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Vorrichtung zum Kühlen der Lösungsmitteldämpfe von Chemisch-Reinigungsmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen der Lösungsmitteldämpfe, die in ChemischReinigungsmaschinen anfallen, in welchen die Waschflüssigkeit Monofluortrichlormethan (CFCI,) und
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hält.
In bekannten Chemisch-Reinigungsmaschinen werden Lösungsmittel verwendet, die Perchloräthylen, Trichloräthylen und Substanzen enthalten, die unter dem Begriff Leichtbenzin zusammengefasst werden. Es werden auch schon Lösungsmittel auf Basis von Trifluortrichloräthan (CFCl-CF, Cl) verwendet. Bei Anwendung derartiger Lösungsmittel ist einAbzugkamin für die Dämpfe vorzusehen, wodurch bedeutende Mengen an Lösungsmittel verlorengehen. Weiterhin sind bei Errichtung derartiger Anlagen in be- wohntem Gebiet besondere behördliche Vorschriften einzuhalten, um eine Gefährdung der Bewohner des betreffenden Gebietes zu verhindern. Die Einhaltung der behördlichen Vorschriften bedingt auch eine wesentliche Erhöhung der Gestehungskosten der Anlage.
Die entstehenden Dämpfe verursachen ausserdem eine Belästigung und auch eine gewisse Gefährdung der Gesundheit des Bedienungspersonals. Durch Verwendung von Monofluortrichlormethan, insbesondere in einem Kreislauf, können viele der vorgenannten Nachteile beseitigt werden.
Monofluortrichlormethan besitzt jedoch bei einem Druck von 760 mm Hg einen Siedepunkt von +23, 77 C. Zur Kühlung und Verflüssigung sind daher Kältemittel mi. t wesentlich niedrigerem Siedepunkt zu verwenden. Zweifellos könnte auch beispielsweise mit Wasser gekühlt werden, was jedoch zu einer bedeutend verlängerten Chargenablaufzeit führt und damit völlig unwirtschaftlich ist.
Es kann jedoch auch in einem der Chemisch-Reinigungsmaschine beigegebenen zweiten, in sich geschlossenen Kreislauf beispielsweise Difluordichlormethan mit einem Siedepunkt von - 29, 800C bei 760 Torr, oder Di- fluormonochlormethan (CHFCl) mit einem Siedepunkt von - 40. 800C derart zur Kühlung benutzt werden, dass der in der Reinigungstrommel entstehende CFC13-Dampf (Gas) einem mitCFCl oder beispielsweise CHFCl gekühlten Verdampfer zugebracht wird, wo infolge des Wärmeaustausches eine Wiederverflüssigung des Reinigungsmediums CFCl3 bewirkt wird.
Es wirde bereits eine Vorrichtung zum Kühlen der Lösungsmitteldämpfe von Chemisch-Reinigungsmaschinen vorgeschlagen, deren Waschbehälter mit einem Kühler verbunden ist, von dem eine Kondensatleitung zu einem über eine Zufuhrleitung mit dem Arbeitsraum der Maschine verbundenen Vorratstank führt. Bei dieser Art der Anordnung wird es als nachteilig empfunden, dass die Möglichkeit, gesundheitsschädliche Dämpfe ins Freie zu leiten, nicht ausgeschlossen ist.
Dieser Nachteil wird dadurch sicher vermieden, dass gemäss der Erfindung der Kühler mit dem Waschbehälter der Maschine über eine Direktleitung verbunden ist, dass eine von einem dem Vorratstank nachgeschalteten Verdampfer kommende Leitung in den Kühler mündet und dass der Kühler in an sichbekannterWeisevon einer beiderends andenWaschbehälter der Maschine angeschlossenenRingleitung
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durchsetzt ist. Unterschiedlich zu der bekannten Vorrichtung sind demnach bei der erfindungsgemässen Kühleranordnung drei geschlossene Kreisläufe vorgesehen.
Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung wird sichergestellt, dass durch die Erwärmung der Reinigungsflüssigkeit beim Reinigungsvorgang in der Trommel die Dämpfe des Reinigungsmittels unmittelbar dem Kühler zugeführt werden und dass ferner die nach dem Ablassen der Reinigungsflüssigkeit und nach dem Schleudern des Reinigungsgutes sich noch während der Umwälzung des Luft-Gas-Gemisches bildendenDämpfe unmittelbar dem Kühler zugeführt werden. Durch Verflüssigung des Dampfes im Kühler sinkt dieDampfmenge und der Druck in der Reinigungsmaschine. Sobald der Druckausgleich mit der Atmosphäre erreicht ist, ist das Waschgutlösungsmittel frei.
Durch das Niederschlagen des Dampfes der Reinigungsflüssigkeit im Kühler entsteht hier ständig ein Unterdruck gegenüber den übrigen Teilen der Reinigungsmaschine, so dass das Gas-Luft-Gemisch auf rein physikalischem Wege so lange dem Kühler zugeführt wird, bis das Gas vollständig verflüssigt ist und damit für den nächsten Reinigungsvorgang wieder flüssiges Reinigungsmittel zur Verfügung steht.
Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in die Ringleitung in an sich bekannter Weise ein Gebläse eingebaut. Ferner kann erfindungsgemäss in die Ringleitung in an sich bekannter Weise ein Heizelement eingebaut sein. Durch diese Massnahme ist es möglich, eine besonders wirkungsvolle Belüftung des Maschineninhaltes nach dem Ablassen der Reinigungsflüssigkeit zu erzielen. Bei Beheizung kommt es hiebei zu einer besonders schnellen Dampfbildung.
Zur Erzielung eines geschlossenen Kreislaufes mündet die vom Kühler ausgehende Abflussleitung für das dort verflüssigte Reinigungsmittel in einen Vorratsbehälter für die Reinigungsflüssigkeit.
Um ein Rückströmen noch nicht verflüssigten Gases aus dem Kühler in den Waschbehälter zu verhindern, ist in die vom Waschbehälter ausgehende und in den Innenraum des Kühlers mündende Leitung eine Rücks1römsicherung eingebaut. Diese Rückströmsicherung ist vorzugsweise als Klappventil od. dgl. ausgebildet, wobei zweckmässig eine solche Anordnung gewählt wird, dass das Ventil automatisch geschlossen wird, sobald der Waschbehälter geöffnet wird.
Weiters ist es zweckmässig, wenn der Innenraum des Kühlers mit der Saugseite der Umluftleitung durch eineDruckausgleichsleitung verbunden ist. Durch diese wird die im Kühler vorhandene Luft in die Umluftleitung abgeführt, wenn in den Waschbehälter die Reinigungsflüsigkeit und das Reinigungsgut eingebracht werden.
In die Druckausgleichsleitung kann ein Absperrventil eingebaut sein, welches beim Einbringen der Reinigungsflüssigkeit geöffnet wird und nach Chargenbeendigung wieder schliesst.
Schliesslich kann auch die von dem dem Vorratstank nachgeschalteten Verdampfer kommende Dampfleitung in den Kühler einmünden, so dass auch das durch Verdampfung in dem der Reinigung der Waschflüssigkeit dienenden Verdampfer gebildete Gas im Kühler der erfindungsgemässen Einrichtung niedergeschlagen und als Destillat wieder dem Vorratstank zugeführt wird.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Fig. 1 zeigt schematisch eine Gesamtansicht der erfindungsgemässen Einrichtung und Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Teiles von Fig. 1.
In den Zeichnungen bezeichnet --1-- das Gehäuse der Chemisch-Reinigungsmaschine Von dem im Gehäuse --1-- befindlichenWaschbehälter --5-- geht hiebei eine Ringleitung --3-- aus, welche nach Durchsetzen eines Kühlers --4-- wieder in den Waschbehälter --5-- einmündet. Eine zusätzliche Direktleitung --6-- geht vom Waschbehälter --5-- aus und steht mit dem Innenraum des Kühlers --4-- in Verbindung.
Die Luft bzw. das Luft-Gas-Gemisch in der Ringleitung --3-- wird mittels eines Gebläses --8-- durch die Ringleitung --3-- und den Waschbehälter --5-- hindurchgedrückt, nachdem dieWaschflüssigkeit über eineEntleerungsleitung --12-- an der tiefsten Stelle des Waschbehälters --5-- abgelassen und in Richtung des Pfeiles --P-- über einen Nadelfänger dem Vorratstank zugeführt wurde.
Zur Beschleunigung der Verdampfung der im Waschgut noch vorhandenen Lösungsmittelreste ist ein Heizelement--9--in die Leitung--3-- eingebaut.Das Heizelement--9-- kann als elektrischer Widerstand ausgeführt sein oder auch mit Gas betrieben werden.
Vom Kühler --4-- gehen Leitungen --10,11-für das Destillat aus, welche in eine zum Vorratstank für das Lösungsmittel führende Leitung --13-- münden.
In die vom Waschbehälter --5-- in den Innenraum --7-- des Kühlers --4-- führende Direktleitung - kann ein als Rücks1römsicherung wirksames Klappenventil (nicht dargestellt) eingebaut sein, das geschlossen wird, sobald der Waschbehälter geöffnet wird. Das Ventil verhindert hiebei ein Rückströmen von nicht verflüssigtem Gas aus dem Kühler --4-- in den Waschbehälter --5--.
Der Kühler --4-- ist, wie Fig. 1 zeigt, durch zwei Deckel-14, 15- dicht verschlossen, durch
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welche die Leitung --3-- gasdicht hindurchgeführt ist. Der Kühler --4-- stellt auf diese Weise einen doppelwandigen Behälter dar, dessen Ringraum einerseits durch den Mantel des Kühlers und anderseits durch die Ringleitung --3-- begrenzt wird. Im Ringraum sind Verdampferrohre --18-- angeordnet, wel- chen als Kühlmittel Difluordichlormethan (CFCl) oder Difluormonochlorme1han (CHF 2 Cl) zuführbar ist.
Der Kühl-bzw. Verflüssigungsprozess des Lösungsmittels läuft wie folgt ab :
Die Waschflüssigkeit wird über eine Leitung --19--, die über ein Filter kommt, in den Waschbehälter der z. B. als Trommelmaschine ausgebildeten Maschine eingelassen. Die Waschflüssigkeit, die z. B. Monofluortrichlormethan enthält, erreicht beim Umlauf der Trommel, bedingt durch die Reibung am Trommelmantel bzw. durch die Reibung mit dem Waschgut und infolge des ständigen Umlaufes über Verbindungsleitungen zum Filter, dessen Passieren und Durchgang durch eine Pumpe eine Temperatur von +23, 77 C und darüber.
Bei dieser Temperatur siedet das Monofluortrichlorme1han bei einem Druck von etwa 1, 083kp/cm2. Dieser Überdruck, der bei einer Temperatur von +700C 4, 171 kp/cm2 erreicht, ist beim Reinigungs- und Waschprozess unerwünscht. Über die Direktleitung --6-- wird daher Gas in den Innenraum --7-- des Kühlers --4-- gedrückt und an den Kühlmittelleitungen --18-- kondensiert. Das hiebei entstehende Destillat wird über die Leitungen --10 und 11-- und die Leitung --13-- in Richtung des Pfeiles-Pi-zum Vorratstank für die Waschflüssigkeit zurückgeführt. Der Waschmittelkreislauf ist somit geschlossen.
Nach dem Abführen der Waschflüssigkeit aus dem Waschbehälter --5-- über die Leitung --12-- in den Tank, der Monofluortrichlormethan enthält, verbleibt das Reinigungsgut im Waschbehälter. Durch Einschalten des Umwälz-Gebläses--8-- und Erwärmen der umgewälzten Luft mittels des Heizelementes - auf eine Temperatur von etwa +50 C wird das noch im Reinigungsgutenthaltene Lösungsmittel, z. B. Monofluortrichlormethan, verdampft und über die Direktleitung --6-- in den Kühler --4-- ein- geführt, wo das Gas verflüssigt wird. Über die Leitungen --10 und 11-- und die Leitung --13-- gelangt das Destillat wieder in den Tank zurück, so dass auch dieser Kreislauf geschlossen ist.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, mündet in den Kühler --4-- ferner eine Leitung --20-- ein, über welche Waschflüssigkeit, z. B. Monofluortrichlormethan, die in einem dem Vorratstank nachgeschalteten Verdampfer zur Verdampfung gebracht wurde, in den Kühler --4-- eingeführt wird. Das Gas strömt in der Leitung --20-- in Richtung des Pfeiles-P,-. Das über die Leitung --20-- dem Kühler --4-- zugeführte Gas wird dort gekühlt und niedergeschlagen, so dass eine Reinigungs-Destillation der verschmutzten Waschflüssigkeit erfolgt. Das Destillat wird über die Leitungen --10, 11-- abgezogen und über die Leitung --13-- dem Tank zugeführt. Dieser Kreislauf ist somit ebenfalls geschlossen.
Aus dem obigen ergibt sich, dass die Destillation von verschmutzter Waschflüssigkeit, z. B. Monofluortrichlormethan, gleichzeitig mit dem Waschvorgang des Waschgutes vorgenommen werden kann, ohne dass im Waschbehälter --5-- ein zusätzlicher Überdruck entsteht. Anderseits kann eine Destillation von verschmutztem Monofluortrichlormethan auch unabhängig vom eigentlichen Reinigungsprozess vorgenommen werden, wobei der Kreislauf gleich bleibt.
Am Kühler --4-- ist einAnschlussstutzen --21-- für eine Leitung --22-- vorgesehen, die über einen an der Ringleitung die den Kühler --4-- durchsetzt, vorgesehenen Stutzen --23-- in die Ring- leitung --3-- mündet. Die Leitung --22-- stellt eine Druckausgleichs-Sammelleitung dar, welche alle Monofluortrichlormethan führenden Behälter der gesamten Anlage verbindet undgleichzeitig dazu dient, die Luft aus dem Kühler beim Einbringen der Reinigungsflüssigkeit in diesen in den Waschbehälter--5-- strömen zu lassen, wozu ein Ventil (nicht dargestellt) in der Leitung --22-- geöffnet wird.
Durch das Vorhandensein der Leitung --22-- wird auch gewährleistet, dass beim Abschalten der Maschine oder bei einer Unterbrechung der Kühlmittelzufuhr zu den Kühlrohren --18-- in der Maschine (bzw. einzelnen Teilen der Maschine) kein unerwünschter Überdruck auftritt. Die Dämpfe laufen hiebei zwangsläufig in den Ausgleichsleitungen um. Da die Leitung --22-- an die Saugseite der Ringleitung --3-- angeschlossen ist, trägt diese ferner zur Bildung des für die Ansaugung des Luft-Gas-Gemisches erforderlichen Unterdruckes im Kühler --4-- bei.
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