DE102010004747C5

DE102010004747C5 - Process and plant for the hydrothermal hardening of moldings

Info

Publication number: DE102010004747C5
Application number: DE102010004747.3A
Authority: DE
Inventors: Dr. Steinmann Wolf-Dieter
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2014-11-13
Anticipated expiration: 2030-01-15
Also published as: DE102010004747B4; DE102010004747A1

Abstract

Verfahren zum hydrothermalen Härten von Formkörpern (20) in einem Autoklav (22) mittels Sattdampf bei Drücken bis zu 16 bar, umfassend eine Aufheizphase, eine Haltephase und eine Entspannungsphase, wobei Energie des den Autoklav (22) in der Entspannungsphase verlassenden Sattdampfes zwischengespeichert und/oder in einem weiteren Autoklav (22) zum Aufheizen desselben während der Aufheizphase genutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass auch Energie von den Autoklav (22) während der Entspannungsphase verlassendem Sattdampf mit einem Druck im Druckbereich von 1 bis 3 bar in einem weiteren Autoklav (22) zum Aufheizen desselben während der Aufheizphase genutzt wird, wobei der während der Entspannungsphase aus dem Autoklav (22) austretende Sattdampf in einem mit einem Speichermedium gekühlten Kondensator (92) unter Aufheizung des Speichermediums kondensiert und die von dem Speichermedium in Form von Wärme aufgenommene Energie in einem bei Umgebungsdruck betriebenen Speichersystem vor der weiteren Nutzung zwischengespeichert wird, wobei zum Speichern der von dem Speichermedium aufgenommenen Energie gestufte Energiespeicher (80, 82, 84, 86) verwendet werden, die die von dem Speichermedium aufgenommene Energie bei unterschiedlichen Temperaturen speichern, und wobei zur Erzeugung des dem Autoklav (22) während der Aufheizphase zuzuführenden Dampfes ein über die gestuften Energiespeicher (80, 82, 84, 86) mit Energie versorgter Dampferzeuger (96) eingesetzt wird, der Dampf bei verschiedenen Drücken erzeugt.Process for the hydrothermal hardening of shaped bodies (20) in an autoclave (22) by means of saturated steam at pressures up to 16 bar, comprising a heating phase, a holding phase and a relaxation phase, the energy of the saturated steam leaving the autoclave (22) being temporarily stored and / or in another autoclave (22) for heating the same during the heating phase, characterized in that energy from the saturated steam leaving the autoclave (22) during the relaxation phase also has a pressure in the pressure range of 1 to 3 bar in a further autoclave (22 ) is used to heat the same during the heating phase, the saturated steam emerging from the autoclave (22) during the relaxation phase condensing in a condenser (92) cooled with a storage medium while heating the storage medium and the energy absorbed by the storage medium in the form of heat a storage system operated at ambient pressure before the far Ren use is temporarily stored, using graduated energy stores (80, 82, 84, 86) for storing the energy absorbed by the storage medium, which store the energy absorbed by the storage medium at different temperatures, and wherein to generate the autoclave (22) during the heating phase of the steam to be supplied, a steam generator (96), which is supplied with energy via the stepped energy stores (80, 82, 84, 86) and generates steam at different pressures.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum hydrothermalen Härten von Formkörpern in einem Autoklav mittels Sattdampf, insbesondere bei Drücken bis zu 16 bar, umfassend eine Aufheizphase, eine Haltephase und eine Entspannungsphase, wobei Energie des den Autoklav in der Entspannungsphase verlassenden Sattdampfes zwischengespeichert und/oder in einem weiteren Autoklav zum Aufheizen desselben während der Aufheizphase genutzt wird. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Anlage zum hydrothermalen Härten von Formkörpern.The present invention relates to a process for the hydrothermal curing of moldings in an autoclave by means of saturated steam, in particular at pressures up to 16 bar, comprising a heating phase, a holding phase and a relaxation phase, wherein energy of the saturated steam leaving the autoclave in the relaxation phase and / or stored in another autoclave is used to heat it during the heating phase. Furthermore, the present invention relates to a plant for the hydrothermal curing of moldings.

Bei der hydrothermalen Härtung von Formkörpern werden die Rohlinge in Autoklaven unter einer Sattdampfatmosphäre verfestigt. Die Bereitstellung des Sattdampfes erfordert dabei einen Großteil der insgesamt bei der Produktion benötigten thermischen Energie. Die Rohlinge werden zu Beginn des Härtungsprozesses während einer Aufheizphase zunächst durch kondensierenden Sattdampf bei steigendem Druck aufgeheizt. Der Sattdampf kondensiert dabei auf den Rohlingen und an den Innenwänden des Autoklaven. Das Kondensat sammelt sich teilweise in den Poren der Rohlinge, wodurch diese erwärmt werden. Das restliche Kondensat wird abgeführt, um thermomechanische Spannungen im Behälter zu vermeiden. Bei Erreichen eines Druckniveaus von etwa 16 bar und von Temperaturen im Bereich von etwa 200°C werden anschließend Druck und Temperatur im Autoklav über einen Zeitraum von mehreren Stunden während einer so genannten Haltephase konstant gehalten. Der Produktionszyklus wird mit dem stetigen Absenken des Druckes auf Umgebungsdruck während einer Entspannungsphase abgeschlossen. Wesentlich für die Energieeffizienz der Dampfhärtung ist die Rückgewinnung der Energie aus den Rohlingen, dem anfallenden Kondensat und dem den Autoklav während der Entspannungsphase verlassenden Sattdampf.In the hydrothermal curing of moldings, the blanks are solidified in an autoclave under a saturated steam atmosphere. The provision of saturated steam requires a large part of the total thermal energy required during production. The blanks are heated at the beginning of the curing process during a heating phase, first by condensing saturated steam with increasing pressure. The saturated steam condenses on the blanks and on the inner walls of the autoclave. The condensate partially collects in the pores of the blanks, causing them to be heated. The remaining condensate is removed to avoid thermo-mechanical stresses in the tank. Upon reaching a pressure level of about 16 bar and temperatures in the range of about 200 ° C then pressure and temperature in the autoclave over a period of several hours during a so-called holding phase are kept constant. The production cycle is completed by steadily lowering the pressure to ambient pressure during a relaxation phase. Essential for the energy efficiency of steam curing is the recovery of energy from the blanks, the resulting condensate and the saturated steam leaving the autoclave during the relaxation phase.

Industriell hergestellte Formkörper, wie beispielsweise Baustoffe aus Porenbeton oder Kalksandstein, werden in Deutschland in ca. 200 Werken hergestellt. Die Produktionsmengen liegen bei ca. 6 Millionen Tonnen Kalksandstein und etwa 3,4 Millionen Kubikmetern Porenbeton. Ein Baustoffwerk verfügt in der Regel über 4 bis 16 Autoklaven mit einem Einzelvolumen von 60 bis 80 m³. Die Autoklaven werden von einem Dampferzeuger mit Sattdampf bei Drücken bis zu 16 bar versorgt. Die Formkörper-Rohlinge werden aus dem Ausgangsmaterial, das größtenteils aus Sand und Kalk besteht, durch automatische Pressen in den gewünschten Formaten gefertigt, bevor sie zum Härten in die Autoklaven eingefahren werden.Industrially manufactured moldings, such as construction materials made of aerated concrete or sand-lime brick, are produced in Germany in about 200 plants. The production amounts to about 6 million tons of sand-lime brick and about 3.4 million cubic meters of aerated concrete. As a rule, a building materials plant has 4 to 16 autoclaves with a single volume of 60 to 80 m ³ . The autoclaves are supplied by a steam generator with saturated steam at pressures up to 16 bar. The molded blanks are made of the starting material, which consists largely of sand and lime, by automatic pressing in the desired formats before they are retracted for curing in the autoclave.

Um eine möglichst kontinuierliche Produktion zu ermöglichen, werden die Autoklaven im Wechsel betrieben. Dabei wird auch Sattdampf aus einem Autoklaven, in dem der Druck in einer Entspannungsphase abgesenkt werden soll, in einen anderen Autoklaven übergeleitet, wenn in dem aufnehmenden Autoklaven der Druck in einer Aufheizphase angehoben werden soll. Ziel des Überleitens des Dampfes ist die Nutzung der Energie des den Autoklav verlassenden Sattdampfes zum erneuten Aufheizen von Formkörpern und somit die Reduzierung des durch den Dampfkessel bereitzustellenden Frischdampfbedarfes. Gibt der Sattdampf im Autoklaven während der Aufheiz- und Haltephase Energie an die Formkörper oder die Wand des Autoklaven ab, so fällt Kondensat an, das bei ausreichend hohen Temperaturen für die Vorwärmung des Speisewassers des Dampfkessels eingesetzt werden kann. Teilweise werden Dampf- oder so genannte Ruthsspeicher eingesetzt, um Dampf aus einem Autoklaven, in dem der Druck während der Entspannungsphase abgesenkt wird, zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder zu nutzen. Es werden auch Vorwärmkammern eingesetzt, in denen die Rohlinge durch Luft vorgewärmt werden.In order to enable production to be as continuous as possible, the autoclaves are operated alternately. In this case, saturated steam from an autoclave, in which the pressure is to be lowered in a relaxation phase, transferred to another autoclave when the pressure in a heating phase is to be raised in the receiving autoclave. The aim of the transfer of the steam is the use of the energy of the autoclave leaving saturated steam for reheating of moldings and thus reducing the need to be provided by the steam boiler live steam demand. If the saturated steam in the autoclave releases energy to the moldings or the wall of the autoclave during the heating and holding phase, condensate accumulates, which can be used at sufficiently high temperatures for preheating the feed water of the steam boiler. Partly steam or so-called Ruthsspeicher are used to store steam from an autoclave, in which the pressure is lowered during the relaxation phase, and to reuse at a later date. It also preheating chambers are used in which the blanks are preheated by air.

Bei den heutigen Baustoff-Produktionsanlagen wird die für die Dampfhärtung eingesetzte Energie jedoch nur eingeschränkt rückgewonnen und in nachfolgenden Produktionszyklen eingesetzt.In today's building material production plants, however, the energy used for steam curing is only partially recovered and used in subsequent production cycles.

Bei der Produktion von Kalksandstein liegt der typische thermische spezifische Energieaufwand bei ca. 100 kWh/t. Die Überleitung von Dampf aus einem Autoklaven, in dem in der Endphase der Härtung der Druck abgesenkt wird, in einen zweiten Autoklaven, in dem der Druck angehoben werden soll, erfordert ein Druckgefälle. Eine Überleitung ist entsprechend höchstens bis zum Druckausgleich zwischen beiden Autoklaven möglich, der normalerweise spätestens bei etwa 3 bar stattfindet und nachfolgend als Ausgleichsdruck bezeichnet wird. In der Praxis wird die Überleitung allerdings noch frühzeitiger beendet, da mit abnehmender Druckdifferenz die Überstromgeschwindigkeit reduziert wird und die Dauer eines Produktionszyklus damit unwirtschaftlich verlängert wird. Die Energie des den Autoklav mit Drücken im Bereich von 1 bis 3 bar und somit unterhalb des Ausgleichsdruckes verlassenden Dampfes kann entsprechend nicht zum erneuten Aufheizen von Formkörper-Rohlingen eingesetzt werden. Sie geht verloren.In the production of sand-lime brick, the typical thermal-specific energy expenditure is approx. 100 kWh / t. The transfer of steam from an autoclave, in which the pressure is lowered in the final phase of curing, in a second autoclave, in which the pressure is to be raised, requires a pressure gradient. A transfer is accordingly possible at most until pressure equalization between the two autoclaves, which normally takes place at the latest at about 3 bar and is referred to below as compensation pressure. In practice, the transition is terminated even earlier, since with decreasing pressure difference, the overcurrent velocity is reduced and the duration of a production cycle is thus extended uneconomically. The energy of the steam leaving the autoclave with pressures in the range of 1 to 3 bar and thus below the compensating pressure can not correspondingly be used for renewed heating of shaped body blanks. She is lost.

Das Überlassen von Dampf zwischen Autoklaven erfordert darüber hinaus eine Abstimmung der Produktionszyklen der beteiligten Autoklaven, was in der Praxis nicht immer realisierbar ist. Der Einsatz von Dampf- bzw. Ruthsspeichern, der diesbezüglich durch Zwischenspeicherung des anfallenden Abdampfes Abhilfe schaffen soll, unterliegt ebenfalls Beschränkungen. Auch der Druck im Ruthsspeicher steigt mit zunehmender Beladung an, weshalb ein Autoklav analog zur direkten Überleitung von Dampf in einen anderen Autoklav nur bis zum Druckausgleich Dampf an einen Ruthsspeicher abgeben kann. Den Autoklav während der Entspannungsphase verlassender Sattdampf unterhalb des Ausgleichsdruckes im Druckbereich zwischen 1 bis 3 bar kann demnach auch beim Einsatz von Dampf- bzw. Ruthsspeichern energetisch nicht verwertet werden.The addition of steam between autoclaves also requires a coordination of the production cycles of the autoclave involved, which is not always feasible in practice. The use of steam or Ruthsspeichern, which is intended to remedy this situation by caching the accumulating Abdampfes, is also subject to restrictions. Also the pressure in the Ruth memory increases with increasing load, which is why an autoclave analogous to the direct transfer of steam into another autoclave can deliver steam to a Ruthsspeicher only until pressure equalization. The autoclave leaving the autoclave during the relaxation phase saturated steam below the compensating pressure in the pressure range between 1 to 3 bar can therefore be energetically not utilized even when using steam or Ruthsspeichern.

Bei den heute eingesetzten Vorwärmkammern wird ferner Luft als Wärmeträgermedium eingesetzt. Die Wärmeeinkopplung in die Rohlinge ist entsprechend begrenzt. Somit verhindern die Vorwärmkammern vor allem das Auskühlen der Rohlinge. Eine signifikante Energiezufuhr an die Rohlinge erfolgt in den Vorwärmkammern hingegen nicht.In the preheating chambers used today also air is used as the heat transfer medium. The heat input into the blanks is limited accordingly. Thus, the Vorwärmkammern prevent especially the cooling of the blanks. On the other hand, no significant energy is supplied to the blanks in the preheat chambers.

Die Abwärme kann bei den derzeit eingesetzten hydrothermalen Härtungsprozessen auch grundsätzlich nicht für die Dampferzeugung genutzt werden, da der Druck im Dampferzeuger immer über dem Druck in den Autoklaven liegt. Die Abwärme kann lediglich in begrenztem Umfang für die Vorwärmung des Speisewassers unterhalb der Siedetemperatur eingesetzt werden.The waste heat can not be used in the currently used hydrothermal curing processes in principle for the steam generation, since the pressure in the steam generator is always above the pressure in the autoclave. The waste heat can only be used to a limited extent for the preheating of the feedwater below the boiling point.

Im Rahmen verschiedener Analysen des Herstellungsprozesses von Formkörpern auf Basis der hydrothermalen Härtung wurde festgestellt, dass keine wesentliche Steigerung der Energieeffizienz bei den heute eingesetzten Produktionsverfahren zu erwarten ist.As part of various analyzes of the production process of molded articles based on hydrothermal hardening, it was found that no significant increase in energy efficiency can be expected in the production processes used today.

Ein bekanntes Verfahren zum hydrothermalen Härten von Formkörpern ist in der DE 30 10 337 C2 offenbart. Als weiterer Stand der Technik werden die Druckschriften DE 31 52 374 C2 , DE 199 01 165 A1 , DE 31 44 789 A1 , DE 195 41 866 C2 , DE 100 42 627 A1 , DE 33 26 492 C2 und DE 41 35 119 A1 angeführt.A known method for the hydrothermal hardening of moldings is in DE 30 10 337 C2 disclosed. As a further prior art, the publications DE 31 52 374 C2 . DE 199 01 165 A1 . DE 31 44 789 A1 . DE 195 41 866 C2 . DE 100 42 627 A1 . DE 33 26 492 C2 and DE 41 35 119 A1 cited.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Verfahren und eine alternative Anlage zum hydrothermalen Härten von Formkörpern der eingangs genannten Art zu schaffen, das/die Energie aus vorangegangenen Produktionszyklen noch effizienter nutzt.Starting from this prior art, it is an object of the present invention to provide an alternative method and an alternative plant for the hydrothermal curing of moldings of the type mentioned, which uses the energy from previous production cycles even more efficiently.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 1.To achieve this object, the present invention provides a method according to claim 1.

Bevorzugt wird Energie von den Autoklav verlassendem Sattdampf mit einem Druck im Druckbereich von 1 bis 3 bar auch zum Vorwärmen von zu härtenden Formkörpern in einer Vorwärmphase genutzt. Preferably, energy from the autoclave leaving saturated steam at a pressure in the pressure range of 1 to 3 bar is also used for preheating of moldings to be cured in a preheating phase.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Gegensatz zum eingangs beschriebenen Stand der Technik demnach auch die Energie von den Autoklav während der Entspannungsphase verlassendem Sattdampf zum erneuten Aufheizen von Formkörpern genutzt, der einen Druck unterhalb des Ausgleichsdruckes bei direkter Überleitung des Dampfes in einen Dampf- bzw. Ruthsspeicher oder in einen anderen Autoklav aufweist. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass, wie es nachfolgend noch näher unter Bezugnahme auf 1 erläutert wird, während der Aufheizphase bis zum Erreichen eines Partialdruckes von 1 bar ca. 30% der insgesamt erforderlichen Energie benötigt wird und bei einem Partialdruck von 3 bar bereits 50% der Gesamtenergie eingekoppelt worden ist, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend ein erheblicher Energieanteil rückgewonnen werden, der bei den bekannten Verfahren bislang vollständig ungenutzt blieb. Die Folge ist ein sehr energieeffizientes Verfahren.In the method according to the invention, in contrast to the prior art described above, therefore, the energy used by the autoclave during the relaxation phase saturated steam for re-heating moldings, the pressure below the compensating pressure at direct transfer of the steam into a steam or Ruthsspeicher or in another autoclave. Taking into account the fact that, as further explained below with reference to 1 is explained, while the heating phase until reaching a partial pressure of 1 bar about 30% of the total required energy is required and at a partial pressure of 3 bar already 50% of the total energy has been coupled, can be recovered according to the inventive method according to a considerable proportion of energy be, which remained completely unused in the known methods so far. The result is a very energy efficient process.

Zur Rückgewinnung der Energie von den Autoklav während der Entspannungsphase verlassendem Sattdampf unterhalb des Ausgleichsdruckes wird während der Entspannungsphase aus dem Autoklav austretender Sattdampf in einem mit einem Speichermedium gekühlten Kondensator unter Aufheizung des Speichermediums kondensiert. Die von dem Speichermedium in Form von Wärme aufgenommene Energie wird daraufhin gespeichert und in einem weiteren Autoklav zum Aufheizen desselben während der Aufheizphase und ggf. zum Vorwärmen von zu härtenden Formkörpern in einer Vorwärmphase genutzt.For recovering the energy of the autoclave leaving the autoclave during the relaxation phase saturated steam below the compensating pressure, condensate emerging from the autoclave in the condensing phase in a condensate condensate cooled condenser with heating of the storage medium. The energy absorbed by the storage medium in the form of heat is then stored and used in a further autoclave for heating the same during the heating phase and possibly for preheating of moldings to be cured in a preheating phase.

Bei der Zwischenspeicherung der von dem Speichermedium in Form von Wärme aufgenommenen Energie kann vorteilhaft Wasser unter atmosphärischem Druck verwendet werden.In the intermediate storage of the energy absorbed by the storage medium in the form of heat, it is advantageous to use water at atmospheric pressure.

Wird die von dem Speichermedium aufgenommene Wärmeenergie in einem weiteren Autoklav zum Aufheizen desselben während der Aufheizphase oder zum Vorwärmen von zu härtenden Formkörpern in einer Vorwärmphase eingesetzt, so kann eine aktive Vorwärmung bis zu Temperaturen der Rohlinge von 100°C unter ausschließlicher Verwendung der Abwärme aus vorangegangenen Produktionszyklen erfolgen.If the heat energy absorbed by the storage medium is used in a further autoclave for heating same during the heating phase or for preheating of moldings to be cured in a preheating phase, active preheating up to temperatures of the blanks of 100 ° C. can be carried out with the exclusive use of the waste heat from previous ones Production cycles take place.

Bevorzugt wird als Medium zum Vorwärmen von zu härtenden Formkörpern in der Vorwärmphase gesättigte Feuchtluft bei Umgebungsdruck eingesetzt, wobei die Vorwärmphase in einer externen Vorkammer oder im Autoklaven selbst durchgeführt werden kann. Der Wärmeübergang findet dann vor allem durch Kondensation statt.Saturated humid air at ambient pressure is preferably used as the medium for preheating moldings to be cured in the preheating phase, wherein the preheating phase can be carried out in an external prechamber or in the autoclave itself. The heat transfer then takes place mainly by condensation.

Zum Speichern der von dem Speichermedium aufgenommenen Energie werden gestufte Energiespeicher verwendet, die die von dem Speichermedium aufgenommene Energie bei unterschiedlichen Temperaturen speichern. Ein solches Speichersystem ist in der Lage, während der Entladung Wärme bei steigender Temperatur zur Verfügung zu stellen. Dies kann beispielsweise durch eine Kombination von Thermoölspeichern oder Feststoffspeichern realisiert werden, wobei die Einzelspeicher unterschiedliche Temperaturen aufweisen.Stored energy is stored in memory for storing the energy absorbed by the storage medium Energy storage used to store the energy absorbed by the storage medium at different temperatures. Such a storage system is capable of providing heat as the temperature increases during discharge. This can be achieved, for example, by a combination of thermal oil reservoirs or solid reservoirs, the individual reservoirs having different temperatures.

Ferner wird ein von den Speichern mit Energie versorgter Dampferzeuger zur Erzeugung von Dampf entsprechend dem zunehmenden Druck im Autoklav genutzt.Further, a steam generator powered by the reservoirs is used to generate steam according to the increasing pressure in the autoclave.

Im Bereich hoher Drücke wird vorteilhaft eine Zufeuerung eingesetzt, wenn keine gespeicherte Energie auf dem erforderlichen Temperaturniveau zur Verfügung steht.In the range of high pressures, a feed is advantageously used when no stored energy is available at the required temperature level.

Bevorzugt wird das während der Haltephase im Autoklav entstehende Kondensat im Autoklav zurückgehalten. Sobald die Rohlinge die Maximaltemperatur erreicht haben, fällt Kondensat aufgrund von Wärmeverlusten an die Umgebung an. Im Gegensatz zur Aufheizphase, in der das Kondensat entfernt wird, um thermomechanische Spannungen und Energieaufwand für die Erwärmung des Wassers auf Maximaltemperatur zu vermeiden, wird das Wasser während der Haltephase im Autoklaven zurückgehalten. Vorteilhaft sind dabei Auffangbehälter im unteren Bereich des Autoklav vorgesehen. Bei Druckabsenkung im Autoklav verdampft das aufgefangene Kondensat teilweise und kann zusammen mit dem übrigen Sattdampf einer weiteren Nutzung zugeführt werden.Preferably, the condensate formed in the autoclave during the holding phase is retained in the autoclave. As soon as the blanks have reached the maximum temperature, condensate will accumulate due to heat loss to the environment. In contrast to the heating phase, in which the condensate is removed in order to avoid thermo-mechanical stresses and energy expenditure for heating the water to maximum temperature, the water is retained in the autoclave during the holding phase. Advantageously, collection containers are provided in the lower region of the autoclave. When the pressure in the autoclave is lowered, the collected condensate partially evaporates and, together with the remaining saturated steam, can be used for further use.

Die Rohlinge können nach dem Ausfahren aus dem Autoklav unter Rückkondensation der anfallenden Feuchtluft gekühlt werden, womit eine weitere Energierückgewinnung erfolgt. Die Kühlung kann dabei in drucklosen Kammern stattfinden.The blanks can be cooled after retraction from the autoclave with recondensation of the resulting moist air, whereby a further energy recovery takes place. The cooling can take place in unpressurized chambers.

Ferner schafft die vorliegende Erfindung zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe eine Anlage gemäß Anspruch 7.Furthermore, the present invention provides a system according to claim 7 for solving the above-mentioned problem.

Das Speichersystem weist gestufte Wärmespeicher auf, die das Speichermedium bei unterschiedlichen Temperaturen speichern.The storage system has stepped heat storage, which store the storage medium at different temperatures.

Als Wärmespeicher werden bevorzugt Thermoölspeicher oder Feststoffspeicher eingesetzt.As a heat storage thermal oil storage or solid storage are preferably used.

Im unteren Bereich des wenigstens einen Autoklav kann ein Auffangbehälter zum Auffangen des während einer Haltephase des Härtungsprozesses anfallenden Kondensats vorgesehen sein.In the lower region of the at least one autoclave, a collecting container may be provided for collecting the condensate produced during a holding phase of the hardening process.

Die Anlage ist derart ausgebildet, dass die von dem Speichersystem in Form von Wärme aufgenommene Energie in einem weiteren Autoklav zum Aufheizen desselben während der Aufheizphase und ggf. zum Vorwärmen von zu härtenden Formkörpern in einer Vorwärmphase genutzt wird.The system is designed in such a way that the energy absorbed by the storage system in the form of heat is used in a further autoclave for heating it during the heating phase and possibly for preheating moldings to be cured in a preheating phase.

Es ist ein Dampferzeuger vorgesehen, der über das Speichersystem mit Energie versorgt wird. Vorteilhaft ist dem Dampferzeuger eine Zufeuereinrichtung nachgeschaltet, die zusätzliche Energie bereitstellt, sobald die von dem Speichersystem zur Verfügung gestellte Energie nicht ausreichend ist.It is a steam generator provided, which is powered by the storage system with energy. Advantageously, the steam generator downstream of a Zufeuereinrichtung that provides additional energy as soon as the energy provided by the storage system is not sufficient.

Vorteilhaft ist eine mit Feuchtluft betriebene Vorwärmkammer zum Vorwärmen von Formkörperrohlingen vorgesehen.Advantageously, a humid air-operated preheating chamber is provided for preheating molding blanks.

Auch kann die Anlage vorteilhaft eine mit Luft betriebene separate Trockenkammer (122) aufweisen, der ein Kondensator nachgeschaltet ist, in dem die in der die Trockenkammer (122) verlassenden Luft enthaltene Feuchtigkeit auskondensiert und die Kondensationswärme an ein Speichermedium abgegeben wird.Also, the plant can advantageously be an air-operated separate drying chamber ( 122 ), which is followed by a capacitor, in which the drying chamber ( 122 Condensed moisture contained condenses condensate and the heat of condensation is released to a storage medium.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung genauer beschrieben. Darin istFurther features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. That's it

1 ein Diagramm, das den Energiebedarf während des Aufheizens von Rohlingen im Autoklav in Abhängigkeit von dem im Autoklav vorherrschenden Druck zeigt; 1 a diagram showing the energy demand during the heating of blanks in the autoclave, depending on the pressure prevailing in the autoclave pressure;

2 eine schematische Ansicht, die ein Schaltschema für die Vorwärmung der Rohlinge im Autoklav in Feuchtluftatmosphäre zeigt; 2 a schematic view showing a circuit diagram for the preheating of the blanks in the autoclave in humid air atmosphere;

3 eine schematische Ansicht, die ein Schaltschema für eine Vorwärmung von Rohlingen in externen Feuchtkammern zeigt; 3 a schematic view showing a circuit diagram for preheating of blanks in external humidification chambers;

4 eine schematische Ansicht, die ein Schaltschema für eine Aufheizung von Rohlingen über Sattdampf mit variablem Druck zeigt, wobei die hierzu erforderliche thermische Energie durch gestufte Energiespeicher bereitgestellt wird; und 4 a schematic view showing a circuit diagram for heating of blanks over saturated steam with variable pressure, wherein the thermal energy required for this purpose is provided by stepped energy storage; and

5 eine schematische Ansicht, die ein Schaltschema für das Trocknen von gehärteten Formkörpern nach Verlassen des Autoklaven zur Rückgewinnung der Restwärme zeigt. 5 a schematic view showing a circuit diagram for the drying of cured moldings after leaving the autoclave to recover the residual heat.

1 zeigt ein Diagramm, das den Energiebedarf während des Aufheizens von Rohlingen im Autoklav in Abhängigkeit von dem im Autoklav vorherrschenden Druck zeigt. Dabei ist der den Gesamtenergiebedarf im Autoklav repräsentierende Kurvenverlauf mit der Bezugsziffer 10, der den Anteil der Rohlinge am Gesamtenergiebedarf repräsentierende Kurvenverlauf mit der Bezugsziffer 12, der den Anteil des Wassers in den Rohlingen am Gesamtenergiebedarf repräsentierende Kurvenverlauf mit der Bezugsziffer 14, der den Anteil des Behälters am Gesamtenergiebedarf repräsentierende Kurvenverlauf mit der Bezugsziffer 16 und der den Anteil des Wasserdampfs und der Luft am Gesamtenergiebedarf repräsentierende Kurvenverlauf mit der Bezugsziffer 18 bezeichnet. 1 shows a diagram showing the energy demand during the heating of blanks in the autoclave, depending on the prevailing pressure in the autoclave. Here is the total energy demand in the autoclave representing the curve with the reference numeral 10 who has the share of Blanks on the total energy demand representing curve with the reference numeral 12 representing the proportion of water in the blanks on the total energy demand curve representing the reference numeral 14 of the curve representing the proportion of the container in the total energy requirement with the reference numeral 16 and the curve representing the proportion of water vapor and the air in the total energy demand with the reference numeral 18 designated.

Anhand der Darstellung gemäß 1 wird deutlich, dass die Energie nicht linear mit dem Druck ansteigt. Unter der Annahme einer Starttemperatur von 20°C wird bis zum Erreichen eines Partialdruckes von 1 bar ca. 30% der insgesamt erforderlichen Energie benötigt. Bei einem Partialdruck von 3 bar ist bereits 50% der Gesamtenergie eingekoppelt. Ursache für diese Verteilung ist der logarithmische Zusammenhang zwischen Druck und zugehöriger Sättigungstemperatur. Bei niedrigen Drücken sind Druckerhöhungen mit wesentlich stärkeren Änderungen der Sättigungstemperaturen verbunden als bei höheren Drücken. Entsprechend steigt die sensible Energie der Teilsysteme schneller im unteren Druckbereich.Based on the representation according to 1 it becomes clear that the energy does not increase linearly with the pressure. Assuming a starting temperature of 20 ° C is required to reach a partial pressure of 1 bar about 30% of the total required energy. At a partial pressure of 3 bar already 50% of the total energy is coupled. The reason for this distribution is the logarithmic relationship between pressure and the associated saturation temperature. At low pressures, increases in pressure are associated with much greater changes in saturation temperatures than at higher pressures. Accordingly, the sensitive energy of the subsystems increases faster in the lower pressure range.

Aus den Kurvenverläufen 10, 12, 14, 16 und 18 ist abzuleiten, dass im unteren Druckbereich bis zu einem Partialdruck des Wasserdampfes von 1 bar ein deutlicher Anteil der insgesamt erforderlichen Energie bei Temperaturen bis zu 100°C eingekoppelt werden kann. Dieser Temperaturbereich ist im Hinblick auf eine verbesserte Einbindung von Abwärme von besonderem Interesse, da ein Großteil der Abwärme in dieser Temperatur anfällt, für die bei herkömmlichen Verfahren zum hydrothermalen Härten von Formkörpern bislang keine Nutzungskonzepte vorgesehen sind. Darüber hinaus kann hier Wasser unter Atmosphärendruck für die Zwischenspeicherung eingesetzt werden.From the curves 10 . 12 . 14 . 16 and 18 It can be deduced that in the lower pressure range up to a partial pressure of the water vapor of 1 bar, a significant proportion of the total required energy can be coupled in at temperatures up to 100 ° C. This temperature range is in view of an improved integration of waste heat of particular interest, since a large part of the waste heat is obtained at this temperature, for which in conventional methods for the hydrothermal curing of moldings no use concepts are provided. In addition, here water can be used under atmospheric pressure for caching.

Darüber hinaus lässt sich aus den Kurvenverläufen 10, 12, 14, 16 und 18 in 1 ableiten, dass bei einem Druck von ca. 3 bar, bei dem das Überlassen von Dampf von einem gebenden Autoklav in einen nehmenden Autoklav bei derzeit eingesetzten Verfahren zum hydrothermalen Härten von Formkörpern spätestens beendet wird, noch mindestens 50% der bei der Aufheizung aufgewendeten Energie im Autoklav vorhanden ist und nicht benutzt wird. Die Energie im Wasserdampf im Autoklav leistet nur einen geringen Beitrag.In addition, it can be seen from the curves 10 . 12 . 14 . 16 and 18 in 1 derive that at a pressure of about 3 bar, in which the transfer of steam from a giving autoclave in a taking autoclave in currently used method for the hydrothermal hardening of moldings is terminated, at least 50% of the energy used in the heating in the Autoclave is present and not used. The energy in the steam in the autoclave makes only a small contribution.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum hydrothermalen Härten von Formkörpern kombiniert verschiedene Einzelmaßnahmen, um im größeren Umfang als bisher Abwärme zu nutzen und in nachfolgende Prozesszyklen einzukoppeln, was nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2 bis 6 im Einzelnen beschrieben wird.The inventive method for the hydrothermal curing of moldings combines various individual measures in order to use waste heat to a greater extent than before and to couple into subsequent process cycles, which is described below with reference to FIGS 2 to 6 will be described in detail.

2 zeigt ein Schaltschema für die Vorwärmung von Rohlingen 20 in Autoklaven 22 in Feuchtluftatmosphäre. 2 shows a circuit diagram for the preheating of blanks 20 in autoclave 22 in humid air atmosphere.

In der Entspannungsphase des erfindungsgemäßen Härtungsverfahrens wird der den Autoklav 22 verlassende Dampf nicht wie beim Stand der Technik direkt einem weiteren Autoklav 22 oder einem Ruthsspeicher zugeführt, sondern stattdessen über eine Leitung 24 in einen Kondensator 26 geleitet, der von einem durch eine Thermoölleitung 28 strömenden Thermoöl gekühlt wird, dessen Temperatur unterhalb der Kondensationstemperatur liegt. Die von dem Thermoöl aufgenommene Wärme wird in einem Wärmespeicher 30 bei Temperaturen oberhalb von 100°C gespeichert. Der Einsatz des Kondensators 26 ermöglicht die Absenkung des Drucks mindestens bis auf Umgebungsdruck. Falls die Autoklaven 22 dafür geeignet sind, kann auch Unterdruck erreicht werden. Nach Ablassen des Dampfes aus dem Autoklav 22 werden diesem die Rohlinge 20 entnommen.In the relaxation phase of the curing process of the invention, the autoclave 22 leaving steam not as in the prior art directly to another autoclave 22 or a Ruthsspeicher but instead via a line 24 in a condenser 26 directed by one through a thermal oil pipe 28 flowing thermal oil is cooled, whose temperature is below the condensation temperature. The heat absorbed by the thermal oil is stored in a heat storage tank 30 stored at temperatures above 100 ° C. The use of the capacitor 26 allows the pressure to be reduced at least to ambient pressure. If the autoclave 22 suitable for this purpose, negative pressure can also be achieved. After draining the steam from the autoclave 22 this will be the blanks 20 taken.

In einem sich anschließenden Zyklus wird der Autoklav 22 mit neuen Rohlingen 20 bestückt. Daraufhin wird aus einem vom Autoklav 22 gespeisten Kondensatspeicher 32 mittels einer Pumpe 34 Kondensat über eine Leitung 36 einem Wärmetauscher 38 zugeführt. In diesem Wärmetauscher 38 wird das Kondensat über Thermoöl, das dem Wärmespeicher 30 entnommen und mittels einer Pumpe 40 über eine Leitung 42 dem Wärmetauscher 38 derart erhitzt, dass gesättigte feuchte Luft mit Umgebungsdruck und Temperaturen zwischen 80 bis 100° beim Eindüsen in den Autoklav 22 erzeugt wird, in den das Kondensat über die Leitung 44 zur Vorwärmung der darin enthaltenen Rohlinge 20 geleitet wird. Das den Wärmetauscher 38 über die Leitung 46 verlassene Thermoöl wird einem weiteren Wärmespeicher 48 zugeführt, in dem das Thermoöl bei Temperaturen von weniger als 100°C gespeichert wird. Bei Bedarf wird dem Kondensator 26 unter Einsatz einer in der Leitung 28 vorgesehenen Pumpe 50 Thermoöl aus dem Wärmespeicher 48 zugeführt.In a subsequent cycle, the autoclave 22 with new blanks 20 stocked. Then one of the autoclave 22 fed condensate storage 32 by means of a pump 34 Condensate over a pipe 36 a heat exchanger 38 fed. In this heat exchanger 38 is the condensate over thermal oil, which is the heat storage 30 taken and by means of a pump 40 over a line 42 the heat exchanger 38 heated so that saturated moist air with ambient pressure and temperatures between 80 to 100 ° when injecting into the autoclave 22 is generated, in which the condensate over the line 44 for preheating the blanks contained therein 20 is directed. That the heat exchanger 38 over the line 46 abandoned thermal oil becomes another heat storage 48 fed, in which the thermal oil is stored at temperatures of less than 100 ° C. If necessary, the capacitor 26 using one in the line 28 provided pump 50 Thermal oil from the heat storage 48 fed.

Da die Vorwärmung unter Umgebungsdruck durchgeführt wird, können alternativ auch einfach aufgebaute Vorwärmkammern 60 eingesetzt werden, wie es in 3 gezeigt ist. Die Zeitdauer für die Vorwärmung kann in diesem Fall ausgedehnt werden, da der in den Autoklaven 20 stattfindende Härtungsprozess hierdurch nicht beeinträchtigt wird. Die verfügbaren Autoklaven 22 werden entsprechend ausschließlich für die Produktionsschritte genutzt, bei denen die Rohlinge 20 unter einer Druckbeaufschlagung stehen. Ein mögliches Schaltschema für ein derartiges externes Vorwärmen unter Verwendung einer Vorwärmkammer 60 ist in 3 gezeigt. Hierbei wird Kondensat, das in einem vorherigen Vorgangzyklus der Vorwärmkammer 60 entnommen wurde, aus einem Kondensatspeicher 62 mittels einer Pumpe 64 über einer Leitung 66 einem Wärmetauscher 68 zugeführt. In dem Wärmetauscher 68 wird das Kondensat analog zu dem unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Vorwärmverfahren mit einem Thermoöl derart erhitzt, dass gesättigte feuchte Luft unter Umgebungsdruck bei Temperaturen zwischen 80 bis 100°C entsteht. Das Thermoöl wird einem Wärmespeicher 30 entnommen, der dieses bei Temperaturen oberhalb von 100°C speichert, und dem Wärmetauscher 68 über eine Leitung 42 unter Einsatz einer Pumpe 40 zugeführt. Nach erfolgtem Wärmetausch wird das Thermoöl dann über eine Leitung 46 einem weiteren Wärmespeicher 48 zugeführt, der dieses bei Temperaturen unterhalb von 100°C speichert. Die aus dem Wärmetauscher 68 kommende gesättigte feuchte Luft wird über eine Leitung 70 der Vorwärmkammer 60 zugeführt, wobei sie vorab durch eine in der Leitung 70 vorgesehene Wassereinspritzeinrichtung 72 angereichert wird.As the preheating is carried out under ambient pressure, alternatively, simply constructed preheating 60 be used as it is in 3 is shown. The duration of the preheating can be extended in this case, as in the autoclave 20 This does not affect the curing process that takes place. The available autoclave 22 are used accordingly only for the production steps in which the blanks 20 be under a pressurization. A possible circuit diagram for such external preheating under Use of a preheating chamber 60 is in 3 shown. This condensate, which in a previous cycle of the preheating chamber 60 was removed from a condensate tank 62 by means of a pump 64 over a wire 66 a heat exchanger 68 fed. In the heat exchanger 68 the condensate is analogous to that with reference to 2 heated preheating with a thermal oil so heated that saturated moist air under ambient pressure at temperatures between 80 to 100 ° C is formed. The thermal oil becomes a heat storage 30 removed, which stores this at temperatures above 100 ° C, and the heat exchanger 68 over a line 42 using a pump 40 fed. After the heat exchange, the thermal oil is then over a line 46 another heat storage 48 fed, which stores this at temperatures below 100 ° C. The from the heat exchanger 68 coming saturated humid air is going through a pipe 70 the preheating chamber 60 fed in advance by one in the line 70 provided water injection device 72 is enriched.

4 zeigt ein Schaltschema für eine Aufheizung von Rohlingen 20 über Sattdampf mit variablem Druck, wobei die hierzu erforderliche thermische Energie durch gestufte Energiespeicher 80, 82, 84 und 86 bereitgestellt wird, bei denen es sich vorliegend um Thermoölspeicher handelt. Der dem Autoklav 22 während der Entspannungsphase entnommene Sattdampf wird unter Einsatz einer Pumpe 88 über eine Leitung 90 einem Kondensator 92 zugeführt. In dem Kondensator 92 gibt das Kondensat seine thermische Energie an ein durch eine Thermoölleitung 94 strömendes und unter Umgebungsdruck stehendes Thermoöl ab. In Abhängigkeit von dem Erhitzungsgrad des Thermoöls wird dieses dann einem der Energiespeicher 80, 82, 84 und 86 zugeführt. Genauer gesagt, wird Thermoöl mit einer Temperatur unterhalb von 100°C dem Energiespeicher 80, Thermoöl mit einer Temperatur zwischen 100°C und 120°C dem Energiespeicher 82, Thermoöl mit einer Temperatur zwischen 120°C und 140°C, dem Energiespeicher 84 und Thermoöl mit einer Temperatur zwischen 140°C und 160°C dem Energiespeicher 86 zugeführt. 4 shows a circuit diagram for heating of blanks 20 over saturated steam with variable pressure, wherein the thermal energy required for this purpose by stepped energy storage 80 . 82 . 84 and 86 is provided, which in this case is thermal oil storage. The autoclave 22 Saturated steam taken during the relaxation phase is pumped using a pump 88 over a line 90 a capacitor 92 fed. In the condenser 92 the condensate releases its thermal energy through a thermal oil line 94 flowing and under ambient pressure standing thermal oil. Depending on the degree of heating of the thermal oil this is then one of the energy storage 80 . 82 . 84 and 86 fed. More specifically, thermal oil with a temperature below 100 ° C is the energy storage 80 , Thermal oil with a temperature between 100 ° C and 120 ° C the energy storage 82 , Thermal oil with a temperature between 120 ° C and 140 ° C, the energy storage 84 and thermal oil with a temperature between 140 ° C and 160 ° C the energy storage 86 fed.

Zu Beginn eines Härtungszyklus werden zunächst Rohlinge 20 in den Autoklav 22 gefahren. Daraufhin wird einem Dampferzeuger 96 Druckwasser zur Erzeugung von dem Autoklav 22 zuzuführenden Sattdampf zugeführt. Das Druckwasser wird in dem Dampferzeuger 96 über das Thermoöl erhitzt, das dem Dampferzeuger 96 über eine Leitung 98 gestaffelt aus einem der Energiespeicher 80, 82, 84 und 86 unter Einsatz einer Pumpe 98 zugeführt wird. Nach erfolgtem Wärmetausch verlässt das Thermoöl den Dampferzeuger 96 und wird über eine Leitung 100 erneut dem Kondensator 92 zugeführt. Der im Dampferzeuger 96 erzeugte Sattdampf wird über eine Leitung 102 einer Zufeuereinrichtung 104 und anschließend dem Autoklav 22 zugeführt. Sollte die vom Thermoöl im Dampferzeuger 96 zur Verfügung gestellte Wärmeenergie nicht zur Erzeugung von Sattdampf ausreichen, was insbesondere bei hohen Drücken der Fall ist, so wird die Zufeuereinrichtung 104 zur Erzeugung des erforderlichen Sattdampfes zugeschaltet.At the beginning of a cure cycle are first blanks 20 in the autoclave 22 hazards. Thereupon becomes a steam generator 96 Pressurized water for the production of the autoclave 22 supplied to be supplied saturated steam. The pressurized water is in the steam generator 96 heated by the thermal oil, the steam generator 96 over a line 98 staggered from one of the energy storage 80 . 82 . 84 and 86 using a pump 98 is supplied. After the heat exchange, the thermal oil leaves the steam generator 96 and is over a line 100 again the capacitor 92 fed. The in the steam generator 96 generated saturated steam is via a line 102 a feeder 104 and then the autoclave 22 fed. Should be the thermal oil in the steam generator 96 provided heat energy is not sufficient to produce saturated steam, which is the case in particular at high pressures, so does the Zufeuereinrichtung 104 switched on to generate the required saturated steam.

Das eingesetzte Speichersystem ist also in der Lage, während der Entladung Wärme bei steigender Temperatur zur Verfügung zu stellen. Die von den Energiespeichern 80, 82, 84 und 86 bereitgestellte Energie wird zur Erzeugung von Sattdampf entsprechend dem zunehmenden Druck im Autoklav 22 genutzt. Im Bereich hoher Drücke wird die Zufeuereinrichtung 104 eingesetzt, wenn keine gespeicherte Energie mit dieser Temperatur zur Verfügung steht. Während der Aufheizphase im Autoklav 22 anfallendes Kondensat wird aus dem Autoklav 22 entfernt, um thermomechanische Spannungen und Energieaufwand für die Erwärmung des Wassers auf Maximaltemperatur zu vermeiden. Dieses Kondensat kann dann beispielsweise zum Vorwärmen von Rohlingen 20 in einer externen Vorwärmkammer 60 verwendet werden, wie es zuvor unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wurde. Während der Haltephase anfallendes Kondensat wird hingegen im Autoklav 22 zurückgehalten. Der Autoklav 22 wird dann als Druckwasserspeicher benutzt. Hierzu können beispielsweise nicht näher dargestellte Auffangbehälter im unteren Bereich des Autoklav vorgesehen sein. Das Wasser im Autoklav 22 erhöht die thermische Masse und verringert damit die Auskühlgeschwindigkeit während der Haltephase. Bei Druckabsenkung im Autoklav während der Entspannungsphase verdampft das aufgefangene Kondensat dann teilweise und kann zusammen mit dem übrigen Sattdampf dem Kondensator 92 zugeführt werden, in dem die Energie vom Kondensat an das Thermoöl übertragen und dann dem Speichersystem entsprechend dem Temperaturniveau zugeführt wird.The storage system used is thus able to provide heat during the discharge as the temperature increases. The of the energy storage 80 . 82 . 84 and 86 Provided energy is used to generate saturated steam according to the increasing pressure in the autoclave 22 used. In the range of high pressures, the Zufeuereinrichtung 104 used when no stored energy is available at this temperature. During the heating phase in an autoclave 22 accumulating condensate is removed from the autoclave 22 removed to avoid thermo-mechanical stresses and energy expenditure for heating the water to maximum temperature. This condensate can then, for example, for preheating of blanks 20 in an external preheating chamber 60 be used as it was previously referring to 3 has been described. During the holding phase accumulating condensate, however, is in the autoclave 22 retained. The autoclave 22 is then used as a pressurized water tank. For this purpose, for example, not shown collecting container may be provided in the lower region of the autoclave. The water in the autoclave 22 increases the thermal mass and thus reduces the cooling rate during the holding phase. With pressure reduction in the autoclave during the relaxation phase, the collected condensate then partially evaporated and can, together with the remaining saturated steam, the condenser 92 are fed, in which the energy is transferred from the condensate to the thermal oil and then supplied to the storage system according to the temperature level.

Als Energiespeicher 80, 82, 84 und 86 können alternativ auch Feststoffspeicher eingesetzt werden.As energy storage 80 . 82 . 84 and 86 Alternatively, solid storage can be used.

Die gestufte Speicherung dient vor allem dazu, eine Entwertung der thermischen Energie durch Vermischung zu vermeiden. Würde nur ein Energiespeicher eingesetzt werden, so ergäbe sich im Energiespeicher eine mittlere Temperatur. Aufgrund der Speicherung in mehreren Energiespeichern 80, 82, 84 und 86 bei unterschiedlichen Temperaturen ist Thermoöl auch bei sehr hohen Temperaturen verfügbar, so dass entsprechend dem steigenden Druck Dampf erzeugt werden kann.The graded storage serves primarily to avoid a devaluation of the thermal energy by mixing. If only one energy storage would be used, the energy storage would result in an average temperature. Due to the storage in several energy stores 80 . 82 . 84 and 86 Thermal oil is also available at very high temperatures at different temperatures, so that steam can be generated in accordance with the increasing pressure.

5 zeigt ein Schaltschema für das Trocknen von gehärteten Formkörpern 120 nach Verlassen des Autoklav 22 zur Rückgewinnung der Restwärme. Die Formkörper 120 werden nach Verlassen des Autoklav 22 in einer externen Kammer 122 durch Überströmen mit Luft getrocknet. Die Luft nimmt dabei Wasserdampf auf. Die dafür erforderliche Verdampfungswärme wird den Formkörpern 120 entnommen. Die Feuchtluft wird unter Einsatz eines entsprechenden Gebläses 124 über eine Leitung 126 der externen Kammer 122 entnommen und einem Kondensator 128 zugeführt. In dem Kondensator 128 wird die Feuchtluft abgekühlt und der aufgenommene Wasserdampf auskondensiert. Die Kondensationswärme wird in dem Kondensator 128 an ein Speichermedium, beispielsweise in Form von Wasser übertragen. Das Speichermedium wird dem Kondensator 128 mittels einer Pumpe 130 über eine Leitung 132 aus einem Wärmespeicher 134 zugeführt, der das Speichermedium bei einer Temperatur von weniger als 90°C speichert. Das erwärmte Speichermedium verlässt den Kondensator bei einer Temperatur oberhalb von 90°C und wird in einem weiteren Wärmespeicher 136 zur weiteren Verwertung gespeichert. Der Temperaturbereich zwischen 80–100°C ist vorliegend von besonderem Interesse, da hier hohe Wasserbeladungen der Luft möglich sind und bereits geringe Abkühlungen der Feuchtluft zur Freisetzung von signifikanten Mengen an Kondensationswärme führen. Ziel der Trocknung ist einerseits eine teilweise Rückgewinnung der Energie, die in den Formkörpern 120 nach Verlassen des Autoklav 22 gespeichert ist. Andererseits ist eine geringe Feuchte auch für das Endprodukt vorteilhaft, da das Transportgewicht geringer ist und die Formkörper 120 schneller ihr endgültiges Isolationsvermögen erreichen. Die dem Kondensator 128 verlassende Luft, die nunmehr eine geringe Feuchtigkeit aufweist, wird über eine Leitung 138 wieder der externen Trockenkammer 122 zugeführt. 5 shows a circuit diagram for the drying of cured moldings 120 after leaving the autoclave 22 for the recovery of residual heat. The moldings 120 be after leaving the autoclave 22 in an external chamber 122 dried by overflowing with air. The air absorbs water vapor. The required heat of vaporization is the moldings 120 taken. The moist air is applied using a suitable blower 124 over a line 126 the external chamber 122 taken and a capacitor 128 fed. In the condenser 128 the moist air is cooled and the absorbed water vapor condenses out. The condensation heat is in the condenser 128 transferred to a storage medium, for example in the form of water. The storage medium becomes the capacitor 128 by means of a pump 130 over a line 132 from a heat storage 134 fed, which stores the storage medium at a temperature of less than 90 ° C. The heated storage medium leaves the condenser at a temperature above 90 ° C and is in a further heat storage 136 saved for further use. The temperature range between 80-100 ° C is of particular interest in the present case, since high water loadings of the air are possible here and even slight cooling of the humid air leads to the release of significant amounts of condensation heat. The aim of the drying is on the one hand a partial recovery of the energy contained in the moldings 120 after leaving the autoclave 22 is stored. On the other hand, a low moisture is also advantageous for the end product, since the transport weight is lower and the shaped body 120 achieve their final insulation capacity faster. The the capacitor 128 leaving air, which now has low humidity, is via a pipe 138 again the external drying chamber 122 fed.

Claims

Process for the hydrothermal hardening of shaped articles ( 20 ) in an autoclave ( 22 ) by means of saturated steam at pressures up to 16 bar, comprising a heating phase, a holding phase and a relaxation phase, wherein energy of the autoclave ( 22 ) stored in the relaxation phase leaving saturated steam and / or in another autoclave ( 22 ) is used for heating the same during the heating phase, characterized in that also energy from the autoclave ( 22 ) during the relaxation phase leaving saturated steam at a pressure in the pressure range of 1 to 3 bar in another autoclave ( 22 ) is used for heating it during the heating phase, wherein the during the expansion phase from the autoclave ( 22 ) leaking saturated steam in a cooled with a storage medium capacitor ( 92 ) is condensed with heating of the storage medium and the energy absorbed by the storage medium in the form of heat in a stored at ambient pressure storage system is cached prior to further use, wherein stored for storing the energy absorbed by the storage medium energy storage ( 80 . 82 . 84 . 86 ), which store the energy absorbed by the storage medium at different temperatures, and in which the autoclave ( 22 ) supplied during the heating phase a vapor on the stepped energy storage ( 80 . 82 . 84 . 86 ) steam generators supplied with energy ( 96 ), which generates steam at various pressures.

Process according to claim 1, characterized in that energy from the autoclave ( 22 ) leaving saturated steam at a pressure in the pressure range of 1 to 3 bar and for preheating to be cured moldings ( 20 ) is used in a preheat phase.

A method according to claim 1, 2, characterized in that as a medium for preheating to be cured moldings ( 20 ) is used in the preheating saturated moist air at ambient pressure, wherein the preheating in an external preheating chamber ( 60 ) or in an autoclave ( 22 ) itself can be carried out.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the steam generator ( 96 ) leaving steam as needed by a downstream feeder ( 104 ) is heated further.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the holding phase in the autoclave ( 22 ) condensate in the autoclave ( 22 ) is held back.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the blanks ( 20 ) after extension from the autoclave ( 22 ) are cooled under recondensation of the resulting moist air.

Plant for the hydrothermal hardening of moldings ( 20 ) by means of saturated steam according to a method according to one of the preceding claims, comprising at least one autoclave ( 22 ), characterized in that the autoclave ( 22 ) a capacitor ( 92 ), in which the autoclave ( 22 saturated condensate is transferred during a relaxation phase of the curing process and the resulting condensation heat is transferred to a storage medium of a storage system, which is operated at ambient pressure, wherein the system is designed such that the heat absorbed by the storage system in the form of heat energy in another autoclave ( 22 ) is used for heating it during the heating phase, wherein the storage system tiered heat storage ( 80 . 82 . 84 . 86 ), which store the storage medium at different temperatures, and wherein a steam generator ( 96 ) is provided, which is powered by the storage system with energy.

Plant according to claim 7, characterized in that the storage system heat storage ( 80 . 82 . 84 . 86 ) in the form of thermal oil storage or solid storage.

Plant according to claim 7 or 8, characterized in that in the lower region of the at least one autoclave ( 22 ) a collecting container is provided for collecting the resulting during a holding phase of the curing process condensate.

Installation according to one of claims 7 to 9, characterized in that the steam generator ( 96 ) a feeder ( 104 ) is connected downstream.

Installation according to one of claims 7 to 10, characterized in that a wet air-operated preheating chamber ( 60 ) for preheating molded blanks ( 20 ) is provided.

Installation according to one of claims 7 to 11, characterized in that an air-operated separate drying chamber ( 122 ) is provided, which is followed by a capacitor in which the in the drying chamber ( 122 Condensed moisture contained condenses condensate and the heat of condensation is released to a storage medium.