Neue Verfahren zur Effizienzverbesserung in Trocknungsanlagen (Phase 1)

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 101085

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0080;F-Verfahrenstechnik

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Identifikation/Bewertung neuer verfahren zur künstlichen Trockung in LW und verwandten Branchen; Durchführung von Analgemessungen und Laborversuchen mit neuen Komponenten zur Abklärung der Machbarkeit.

Schlussbericht (Deutsch)

Ausgangslage, Zielsetzung: Im vorliegenden Projekt wurden neue technologische Verfahren zur Effizienzsteigerung bei der künstlichen Trocknung identifiziert und überprüft. Im Vordergrund stehen dabei die landwirtschaftlichen Trocknungsbetriebe. Allerdings sind die Erkenntnisse allenfalls auch auf andere Branchen wie die Holzindustrie übertragbar. Die an dieser Stelle beschriebenen Arbeiten umfassen die folgenden Zielsetzungen: • Identifikation und Bewertung neuer technischer Verfahren zur künstlichen Trocknung in der Landwirtschaft sowie in verwandten Branchen; • Durchführung von Messungen an bestehenden Anlagen zur Überprüfung und Sicherung der thermodynamischen Zusammenhänge; • Durchführung von Versuchen mittels neuen Komponenten an Versuchsanlagen, um die Machbarkeit und Wirksamkeit von neuen Verfahren zu überprüfen und zu dokumentieren; • Auswertung der Ergebnisse, Synthese, Ausblick, Potential der Technologie sowie Dokumentation und Kommunikation der Ergebnisse. Durchgeführte Arbeiten: Die Grundlagen wurden bereits im Rahmen der Zielvereinbarung des Verbandes Schweizerischer Trocknungsbetriebe (VSTB) mit dem Bund (EnAW Benchmark-Gruppe) erarbeitet. Zusätzlich erfolgte eine umfassende Betrachtung des künstlichen Trocknens in den anderen Branchen, was jedoch keine wesentlichen neuen Erkenntnisse generierte. Ergebnisse: Im Zentrum der Arbeiten standen verschiedene Feldversuche bei der Trocknungsanlage in Willisau, wo mittels eines Platten-Wärmetauschers verschiedene Möglichkeiten der Wärmerückgewinnung (WRG) untersucht wurden. Die wichtigsten Resultate sind die folgenden: Leistung / Temperatur-Änderungsgrad: Grundsätzlich bewegen sich die gemessenen Leistungen und Kennzahlen in einem Bereich, wie sie aufgrund der Datenblätter des Wärmetauschers erwartet wurden. Diese gute Übereinstimmung wird als positives Resultat bewertet. Verschmutzung: Aufgrund der Ergebnisse und Beobachtungen der verschiedenen Messreihen konnten wir feststellen, dass ein Platten-Wärmetauscher ohne zusätzliche Vorkehrungen aufgrund der zunehmende Verschmutzung verschließt. Die Versuche haben jedoch gezeigt, dass mit dem Besprühen der Platten mittels Wasser erste Ansätze gefunden wurden, um diese Probleme zu lösen. Verwendung der Abwärme: Es wurden 3 verschiedene Möglichkeiten für die Verwendung der zurück gewonnenen Wärme dargestellt und auf die ökonomische Realisierbarkeit überprüft. Dabei hat sich gezeigt, dass keine der untersuchten Varianten eine befriedigende Wirtschaftlichkeit erreicht. Ausblick: Insgesamt zeigt sich, dass die untersuchten technischen Massnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz bei fossil betriebenen Trocknungsanlagen kein befriedigendes Bild abgeben. Ein wichtiger Grund liegt in den vergleichsweise tiefen Jahresbetriebsstunden, welche in der Branche selten mehr als 2000 Stunden betragen. Bei allen Varianten liegen die Amortisationszeiten bei mehr als 10 Jahren. Aufgrund dieser unbefriedigenden Resultate wird die Projektidee nicht weiter verfolgt.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Energie Treuhand ETL AG

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Krummenacher,Stefan
Krummenacher,Stefan

Zugehörige Dokumente

• Neue Verfahren zur Effizienzverbesserung in Trocknungsanlagen, Phase 1 - Schlussbericht [PDF] 845 kB

Schlussbericht (Englisch)

Initial framework and purpose: In this project new technologies for increased energy efficiency in artificial dryers were identified and evaluated. Of primary interest are agricultural dryer plants. Work done: The fundamentals were already elaborated in the frame of the agreement between the Association of the Swiss Dryer Industry (VSTB) and the Swiss Confederation (EnAW benchmark group).In addition we considered in a large scale processes of artificial drying in other sectors, however without obtaining relevant new information. Results: The main results are the following: Performance / Extent of temperature change: Basically the measured performance and the parameters are in the range shown by the data sheets of the heat exchanger. Contamination: Based on the results and on the observations of a series of measurement we could state that a plate heat exchanger without additional precaution increasingly obstructs due to the continuous contamination. The experiments however gave first indications on how to solve this problem by spraying the plates with water. Utilisation of waste heat: Three possibilities for the use of recovered heat were taken in consideration and tested for their economic feasibility. It showed that none of the considered solutions achieved a satisfactory economy. Prospects: Overall it showed that the investigated technical measures for the increased energy efficiency in dryer plants firing fossil fuels gave no satisfactory results. One of the reasons is the relatively short duration of the annual operation which rarely exceeds 2000 hours. All the various options have a payback time longer than 10 years. Based on these unsatisfactory results it was decided to discontinue the project.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Energie Treuhand ETL AG

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Krummenacher,Stefan
Krummenacher,Stefan