Steigerung der Energieeffizienz von Trocknungsanlagen durch Nutzung moderner Niedrigenergietrockner. Forschungsbericht: Fid-Bau Portal

Steigerung der Energieeffizienz von Trocknungsanlagen durch Nutzung moderner Niedrigenergietrockner. Forschungsbericht

Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wird für die konvektiv mit Warmluft getrockneten Ziegelrohlinge die hochinnovative modifizierte Freiluft- oder Niedrigenergietrocknung eingeführt. Sie setzt eine mit möglichst geringer äußerer Energie aufzubringende Konditionierung der Umgebungsluft auf ein gleichbleibendes niedriges Temperaturniveau mit konstanter Luftfeuchtigkeit voraus. Dadurch wird der derzeit die Ziegelproduktion dominierende Energieaufwand der Rohlingstrocknung auf einen Bruchteil der bisherigen Größe vermindert. Wichtige Voraussetzung für die wirtschaftliche Nutzung der Niedrigenergietrocknung ist die Entkopplung von Ofen und Trockner. Anderenfalls kann der Trocknungsenergiebedarf nur um die Zusatzenergie des Trockners reduziert werden. Aufgrund der geforderten hohen Rohlingsqualität sowie der Planungssicherheit für die Produktion muss die momentan bei höheren Temperaturen ablaufende und durch viele Steuer- und Regelmechanismen kontrollierte Trocknung auf ein tieferes Temperaturniveau verschoben werden. Aufgrund der dann niedrigeren Sättigungsdampfdrücke benötigt man mehr Luft für die Trocknung. Diese ist nur geringfügig gegenüber ihrem Ausgangszustand zu konditionieren. Die Endtrocknung führt zu für den Ziegelbrand geeigneten Restwasserbeladungen. Es wird ein mathematisches Modell weiterentwickelt, mit dem sich die Kinetik und die Energetik von Niedrigenergietrocknern der Ziegelindustrie und anderer keramischer Branchen ermitteln lassen. Die Auswirkungen der wichtigsten die Trocknung beeinflussenden Parameter auf den Trocknungsenergiebedarf werden betrachtet. Gleichzeitig eintretende Veränderungen der Trocknungskinetik, insbesondere des Gesamtzeitbedarfs, und der Schwindungsvorgänge werden kritisch beobachtet. Für den Niedrigenergiekammertrockner zeigt das mathematische Modell, dass höhere Umgebungslufttemperaturen genauso wie geringere relative Luftfeuchten zur Verkürzung der Trocknungszeit führen. Die Veränderung der Endtrocknungsbedingungen, wie Dauer, Volumenstrom und Temperatur, haben wesentlichen Einfluss auf den spezifischen Energiebedarf. Im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Messungen zeigen, dass mittels Niedrigenergietrocknung Ziegelrohlinge aller Produktgruppen, den aktuellen hohen Qualitätsansprüchen genügend, mit geringem Energiebedarf getrocknet werden können. Begleitende Entwicklungsarbeiten seitens der Anlagenbauer sowie großes Interesse der Ziegler führten bereits jetzt zu Trocknerumbauten bzw. -neubauten, so dass Trockenkammern mit Niedrigenergietrocknung betrieben werden.