Analyse eines Gipskartonplattentrockners

Abstract

Es werden die Strömung und die Temperaturverhältnisse in einem Gipskartonplattentrockner untersucht. Der Trockner hat eine Länge von ca. 100 m, eine Breite von 3 m und eine Höhe von 4 m. Aufgeteilt auf 10 Ebenen werden durch die Anlage paarweise Gipskartonplatten gefördert und getrocknet. Dabei kommt es im Betrieb zu teilweise ungleichmäßig getrockneten Platten. Der nahezu symmetrisch aufgebaute Trockner hat auf beiden Seiten Gebläse und Luftzuführungen, wobei das gesamte System nur anhand der Messdaten auf einer Seite geregelt wird. Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist es, die Ursache von den ungleichmäßig getrockneten Gipskartonplatten bei der Produktion zu identifizieren und dessen Fehlerquellen einzugrenzen, um dann Empfehlungen zur Beseitigung dieser Fehlerquellen aussprechen zu können. Weiters soll festgestellt werden, ob die Strömungsverhältnisse auf beiden Seiten ähnlich genug sind, um eine gemeinsame Regelung zuzulassen. Dafür erfolgt in einem ersten Schritt die genaue Erfassung des Trockners und die Erstellung eines dreidimensionalen CAD Modells, sowie die Erfassung aller Einrichtungen, über die die Anlage beeinflusst werden kann. Anschließend werden an wichtigen Punkten rund um den gesamten Trockner Temperatur- und Strömungsmessungen in den Luftzuführungen sowie zwischen den Ebenen während des Betriebs durchgeführt, sodass die derzeitigen Zustände erfasst werden können. Anhand der erhaltenen Messdaten wird die entzogene Wassermasse errechnet, über die einerseits die beiden Seiten des Trockners miteinander, anderseits die einzelnen Ebenen des Trockners zueinander verglichen werden können. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse zeigen eine teilweise stark unterschiedliche Trocknungsleistung zwischen den beiden Seiten. So kommt es, dass sich in einer Ebene ein Unterschied von bis zu 40% in der entzogenen Wassermasse ergibt, wenn man beide Seiten miteinander vergleicht. Die Fehlerquelle kann auf die Einblasseite des Trockners eingegrenzt werden, wobei im Zuge der Eingrenzung sichtbar wird, dass weitere Untersuchungen im zuvor als Fehlerquelle bestimmten Bereich notwendig sind.

The flow and temperature conditions in a gypsum plasterboard panels dryer are investigated. The dryer has a length of about 100 m, a width of 3 m and a height of 4 m. Divided into 10 levels, the system transports gypsum plasterboard panels in pairs and dries them. In some cases, panels dry unevenly during operation. The almost symmetrically constructed dryer has fans and air supply on both sides, whereby the entire system is only regulated based on the measurement data on one side. The aim of the present diploma thesis is to identify the cause of the unevenly dried gypsum plasterboard panels during production and to narrow down its sources of error in order to be able to make recommendations for eliminating these sources of error. Furthermore, it should be determined whether the flow conditions on both sides are similar enough to allow a common control. In a first step, the exact recording of the dryer and the creation of a three-dimensional CAD model, as well as the recording of all devices which can be used to influence the system, takes place. Subsequently, temperature and flow measurements in the air supply and between the levels are carried out at important points around the entire dryer, so that the current conditions can be recorded. On the basis of the measurement data obtained, the extracted water mass is calculated, which can be used to compare the two sides of the dryer with one another and the individual levels of the dryer to each other. The knowledge gained in this way shows partially a very different drying performance between the two sides. So it happens that there is a difference of up to 40% in the withdrawn water mass on one level if both sides are compared to each other. The source of the error can be localized to the inlet side of the dryer, whereby in the course of the delimitation it becomes apparent that further investigations are necessary in the area previously identified as the source of the error.