn die Sensoranordnung lediglich
zwei Einzelsensoren aufweist. Um die räumliche Auflösung bei der Erfassung der Strömungsverhältnisse
zu erhöhen, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Sensoranordnung
eine Mehrzahl von bandartig aufeinanderfolgenden und dadurch ein Sensorband bildenden
Einzelsensoren aufweist.
[0033] Die Einzelsensoren können nach einem beliebigen geeigneten Wirkprinzip arbeiten.
Vorzugsweise kann hierbei wenigstens ein Einzelsensor ein Temperatursensor und/oder
ein Luftfeuchtigkeitssensor und/oder ein Luftgeschwindigkeitssensor und/oder ein Druckdifferenzsensor
sein, wie dies eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vorsieht.
[0034] Erfindungsgemäß kann eine Sensoranordnung nicht gleichartige, also nach unterschiedlichen
Wirkprinzipien arbeitende Einzelsensoren aufweisen. Um bei der Erfassung der Strömungsverhältnisse
einen Gradienten zu ermitteln, beispielsweise einen Temperatur- und/oder Luftfeuchtigkeitsgradienten,
sieht eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Sensoranordnung
wenigstens zwei gleichartige Sensoren aufweist. Unter gleichartigen Sensoren werden
in diesem Kontext Sensoren verstanden, die nach dem gleichen Wirkprinzip arbeiten,
also beispielsweise eine Temperaturmessung ausführen.
[0035] Die Zuordnung der Sensoranordnung bzw. der Sensoranordnungen zu den Trocknungskammern
ist innerhalb weiter Grenzen wählbar. Insoweit sehen vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung vor, daß jeder Trocknungskammer eine eigene Sensoranordnung zugeordnet
ist und/oder daß wenigstens zwei Trocknungskammern eine gemeinsame Sensoranordnung
zugeordnet ist. Im Minimalfall kann beispielsweise eine Sensoranordnung mit lediglich
zwei Einzelsensoren zwei Trocknungskammern zugeordnet sein, so daß der eine Einzelsensor
der einen und der andere Einzelsensor der anderen Trocknungskammer zugeordnet ist.
Soweit jeder Trocknungskammer eine eigene Sensoranordnung oder wenigstens einem Teil
der Trocknungskammern eine eigene Sensoranordnung zugeordnet ist, ist es zweckmäßig,
wenn die unterschiedlichen Trocknungskammern zugeordneten Einzelsensoren gleichartig
ausgebildet sind, also nach dem gleichen Wirkprinzip arbeiten.
[0036] Die Einzelsensoren können an beliebiger geeigneter Stelle in den Trocknungskammern
sowohl in dem jeweiligen Nutzraum der Trocknungskammer als auch in wenigstens einem
die Trocknungskammern miteinander verbindenden Strömungskanal angeordnet sein, wobei
die Einzelsensoren auf beliebige geeignete Weise an Bauteilen der Trocknungskammer
angeordnet sein können. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht insoweit
vor, daß eine Mehrzahl von Einzelsensoren an einem gemeinsamen Träger angeordnet ist.
[0037] Um zeitlich aufeinanderfolgend an unterschiedlichen Stellen des Trocknungskammer-Verbundes
Messungen hinsichtlich der Strömungsverhältnisse auszuführen, sieht eine vorteilhafte
Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform vor, daß der Träger beweglich angeordnet
ist.
[0038] Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Ausführungsform mit dem Träger sieht vor,
daß derselbe stangenartig ausgebildet ist. Beispielsweise kann der Träger durch ein
Rohr gebildet sein, an dessen Außenfläche eine Mehrzahl von Einzelsensoren angeordnet
ist und in dessen Inneren elektrische Leitungen der Einzelsensoren geführt sind.
[0039] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Ausführungsform mit dem beweglichen Träger sieht
vor, daß der Träger linear beweglich und/oder drehbar ist, wobei dem Träger wenigstens
ein Linearantrieb und/oder wenigstens ein Drehantrieb zugeordnet sein kann. In Kombination
der vorgenannten Ausführungsform kann eine Mehrzahl von Einzelsensoren an einem stangenartigen
Träger angeordnet sein, der sowohl linear beweglich als auch drehbar ist. Auf diese
Weise kann die Position der Einzelsensoren und damit der Sensoranordnung(en) innerhalb
weiter Grenzen verändert werden.
[0040] Um die Energieeffizienz der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter zu steigern, sieht
eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wenigstens einen außerhalb der Trocknungskammern
angeordneten Außenklimasensor vor, der vorzugsweise an dem Träger angeordnet ist.
Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, das Außenklima in die Steuerung der Trocknungsvorrichtung
einzubeziehen und sich während des Trocknungsprozesses ergebende Änderungen des Außenklimas
bei der Steuerung zu berücksichtigen.
[0041] Bei der Ausführungsform mit ein Sensorband bildenden Einzelsensoren sieht eine vorteilhafte
Weiterbildung vor, daß wenigstens zwei zueinander beabstandete Sensorbänder vorgesehen
sind. Bei dieser Ausführungsform ist es beispielsweise möglich, daß wenigstens ein
Sensorband im wesentlichen horizontal und/oder wenigstens ein Sensorband im wesentlichen
vertikal angeordnet ist. Beispielsweise ist es möglich, in einem die Trocknungskammern
miteinander verbindenden Strömungskanal ein im wesentlichen horizontal angeordnetes
Sensorband vorzusehen, während im Nutzraum wenigstens einer Trocknungskammer ein im
wesentlichen vertikal angeordnetes Sensorband vorgesehen ist. Es ist erfindungsgemäß
auch möglich, im Nutzraum wenigstens einer Trocknungskammer ein im wesentlichen horizontal
angeordnetes Sensorband vorzusehen. In diesem Kontext sehen andere vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung vor, daß wenigstens ein Sensorband in einem wenigstens zwei Trocknungskammern
verbindenden Strömungskanal angeordnet ist und/oder daß wenigstens ein Sensorband
in einem Nutzraum einer Trocknungskammer angeordnet ist.
[0042] Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Ausführungsform mit wenigstens zwei Sensorbändern
sieht vor, daß wenigstens zwei Sensorbänder im wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet
sind.
[0043] Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die durch die Steuerungseinrichtung
ansteuerbaren Beströmungsmittel
- wenigstens einen Querventilator zum Einleiten von Luft aus wenigstens einer der Trocknungskammern
in wenigstens eine andere Trocknungskammer und/oder
- wenigstens ein Umluftventilator zum Umwälzen der Luft innerhalb einer zugeordneten
Trocknungskammer und/oder
- pro Trocknungskammer wenigstens eine verschließbare Zuluftöffnung zur Zuführung von
Frischluft zu der Trocknungskammer und wenigstens eine verschließbare Abluftöffnung
zur Abführung von Abluft aus der Trocknungskammer und/oder
- wenigstens eine Absperreinrichtung zum Trennen des Nutzraumes einer Trocknungskammer
von einem Strömungskanal, über den der Trocknungskammer Luft aus wenigstens einer
anderen Trocknungskammer zuführbar ist oder zugeführt wird,
aufweisen. Hierbei sind Anzahl und Ausgestaltung der Bestandteile der Beströmungsmittel
innerhalb weiter Grenzen wählbar.
[0044] Die Absperreinrichtung kann hierbei insbesondere stufenlos zwischen einer Schließposition,
in der sie den Nutzraum der Trocknungskammer von dem Strömungskanal trennt, und einer
Offenposition, in der die Trocknungskammer in strömungstechnischer Verbindung mit
dem Strömungskanal steht, beweglich sein. In Zwischenstellungen übernimmt die Absperreinrichtung
dann eine Dosierfunktion.
[0045] Eine vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildung der Absperreinrichtung sieht vor,
daß wenigstens eine Trocknungskammer wenigstens eine klappenartige Absperreinrichtung
aufweist, die wenigstens zwei relativ zueinander bewegliche Klappenteile aufweist,
die in einer Offenstellung eine Strömungsöffnung der Trockenkammer freigeben und in
einer Schließstellung die Strömungsöffnung verschließen. Dadurch, daß die Absperreinrichtung
wenigstens zwei Klappenteile aufweist, kann sie verschiedene Funktionen ausführen.
Beispielsweise kann wenigstens eines der Klappenteile in der Offenstellung als Strömungsleitblech
dienen. Ein anderes Klappenteil kann beispielsweise dazu dienen, einen bei Benutzung
der Trocknungskammer zwischen der Oberseite des zu trocknenden Gutes und der Decke
oder Zwischendecke der Trocknungskammer verbleibenden Freiraum zu verschließen und
dadurch zu verhindern, daß dieser Raum einen Bypass für eine in die Kammer einströmende
Strömung bildet. Damit ist sichergestellt, daß die Strömung des Trocknungsmediums
die Trocknungskammer erst verläßt, nachdem sie das zu trocknende Gut durchströmt hat.
Die im Anspruch 19, dem eine eigenständige erfinderische Bedeutung zukommt, definierte
Absperreinrichtung ist somit multifunktional gestaltet.
[0046] Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, daß die
Absperreinrichtung zum Trennen des Nutzraumes einer Trocknungskammer von einem Strömungskanal,
über den der Trocknungskammer Trocknungsmedium aus wenigstens einer anderen Trocknungskammer
zuführbar ist oder zugeführt wird, ausgebildet ist.
[0047] Die Klappenteile können entsprechend den jeweiligen Anforderungen in beliebiger geeigneter
Weise beweglich sein. Eine vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildung sieht insoweit
vor, daß die Klappenteile schwenkbar gelagert sind.
[0048] Grundsätzlich kann die Bewegung der Klappenteile aneinander gekoppelt sein. Eine
vorteilhafte Weiterbildung sieht jedoch insoweit vor, daß die Klappenteile unabhängig
voneinander beweglich sind. Auf diese Weise sind die Möglichkeiten der Strömungsleitung
durch die Klappenteile nochmals erweitert.
[0049] Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der Absperreinrichtung sieht vor,
daß wenigstens eines der Klappenteile zum Verschließen eines bei Benutzung der Trocknungskammern
zwischen deren Decke oder Zwischendecke und dem zu trocknenden Gut gebildeten Freiraumes
ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine "Bypass-Strömung" des Trocknungsmediums
durch den Freiraum von einer Eintrittsöffnung direkt zu einer Austrittsöffnung vermieden
und sichergestellt, daß das Trocknungsmedium das zu trocknende Gut durchströmt. Auf
diese Weise ist die Energieeffizienz der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter verbessert.
[0050] Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß wenigstens ein Klappenteil
im Bereich der Decke oder Zwischendecke angelenkt ist.
[0051] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Energieeffizienz nicht nur dadurch gesteigert
werden, daß Speicherwärme aus den einzelnen Trocknungskammern genutzt wird. Insbesondere
ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, sogenannte "Totwärme" zu vermeiden.
Hierbei wird unter "Totwärme" folgendes verstanden: Wird einer Trocknungskammer über
eine Zuluftöffnung Zuluft als Trocknungsmedium zugeführt, so ist es im Sinne einer
möglichst hohen Energieeffizienz erforderlich, daß das Trocknungsmedium erst dann
über die Abluftöffnung abgeleitet wird, wenn es das zu trocknende Gut durchströmt
hat. Werden in ihrer Drehrichtung umkehrbare (reversierbare) Ventilatoren verwendet,
so ist es möglich, daß bei einer ersten Drehrichtung der Ventilatoren das erwärmte
Trocknungsmedium in der gewünschten Weise das zu trocknende Gut durchströmt und daran
anschließend über die Abluftöffnung abgeleitet wird, während bei der entgegengesetzten
Drehrichtung der Ventilatoren ein Teil der Strömung des warmen Trocknungsmediums direkt
von der Zuluftöffnung zu der Abluftöffnung strömt. Die in dem letztgenannten Fall
für die Trocknung des zu trocknenden Gutes nicht benutzte Wärme wird als "Totwärme"
bezeichnet. Da durch die "Totwärme" im Ergebnis ein Teil der aufgewendeten Heizenergie
nutzlos vergeudet wird, belastet die "Totwärme" in erheblichem Maße die Umwelt.
[0052] Insoweit löst sich die Erfindung von dem Gedanken, das Öffnen und Schließen der Zu-
und Abluftöffnungen einer Kammer synchron zu gestalten. Erfindungsgemäß können vielmehr
die Zuluft- und Abluftöffnungen asynchron angesteuert werden. Insoweit sieht eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß die einer Trocknungskammer zugeordnete
Zuluftöffnung geöffnet und die zugeordnete Abluftöffnung geschlossen wird und daß
ein aus der Trocknungskammer stammender Luftstrom zu der Abluftöffnung einer anderen
Trocknungskammer geleitet wird. Auf diese Weise ist "Totwärme" auf effiziente Weise
vermeidbar, so daß die Energieeffizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter gesteigert
ist.
[0053] Als Trocknungsmedium kann erfindungsgemäß Luft verwendet werden. Es ist jedoch erfindungsgemäß
auch möglich, ein anderes gasförmiges Medium, beispielsweise überhitzten Dampf zu
verwenden. Das Grundprinzip der Erfindung läßt sich von Trocknungsvorrichtungen bzw.
Trocknungsverfahren in gleichwirkender Weise auch auf andere Vorrichtungen bzw. Verfahren
übertragen, bei denen hygroskopische Güter behandelt werden. Zum Gegenstand der Erfindung
gehören damit beispielsweise auch Dämpfvorrichtungen, bei denen hygroskopische Güter,
beispielsweise Holz, gedämpft werden. Eine entsprechende Dämpfvorrichtung weist dann
erfindungsgemäß einen eine Mehrzahl von Dämpfkammern aufweisenden Dämpfkammer-Verbund
sowie Beströmungsmittel zum Einleiten eines Bedämpfungsmediums aus wenigstens einer
der Dämpfkammern in wenigstens eine andere Dämpfkammer auf. Auch das erfindungsgemäße
Verfahren läßt sich in entsprechender Weise sinngemäß auch auf andere Verfahren zum
Behandeln hygroskopischer Güter übertragen.
[0054] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Dabei bilden alle beschriebenen, in der Zeichnung dargestellten und in den Patentansprüchen
beanspruchten Merkmale für sich genommen sowie in beliebiger Kombination miteinander
den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen
sowie deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Beschreibung bzw. Darstellung
in der Zeichnung.
[0055] Es zeigt:
- Fig. 1
- einen Vertikalschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung,
- Fig. 2
- einen Grundriß der Trocknungsvorrichtung gemäß Fig. 1,
- Fig. 3
- einen weiteren Vertikalschnitt der Trocknungsvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer zu
Fig. 1 um 90° versetzten Schnittebene,
- Fig. 4
- in zu Fig. 2 ähnlicher Darstellung ein Detail,
- Fig. 5
- ein Blockschaltbild einer Steuerungseinrichtung der Trocknungsvorrichtung gemäß Fig.
1,
- Fig. 6
- in gleicher Darstellung wie Fig. 2 die Trocknungsvorrichtung gemäß Fig. 2 in einem
ersten exemplarischen Betriebszustand,
- Fig. 7
- in gleicher Darstellung wie Fig. 6 die Trocknungsvorrichtung gemäß Fig. 2 in einem
zweiten exemplarischen Betriebszustand,
- Fig. 8A
- zur Erläuterung eines Details des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Schemadarstellung
zweier Trocknungskammern der Trocknungsvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer ersten Konstellation,
- Fig. 8B
- in gleicher Darstellung wie Fig. 8A die Trocknungskammern in einer zweiten Konstellation,
- Fig. 9
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Absperreinrichtung mit zwei
relativ zueinander beweglichen Klappenteilen in einer ersten Position der Klappenteile,
- Fig. 10
- die Absperreinrichtung gemäß Fig. 9 in einer zweiten Position der Klappenteile,
- Fig. 11
- in gleicher Darstellung wie Fig. 9 die Absperreinrichtung in einer dritten Position
der Klappenteile und
- Fig. 12
- in gleicher Darstellung wie Fig. 9 die Absperreinrichtung gemäß Fig. 9 in einer vierten
Position der Klappenteile.
[0056] In den Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. sich entsprechende Bauteile mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
[0057] In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung
2 zum Trocknen hygroskopischer Güter dargestellt, die einen Trocknungskammer-Verbund
mit einer Mehrzahl von Trocknungskammern aufweist. In Fig. 1 sind exemplarisch vier
Trocknungskammern dargestellt und mit A, B, C und D bezeichnet. Form, Aufbau und Anzahl
der Trocknungskammern sind jedoch innerhalb weiter Grenzen wählbar. Nachfolgend wird
ausschießlich die Trocknungskammer A näher erläutert. Die Trocknungskammern B, C und
D sind entsprechend aufgebaut, und ihre Komponenten sind mit Bezugszeichen versehen,
die den Bezugszeichen der Komponenten der Trocknungskammer A entsprechen.
[0058] Die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung 2 weist Beströmungsmittel zum Einleiten
von Trocknungsmedium, insbesondere Luft, aus wenigstens einer der Trocknungskammern
in wenigstens eine andere Trocknungskammer auf. Diese Beströmungsmittel werden weiter
unten anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert.
[0059] Die Trocknungsvorrichtung 2 weist ferner eine Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung
der Beströmungsmittel auf. Diese Steuerungseinrichtung wird weiter unten anhand von
Fig. 5 näher erläutert.
[0060] Die Trocknungsvorrichtung 2 ist insbesondere zur Durchführung eines erfindungsgemäßen
Verfahrens geeignet.
[0061] Die Trocknungsvorrichtung 2 arbeitet nach dem Prinzip der Zu-/Abluft-Trocknung, bei
der dem Nutzraum 6 der Trocknungskammer A, in dem zu trocknendes Gut 8 aufgenommen
ist, ein erwärmtes Trocknungsmedium zugeführt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei dem zu trocknenden Gut 8 um gestapeltes Schnittholz. Die Trocknungsvorrichtung
2 ist jedoch auch zum Trocknen anderer hygroskopischer Güter geeignet. Bei der Zu-/Abluft-Trocknung
wird über pro Trocknungskammer A wenigstens eine Zuluftöffnung Frischluft als Trocknungsmedium
zugeführt. Hierzu weist die Trocknungskammer A wenigstens eine Zuluftöffnung auf.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Trocknungskammer A drei Zuluftöffnungen
auf, von denen der Übersichtlichkeit halber lediglich eine Zuluftöffnung mit dem Bezugszeichen
10 versehen ist.
[0062] Fig. 2 zeigt einen Grundriß der Trocknungsvorrichtung 2. Über die Zuluftöffnungen
10 zugeführte Frischluft wird über wenigstens eine Heizeinrichtung erwärmt und durchströmt
danach das zu trocknende Gut 8. In Fig. 2 sind exemplarisch zwei Heizeinrichtungen
in Form von Heizregistern 12, 14 dargestellt. Nach dem Durchströmen des zu trocknenden
Gutes 8 kann das Trocknungsmedium, das Feuchtigkeit aus dem zu trocknenden Gut 8 aufgenommen
hat, entweder über Abluftöffnungen, von denen in Fig. 2 lediglich eine Abluftöffnung
mit dem Bezugszeichen 16 versehen ist, aus der Trocknungsvorrichtung 2 nach außen
abgeleitet oder im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens in wenigstens eine der
anderen Trocknungskammern B, C und D eingeleitet werden. Zum Umwälzen der Luft in
dem Nutzraum 6 der Trocknungskammer A weisen die Beströmungsmittel eine Mehrzahl von
Umluft-Ventilatoren auf, von denen in Fig. 2 lediglich ein Umluft-Ventilator mit dem
Bezugszeichen 18 versehen ist.
[0063] Um erfindungsgemäß Luft aus einer der Trocknungskammern A, B, C und D in eine der
anderen Trocknungskammern einzuleiten, sind die Trocknungskammern A, B, C und D strömungstechnisch
miteinander verbindbar. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist den Trocknungskammern
A, B, C und D jeweils ein eigener Strömungskanal 20a, 20b, 20c und 20d zugeordnet.
Jeweils benachbarte der Strömungskanäle 20a bis 20d, also beispielsweise die Strömungskanäle
20a und 20b der Trocknungskammern A und B, sind über jeweils eine Öffnung miteinander
verbunden, die in Bezug auf die Strömungskanäle 20a und 20b mit dem Bezugszeichen
22 versehen ist. Zum Einleiten von Luft aus dem Strömungskanal 20a in den Strömungskanal
20b weisen die Beströmungsmittel einen Querventilator 24 auf, der im Bereich der Öffnung
22 angeordnet ist und beispielsweise als Rohrlüfter ausgebildet sein kann. Der Querventilator
24 ist reversierbar ausgebildet und kann beispielsweise mittels eines Frequenzumrichters
angesteuert werden. Gegebenenfalls kann die Öffnung 22 durch eine Absperreinrichtung,
beispielsweise eine Klappe oder Jalousie 23 (vgl. Fig. 1), verschlossen werden. Es
ist jedoch auch möglich, eine Luftströmung zwischen den Strömungskanälen 20a und 20b
nach Richtung und Geschwindigkeit ausschließlich unter Verwendung des Querventilators
24 einzustellen.
[0064] Wird die Strömungsrichtung des Trocknungsmediums in der Trocknungskammer A durch
Umsteuern (Reversieren) der Umluftventilatoren 18 und des Querventilators 24 umgekehrt,
so fungieren die zuvor als Zuluftöffnungen fungierenden Öffnungen 10 als Abluftöffnungen,
während die zuvor als Abluftöffnungen fungierenden Öffnungen 16 dann als Zuluftöffnungen
fungieren.
[0065] Fig. 3 zeigt einen weiteren Vertikalschnitt durch die Trocknungsvorrichtung 2 gemäß
Fig. 1. Zum Trennen des Nutzraumes 6 der Trocknungskammer A von dem zugeordneten Strömungskanal
20a weisen die Beströmungsmittel bei diesem Ausführungsbeispiel Absperreinrichtungen
auf, die in Fig. 3 mit den Bezugszeichen 26, 28 versehen sind. Nachfolgend wird lediglich
die Absperreinrichtung 26 näher erläutert. Die Absperreinrichtung 28 ist entsprechend
aufgebaut. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Absperreinrichtung 26
durch eine Klappe gebildet, die schwenkbar und in Richtung eines Doppelpfeiles 30
beweglich gelagert ist. In einer Offenstellung gibt die Absperreinrichtung 26 eine
Öffnung 32 zwischen dem Strömungskanal 20a und dem Nutzraum 6 der Trocknungskammer
A frei, während in einer Schließstellung der Nutzraum 6 der Trocknungskammer A strömungstechnisch
von dem Strömungskanal 20a getrennt ist. Fig. 3 zeigt die Absperreinrichtung 26 in
einer Zwischenstellung, in der sie ein im Hinblick auf die Zuführung des Trocknungsmediums
zu dem Nutzraum 6 der Trocknungskammer A eine Dosierfunktion hat.
[0066] Wie in Fig. 3 bei dem Bezugszeichen 34 angeordnet, kann in dem Strömungskanal 20a
eine Heizeinrichtung, beispielsweise in Form eines Heizregisters, angeordnet sein.
Das Bezugszeichen 36 bezeichnet eine Befeuchtungseinrichtung, mittels derer über die
Zuluftöffnung 10 zugeführtes Trocknungsmedium befeuchtet werden kann, falls entsprechend
den jeweiligen Verhältnissen erforderlich, um ein bestimmtes Trocknungsklima im Nutzraum
6 der Trocknungskammer A einzustellen.
[0067] Bei der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung 2 kann somit einerseits der Nutzraum
jeder Trocknungskammer A, B, C und D durch entsprechendes Betätigen der zugeordneten
Absperreinrichtungen, beispielsweise der Absperreinrichtungen 26 und 28, mit dem jeweils
zugeordneten Strömungskanal 20a, 20b, 20c bzw. 20d strömungstechnisch in Verbindung
gebracht oder von demselben getrennt werden. Gleichzeitig können benachbarte Strömungskanäle
20a und 20b, strömungstechnisch miteinander in Verbindung gebracht werden. Im Ergebnis
ist es erfindungsgemäß somit möglich, Luft aus einer der Verbindungskammern A, B,
C und D in wenigstens eine der anderen Trocknungskammern A, B, C und D einzuleiten.
Durch entsprechende Ansteuerung der Strömungsmittel können die Trocknungskammern A,
B, C und D in beliebiger Weise strömungstechnisch miteinander verschaltet werden.
[0068] Erfindungsgemäß ist wenigstens einer der Trocknungskammern A, B, C und D eine mit
einer Steuerungseinrichtung (vgl. weiter unten die Beschreibung von Fig. 5) in Signalübertragungsverbindung
stehende Sensoranordnung zugeordnet zum Abfühlen von Strömungsverhältnissen einer
in die Trocknungskammer einströmenden oder aus der Trocknungskammer ausströmenden
Strömung. Diese Sensoranordnung wird nachfolgend anhand von Fig. 4 näher erläutert.
[0069] Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Einzelheit der Trocknungsvorrichtung
2 im Bereich der Strömungskanäle 20a, 20b, 20c und 20d. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Trocknungskammer A eine Sensoranordnung 38a zugeordnet, die bei diesem Ausführungsbeispiel
drei Einzelsensoren 40, 42, 44 aufweist. In hierzu entsprechender Weise sind den Trocknungskammern
B, C und D Sensoranordnungen 38b, 38c und 38d zugeordnet und zu der Sensoranordnung
38a entsprechend aufgebaut. Nachfolgend wird lediglich die Sensoranordnung 38a näher
erläutert.
[0070] Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind die Einzelsensoren 40, 42, 44 bandartig aufeinanderfolgend
und dadurch ein Sensorband bildend angeordnet, wobei die Sensoranordnungen 38a, 38b,
38c und 38d an einem gemeinsamen Träger 46 angeordnet sind, der bei diesem Ausführungsbeispiel
stabartig ausgebildet ist. Dem Träger 46 ist einerseits ein Linearantrieb zugeordnet,
so daß der Träger 46 in Richtung eines Doppelpfeiles 48 linear beweglich ist. Andererseits
ist dem Träger 46 ein Drehantrieb zugeordnet, so daß der Träger 46 um seine Längsachse
drehbar ist.
[0071] Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, erstreckt sich der Träger 46 durch zwischen den Strömungskanälen
20a, 20b, 20c und 20d gebildete Öffnungen.
[0072] Zum Abfühlen des außerhalb der Trocknungsvorrichtung 2 herrschenden Außenklimas ist
an dem Träger 46 ein Außenklimasensor 50 angeordnet. Hierzu ist der Träger 46 durch
eine in der Außenwandung 52 der Trocknungsvorrichtung 2 gebildete Öffnung 54 herausgeführt.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, erstreckt sich der Träger 46 durch sämtliche Strömungskanäle
20a, 20b, 20c und 20d.
[0073] Die Einzelsensoren 40, 42, 44 können nach einem beliebigen geeigneten Wirkprinzip
arbeiten, beispielsweise als Temperatur- und/oder Luftfeuchtigkeitssensoren ausgestaltet
sein. Zweckmäßigerweise sind die Einzelsensoren 40, 42, 44 symmetrisch zu den jeweiligen
Trennwänden zwischen benachbarten Kammern angeordnet.
[0074] Die Sensoranordnung 38a ermöglicht es, die Strömungsverhältnisse einer in die jeweilige
Trocknungskammer einströmenden oder aus der Trocknungskammer A ausströmenden Strömung
des Trocknungsmediums abzufühlen. Insbesondere können hierbei die Temperatur und/oder
Feuchtigkeit des strömenden Trocknungsmediums ermittelt werden. Die Ausgangssignale
der Sensoranordnung 38a, 38b, 38c und 38d werden erfindungsgemäß herangezogen, um
den Trocknungsprozess in der Trocknungsvorrichtung 2 zu steuern bzw. zu regeln.
[0075] Fig. 5 zeigt ein stark schematisiertes steuerungstechnisches Blockschaltbild der
Trocknungsvorrichtung 2. Ausgangssignale der Sensoranordnungen 38a, 38b, 38c und 38d
werden einer Steuerungseinrichtung 56 zugeführt, die beispielsweise durch einen Steuerungsrechner
gebildet sein kann. Der Steuerungseinrichtung 56 werden außerdem Ausgangssignale des
Außenklimasensors 50 zugeführt. Durch einen Pfeil 58 ist in Fig. 5 angedeutet, daß
der Steuerungseinrichtung 56 noch weitere Signale zugeführt werden können, insbesondere
Ausgangssignale von in den Nutzräumen der Trocknungskammern A, B, C und D angeordneten
Sensoren. Die Steuerungseinrichtung 56 ermittelt während des Trocknungsprozesses ein
Steuerungsprogramm zur Ansteuerung der Beströmungsmittel. Im Rahmen eines erfindungsgemäßen
Verfahrens wird das Steuerungsprogramm von der Steuerungseinrichtung derart ermittelt,
daß der Energiebedarf des gesamten Trocknungskammer-Verbundes 4 oder eines Teiles
davon während des Trocknungsprozesses optimiert wird, wobei mittels der Sensoranordnungen
38a, 38b, 38c und 38d die Strömungsverhältnisse wenigstens einer in eine der Trocknungskammern
A, B, C und D einströmenden oder aus der Trocknungskammer A, B, C bzw. D ausströmenden
Luftströmung abgefühlt und in die Ermittlung der Steuerungsprogrammes einbezogen werden.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann insbesondere der Bedarf an Heizenergie
optimiert werden.
[0076] In Fig. 5 sind die Beströmungsmittel durch deren der Trocknungskammer A zugeordnete
Bestandteile symbolisiert, also durch die Absperreinrichtungen 26, 28, die Umluftventilatoren
18, den Querventilator 24 und die Zu- und Abluftöffnungen 10, 16 sowie die Jalousie
23. Die den anderen Trocknungskammern B, C und D zugeordneten Bestandteile der Beströmungsmittel
sind im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens selbstverständlich ebenfalls durch
die Steuerungseinrichtung 56 ansteuerbar. Durch einen Pfeil 60 ist in Fig. 5 symbolisiert,
daß durch die Steuerungseinrichtung 56 entsprechend den jeweiligen Anforderungen auch
andere Bestandteile der Trocknungsvorrichtung 2 angesteuert werden können.
[0077] Die Durchführung eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
nachfolgend anhand der Figuren 6 und 7 näher erläutert.
[0078] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Steuerungsprogramm von der Steuerungseinrichtung
derart ermittelt, daß der Energiebedarf des gesamten Trocknungskammer-Verbundes 4
oder eines Teiles davon während des Trocknungsprozesses optimiert wird, wobei die
Strömungsverhältnisse wenigstens einer in eine Trocknungskammer A, B, C bzw. D einströmenden
oder aus der Trocknungsvorrichtung ausströmenden Luftströmung abgefühlt und in die
Ermittlung des Steuerungsprogrammes einbezogen werden. Die Optimierung des Energiebedarfes
kann beispielsweise so erfolgen, daß der Bedarf an den Heizeinrichtungen der Trocknungsvorrichtung
2 zugeführter Heizenergie minimiert wird.
[0079] Die Figuren 6 und 7 stellen rein exemplarisch mögliche strömungstechnische Verschaltungen
der Trocknungskammern A, B, C und D im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
Erfindungsgemäß sind jedoch auch beliebige andere Verschaltungen möglich.
[0080] Fig. 6 zeigt eine Konstellation, bei der der Trocknungsvorgang in der Kammer A bereits
abgeschlossen ist und Speicherwärme in Form von Wärme zur Verfügung steht, die in
dem zu trocknenden Gut 6, den Bestandteilen der Trocknungskammer A und in in der Trocknungskammer
A enthaltener Luft gespeichert ist. Diese Speicherwärme kann beispielsweise genutzt
werden, um einen in der Tröcknungskammer C laufenden Trocknungsvorgang voranzutreiben.
Zu diesem Zweck wird eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Nutzraum 6a
der Trocknungskammer A und dem Nutzraum 6c der Trocknungskammer C hergestellt. Zur
Herstellung dieser strömungstechnischen Verbindung werden zunächst die Absperreinrichtungen
26 und 28 der Trocknungskammer A geöffnet, so daß deren Nutzraum 6 mit dem Strömungskanal
20a in strömungstechnischer Verbindung steht. In hierzu entsprechender Weise werden
der Strömungskammer C zugeordnete Absperreinrichtungen geöffnet, so daß ihr Nutzraum
6c mit dem zugeordneten Strömungskanal 20c strömungstechnisch in Verbindung steht.
[0081] Bei der dargestellten Konstellation sei angenommen, daß sich die Trocknungskammer
B in einer Ruhephase befindet. Hierbei werden der Strömungskammer B zugeordnete Absperreinrichtungen
26b, 28b geschlossen, was in Fig. 6 durch Schraffuren angedeutet ist. Außerdem wird
eine strömungstechnische Verbindung einerseits zwischen den Strömungskanälen 20a und
20b und andererseits zwischen den Strömungskanälen 20b und 20c hergestellt, so daß
Luft aus der Trocknungskammer A in die Trocknungskammer C einströmt. Dadurch, daß
der Nutzraum 6b der Trocknungskammer B mittels der zugeordneten Absperreinrichtungen
26b, 28b von dem Strömungskanal 20b getrennt ist, ist verhindert, daß die aus der
Trocknungskammer A ausströmende Luft in den Nutzraum 6b der Trocknungskammer B einströmt.
[0082] Gleichzeitig sei angenommen, daß in der Trocknungskammer D ein von den übrigen Trocknungsvorgängen
unabhängiger Trocknungsvorgang läuft. Aus diesem Grund ist der Strömungskanal 20d
strömungstechnisch von dem Strömungskanal 20c getrennt, indem entweder eine beide
Strömungskanäle verbindende Öffnung durch eine Absperreinrichtung geschlossen ist
oder der zugeordnete Querventilator 24d entsprechend angesteuert wird.
[0083] Im Ergebnis tauscht also die Trocknungskammer A Luft mit der Trocknungskammer C aus,
während sich die Trocknungskammer B in einer Ruhephase befindet und in der Trocknungskammer
D ein unabhängiger Trocknungsvorgang abläuft. Während der Ruhephase kann der Trocknungsvorgang
in der Trocknungskammer B in der zuvor bereits beschriebenen Weise im Rahmen eines
Wechselklimas voranschreiten.
[0084] Fig. 7 zeigt eine andere Konstellation, in der die Trocknungskammer B Luft mit den
Trocknungskammern C und D austauscht, während in der Trocknungskammer A ein hiervon
unabhängiger Trocknungsvorgang abläuft.
[0085] Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführte Optimierung des Energiebedarfes
ermöglicht die Einsparung erheblicher Mengen an Energie und entlastet damit die Umwelt.
[0086] Fig. 8A stellt aus Gründen der Erläuterung die Trocknungskammern A und B, die - wie
aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, miteinander fluchtend angeordnet sind, seitlich
zueinander versetzt dar. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens können vorteilhafterweise
die Zuluftöffnungen 10a bzw. 10b und die Abluftöffnungen 16a, 16b verschließende Absperreinrichtungen
unabhängig voneinander angesteuert werden. Fig. 8A zeigt eine Konstellation, in der
die Zuluftöffnung 10a der Trocknungskammer A geöffnet ist, so daß Frischluft in den
Strömungskanal 20a einströmt. Wird der Querventilator 24a in einer Drehrichtung betrieben,
daß die Luft den Strömungskanal 20a in Fig. 8 in Richtung von Kammer A nach Kammer
B durchströmt, so würde bei geöffneter Abluftöffnung 16a nur ein Teil der Frischluft
in Richtung eines Pfeiles 61 strömen und das zu trocknende Gut 8 durchströmen, während
ein anderer Teil der Frischluft unmittelbar durch die Abluftöffnung 16a in die Umgebung
strömen würde. Damit würde ein Teil der Wärme, die der Frischluft über Heizeinrichtungen
zugeführt wird, an die Umgebung abgegeben, ohne für den Trocknungsprozess genutzt
worden zu sein. Diese sogenannte "Totwärme" wird erfindungsgemäß dadurch vermieden,
daß die Zu- und Abluftöffnungen der einzelnen Trocknungskammern A, B unabhängig voneinander
angesteuert werden können.
[0087] In der Konstellation gemäß Fig. 8A wird die "Totwärme" dadurch vermieden, daß die
Abluftöffnung 16a verschlossen wird, so daß der Teil der Luftströmung, der ansonsten
durch die Abluftöffnung 16a strömen würde, mittels des Querventilators 24a in den
Strömungskanal 20b der Trocknungskammer B gefördert wird, in den Nutzraum 6b der Trocknungskammer
B strömt und dort das zu trocknende Gut 8b erwärmt. Auf diese Weise ist die Energieeffizienz
der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung 2 weiter verbessert. Die Ansteuerung der
Zu-und Abluftöffnungen 10a, 16a bzw. 10b, 16b erfolgt durch die Steuerungseinrichtung
56 unter Berücksichtigung der jeweiligen Drehrichtung der Querventilatoren 24a, 24b.
[0088] Fig. 8B stellt eine Konstellation dar, die sich von der Konstellation gemäß Fig.
8A dadurch unterscheidet, daß die Strömungsrichtung in der Trocknungskammer A umgekehrt
ist. Hierzu wird die Drehrichtung der Umluftventilatoren 18 umgekehrt. Die Öffnung
16a fungiert nunmehr als Zuluftöffnung, während die Öffnung 10a als Abluftöffnung
fungiert. Zur Vermeidung der "Totwärme" ist bei der Konstellation gemäß Fig. 8B die
als Abluftöffnung fungierende Öffnung 10a geschlossen, während die als Zuluftöffnung
fungierende Öffnung 16a geöffnet ist. Die Strömungsverhältnisse in der Trocknungskammer
B sind im Vergleich zu Fig. 8A unverändert.
[0089] Fig. 9 zeigt in Abwandlung der in Fig. 3 dargestellten Absperreinrichtung 26 ein
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen klappenartigen Absperreinrichtung 62,
die wenigstens zwei relativ zueinander bewegliche Klappenteile 64, 66 aufweist, die
in einer Offenstellung eine Strömungsöffnung der Trocknungskammer A freigeben und
in einer Schließstellung die Strömungsöffnung verschließen. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 9 handelt es sich bei der Strömungsöffnung um die Öffnung 32, über die
der Nutzraum 6 der Trocknungskammer A mit dem zugeordneten Strömungskanal 20a verbindbar
ist.
[0090] Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Klappenteile 64, 66 stufenlos
unabhängig voneinander beweglich und schwenkbar gelagert. Mittels zugeordneter Antriebseinrichtungen
sind die Klappenteile 64, 66 in Richtung von Doppelpfeilen 68, 70 verschwenkbar.
[0091] Fig. 9 zeigt eine erste Konstellation, in der sich beide Klappenteile 64, 66 zwischen
der Offenstellung und der Schließstellung befinden und die Öffnung 32 somit für einen
Durchtritt von Luft teilweise geöffnet ist.
[0092] Fig. 10 zeigt eine zweite Konstellation der Position der Klappenteile 64, 66, bei
der sich das Klappenteil 64 in seiner Offenstellung befindet. Das Klappenteil 66 dient
in der in Fig. 10 dargestellten Stellung zum Verschließen eines bei Benutzung der
Trocknungskammer A zwischen deren Zwischendecke 72 und der Oberseite des zu trocknenden
Gutes 8 gebildeten Freiraumes 74. Auf diese Weise ist verhindert, daß in Richtung
eines Pfeiles 76 in den Nutzraum 6 der Trocknungskammer A einströmendes Trocknungsmedium
durch den Freiraum 74 strömt und den Nutzraum 6 in den Strömungskanal 20a hinein verläßt,
ohne das zu trocknende Gut 8 durchströmt zu haben. Auf diese Weise ist erzwungen,
daß das Trocknungsmedium das zu trocknende Gut durchströmt. Eine "Bypass"-Strömung
durch den Freiraum 74, die zu unnötigen Wärmeverlusten führen könnte, ist dadurch
zuverlässig vermieden.
[0093] Fig. 11 zeigt eine dritte Konstellation der Position der Klappenteile 64, 66, die
sich von der Konstellation gemäß Fig. 10 dadurch unterscheidet, daß sich das Klappenteil
64 in einer Zwischenstellung befindet, in der es als Strömungsleitblech wirkt.
[0094] Fig. 12 zeigt die Klappenteile 64, 66 in ihrer Schließstellung, in der sie im wesentlichen
horizontal angeordnet sind und die Öffnung 32 verschließen. In der Schließstellung
können die Klappenteile 64, 66 mit ihren freien Enden eng aneinander anliegen. Sie
können sich jedoch auch überlappen.
[0095] Die erfindungsgemäße Absperreinrichtung 62 dient der Erhöhung der Energieeffizienz
der Trocknungsvorrichtung 2 und bietet gleichzeitig vielfältige Möglichkeiten der
Strömungsleitung.
1. Trocknungsvorrichtung zum Trocknen hygroskopischer Güter,
mit einem eine Mehrzahl von Trocknungskammern aufweisenden Trocknungskammer-Verbund,
mit Beströmungsmitteln zum Einleiten von Trocknungsmedium, insbesondere Luft, aus
wenigstens einer der Trocknungskammern in wenigstens eine andere Trocknungskammer
und
mit einer Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Beströmungsmittel,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens einer der Trocknungskammern eine mit der Steuerungseinrichtung in Signalübertragungsverbindung
stehende Sensoranordnung zugeordnet ist zum Abfühlen von Strömungsverhältnissen einer
in die Trocknungskammer einströmenden oder aus der Trocknungskammer ausströmenden
Strömung,
wobei die Sensoranordnung wenigstens zwei vorzugsweise in Strömungsrichtung zueinander
beabstandete Einzelsensoren aufweist.
2. Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoranordnung eine Mehrzahl von bandartig aufeinanderfolgenden und dadurch
ein Sensorband bildenden Einzelsensoren aufweist und daß vorzugsweise eine Mehrzahl
von Einzelsensoren an einem gemeinsamen Träger angeordnet ist.
3. Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Einzelsensor ein Temperatursensor und/oder ein Luftfeuchtigkeitssensor
und/oder ein Luftgeschwindigkeitssensor und/oder ein Druckdifferenzsensor ist und/oder
daß die Sensoranordnung wenigstens zwei gleichartige Einzelsensoren aufweist.
4. Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Trocknungskammer eine eigene Sensoranordnung zugeordnet ist oder
daß wenigstens zwei Trocknungskammern eine gemeinsame Sensoranordnung zugeordnet ist.
5. Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger beweglich angeordnet ist und/oder
daß der Träger stangenartig ausgebildet ist und/oder daß der Träger linear beweglich
und/oder drehbar ist und/oder
daß dem Träger wenigstens ein Linearantrieb und/oder wenigstens ein Drehantrieb zugeordnet
ist.
6. Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein außerhalb der Trocknungskammern angeordneter Außenklimasensor vorgesehen
ist.
7. Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenklimasensor an dem Träger angeordnet ist.
8. Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei zueinander beabstandete Sensorbänder vorgesehen sind und/oder
daß wenigstens ein Sensorband in einem wenigstens zwei Trocknungskammern miteinander
verbindenden Strömungskanal angeordnet ist und/oder
daß wenigstens ein Sensorband in einem Nutzraum einer Trocknungskammer angeordnet
ist und/oder
daß wenigstens zwei Sensörbänder im wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet sind.
9. Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Steuerungseinrichtung ansteuerbaren Beströmungsmittel
- wenigstens einen Querventilator zum Einleiten von Luft aus wenigstens einer der
Trocknungskammern in wenigstens eine andere Trocknungskammer und/oder
- wenigstens einen Umluftventilator zum Umwälzen der Luft innerhalb einer zugeordneten
Trocknungskammer und/oder
- pro Trocknungskammer wenigstens eine verschließbare Zuluftöffnung zur Zuführung
von Frischluft zu der Trocknungskammer und wenigstens eine verschließbare Abluftöffnung
zur Abführung von Abluft aus der Trocknungskammer und/oder
- wenigstens eine Absperreinrichtung zum Trennen des Nutzraumes einer Trocknungskammer
von einem Strömungskanal, über den der Trocknungskammer Luft aus wenigstens einer
anderen Trocknungskammer zuführbar ist oder zugeführt wird,
aufweisen.
10. Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Trocknungskammer wenigstens eine klappenartige Absperreinrichtung
aufweist, die wenigstens zwei relativ zueinander bewegliche Klappenteile aufweist,
die in einer Offenstellung eine Strömungsöffnung der Trocknungskammer freigeben und
in einer Schließstellung die Strömungsöffnung verschließen.
11. Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung zum Trennen des Nutzraumes einer Trocknungskammer von einem
Strömungskanal, über den der Trocknungskammer Trocknungsmedium aus wenigstens einer
anderen Trocknungskammer zuführbar ist oder zugeführt wird, ausgebildet ist und/oder
daß die Klappenteile schwenkbar gelagert sind und/oder daß die Klappenteile unabhängig
voneinander beweglich sind und/oder
daß wenigstens eines der Klappenteile zum Verschließen eines bei Benutzung der Trocknungskammer
zwischen deren Decke oder Zwischendecke und dem zu trocknenden Gut gebildeten Freiraumes
ausgebildet ist und/oder
daß wenigstens ein Klappenteil im Bereich der Decke oder Zwischendecke angelenkt ist.
12. Verfahren zum Betreiben eines eine Mehrzahl von Trocknungskammern aufweisenden Trocknungskammer-Verbundes,
insbesondere unter Verwendung einer Trocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem während eines Trocknungsprozesses in den einzelnen Trocknungskammern Trocknungsvorgänge
ausgeführt werden, bei denen zu trocknendes Gut mit erwärmtem Trocknungsmedium beströmt
wird,
bei dem durch Beströmungsmittel Luft aus den einzelnen Trocknungskammern in andere
Trocknungskammern geleitet werden kann,
bei dem in den einzelnen Trocknungskammern jeweils wenigstens ein Parameter des jeweiligen
Klimas in der Trocknungskammer abgefühlt wird und die Werte des jeweiligen Parameters
einer zentralen Steuerungseinrichtung übermittelt werden und
bei dem von der Steuerungseinrichtung ein Steuerungsprogramm zur Ansteuerung der Beströmungsmittel
ermittelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuerungsprogramm von der Steuerungseinrichtung derart ermittelt wird, daß der
Energiebedarf des gesamten Trocknungskammer-Verbundes oder eines Teiles davon während
des Trocknungsprozesses optimiert wird, wobei die Strömungsverhältnisse wenigstens
einer in eine Trocknungskammer strömenden Luftströmung abgefühlt und in die Ermittlung
des Steuerungsprogrammes einbezogen werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bedarf an Heizenergie und/oder Wasser optimiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung eines Trocknungsvorganges in einer Trocknungskammer im zu trocknenden
Gut und/oder Bestandteilen der Trocknungskammer und/oder dem Trocknungsmedium gespeicherte
Wärme (Speicherwärme) mittels des Trocknungsmediums aus dieser Trocknungskammer in
wenigstens eine andere Trocknungskammer transferiert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Beströmungsmittel Heizeinrichtungen, insbesondere Heizregister aufweisen, durch
die das Trocknungsmedium erwärmt wird und/oder daß die Beströmungmittel Umluftventilatoren
zum Umwälzen des Trocknungsmediums aufweisen und/oder
daß die Beströmungsmittel Absperreinrichtungen aufweisen, durch die die jeweilige
Trocknungskammer strömungstechnisch in Verbindung mit wenigstens einer anderen Trocknungskammer
bringbar ist und strömungstechnisch von den anderen Trocknungskammern abtrennbar ist
und/oder
daß pro Trocknungskammer wenigstens eine Zuluftöffnung zur Zuführung von Frischluft
zu der Trocknungskammer und wenigstens eine Abluftöffnung zur Abführung von Abluft
aus de Trocknungskammer vorgesehen ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnen und Schließen der Zu- und Abluftöffnung(en) so gesteuert wird, daß eine
Bypasströmung erwärmten Trocknungsmediums von der Zuluftöffnung direkt zu der Abluftöffnung
einer Trocknungskammer, ohne das zu trocknende Gut durchströmt zu haben, vermieden
wird und/oder
daß die einer Trocknungskammer zugeordnete Zuluftöffnung geöffnet und die zugeordnete
Abluftöffnung geschlossen wird und daß ein aus der Trocknungskammer stammender Strom
an Trocknungsmedium zu der Abluftöffnung einer anderen Trocknungskammer geleitet wird
und/oder
daß das Steuerungsprogramm von der Steuerungseinrichtung während des Trocknungsprozesses
fortlaufend überprüft und ggf. neu ermittelt wird.