DE4009797A1 - Verfahren und anordnung zum kondensieren von dampffoermigen substanzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kondensieren von dampfförmigen aus bewegten erwärmten Bahnen austretenden Substanzen, insbesondere von beim Erwärmen oder Trocknen der Bahnen austretenden Lösungsmitteln.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung zum Konden­ sieren von dampfförmigen aus bewegten erwärmten Bahnen aus­ tretenden Substanzen, insbesondere von aus beim Erwärmen oder Trocknen der Bahnen austretenden Lösungsmitteln, unter Verwendung mindestens einer drehbaren Kühlwalze.

Bei der Beschichtung von laufenden Bahnen, die z. B. aus Kunstatoff, Papier, Gewebe oder dgl. bestehen können, sind die Substanzen, mit denen die Bahnen beschichtet werden sol­ len, sehr oft in Lösungsmitteln gelöst, die nach dem Be­ schichten, meist durch Wärmezufuhr, wieder ausgetrieben wer­ den müssen. Aus Gründen des Umweltschutzes ist es heute üb­ lich oder sogar vorgeschrieben, zumindest den größten Teil der Lösungsmitteldämpfe zu kondensieren und rückzugewinnen. Dabei soll die Kondensation so gesteuert werden, daß der dampfförmige Anteil des Lösungsmittels, sofern es wie üblich brennbar ist, in dem Raum, in dem es verdampft, außerhalb der Explosionsgrenzen liegt. Liegt der dampfförmige Anteil unterhalb der Explosionsgrenze, so muß ein hoher Luftüber­ schuß bestehen, was ein Entfernen des Lösungsmittels er­ schwert; liegt er oberhalb der Explosionsgrenze, so ist die Kondensation des Lösungsmittels zwar leichter zu bewirken, doch muß sichergestellt werden, daß kein Sauerstoff hinzu­ treten kann, da sonst Brand- oder Explosionsgefahr besteht.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in einem Verfahren und einer Anordnung zum Kondensieren von dampfför­ migen Substanzen, vorzugsweise von Lösungsmitteln, die beim Trocknen oder Erwärmen aus bewegten Bahnen austreten. Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß das Lö­ sungsmittel an mindestens einer mit einem Raum über der Bahn in Verbindung stehenden gekühlten rotierenden Kondensations­ fläche zur Kondensation gebracht wird.

Die gekühlte rotierende Kondensationsfläche, die vorteilhaft als rotierende Kühlwalze realisiert werden kann, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung direkt in dem Raum über der Bahn angeordnet, in dem das Lösungsmittel ver­ dampft. Im Bedarfsfall können mehrere Kühlwalzen vorgesehen sein, die dann bevorzugt in Förderrichtung der Bahn hinter­ einander angeordnet werden.

Wie in der Einleitung ausgeführt, darf in den mit Lösungsmit­ teldämpfen angefüllten Raum möglichst keine Sauerstoff ent­ haltende Luft eintreten, um die Gefahr von Explosionen oder Bränden auszuschließen. Hierzu ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, den Kondensationsvorgang zu steuern, was gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch ge­ schehen kann, daß die Rotationsgeschwindigkeit der Kühlflä­ che in Abhängigkeit von dem in dem Raum über der Bahn herr­ schenden im wesentlichen von den Lösungsmitteldämpfen be­ stimmten Druck gesteuert wird. Vorteilhaft wird dabei ein geringer Überdruck zur Atmosphäre aufrechterhalten, der aus­ reicht, das Eindringen von Luft zuverlässig zu verhindern, der aber nicht so groß ist, daß unzulässig große Mengen von Lösungsmitteldämpfen austreten. Reicht der Stellbereich der Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit nicht mehr aus, so kann zusätzlich die Zufuhr eines Kühlmediums, das gas- oder dampfförmig oder flüssig sein kann, zu der Kühltrommel ge­ steuert werden.

In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Eine auf ihrer Oberseite 2 beschichtete Bahn 1, die in einer Seitenansicht dargestellt ist und sich aus der Zeichenebene nach hinten erstreckt, wird in Richtung der Pfeile 3 geför­ dert. In einer Trocknungskammer 4 soll das Lösungsmittel aus der Beschichtung entfernt und kondensiert werden. Hierzu wird dem Raum 5 unterhalb der Bahn 1 Wärme, z. B. in Form eines Heißgases, in Form von Strahlungswärme oder Konvek­ tionswärme oder dergleichen, zugeführt, die das Lösungsmit­ tel aus der auf der Oberseite 2 der Bahn 1 befindlichen Be­ schichtung austreibt, so daß es als Dampf in den Raum 6 oberhalb der Bahn 1 austritt. In diesem Raum 6 ist minde­ stens eine rotierende Kondensationsfläche in Form einer eben­ falls in Seitenansicht dargestellten und sich aus der Zei­ chenebene nach hinten erstreckenden Kühlwalze 7 angeordnet. Es können im Bedarfsfall auch mehrere Kühlwalzen vorgesehen sein, die dann vorteilhaft in Förderrichtung der Bahn neben­ einander angeordnet sind.

Die Kühlwalze 7, der über Leitung 8 gasförmiges, dampfför­ miges oder flüssiges Kühlmedium von einer Quelle 9 zugeführt wird, das über eine Leitung 11 zurückgefördert wird, ist durch einen steuerbaren Antrieb in Form eines Elektromotors 12 zu einer rotierenden Bewegung in Richtung des Pfeils 13 angetrieben. Infolge der gekühlten Mantelfläche 14 der Kühl­ walze 7 strömt das dampfförmige Lösungsmittel entsprechend den Pfeilen 15 auf die Walze 7 zu und kondensiert auf deren Mantelfläche 14. Das Kondensat in Form eines Flüssigkeitsfil­ mes wird von einem an der Mantelfläche 14 streifenden Scha­ bers 16 in eine Abflußrinne 17 geleitet, die erwärmt sein kann, um an ihrer Unterseite eine Kondensation von Lösungs­ mittel und ein eventuelles Herabtropfen zu vermeiden.

Ein Drucksensor 21 erfaßt den in dem Raum 6 herrschen Druck. Das entsprechende Druck-Meßsignal wird in einem Meßsignalver­ stärker 22 verstärkt und in einem Vergleichsglied 23 mit ei­ nem von einem Sollwertgeber 24 abgegebenen Sollwertsignal verglichen. Ein von der Abweichung des Istwertsignals vom Sollwertsignal abhängiges der Regelabweichung entsprechendes Signal steuert einen Leistungsverstärker 26, der den Elek­ tromotor 12 schneller (bei ansteigendem Druck des Lösungsmit­ teldampfes) oder langsamer (bei abfallendem Druck) antreibt. Anstelle eines Drucksensors 21 kann auch ein mit 21a schema­ tisch angedeuteter Strömungssensor vorgesehen sein, der in einem Bereich 20 angeordnet ist, in dem Lösungsmitteldämpfe durch einen Spalt 19 aus dem Kondensationsraum 6 in die At­ mosphäre ausströmen. Der Strömungssensor kann in an sich be­ kannter Weise in Form einer von der Strömung bewegten Fahne ausgebildet sein, deren Stellung von einem nicht dargestell­ ten Meßglied, z. B. von einem optischen oder induktiven Meß­ glied, erfaßt wird. Die Steuerung des Elektromotors 12 er­ folgt dann derart, daß die Strömung zumindest annähernd oder in vorgegebenen Grenzen, aufrechterhalten wird, d. h. daß sie aus dem Raum 6 in die Atmosphäre gerichtet ist, also keine Sauerstoff enthaltende Luft in den Raum 6 hinein­ strömt, andererseits aber die Strömung nicht zu groß wird, d. h. nicht zuviel dampfförmiges Lösungsmittel in die Atmo­ sphäre strömen kann.

Wird der Regelbereich der vorbeschriebenen Drehzahlsteuerung für den Elektromotor 12 und damit die Drehzahl der Kühlwalze überschritten, so kann das der Regelabweichung entsprechende Signal einem Stellventil 27 zugeführt werden, so daß die Menge des der Kühlwalze zugeführten Kühlmediums und/oder seine Temperatur im Sinne der Aufrechterhaltung eines geringen Überdrucks im Raum 6 gesteuert werden kann. Beide Steue­ rungsmöglichkeiten können für sich allein oder auch in Kom­ bination Verwendung finden.

Vor Beginn der Trocknung und des Kondensationsbetriebes kann der Raum 6 zum Austreiben der Luft mit Inertgas gespült wer­ den.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein unerwünsch­ tes Herabtropfen von kondensiertem Lösungsmittel auf die Bahn zuverlässig vermieden wird.

Claims (7)

1. Verfahren zum Kondensieren von dampfförmigen aus beweg­ ten erwärmten Bahnen austretenden Substanzen, insbesondere von beim Erwärmen oder Trocknen der Bahnen austretenden Lö­ sungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel an mindestens einer mit einem Raum über der Bahn in Verbin­ dung stehenden gekühlten rotierenden Kondensationsfläche zur Kondensation gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensation des Lösungsmittels an der gekühlten Konden­ sationsfläche in Abhängigkeit vom Dampfdruck des Lösungsmit­ tels in einem Raum oberhalb der Bahn im Sinne einer zumin­ dest annähernden Konstanthaltung vorzugsweise auf einen et­ was über Atmosphärendruck liegenden Wert gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kondensation durch Änderung der Rotations­ geschwindigkeit der gekühlten Kondensationsfläche und/oder Änderung der Zufuhr eines Kühlmediums gesteuert wird.

4. Anordnung zum Kondensieren von dampfförmigen aus beweg­ ten erwärmten Bahnen austretenden Substanzen, insbesondere von beim Erwärmen oder Trocknen der Bahnen austretenden Lö­ sungsmitteln, unter Verwendung mindestens einer drehbaren Kühlwalze, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwalze (7) mit einem Raum (6) über der Bahn (1), der von unten Wärme zuführbar ist, in Verbindung steht.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwalze (7) in dem Raum (6) über der Bahn (1) angeord­ net ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4 und/oder 5, gekennzeichnet durch eine Steueranordnung (21 ... 26, 12) für die Drehzahl der Kühlwalze (7), die in Abhängigkeit steht vom Druck in dem Raum (6), in dem Lösungsmittel kondensiert, oder von der Strömung von Lösungsmitteldämpfen aus dem Raum in die Atmo­ sphäre.

7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine Steueranordnung (21 ... 26, 27) für die Zufuhr eines Kühlmediums zu der Kühlwalze (7), die in Abhängigkeit steht vom Druck in dem Raum (6), in dem Lö­ sungsmittel kondensiert, oder von der Strömung von Lösungs­ mitteldämpfen aus dem Raum in die Atmosphäre.