CN101600515B - 工业清洁设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工业清洁设备(1)，其具有至少一个用于清洁物品的处理室(3)，所述物品被含油的、含脂或其它的加工残留物弄脏并用处理介质处理，所述处理介质为了改善处理结果而需要过程热量以加热洗涤活性的清洁液、冲洗液例如纯水或在气流中用于干燥的空气。所述工业清洁设备构成为，使得它的运行总体上改善经济和生态的平衡。一力-热耦合设备(2)集成到清洁设备的过程热量循环中，使得它的过程热量分量满足设备的过程热量需求并能耦合用于加热处理介质，并且所述力-热耦合设备的电流分量满足电/电子装置的电流需求。

Description

工业清洁设备

技术领域

本发明涉及一种工业清洁设备。 

背景技术

这类清洁设备由DE 42 08 665 A1已知。已知的设备具有一处理室，在该处理室中依次以清洁循环、冲洗循环和干燥循环进行洗涤过程、冲洗过程和干燥过程，或者其中分别在各单独的处理室中进行清洁、冲洗和干燥，其中清洁循环由碱液容器供给，该碱液容器含有掺有洗涤活性物质的水性清洁液，而冲洗循环由冲洗容器供给，该冲洗容器含有新鲜水，其中对用过的清洁液和/或冲洗液进行过滤或者借助于蒸发器和热交换器循环对其回收并将其再输入给碱液容器和/或冲洗容器，其中热交换器循环的废热用于加热清洁液和/或冲洗液或者干燥用空气流。 

为了使已知设备的清洁循环运行，在碱液容器中必需电驱动的加热装置，以便使清洁液达到运行温度。 

设有电机、不同结构形式的电控泵如低压泵或高压泵、电控阀和闸门以及在清洁循环中的用于测量、控制、调节和监视清洁循环的电/电子测量仪器、控制仪器、调节仪器和监视仪器。通过这些电装置使处理室运动、转动或摆动，或者借助于电驱动装置使处理室中的物体运动、即转动或摆动。还要使被加热的清洁液以准确的时间循环输送到处理室中，在那里停留处理的持续时间，在处理后从那里再泵出并输入给制备过程如过滤或蒸馏，所有这些都以所述的电装置进行。 

为了使已知设备的冲洗循环运行，需要类似的消耗，以便通过被加热的冲洗液将仍粘附的、洗涤活性的残余物从已清洁的部件冲走。为此目的，在冲洗容器中安装一电加热装置，其中冲洗液以与清洁循 环类似构造的冲洗循环配备和控制。 

为了在被加热的空气流中进行干燥，除了电驱动的空气加热器以外还需要附加的电的成套设备如压缩机和风机。来自蒸馏废热的热能回收仅满足用于使清洁设备运行所需的能量的一部分。 

总之可以确定，用于使这类清洁设备运行的电能绝大部分被消耗用于加热过程介质如水、碳氢化合物、空气等，较小的一部分被消耗用于使设备的机电成套设备如泵、电机、阀、压缩机、风机以及电和电子控制装置运行。 

这种以电能运行的设备的经济平衡/结算(Bilanz)以当前的电费以及供使用的化石能量载体如煤、燃气和油为基础。从经济上考虑，来自电网的每千瓦时电流由于传统的发电站排出一定量的CO₂而污染环境。 

替代于单一电式的能量使用，可以设想分开地利用来自电网的电流来使设备的机电成套设备与电和电子控制装置运行以及借助于燃气或油产生过程热量。在经济上和生态上，与单一电式的能量使用相比形成一定的功用，但是对于设备的运行总是需要外部的电连接。 

已知用于力-热耦合的系统，它们能够同时获得在直接转换成电时的机械能和可利用的过程热量。同时产生电流和热，其中热量需求始终决定总过程。力-热耦合的优点是，所用原始能量的直达85％的高利用率。 

在DE 295 044 64U1中描述了一种在水泥工业中用于加工旧木材来为回转炉制造均匀燃烧材料的设备。设有一借助于内燃机驱动的成套设备来产生用于设备的机械装置的驱动能量。为了干燥被破碎的旧木材存在一干燥器，它通过内燃机的废气被加热。附加地，可以使用内燃机的冷却水来加热。在该设备的结构实施形式中使用模块式热电机组(Blockheizkraftwerk)。 

环用于加热位于该设备中的建造物。另一冷却循环用于使制冷机运行。 

发明内容

本发明的目的在于，创造一种工业清洁设备，该工业清洁设备构成为，使得它的运行总体上改善经济和生态的平衡。该工业清洁设备具有至少一个用来清洁物品的处理室，所述物品被含油的、含脂的或其它的加工残留物弄脏并用处理介质清洁，所述处理介质为了改善处理结果而需要过程热量，例如用于加热洗涤活性的清洁液、冲洗液例如纯水或在气流中用于干燥的空气。 

按照本发明，所述目的通过如下所述的工业清洁设备得以实现。用于借助处理介质、即清洁液和冲洗液以及干燥用空气来清洁物品的工业清洁设备，所述处理介质在过程热量循环中被加热，所述清洁设备具有至少一个处理室和设置在所述处理室中的用于要处理的物品的容纳体、控制装置和电的成套设备，所述成套设备是泵、至少一个电机、阀、压缩机和至少在清洁过程的起动阶段有助于过程热量产生的电加热装置，其中清洁液和/或冲洗液在循环中被引导，并且一力-热耦合设备集成到清洁设备中，所述力-热耦合设备作为模块式热电机组构造成带有一液冷式内燃机和一发电机并且所述力-热耦合设备产生用于加热处理介质的过程热量和用于使电的成套设备和控制装置运行的电流，所述力-热耦合设备的内燃机的冷却液循环耦合到过程热量循环中。 

优选地，清洁设备的能量需求能以约70％作为过程热量和约30％作为电流从所述力-热耦合设备耦合输出。 

优选地，为将过程热量传递到处理介质上，设置有热交换器。 

优选地，设有一蒸发器，借助于该蒸发器通过蒸馏能回收用过的清洁液或冲洗液，并且为了使蒸发器运行，所述力-热耦合设备的过程热量能通过热交换器耦入到蒸发器中。 

优选地，在清洁液容器和冲洗液容器中安装有电加热装置。 

优选地，在处理室、清洁室和冲洗室中安装有电加热装置。 

优选地，为了使蒸发器运行，所述力-热耦合设备的电流能用于借助一电加热装置加热蒸发器液体。 

优选地，热交换器安装在清洁液容器或冲洗液容器中。 

优选地，热交换器安装在空气加热器中。 

优选地，热交换器安装在处理室、清洁室和冲洗室中。 

优选地，内燃机的冷却液用作清洁液或冲洗液。 

优选地，内燃机的冷却循环被导引通过清洁液容器或冲洗液容器。 

优选地，内燃机的冷却循环被导引通过处理室、清洁室和冲洗室。 

在本发明中涉及两个设备的组合，其中一个设备为了运行而消耗过程热量和电能，在这里是清洁设备，另一设备通过使用原始能量如燃气或矿物油产生所需的过程热量和电能，在这种情况下构造成力-热耦合设备。 

本发明的优点是，可以将过程热量和电能的产生装置和消耗装置组合成一个紧凑的结构单元。尤其在具有削弱构建的电网基础设施的范围内这种设备组合可以自给自足地、即与电网无关地运行，其中最佳地利用供使用的原始能量如燃气或油。通过所用原始能量的高利用率，该设备组合可以非常经济地运行。特别令人感兴趣地形成生态的平衡。对于小型至中型设备，CO₂排放算出最多达5至8kg/小时。对于该设备组合的约5000小时的年运行时间，得到每年35t至每年40t的节省效果。 

具体地，力-热耦合设备的冷却循环和清洁设备的加热循环相互连接，使得通过力-热耦合设备产生用于清洁设备过程介质的过程热量。可以通过热交换器将力-热耦合设备的过程热量输出给清洁设备的过程介质，这些热交换器在单室清洁设备中有利地安装到清洁液容器和/或冲洗液容器中。在多室设备中，热交换器可以安装到相应的处理室中。 

力-热耦合设备特别经济地以约70％的热量产生和30％的电流产生工作。有利的是，使清洁设备的过程热量和电的能量需求分配与力-热耦合设备的过程热量产生和电产生相匹配。 

在清洁过程的起动阶段，即在设备高负荷运行时，当主要需要热量时，可以使用产生的电流来借助于电加热体有助于过程热量产生。为此，电加热体有利地构造成浸入式加热体并安装到相应的清洁液容器和/或冲洗液容器中。由此实现几乎100％地利用所产生的能量。通过在产生电能时出现的热量，力-热耦合设备的冷却循环直接地或者通过热交换器并行地加热过程介质。在设备运行中，电的成套设备如泵和压缩机需要力-热耦合设备的电流。来自力-热耦合设备的冷却循环的热量用于使过程介质保持在运行温度。借助于电或电子控制装置可以控制过程热量分量的使用。 

力-热耦合设备有利地构造成具有液冷式内燃机的模块式热电机组。作为冷却液，可以使用水、碳氢化合物或热油。具有水性清洁液的清洁设备的运行温度在50℃至90℃之间。在闭合的过程热量循环中，运行温度可以高于100℃。为了避免在循环中的单独的热交换器，内燃机的冷却液可以用作清洁液或冲洗液并相应地被导引通过清洁液或冲洗液容器。 

附图说明

下面借助于方框图详细描述本发明的两个实施例。附图中： 

图1示出清洁设备的单室实施方式， 

图2示出具有三个处理室的清洁设备。 

具体实施方式

按照图1的本发明的实施方式涉及清洁设备1与力-热耦合设备2的组合。该清洁设备1涉及仅具有一个处理室3的单室实施方式，在这里未示出的物品或部件借助于能转动或摆动的容纳体4在该处理室内被依次清洁、冲洗和干燥。力-热耦合设备2由一内燃机5和一发电机6组成。力-热耦合设备2构造成模块式热电机组并且集成到清洁设备1的设备循环中。燃气或柴油用作内燃机5的原始能量。通过力-热耦合设备2产生用于过程介质如清洁液、冲洗液和干燥用热 空气的过程热量和用于使电的成套设备如泵、阀以及整个电和电子控制装置7运行的电流。 

按照图2的本发明的实施方式涉及一清洁设备1a，该清洁设备具有多个处理室，即清洁室3a、冲洗室3b和干燥室3c，部件在这些室中被依次转换以及清洁、冲洗或干燥。在此可以涉及槽形容器，要清洁的部件为了处理而浸入在这些槽形容器中并且被转动或摆动。 

按照图1的清洁设备1除了处理室3以外还具有一清洁剂容器8、一冲洗液容器9、一蒸发器10以及一用于在蒸发器10中产生的蒸馏物的收集容器11。 

力-热耦合设备的构造和工作原理早已公知，因此可以不用详细描述所使用的力-热耦合设备2。重要的是，内燃机5的所有废热、亦即还有废气可用于产生过程热量。一具有初级支路12和次级支路13的管道网用于将过程热量继续传导给清洁设备1、1a。在此涉及闭合的热量循环。为了将过程热量从内燃机5传递到清洁剂容器8、冲洗液容器9或清洁室3a、冲洗室3b和空气加热器14以及到蒸发器10，优选使用热油或碳氢化合物。通过这些传递介质可以使清洁设备1的过程温度达到超过100℃，由此也可以使蒸发器10在很大程度上以过程热量运行并且可能仅须在高的温度范围内使用附加的原始能量。 

通过热交换器15、16、17、18将过程热量输出给清洁液、冲洗液或干燥空气以及给蒸发介质，在这种情况下给用过的清洁液或冲洗液，所述热交换器分别安装在清洁剂容器8或清洁室3a、冲洗液容器9或冲洗室3b、空气加热器14以及蒸发器10中。热交换器15在初级侧通过管路19、21、泵20和电阀22连接在初级支路12上，而在次级侧通过管路23实现连接在次级支路13上。热交换器16在初级侧通过管路24、泵25和阀26连接在初级支路12上。通过管路27实现连接在次级支路13上。对于蒸发器10中的热交换器18得到相同的连接状况，其中必需的可能是，将该热交换器18单独地或者通过旁路连接在初级支路12和次级支路13上，以便能单独控制每个单个的热交换器15、16、18。同样也适用于空气加热器14中的热交换器17，它在这 里在初级侧通过管路28、24、泵25和阀26连接在初级支路12上。在次级侧通过管路29、27实现连接在次级支路13上。 

在本发明的各实施例中，附加于热交换器15、16和18，在清洁剂容器8、清洁室3a中、在冲洗液容器9、冲洗室3b中和在蒸发器10中安装有电加热装置30、31、32，它们通过电连接线33、34、35和连接线36、37、38连接在发电机6的中央连接和分配装置39上。该连接和分配装置39也包括设备的电和/或电子控制装置7，通过该控制装置借助于传感器可以监视和控制组合设备的所有元件和工艺循环。出于图面清晰的原因，省去了相应的控制线。加热装置30、31、32例如可以在清洁设备的起动阶段接通，以便使设备尽可能快速地准备就绪，但是它们也可以根据清洁循环和过程热量需求接通或断开、或者永久地运行。 

按照图1的处理室3配备有喷射嘴或喷洒嘴40，借助于电动驱动装置能转动的容纳体4设置在它们之间，未示出的、要清洁的部件例如各种不同的小部件或大工件如电机部件位于该容纳体中。由清洁剂容器8通过管路44、45、46借助于电泵47根据需要将清洁液喷射或喷洒到处理室3中。在清洁循环结束后断开该泵并且关闭阀48。用过的清洁液通过泵49泵出并输入给清洁成套设备50。清洁成套设备50可以是过滤设备。被清洁的液体通过打开能电控的阀51通过管路52再输入给清洁剂容器8。用过的冲洗液可以以类似的方式从冲洗液容器9通过管路53和泵54输入给清洁成套设备50，并且在本实施例中为了再生清洁液而被泵到清洁剂容器8中。相应地要控制泵54和49以及阀55和55a。在设备1的冲洗运行中，泵47断开而泵56运行。在阀57打开时，通过管路58从冲洗液容器9将冲洗液通过喷射嘴或喷射嘴59引导到处理室3中。还要指出，来自蒸发器10的纯蒸馏物通过管路60和必要时中间连接的冷凝器进入收集容器11中。从那里将它通过管路61、阀62和泵63添加给冲洗液。还要指出，通过管路64给蒸发器10供给用过的冲洗液。 

按照图2的清洁室3a和冲洗室3b是填充有洗涤液和冲洗液的槽 池。用于清洁物的能转动或摆动的容纳体4a安装到清洁室3a和冲洗室3b中，这些容纳体通过各一个未示出的电机在液体池中转动或摆动。借助于管路系统53a、阀55b和55c以及泵49可以将来自清洁室3a或冲洗室3b的用过的清洁液或冲洗液引导通过清洁成套设备50，并且被清洁的液体在这种情况下通过管路52再次被导入清洁室3a。与此无关地，可以通过管路53(图2)使清洁室3a中的洗涤液以来自冲洗室3b的冲洗液再生。 

在处理室3(图1)和干燥室3c(图2)上连接一空气通道41，该空气通道将由空气加热器14加热的干燥空气吹入到处理室3或干燥室3c中。电鼓风电机42通过连接线43与连接和分配装置39连接。或者，干燥过程可以设计成可逆的，即在抽吸运行中工作。同样将一用于洗涤物的容纳体4a安装到干燥室3c中，该容纳体通过电机65驱动。为了以新鲜水填充室3a、3b而设有泵63。 

在附图中未详细标出阀和泵的一些电连接线。但是要注意，所有未详细标出的电连接线被导引到发电机6的连接和分配装置39中，并且通过控制装置7监视地调节和控制相应的电装置。 

Claims (13)

1.用于借助处理介质、即清洁液和冲洗液以及干燥用空气来清洁物品的工业清洁设备(1，1a)，所述处理介质在过程热量循环中被加热，所述清洁设备具有至少一个处理室(3，3a，3b，3c)和设置在所述处理室中的用于要处理的物品的容纳体(4，4a)、控制装置(7)和电的成套设备，所述成套设备是泵(20，25，27，49，54，56，63)、至少一个电机(42，65)、阀(22，26，48，51，55，55a，55b，55c，57，62)、压缩机和至少在清洁过程的起动阶段有助于过程热量产生的电加热装置(30，31，32)，其中清洁液和/或冲洗液在循环中被引导，并且一力-热耦合设备(2)集成到清洁设备中，所述力-热耦合设备作为模块式热电机组构造成带有一液冷式内燃机(5)和一发电机(6)并且所述力-热耦合设备产生用于加热处理介质的过程热量和用于使电的成套设备和控制装置运行的电流，所述力-热耦合设备(2)的内燃机(5)的冷却液循环耦合到过程热量循环中。

2.如权利要求1所述的清洁设备(1，1a)，其特征在于，所述清洁设备(1，1a)的能量需求能以约70％作为过程热量和约30％作为电流从所述力-热耦合设备(2)耦合输出。

3.如权利要求1或2所述的清洁设备(1，1a)，其特征在于，为将过程热量传递到处理介质上，设置有热交换器(15，16，17)。

4.如权利要求1至2中任一项所述的清洁设备(1，1a)，其特征在于，设有一蒸发器(10)，借助于该蒸发器通过蒸馏能回收用过的清洁液或冲洗液，并且为了使蒸发器(10)运行，所述力-热耦合设备(2)的过程热量能通过热交换器(18)耦入到蒸发器(10)中。

5.如权利要求1至2中任一项所述的清洁设备(1，1a)，其特征在于，在清洁液容器(8)和冲洗液容器(9)中安装有电加热装置(30，31)。

6.如权利要求1至2中任一项所述的清洁设备(1，1a)，其特征在于，在处理室(3a)、清洁室(3a)和冲洗室(3b)中安装有电加热装置(30，31)。

7.如权利要求4所述的清洁设备(1，1a)，其特征在于，为了使蒸发器(10)运行，所述力-热耦合设备(2)的电流能用于借助一电加热装置(32)加热蒸发器液体。

8.如权利要求3所述的清洁设备(1，1a)，其特征在于，热交换器(15，16)安装在清洁液容器(8)或冲洗液容器(9)中。

9.如权利要求3所述的清洁设备(1，1a)，其特征在于，热交换器(17)安装在空气加热器(14)中。

10.如权利要求3所述的清洁设备(1，1a)，其特征在于，热交换器(15，16)安装在处理室(3)、清洁室(3a)和冲洗室(3b)中。

11.如权利要求1所述的清洁设备(1，1a)，其特征在于，所述内燃机(5)的冷却液用作清洁液或冲洗液。

12.如权利要求11所述的清洁设备(1，1a)，其特征在于，所述内燃机(5)的冷却循环被导引通过清洁液容器(8)或冲洗液容器(9)。

13.如权利要求11或12所述的清洁设备(1，1a)，其特征在于，所述内燃机(5)的冷却循环被导引通过处理室(3)、清洁室(3a)和冲洗室(3b)。

Images