Extrusion 5-2020

46 Serie mit Tipps und Tricks Extrusion 5/2020 Folge 54 – Mo erklärt spezielle Aspekte des Trocknens. Prinzipbedingt ist für das Trocknen von Kunststoffen ein hoher Energieeinsatz erforderlich. Da liegt es auf der Hand, Wege und Möglichkeiten zu suchen, um den Energieverbrauch zu reduzie- ren – natürlich ohne das eigentliche Ziel aus den Augen zu ver- lieren: das Material schonend auf die erforderliche Verarbei- tungsfeuchte zu trocknen. Bei Trockenlufttrocknern bietet sich der Einsatz einer automati- schen Luftmengenregelung an, die zudem aus mehrfacher Sicht von Vorteil ist. So lässt sich mit ihr der Energieverbrauch an wechselnde Materialdurchsätze anpassen. Bei längeren Verweil- zeiten des Materials im Trockentrichter, etwa bei einem außer- planmäßigen Produktionsstopp, kann das Risiko eines Übertrock- nens minimiert werden. Und schließlich lässt sich mit einer Luft- mengenregelung der Trockenprozess auf den Zustand des Mate- rials beim Einfüllen (warm/kalt oder verschiedene Feuchten) ab- stimmen. Der einfachste Fall einer Luftmengenregelung ist ein Trockenluft- erzeuger mit einem Trockentrichter und einem geregelten Pro- zessluftgebläse. Den erforderlichen Energiebedarf eines Trocken- trichters und damit die Luftmenge berechnet die Steuerung bei- spielsweise anhand des Durchsatzes, der Temperatur und der Feuchtigkeit des Materials beim Einfüllen, sowie der Rückluft- temperatur im Verhältnis zur Eingangstemperatur am Trocken- trichter. Zum Hintergrund: auf ihrem Weg durch das Material Welche Vorteile hat eine automatische Luftmengenregelung? Wird einem Trockentrichter weniger Energie (durch Materialentnahme) entnommen als zugeführt, verschiebt sich der Temperaturgradient nach oben, das heißt das Material im Trichter wird nach oben heißer und kann wegen der längeren Verweilzeit geschädigt werden (Bilder: Motan-Colortronic) kühlt die Trockenluft ab. Dazu trägt einerseits das verdunstende und so kühlend wirkende Wasser bei. Hinzu kommt der kühlen- de Effekt durch das von oben in den Trockentrichter nachfließen- de, kalte und ungetrocknete Neumaterial. Der Einfluss der Rück- lufttemperatur etwa auf die Regeneration der Molekularsiebe wurde in Folge 53 erläutert. Werden mehrere Trockentrichter von einem Trockenlufterzeuger versorgt, erfolgt die Luftmengenregelung meist mit automati- schen Drosselklappen am Lufteintritt der Trockentrichter. Damit lässt sich die Luftmenge für die einzelnen Trichter individuell, passend zum jeweils realen Bedarf regeln. Der Trockenlufterzeu- ger regelt die Gesamtluftmenge entsprechend dem Gesamtbe- darf aller angeschlossenen Trichter. Eine automatische Luftmengenregelung ist im praktischen Be- trieb in vielerlei Hinsicht hilfreich. So kann etwa die Anfahrzeit bei einer Neubefüllung über die Messung der Rücklufttempera- tur verkürzt werden. Dazu stellt das System, wegen des anfangs kalten Materials und dem relativ hohen Wassergehalt, im Tro- ckentrichter zunächst die maximale Luftmenge zur Verfügung. Mit steigender Materialtemperatur und sinkender Materialfeuch- te steigt die Rücklufttemperatur und die Luftmenge wird auto- matisch abgesenkt. Nach Produktionsstart pendelt sich die Luft- menge automatisch ein. Im laufenden Betrieb berücksichtigt dieses Konzept auch unter- schiedliche Materialeingangstemperaturen und -feuchten, wie sie abhängig von den Jahreszeiten und/oder auch im Tag-/Nacht- betrieb auftreten können. Auch hier wird lediglich die aktuell be- nötigte Luftmenge zur Verfügung gestellt. Ein wichtiger Aspekt im Zusammenhang mit der Luftmengenre- gelung ist das Energiegleichgewicht im Trockentrichter. Das Prin- zip beruht darauf, dass die mit der Luft zugeführte Energie gleich der mit dem Materialstrom (dem zur Verarbeitung ent- nommenen Material) abgeführten Energie ist. Wird dem Trichter nun weniger Energie (durch Materialentnah- me) abgeführt als zugeführt, etwa bei einem reduzierten Durch-