DE3205956A1 - Bottle-cleaning device, in which heat is recovered and fresh water saved - Google Patents
Bottle-cleaning device, in which heat is recovered and fresh water savedInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Flaschenreinigung mit mindestens einer Vorwärmeinrichtung und mindestens einer Rückkühleinrichtung.The invention relates to a device for cleaning bottles with at least one preheating device and at least one re-cooling device.
Bei einer bekannten Flaschenreinigungsmaschine werden die Flaschen zu einer Vorwärmeinrichtung, vorzugsweise zu mehreren Vorwärmeinrichtungen, die nacheinander angeordnet sind, geführt. Die Flaschen werden in diesen sogenannten Vorwärmstufen durch Aufwärmbäder geleitet bzw. mit Lauge oder ähnlichen Flüssigkeiten bespritzt. In diesen Vorwärmstufen werden die Flaschen von einer Anfangstemperatur von etwa 1o bis 15°C auf ca. 800C erwärmt. Anschließend an diese Vorwärmstufen werden die Flaschen zu Rückkühleinrichtungen, vorzugsweise zu mehreren hintereinander angeordneten Rückkühleinrichtungen, geleitet, in denen sie stufenweise abgekühlt werden. In diesen Rückkühleinrichtungen werden die Flaschen abgespült, insbesondere mit normalem Leitungswasser. Hierbei wird das Wasser auf entsprechend hohe Temperaturen erwärmt. Die Flaschen verlassen schließlich in noch teilweise erwärmtem Zustand die Flaschenreinigungsmaschine.In a known bottle washing machine, the bottles are fed to a preheating device, preferably to a plurality of preheating devices which are arranged one after the other. In these so-called preheating stages, the bottles are passed through warming baths or sprayed with lye or similar liquids. In this preheating, the bottles are heated from an initial temperature of about 1o to 15 ° C to about 80 0 C. Subsequent to these preheating stages, the bottles are directed to recooling devices, preferably to several recooling devices arranged one behind the other, in which they are gradually cooled. The bottles are rinsed in these re-cooling devices, especially with normal tap water. The water is heated to correspondingly high temperatures. The bottles finally leave the bottle washer in a partially heated state.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen zur Flaschenreinigung entstehend bei den verschiedenen Stufen, sowohl bei den Vorwärm- als auch bei den Rückkühlstufen, Flüssigkeiten, die durch verschiedene Ablaufleitungen geführt werden. Diese Flüssigkeiten haben je nach den verschiedenen Stufen verschiedene Temperaturen. Nach dem Abwasserbeseitigungsgesetz ist die Temperatur des Abwassers auf maximal 35°C begrenzt. Dieses Wasser kann nicht zu einer Vorwärmstufe direkt geleitet werden, weil die Temperatur von maximal 35°C für diese Vorwärmstufen zu gering ist.In these known devices for bottle washing arise in the various stages, both in the preheating as well as in the recooling stages, liquids flowing through different drain lines be guided. These liquids have depending on the different levels different temperatures. According to the Wastewater Disposal Act, the temperature is the Wastewater limited to a maximum of 35 ° C. This water cannot be sent directly to a preheating stage because the maximum temperature of 35 ° C is too low for these preheating stages.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Flaschenreinigung vorzugschlagen, bei der die in dem Abwasser vorhandene Wärme zurückgewonnen wird und dem Wärmehaushalt der Flaschenreingigungsvorrichtung wieder zugeführt wird. Hierbei wird insbesondere eine Absenkung des WärmeVerbrauchs und des Frischwasserverbrauchs angestrebt.The present invention is based on the object of proposing a device for cleaning bottles, in which the heat present in the waste water is recovered and the heat balance of the bottle washer is fed back. In particular, a reduction in heat consumption is achieved here and fresh water consumption.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Flaschenreinigung der eingangs genannten Art dadurch gelöst,This task is performed in a device for bottle cleaning of the aforementioned type solved by
Ίο daß das aus der ersten Vorwärmeinrichtung ablaufende V/asser mittels eines Wärmetauschers abgekühlt und dem Abwasser zugeführt wird und daß das hierbei erwärmte Viasser der Vorrichtung zugeführt wird. Hierbei wird der Energiekreis zum Erwärmen und Abkühlen geschlossenΊο that the draining from the first preheater V / ater is cooled by means of a heat exchanger and fed to the wastewater and that this heated up Viasser is fed to the device. Here is the energy circuit for heating and cooling is closed
Ί5 und es werden nur die Wärmeverluste durch Energiezufuhr ersetzt.Ί5 and there will only be heat losses due to the addition of energy replaced.
Vorzugsweise wird das aus der ersten Vorwärmeinrichtung ablaufende Wasser in einer Rückkühleinrichtung mittels eines Wärmetauschers abgekühlt und dem Abwasser zugeführt und das hierbei erwärmte Wasser der Rückkühleinrichtung wird mittels einer Wärmepumpe abgekühlt und der Rückkühleinrichtung wieder zugeführt, wobei mittels der Wärmepumpe die Flüssigkeit der zweiten Vorwärmeinrichtung erwärmt wird.The water draining from the first preheating device is preferably cooled in a recooling device cooled by means of a heat exchanger and fed to the wastewater and the water heated in this way is the Recooling device is cooled by means of a heat pump and fed back to the recooling device, wherein the liquid of the second preheating device is heated by means of the heat pump.
Vorteilhafterweise wird ein Teil des Wassers aus der Rückkühleinrichtung der ersten Vorwärmeinrichtung geleitet.Advantageously, part of the water is from the Recooling device passed to the first preheating device.
Die Rückkühleinrichtung ist vorzugsweise ein Frischwasserbad. The recooling device is preferably a fresh water bath.
Diese erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Wärmerückgewinnung aus dem Abwasser einer Flaschenreinigungsvorrichtung. Das Abwasser, das insbesondere eine Temperatur von höchstens 35°C besitzt, wird zuThis device according to the invention enables heat to be recovered from the waste water of a bottle washing device. The wastewater, which in particular has a temperature of at most 35 ° C, becomes
einer Wärmepumpe geführt. In dieser Wärmepumpe wird das Abwasser abgekühlt. Die hierdurch mittels der Wärmepumpe gewonnene Wärme wird einer in einen zweiten Kreislauf strömenden Flüssigkeit zugeführt, die anschließend zu einer Vorwärmeinrichtung geleitet wird. Die derart aufgewärmte Flüssigkeit dient somit zum Aufwärmen der Flaschenreinigungsmaschine in den Vorwärmstufen.a heat pump. The wastewater is cooled in this heat pump. The result of this by means of the Heat obtained from the heat pump is fed to a liquid flowing into a second circuit, which is then fed to a preheater. The liquid warmed up in this way is therefore used for warming up the bottle washer in the preheating stages.
Der Vorteil dieser erfindungsgemäßeη Vorrichtung besteht darin, daß Energie, die bereits der Flaschenreinigungsmaschine zugeführt worden ist, nicht ungenutzt dem ablaufenden Wasser zugeführt wird. Insbesondere wird z.B. Abwasser von 300C auf etwa 200C abgekühlt. Diese Temperaturdifferenz von 10°C reicht zum Aufwärmen aus. Das Abwasser besitzt somit eine Temperatur von 200C und wird mit dieser Temperatur dem ablaufenden Wasser zugeschlagen. Es wird somit Energie gespart, die bei den bekannten Vorrichtungen den Vorwärmstufen zugeführt wird.The advantage of this device according to the invention is that energy which has already been supplied to the bottle washing machine is not supplied to the draining water unused. In particular, waste water, for example, is cooled from 30 ° C. to approximately 20 ° C. This temperature difference of 10 ° C is sufficient to warm up. The wastewater thus has a temperature of 20 ° C. and is added to the draining water at this temperature. This saves energy which is supplied to the preheating stages in the known devices.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß das dem ablaufenden Wasser zugeführte Abwasser eine geringere Temperatur besitzt, als es nach dem Abwasserbeseitigungs-Gesetz erlaubt ist. In der heutigen Zeit ist es bekannt, daß trotz der Zulässigkeit der Zufügung von Abwasser von 35°C in die Flüsse eine geringere Temperatur des Abwassers wünschenswert ist· Hierdurch wird eine Aufwärmung der Flüsse weitgehend vermieden. Ein Abwasser von 20°C entspricht dem vorhandenen ökologischen Gleichgewicht der Flüsse mehr alsAnother advantage of the device according to the invention consists in the fact that the waste water supplied to the running water has a lower temperature than it after the Waste Water Disposal Act is permitted. At the present time it is known that despite the admissibility the addition of waste water of 35 ° C to the rivers, a lower temperature of the waste water is desirable is · This will largely warm up the rivers avoided. A wastewater of 20 ° C corresponds more than to the existing ecological balance of the rivers
$0 ein Abwasser von z.B. 30°C.$ 0 a waste water of e.g. 30 ° C.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht somit einerseits in einer Energieeinsparung und andererseits in einer geringeren Belastung der Umwelt, als es mit den bekannten Flaschenreinigungsvorrichtungen der Fall ist.The advantage of the device according to the invention is there thus on the one hand in an energy saving and on the other hand in a lower impact on the environment than it with the known bottle cleaning devices of Case is.
Bei den bekannten Reinigungsmaschinen wird das Wasser mit einem hohen Temperaturniveau in den Abwasserkanal geführt. Dieses Temperaturniveau von 30 bis 350C entspricht bei einer Reinigungsmaschine neuerer Bauart und Verarbeitung von 1 Liter Flaschen einem Heizverlust im Abwasser von ungefähr 1o KW/h pro 1ooo Flaschen.In the known cleaning machines, the water is led into the sewer at a high temperature level. This temperature level of 30 to 35 0 C corresponds to a cleaning machine of more recent design and processing of 1 liter bottles to a heat loss in the waste water of about 10 KW / h per 1000 bottles.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung entzieht dem Abwasser ungefähr 10°C, wobei die entsprechende Wärmemenge zur Vorwärmung des Flaschenmaterials, der Ketten, der Träger usw. dient. Das hierzu erforderliche Temperaturniveau von ungefähr 6o bis7o°C wird mit Hilfe einer Wärmepumpe erreicht. Die für die Wärmepumpe notwendige Energie wird in Wärme umgesetzt und in der Maschine verarbeitet.The device according to the invention removes about 10 ° C from the wastewater, the corresponding amount of heat for Preheating of the bottle material, the chains, the carriers, etc. is used. The temperature level required for this from about 6o to 7o ° C is achieved with the help of a heat pump. The energy required for the heat pump is converted into heat and processed in the machine.
Die beim Abspülen der Flaschen, Ketten und Träger anfallende Wärme wird teilweise über Vorwärmstufen· in den Energiehaushalt der bekannten Maschinen wieder aufgenommen. Der Rest der Abwärme wird dem Abwasser und der Flaschenerwärmung zugeschlagen. Bei den bekannten Vorrichtungen ist die Energiemenge auf maximal 35 C begrenzt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß dem ablaufenden Wasser das zu der Wärmepumpe geführt wird, mehr Energie zugeführt wird, so daß die Heizverluste durch Flaschenerwärmung sinken. Da anschließend dem ablaufenden V/asser in der Wärmepumpe wieder Energie entzogen wird, ist das ablaufende Wasser auf maximal 20°C begrenzt undThe one incurred when rinsing the bottles, chains and straps Heat is partially absorbed again into the energy balance of the known machines via preheating stages. The rest of the waste heat is added to the waste water and bottle heating. With the known Devices, the amount of energy is limited to a maximum of 35 C. limited. Another advantage of the invention The device consists in adding more energy to the draining water that is fed to the heat pump so that the heat losses due to bottle warming decrease. Since then the draining water If energy is withdrawn again in the heat pump, the draining water is limited to a maximum of 20 ° C and
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somit das Abwasserbeseitigungs-Gesetz- voll erfüllt. Bei dieser Anordnung besteht der Vorteil darin, daß der Energieverlust, den die die Flaschenreinigungsvorrichtung verlassenden erwärmten Flaschen aufweisen, geringer ist als bei bekannten Vorrichtungen. Hierdurch tritt eine weitere Energieeinsparung auf.thus fully complies with the Wastewater Disposal Act. With this arrangement, there is the advantage that the energy loss that the bottle washer having leaving heated bottles is less than in known devices. Through this a further energy saving occurs.
Der effektive Dampfverbrauch wird durch diese Wärmerückgewinnung um ungefähr 5 KW/h pro 1ooo Flaschen gesenkt. The effective steam consumption is reduced by this heat recovery by about 5 KW / h per 1,000 bottles.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die gewünschte Absenkung des Wärmeverbrauchs und, des Frischwasserverbrauchs einer Flaschenreinigung dadurch gewährleistet, daß das aus der ersten Vorwärmeinrichtung ablaufende Wasser mittels eines Wärmetauschers abgekühlt und dem Abwasser zugeführt wird und daß hierbei Frischwasser erwärmt und der Vorrichtung zugeführt wird. Bei dieser Ausführungsform wird- die Semperatur des Abwassers von 35°C beibehalten, jedoch wird in der ersten Vorwärmstufe Wasser von höherer Temperatur benutzt, z.B. von 4-o°C, da das aus der ersten Vorwärmstufe abfließende Wasser nicht direkt dem Abwasser zugeleitet wird. Wird dieses Wasser der ersten Vorwärmstufe von 4-O0C mittels des Wärmetauschers auf 35°C abgekühlt, so wird gleichzeitig bei dieser Ausführungsform Frischwasser erwärmt und z.B. über Frischwasserspritzungen der Vorrichtung zugeführt. Durch [Temperaturerhöhung der Vorwärmebäder wird der Wärmebedarf der Vorrichtung gesenkt und durch die um ungefähr 5°C höhere Temperatur des Frischwassers erfolgt eine Senkung des Frischwasserverbrauchs.According to a further particularly preferred embodiment, the desired lowering of the heat consumption and the fresh water consumption of bottle cleaning is ensured by the fact that the water draining from the first preheating device is cooled by means of a heat exchanger and fed to the waste water and that fresh water is heated and fed to the device. In this embodiment, the temperature of the waste water of 35 ° C is maintained, but water at a higher temperature is used in the first preheating stage, for example from 4 to 0 ° C, since the water flowing out of the first preheating stage is not fed directly to the waste water. If this water is the first preheating of 4-O 0 C cooled by the heat exchanger at 35 ° C, then is heated at the same time in this embodiment, fresh water is supplied for example via fresh water sprays of the device. By increasing the temperature of the preheating baths, the heat requirement of the device is reduced and the fresh water consumption is reduced by the approximately 5 ° C. higher temperature of the fresh water.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert:The invention will now be explained with reference to the accompanying drawings explained in more detail:
Es zeigen:Show it:
Figur Ί die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Flaschenreinigung,Figure Ί the schematic representation of a device for bottle cleaning,
Figur 2 die schematische Darstellung des Wärmehaushalts der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung undFigure 2 shows the schematic representation of the heat balance of the device shown in Figure 1 and
Figur 3 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Senkung des Frischwasserverbrauchs einer FlaBchenreinigungsmaschine.Figure 3 shows the schematic representation of a device to reduce the fresh water consumption of a bottle cleaning machine.
Zuerst soll der normale Reinigungsablauf, der dem Stand der Technik entspricht, anhand Figur 1 kurz beschrieben werden.First, the normal cleaning sequence, which corresponds to the state of the art, will be briefly described with reference to FIG will.
Die Flaschen werden über eine Vorrichtung 1o am Beginn des Kreislaufs in ein Transportmittel 9 geschoben, das aus Flaschenzellen, Zellenträgern und einer Transportkette besteht. Dieses Transportmittel 9 fährt durch die einzelnen Behandlungstationen.The bottles are pushed into a transport means 9 via a device 1o at the beginning of the cycle, the consists of bottle cells, cell carriers and a transport chain. This means of transport 9 drives through the individual treatment stations.
In der Vorwärmeinrichtung 4 wird die Flasche untergetaucht und mit Wasser vorgewärmt, sowie Getränkereste entleert. Dieses Wasser, dessen Temperatur bei bekannten Vorrichtungen 3o bis 35 C beträgt, fließt in den Kanal und wird ständig mit Wasser aus der ersten Rückkühleinrichtung 3 nach der Lauge, .The bottle is submerged in the preheating device 4 and preheated with water, and leftover drinks are emptied. This water whose temperature is known at Devices 3o to 35 C, flows into the channel and is constantly supplied with water from the first Recooling device 3 after the liquor,.
erneuert. An die Vorwärmeinrichtung M- schließt sich die Vorwärmeinrichtung 11 an. Diese Vorwärmeinrichtung, die mit Lauge gefüllt ist, erfüllt den Zweck der Vorwärmung und der ersten Grobschmutzlaugenbehandlung. Der Wärmeeintrag dieser beiden Bäder der Vorwärmeinrichtungen 4 und 11 geschieht über Spritzungen, der Wärmeaustrag über das Transportmittel (Flaschen, Träger und Kette).renewed. The preheating device 11 is connected to the preheating device M-. This preheating device, which is filled with lye, fulfills the purpose of preheating and the first treatment of coarse soiling lye. The heat input of these two baths of the preheating devices 4 and 11 takes place via spraying, the heat output via the means of transport (bottles, carriers and chain).
- sr—- sr-
Anschließend an diese Vorwärmeinrichtungen fährt das Transportmittel 9 in die Hauptlaugenweiche 12, in der die Piaschenreinigung durch hohe Temperaturen, Überschwallungen und Spritzungen geschieht. Um dieses Bad betriebsbereicht zu halten, wird die meiste Energie verwandt. Nach dieser wärmsten Zone,The drives then to these preheating devices Transport means 9 in the main liquor switch 12, in which the Piaschenreinigung by high temperatures, flooding and splashes happen. In order to keep this bathroom operational, most of it will Related to energy. After this warmest zone
beginnt die Rückkühlung. Je nach Ausführung der Reinigungsmaschine kommt nun ein zweites Laugenbad, eine Laugenspritzung oder bereits ein Wasserbad.recooling begins. Depending on the version of the cleaning machine, there is now a second lye bath, a lye spray or already a water bath.
Gemäß Figur 1 folgt auf die Sauptlaugenweiche 12 die Rückkühleinrichtung 13, die ebenfalls mit Lauge gefüllt ist. Der Wärmeeintrag aus der Hauptlaugenweiche 12 in die Rückkühleinrichtung 15 wird zum Wärmebedarf der Vorwärmeinrichtung 11 mit Hilfe eines Wärmetauschers genutzt.According to FIG. 1, the Sauptlaugenweiche 12 follows Recooling device 13, which is also filled with lye is. The heat input from the main liquor diverter 12 into the recooling device 15 becomes a heat requirement the preheating device 11 is used with the aid of a heat exchanger.
Anschließend beginnt die reine Wasserzone, die von den Rückkühleinrichtungen 1, 2 und 3 gebildet wird. Diese Rückkühleinrichtungen sind insbesondere als Wasserbäder ausgestaltet. Diese Wasserzone hat den Sinn, die anhaftenden Laugenreste abzuspülen, sowie das Transportmittel und die Flaschen herunterzukühlen. Die Wasserzone kann aus Wasserbädern und Wasserspritzungen bestehen, an ihrem Ende steht immer die Frischwasserspritzung 7·Then the pure water zone begins, which is used by the Recooling devices 1, 2 and 3 is formed. These Recooling devices are designed in particular as water baths. This water zone has the It makes sense to rinse off the adhering lye residue and to cool down the means of transport and the bottles. The water zone can consist of water baths and water sprays, at the end of which there is always the fresh water sprinkler 7 ·
Das erste Wasser in der Rückkühleinrichtung 3 nach der Lauge der Rückkühleinrichtung I3 ist das wärmste Wasserbad· Ein Teil dieses Wassers, entsprechend der Frischwassermenge, läuft der Vorwärmeinrichtung 4 zu und dient dort noch einmal zur Vorwärmung, bevor es mit ungefähr 35°C bei Vorrichtungen des bekannten Standes der Technik in den Kanal abläuft.The first water in the re-cooling device 3 after Lye from the re-cooling device I3 is the warmest Water bath · Part of this water, according to the Fresh water amount runs to the preheating device 4 and is used there again for preheating before it with about 35 ° C in devices of the known prior art runs into the channel.
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Die Wärmezufuhr der Wasserbäder wird durch die abgespülte Wärme des Transportmittels und der Flaschen erreicht. Die Wärmeabfuhr erfolgt durch kälteres, zulaufendes V/asser aus dem vorhergehenden Bad bzw. der Frischwasserspritzung.The heat supply of the water baths is caused by the rinsed heat of the means of transport and the bottles achieved. The heat is dissipated by colder, incoming water from the previous bath or the Fresh water spray.
Wach der Frischwasserspritzung 7 beginnt die Austropfzone, und die Flasche wird dem Transportmittel 9 entnommen. Der Kreislauf beginnt erneut bei der Vorrichtung 1o.After the fresh water spray 7, the drip zone begins and the bottle is removed from the means of transport 9. The cycle starts again with the device 1o.
Ίο Bei einer solchen Flaschenreinigungsmaschine ergibt sich ein Energieverbrauch von ungefähr 17 KW/h perΊο Such a bottle washing machine results in an energy consumption of around 17 KW / h per
Promille Flaschen. Der Energieverbrauch der Reinigungsmaschine wird von folgenden technischen Daten bestimmt:Alcohol bottles. The energy consumption of the cleaning machine is determined by the following technical data:
1. Temperatur der ankommenden Flaschen, Temperatur der abgehenden Flaschen, die Differenz dieser Temperaturen ergibt den Wärmeverlust durch Flaschenaustrag. 1. Temperature of the incoming bottles, temperature of the outgoing bottles, the difference between these temperatures gives the heat loss through bottle discharge.
2. Temperatur des Frischwassers, Temperatur des Maschinenabwassers, die Differenz dieser Temperaturen ergibt den Wärmeverlust im Abwasser.2. Fresh water temperature, machine wastewater temperature, the difference between these temperatures gives the heat loss in the wastewater.
3. Sonstige Verluste3. Other losses
4. Temperatur der Hauptlaugenweiche.4. Temperature of the main liquor softener.
Hieraus wird ersichtlich, daß der Wärmeverbrauch der Reinigungsmaschine durch den Energiebedarf der Hauptlaugenweiche, abzüglich der durch Rückkühlung gewonnenen und zum Vorwärmen genutzten Energie bestimmt wird. Um eine optimale Vorwärmung zu erreichen, muß eine möglichst große Temperaturdifferenz zwischen den in die Maschine kommenden Flaschen und der Vor-This shows that the heat consumption of the Cleaning machine based on the energy requirement of the main liquor filter, minus the amount obtained through recooling and energy used for preheating is determined. To achieve optimal preheating, there must be as great a temperature difference as possible between the bottles entering the machine and the
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-anwärmeinrichtung bestehen. Die Temperatur der Vorwärmeinrichtung ist jedoch durch folgende zwei Kriterien begrenzt;-heating device exist. The temperature of the preheater however, is limited by the following two criteria;
1. Wird diese Temperaturdifferenz zu groß, so kann Flaschenbruch durch V/ arme spannung entstehen.1. If this temperature difference is too great, the bottle may break due to low voltage.
2. Das Abwasserbeseitigungsgesetz schreibt vor, daß kein Abwasser warmer als 35°C in die öffentlichen Kanäle eingespeist werden darf. Da das Abwasser der Flaschenreinigungsmaschine diesem Bad entnommen wird ist die maximale Badtemperatur der Vorwärmeinrichtung A- auf 35°C begrenzt.2. The Wastewater Disposal Act stipulates that no wastewater warmer than 35 ° C may be fed into public sewers. Since the waste water from the bottle washing machine is taken from this bath, the maximum bath temperature of the preheater A- is limited to 35 ° C.
Die Temperatur dieses Bades wird erreicht, durch Zulaufen des warmen V/assers aus dem ersten Wasser nach der Lauge (Wärmeeintrag) und wärmeaufnehmenden Flaschentransportmitteln (Wärmeaustrag). Daher muß das erste V/asser nach der Lauge (Wasser der Rückkühleinrichtung 3) um den Betrag wärmer sein, welcher der Vorwärmeinrichtung 4 durch Wärmeaustrag entzogen wird.The temperature of this bath is reached by adding the warm water from the first water the lye (heat input) and heat-absorbing bottle transport media (heat output). Therefore must the first water after the lye (water of the recooling device 3) be warmer by the amount that the Preheater 4 is withdrawn by heat discharge.
Die Temperatur des ersten Wassers nach der Lauge wird durch das Frischwasser erreicht, d.h. die den Flaschen und dem Transportmittel abgespülte Wärme wird dem in die Maschine einlaufenden Frischwasser zugeordnet. Daraus ergibt sich bei optimalem Frischwasserverbrauch ein Badtemperatur, die Höher sein muß als die Temperatür der Vorwärmeinrichtung 4-, jedoch geringer als die der vorhergehenden letzten Laugenbehandlung. Wird diese Frischwassermenge erhöht, sinkt die Temperatur der Vorwärmeinrichtung 4 und der Wärmebedarf wird höher,The temperature of the first water after the lye is reached by the fresh water, i.e. that of the bottles and heat flushed away from the means of transport is assigned to the fresh water entering the machine. With optimal fresh water consumption, this results in a bath temperature that must be higher than the temperature the preheater 4-, but less than that of the previous last lye treatment. Will If this amount of fresh water increases, the temperature of the preheater 4 decreases and the heat requirement is increased higher,
Bei Senkung der Frischwassermenge steigt die Temperatur der Vorwärmeinrichtung an, der Wärmebedarf wird geringer, die Abwassertemperatur steigt.When the amount of fresh water is reduced, the temperature of the preheater increases and the heat demand increases lower, the wastewater temperature rises.
Hieraus ergibt sich der Zusammenhang zwischen Frischwassermenge und Energiebedarf bei allen bekannten Vorrichtungen des Standes der Technik.This results in the relationship between the amount of fresh water and the energy requirement for all known ones Prior art devices.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, mit der Wärme- und Frischwasserverbrauch gegenüber einer bekannten Flaschenreinigungsmaschine gesenkt ist, beruht auf der Tatsache, den Energiekreis zum Erwärmen und Abkühlen zu schließen und nur die Wärmeverluste durch Energiezufuhr zu ersetzen.The device according to the invention, with the heat and Fresh water consumption is reduced compared to a known bottle washing machine, is based on the Fact of closing the energy cycle for heating and cooling and only the heat losses due to the supply of energy to replace.
Ίο Wärmeverluste sind:Ίο heat losses are:
a) WärmeVerluste im Abwassera) Heat losses in wastewater
b) Sonstige Verluste (Abstrahlung)b) Other losses (radiation)
c) Wärmeverluste durch Flaschenaustragungc) Heat losses due to bottle discharge
Die Bedingungen um diese Verluste zu senken, sind folgende:The conditions to reduce these losses are as follows:
Zu a) Läuft das Abwasser mit der gleichen Temperatur aus der Flaschenreinigungsmaschine, mit der das Frischwasser zuläuft, ist die Temperaturdifferenz null und es ergibt keine Wärmeverluste im Abwasser. In der Praxis wird sich dies aber nicht realisieren lassen. Anzustreben ist deshalb eine Abwassertemperatur, die der Raumtemperatur entspricht. Wird die Frischwassermenge bei gleicher Temperaturdifferenz reduziert, so werden auch die Wärmeverluste im Abwasser geringer.Regarding a) Does the wastewater run out of the bottle washing machine at the same temperature as the Fresh water flows in, the temperature difference is zero and there is no heat loss in the wastewater. In practice, however, this will not be possible. One should therefore strive for one Waste water temperature that corresponds to room temperature. If the amount of fresh water is reduced with the same temperature difference, then also the heat losses in the wastewater are lower.
Zu b) Eine geringe Raumtemperatur bedingt eine gute Isolierung der Maschine, wordurch sich die Wärmeverluste durch Abstrahlung von ungefähr Λο% auf etwa 6$ senken lassen.Regarding b) A low room temperature requires good insulation of the machine, which means that the heat losses due to radiation can be reduced from around Λο% to around 6 $.
β ♦ *β ♦ *
Zu c) Für die Wärmeverluste durch Piaschenaustragung gilt das gleiche wie für die Wärmeverluste durch Abwasser, d.h. Flaschenausgangstemperatur ist gleich der Raumtemperatur. Die Flascheneingangs-. temperatur ist sinnvollerweise im Winter durch Raumluft vorzuwärmen.To c) For the heat losses due to Piaschenaustragung The same applies as for heat losses through wastewater, i.e. bottle outlet temperature equal to room temperature. The bottle inlet. temperature is sensible in winter To preheat room air.
Um die Punkte a, b und c erfüllen zu können, wurde die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung vorgeschlagen:In order to be able to fulfill points a, b and c, the Proposed device shown in Figure 1:
Bei Senkung des Frischwasserverbrauchs, der noch aus-If the fresh water consumption is reduced, which is still sufficient
Ίο reicht zur biologischen Klarspülung, und gleichbleibendem Wärmeeintrag durch die Flaschen und das Transportmittel in die Wasserzone, werden die einzelnen Wasserbäder der Rückkühleinrichtungen 1, 2 und 3 stärker erwärmt. Die Frischwassermenge wird soweit reduziert, bis sich eine Wassertemperatur im Wasser der ersten Rückkühleinrichtung 3 nach der Lauge einstellt, die um ungefähr 15°C unter der vorhergehenden Laugenbehandlungstemperatur liegt.Ίο is enough for biological rinsing, and constant Heat input through the bottles and the means of transport into the water zone, are the individual Water baths of the recooling devices 1, 2 and 3 warmed up more. The amount of fresh water is reduced until the water temperature is in the water the first recooling device 3 after the liquor sets, which is about 15 ° C below the previous one Caustic treatment temperature is.
Dieses V/asser der Rückkühleinrichtung 3 läuft nun mit einer großen Temperaturdifferenz in die Vorwärmeinrichtung 4 und erwärmt die Flaschen und das Transportmittel. Das aus der Vorwärmeinrichtung 4 ablaufende Wasser wird im Frischwasserbad der Rückkühleinrichtung 1 . mit Hilfe eines Wärmetauschers 5 abgekühlt und läuft danach in den Abwasserkanal. Die dem Frischwasserbad der Rückkühleinrichtung 1 zugeführte Wärme wird diesem Bad mit Hilfe einer Wärmepumpe 6 entzogen. Das Wasser wird auf der Kälteseite (Verdampfer) der Wärmepumpe 6 um einen bestimmten Betrag abgekühlt ( Delta t = 3 - 50C) und danach diesem Frischwasserbad Überspritzungen 7 wieder zugeführt.This water from the recooling device 3 now runs into the preheating device 4 with a large temperature difference and heats the bottles and the means of transport. The water draining from the preheating device 4 is in the fresh water bath of the recooling device 1. cooled with the help of a heat exchanger 5 and then runs into the sewer. The heat supplied to the fresh water bath of the recooling device 1 is withdrawn from this bath with the aid of a heat pump 6. The water is cooled to the cold side (evaporator) the heat pump 6 by a certain amount (delta t = 3 - 5 0 C) and then this fresh water overfeeding 7 fed back.
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Die so gewonnene Wärme wird auf der Wärmeseite (Kondensator) der Vorwärmeinrichtung 11 über Spritzungen 8 zugeführt und dient zur Vorwärmung,The heat obtained in this way is applied to the heating side (condenser) of the preheating device 11 via spray 8 and is used for preheating,
Der Frisch- und Abwasserverbrauch läßt sich auf diese Weise um ungefähr 23% senken. Der Gesamtenergieverbrauch wird um ungefähr 1A-O0Zo reduziert.The consumption of fresh water and wastewater can be reduced by around 23% in this way. The total energy consumption is reduced by approximately 1 AO 0 Zo.
Gemäß Figur 3 wird das Wasser aus der ersten Vorwärmeinrichtung 4 mit einer Temperatur von 4o C mittels des Wärmetauschers 14 auf 35°C abgekühlt und dem Abwasser zugeführt. Gleichzeitig wird dem Wärmetauscher 14 Frischwasser zugeführt und um etwa 5°C erwärmt. Dieses erwärmte Frischwasser wird über die FrisGhwasserspritzungen 7 cLer Vorrichtung zugeführt. Die Vorwärmeinrichtung 11 besitzt eine temperatur von 57°C. Ein Teil des Wassers der Rückkühleinrichtung wird der Vorwärmeinrichtung 4 zugeführt und dienen dort noch einmal zur Vorwärmung.Auf die erste Vorwärm einrichtung folgt die Hauptlaugenweiche 12. Der Ablauf der Bewegung des Transportmittels ist derselbe wie der oben anhand von Figur 1 beschriebene. An dieser Stelle sollen lediglich die Änderungen beschrieben werden, wie sie diese Ausführungsform im Vergleich zum Stand der Technik bzw. zu Figur 1 aufweist. According to Figure 3, the water from the first preheating device 4 is at a temperature of 4o C by means the heat exchanger 14 is cooled to 35 ° C and the waste water fed. At the same time, fresh water is fed to the heat exchanger 14 and heated by about 5 ° C. This heated fresh water is sprayed over the fresh water 7 cLer device supplied. The preheater 11 has a temperature of 57 ° C. Part of the water from the recooling device is fed to the preheating device 4 and used There again for preheating. The first preheating device is followed by the main liquor switch 12. The process the movement of the means of transport is the same as that described above with reference to FIG. At At this point only the changes are to be described, as they are this embodiment in Compared to the prior art or to Figure 1 has.
Bei den bekannten Flaschenreinigungsvorrichtungen ist die Badtemperatur der Vorwärmeinrichtung 4 auf 35°C begrenzt (Abwasserbeseitigungsgesetz).In the known bottle cleaning devices, the bath temperature of the preheating device 4 is 35.degree limited (Wastewater Disposal Act).
• * β• * β
Der Frischwasserverbrauch einer solchen Flaschen reinigungsmaschine errechnet sich wie folgt:The fresh water consumption of such a bottle washing machine is calculated as follows:
QRK
X Q RK
X
1 1ooo · (35 - Y) 1 1ooo (35 - Y)
Es bedeuten:It means:
X «= Frischwasserverbrauch inX «= fresh water consumption in
= stündlich durch Rückkühlung anfallende Wärme in kcal/h= heat generated hourly by recooling in kcal / h
= stündlich zur Vorwärmung benötigte Wärmemenge in kcal/h= amount of heat required hourly for preheating in kcal / h
I000 = Faktor zum Umrechnen von Liter in nrI000 = factor for converting liters into no
35-Y = Temperaturdifferenz Vorweichebad - Frischwasserreinigung 35-Y = temperature difference pre-soaking bath - fresh water cleaning
Y = FrischwassertemperaturY = fresh water temperature
Der Wärmebedarf einer solchen Maschine ist abhängig von der Temperaturdifferenz der Vorwärmebäder zur Hauptlaugenweiche Delta t « 80 - 52 = 28°C. The heat demand of such a machine depends on the temperature difference between the preheating baths and the main liquor softener Delta t «80 - 52 = 28 ° C.
Der Wärmebedarf der Vorrichtung gemäß Figur 3 wurde um ungefähr 18$ durch Temperaturerhöhung der Vorwärmebäder gegenüber einer Vorrichtung des Standes der Technik gesenkt, Delta t = 800C - 57°C » 23°C. Das Abwasser aus der Vorwärmeinrichtung 4 hat eine Temperatur von A-O0G und wird mit Hilfe des Wärmetauschers 14· gegen das Frischwasser um 5 C abgekühlt und läuft mit ungefähr 35°C in den Abwasserkanal· DasThe heat demand of the device according to Figure 3 has been reduced by about 18 $ by raising the temperature of the Vorwärmebäder to a device of the prior art, delta t = 80 0 C - 57 ° C "23 ° C. The waste water from the preheating device 4 has a temperature of AO 0 G and is cooled by 5 C against the fresh water with the aid of the heat exchanger 14 and runs into the sewer at approximately 35 ° C
erwärmte Frischwasser wird über die Frischwasserspritzung 7 dem Kreislauf zugeführt.heated fresh water is fed to the circuit via the fresh water spray 7.
Der Frischwasserverbrauch nach Figur 3 errechnet sich wie folgt:The fresh water consumption according to FIG. 3 is calculated as follows:
QBK - Q BK -
Xp =Xp =
1ooo . (4ο - (I + 5))1ooo. (4ο - (I + 5))
Es ergibt sich dabei ein geringerer Frischwasserverbrauch aufgrund folgender Überlegung:This results in a lower fresh water consumption due to the following consideration:
Die stündlich durch Eückkühlung anfallende Wärme ( -EK) ist gleich dem vorhergehenden Beispiel.The hourly heat generated by re-cooling (-EK) is the same as in the previous example.
Die Temperaturdifferenz Vorweichebad - Frischwassereingang ist gleich dem vorhergehenden Beispiel.The temperature difference between the pre-soaking bath and the fresh water inlet is the same as in the previous example.
Die stündlich zur Vorwärmung benötigte Wärmemenge 2 ^VW 1 durch die um ca. 5°C höhere Badtemperatur«The amount of heat required hourly for preheating 2 ^ VW 1 due to the approx. 5 ° C higher bath temperature «
Dadurch ergibt sich ein Frischwasserverbrauch X£, der iJJii ca. Λο°ρ kleiner ist als X,*.This results in a fresh water consumption X £ which is iJJii approx. Λο ° ρ less than X, *.
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