Hochfrequenztrockner (HF-Trockner)

HF-Trockner werden meist für die Strahlungstrocknung von Garnspulen eingesetzt. Das Prinzip der HF-Strahlungstrocknung wird hier beschrieben. Neben Spulenkörper können auch Garnbänder und Garnwickel (Bumps) im HF-Trockner getrocknet werden. Die HF-Trocknung von Geweben hat sich nicht richtig durchgesetzt. Die Arbeitsweise der HF-Trockner kann kontinuierlich und diskontinuierlich (partieweise Trocknung) ausgelegt sein.

Kontinuierlicher HF-Trockner

Die Zuführung der Spulenkörper erfolgt automatisch. Zum Trocknen werden diese mit langsamer Geschwindigkeit zwischen die beiden Platten eines Plattenkondensators transportiert. Dort (Plattenabstand ca. 0,5 m, Kondensatorspannung ca. 6 kV) sind sie einem hochfrequenten elektrischen Feld mit einer Frequenz von 13,55 MHz ausgesetzt, sodass die Spulenkörper einen Teil der im Kondensator gespeicherten elektromagnetischen Energie absorbieren und in Wärme umwandeln. Diese Wärme bewirkt, dass die im Spulenkörper gespeicherte Feuchtigkeit entweicht und der Spulenkörper trocknet. Der Trocknungsvorgang erfolgt kontinuierlich. Es ist davon auszugehen, dass das Personal nur zur Entnahme der Spulenkörper und zur Störungsbeseitigung in den Prozessablauf eingreift.

Prinzipieller Aufbau eines Hochfrequenztrockners für Garnspulen mit offener Zufuhr- und Entnahmestation. Der kontinuierliche Warenfluss kann über automatisierte Beschickung und Entladung des Trockners unterstützt werden

Ein wirtschaftliches Trocknen mit Hochfrequenz ist nur dann möglich, wenn die Eingangsfeuchte des textilen Materials so gering wie möglich ist. Der Wassergehalt von textilem Material, das aus der Veredlung kommt, ist so hoch, dass ohne zusätzliche Maßnahmen, diesen Wasseranteil zu vermindern, eine sichere und wirtschaftliche HF-Trocknung nicht möglich ist. Die zur Verdampfung eingesetzte Energie ist elektrischer Strom und dieser ist, solange er nicht kostengünstig selbst erzeugt wird, eine der teuersten Energiearten. Der Energieanteil, der zum Trocknen nötig ist, muss also so gering wie möglich gehalten werden. Mögliche Entwässerungsverfahren vor einer HF-Trocknung könnten mechanische Entwässerungsverfahren wie Schleudern (Zentrifugen), Saugen, Abquetschen oder Abdrücken (Drucktrockner) sein.

Komponenten eines kontinuierlichen HF-Trockners (Quelle Stalam S.p.A. / Italy):

• Trocknungskammer jedes HF-Moduls besteht aus Stahlrohr-Tragrahmen, Aluminium-Abdeckungen, -Paneelen und -Seitentüren. Deckenverkleidung und Trocknungskanalboden aus Edelstahl. Seitentüren für Kontrolle und Wartung sind schnell zu öffnen, so dass der gesamte Trocknungskanal voll zugänglich ist
• Kapazitives Elektrodensystem mit parallel verlaufenden Elektrodenstangen aus Aluminium-Magnesium-Legierung, Polypropylen-Isolatoren und Abstimmungsinduktanzen; unter direkter Hochfrequenz-Einwirkung steht eine Fläche von 4,0 m x 1,8 m = 7,2 m² je Modul
• Absaugsystem für feuchte Abluft komplett mit Ventilator
• Modulare Konstruktion, Länge jeder Trocknungskammer (=Länge je HF-Modul): 4,5 m
• Hochspannungsversorgung mit Hochspannung-Transformator „maintenance-free“, Gleichrichterdioden, Steuer- und Schutzkreise
• HF-Generator, mit Oszillator Klasse C, im wesentlichen bestehend aus Vakuum-Triode, Spule/Kondensator-Schwingkreis, Leistungsregelung durch variierbare Kapazität (mittels Veränderung des Kopplungswinkels des Plattenkondensators), Schaltkreise für Messung und Anzeige der Arbeitsparameter
• Arbeitsfrequenz (I.S.M.): 27.12 MHz ± 0.6%
• Maximale HF-Ausgangsleistung: 105 kW
• System für die Kühlung der Triode mit doppeltem Wasserkreislauf; geschlossener Innenkreislauf mit destilliertem Wasser, Ausdehnungsgefäß, Umwälzpumpe, Wärmetauscher aus Edelstahl, chemischem Filter in By-pass mit Leuchtanzeige des Reinheitsgrades; Steuer- und Schutzkreise. Der Außenkreislauf muss mit der Wasserspeiseleitung (Leitungswasser) des Kunden verbunden werden.
• Optional erhältlich:
  • Höhe der obere Elektrode in mehreren Stufen (automatisch) verstellbar
  • Gebläse zur Umluftzirkulation in der Trockenkammer
  • Teflon-Schürze seitlich des Transportbandes
  • manuell oder automatisch auslösbare Feuerlöschanlage.

Gefahrenshinweise

Bei HF-Trocknern ist auf die Funkentstörung und der Exposition des Personals durch elektromagnetische Strahlung zu achten.

Nach Aussagen der Berufsgenossenschaft wurde an der Ein-/Auslauföffnung und an den Bedienständen effektive Spitzenwerte der Feldstärken von 75 bis 150 V/m und 0,08 bis 0,22 A/m gemessen. Im Aufenthaltsbereich um den Trockner, gemessen im Abstand von ca. 0,2 m senkrecht zur Maschinenoberfläche, waren die Feldstärken deutlich niedriger. Gemessen wurden effektive Spitzenwerte von 8 bis 15 V/m und von 0,01 bis 0,08 A/m. Ob die zulässigen Werte der UVV BGV B11 überschritten werden, wird durch die Aufenthaltsdauer an den einzelnen Aufenthaltsorten bestimmt.