DE2225676B2 - Verfahren zur Reduzierung des Wasserverbrauchs von Gefäßbehandlungsmaschinen - Google Patents
Verfahren zur Reduzierung des Wasserverbrauchs von GefäßbehandlungsmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und die dazu geeignete Anlage zur Reduzierung des Frischwasserverbrauchs
von Gefäßbehandlungsmaschinen.
hohen Verbrauch an Frischwasser so daß die Flaschenfüilerei
in entscheidendem Maße den gesamten
wertvoller werdenden Produkten.
ίο Problem der Beseitigung des gebrauchten Wassers. Der
Aufwand für die Abwasserbeseitigung ist beachtlich und erreicht Werte, die auf den m3 bezogen durchaus in
gleicher Höhe wie die des Frischwassers selbst rangieren können. Den Verbrauch an Wasser einzuschränken
gehört damit in steigendem Maße zu den vornehmsten Aufgaben einer Betriebsführung.
Vollautomatisch arbeitende Flaschenreinigungsmaschinen wurden etwa vor einem halben Jahrhundert
eingeführt Damals rechnete man mit einem Wasserverbrauch von ungefähr 11 pro Flasche. Dieser Verbrauch
wurde nach und nach reduziert und hat sich nunmehr auf einen Wert von ca. 0,41 pro Flasche eingestellt Dieser
Wert wird z. Zt als minimal angesehen, da eine weitere Reduzierung den Wärmehaushalt der Reinigungsmaschine
sehr stark belasten würde. Andererseits wird eine Flaschenrückkühlung wegen der Heißlaugenbehandlung
während des Reinigungsprozesses erforderlich. Geringere Frischwasserzuführung würde nicht mehr
ausreichen, das Temperaturniveau in den Rückkühlzonen der Reinigungsmaschine niedrig genug zu halten, so
daß Flaschenbruchgefahr sowohl bei der Kaltwassernachspritzung (im Winter bis auf etwa 5° C absinkend)
als auch in der Füllmaschine bei der Einführung des sehr kalten Getränkes (bei der Bierabfüllung um den
Gefrierpunkt) infolge von Temperaturspannungen im Glas auftreten würde.
Die zu reinigenden Gefäße werden vorwiegend in mehreren hintereinandergeschalteten Abteilungen mit
bestimmten Temperaturen und gegebenenfalls unterschiedlichen Konzentrationen der Reinigungsmittel
beaufschlagt. Zur Nachreinigung ist grundsätzlich eine Behandlung mit frischem Leitungswasser vorgesehen,
welches nach entsprechender Erwärmung der nachfolgenden Temperaturzone zugeführt und nach Durchlauf
der letzten Stufe dem Kanalnetz als Abwasser zugegeben wird. Dabei gehört es zum Stande der
Technik, die Reinigungsflüssigkeit unter Wärmerückgabe im Primärkreislauf eines Wärmeaustauschers, der
sekundärseitig von der Reinigungsflüssigkeit einer anderen Behandlungsabteilung durchflossen wird, rückzukühlen
(DE-PS 5 27 537). Mit dieser Maßnahme ist jedoch eine Frischwassereinsparung nicht möglich.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde bei einem Verfahren der eingangs genannten Art, die
Frischwasserzufuhr und damit den Anfall von Abwassermengen über das bereits bekannte Maß hinaus zu
reduzieren. Im Rahmen dieser Aufgabe soll die dadurch verminderte Kältekapazität in geeigneter Weise dem
Wasser beigegeben bzw. die überschüssige Wärmemenge ausgetauscht werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß dem Sekundärkreislauf des Wärmeaustauschers die abzufüllende Getränkeflüssigkeit
zugeführt und die Menge der Rückgekühlten Reinigungsflüssigkeit in Abhängigkeit von der
Temperatur des abzufüllenden Getränkes eingestellt und rückgeführt wird.
Die während des Rückkühl- bzw. Abspritzvorganges von dem Frisch- oder Warmwasser aufgenommene
Wärmemenge wird auf diese Weise dem zur Abfüllung
gelangenden Getränk, z. B. Bier, zugeführt Die bei der
nochmaligen Verwendung des Frischwassers störende Wärmemenge wird so entnommen und gleichzeitig zur
Erwärmung der Abfüllflüssigkeit verwendet Hierdurch wird zwangsläufig das durch die geringere Frischwasserzuführung
anwachsende Temperatur gefälle ausgeglichen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die abzufüllende GetränkeflC 5-sigkeit
in 2r*ei Stufen erwärmt wird, wobei im
Primärkreislauf die erste Stufe vom Sperrwasser der Vakuumpumpe der Füllmaschine und die zweite Stufe
von dem Warmwasser der Gefäßreinigungsmaschine durchflossen wird.
Die Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die
Gefäßbehandlungsmaschine einen Sammelraum aufweist dessen Austrittsstutzen mit einer zu einem
Wärmeaustauscher führenden Leitung verbunden ist in deren Zuge ein mit einer Umgehungsleitung verbindbares
Ventil vorgesehen ist welches mittels einer im Sekundärkreis eingegliederten Temperaturmeßeinrichtung
steuerbar ist
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage wird ferner vorgeschlagen, daß in einer vom
Wärmetauscher abführenden Rückleitung eine von einem Umschaltventil gesteuerte Austrittsleitung zu
einer weiteren Behandlungsabteilung der Gefäßreinigungsmaschine führt deren Durchgang geöffnet wird,
sobald die Temperatur oberhalb eines für diesen Leitungsstrang bestimmbaren Wertes liegt
Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß das in der Umgehungsleitung angeordnete Umschaltventil
getrennt temperaturgesteuert oder so ausgebildet ist daß es durch Impulse des in der Zuleitung angeordneten
Ventils steuerbar wird.
Um sicherzustellen, daß die Frischwassermenge auch nach mehreren Reinigungsdurchgängen die Qualität des
eingesetzten Frischwassers aus dem Leitungsnetz hat wird vorgeschlagen, daß in dem Strömungsweg des
Warmwassers eine Wasseraufbereitungsanlage eingegliedert ist
Schließlich wird vorgeschlagen, daß der Wärmeaustauscher mindestens zwei voneinander getrennte
Abteilungen aufweist wobei die Primärstufe der einen Abteilung mit der Sperrwasserumlaufleitung der Vakuumpumpe
und die Primärstufe der anderen Abteilung mit der Umlaufleitung der Reinigungsmaschine verbunden
ist
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in welcher auf ein in
der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeigneten Vorrichtung Bezug genommen wird.
Mit 1 ist eine Bewegungsbahn von Gefäßen 2 bezeichnet. Die Gefäße 2 sind beispielsweise in
Aufnahmezellen 3 gehalten und werden so zu den einzelnen Reinigungszonen einer vereinfacht dargestellten
Reinigungsmaschine bewegt Die Reinigungszonen bestehen im wesentlichen aus einer Laugenweiche
mit anschließender überhitzter Laugenhochdruckspritzung, welcher gegebenenfalls weitere Spritzstationen
folgen. Nach der letzten Laugenhochdruckspritzung, die erforderlichenfalls als Phosphat-Schleuse ausgebildet
sein kann, folgen eine Warmwasser-Zwischenspritzung, eine Warmwasser-Spritzung 5 und eine Frischwassernachspritzung
6. Diese relativ aufwendigen Nachspritzungen sind Voraussetzung für den erforderlichen
Sauberkeitsgrad der gereinigten Gefäße sowohl in chemischer als auch in bakteriologischer Sicht Die
Warmwasser-Zwischenspritzung dient in diesem Falle zum Abspulen von verschleppten Reinigungsmittelresten.
Zu der Frischwasser-Nachspritzzone 6 führt eine Speiseleitung 7, welche gegebenenfalls auch mit der
Warmwasser-Spritzzone 5 verbindbar ist Unterhalb der Frischwasser-Spritzzone 6 und auch unterhalb der
Zone 5 ist ein Sammelraum 9 vorgesehen, von welchem eine Leitung 10 zu einer Druckerhöhungspumpe 11
führt, welche durch eine Leitung 12 mit dem Primärkreis 13 eines Wärmeaustauschers 14 verbunden ist Der
Wärmeaustauscher 14 ist zweckmäßig als Plattenwärmeaustauscher mit einer oder mehreren Austauschabteilungen
4, 8 ausgebildet Zusätzlich zum Wärmeaustauscher 14 kann auch eine nicht dargestellte Rückkühleinrichtung
vorgesehen sein, welche bei unterbrochener Füllung und dadurch beeinträchtigter Funktion des
Wärmeaustauschers die Rückkühlung des Warmwassers auf die Rücklauftemperatur übernimmt
Das im Wärmeaustauscher rückgekühlte Wasser wird durch eine Rückkühlleitung 15 der Zone 5, 6 wieder
zugeführt Ein in der Zuleitung 12 eingegliedertes Ventil 16 ist mit einer Umgehungsleitung 17 verbunden, welche
ein weiteres Umschaltventil 18 mit einem Anschluß 19 zu einer nicht dargestellten Reinigungszone aufweist
Sekundärseitig wird der Wärmeaustauscher 14 von dem abzufüllenden Getränk durchflossen. Die Zufuhr
des Getränkes erfolgt über eine Leitung 20 mit einer Druckerhöhungspumpe 21. Die Leitung 20 steht
zweckmäßig mit der Füllkammer einer Abfüllmaschine 22 in Verbindung.
Das nach der Abspritzung aufgefangene Warmwasser erhöhter Temperatur wird durch die Vorlaufleitung
10, 12 über das Ventil 16 dem Wärmeaustauscher 14 zugeleitet in welchem eine Rückkühlung bei gleichzeitiger
Erwärmung des im Sekundärkreis anstehenden Getränks vorgenommen wird. Das rückgekühlte Warmwasser
kann nun zur nochmaligen Verwendung der Speiseleitung 7 bzw. der Frischwassernachspritzzone 6
oder der Warmwasserspritzzone 5 zugegeben werden. Sobald das im Strömungsweg 20 geführte Getränk eine
vorbestimmbare Solltemperatur überschreitet, wird mittels einer Temperaturmeßeinrichtung 23 der weitere
Zufluß des Warmwassers in Richtung des Wärmeaustauschers 14 gesperrt Das anfallende Warmwasser wird
in diesem Falle der Leitung 15 bzw. über das ebenfalls temperaturgesteuerte Umschaltventil 18 der Leitung 19
zugegeben, von welchem es der Warmwasser-Spritzung 5 oder der Warmwasser-Zwischenspritzung zugeführt
wird. Das Umschaltventil 18 kann auch so ausgebildet sein, daß es durch Impulse des in der Zuleitung 12
angeordneten Ventils 16 gesteuert wird.
In der Zuleitung 12 ist eine Wasseraufbereitungsanlage
24 eingegliedert welche sicherstellt daß das Warmwasser selbst nach mehreren Umläufen die
Qualität des aus dem Leitungsnetz eingesetzten Frischwassers aufweist Die Wasseraufbereitungsanlage
24 kann auch in der Umgehungsleitung 17 oder an anderer Stelle der Schaltung angeordnet sein.
Ferner ist die mit 19 bezeichnete Austrittsleitung mit einer zusätzlichen nicht dargestellten Behandiungszone
verbunden. Sobald die Temperatur des in der Umgehungsleitung 17 geführten Warm wassers oberhalb eines
für diesen Leitungsstrang bestimmten Wertes liegt, wird das Umschaltventil 18 in Richtung der Austrittsleitung
19 geöffnet. Nach Abfall der Temperatur des Warmwassers in der Umgehungsleitung 17 bzw. des Getränks in
der Leitung 20 wird der weitere Warmwasserzufluß zur Leitung 17 gesperrt und in Richtung zum Wärmetauscher
14 geöffnet
Der Wärmeaustausch kann im Rahmen der Erfindung auch in zwei oder weiteren Stufen vorgenommen
werden. So ist es denkbar, den Sammelraum zu trennen und die anfallenden Warmwassermengen in zwei
getrennten Wärmeträgerkreisläufen einem Wärmeaustauscher zuzuführen.
Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Austauschabteilung 4 von dem erwärmten Sperrwasser
einer Vakuumpumpe 25 durchflossen. Die Vakuumpumpe 25 steht mit der Saugleitung 26 der
Füllmaschine in Verbindung. In der Saugleitung 26 ist gegebenenfalls ein Flüssigkeitsabscheider 29 eingegliedert.
Von der Vakuumpumpe 25 führt eine Sperrwasserleitung 27 durch einen Behälter 28 zur ersten
Austauschstufe 4 des Wärmeaustauschers 14, dessen Sekundärkreis von dem abzufüllenden Getränk durchflossen
wird. Das im Austausch rückgekühlte Sperrwasser gelangt durch eine Leitung 30 zur Vakuumpumpe
zurück. Zur Ergänzung des Sperrwassers ist die Leitung 27 mit der Frischwasserleitung 7 verbunden.
Claims (7)
1. Verfahren zur Reduzierung des Wasserverbrauches an Gefäßbehandlungsanlagen, insbesondere
zur Reduzierung des Frischwasserverbrauches von Gefäßreinigungsmaschinen mit mehreren Reinigungs-
und Rückkühlzonen unterschiedlicher Temperatur, wobei die Reinigungsflüssigkeit unter
Wärmeabgabe im Primärkreislauf eines Wärmeaustausches rückgekühlt und den nachfolgenden Abteilungen
der Reinigungsmaschine zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sekundärkreislauf
des Wärmeaustauschers die abzufüllende Getränkeflüssigkeit zugeführt und die Menge der
rückgekühlten Reinigungsflüssigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur des abzufüllenden Getränkes
eingestellt und rückgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abzufüllende Getränkeflüssigkeit in
zwei Stufen erwärmt wird, wobei ein Primärkreislauf die erste Stufe vom Sperrwasser der Vakuumpumpe
der Füllmaschine und die zweite Stufe von dem Warmwasser der Gefäßreinigungsmaschine durchflossen
wird.
3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßreinigungsmaschine
einen Sammelraum (9) aufweist, dessen Austrittsstutzen mit einer zu einem
Wärmeaustauscher (14) führenden Leitung (10, 12) verbunden ist, in deren Zuge ein mit einer
Umgehungsleitung (17) verbindbares Ventil (16) vorgesehen ist, welches mittels einer im Sekundärkreis
eingegliederten Temperaturmeßeinrichtung (23) steuerbar ist
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer vom Wärmeaustauscher (14)
abführenden RUckleitung (15) eine von einem Umschaltventil (18) gesteuerte Austrittsleitung (19)
zu einer weiteren Behandlungsabteilung der Reinigungsmaschine führt, deren Durchgang geöffnet
wird, sobald die Temperatur oberhalb eines für diesen Leitungsstrang (15) bestimmbaren Wertes
liegt
5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in der
Rückleitung (15) angeordnete Umschaltventil (18) getrennt temperaturgesteuert oder so ausgebildet
ist, daß es durch Impulse des in der Zuleitung (12) angeordneten Ventils (16) steuerbar ist
6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
Strömungsweg (10,12,15,17,19) des Warmwassers
eine Wasseraufbereitungsanlage (24) eingegliedert ist
7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher
(14) mindestens zwei voneinander getrennte Abteilungen (4, 8) aufweist, wobei Primärstufe der einen Abteilung (4) mit der
Sperrwasserumlaufleitung (30) der Vakuumpumpe (25) und Primärstufe der anderen Abteilung (6) mit
der Umlaufleitung (10,12,15) der Reinigungsmaschine verbunden ist.
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