CH713037A2

CH713037A2 - Plant and process for the treatment of cooling lubricants.

Info

Publication number: CH713037A2
Application number: CH01317/16A
Authority: CH
Inventors: Vogt Thomas
Original assignee: Adlos Ag
Priority date: 2016-10-04
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2018-04-13

Abstract

Eine Anlage und ein Verfahren zur Aufbereitung von wassergemischten Kühlschmiermitteln, die einen Wasseranteil und einen Ölanteil enthalten, umfassen einen Vakuumbehälter (1) mit einem Behälterzulauf (10) zur Aufnahme eines aufzubereitenden Kühlschmiermittels in einem unteren Bereich des Vakuumbehälters, der einen Verdampfer (2) im Bereich des Kühlschmiermittels zur Verdampfung von Wasser aus dem Wasseranteil des Kühlschmiermittels und in einem oberen Bereich des Vakuumbehälters einen Kondensator (3) zum Kondensieren von Wasserdampf enthält, eine Vakuumpumpe (4), die an den Vakuumbehälter (1) angeschlossen ist, zum Absaugen eines Kondensats entstanden aus dem kondensierten Wasserdampf am Kondensator (3), und einen Behälterablauf (13) im unteren Bereich des Vakuumbehälters (1) für einen Ablauf eines nach der Verdampfung von Wasser verbleibenden Anteils des Kühlschmiermittels. Es ist ein Kältekreislauf mit einem Kältemittel vorgesehen, der den Verdampfer (2) und den Kondensator (3) des Vakuumbehälters (1) aufweist und weiter einen Verdichter (5) zum Verdichten des Kühlmittels und ein Expansionsventil (7) umfasst. Eine Kältestrecke (8) des Kältekreislaufs weist einen Kühler (9; 19) auf, der einen Kühlkreis der Vakuumpumpe (4) zum Kühlen der Vakuumpumpe kühlt.A plant and a process for the preparation of water-mixed cooling lubricants, which contain a water content and an oil content, comprise a vacuum tank (1) with a tank inlet (10) for receiving a cooling lubricant to be treated in a lower area of the vacuum tank, comprising an evaporator (2) in the A portion of the cooling lubricant for evaporating water from the water portion of the cooling lubricant and in an upper portion of the vacuum container includes a condenser (3) for condensing water vapor, a vacuum pump (4) which is connected to the vacuum container (1), for drawing off a condensate formed from the condensed water vapor on the condenser (3), and a container outlet (13) in the lower region of the vacuum container (1) for a run of a remaining after the evaporation of water portion of the cooling lubricant. There is provided a refrigeration cycle including a refrigerant including the evaporator (2) and the condenser (3) of the vacuum vessel (1), and further comprising a compressor (5) for compressing the refrigerant and an expansion valve (7). A refrigerating section (8) of the refrigerating cycle has a cooler (9; 19) which cools a refrigerating circuit of the vacuum pump (4) for cooling the vacuum pump.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung behandelt eine Anlage und ein Verfahren zur Aufbereitung von wassergemischten Kühlschmiermitteln auf der Basis einer Vakuumverdampfungsanlage, insbesondere zur Aufbereitung von Kühlschmiermitteln, die einen Wasseranteil und einen Ölanteil enthalten, wie Emulsionen. Insbesondere behandelt die Erfindung eine Anlage zur Aufbereitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Description: The present invention relates to a plant and a method for the treatment of water-mixed cooling lubricants based on a vacuum evaporation plant, in particular for the treatment of cooling lubricants which contain a water fraction and an oil fraction, such as emulsions. In particular, the invention relates to a treatment plant according to the preamble of claim 1.

Technisches Gebiet [0002] In vielen Bereichen der Fertigungstechnik werden Kühlschmiermittel eingesetzt, um zum Beispiel eine Wärmeabfuhr und eine Verminderung der Reibung zwischen Werkstück und Werkzeug zu ermöglichen. Dadurch kann ein Verschleiss des Werkzeugs und ein übermässiges Erwärmen des Werkstücks vermieden werden. Weiter kann der Energiebedarf bei der Bearbeitung der Werkstücke reduziert werden. Weiter sind Kühlschmiermittel auch beim Betrieb von Arbeitsmaschinen bekannt, um Bauteile der Maschinen zu kühlen.Technical field Cooling lubricants are used in many areas of manufacturing technology, for example to enable heat dissipation and a reduction in the friction between the workpiece and the tool. Wear of the tool and excessive heating of the workpiece can thereby be avoided. Furthermore, the energy requirement when machining the workpieces can be reduced. Furthermore, cooling lubricants are also known in the operation of work machines in order to cool components of the machines.

[0003] Es sind zwei Arten von Kühlschmiermitteln bekannt nicht wassermischbare Stoffe und wassergemischte Stoffe. Wassergemischte Kühlschmiermittel enthalten Öle, Emulgatoren, Additive zur besseren Schmierung, wie z.B. Esteröle und geschwefelte Additive, und Zusätze, welche eine Schaumbildung verringern sollen. Der Ölanteil besteht z.B. aus Mineralöl oder Rapsöl und kann bis zu 10% des Kühlschmiermittels betragen. Durch die fortgesetzte Verwendung eines Kühlschmiermittels kann das Kühlschmiermittel einer Ausmagerung von Additiven und einer mikrobiellen Belastung unterliegen. Weiter kann es zu pH-Wert-Abweichungen, einer Aufsalzung und zu Vermischung mit Fremdflüssigkeiten kommen. Daher müssen die Kühlschmiermittel regelmässig ersetzt werden und die verbrauchten Kühlschmiermittel müssen entsorgt werden.There are two types of cooling lubricants known water-immiscible substances and water-mixed substances. Water-mixed cooling lubricants contain oils, emulsifiers, additives for better lubrication, e.g. Ester oils and sulfurized additives, and additives that are said to reduce foaming. The oil content is e.g. made of mineral oil or rapeseed oil and can be up to 10% of the cooling lubricant. Through continued use of a coolant, the coolant may be subject to additive leaning and microbial contamination. There may also be deviations in pH, salting and mixing with foreign liquids. The cooling lubricants must therefore be replaced regularly and the used cooling lubricants must be disposed of.

[0004] Derartige Kühlschmiermittel unterliegen strengen Anforderungen an ihre Reinigung und Entsorgung, da ansonsten Gefahren für Umwelt und Bedienpersonal auftreten. Eine fachgerechte Entsorgung ist aufwendig, da sie oftmals nur durch hierfür autorisierte Stellen, wie kantonal bewilligte Entsorger, durchgeführt werden darf. Eine betriebsinterne Vorbehandlung und Eindickung ist nur unter strengen Auflagen möglich. Zur Aufbereitung von Kühlschmiermitteln werden herkömmlich z.B. Absetzbecken, Magnetabscheider oder Ölabscheider verwendet.Such cooling lubricants are subject to strict requirements for their cleaning and disposal, since otherwise there are dangers to the environment and operating personnel. Proper disposal is time-consuming, since it can often only be carried out by authorized bodies, such as waste disposal companies authorized by the canton. In-house pretreatment and thickening is only possible under strict conditions. For the preparation of cooling lubricants, e.g. Sedimentation tanks, magnetic separators or oil separators are used.

Stand der Technik [0005] Zur Aufbereitung von Öl-in-Wasseremulsionen ist der Einsatz von Verfahren basierend auf einer Emulsionsspaltung bekannt. Mechanischen Verfahren liegt z.B. eine Membranfiltration oder eine Fliehkrafttrennung und chemischen Verfahren eine Spaltung mit Salzen oder Säuren oder eine organische Spaltung zugrunde. Bei thermischen Verfahren kann eine Destillation erfolgen, wobei teilweise auch Verfahren mit einer Vakuumverdampfung angewendet werden.PRIOR ART [0005] For the preparation of oil-in-water emulsions, the use of methods based on emulsion splitting is known. Mechanical processes are e.g. membrane filtration or centrifugal separation and chemical processes based on cleavage with salts or acids or organic cleavage. In the case of thermal processes, distillation can be carried out, processes with vacuum evaporation also being used in some cases.

[0006] Bei einer Aufbereitung durch Emulsionsspaltung mittels Vakuumverdampfungsverfahren kann eine direkte oder eine indirekte Brüdenverdichtung erfolgen. Dabei wird die Emulsion in einen Siedekessel eingeführt und unter Vakuum verdampft, so dass sich im Kopf des Kessels Wasserdampf als Brüden ansammelt. Der Wasserdampf wird abgeführt und in der Regel ohne Wärmezufuhr in einem Verdichter verdichtet, wobei Komprimierungswärme entsteht. Dadurch steigt die Temperatur des Wasserdampfs über den Siedepunkt der Emulsion im Siedekessel. Der erwärmte Wasserdampf kann zur Beheizung der Emulsion im Kessel verwendet werden. Gleichzeitig kondensiert dabei der Wasserdampf und kann als gereinigtes Kondensat, bzw. Destillat, abgeführt werden. Das verbleibende Emulsionskonzentrat kann aus dem Kessel entsorgt werden.In the case of preparation by emulsion splitting by means of a vacuum evaporation process, direct or indirect vapor compression can take place. The emulsion is introduced into a boiler and evaporated under vacuum, so that water vapor collects as vapors in the top of the boiler. The water vapor is removed and, as a rule, compressed in a compressor without the addition of heat, generating compression heat. This causes the temperature of the water vapor to rise above the boiling point of the emulsion in the boiler. The heated steam can be used to heat the emulsion in the boiler. At the same time, the water vapor condenses and can be removed as purified condensate or distillate. The remaining emulsion concentrate can be disposed of from the boiler.

[0007] Bei einem solchen Verfahren besteht die Gefahr, dass die Vakuumpumpe zur Erzeugung des Vakuums Schaden nimmt. Beispielsweise können Partikel aus der Emulsion oder Dampf aus dem Kessel beim Absaugvorgang in die Pumpe gelangen. Weiter werden bei Kühlschmiermitteln mit hoher Dichte leistungsstarke Verdichter erforderlich, welche den Energieverbrauch bei der Aufbereitung des Kühlschmiermittels negativ beeinträchtigen. Die Verwendung von Vakuumverdampfungsverfahren ist deshalb für die Aufbereitung von Kühlschmiermitteln wenig geläufig.In such a method there is a risk that the vacuum pump will be damaged to generate the vacuum. For example, particles from the emulsion or steam from the boiler can get into the pump during the suction process. Furthermore, high-density compressors are required for cooling lubricants with high density, which negatively affect the energy consumption in the preparation of the cooling lubricant. The use of vacuum evaporation processes is therefore not very common for the preparation of cooling lubricants.

[0008] In der Schutzrechtsliteratur lassen sich natürlich Dokumente finden, die sich mit Vakuumverdampfungsverfahren zur Aufbereitung von Abwasser beschäftigen. Aus der DE 19 646 895 ist beispielsweise eine Anlage zur Destillation von wässrigen Reinigungslösungen mit geringer Dichte bekannt. Die US 5 227 027 beschreibt einen Vakuumverdampfer unter Einsatz einer Wärmepumpe für die Wasserdestillation.In the property right literature, of course, documents can be found that deal with vacuum evaporation processes for the treatment of wastewater. From DE 19 646 895, for example, a plant for the distillation of aqueous cleaning solutions with low density is known. US 5 227 027 describes a vacuum evaporator using a heat pump for water distillation.

Aufgabenstellung [0009] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Anlage und ein Verfahren zur Aufbereitung von Kühlschmierstoffen zu schaffen, dass für verschiedene Arten von Kühlschmiermitteln, insbesondere für Kühlschmiermittel mit hoher Dichte, eine zuverlässige Abscheidung von Wasser und Restkonzentrat ermöglicht, das eine kleine Bauweise aufweist, energiesparend arbeitet und kostengünstig in der Anschaffung ist.It is an object of the present invention to provide a system and a method for the preparation of cooling lubricants that for different types of cooling lubricants, in particular for cooling lubricants with high density, enables reliable separation of water and residual concentrate, which is small in size has energy-saving work and is inexpensive to purchase.

CH 713 037 A2CH 713 037 A2

Erfindungsbeschreibung [0010] Die erfindungsgemässe Aufgabe wird durch eine Anlage zur Aufbereitung von wassergemischten Kühlschmiermitteln, die einen Wasseranteil und einen Ölanteil enthalten, nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Aufbereitung nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen.Description of the Invention The object of the invention is achieved by a system for treating water-mixed cooling lubricants which contain a water fraction and an oil fraction according to claim 1 and a method for treating according to claim 10. Advantageous further developments can be found in the dependent claims.

[0011] Eine Anlage nach der vorliegenden Erfindung zur Aufbereitung von wassergemischten Kühlschmiermitteln, die einen Wasseranteil und einen Ölanteil enthalten, weist einen Vakuumbehälter, einen Verdampfer, einen Kondensator und eine Vakuumpumpe auf. Der Vakuumbehälter weist einen Behälterzulauf zur Aufnahme eines aufzubereitenden Kühlschmiermittels in einem unteren Bereich des Vakuumbehälters auf. Der Verdampfer ist innerhalb des Vakuumbehälters im Bereich des Kühlschmiermittels, insbesondere in einem unteren Bereich des Vakuumbehälters, zur Verdampfung von Wasser aus dem Wasseranteil des Kühlschmiermittels vorgesehen. In einem oberen Bereich innerhalb des Vakuumbehälters ist der Kondensator zum Kondensieren von Wasserdampf angeordnet. Die Vakuumpumpe ist an den Vakuumbehälter angeschlossen, um Kondensat entstanden aus kondensiertem Wasserdampf am Kondensator als Destillat mittels einer Absaugleitung abzusaugen. Für einen Ablauf eines nach der Verdampfung von Wasser verbleibenden Anteils des Kühlschmiermittels ist im unteren Bereich des Vakuumbehälters ein Behälterablauf am Vakuumbehälter vorgesehen. Mittels der Vakuumpumpe kann im Vakuumbehälter eine Vakuum-Verdampfung von Wasser aus dem Wasseranteil des Kühlschmiermittels erfolgen, wobei der Dampf am Kondensator kondensiert, und das am Kondensator entstandene Kondensat mittels der Vakuumpumpe über die Absaugleitung abgesaugt wird. Wie auf diesem technischen Gebiet allgemein üblich, ist unter Vakuum ein Zustand zu verstehen, der gegenüber der Umgebung einen niedrigeren Druck aufweist. Eine Vakuumpumpe ist daher jede Pumpe, die den Druck im Vakuumbehälter erniedrigen kann. Unter Vakuum-Verdampfung soll entsprechend der Vorgang verstanden werden, bei dem im Vakuumbehälter durch eine Druckerniedrigung eine Verdampfung hervorgerufen wird, wie es aus der allgemeinen Thermodynamik bekannt ist.A system according to the present invention for the treatment of water-mixed cooling lubricants, which contain a water component and an oil component, has a vacuum container, an evaporator, a condenser and a vacuum pump. The vacuum container has a container inlet for receiving a cooling lubricant to be prepared in a lower region of the vacuum container. The evaporator is provided within the vacuum container in the area of the cooling lubricant, in particular in a lower area of the vacuum container, for evaporating water from the water portion of the cooling lubricant. The condenser for condensing water vapor is arranged in an upper area within the vacuum container. The vacuum pump is connected to the vacuum container in order to extract condensate from condensed water vapor on the condenser as a distillate using a suction line. For a drain of a portion of the cooling lubricant remaining after the evaporation of water, a tank drain is provided on the vacuum tank in the lower region of the vacuum tank. By means of the vacuum pump, vacuum evaporation of water from the water portion of the cooling lubricant can take place in the vacuum container, the steam condensing on the condenser and the condensate formed on the condenser being sucked off by means of the vacuum pump via the suction line. As is generally customary in this technical field, vacuum is understood to mean a state which has a lower pressure than the environment. A vacuum pump is therefore any pump that can lower the pressure in the vacuum container. Vacuum evaporation should be understood to mean the process in which evaporation is caused in the vacuum container by a reduction in pressure, as is known from general thermodynamics.

[0012] Erfindungsgemäss ist an den Vakuumbehälter ein Kältekreislauf mit einem Kältemittel angeschlossen, der den Verdampfer und den Kondensator des Vakuumbehälters aufweist und weiter einen Verdichter zum Verdichten des Kühlmittels und ein Expansionsventil umfasst. Der Kältekreislauf unterstützt die Kondensation am Kondensator und somit die Trennung des Wassers aus dem Kühlschmiermittel. Weiter weist eine Kältestrecke des Kältekreislaufs einen Kühler auf, der einen Kühlkreis der Vakuumpumpe kühlt, um die Vakuumpumpe zu kühlen. Dabei ist der Kühlkreis ebenso wie die Vakuumpumpe ausserhalb des Vakuumbehälters vorgesehen. Mit anderen Worten ist der Kühlkreis der Vakuumpumpe thermisch an den Kältekreislauf angeschlossen, der teilweise durch den Vakuumbehälter verläuft.According to the invention, a refrigeration cycle with a refrigerant is connected to the vacuum container, which has the evaporator and the condenser of the vacuum container and further comprises a compressor for compressing the coolant and an expansion valve. The cooling circuit supports the condensation on the condenser and thus the separation of the water from the cooling lubricant. Furthermore, a refrigeration section of the refrigeration circuit has a cooler, which cools a cooling circuit of the vacuum pump in order to cool the vacuum pump. The cooling circuit and the vacuum pump are provided outside the vacuum container. In other words, the cooling circuit of the vacuum pump is thermally connected to the cooling circuit, which partly runs through the vacuum container.

[0013] Vorteilhaft kann bei der Aufbereitungsanlage nach der Erfindung der Kältekreislauf den Verdampfer und den Kondensator aus dem Vakuumbehälter nutzen, so dass die Anlage eine geringe Baugrösse aufweisen kann. Weiter wird eine Kältestrecke des Kältekreislaufs zum Kühlen der Vakuumpumpe verwendet, so dass diese von der Kälteleistung des Kältekreislaufs profitiert und wiederum eine geringe Baugrösse begünstigt wird. Weiter kann die Anlage durch die thermische Kopplung von Kältekreislauf und Kühlkreis energiesparend betrieben werden.In the treatment plant according to the invention, the refrigeration cycle can advantageously use the evaporator and the condenser from the vacuum container, so that the plant can have a small size. Furthermore, a refrigeration section of the refrigeration cycle is used to cool the vacuum pump, so that it benefits from the refrigeration capacity of the refrigeration cycle and, in turn, a small size is favored. The system can also be operated in an energy-saving manner thanks to the thermal coupling of the cooling circuit and cooling circuit.

[0014] Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dargelegt, die für sich gesehen, sowohl einzeln als auch in Kombination, ebenfalls erfinderische Aspekte offenbaren können.[0014] In the following, advantageous refinements and developments are set forth which, viewed individually, both individually and in combination, can also reveal inventive aspects.

[0015] Bei der Vakuumpumpe ist es wichtig, dass sie für ein Absaugen von flüssigen Medien geeignet ist. Die Vakuumpumpe ist vorzugsweise als Wasserstrahl- oder Wasserring-Vakuumpumpe mit einem Wasserkreislauf vorgesehen. Vorzugsweise wird eine Wasserring-Vakuumpumpe verwendet, da mit dieser ein Druck im Vakuumbehälter unter 0.05 mbar erreicht werden kann.In the vacuum pump, it is important that it is suitable for suction of liquid media. The vacuum pump is preferably provided as a water jet or water ring vacuum pump with a water circuit. A water ring vacuum pump is preferably used, since it can be used to achieve a pressure in the vacuum container below 0.05 mbar.

[0016] In einer Variante kann dabei der Wasserkreislauf der Vakuumpumpe als Kühlkreis dienen und ist somit erfindungsgemäss thermisch mit dem Kältekreislauf am Vakuumbehälter verbunden. Der Wasserkreislauf der Vakuumpumpe, der primär ein Bauelement der Pumpe zur Erzeugung des Vakuums ist, kann dadurch eine zusätzliche Funktion übernehmen, nämlich zur Kühlung der Vakuumpumpe beitragen. Die Wärme der Vakuumpumpe, die im Betrieb der Pumpe erzeugt wird, insbesondere beim Start der Aufbereitungsanlage, wird in den Wasserkreislauf abgegeben. Ohne Kühlung kann dies zu einer Verschlechterung der Saugleistung führen. Durch die thermische Kopplung von Wasserkreislauf der Pumpe und Kältekreislauf des Vakuumbehälters kann diese Wärme jedoch in einfacher Weise zumindest grösstenteil zuverlässig abgeführt werden.In a variant, the water circuit of the vacuum pump can serve as a cooling circuit and is thus thermally connected to the refrigeration circuit on the vacuum container according to the invention. The water circuit of the vacuum pump, which is primarily a component of the pump for generating the vacuum, can thus take on an additional function, namely to help cool the vacuum pump. The heat of the vacuum pump, which is generated during the operation of the pump, especially when the treatment plant is started, is released into the water cycle. Without cooling, this can lead to a deterioration in the suction power. Due to the thermal coupling of the water circuit of the pump and the cooling circuit of the vacuum container, this heat can, however, be reliably reliably removed, at least for the most part.

[0017] In der Regel kondensiert das Destillat nahe der Verdampfungstemperatur zum Verdampfen des Wassers aus dem Kühlschmiermittel. Beim Betrieb der Vakuumpumpe zum Absaugen des Kondensats, bzw. Destillats, kann es aufgrund des Volumens der Absaugleitung zu einem Druckverlust im Vakuumbehälter kommen. Dadurch sinkt der Druck, welcher auf das Kondensat einwirkt und dessen Verdampfungstemperatur nimmt ab. Auch in der Wasserring-Vakuumpumpe kann an Lamellen von Schaufelrädern der Pumpe ein Druckverlust entstehen. Sofern das Destillat zu warm ist und der Wasserkreislauf das Destillat nicht genügend abkühlen kann, ist es möglich, dass ein Destillat-Wasser-Gemisch in der Wasserring-Vakuumpumpe verdampft und diese beschädigt. Weiter besteht die Gefahr, dass Wasser aus dem Wasserkreislauf zurück in den Vakuumtank strömt. Durch die Kühlung des Wasserkreislaufs mit dem Kühler in der Kältestrecke des Kältekreislaufs, kann diese Gefahr verhindert werden. Dabei ist es vorteilhaft, dass das Kältemittel des Kältekreislaufs eine tiefere Verdampfungstemperatur aufweist.In general, the distillate condenses near the evaporation temperature to evaporate the water from the cooling lubricant. When the vacuum pump is operated to extract the condensate or distillate, the volume of the suction line can lead to a loss of pressure in the vacuum container. This reduces the pressure that acts on the condensate and its evaporation temperature decreases. In the water ring vacuum pump, too, pressure loss can occur on the fins of the pump's impellers. If the distillate is too warm and the water circuit cannot cool the distillate sufficiently, it is possible that a distillate-water mixture in the water ring vacuum pump will evaporate and damage it. There is also a risk that water from the water circuit will flow back into the vacuum tank. This risk can be prevented by cooling the water circuit with the cooler in the cooling section of the cooling circuit. It is advantageous that the refrigerant of the refrigeration cycle has a lower evaporation temperature.

CH 713 037 A2 [0018] In einer weiteren Variante kann die Absaugleitung der Wasserstrahl- oder Wasserring-Vakuumpumpe zum Absaugen des Kondensats aus dem Vakuumbehälter an den Kühlkreis angeschlossen sein. Somit kann das Ableiten des kondensierten Wassers aus dem Vakuumbehälter über den Wasserkreislauf der Pumpe erfolgen und es wird kein zusätzliches Leitungssystem erforderlich. Der Wasserkreislauf verfügt über einen Ablauf oder Überlauf, um das überschüssige Wasser abzuführen. Vorteilhaft kann am Kondensator ein Trichter zum Auffangen des Kondensats vorgesehen sein, der an die Absaugleitung der Vakuumpumpe angeschlossen ist und so das Erfassen des Kondensats erleichtert.CH 713 037 A2 In a further variant, the suction line of the water jet or water ring vacuum pump can be connected to the cooling circuit for sucking off the condensate from the vacuum container. The condensed water can thus be drained from the vacuum container via the water circuit of the pump and no additional piping system is required. The water cycle has a drain or overflow to drain the excess water. A funnel for collecting the condensate can advantageously be provided on the condenser, which funnel is connected to the suction line of the vacuum pump and thus facilitates the detection of the condensate.

[0019] In einer Ausführungsform der Aufbereitungsanlage nach der Erfindung ist im Vakuumbehälter über dem Verdampfer ein Filterelement vorgesehen, mit dem der Dampf gefiltert wird bevor er den Kondensator erreicht. Dadurch können am Wasserdampf anhaftende Verunreinigungen aus der Emulsion des Kühlschmiermittels herausgefiltert und die Qualität des abgesaugten Kondensats verbessert werden. Dabei wird vorteilhaft der Dampf an einem Filterelement gereinigt, indem er am Filterelement kondensiert und wieder verdampft. Vorzugsweise wird als Filterelement eine Filtermatte verwendet, die sich über den Durchmesser des Vakuumbehälters zwischen Verdampfer und Kondensator erstreckt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Filterelement, insbesondere eine Filtermatte, als ungeordnete Packung aufgebaut ist. Filterelemente auf der Basis einer ungeordneten Packung umfassen einen ungeordneten Aufbau der einzelnen Filterteilchen, so dass die Filterteilchen keiner regelmässigen Struktur folgen. Durch den ungeordneten Aufbau kann die Filterleistung beim Durchtritt des Wasserdampfes erhöht werden.In one embodiment of the processing plant according to the invention, a filter element is provided in the vacuum container above the evaporator, with which the steam is filtered before it reaches the condenser. This allows impurities adhering to the water vapor to be filtered out of the emulsion of the cooling lubricant and the quality of the condensate drawn off to be improved. The steam is advantageously cleaned on a filter element by condensing on the filter element and evaporating again. A filter mat, which extends over the diameter of the vacuum container between the evaporator and the condenser, is preferably used as the filter element. It is advantageous if the filter element, in particular a filter mat, is constructed as an unordered packing. Filter elements based on a disordered packing comprise a disordered structure of the individual filter particles, so that the filter particles do not follow a regular structure. Due to the disordered structure, the filter performance when water vapor passes through can be increased.

[0020] In einer weiteren Ausführungsform der Aufbereitungsanlage nach der Erfindung umfasst der Kältekreislauf einen Wärmetauscher, um überschüssige Wärme an die Umgebung abzugeben; beispielsweise Wärme, die durch die mechanische Arbeit des Verdichters entsteht. Da Kühlschmiermittel oft eine sehr hohe Dichte aufweisen, muss die Vakuumpumpe, insbesondere deren Kompressor, eine hohe Leistung zur Druckerniedrigung aufbringen und läuft Gefahr, dass sie überhitzt. Erfindungsgemäss ist deshalb der Wärmetauscher als Heissgaskühler ausgebildet, um zu verhindern, dass der Betrieb der Vakuumpumpe eingeschränkt wird und zu hohe Temperaturen die Reinheit des Kondensats beeinträchtigen können. Vorteilhaft ist der Heissgaskühler strömungstechnisch vor dem Verdampfer angeordnet ist.In a further embodiment of the processing plant according to the invention, the refrigeration cycle comprises a heat exchanger in order to give off excess heat to the environment; for example heat generated by the mechanical work of the compressor. Since cooling lubricants often have a very high density, the vacuum pump, in particular its compressor, must exert a high output to reduce the pressure and runs the risk of overheating. According to the invention, the heat exchanger is therefore designed as a hot gas cooler in order to prevent the operation of the vacuum pump from being restricted and excessive temperatures can impair the purity of the condensate. The hot gas cooler is advantageously arranged upstream of the evaporator.

[0021] Für den Betrieb der Aufbereitungsanlage hat sich gezeigt, dass in der Startphase des Betriebs die Vakuumpumpe Wärme liefern kann, mit der das Kühlschmiermittel im Vakuumbehälter auf eine Betriebstemperatur erwärmt wird, weil der Kältekreislauf des Vakuumbehälters thermisch mit dem Kühlkreis der Vakuumpumpe verbunden ist. Dadurch wird das Anlaufen des Aufbereitungsprozesses vereinfacht und während des Betriebs bleibt die Leistung der Vakuumpumpe hoch. Vorteilhaft wird dabei eine Vakuumpumpe mit einer Leistung von ca. 100 bis 400 W, besonders vorteilhaft ca. 200 W, verwendet. Unter Betrachtung der Saugleistung hat sich eine Vakuumpumpe mit einem Saugvolumen von 0,05 bis 0,15 m3/h, insbesondere von 0,08 m3/h, als brauchbar herausgestellt. Da im laufenden Betrieb der Aufbereitungsanlage die Vakuumpumpe nur einen geringen Beitrag zur Verdampfungsleistung beisteuert, muss eine Vakuumpumpe dieser Grössenordnung im laufenden Betrieb nicht kontinuierlich arbeiten, sondern kann nur periodisch zugeschaltet werden und kann durch ihre hohe Leistung gleichzeitig das Absaugen des Kondensats beschleunigen. Dadurch verringert sich der elektrische Energieaufwand beim Betrieb der Aufbereitungsanlage.For the operation of the processing plant, it has been shown that in the start-up phase of the operation, the vacuum pump can supply heat with which the cooling lubricant in the vacuum container is heated to an operating temperature because the refrigerant circuit of the vacuum container is thermally connected to the cooling circuit of the vacuum pump. This simplifies the start-up of the treatment process and the performance of the vacuum pump remains high during operation. A vacuum pump with an output of approximately 100 to 400 W, particularly advantageously approximately 200 W, is advantageously used. Considering the suction power, a vacuum pump with a suction volume of 0.05 to 0.15 m3 / h, in particular 0.08 m3 / h, has been found to be useful. Since the vacuum pump only makes a small contribution to the evaporation capacity during operation of the processing system, a vacuum pump of this size does not have to work continuously during operation, but can only be switched on periodically and can simultaneously accelerate the suction of the condensate due to its high performance. This reduces the amount of electrical energy required to operate the processing plant.

[0022] Der Vakuumbehälter kann vorteilhaft mit einem oder mehreren Schaugläsern versehen sein, sodass das Innere des Vakuumbehälters visuell kontrolliert werden kann. Beispielsweise kann der Füllstand des Kühlschmiermittels oder des Destillats überwacht werden. Die Konzentration des Kühlschmiermittel-Rests im unteren Bereich des Behälters und die Verdampfung und Konzentration des Wassers kann beobachtet werden. Als Schaugläser können z.B. Bullaugen in der Wand des Vakuumbehälters vorgesehen werden. Weiter können Glaszylinder an einer Aussenseite des Vakuumbehälters in vertikaler Ausrichtung angeordnet werden, die mit ihrem oberen und unteren Ende im oberen und unteren Bereich des Vakuumbehälters an diesen angeschlossen sind.The vacuum container can advantageously be provided with one or more inspection glasses, so that the inside of the vacuum container can be checked visually. For example, the level of the cooling lubricant or the distillate can be monitored. The concentration of the cooling lubricant residue in the lower area of the container and the evaporation and concentration of the water can be observed. As sight glasses e.g. Portholes can be provided in the wall of the vacuum container. Furthermore, glass cylinders can be arranged on an outside of the vacuum container in a vertical orientation, which are connected to the vacuum container with their upper and lower ends in the upper and lower region of the vacuum container.

[0023] Eine Anlage und ein Verfahren zur Aufbereitung von wassergemischten Kühlschmiermitteln nach der vorliegenden Erfindung zeichnen sich durch eine kleine Bauweise, tiefe Investitionskosten und geringe Betriebskosten aus. Die zuvor dargestellten Kombinationen und Ausgestaltungen lassen sich auch in zahlreichen weiteren Verbindungen und Kombinationen betrachten.A system and a method for processing water-mixed cooling lubricants according to the present invention are characterized by a small construction, low investment costs and low operating costs. The combinations and configurations described above can also be viewed in numerous other connections and combinations.

[0024] Zur Befüllung des Vakuumbehälters mit dem Kühlschmiermittel kann ein Lagertank, in dem das aufzubereitende Kühlschmiermittel gelagert wird, vorteilhaft nach der Art von kommunizierenden Röhren mit dem Vakuumbehälter verbunden werden. Hierfür wird der Lagertank in einem unteren Bereich mit einer Verbindungsleitung versehen, die an den unteren Bereich des Vakuumbehälters angeschlossen wird. Solange der Füllstand im Lagertank höher ist als im Vakuumbehälter, fliesst das Kühlschmiermittel selbständig in den Vakuumbehälter. Alternativ oder zusätzlich kann das Kühlschmiermittel durch einen Unterdrück im Vakuumbehälter über die Verbindungsleitung aus dem Lagertank in den Vakuumbehälter eingesogen werden. Grundsätzlich ist es auch möglich den Vakuumbehälter mit Kühlschmiermittel zu befüllen, indem der Lagertank höher angeordnet ist als der Vakuumbehälter, so dass das Kühlschmiermittel durch Gewichtskraft in den Vakuumbehälter fliesst. Eine eigene Pumpe zur Befüllung des Vakuumbehälters ist daher nicht notwendig.To fill the vacuum container with the cooling lubricant, a storage tank in which the cooling lubricant to be treated is stored can advantageously be connected to the vacuum container in the manner of communicating tubes. For this purpose, the storage tank is provided in a lower area with a connecting line which is connected to the lower area of the vacuum container. As long as the fill level in the storage tank is higher than in the vacuum container, the cooling lubricant flows automatically into the vacuum container. As an alternative or in addition, the cooling lubricant can be drawn into the vacuum container from the storage tank by means of a vacuum in the vacuum container via the connecting line. In principle, it is also possible to fill the vacuum container with cooling lubricant by arranging the storage tank higher than the vacuum container, so that the cooling lubricant flows into the vacuum container by weight. A separate pump for filling the vacuum container is therefore not necessary.

Figurenkurzbeschreibung [0025] Die vorliegende Erfindung kann besser vermittelt werden, wenn Bezug auf die beiliegenden Figuren genommen wird, die beispielhaft vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten darlegen, ohne die vorliegende Erfindung auf diese einzuschränken, wobei in den Figuren zeigen:BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES [0025] The present invention can be better conveyed if reference is made to the accompanying figures, which exemplify advantageous design options without restricting the present invention to these, in which:

CH 713 037 A2CH 713 037 A2

Fig. 1 ein Schaltdiagramm einer Ausführungsform einer Anlage zur Aufbereitung von wassergemischten Kühlschmiermitteln nach der vorliegenden Erfindung undFig. 1 is a circuit diagram of an embodiment of a system for treating water-mixed cooling lubricants according to the present invention and

Fig. 2 ein Schaltdiagramm einer Variante einer Ausführungsform einer Anlage zur Aufbereitung von wassergemischten Kühlschmiermitteln nach der vorliegenden Erfindung mit einem Wasserkreislauf.Fig. 2 is a circuit diagram of a variant of an embodiment of a system for treating water-mixed cooling lubricants according to the present invention with a water cycle.

Figurenbeschreibung [0026] In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Anlage zur Aufbereitung von wassergemischten Kühlschmiermitteln, die einen Wasseranteil und einen Ölanteil enthalten, nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Aufbereitungsanlage weist einen Vakuumbehälter 1 mit einem Verdampfer 2 und einem Kondensator 3 sowie eine Vakuumpumpe 4 auf. Der Vakuumbehälter 1 ist als länglicher Behälter ausgebildet, der vertikal aufgestellt wird. Beispielsweise ist der Vakuumbehälter aus Edelstahl mit einer Wandstärke von 2.5 mm und einem Leergewicht von ca. 95 kg gefertigt und weist ein Volumen von 30 Litern auf. Der Vakuumbehälter 1 kann z.B. auf einer Basisplatte montiert werden, die auch als Basis für weitere Bauelemente der Aufbereitungsanlage dienen kann. Auch kann der Vakuumbehälter durch ein aussen angebrachtes Gerüst gehalten werden. Der Verdampfer 2 ist einem unteren Bereich und der Kondensator 3 in einem oberen Bereich des Vakuumbehälters 1 untergebracht. Über einen Behälterzulauf 10 kann ein aufzubereitendes Kühlschmiermittel in den unteren Bereich des Vakuumbehälters 1 eingeleitet werden. Dabei wird der Füllstand so gewählt, dass der Verdampfer 2 optimal arbeiten kann.FIG. 1 shows an embodiment of a system for the treatment of water-mixed cooling lubricants which contain a water fraction and an oil fraction according to the present invention. The processing plant has a vacuum container 1 with an evaporator 2 and a condenser 3 and a vacuum pump 4. The vacuum container 1 is designed as an elongated container that is set up vertically. For example, the vacuum container is made of stainless steel with a wall thickness of 2.5 mm and an empty weight of approx. 95 kg and has a volume of 30 liters. The vacuum container 1 can e.g. be mounted on a base plate, which can also serve as the basis for other components of the processing plant. The vacuum container can also be held by an outside scaffold. The evaporator 2 is housed in a lower area and the condenser 3 in an upper area of the vacuum container 1. A cooling lubricant to be prepared can be introduced into the lower region of the vacuum container 1 via a container inlet 10. The level is selected so that the evaporator 2 can work optimally.

[0027] Weiter weist die Aufbereitungsanlage einen Kältekreislauf auf, der den Verdampfer 2, den Kondensator 3, einen Verdichter 5, einen Heissgaskühler 6 als Verflüssiger und ein Expansionsventil 7 umfasst, wobei der Heissgaskühler 6 strömungstechnisch vor dem Verdampfer 2 angeordnet ist. Der Kältekreislauf arbeitet in dieser Ausführungsform nach dem Prinzip einer Kompressionskältemaschine. Als Kältemittel können herkömmliche Mittel aus der Kompressionskältetechnik verwendet werden, wie z.B. Kohlenwasserstoffe. Das Kältemittel im Kältekreislauf wird durch den Verdichter 5 verdichtet und dabei erwärmt. Im Verdampfer 2 kann das Kältemittel Wärme zur Verdampfung beisteuern. Im Heissgaskühler 6 wird das Kältemittel gekühlt. Falls erforderlich kann das Kältemittel anschliessend durch das Expansionsventil entspannt werden, wobei es sich weiter abkühlt. Das abgekühlte Kältemittel durchläuft den Kondensator 3, in dem es zur Kühlung des im Vakuumbehälter 1 erzeugten Dampfes und somit zur Kondensation des Dampfes zu Destillat beiträgt. Zwischen Verdampfer 3 und Verdichter 5 weist der Kältekreislauf eine Kältestrecke 8 mit einem Kühler 9 auf, durch den das Kältemittel läuft, bevor es wieder zum Verdichter 5 gelangt. Weiter ist vor dem Verdichter 5 ein Flüssigkeitsabscheider 17 im Kältekreislauf vorgesehen, um überschüssige Flüssigkeit zu entnehmen.Furthermore, the processing system has a refrigeration cycle, which comprises the evaporator 2, the condenser 3, a compressor 5, a hot gas cooler 6 as a condenser and an expansion valve 7, the hot gas cooler 6 being arranged upstream of the evaporator 2 in terms of flow technology. In this embodiment, the refrigeration cycle works on the principle of a compression refrigeration machine. Conventional compression refrigeration agents can be used as refrigerants, e.g. Hydrocarbons. The refrigerant in the refrigeration cycle is compressed by the compressor 5 and heated in the process. In the evaporator 2, the refrigerant can contribute heat to the evaporation. The refrigerant is cooled in the hot gas cooler 6. If necessary, the refrigerant can then be expanded through the expansion valve, whereby it cools down further. The cooled refrigerant passes through the condenser 3, in which it contributes to cooling the steam generated in the vacuum container 1 and thus to the condensation of the steam to distillate. Between the evaporator 3 and the compressor 5, the refrigeration circuit has a refrigeration section 8 with a cooler 9, through which the refrigerant runs before it reaches the compressor 5 again. Furthermore, a liquid separator 17 is provided in front of the compressor 5 in the refrigeration circuit in order to remove excess liquid.

[0028] Optional können an den Vakuumbehälter 1 Sensoren für den Füllstand, Sensoren für eine Schaumbildung im Behälter und eine Zuführung für Entschäumungsmittel angeschlossen sein. Ferner weist der Vakuumbehälter 1 eine Entlüftungsleitung mit einem Absperrventil auf.Optionally, sensors for the fill level, sensors for foam formation in the container and a supply for defoaming agents can be connected to the vacuum container 1. Furthermore, the vacuum container 1 has a vent line with a shut-off valve.

[0029] Die Vakuumpumpe 4 ist durch eine Absaugleitung 11 mit dem Vakuumbehälter 1 verbunden, um ein am Kondensator 3 durch Kondensation von Wasserdampf entstandenes Kondensat absaugen zu können. Die Absaugleitung 11 weist ein Absperrventil auf, um die Vakuumpumpe 4 vom Vakuumbehälter 1 trennen zu können. In der gezeigten Ausführungsform weist der Vakuumbehälter 1 unterhalb des Kondensators 3 einen Trichter 12 auf, an den die Absaugleitung 11 angeschlossen ist. Der Trichter 11 sammelt das am Kondensator entstandene Kondensat, so dass es gesammelt von der Vakuumpumpe 4 abgesaugt werden kann.The vacuum pump 4 is connected by a suction line 11 to the vacuum container 1 in order to be able to suck off a condensate formed on the condenser 3 by condensation of water vapor. The suction line 11 has a shut-off valve in order to be able to separate the vacuum pump 4 from the vacuum container 1. In the embodiment shown, the vacuum container 1 has a funnel 12 below the condenser 3, to which the suction line 11 is connected. The funnel 11 collects the condensate formed on the condenser so that it can be suctioned off by the vacuum pump 4.

[0030] Im Betrieb wird durch den Verdampfer 2 im Vakuumbehälter 1 Wasser aus dem Wasseranteil des Kühlschmiermittels verdampft und ein Restanteil mit dem Ölanteil und ggf. Zusatzstoffen verbleibt im Vakuumbehälter 1. Das Kühlschmiermittel im unteren Bereich des Vakuumbehälters 1 wird daherzunehmend zu einer Emulsion von Reststoffen konzentriert. Diese Reststoffemulsion kann durch einen Behälterablauf 13 im Boden des Vakuumbehälters 1, der ein Absperrventil aufweist, aus dem Vakuumbehälter 1 abgelassen werden.In operation, water is evaporated from the water portion of the cooling lubricant through the evaporator 2 in the vacuum container 1 and a residual portion with the oil portion and possibly additives remains in the vacuum container 1. The cooling lubricant in the lower region of the vacuum container 1 therefore becomes increasingly an emulsion of residual substances concentrated. This residue emulsion can be drained from the vacuum container 1 through a container drain 13 in the bottom of the vacuum container 1, which has a shut-off valve.

[0031] Die Vakuumpumpe 4 ist in dieser Ausführungsform als Wasserring-Vakuumpumpe ausgebildet und wird mit einem Wasserkreislauf 14 betrieben. Der Wasserkreislauf 14 durchläuft die Vakuumpumpe 4 und den Kühler 9 in der Kältestrecke des Kältekreislaufs der Aufbereitungsanlage. Weiter umfasst der Wasserkreislauf 14 einen Wassertank 15 mit einem Ablauf 16. Der Wasserkreislauf 14 wird nach der vorliegenden Erfindung durch den Kühler gekühlt und kann somit als Kühlkreis für die Vakuumpumpe 4 dienen. Somit ist der Kühlkreis der Vakuumpumpe 4 thermisch an den Kältekreislauf der Aufbereitungsanlage angeschlossen und kann vorteilhaft energie- und platzsparend vorgesehen sein. Im Betrieb der Aufbereitungsanlage kann somit der Kältekreislauf mittels des Wasserkreislaufs auch kühlend auf die Vakuumpumpe 4 wirken. Weiter ist die Absaugleitung 11 der Vakuumpumpe 4 an den Wasserkreislauf 14 angeschlossen, sodass das abgesaugte Kondensat in den Wasserkreislauf 14 aufgenommen und über den Ablauf 16 abgegeben werden kann. Ein zusätzliches Ablaufsystem für das Kondensat ist daher nicht erforderlich.The vacuum pump 4 is designed in this embodiment as a water ring vacuum pump and is operated with a water circuit 14. The water circuit 14 passes through the vacuum pump 4 and the cooler 9 in the cold section of the cooling circuit of the treatment plant. Furthermore, the water circuit 14 comprises a water tank 15 with an outlet 16. According to the present invention, the water circuit 14 is cooled by the cooler and can therefore serve as a cooling circuit for the vacuum pump 4. Thus, the cooling circuit of the vacuum pump 4 is thermally connected to the cooling circuit of the processing system and can advantageously be provided in an energy-saving and space-saving manner. During operation of the treatment plant, the cooling circuit can also have a cooling effect on the vacuum pump 4 by means of the water circuit. Furthermore, the suction line 11 of the vacuum pump 4 is connected to the water circuit 14 so that the extracted condensate can be taken up in the water circuit 14 and released via the outlet 16. An additional drain system for the condensate is therefore not necessary.

[0032] Zwischen dem Verdichter 2 und dem Kondensator 3 ist ein Filterelement 23 in Form einer Filtermatte mit einer ungeordneten Packung vorgesehen. Durch den Kontakt mit dem ungeordneten Packungsmaterial der Filtermatte kondensiert der Dampf am Filter und gibt Verunreinigungen an die Filtermatte ab und wird dadurch gereinigt. Von der Filtermatte verdampft das Wasser erneut in Richtung des Kondensators 3, kondensiert und kann als Destillat abgesogen werden.Between the compressor 2 and the condenser 3, a filter element 23 is provided in the form of a filter mat with an unordered packing. Through contact with the disordered packing material of the filter mat, the steam condenses on the filter and releases impurities to the filter mat and is thereby cleaned. The water evaporates again from the filter mat in the direction of the condenser 3, condenses and can be drawn off as distillate.

CH 713 037 A2 [0033] In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform des Aufbaus der Aufbereitungsanlage zum Kühlen des Wasserkreislaufs dargestellt. Es ist wieder ein Kältekreislauf vorgesehen, der an den Verdampfer 2 und den Kondensator 3 im Vakuumbehälter 1 angeschlossen ist und einen Heissgaskühler 6 und einen Verdichter 5 aufweist. Die Vakuumpumpe 4 ist über die Absaugleitung 11 mit dem Vakuumbehälter 1, insbesondere mit dem Trichter 12 im Vakuumbehälter, verbunden. Ein Kühlkreis 18 mit einem Wassertank 15 kühlt die Vakuumpumpe 4. Ein Abschnitt 19 der Kältestrecke 8 des Kältekreislaufs wird durch den Wassertank 15 geleitet und kann das Wasser im Wassertank 15 kühlen, so dass dieses als Kältereservoir zum Kühlen der Vakuumpumpe 4 dienen kann. Der Abschnitt 19 der Kältestrecke bildet somit einen Kühler im Sinne der vorliegenden Erfindung. Zusätzlich kann optional eine Kühlschlaufe 20 mit einer Membranpumpe 21 und einem Wärmetauscher 22 vorgesehen sein, um die Kühlung des Kühlkreises 18 und des Kältekreislaufs zu unterstützen und ggf. zu steuern.CH 713 037 A2 [0033] FIG. 2 shows a further embodiment of the construction of the treatment plant for cooling the water cycle. A refrigeration cycle is again provided, which is connected to the evaporator 2 and the condenser 3 in the vacuum container 1 and has a hot gas cooler 6 and a compressor 5. The vacuum pump 4 is connected via the suction line 11 to the vacuum container 1, in particular to the funnel 12 in the vacuum container. A cooling circuit 18 with a water tank 15 cools the vacuum pump 4. A section 19 of the cooling section 8 of the cooling circuit is passed through the water tank 15 and can cool the water in the water tank 15 so that it can serve as a cold reservoir for cooling the vacuum pump 4. The section 19 of the cold section thus forms a cooler in the sense of the present invention. In addition, a cooling loop 20 with a membrane pump 21 and a heat exchanger 22 can optionally be provided in order to support and possibly control the cooling of the cooling circuit 18 and the cooling circuit.

[0034] Der Vakuumbehälter 1 kann, wie eingangs erwähnt, mit Schaugläsern zur Kontrolle des Innenbereichs des Vakuumbehälters versehen sein. Diese können z.B. in Form von runden Bullaugen in der Wand des Vakuumbehälters 1 vorgesehen sein. Es kann auch ein aussen am Vakuumbehälter 1 angeschlossenes, vertikal verlaufendes, längliches Schauglas verwendet werden, wie eingangs beschrieben.The vacuum container 1 can, as mentioned at the beginning, be provided with sight glasses for checking the inner region of the vacuum container. These can e.g. be provided in the form of round portholes in the wall of the vacuum container 1. A vertically extending, elongated sight glass connected to the outside of the vacuum container 1 can also be used, as described at the beginning.

[0035] Unterhalb des Vakuumbehälters 1, z.B. unterhalb der Basisplatte, auf der der Vakuumbehälter montiert ist, können Lagerbehälter für die Reststoffemulsion angeordnet werden. Beispielsweise können die Lagerbehälter auf einer Palette unter die Basisplatte geschoben werden. Überden Behälterablauf 13 kann dann die Reststoffemulsion durch Gewichtskraft in die Lagerbehälter abgelassen werden. Eine eigene Pumpe zum Absaugen der Reststoffemulsion ist nicht erforderlich. Die Lagerbehälter können z.B. wöchentlich ausgetauscht werden, indem sie unter dem Vakuumbehälter hervorgezogen und durch leere Lagerbehälter ausgetauscht werden.Below the vacuum container 1, e.g. Storage containers for the residual emulsion can be arranged below the base plate on which the vacuum container is mounted. For example, the storage containers can be pushed on a pallet under the base plate. The residual emulsion can then be drained off into the storage containers by gravity via the container outlet 13. A separate pump for sucking off the residual emulsion is not necessary. The storage containers can e.g. be replaced weekly by pulling them out from under the vacuum container and replacing them with empty storage containers.

[0036] Mit der Aufbereitungsanlage nach der vorliegenden Erfindung kann eine Verdampfungstemperatur für den Wasseranteil des Kühlschmiermittels von maximal 35°C erreicht werden. Hierfür wird der Druck im Vakuumbehälter 1 durch die Vakuumpumpe 4 auf maximal 0.07 bar abgesenkt. Vorzugsweise wird der Druck auf unter 0.05 bar abgesenkt. Die Energie für die Verdampfung im Verdampfer 2 wird überwiegend durch den Kondensator 3 geliefert. Beim Anlaufen der Aufbereitungsanlage, also in der Startphase der Aufbereitung, ist die Vakuumpumpe 4 in Betrieb und kann zusätzlich Wärme für den Verdampfer 2 liefern. Eine eigene Heizquelle für den Verdampfer 4 ist nicht zwingend notwendig. Über den Behälterzulauf 10 können z.B. 6 Liter aufzubereitendes Kühlschmiermittel pro Stunde in den Vakuumbehälter 1 eingefüllt werden. Am Verdampfer 2 verdampft Wasser aus dem Wasseranteil des Kühlschmiermittels und steigt in Richtung des Kondensators 3 auf, wobei der Dampf am Filterelement 23 gereinigt wird. Am Kondensator kondensiert der Dampf und wird als Destillat im Trichter 12 gesammelt. Von dort wird das Kondensat mittels der Vakuumpumpe 4 abgesaugt, beispielsweise mit ca. 1.3 Liter pro Minute. Weiter kann mit der Vakuumpumpe 4 Luft aus dem Vakuumbehälter 1 abgesaugt werden, der über eine Belüftung belüftet werden kann. Die Vakuumpumpe 4 umfasst den Wasserkreislauf 14, der einen Wassertank 15 von ca. 10 Litern aufweist. Im Wasserkreislauf 14 zirkuliert das Wasser z.B. mit ca. 1.4 Liter pro Minute. Mit dieser Aufbereitungsanlage können ca. 5.5 Liter Kondensat pro Stunde geliefert werden. In laufendem Betrieb der Aufbereitungsanlage kann die Vakuumpumpe periodisch betrieben werden, so dass in den Zeiten, in welchen die Pumpe nicht erforderlich ist, elektrische Energie gespart werden kann. Das aus dem Kühlschmiermittel heraus getrennte Kondensat wird in den Wasserkreislauf 14 eingespeist, wobei ein Überschuss als sauberes Wasser über den Ablauf 16 entsorgt wird. Die Reststoffemulsion kann über den Behälterablauf 13 z.B. alle 30 Stunden mit z.B. 2 Litern pro Minute abgelassen und für eine fachgerechte Entsorgung bereitgestellt werden.With the treatment plant according to the present invention, an evaporation temperature for the water portion of the cooling lubricant of at most 35 ° C can be achieved. For this purpose, the pressure in the vacuum container 1 is reduced by the vacuum pump 4 to a maximum of 0.07 bar. The pressure is preferably reduced to below 0.05 bar. The energy for the evaporation in the evaporator 2 is mainly supplied by the condenser 3. When the processing plant starts up, i.e. in the start-up phase of the processing, the vacuum pump 4 is in operation and can also supply heat for the evaporator 2. A separate heat source for the evaporator 4 is not absolutely necessary. Via the container inlet 10, e.g. 6 liters of cooling lubricant to be prepared are filled into the vacuum container 1 per hour. At the evaporator 2, water evaporates from the water portion of the cooling lubricant and rises in the direction of the condenser 3, the steam on the filter element 23 being cleaned. The steam condenses on the condenser and is collected as distillate in the funnel 12. From there, the condensate is sucked off by means of the vacuum pump 4, for example at about 1.3 liters per minute. Furthermore, the vacuum pump 4 can be used to extract air from the vacuum container 1, which can be ventilated via ventilation. The vacuum pump 4 comprises the water circuit 14, which has a water tank 15 of approximately 10 liters. The water circulates in the water circuit 14 e.g. with about 1.4 liters per minute. With this treatment plant, approx. 5.5 liters of condensate can be delivered per hour. The vacuum pump can be operated periodically while the processing system is running, so that electrical energy can be saved when the pump is not required. The condensate separated from the cooling lubricant is fed into the water circuit 14, an excess being disposed of as clean water via the outlet 16. The residual emulsion can be discharged via the container outlet 13 e.g. every 30 hours with e.g. Drained 2 liters per minute and made available for proper disposal.

[0037] Die Anlage und das Verfahren zur Aufbereitung von wassergemischten Kühlschmiermitteln nach der vorliegenden Erfindung können die innerbetriebliche Entsorgung von verbrauchten Kühlschmiermitteln erheblich erleichtern und Kosten bei der Entsorgung sparen.The system and the method for the preparation of water-mixed cooling lubricants according to the present invention can considerably facilitate the internal disposal of used cooling lubricants and save costs in disposal.

Bezugszeichenliste [0038]Reference symbol list [0038]

Bezugszeichenreference numeral

Vakuumbehältervacuum vessel

VerdampferEvaporator

Kondensatorcapacitor

Vakuumpumpevacuum pump

Verdichtercompressor

HeissgaskühlerHot gas cooler

Expansionsventilexpansion valve

Kältestreckecold route

CH 713 037 A2CH 713 037 A2

Bezugszeichenreference numeral

Kühlercooler

Behälterzulauftank inlet

Absaugleitungsuction

Trichterfunnel

Behälterablaufcontainer discharge

WasserkreislaufWater cycle

Wassertankwater tank

Wasserablaufwater drain

Flüssigkeitsabscheiderliquid separator

Kühlkreiscooling circuit

Absch n itt KältestreckeSection cold section

Kühlschlaufecooling loop

Membranpumpediaphragm pump

Wärmetauscherheat exchangers

Filterelementfilter element

Claims

claims

1. Plant for the treatment of water-mixed cooling lubricants which contain a water component and an oil component, comprising:

- A vacuum container (1) with a container inlet (10) for receiving a cooling lubricant to be prepared in a lower region of the vacuum container, the evaporator (2) in the region of the cooling lubricant for evaporating water from the water portion of the cooling lubricant and in an upper region of the vacuum container contains a condenser (3) for condensing water vapor,

- A vacuum pump (4), which is connected to the vacuum container (1), for sucking off a condensate from the condensed water vapor on the condenser (3), and

a container drain (13) in the lower region of the vacuum container (1) for an outlet of a portion of the cooling lubricant remaining after the evaporation of water, characterized in that

a refrigerant circuit is provided with a refrigerant, which has the evaporator (2) and the condenser (3) of the vacuum container (1) and further comprises a compressor (5) for compressing the coolant and an expansion valve (7),

- Wherein a refrigeration section (8) of the refrigeration circuit has a cooler (9; 19) which cools a cooling circuit of the vacuum pump (4) for cooling the vacuum pump.

2. Plant for the treatment of water-mixed cooling lubricants according to claim 1, characterized in that the vacuum pump (4) is provided as a water jet vacuum pump or water ring vacuum pump with a water circuit (14) and the water circuit (14) as a cooling circuit of the vacuum pump (4 ) serves.

3. Plant for the treatment of water-mixed cooling lubricants according to claim 1 or 2, characterized in that the vacuum pump (4) is provided as a water jet vacuum pump or water ring vacuum pump with a water circuit (14) and a suction line (11) of the vacuum pump for suction the condensate from the vacuum container (1) is connected to the cooling circuit.

4. Plant for the treatment of water-mixed cooling lubricants according to one of the preceding claims, characterized in that a filter element (23) is provided in the vacuum container (1) above the evaporator (2), with which the steam is filtered before it condenses (3) reached.

5. Plant for the treatment of water-mixed cooling lubricants according to claim 4, characterized in that the filter element (23) is designed as a filter mat which extends over the diameter of the vacuum container (1).

CH 713 037 A2

6. Plant for the preparation of water-mixed cooling lubricants according to claim 4 or 5, characterized in that the filter element (23) is constructed as a disordered packing.

7. Plant for the treatment of water-mixed cooling lubricants according to one of the preceding claims, characterized in that the refrigeration circuit has a hot gas cooler (6) as a heat exchanger.

8. Plant for the treatment of water-mixed cooling lubricants according to claim 7, characterized in that the hot gas cooler (6) is arranged upstream of the evaporator (2).

9. Plant for the treatment of water-mixed cooling lubricants according to one of the preceding claims, characterized in that a vacuum pump (4) with a suction power of approximately 0.08 m3 / h is used.

10. A method for the preparation of cooling lubricants by separating water from the cooling lubricant with a system according to one of claims 1 to 9, characterized in that

- In the vacuum container (1) by means of the vacuum pump (4), a vacuum evaporation of water from the water portion of the cooling lubricant takes place, the steam condensing on the condenser (3), and the condensate formed on the condenser (3) by means of the vacuum pump (4) is sucked off, and

- The refrigeration circuit is thermally connected to a cooling circuit of the vacuum pump (4) and cools it for cooling the vacuum pump (4).

11. A method for the preparation of cooling lubricants by separating water from the cooling lubricant according to claim 10, characterized in that the vacuum pump (4) is switched on periodically during operation.

12. A method for the preparation of cooling lubricants by separating water from the cooling lubricant according to claim 10 or 11, characterized in that the vacuum pump (4) supplies heat during start-up with which the cooling lubricant in the vacuum container (1) is heated to an operating temperature.

13. A method for the preparation of cooling lubricants by separating water from the cooling lubricant according to one of the preceding claims, 10 to 12, characterized in that the steam on a filter element (23) is cleaned by condensing on the filter element and evaporating again.

CH 713 037 A2

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