CN207254880U - 瓶清洁设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种瓶清洁设备，其中，来自第一热水储备器和冷水储备器的水被混合。在第一热交换器中，经混合的水被冷却，并且使第一介质受热，在第二热交换器中，第一介质被冷却，并且使第二介质受热，在第三热交换器中，第二介质被冷却并且使第三介质受热，在第四热交换器中，第三介质被冷却并且使来自碱液池的碱液受热。经由回引管线将在第一热交换器中冷却的、经混合的水输送给回收利用水储备器。

Description

瓶清洁设备

技术领域

本实用新型涉及一种瓶清洁设备。

背景技术

DE 32 05 956 A1公开了一种用于洗瓶的设备，在其中，从第一预热装置流出来的水在再冷却装置中借助热交换器冷却并且输送给废水，并且在其中，再冷却装置的借此被加热的水借助热泵被冷却并且输送给再冷却装置。借助热泵来加热第二预热装置的碱液。因此该设备的热消耗和新鲜水消耗少。这基于如下事实，即，闭合用于加热和冷却的能源回路并且只需通过供能来代替热损失。

实用新型内容

本实用新型的任务在于，对瓶清洁设备在其新鲜水消耗方面进行优化。

该任务通过根据本实用新型的瓶清洁设备来解决。

瓶清洁设备包括新鲜水储备器，新鲜水储备器与回收利用水储备器、回收利用水储备器与冷水储备器，冷水储备器与第二热水储备器、第二热水储备器与第一热水储备器、第一热水储备器与后碱液储备器、后碱液储备器与碱液池或与预处理区分别以如下方式连接，即，可以使水从新鲜水储备器外溢到回收利用水储备器中，从回收利用水储备器外溢到冷水储备器中，从冷水储备器外溢到第二热水储备器中，从第二热水储备器外溢到第一热水储备器中，从第一热水储备器外溢到后碱液储备器中用于再填充或稀释，并且从后碱液储备器外溢到碱液池中或预处理区中用于再填充。回收利用水储备器、冷水储备器、第二热水储备器、第一热水储备器、后碱液储备器和碱液池同样被瓶清洁设备包括。此外，瓶清洁设备还包括混合阀，混合阀经由供给管线与第一热水储备器和冷水储备器连接，并且混合阀被设计用于把从第一热水储备器和冷水储备器输送的水混合成经混合的水。此外，瓶清洁设备还包括第一热交换器、第二热交换器、第三热交换器和第四热交换器，第一热交换器被设计用于冷却经混合的水并同时使第一介质受热，第二热交换器被设计用于冷却第一介质并且同时使第二介质受热，第三热交换器被设计用于冷却第二介质并且同时使第三介质受热，第四热交换器被设计用于冷却第三介质并同时使来自碱液池的碱液受热。此外，瓶清洁设备还包括回引管线，回引管线被设计用于把在第一热交换器中冷却的、经混合的水输送给回收利用水储备器。

在水从串联件的一个级向下一级外溢时，在一个级中脱落于水中的物质可以与水一起外溢。然而，该物质的份额可以通过过滤来降低。

第一和第二热交换器可被视为中间循环，第一介质在其中环流，并且该中间循环对于两级式的高温热泵来说是必要的。

两级式的高温热泵在第一级中包括第二和第三热交换器，并且在第二级中包括第三和第四热交换器。第一级的第二热交换器被用作针对第二介质的蒸发器，而第三热交换器被用作针对第二介质的液化器。在第二级中，第三热交换器被用作针对第三介质的蒸发器，而第四热交换器被用作针对第三介质的液化器。

制冷剂R134a可以被用于第二介质，这是因为在此不需要耐高温能力。制冷剂可以被用于第三介质。

该瓶清洁机能够实现节约新鲜水消耗高达30％，这是因为它能够实现将水从清洁过程中抽走，对水进行净化、冷却并且作为新鲜水替代品又输送给清洁过程。从冷水储备器和第一热水储备器抽走的水在被混合之后具有约50℃的温度。为了使该经混合的水能够作为新鲜水替代品使用，它必须被冷却至约15℃，以便使其温度大致相应于新鲜水的温度。被分支出的水的热含量较高，并且因此施加大的冷却功率。所描述的两级式的高温热泵已被证实是最合适的冷却手段。

因此，使用回收利用的水能够实现节约大致30％的新鲜水，并且因此也减少了30％的废水量。通过对热进行回引还可以节约通常被用于加热水的能量。因此，根据如今的水成本、废水成本和能源成本，上述改型的瓶清洁机能够在几年后收回成本。

此外，瓶清洁设备可以包括第一压缩机和第一泄压节流阀，第一压缩机沿第二介质的第一流动方向布置在第二热交换器之后，第一泄压节流阀沿第二介质的第一流动方向布置在第三热交换器之后，并且瓶清洁设备还可以包括第二压缩机和第二泄压节流阀，第二压缩机沿第三介质的第二流动方向布置在第三热交换器之后，第二泄压节流阀沿第三介质的第二流动方向布置在第四热交换器之后。术语“第一”或“第二”流动方向被用于能够将相应的流动方向明确地分配给各个 (第二或第三)介质。

第一和第二压缩机以及第一和第二泄压节流阀同样是两级式的高温热泵的一部分。

从压缩机抽吸介质，通常是在蒸发器中从液态转换到气态的制冷剂，并且在压缩机中被挤压至为使介质液化所必需的压力。在压缩机将蒸汽形式的介质从低的初始压力压缩至高的最终压力期间，介质的温度升高，从而该介质可以又被用于加热其他介质。

混合阀可以包括受温度控制的伺服马达。在混合阀的输出端处的温度传感器可以给调节伺服马达的控制部提供信号，从而可以调节来自冷水储备器的水的体积流量和来自第一热水储备器的水的体积流量，并且由此通过调节混合比例能够实现期望的混合温度。

第一压缩机和/或第二压缩机可以分别包括螺杆压缩机。螺杆压缩机可以在非常高的压力下工作。为此，两个螺旋状的转子沿相反的旋转方向转动。一个转子可以包括四个凸状成形的齿，而另一个转子可以包括六个凹状成形的齿。转子彼此相对转动并产生小的腔室，这些腔室使气体在螺杆压缩机中沿一个方向推进。这在抽吸侧形成抽吸气态的介质的吸力并且在喷出侧形成喷出力。

第一热交换器可以包括板式热交换器。板式热交换器通过由多个波纹形的板构成的构型实现非常紧凑的结构形式，这些板交替转动 180°地组装而成。由此形成流动缝隙，热的、待冷却的介质和待加热的介质交替穿引过这些流动缝隙。存在有大的传热面。在对流式热交换器中，在初级侧处介质相反于在次级侧处的介质地行进。在热交换器的蒸发器处流入和流出的介质之间的温差应只有在5K至7K之间的区别，这是因为否则在流入与流出的介质之间的温差过大时传热系数变小。

第二热交换器和/或第三热交换器和/或第四热交换器可以分别包括管壳式热交换器。管壳式热交换器由外罩和管壳构成。一种介质在初级侧上穿流过U形管的管壳，而另一种介质穿流过外罩中的次级侧。

如上面描述或下面将进一步描述地，在使用瓶清洁设备的情况下的用于过程水循环的方法包括以下步骤：将来自冷储备器的水和来自第一热水储备器的水分支出并将这些水向混合阀输送，借助具有受温度控制的伺服马达的混合阀将这些水混合，使经混合的水经由第一过滤器向第一热交换器输送，并且使经混合的水在第一热交换器中冷却并且同时使逆向流动的第一介质在第一热交换器中加温，并且使冷却的经混合的水经由第二过滤器向回收利用水储备器输送。

随后进行，被加温的第一介质向第二热交换器输送，并且第一介质在第二热交换器中被冷却，并且同时使逆向流动的第二介质在第二热交换器中被加温，并且冷却的第一介质向第一热交换器输送。第一或第二介质可以分别在中间循环中的管线系统中或在两级式的高温热泵的第一级中环流。

然后可以进行，将被加温的第二介质通过第一压缩机向第三热交换器输送，并且第二介质在第三热交换器中被冷却，并且同时使逆向流动的第三介质在第三热交换器中被加温，并且冷却的第二介质经由第一泄压节流阀向第二热交换器输送。

之后，被加温的第三介质可以通过第二压缩机输送给第四热交换器，并且第三介质在第四热交换器中被冷却。同时可以使来自碱液池的逆向流动的碱液在第四热交换器中被加温，之后将被加温的碱液向碱液池输送，并且冷却的第三介质经由第二泄压节流阀向第三热交换器输送。第三介质可以在两级式的高温热泵的第二级中的管线系统中环流。碱液可以借助另外的管线系统从碱液池向第四热交换器引导并引导回碱液池。

在该方法中，可以开始将新鲜水注入到瓶清洁机中，以便填充以串联的方式依次衔接的水储备器。在用水填充后并且当不同的水储备器已经达到所要求的水温时，可以将来自冷水储备器的水和来自第一热水储备器的水分支出并随后输送给混合阀。

附图说明

为了更好地理解且为了清楚说明本实用新型的观点，示例性地示出附图。其中：

图1示出瓶清洁机的过程水循环的框图；并且

图2示出用于过程水循环的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了瓶清洁机的过程水循环1的框图，该瓶清洁机包括新鲜水储备器2、回收利用水储备器3、冷水储备器4、第二热水储备器 5、第一热水储备器6、后碱液储备器7和碱液池8。从第一热水储备器6将水输送给预处理区9，预处理区包括预软化池和冲洗设备。

所要清洁的瓶能够借助传送带输送给瓶清洁机。在将这些瓶引入到瓶承载部的瓶舱之后，这些瓶被瓶口朝下地输送给预处理区9，在其中首先进行残余物清空，并且然后进行对瓶的预清洁和初加温。

在主处理区中设置具有约78℃-80℃的碱液池8，瓶被引入到其中。也可以设置多个碱液池。在碱液池中，标签从瓶脱落，而在此标签没有被溶解。脱落掉的标签定期从碱液池8中移除，以便使碱液池的污染保持得小。

在紧随主处理区后的后处理区中，瓶首先用具有约60℃的来自后碱液储备器7的后碱液(Nachlauge)来处理，然后用具有约50℃的来自第一热水储备器6的水来处理，之后用具有约40℃的来自第二热水储备器5的水来处理，随后用具有约30℃的来自冷水储备器4的冷水来处理，并且最后用具有约15℃的来自新鲜水储备器2的新鲜水来处理。通过依次冷却，使瓶的材料中的应力最小化，并且由此也使瓶为随后的冷灌装做好准备。

之后，将清洁好的瓶从瓶承载部的瓶舱移除，并且可以用传输带运走，例如，运向填装设备。

水在瓶清洁机中的流动方向反向于瓶的运输方向地延伸，也就是说从后处理区向主处理区延伸，并且然后向预处理区9延伸。在预处理区9中的瓶还是相对非常脏的，并且因此没有必要用新鲜水冲洗，而是可以用已经被用于其它过程步骤的并且借助一个或多个过滤器清洁的水来冲洗。在碱液池中还定期地对所分离的标签进行移除。在瓶离开瓶清洁机之前必须用新鲜水对瓶执行最后冲洗，并且因此在那里给瓶清洁机填充以新鲜水。

瓶清洁机相应地以串联形式构造，从而能够使注入的水从处理区溢出到处理区，并且因此也在那里被使用。在串联件的起始处优选注入新鲜水。

可以由第一水储备器6设置针对洗箱器的排出口，因此饮料箱不必用新鲜水来漂洗。容器淋水器(Gebindeberiesler)同样可以由瓶清洁机供给水；例如可以使用来自预处理区9的高压预冲洗部的水。

如果在后碱液储备器7中的后碱液变得碱性过高，那么它可以用来自第一热水储备器6的水进行稀释。如果碱液池8的液位太低的话，那么借助来自后碱液储备器7的后碱液来进行再填充。如果碱液8被过于冲淡，则通过配量站对碱液进行剂量补充。

在对瓶的清洁过程中节约资源所考虑的是，将水从对瓶进行清洁的后处理中抽走并对其进行净化、冷却，并且在过程中又作为新鲜水替代品注入。在此，所抽走的50℃的水被冷却至15℃，因此其温度大致相应于所用的新鲜水的温度。在冷却时所产生的大的热量可以用于对热的碱液池进行加热。

然而在此，新鲜水的整个体积流量并不应当通过回收利用的水来代替；对于本实用新型来说已表明，瓶清洁机的初始新鲜水消耗的约 30％能够被回收利用并且能够输送给清洁过程，而不造成不利影响。用于再使用的水从第一热水储备器6和冷水储备器4抽走并输送给具有受温度控制的伺服马达的混合阀10。从那里，经混合的水被导引穿过第一过滤器11并经由第一输入端13输送给第一热交换器12。经混合的水在那里拥有T₁ ^{经混合的水}＝50℃的温度。在第一热交换器12中，具有温度T₁ ^M1＝10-12℃的第一介质从第二输入端15逆向于经混合的水地流动并且在进行吸热之后经由第二输出端16以温度T₂ ^M1＝19-50℃离开第一热交换器12。为了获得温度T₂ ^M1的预设的温度值，此外还要注意流动的第一介质的体积流量。在温度T₂ ^M1＝19℃的情况下，体积流量可以位于每小时140m³的范围内，在温度T₂ ^M1＝50℃的情况下，体积流量可以位于每小时25m³的范围内。在第一热交换器12中冷却的经混合的水经由第一输出端14以T₂ ^{经混合的水}＝15℃的温度离开第一热交换器12。该冷却的经混合的水被导引穿过第二过滤器17并被输送给回收利用水储备器3，从而可以使该回收利用水又被输送给瓶清洁机的串联件，由此可以相应降低通常所要求的新鲜水量。

第一热交换器12是中间循环的一部分，其对于两级式的高温热泵 38来说是必要的。中间循环包括第一热交换器12、第二热交换器18 和泵19，泵被用于第一介质在中间循环中的运输并且泵能够通过调节阀和压力计来调节。第一介质经由第一输入端20以T₂ ^M1＝19-50℃的温度到达第二热交换器18中。在第二热交换器18中，第二介质以温度T₁ ^M2从第二输入端22逆向于第一介质地流动。第一介质在冷却之后经由第一输出端21以温度T₁ ^M1＝10-12℃离开第二热交换器18。

第二介质在加热之后经由第二输出端23以温度T ₂ ^M2离开第二热交换器18。第二介质被导引穿过第一压缩机24，以便提高其压力并且将其温度提高到T₃ ^M2。之后，第二介质经由第一输入端26到达第三热交换器25中，并且经由第一输出端27又以温度T₄ ^M2离开第三热交换器。该第三热交换器25被用作针对第二介质的蒸发器，并使经冷凝的第二介质从那里以温度T₄ ^M2到达至第一泄压节流阀28。从第一泄压节流阀出来地，第二介质以温度T₁ ^M2经由第二输入端22又输送给第二热交换器18。因此，第三热交换器25被用作针对第二介质的液化器。制冷剂R134a可以作为第二介质使用。

在第三热交换器25中，第三介质逆向于第二介质地流动。第三介质经由第二输入端29以温度T₁ ^M3到达第三热交换器25中并且又经由第二输出端30以温度T₂ ^M3离开该第三热交换器。从第三热交换器，第三介质到达至第二压缩机31。在第三介质被压缩后，经压缩的第三介质以温度T₃ ^M3＝85℃到达第四热交换器32。经压缩的第三介质经由第一输入端33引入到第四热交换器32中，在第四热交换器32中液化并且经由第一输出端34以温度T₄ ^M3离开该第四热交换器。从那里，第三介质到达第二泄压节流阀35，并从那里以温度T₁ ^M3又到达第三热交换器25。

在第四热交换器32中，来自碱液储备器8的碱液逆向于第三介质地流动。碱液以温度T₁ ^碱液＝78-80℃经由第二输入端36到达第四热交换器32中，在那里从第三介质接收热并以温度T₂ ^碱液＝80-85℃又经由第二输出端37离开第四热交换器32。从那里，碱液被回引至碱液储备器8。

因此，第三热交换器25被用作针对第三介质的蒸发器，而第四热交换器32被用作针对第三介质的液化器。制冷剂可以作为第三介质使用。

两级式的高温热泵38包括第二热交换器18、第三热交换器25、第四热交换器32、第一压缩机24、第二压缩机31、第一泄压节流阀 28和第二泄压节流35。因为两级式的高温热泵38通常以不同的、环流的介质运行，并且在各自的循环中的体积流量是不同的并且/或者与设施条件相匹配，所以对于两级式的高温热泵38来说有利的是提供如下边缘条件，像例如T₁ ^碱液＝78-80℃，T₂ ^碱液＝80-85℃和T₁ ^M1＝10- 12℃，以便之后相应地设置第二、第三和第四热交换器18、25、32的、第一和第二压缩机24、31的、第一和第二泄压节流阀28、35的特性。

图2示出了用于过程水循环的方法的流程图。为了启动过程，在第一步骤100中首先将新鲜水注入到瓶清洁机中，以便填充以串联的方式依次衔接的水储备器。用水填充之后并且当不同的水储备器已经达到所要求的水温时，在第二步骤101中，使来自冷水储备器4和第一热水储备器6的水分支出并输送给混合阀10。

在第三步骤102中，借助具有受温度控制的伺服马达的混合阀10 将不同温度的水混合。

在第四步骤103中，经混合的水经由第一过滤器11输送给第一热交换器12并在第一热交换器12中冷却。同时，逆向流动的第一介质在第一热交换器12中被加温。

在第五步骤104中，冷却的经混合的水经由第二过滤器17输送给回收利用水储备器3。因此，冷却的经混合的水又供瓶清洁机的串联件使用。

在第六步骤105中，被加温的第一介质输送给第二热交换器18，在其中冷却被加温的第一介质。同时在第二热交换器18使逆向流动的第二介质被加温。之后，冷却的第一介质又被输送给第一热交换器12。

在第七步骤106中，被加温的第二介质通过第一压缩机24被输送给第三热交换器25，在其中冷却第二介质。同时在第三热交换器25中使逆向流动的第三介质被加温。冷却的第二介质经由第一泄压节流阀 28又被输送给第二热交换器18。

在第八步骤107中，经加温的第三介质通过第二压缩机31被输送给第四热交换器32并在那里被冷却。同时，来自碱液池8的逆向流动的碱液在第四热交换器中被加温，并且之后又被输送给碱液池8。经冷却的第三介质经由第二泄压节流阀35又被输送给第三热交换器25。

Claims (6)

1.一种瓶清洁设备，其包括

-新鲜水储备器(2)，所述新鲜水储备器与回收利用水储备器(3)、所述回收利用水储备器与冷水储备器(4)、所述冷水储备器与第二热水储备器(5)、所述第二热水储备器与第一热水储备器(6)、所述第一热水储备器与后碱液储备器(7)、所述后碱液储备器与碱液池(8)或与预处理区(9)分别以如下方式连接，即，能够使水从所述新鲜水储备器(2)外溢到所述回收利用水储备器(3)中，从所述回收利用水储备器(3)外溢到所述冷水储备器(4)中，从所述冷水储备器(4)外溢到所述第二热水储备器(5)中，从所述第二热水储备器(5)外溢到所述第一热水储备器(6)中，从所述第一热水储备器(6)外溢到所述后碱液储备器(7)中用于再填充或稀释，并且从所述后碱液储备器(7)外溢到所述碱液池(8)中或所述预处理区(9)中用于再填充，

-混合阀(10)，所述混合阀经由供给管线与所述第一热水储备器(6)和所述冷水储备器(4)连接，并且所述混合阀设计用于将从所述第一热水储备器(6)和所述冷水储备器(4)输送的水混合成经混合的水，

-第一热交换器(12)，所述第一热交换器设计用于冷却经混合的水并同时使第一介质受热，

-第二热交换器(18)，所述第二热交换器设计用于冷却所述第一介质并同时使第二介质受热，

-第三热交换器(25)，所述第三热交换器设计用于冷却所述第二介质并同时使第三介质受热，

-第四热交换器(32)，所述第四热交换器设计用于冷却所述第三介质并同时使来自所述碱液池(8)的碱液受热，

-回引管线，所述回引管线设计用于将在所述第一热交换器中冷却的、经混合的水输送给所述回收利用水储备器(3)。

2.根据权利要求1所述的瓶清洁设备，其还包括：

-第一压缩机(24)和第一泄压节流阀(28)，所述第一压缩机沿所述第二介质的第一流动方向布置在所述第二热交换器(18)之后，所述第一泄压节流阀沿所述第二介质的第一流动方向布置在所述第三热交换器(25)之后，以及

-第二压缩机(31)和第二泄压节流阀(35)，所述第二压缩机沿所述第三介质的第二流动方向布置在所述第三热交换器(25)之后，所述第二泄压节流阀沿所述第三介质的第二流动方向布置在所述第四热交换器(32)之后。

3.根据权利要求1或2所述的瓶清洁设备，其中，所述混合阀(10)包括受温度控制的伺服马达。

4.根据权利要求2所述的瓶清洁设备，其中，所述第一压缩机(24)和/或所述第二压缩机(31)分别包括螺杆压缩机。

5.根据权利要求1或2所述的瓶清洁设备，其中，所述第一热交换器(12)包括板式热交换器。

6.根据权利要求1或2所述的瓶清洁设备，其中，所述第二热交换器(18)和/或所述第三热交换器(25)和/或所述第四热交换器(32)分别包括壳管式热交换器。