DE3725469A1 - Verfahren zum betreiben einer einrichtung zum trocknen von beschichtungen und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Einrichtung zum Trocknen, vorzugsweise zum Wärmehärten von auf Gegenstände aufgebrachten Beschichtungstoffen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (DE-AS 17 79 413) wird zur Rückgewinnung von Wärme aus katalytisch nachverbrannter Abluft, diese Abluft aus einem der Trocknung von Beschichtungsstoffen, die auf Gegenstände aufgebracht sind, dienenden Trocknungsraum eines Trockners mittels eines Abluft-Gebläses abgesaugt und mittels eines Brenners auf für die katalytische Nachverbrennung erforderliche Temperaturen erwärmt. Der heiße Abluftstrom wird nach der katalytischen Nachverbrennung seiner brennbaren Bestandteile zum indirekten Wärmeaustausch mit einem mittels eines zweiten Gebläses geförderten, dem Trocknungsraum entnommenen und in ihn wieder zurückgeleiteten Umluftstrom gebracht, wobei die Wärmeübertragung vom Abluftstrom auf den Umluftstrom über einen abgeschlossenen, eine Abluftstromführung und eine Umluftstromführung durchsetzenden Wärmetauscher erfolgt, in dem eine Wärmeübertragungsflüssigkeit umläuft, deren Druck so eingestellt wird, daß die zugehörige Siedetemperatur der maximal zulässigen Umlufttemperatur entspricht. Der bauliche Aufwand für den der Erwärmung der Umluft dienenden Wärmetauscher ist groß. Auch wird von dem Wärmeinhalt der Abluft nur der Teil ausgenutzt, der für die Erwärmung der Umluft auf vorbestimmte konstante Temperatur benötigt wird. Ferner muß zur Erzielung der Erwärmung der Umluft im Wärmetauscher auf die vorbestimmte konstante Temperatur zumindest zeitweise der Brenner die katalytisch nachzuverbrennende Abluft stärker aufheizen als es für diese katalytische Nachverbrennung notwendig oder zweckmäßig ist, was den Energieverbrauch erhöht. Ferner sind nur relativ kleine Abkühlzahlen des nach Verlassen des Wärmetauschers im ganzen in einen Kamin als Fortluft abgeleiteten Abluftstromes im Wärmetauscher erreichbar, was ebenfalls beträchtliche Energieverluste verursacht und den Wirkungsgrad dieser Einrichtung noch weiter herabsetzt.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, das sich wirtschaftlicher durchführen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist in Anspruch 10 beschrieben.

Bei den Beschichtungsstoffen, die sich auf den mit ihnen versehenen Gegenständen befinden und durch Zufuhr von Wärme getrocknet, vorzugsweise wärmegehärtet werden, kann es sich um Beschichtungsstoffe aller Art handeln , wie Lacke, Einbrennlacke und sonstige Beschichtungsstoffe, die Lösemittel enthalten, die während des Trocknens, vorzugsweise des Wärmehärtens der Beschichtungsstoffe im Trockner freigesetzt werden und deshalb fortlaufend aus dem Trocknungsraum entfernt werden müssen.

Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren erfolgt die Erwärmung der Umluft auf die für die Regelung oder Steuerung der Lufttemperatur im Trocknungsraum des Trockners erforderliche variable Temperatur durch Beimischung des ersten, variabel drosselbaren Teilvolumenstromes der katalytisch nachverbrannten Abluft. Dies ist äußerst wirtschaftlich und erhöht insbesondere den Wirkungsgrad, d.h., läßt Energie einsparen bei nach diesem Verfahren arbeitenden Einrichtungen.

Die Wärme des ersten Teilvolumenstromes der katalytisch nachverbrannten Abluft läßt sich voll für die Erwärmung der Umluft ausnutzen. Ferner muß die Temperatur der katalytisch nachzuverbrennenden Abluft nur auf die für die katalytische Nachverbrennung vorgesehene Temperatur und nicht auf unwirtschaftliche hohe Temperaturen erhöht werden, da die Steuerung der Wärmezufuhr zur Umluft zwecks Erhöhung ihrer Temperatur nicht über die Temperatur erfolgt, auf die die Abluft erwärmt wird, bevor sie in den Katalysator einströmt, sondern durch variables Drosseln des ersten Teilvolumenstromes der katalytisch nachverbrannten Abluft. Die gesamte Wärme, die erforderlich ist, um die Luft im Trocknungsraum auf die für die Trocknung vorgesehene Betriebstemperatur oder Betriebstemperaturen zu erwärmen, kann ausschließlich über diese durch den ersten Teilvolumenstrom der Abluft bewirkte Temperaturerhöhung der Umluft erfolgen, so daß der die katalytisch nachzuverbrennende Abluft erwärmende Wärmeerzeuger der einzige Wärmeerzeuger des Trocknungsofens sein kann. Überdies braucht der Wärmeerzeuger oft nur zeitweise eingeschaltet zu werden, wenn ein Teil der im Katalysator durch die Nachverbrennung der Abluft entstehende Wärme zur Erwärmung der katalytisch nachzuverbrennenden Abluft dieser Abluft mittels Wärmetauschermitteln zugeführt wird. Der Wärmeerzeuger ist dann oft nur für das Anfahren des Trockners nötig und braucht bei Betriebstemperaturen des Trocknens dann keine Wärme mehr zu liefern, wenn die durch die exotherme katalytische Nachverbrennung der Abluft entstehende Wärme sowohl für die Temperierung der Umluft als auch der katalytisch nachzuverbrennenden Abluft ausreicht. Falls gewünscht, kann jedoch auch eine zusätzliche Beheizung der Umluft und/oder der im Trocknungsraum befindlichen Luft vorgesehen sein, wenn dies aus irgendwelchen Gründen erwünscht sein sollte. Notwendig ist dies bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im allgemeinen jedoch nicht. Falls eine zusätzliche Beheizung vorgesehen ist, braucht diese auch nur zeitweise eingesetzt zu werden oder kann eine konstante Grundheizlast decken und bewirkt keine unwirtschaftliche Erhöhung der Temperatur der katalytisch nachzuverbrennenden Abluft.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zu jeder beliebigen, unter Anwendung von Wärme stattfindenden Trocknung, insbesondere auch dem Trocknen durch Wärmehärtung von auf Gegenstände vorangehend aufgebrachten Beschichtungsstoffen, vorzugsweise flüssigen oder pastösen Beschichtungsstoffen, die im Trockner getrocknet werden. Je nach Beschichtungsstoff findet eine physikalische Trockung statt, bei der der Beschichtungsstoff ohne chemische Veränderung seiner auf dem Gegenstand verbleibenden Bestandteile trocknet oder, wie es bevorzugt vorgesehen sein kann, handelt es sich um Beschichtungsstoffe, die im Trockner zu ihrer Trocknung wärmegehärtet werden. Unter Härtung von Beschichtungsstoffen ist der Übergang aus dem flüssigen in den festen Zustand unter Molekülvergrößerung durch chemische Reaktionen verstanden und unter Wärmehärtung entsprechend diese Härtung durch Zufuhr von Wärme. Unter physikalischer Trocknung ist dagegen verstanden, daß beim Trocknen keine chemischen Reaktionen der auf den Gegenständen zurückbleibenden Beschichtungsstoffe stattfinden, sondern der Übergang vom flüssigen in den festen Zustand nur durch Abdampfen von Lösemitteln erfolgt.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Trocknen, vorzugsweise Wärmehärten von auf Gegenstände aufgebrachten Beschichtungsstoffen jeder Art. Die Gegenstände können ebenfalls beliebiger Art sein. Bevorzugt kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen, vorzugsweise Wärmehärten von auf Tuben oder Dosen aufgebrachte Beschichtungsstoffe eingesetzt werden. Bspw. kann es sich bei den Beschichtungsstoffen um Lacke auf Polyester-, Polyurethan-, Phenol- oder Alkydharz-Basis oder dgl. handeln. Auch kann es sich um sonstige Lacke oder andere Beschichtungsstoffe handeln. In Beschichtungsstoffen enthaltene Lösungsmittel können bspw. Ketone (z.B. Methylethylketon), Acetate (z.B. Ethylacetat), Aromate (z.B. Toluol) usw. sein. Es können also selbstverständlich auch noch andere Beschichtungsstoffe und Lösemittel sein.

Ein wichtiger weiterer Vorteil der Erfindung ist auch, daß die ungereinigte Umluft durch das Beimischen von durch die katalytische Nachverbrennung "gereinigter" Abluft "verdünnt" wird, so daß der spezifische Gehalt an Lösemitteln und sonstigen Verunreinigungen in der in den Trocknungsraum zurückgeleiteten Umluft vermindert wird. Dies wirkt sich günstig auf die Qualität der getrockneten, vorzugsweise wärmegehärteten Beschichtungen der Gegenstände aus und verringert auch die Verschmutzung des Trocknungsraumes und der in ihr befindlichen bzw. ihn durchlaufenden Organe, wie Förderorgane oder dgl.

Dieses Verfahren eignet sich auch hervorragend zur Temperaturregelung oder -steuerung der Lufttemperatur im Trocknungsraum, wobei das vom Regler- oder Steuergerät anzusteuernde Stellglied das Stellglied (Stellmotor oder dgl.) von Drosselmitteln, vorzugsweise eines Drosselorganes sein kann, mittels denen oder dem der erste Teilvolumenstrom der katalytisch nachverbrannten Abluft variabel drosselbar ist.

Der zweite Teilvolumenstrom der katalytisch nachverbrannten Abluft kann relativ klein sein, bspw. 5 bis 15% des Volumenstromes der Umluft betragen. Auch die Wärme dieses zweiten Teilvolumenstromes der Abluft kann ohne weiteres genutzt werden, vorzugsweise dadurch, indem er einen Wärmetauscher durchströmt, der auch von der katalytisch nachzuverbrennenden Abluft zu deren Erwärmung durchströmt wird. Dieser Wärmetauscher kann auch bei relativ geringer Baugröße mit hoher Abkühlzahl des zweiten Teilvolumenstromes der Abluft arbeiten, da dieser relativ klein ist, und vorzugsweise ein rekuperativer oder regenerativer Wärmetauscher sein kann.

Wenn die durch den Katalysator nachverbrannte, gereinigte Abluft nur in den ersten und den zweiten Teilvolumenstrom aufgespalten wird, wie es bevorzugt vorgesehen ist, dann entspricht dieser zweite Teilvolumenstrom der Abluft in seiner Größe ungefähr dem Volumenstrom der in den Trocknungsraum einströmenden Frischluft. Für diese Frischluft ist es ausreichend, daß der Trocknungsraum mindestens eine Einströmöffnung für sie aufweist, da sie von selbst im angegebenen Fall in dem zweiten Teilvolumenstrom ensprechenden Volumenstrom oder, wenn der dem Erhitzen der Abluft dienende Wärmeerzeuger einen Brenner aufweist, in den Verbrennungsluft eingeleitet wird und so der Abluft noch zusätzlich Rauchgas zugeführt wird, in dem zweiten Teilvolumenstrom ungefähr entsprechendem Volumenstrom eingesaugt wird.

Der zweite Teilvolumenstrom der Abluft kann als Fortluft abgeleitet werden, vorzugsweise nach erfolgtem Durchströmen eines Wärmetauschers. Unter Fortluft ist Luft verstanden, die in die Außenatmosphäre ausgeblasen wird. Anstatt diesen zweiten Teilvolumenstrom der Abluft als Fortluft abzuführen, kann auch vorgesehen werden, die in ihm oder einem Teil von ihm vorhandene Wärme an irgend einer anderen Stelle auszunutzen, bspw. noch anderem Heizzweck zuzuführen. Es ist auch möglich, den Wärmetauscher wegzulassen und den zweiten Teilvolumenstrom, ohne von ihm Wärme auf die katalytisch nachzureinigende Luft zu übertragen, abzuführen, vorzugsweise zu mindestens einer Stelle, wo seine Wärme ausgenutzt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch mittels einer kostengünstigen Einrichtung durchführen. Auch ist es äußerst wirtschaftlich und läßt hohen Wirkungsgrad erreichen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, schaubildliche Ansicht eines Trocknungsofens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch den Trocknungsofen nach Fig. 1 in schematischer Darstellung,

Fig. 3 in Blockbilddarstellung die Luftführung mit Steuer- und Regelschema des Trocknungsofens nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 ein Beispiel einer zweckmäßigen Kennlinie der zweiten Strömungsmaschine des Trocknungsofens nach den Fig. 1 bis 3,

Fig. 5 in Blockbilddarstellung die Luftführung mit Steuer- und Regelschema eines Trocknungsofens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Zunächst sei darauf hingewiesen, daß in vorliegendem Ausführungsbeispiel die dem Leiten, Fördern und Behandeln der Abluft und dem Leiten und Fördern der Umluft dienenden Komponenten in und an einem ungefähr quaderförmigen Gehäuse 12 - nachfolgend Zusatzgehäuse 12 genannt - angeordnet sind, das an das wesentlich größere, ungefähr quaderförmige Gehäuse 13 des Trockners 11 eines im ganzen mit 10 bezeichneten Trocknungsofens angeordnet ist. Dieses Zusatzgehäuse 12 ist direkt und formschlüssig und damit abstandslos an das Trocknergehäuse 13 angesetzt, so daß die gesamte außerhalb des Trocknergehäuses 13 befindliche Ausrüstung dieses Trocknungsofens vollständig oder im wesentlichen in und an dem Zusatzgehäuse 12 angeordnet ist oder angeordnet sein kann. Jedoch ist es auch möglich, diese Ausrüstung nicht oder nur zum Teil in oder an dem Zusatzgehäuse 12 anzuordnen, was jedoch im allgemeinen weniger günstig ist. Dieses Zusatzgehäuse 12 ist an einer Längsseitenwand 28 des Trocknergehäuses etwa in ihrer Längsmitte angesetzt.

Der Trocknungsofen 10 weist den Trockner 11 und die der Förderung, Leitung und Behandlung seiner Abluft und seiner Umluft dienenden Komponenten auf.

Auch die zugeordneten Steuer- und Regelorgane kann man im allgmeinen zweckmäßig in und/ oder an dem Zusatzgehäuse 12 und/oder dem Trocknergehäuse 13 anordnen. Doch kann auch vorgesehen sein, sie, insbesondere dann, wenn sie sich durch elektrische Leitungen mit den am bzw. im Zusatzgehäuse 12 bzw. Trocknergehäuse 13 befindlichen Komponenten, wie an einen Wärmeerzeuger 14, einen Stellmotor 15 und an Temperaturfühler, wie 16, 17, 18 und 19, anschließen lassen, sie außerhalb des Zusatzgehäuses 12 und/oder des Trocknergehäuses 13 bspw. in einem gesonderten Schaltschrank, vorzugsweise gemeinsam und leicht zugänglich anzuordnen.

Das Trocknergehäuse 13 weist einen Trocknungsraum 20 auf, durch den eine Umlaufförderanlage 21 hindurchführt, die Gegenstände, wie 22, z.B. Tuben, Dosen oder dgl. trägt , die zuerst in einer nicht dargestellten, dem Trockner 11 vorgeordneten Beschichtungsstation mit Beschichtungsstoffen, vorzugsweise mit Lacken, wie Einbrennlacken oder sonstigen wärmezutrocknenden bzw. wärmezuhärtenden Lacken und sonstigen Beschichtungsstoffen beschichtet werden, die dann durch den Umlaufförderer 21 durch den Trocknungsraum 20 hindurchgeführt und in ihm ihre Beschichtungen durch das Einwirken der hier hohen Lufttemperatur, also durch Anwendung von Wärme getrocknet, vorzugsweise wärmegehärtet werden. Je nach Beschichtungsstoff findet physikalische oder sonstige Trocknung bzw. Wärmehärtung der Beschichtungsstoffe durch die Zufuhr von Wärme im Trocknungsraum 20 statt. Vorzugsweise können Beschichtungsstoffe vorgesehen sein, die im Trockner 11 wärmegehärtet oder eingebrannt werden. Nach Verlassen des Trocknungsraumes 20 können diese beschichteten Gegenstände 22 von dem Umlaufförderer 21 abgenommen oder durch ihn einer oderer mehreren weiteren Behandlungsstationen zugeführt werden.

Dieser Trocknungsofen 10 bildet hier einen Durchlauftrocknungsofen. Jedoch kann die Erfindung auch bei anderen Trocknungsöfen in gleicher Weise angewendet werden, bspw. bei Trocknungsöfen, die chargenweise beladen und nach dem Trocknen bzw. Härten der Beschichtungen einer Charge wird diese aus dem Ofen herausgenommen und eine neue Charge zur Trocknung, vorzugsweise Wärmehärtung von deren Beschichtungen eingeführt.

Die Leistung des Durchlauftrocknungsofens 10 läßt sich durch die Geschwindigkeit einer die Gegenstände 22 tragenden Förderkette 42 oder dgl. und/oder deren Beschickung mit Gegenständen der Umlaufförderanlage 21 verstellen. Diese Geschwindigkeit und/oder ihre Beschickung mit Gegenständen ist durch eine Steuervorrichtung 55 von "Null" bis zu einem Maximalwert verstellbar. Liegt "Null" vor, dann ist der Trockner 11 abgeschaltet indem entweder die Kette stillsteht oder nicht mit zu trocknenden Gegenständen beschickt wird und seine Leistung ist dann entsprechend "Null", da er keine Gegenstände mehr eingegeben erhält. Grundsätzlich läßt sich also die Leistung dieses Trockners 11 durch Reduzierung oder Beenden seiner Beschickung mit zu trocknenden Gegenständen 22 reduzieren oder Abschalten, gleichgültig, ob dies durch Verringerung der Fördergeschwindigkeit der Kette 42 ggf. bis auf "Null" und/oder durch Verringerung oder Beenden der Beschickung der Kette 42 - indem man bspw. die Gegenstände 22 in größeren Abständen voneinander an der Kette 42 oder gar keine Gegenstände 22 mehr aufhängt oder auf sonstige Weise anbringt - erfolgt.

Im Falle eines Trocknungsofens, in dem jeweils eine Charge von Gegenständen getrocknet und danach gegen eine neue Charge ausgewechselt wird, läßt sich die Beschickung mit zu trocknenden Gegenständen durch Verringerung der Anzahl der Gegenstände einer Charge reduzieren oder durch Einstellen des Wiederbeladens mit Gegenständen abschalten.

Der Trocknungsofen 10 kann vorzugsweise der Trocknung, vorzugsweise der Wärmehärtung der Beschichtungen von Dosen und/oder Tuben dienen, also ein Tuben- und/oder Dosentrocknungsofen sein. Er kann jedoch ggf. auch dem Trocknen, vorzugsweise Wärmehärten von Beschichtungen anderer Gegenstände dienen.

In dem an dem Trocknergehäuse 13 abstandslos angeordneten Zusatzgehäuse 12 sind ein Wärmetauscher 23, der Wärmeerzeuger 14, ein Katalysator 25, eine erste Strömungsmaschine 26, die vorzugsweise ein Ventilator sein kann, eine zweite Strömungsmaschine 27, die ebenfalls vorzugsweise ein Ventilator sein kann, und diese Komponenten gemäß dem Blockbild nach Fig. 3 verbindende, bzw. ihnen zugeordnete Gasleitungen oder -kanäle 29-35 angeordnet, wobei die Antriebsmotoren 36, 37 für die Strömungsmaschinen 26, 27 an der Außenseite des Zusatzgehäuses 12 angeordnet sind. Die dem Leiten, Fördern und Behandeln der Abluft und der Umluft dienenden Komponenten des Blockbildes nach Fig. 3 sind also infolge ihrer Anordnung in und an dem Zusatzgehäuse 12 mit dem Trockner 11 kompakt zusammengebaut.

Das Trocknergehäuse 13 weist je eine Einlaß- und Auslaßöffnung für die Kette 42 oder dgl. des Umlaufförderers 21, der vorzugsweise ein Hängeförderer sein kann, auf. Die Kette 42 dient mittels an ihr angeordneter Stifte, Haken oder dgl. dem Tragen und Fördern von Gegenständen 22, deren Beschichtungen im Trocknungsraum 20 durch die dort herrschenden hohen Lufttemperaturen von bspw. 100 bis 220°C getrocknet, vorzugsweise wärmegehärtet werden sollen.

In den Trocknungsraum 20 strömt im Betrieb Frischluft (Pfeil 59, Fig. 3) mit vorzugsweise ungefähr konstantem Volumenstrom durch Öffnungen ein, indem sie im Prinzip durch die zweite Strömungsmaschine 27 eingesaugt wird, da nur diese die aus dem Trocknungsofen 10 abzuführende Fortluft oder dgl. fördert.

Die zweite Strömungsmaschine 27 dient der Förderung von Abluft, die zum Teil Umluft bildet, und zum restlichen Teil aus dem Trocknungsofen 10 bleibend abgeführt wird, vorzugsweise als Fortluft.

Die erste Strömungsmaschine 26 ist in die Umluftleitung 29 eingefügt. Die stromaufwärtige Einlaßöffnung 43 der Umluftleitung 29 grenzt an den Trocknungsraum 20 zum Einsaugen von aus ihm stammender Luft an, und die Auslaßöffnung 44 der Umluftleitung 29 mündet in den Trocknungsraum 20 zum Einblasen der von der ersten Strömungsmaschine 26 geförderten Umluft in ihn ein.

Stromaufwärts vor der ersten Strömungsmaschine 26 zweigt von der Umluftleitung 29 die Abluftleitung 30 (erste Abluftleitung) und stromabwärts von dieser, aber immer noch stromaufwärts vor der ersten Strömungsmaschine 26 mündet eine andere Abluftleitung 31 (zweite Abluftleitung) in diese Umluftleitung 29 ein. Damit wird die Umluftleitung 29 von ihrer Eintrittsöffnung 43 bis zur Abzweigung der ersten Abluftleitung 30 sowohl von der in ihr weiterströmenden Ungereinigten Umluft, als auch von dem Wärmetauscher 23 durch die Leitung 30 hindurch zuleitbaren, ungereingten Abluft durchströmt. In diese Umluftleitung 29 führt dann die zweite Abluftleitung 31 einen ersten Teilvolumenstrom der katalytisch nachverbrannten Abluft ein, welcher erste Teilvolumenstrom also auch Umluft bildet, die jedoch durch die katalytische Nachverbrennung gereinigt ist und der ungereinigten Umluft stromaufwärts vor der ersten Strömungsmaschine 26 beigemischt wird und diese ungereinigte Umluft so verdünnt, so daß die von der ersten Strömungsmaschine 26 in den Trocknungsraum 20 zurückgeführte Umluft pro Volumeneinheit weniger Verunreinigungen als die ungereinigte Umluft aufweist, was sich günstig auf die Qualität der im Trockner 11 getrockneten Beschichtungen der Gegenstände und auch auf geringere Verschmutzung des Trocknungsraumes 20 und der in ihm befindlichen bzw. ihn durchlaufenden Organe auswirkt.

Der Wärmetauscher 23 kann bspw. zweckmäßig ein rekuperativer oder ein sonstiger geeigneter Wärmetauscher sein. Dieser Wärmetauscher wird außer der durch die erste Abluftleitung 30 ihm zugeführten ungereinigten Abluft auch von im Katalysator 25 katalytisch nachverbrannter, also gereinigter Abluft durchströmt, und zwar von dem durch eine dritte Abluftleitung 32 ihm zugeleiteten zweiten Teilvolumenstrom dieser gereinigten Abluft, welcher zweite Teilvolumenstrom nach Durchströmen des Wärmetauschers bspw. durch die Leitung 35 hindurch als Fortluft in die Außenatmosphäre ausgeblasen oder einer sonstigen weiteren Verwertung zugeführt werden kann. Der erste und der zweite Teilvolumenstrom der gereinigten Abluft bilden hier die gesamte durch katalytische Nachverbrennung gereinigte Abluft, was zweckmäßig ist.

Der den Wärmetauscher 23 durchströmende zweite Teilvolumenstrom der gereinigten Abluft gibt einen Teil seiner Wärme an die ihn durchströmende, aus der ersten Abluftleitung 30 kommende, ungereinigte Abluft zu deren Vorerwärmung ab, welch letztere Abluft die im Katalysator 25 katalytisch nachzuverbrennende Abluft ist.

Der betreffende Ausgang des Wärmetauschers 23 für diese ungereinigte Abluft ist über die Leitung 33 an den Wärmeerzeuger 14 angeschlossen, der, falls erforderlich, der weiteren Erwärmung dieser noch ungereinigten Abluft auf eine geregelte, hohe Temperatur von bspw. 300 bis 450°C dient, wie sie für die katalytische Nachverbrennung dieser Abluft in dem diesem Wärmeerzeuger 14 nachgeschalteten, durch die Leitung 34 mit ihm verbundenen Katalysator 25 dient, wobei in diesem Ausführungsbeispiel in diese Leitung 34 noch die zweite Strömungsmaschine 27 zweckmäßig zwischengeschaltet ist, die der Förderung der in die Leitung 30 einströmenden Abluft und letzten Endes auch dem Einsaugen von Frischluft in den Trocknungsraum 20 dient.

Obwohl es besonders vorteilhaft ist, die erste Abluftleitung 30 von der Umluftleitung 29 abzweigen zu lassen, kann in manchen Fällen auch vorgesehen sein, daß die erste Abluftleitung 30 direkt an den Trocknungsraum 20 angeschlossen ist.

Der Wärmeerzeuger 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein im Durchmesser vergrößertes Rohr oder dgl., dem ein vorzugsweise gasförmigen Brennstoff verbrennender Brenner 45 zugeordnet ist, der auch ein Verbrennungsluft förderndes Gebläse 46 aufweist. Diese Verbrennungsluft wird zusammen mit dem Brennstoff in dem von der Abluft durchströmten Rohr zu deren weiterer Erwärmung verbrannt, wobei ggf. an dieser Verbrennung auch in der ungereinigten Abluft enthaltener Sauerstoff mitwirken kann. Die Leistung des Brenners 45 ist durch Verstellung der Brennstoffzufuhr mittels eines durch einen Stellmotor 47 ansteuerbaren, in die Brennstoffleitung 48 eingesetzten Ventiles 49 von Null oder nahe Null bis Maximal stetig verstellbar.

Anstelle eines Brennstoff verbrennenden Wärmeerzeugers 14 kann auch ein anderer geeigneter Wärmeerzeuger vorgesehen sein, bspw. eine elektrische Heizung.

Die diesen Wärmeerzeuger 14 verlassende, durch die zweite Strömungsmaschine 27 geförderte Abluft, die auch durch den Brenner 45 erzeugtes Rauchgas enthält, wird zum Katalysator 25 gefördert und durchströmt diesen und wird hierdurch katalytisch nachverbrannt.

Die für die katalytische Nachverbrennung erforderliche Temperatur der den Katalysator 25 durchströmenden Abluft ist höher als die Temperatur der Luft im Trocknungsraum 20. Letztere Temperatur liegt meist unter 280°, bspw. kann sie ca. 200°C betragen, jedoch je nach Zweckmäßigkeit auch mehr oder weniger. Die Temperaturen der in den Katalysator 25 einzuleitenden Abluft liegt dagegen höher, normalerweise über 300°C. Der Katalysator 25 kann bspw. ein Vollstoffkatalysator auf Manganoxidbasis oder irgend ein anderer geeigneter Katalysator sein.

Die Lufttemperatur im Trocknungsraum 20 wird geregelt oder gesteuert, wobei die gesamte hierfür erforderliche Wärme der Wärmeerzeuger 14 und - sofern die katalytische Nachverbrennung exotherm abläuft, insbesondere oxidierbare, vorzugsweise organische Lösemittel im Abluftstrom vorhanden sind - diese exotherme katalytische Nachverbrennung vorzugsweise allein liefern können. Dieser Wärmeerzeuger 14 hat eine doppelte Funktion, nämlich die Temperatur der dem Katalysator 25 zur Reinigung zugeleiteten Abluft auf die für die katalytische Nachverbrennung ausreichend hohe, vorzugsweise geregelte Temperatur zu erhöhen und Wärme für die Regelung oder Steuerung der Lufttemperatur im Trocknungsraum 20 ebenfalls zu liefern, solange hierfür nicht bereits durch die katalytische Nachverbrennung erhaltende Wärmeenergie ausreicht. Falls gewünscht, kann jedoch auch vorgesehen sein, dem Trocknungsraum auch noch durch mindestens eine andere Heizung für Spitzenheizlast, z. B. beim Anfahrbetrieb des Trocknungsofens, die durch den Brenner 14 nicht gedeckt werden kann, falls er entsprechend ausgelegt ist, und/oder für eine konstante Grundheizlast Wärme zuzuleiten.

Die Funktion der im Blockschaltbild nach Fig. 3 dargestellten Einrichtung, die man ggf. auch als Anlage bezeichnen kann, ist wie folgt.

Aus dem Trocknungsraum 20 wird vorzugsweise mit ungefähr konstantem Volumenstrom ständig verunreinigte Luft durch die Einlaßöffnung 43 in die Umluftleitung 29 eingeleitet, und zwar sowohl durch die erste Strömungsmaschine 26 als durch die zweite Strömungsmaschine 27. Letztere saugt die von ihr angesaugte Abluft aus der ersten Abluftleitung 30 durch den Wärmetauscher 23 und die Leitung 33 und den Wärmeerzeuger 14 hindurch in die Leitung 34 ein und fördert sie in der Leitung 34 zum Katalysator 25. Diese Abluft durchströmt den Katalysator 25 und wird in ihm zu ihrer Reinigung katalytisch nachverbrannt. Zu diesem Zweck heizt der Wärmetauscher 23 erforderlichenfalls zusammen mit dem Wärmeerzeuger 14 die Abluft auf eine vorzugsweise geregelte hohe Temperatur auf, wie sie für die katalytische Nachverbrennung im Katalysator 25 notwendig ist, bspw. auf 310°C. Ggf. kann eine Steuerung der Leistung des Wärmetauschers 23 vorgesehen sein, bspw. auf die im Zusammenhang mit Fig. 5 weiter unten beschriebene Weise. Die zweite Strömungsmaschine 27 fördert ferner die aus diesem Trocknungsofen 10 als Fortluft oder dgl. abzuleitende Abluft durch den anfänglichen Abschnitt 38 der zweiten Abluftleitung 31 und die am Ende des Abschnitts 38 von ihm abzweigende dritte Abluftleitung 32 und den Wärmetauscher 23 und die nach außen führende Leitung 35 als zweiten Teilvolumenstrom der Abluft fort. Der restliche Teilvolumenstrom (erster Teilvolumenstrom) der gereinigten, d.h. katalytisch nachverbrannten Abluft strömt durch die Leitung 31 hindurch weiter in die Umluftleitung 29, wo sie stromaufwärts der ersten Strömungsmaschine 26 der in der Umluftleitung 29 strömenden Umluft beigemischt wird. Diese erste Strömungsmaschine 26 fördert die gesamte in den Trocknungsraum 20 zurückzuleitende Umluft, die also aus ungereinigter Umluft und dem ersten Teilvolumenstrom der gereinigten Abluft, der über die Leitung 31 zur Leitung 29 strömt, zusammengesetzt ist. Dieser erste Teilvolumenstrom der Abluft bildet also ebenfalls Umluft. Seine hohe Temperatur wird dazu benutzt, die Temperatur der in den Trocknungsraum 20 einzuleitenden Umluft so verstellbar anzuheben, daß hierdurch die Lufttemperatur im Trocknungsraum 20 gesteuert oder vorzugsweise geregelt werden kann. Hierzu ist in die zweite Abluftleitung 31 stromabwärts der Abzweigstelle der dritten Abluftleitung 32 ein steuerbares Drosselventil 39 eingesetzt, dessen Drosselorgan mittels des Stellmotors 15 von dieses Ventil 39 absperrend bis maximal öffnend stetig verstellbar ist, so daß hierdurch die Temperatur der in den Trocknungsraum zurückzuleitenden Umluft zur Steuerung oder Regelung der Lufttemperatur im Trocknungsraum 20 verstellbar ist. Indem bevorzugt die Beimischung des ersten Teilvolumenstromes der gereinigten Abluft zur ungereinigten Umluft stromaufwärts der ersten Luftfördervorrichtung 26 erfolgt, werden diese beiden Luftströme gut miteinander vermischt, und ihre stark unterschiedlichen Temperaturen gleichen sich noch in der Umluftleitung 29 aus, so daß die in den Trocknungsraum zurückgeleitete Umluft einheitliche Temperatur aufweist, was günstig ist.

Der zweite Teilvolumenstrom der gereinigten Abluft gibt beim Durchströmen des Wärmetauschers 23 einen Teil seines Wärmeinhaltes zur Erwärmung oder Vorerwärmung der ungereinigten Abluft an diese ab, wobei infolge der geringen Größe dieses zweiten Teilvolumenstromes der Abluft im Wärmetauscher 23, auch wenn er kleine Baugröße aufweist, große Abkühlzahlen und damit gute Energieausnutzung erreicht wird. Normalerweise strömt der weitaus größte Teil der aus dem Katalysator 25 ausströmenden Abluft zur Umluftleitung 29. Dieser erste Teilvolumenstrom ist variabel, wogegen ohne weiteres vorgesehen sein kann, daß die erste Strömungsmaschine 26 einen ungefähr konstanten Volumenstrom fördert.

Besonders zweckmäßig ist es, die Lufttemperatur im Trocknungsraum 20 zu regeln. Zu diesem Zweck ist ein Temperaturregler 50 vorgesehen, an dem der Soll-Wert der Lufttemperatur des Trocknungsraumes 20 einstellbar ist. An diesen Regler 50 ist ein Temperaturfühler 16 zum Fühlen des Ist-Wertes dieser Temperatur angeschlossen. Der Ausgang dieses Reglers 50 steuert den Stellmotor 15 des Ventiles 39 so an, daß die jeweilige Regelabweichung zwischen dem Soll-Wert und dem Ist-Wert der Lufttemperatur des Trocknungsraumes 20 durch Verstellen der Größe des ersten Teilvolumenstromes der gereinigten Abluft verkleinert wird. Hierdurch wird auf einfache Weise mit hohem Wirkungsgrad die Lufttemperatur im Trocknungsraum 20 geregelt, wobei vorzugsweise der Wärmeerzeuger 14 mit die hierfür erforderliche Wärme liefern kann.

Ein zweiter Temperaturregler 51 dient der Regelung der Temperatur der dem Katalysator 25 zuströmenden ungereinigten Abluft. Zu diesem Zweck wird die Temperatur durch einen Temperaturfühler 17 gefühlt, der sie als Ist-Wert in den Regler 51 eingibt, und dieser bildet mit dem an ihm eingestellten Temperatur-Soll-Wert dieser ungereinigten Abluft eine Regelabweichung und das Ausgangssignal des Reglers 51 steuert die Wärmeleistung des Wärmeerzeugers 14 durch Ansteuerung des Stellmotors 47 des Brennstoff-Ventiles 49 und/oder in nicht dargestellter Weise die Leistung des Wärmetauschers 23 jeweils so, daß die Regelabweichung sich verkleinert.

Es sind ferner noch zwei weitere Temperaturfühler 18 und 19 vorgesehen, von denen der Temperaturfühler 18 ebenfalls die Temperatur der dem Katalysator 25 zuströmenden Abluft und der andere Temperaturfühler 19 die Temperatur der aus dem Katalysator 25 abströmenden Abluft fühlt. Diese beiden Temperaturfühler sind an je einen Temperaturbegrenzer 52 und 53 angeschlossen. Der mit dem Fühler 18 verbundene Temperaturbegrenzer 52 bildet einen nach dem jeweiligen Hochfahren des Trocknungsofens 10 auf Betriebstemperatur in Wirkung zu setzenden, bspw. zeitverzögert in Wirkung zu setzenden Minimaltemperaturbegrenzer, der ebenfalls den Stellmotor 47 ansteuert, um nach dem jeweiligen Anfahren des Trockners 11 Absinken der Temperatur der dem Katalysator 25 zuströmenden Abluft unter den an diesem Temperaturbegrenzer 52 eingestellten minimalen Temperaturwert zu verhindern. Der andere, mit dem Fühler 19 verbundene Temperaturbegrenzer 53 ist ein Maximalbegrenzer, der ebenfalls den Stellmotor 47 des Brenners 45 ansteuern kann und dazu dient, Überschreiten einer vorbestimmten Maximaltemperatur der aus dem Katalysator ausströmenden Abluft zu verhindern. Gelingt ihm dies nicht, d.h., steigt die vom Fühler 19 gefühlte Temperatur bei bereits abgeschaltetem Brenner 45 infolge extremer Wärmeentwicklung bei der katalytischen Nachverbrennung weiter an, dann ist z.Bsp. der Abgang von Lösungsmittel im Trockner 11 zu groß und der Begrenzer 53 befiehlt dann der Steuervorrichtung 55, die Leistung des Trockners 11 durch Verringerung oder Beenden seiner Beschickung zu reduzieren oder abzuschalten, damit der Katalysator nicht beschädigt wird.

Die zweite Strömungsmaschine 27 hat besonders zweckmäßig eine flache Druck-Volumenstrom-Kennlinie, wie sie an einem Beispiel in Fig. 4 dargestellt ist. Gemäß dieser Kennlinie ändert sich der von der zweiten Strömungsmaschine 27 erzeugte Differenzdruck p nur wenig, wenn sich der von ihr gelieferte Volumenstrom ändert. Dies hat zur Folge, daß, selbst wenn dieser Volumenstrom mittels des Ventils 39 stark verstellt wird, sich der Druck p nur wenig ändert, mit der Folge, daß sich selbst starke Schwankungen des ersten Teilvolumenstromes der gereinigten Abluft in nur geringe Schwankungen des zweiten Teilvolumenstromes der Abluft, also vorzugsweise der Fortluft, umsetzen, so daß entsprechend dieser zweite Teilvolumenstrom der gereinigten Abluft weitgehend konstant und damit auch die Frischluftzufuhr in den Trocknungsraum 20 weitgehend konstant ist, was äußerst vorteilhaft ist.

Der Trocknungsofen 10 nach Fig. 5 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1-3 in folgenden Einzelheiten:

Der Wärmetauscher 23 ist durch eine Bypass-Abluftleitung 58, in die ein Absperr- und Drosselventil 57 zwischengeschaltet ist, überbrückt. Dieses Ventil 57 ist mittels eines Stellgliedes (Stellmotors oder dgl.) 56 stetig oder stufenweise zwischen der Absperrstellung und seiner maximalen Offenstellung verstellbar, um hierdurch die Leistung des Wärmetauschers 23 entsprechend stetig oder stufenweise zu verstellen.

Der Stellmotor 47 des Brenners 45 ist durch eine Steuervorrichtung 40 zur Verstellung der Wärmeleistung des Wärmeerzeugers 14 ansteuerbar, welche Steuervorrichtung 40 auch das Stellglied 56 ansteuert. Der Temperaturregler 51 ist an diese Steuervorrichtung 40 angeschlossen, desgl. eine Steuervorrichtung 53′, die an die Stelle des Temperaturbegrenzers 53 der Fig. 3 tritt.

An die Stelle des Temperaturbegrenzers 52 der Fig. 3 ist eine Steuervorrichtung 52′ getreten, die an den Temperaturfühler 18 angeschlossen ist, jedoch nicht mehr den Brenner 45 ansteuert, sondern die Steuervorrichtung 55 zur Verstellung der Leistung des Trockners 11 durch Verstellung oder Beendigung seiner Beschickung mit zu trocknenden Gegenständen 22 (Fig. 1) ansteuert, wie es bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1-3 beschrieben ist.

Der Temperaturfühler 18 ist in Fortfall gekommen. Dagegen sind in Fig. 5 innerhalb des Katalysators 25 eine Mehrzahl von Temperaturfühlern 54 angeordnet. Hier sind es sechs Temperaturfühler 54, doch kann ihre Zahl auch größer oder kleiner sein, ggf. bis auf einen Temperaturfühler reduziert sein. Diese Temperaturfühler 54 fühlen die Innentemperatur im Katalysator 25 an unterschiedlichen Stellen, vorzugsweise in Strömungsrichtung der Abluft über einen Teil der Länge des Innenraumes des Katalysators, und zwar seine Ablufttemperaturen und/oder Festkörpertemperaturen. Diese Temperaturfühler 54 sind an zugeordnete Kontakte eines Multiplexers oder Meßstellen-Umschalters 60 angeschlossen, der dazu dient, die Temperaturfühler 54 in fortlaufender zyklischer Widerholung aufeinanderfolgend an einen Auswerter 61 anzuschließen, dessen Ausgang an die Steuervorrichtung 53′ angeschlossen ist. Diese Steuervorrichtung 53′ hat außer dem an die Steuervorrichtung 40 angeschlossenen Ausgang auch einen an die Steuervorrichtung 55 angeschlossenen Ausgang.

Nachfolgend wird die Funktion dieses Trocknungsofens 10 nach Fig. 5 in den Punkten beschrieben, in denen sie sich von der Funktion des Trocknungsofens nach Fig. 3 unterscheidet. Die übrige Funktion kann also der des Trocknungsofens 10 nach Fig. 3 entsprechen oder ähnlich sein.

Der Temperaturregler 51 regelt bei dem Trocknungsofen 10 nach Fig. 5 die vom Istwert-Fühler 17 gefühlte Temperatur der katalytisch nachzuverbrennenden Abluft in der Leitung 34 mit Vorrang durch Ansteuerung des Stellmotores 47 des Brenners 45 über die Steuervorrichtung 40 und, solange dies möglich ist, ist das Ventil 57 abgesperrt. Wenn diese Regelung zum Abschalten des Brenners 45 geführt hat, erfolgt die weitere Regelung der Temperatur der Abluft zu der Leitung 34 dann durch über die Steuervorrichtung 40 erfolgendes entsprechendes Ansteuern des Stellmotores 56 zur Verstellung der Wärmeleistung des Wärmetauschers 23, indem die bis dahin durch das Ventil 57 abgesperrte Bypass-Leitung 58 nunmehr durch dieses Ventil 57 variabel gedrosselt, ggf. auch maximal geöffnet wird, derart, daß weiterhin die Temperatur der Abluft in der Leitung 34 gemäß dem am Regler 51 eingestellten Sollwert geregelt wird. Und zwar kann in vielen Fällen bei Betriebstemperaturen des Trockners 11 die für die Regelung der Temperatur der Abluft in der Leitung 34 erforderliche Wärme allein oder zeitweise allein durch Wärme erfolgen, die im Katalysator 25 durch exotherme katalytische Nachverbrennung der Abluft entsteht und über den Wärmetauscher 23 der ihn durchströmenden, aus der Leitung 30 kommenden und aus ihm in die Leitung 33 einströmenden Abluft zugeführt wird. Durch die Bypass-Leitung 58 kann hierbei ein variabler Teil oder die gesamte Abluft aus der Leitung 30 am Wärmetauscher 23 zur Steuerung von dessen Leistung vorbei in die Leitung 33 geleitet werden, also unter Umgehung des Wärmetauschers 23. Es wird dann oft nur zum Anfahren des kalten Trocknungsofens 10 durch den Wärmeerzeuger 14 erzeugte Wärme benötigt und die danach im Betrieb erforderliche Wärme kann, wenn die exotherme katalytische Nachverbrennung im Katalysator 25 entsprechend groß ist, dann ausschließlich Wärme sein, die im Katalysator 25 durch die katalytische Nachverbrennung erzeugt wird, die also dann sowohl den Wärmebedarf für die Regelung der Ablufttemperatur in der Leitung 34 als auch den Wärmebedarf für die Regelung oder Steuerung der Lufttemperatur im Trockner 11 decken kann. Die Steuerung oder Regelung der Lufttemperatur im Trocknungsraum des Trockners 11 erfolgt hier wie bei dem Trocknungsofen nach Fig. 3.

Im Katalysator dürfen keine zu hohen Innentemperaturen herrschen, da er sonst beschädigt oder zerstört werden könnte. Während dieser Gefahr bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 durch den Temperaturfühler 19 und den Temperaturbegrenzer 53 begegnet wird, ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 hierfür eine andere, besonders zweckmäßige und betriebssichere Maßnahme vorgesehen, nämlich das Fühlen von Innenraumtemperaturen des Katalysators 25. Der Meßstellenumschalter 60 schaltet im Betrieb mittels seines rotierenden Kontaktfingers 62 (es kann natürlich auch sonstige, bspw. elektronische Meßstellenumschaltung vorgesehen sein) sich fortlaufend zyklisch wiederholend die Temperaturfühler 54 abwechselnd an den Auswerter 61 an. Am Ende eines jeden solchen Zyklus ermittelt der Auswerter 61 den Temperaturfühler, der die höchste Temperatur gefühlt hat und meldet dann diesen höchsten Temperaturwert an die Steuervorrichtung 53′. Der Auswerter 61 kann auch bspw. einen Rechner oder dgl. aufweisen, der bewirkt, daß, nachdem bei einem Zyklus ein Temperaturfühler ermittelt wurde, der die höchste Temperatur fühlt, dann für eine Zeitlang allein dieser Fühler an den Auswerter 61 ständig oder in Zeitabständen angeschlossen wird und die anderen Fühler 54 nicht. Es wird dann in mehr oder weniger großen Zeitabständen eine Prüfung vorgenommen, ob dieser Temperaturfühler immer noch die höchste Temperatur liefert oder nunmehr ein anderer Temperaturfühler 54 die jeweils höchste Temperatur fühlt, auf den dann umgeschaltet wird.

Die Temperaturfühler 54 können auch dazu benutzt werden, um den Zustand des Katalysators 25 zu prüfen. Und zwar wird der Katalysator, wenn er neu ist, im allgemeinen die höchste Innentemperatur noch relativ weit von seinem Abluftausgang entfernt aufweisen und diese höchste Temperatur verschiebt sich mit zunehmendem Nachlassen der Katalysatorwirkung des Katalysators 25 in Richtung auf den Abluftausgang. Wenn dann in diesem Ausführungsbeispiel der dem Abluftausgang am nächsten liegende Temperaturfühler 54 die jeweils höchste Temperatur während eines Abtastzyklus liefert, dann kann man daraus schließen, daß der Katalysator in seiner Wirkung so weit nachgelassen hat, daß seine Erneuerung gleich oder bald zweckmäßig sein dürfte.

Die Steuervorrichtung 53′ gibt an die Steuervorrichtung 40 dann einen Befehl zum Reduzieren oder Abschalten des Brenners 45 bzw., wenn der Brenner 45 abgeschaltet ist, zum Öffnen oder zum noch weiteren Öffnen, ggf. bis zum maximalen Öffnen des Ventils 57, wenn die ihr vom Auswerter 61 übermittelte Temperatur im Innenraum des Katalysators 25 einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, der so gewählt ist, daß er für den Katalysator 25 noch zulässig ist, jedoch vorzugsweise nicht sehr stark überschritten werden darf, da sonst die Gefahr der Beschädigung oder Zerstörung des Katalysators 25 bestehen könnte. Es kann dabei vorgesehen sein, daß stets bei Überschreiten dieses Grenzwertes der Brenner 45 abgeschaltet wird (falls er nicht schon abgeschaltet ist) und das Ventil 57 maximal geöffnet wird. Oder es kann auch vorgesehen sein, daß die Leistung des Brenners 45 umso stärker reduziert wird bzw. das Ventil 57 umso weiter geöffnet wird, je größer die positive Temperaturdifferenz zwischen der jeweils höchsten gefühlten, den Grenzwert dieser Temperatur übersteigenden Innenraumtemperatur des Katalysators 25 und dem an der Steuervorrichtung 53′ eingestellten Grenzwert dieser Temperatur ist. Sobald durch diese Maßnahme des Reduzierens oder Abschaltens der Leistung des Wärmeerzeugers 14 bzw. des Wärmetauschers 23 der an der Steuervorrichtung 53′ eingestellte Temperaturgrenzwert im Katalysator 25 wieder unterschritten wird, übernimmt der Regler 51 wieder die Regelung der Ablufttemperatur in der Leitung 34. Und zwar setzt die Steuervorrichtung 53′ den Regler 51 faktisch außer Wirkung oder schaltet ihn ab, solange sie der Steuervorrichtung 40 Reduzierung bzw. Abschalten der Leistung des Wärmeerzeugers 14 bzw. Reduzierung der Leistung des Wärmetauschers 23 befiehlt. Es kann auch vollständiges Abschalten der Leistung des Wärmetauschers 23 vorgesehen sein, indem man ein nicht dargestelltes Absperrventil zum völligen Absperren des Durchgangs von katalytisch nachzuverbrennender Abluft durch diesen Wärmetauscher 23 vorsieht, das normalerweise voll offen ist und ebenfalls durch die Steuervorrichtung 40 auf Befehl der Steuervorrichtung 53′ abgesperrt werden kann.

Es ist ferner in diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 noch folgende zweckmäßige Maßnahme vorgesehen. Wenn der an der Steuervorrichtung 53′ eingestellte Grenzwert der höchsten gefühlten Innenraumtemperataur des Katalysators um einen vorbestimmten Betrag überschritten wird, gibt die Steuervorrichtung 53′ an die Steuervorrichtung 55 den Befehl, die Leistung des Trockners 11 zu reduzieren oder abzuschalten. Damit sinkt dann sehr rasch der Gehalt der Abluft an durch den Katalysator exotherm flammenlos verbrennbaren Bestandteilen, wie Lösungsmittel oder dgl., so daß dann die exotherme Wärmeentwicklung im Katalysator 25 entsprechend rasch absinkt und die Innentemperatur des Katalysators unter den vorbestimmten Temperaturgrenzwert absinkt. Es kann dann selbsttätig Wiederhochfahren des Trockners 11 auf vorgesehene Normalleistung vorgesehen werden, oder er kann auch mit verminderter Leistung weiter gefahren werden, die entsprechend weniger katalytisch nachverbrennbare Substanzen in der Abluft und damit geringere Wärmeentwicklung im Katalysator 25 zur Folge hat. Auch andere Maßnahmen sind möglich, bspw. Herbeirufen einer Bedienungsperson, wenn es zum Ansteuern der Steuervorrichtung 55 oder ggf. schon der Steuervorrichtung 40 durch die Steuervorrichtung 53′ kommt.

Die Steuervorrichtung 52′, die hier an den Temperaturfühler 18 angeschlossen ist, der wie der Temperaturfühler 17 die Temperatur der in der Leitung 34 dem Katalysator 25 zuströmenden Abluft fühlt, dient bei dem Trocknungsofen nach Fig. 5 dazu, ebenfalls der Steuervorrichtung 55 Befehle zur Reduzierung oder Abschaltung der Leistung des Trockners 11 dann zu geben, wenn eine vorbestimmte, an der Steuervorrichtung 52′ eingestellte, vom Fühler 18 gefühlte Ablufttemperatur überschritten wird, die zumindest so viel höher als der am Regler 51 eingestellte Temperatur-Sollwert ist, daß sie der Regler 51 nicht zulassen würde. Wenn die an der Steuervorrichtung 52′ eingestellte, vom Fühler 18 gefühlte Temperatur überschritten wird, dann ist dies deshalb ein Zeichen dafür, daß der Regler 51 seine Funktion nicht mehr ausüben kann. Zur Vermeidung von Schädigung oder Zerstörung des Katalysators 25 löst dann die Steuervorrichtung 52′ einen Sicherheitsvorgang aus, der darin besteht, daß die Steuervorrichtung 52′, die hier eine Sicherheitsvorrichtung ist, der Steuervorrichtung 55 befiehlt, die Leistung des Trockners 11 zu reduzieren oder ihn abzuschalten.

Claims (25)

1. Verfahren zum Betreiben einer Einrichtung zum durch Zufuhr von Wärme erfolgenden Trocknen, vorzugsweise Wärmehärten, von auf Gegenstände aufgetragenen Beschichtungsstoffen, die einen Trockner aufweist, in dessen Trocknungsraum der Trocknung, vorzugsweise der Wärmehärtung der Beschichtungsstoffe dienende erhöhte Lufttemperatur herrscht und aus dem Abluft abgeführt und auf für katalytische Nachverbrennung erforderliche hohe Temperatur über die im Trocknungsraum herrschende Lufttemperatur aufgeheizt und danach katalytisch nachverbrannt wird und ferner Umluft, die dem Trocknungsraum entnommen und in ihn wieder zurückgeführt wird, Wärme aus der katalytisch nachverbrannten Abluft zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilvolumenstrom (erster Teilvolumenstrom) der katalytisch nachverbrannten Abluft der Umluft zu ihrer Erwärmung beigemischt und dieser erste Teilvolumenstrom zur Beeinflussung der Lufttemperatur des Trocknungsraumes variabel gedrosselt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teilvolumenstrom der katalytisch nachverbrannten Abluft zur Regelung der Lufttemperatur des Trocknungsraumes variabel gedrosselt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Teilvolumenstrom der katalytisch nachverbrannten Abluft einen Wärmetauscher durchströmt, in dem er an die katalytisch nachzuverbrennende Abluft Wärme zu deren Vorwärmung abgibt und diese katalytisch nachzuverbrennende Abluft danach auf ihre für die katalytische Nachverbrennung vorgesehene Temperatur weiter aufgeheizt wird, wobei vorzugsweise der zweite Teilvolumenstrom der katalytisch nachverbrannten Abluft nach Durchströmen des Wärmetauschers als Fortluft abgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die katalytisch nachzuverbrennende Abluft aus der Umluft abgezweigt wird, bevor der zum Trocknungsraum weiterströmenden Umluft der erste Teilvolumenstrom der katalytisch nachverbrannten Abluft beigemischt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Fördern der katalytisch nachzuverbrennenden Abluft eine Strömungsmaschine (zweite Strömungsmaschine) mit flacher Druck-Volumenstrom-Kennlinie verwendet wird, damit Schwankungen der Größe des variabel gedrosselten ersten Teilvolumenstromes der katalytisch nachverbrannten Abluft nur wesentlich geringere Schwankungen des zweiten Teilvolumenstromes der katalytisch nachverbrannten Abluft zur Folge hat, vorzugsweise dieser zweite Teilvolumenstrom ungefähr konstant bleibt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der katalytisch nachzuverbrennenden Abluft geregelt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Fördern des zweiten Teilvolumenstromes der katalytisch nachverbrannten Abluft in den Trocknungsraum Frischluft eingesaugt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Katalysator vorzugsweise an mehreren Stellen gefühlt und durch Beeinflussung der Temperatur der dem Katalysator zuströmenden Abluft begrenzt wird, vorzugsweise derart, daß die Leistung eines Wärmeerzeugers und/oder des Wärmetauschers verringert oder abgeschaltet wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Temperatur der dem Katalysator zuströmenden Abluft und/oder die im Katalysator herrschende Temperatur und/oder die Temperatur der katalytisch nachverbrannten Abluft stromabwärts des Katalysators einen vorbestimmten Wert überschreitet, die Leistung des Trockners selbsttätig reduziert oder abgeschaltet wird, vorzugsweise ab Überschreiten der vorbestimmten Temperatur mit deren weiterem Ansteigen gleitend reduziert wird, wobei die Leistung des Trockners vorzugsweise durch Verringerung oder Beenden der Beschickung mit zu trocknenden, beschichteten Gegenständen.

10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche einen Trockner, eine erste Luftfördervorrichtung zum Fördern von Umluft, eine zweite Luftfördervorrichtung zum Fördern von katalytisch nachzuverbrennender Abluft, Erwärmungsmittel zum Wärmen der katalytisch nachzuverbrennenden Abluft und einen diesen nachgeordneten Katalysator zur katalytischen Nachverbrennung der erwärmten Abluft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie Luftleitungsmittel (31) zum Leiten eines ersten Teilvolumenstromes der katalytisch nachverbrannten Abluft in die Umluft zu deren Erwärmung und verstellbare Drosselmittel (39) zum variablen Drosseln des ersten Teilvolumenstromes der katalytisch nachverbrannten Abluft und ferner Steuer- oder Regelmittel (16, 39, 50) zum Steuern oder Regeln der Lufttemperatur des Trocknungsraumes (20), welche verstellbare Drosselmittel (39) zum variablen Drosseln des ersten Teilvolumenstromes der katalytisch nachverbrannten Abluft aufweisen, aufweist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß sie einen Wärmetauscher (23) aufweist, der zum Erwärmen der katalytisch nachzubrennenden Abluft von dieser und von einem zweiten Teilvolumenstrom der katalytisch nachverbrannten Abluft durchströmbar ist und vorzugsweise ein rekuperativer Wärmetauscher ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeerzeuger (14) einen Gasbrenner (45) aufweist, dessen Flamme vorzugsweise direkt den Abluftstrom beaufschlagt oder eine elektrische Heizvorrichtung ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umluftleitung (29) vorgesehen ist, in der die erste Luftfördervorrichtung (26) zum Fördern der Umluft angeordnet ist, und daß in diese Umluftleitung (29) eine den ersten Teilvolumenstrom der katalytisch nachverbrannten Abluft führende zweite Abluftleitung (31) vorzugsweise stromaufwärts der ersten Luftfördervorrichtung (26) einmündet.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß von der Umluftleitung (29) stromaufwärts im Abstand vor der Stelle, an der die zweite Abluftleitung (31) in sie einmündet, eine erste Abluftleitung (30) abzweigt, die zum Wärmeerzeuger (14) bzw. zum Wärmetauscher (23) führt.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-14, dadurch gekennzeichnet, daß Abluftleitungsmittel, vorzugsweise eine dritte Abluftleitung (32) für einen zweiten Teilvolumenstrom der katalytisch nachverbrannten Abluft vorgesehen ist, die vorzugsweise von der zweiten Abluftleitung (31) stromaufwärts vor den dieser zweiten Abluftleitung zugeordneten, verstellbaren Drosselmitteln (39) abzweigen bzw. abzweigt.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Luftfördervorrichtung (27) in eine vom Wärmeerzeuger (14) zum Katalysator (25) führende Abluftleitung zwischengeschaltet ist.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Luftfördervorrichtung (27) eine flache Druck-Volumenstrom-Kennlinie aufweist und vorzugsweise ein Ventilator ist.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Leiten und Fördern der Umluft und die dem Leiten, Fördern, Erwärmen und der katalytischen Nachverbrennung der Abluft dienenden Komponenten in und/oder an einem Gehäuse (12) angeordnet sind, das an dem Gehäuse (13) des Trockners (11) fest angeordnet, vorzugsweise unmittelbar an das Gehäuse (13) des Trockners angrenzt.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Luftfördervorrichtung (26) ein Ventilator ist.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Einbrennofen (10) ist oder einen Einbrennofen aufweist.

21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Trockner (11) ein Tuben- und/oder Dosentrockner ist.

22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß sie der Wärmehärtung von auf Gegenstände aufgebrachten Beschichtungsstoffen dient oder dienen kann.

23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-22, dadurch gekennzeichnet, daß sie Begrenzungsmittel (52, 53; 52′,53′) zum Begrenzen der Temperatur der dem Katalysator (25) zuströmenden Abluft und/oder der im Katalysator befindlichen Abluft und/oder der aus dem Katalysator ausgeströmten Abluft aufweist.

24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-23, dadurch gekennzeichnet, daß sie Sicherheitsmittel (52′) zum Reduzieren und/oder Abschalten der Leistung des Trockners im Gefolge des Überschreitens einer vorbestimmten gefühlten Temperatur des Abgases vor, während oder nach seiner katalytischen Nachverbrennung.

25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-24, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der im Katalysator befindlichen Abluft an mehreren unterschiedlichen Stellen mittels Temperaturfühlern (54) gefühlt und der jeweils höchste gefühlte Temperaturwert ermittelt wird und auf Überschreiten eines vorbestimmten Wertes der höchsten gefühlten Temperatur ansprechende Steuer- und/oder Regelmittel (52′, 53′, 40, 56, 57, 55) zur Durchführung mindestens einer Maßnahme, um einem weiteren Anstieg dieser Temperatur entgegenzuwirken, vorgesehen sind, die vorzugsweise dazu dienen, den Wärmeerzeuger (14) und/oder den Wärmetauscher (23) und/oder den Trockner (11) in seiner Leistung zu reduzieren oder abzuschalten.