DE102011084817A1 - Dryer for use in printing machine, has waste heat recovery system including air filter i.e. mechanical and/or chemical filter, and optical sensor device permanent or periodically monitoring air filter - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Trocknereinrichtung mit Abwärmenutzungssystem gemäß dem Oberbegriff des 1. Anspruchs und ein Verfahren zur Überwachung eines Luftfilters in einem Abwärmenutzungssystem einer Druckmaschine.The invention relates to a dryer with waste heat recovery system according to the preamble of
Die Nutzung von Abwärmequellen durch Wärmerückgewinnung ist weitläufig bekannt und etabliert. Besonders der Einsatz von Wärmetauschern und Wärmepumpen ist bereits in der Klimatechnik weit verbreitet. In Druckmaschinen werden vor allem Kühlgeräte mit Wärmetauschern betrieben.The use of waste heat sources through heat recovery is widely known and established. The use of heat exchangers and heat pumps in particular is already widespread in air conditioning technology. In printing presses, cooling units with heat exchangers are mainly operated.
Aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Trocknereinrichtung und ein Verfahren zur Überwachung eines Luftfilters in einem Abwärmenutzungssystem einer Druckmaschine zu schaffen.The invention is therefore based on the object to provide an improved dryer device and a method for monitoring an air filter in a waste heat recovery system of a printing press.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs und ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.According to the invention the object is achieved by a device having the features of the independent device claim and a method having the features of the independent method claim. Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass der Luftfilter automatisch überwacht und damit eine konstante Luftqualität sichergestellt wird. Eine konstante Luftversorgung wird vor allem bei den neuerdings eingesetzten Luft-Wärmepumpen immer wichtiger, da ein Schaden enorme Kosten nach sich zieht und eine Reparatur einen gravierenden Produktionsstopp bedingt. Gleichzeitig wird damit die Effizienz der Gesamtmaschine gesteigert.The invention has the advantage that the air filter is automatically monitored and thus a constant air quality is ensured. A constant supply of air is becoming more and more important, especially for the recently used air heat pumps, as damage entails enormous costs and a repair causes a serious production stop. At the same time, the efficiency of the overall machine is increased.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass der Luftfilter die von der Druckmaschine, insbesondere von der Trocknereinrichtung, abgegebene Abluft reinigt, was Ablagerungen verhindert und damit den Wirkungsgrad konstant hält. Der Luftfilter ist derart angeordnet, dass die zugeführte Abluft vor Eintritt in die Wärmepumpe bzw. den Wärmetauscher gereinigt wird, um dieser Verunreinigungen durch Staub, Druckbestäubungspuder oder chemische Verunreinigungen aus Farben und Lacken zu entziehen. Hierdurch können die nachgeordneten Geräte, insbesondere die Wärmepumpe und Wärmetauscher, nicht mehr verunreinigt oder gar zerstört werden. Weiterhin muss keine aufwendige Reinigung der Geräte bzw. Luftführungskanäle durchgeführt werden. Gleichzeitig erhöht sich die Lebensdauer aller Geräte und damit des Abwärmenutzungssystems. Eine Sensoreinrichtung ist dem Luftfilter zur Überwachung des Verschmutzungsgrades zugeordnet. Mittels der Sensoreinrichtung kann der Luftfilter permanent oder intervallmäßig überwacht werden und bei Überschreitung eines vorgegebenen Verschmutzungsgrades ein Signal, insbesondere eine Warnmeldung, ausgegeben oder eine Information an die Maschinensteuerung der Druckmaschine übermitteln.A preferred embodiment of the invention has the advantage that the air filter cleans the exhaust air emitted by the printing press, in particular by the dryer device, which prevents deposits and thus keeps the efficiency constant. The air filter is arranged so that the supplied exhaust air is cleaned before entering the heat pump or the heat exchanger to extract these impurities by dust, pressure-atomizing powder or chemical impurities from paints and varnishes. As a result, the downstream devices, in particular the heat pump and heat exchanger, no longer be contaminated or even destroyed. Furthermore, no complex cleaning of the devices or air ducts must be performed. At the same time, the lifespan of all devices and thus of the waste heat utilization system increases. A sensor device is assigned to the air filter for monitoring the degree of contamination. By means of the sensor device, the air filter can be permanently or intermittently monitored and when exceeding a predetermined degree of contamination, a signal, in particular a warning, issued or transmit information to the machine control of the printing machine.
Die Druckmaschine kann eine nach einem beliebigen Verfahren arbeitende Druckmaschine sein. Diese kann als Hochdruck-, Tiefdruck-, Offsetdruck- und/oder Siebdruckmaschine ausgebildet sein und entweder bahn- oder bogenförmiges Bedruckstoffmaterial bedrucken. Bevorzugt ist die Druckmaschine als Bogenoffsetrotationsdruckmaschine ausgebildet. Das Abwärmenutzungssystem ist der Druckmaschine über ein Luftführungssystem mit einer Mehrzahl von Luftführungskanälen zugeordnet und kann im Drucksaal oder auch außerhalb des Drucksaales angeordnet sein. Bevorzugt eingesetzte Wärmepumpen sind Luft-Wärmepumpen, die für große Luftmengen ausgelegt sind, d. h. dass die Luftführungskanäle große verschmutzungsanfällige Durchmesser aufweisen. Diese Luft-Wärmepumpen verfügen meist über eigene, die großen Luftvolumen bewegende Antriebe und können auch als Luft-Luft-Wärmepumpen bezeichnet werden.The printing press may be a printing press operating by any method. This can be designed as a high-pressure, gravure, offset printing and / or screen printing machine and print either web or sheet-shaped substrate material. The printing press is preferably designed as a sheet-fed rotary printing press. The waste heat utilization system is associated with the printing press via an air guide system with a plurality of air ducts and can be arranged in the pressroom or outside the printing room. Preferably used heat pumps are air heat pumps that are designed for large volumes of air, d. H. that the air ducts have large diameters prone to contamination. These air heat pumps usually have their own, the large volumes of air moving drives and can also be referred to as air-to-air heat pumps.
Durch das Abwärmenutzungssystem wird eine durch einen beliebigen Prozess an der Druckmaschine anfallende Wärme in der Abluft genutzt, um benötigte Frischluft zu erwärmen. Diese erwärmte Frischluft wird wieder dem oder einem anderen beliebigen Prozess zugeführt. Besonders bevorzugt wird die Abluftwärme der Trockner in der Auslage der Druckmaschine genutzt, um Frischluft zu erhitzen. Diese erhitzte Frischluft wird wieder einem Prozess an der Druckmaschine zugeführt, wobei diese Frischluft bevorzugt wieder dem Trocknungsprozess, insbesondere einer Trocknereinrichtung in der Auslage, zugeführt wird. Bevorzugt wird das Abwärmenutzungssystem der Druckmaschine als Abwärmenutzungsmodul direkt benachbart zugeordnet. Besonders bevorzugt ist das Abwärmenutzungsmodul im Bereich der Auslage, insbesondere oberhalb der Trockner, angeordnet. Alternativ kann eine Anordnung oberhalb der Druckmaschine an der Hallendecke erfolgen. Es können weiterhin mehrere Druckmaschinen mit einem gemeinsamen Abwärmenutzungssystem ausgerüstet sein.The waste heat recovery system uses heat generated in the exhaust air by any process on the press to heat the fresh air needed. This heated fresh air is returned to the or any other process. Particularly preferably, the exhaust air heat of the dryer is used in the delivery of the printing press to heat fresh air. This heated fresh air is again fed to a process at the printing press, wherein this fresh air is preferably returned to the drying process, in particular a drying device in the delivery. The waste heat utilization system is preferably assigned to the printing press directly as a waste heat utilization module. Particularly preferably, the waste heat utilization module is arranged in the region of the delivery, in particular above the dryer. Alternatively, an arrangement can be made above the printing press at the hall ceiling. It can also be equipped with a common waste heat recovery system several printing presses.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung enthält das Abwärmenutzungssystem neben der Wärmepumpe einen Wärmetauscher, der der Wärmepumpe bevorzugt nachgeordnet ist. Durch den Wärmetauscher wird die restliche, nach der Wärmpumpe in der Abluft verbleibende Wärme weiter genutzt, um kältere Frischluft zu erhitzen. Diese erhitzte Frischluft wird für weitere Prozesse, insbesondere als Trocknerluft, eingesetzt. Der Wärmetauscher ist speziell als Kreuzstrom-, als Kreuzgegenstromwärmeüberträger oder als ein Rotationswärmetauscher ausgebildet. Der Luftfilter ist hierbei der Wärmepumpe bezüglich der Strömungsrichtung vorgeordnet, so dass mit diesem die der Wärmepumpe zugeführte Luft gereinigt wird. Die von der Wärmepumpe kommende und an den Wärmetauscher weitergeleitete Luft ist demgemäß ebenfalls gesäubert. Alternativ kann auch eine weitere Wärmepumpe und/oder ein weiterer Filter eingesetzt werden. In a preferred embodiment of the invention, the waste heat utilization system in addition to the heat pump, a heat exchanger, which is preferably downstream of the heat pump. Through the heat exchanger, the remaining, after the heat pump in the exhaust air remaining heat is used to heat colder fresh air. This heated fresh air is used for other processes, especially as dryer air. The heat exchanger is specially designed as a cross-flow, as cross-countercurrent heat transfer or as a rotary heat exchanger. The air filter is in this case upstream of the heat pump with respect to the flow direction, so that with this the heat pump supplied air is purified. The coming of the heat pump and forwarded to the heat exchanger air is also cleaned accordingly. Alternatively, another heat pump and / or another filter can be used.
In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist die Wärmepumpe mit einem Kältekreislauf der Druckmaschine verbunden. Die Wärmpumpe ist hierbei mit einer Kreislaufumkehr ausgerüstet, so dass mit der Wärmepumpe Kälte erzeugbar ist. Diese Kälte kann für die Druckmaschine oder andere Prozesse genutzt werden, um den Energieverbrauch der Druckmaschine zu senken. Die Kälte wird vorteilhaft in wärmeren Jahreszeiten oder in der Nähe von Heizquellen zur Kühlung oder Klimatisierung von Räumlichkeiten verwendet. Beispielsweise kann im Sommer Kühlwasser erzeugt und die Abwärme über den Verdampfer, der dann als Kondensator betrieben wird, an die Außenluft abgeben werden. Die Kühlleistung ist auch zur Kühlung bestimmter Arbeitsplatzbereiche an der Druckmaschine vorgesehen. Auch in diesem Betrieb wird durch den sensorüberwachten Luftfilter eine Verschmutzung der Wärmepumpe sicher verhindert.In a further development of the invention, the heat pump is connected to a refrigeration cycle of the printing press. The heat pump is equipped with a circulation reversal, so that with the heat pump cold can be generated. This cold can be used for the printing press or other processes to reduce the energy consumption of the printing press. The cold is advantageously used in warmer seasons or near heating sources for cooling or air conditioning of premises. For example, cooling water can be generated in the summer and the waste heat can be released to the outside air via the evaporator, which is then operated as a condenser. The cooling capacity is also provided for cooling certain work areas on the printing press. Also in this operation, contamination of the heat pump is reliably prevented by the sensor-monitored air filter.
Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen stellen dabei schematisch dar:In the following, the invention will be explained by way of example. The accompanying drawings show schematically:
Die
Der Aufbau der Wärmepumpe
Die warme Abluft der Druckmaschine wird vom Abluftzufuhrkanal
Nach dem Luftfilter
Dem Luftfiltersystem ist eine nicht eingezeichnete Sensoreinrichtung zur Kontrolle des Filterzustandes, insbesondere des Verschmutzungsgrades, zugeordnet. Diese Sensoreinrichtung ist entweder direkt mit der Maschinensteuerung verbunden und/oder gibt ein optisches oder akustisches Signal aus, wenn der Verschmutzungsgrad des Luftfilters
Die Sensoreinrichtung enthält zur Überwachung des Luftfilters
Bevorzugt wird der Volumenstrom der Abluft durch Ventilatoren derart eingestellt, dass im Abluftzufuhrkanal
Die von der Sensoreinrichung gemessenen Werte bzw. Daten werden bevorzugt von der Maschinensteuerung mit maschinenspezifischen Vorgabewerten verglichen. In Auswertung dieser Daten erfolgt durch die Maschinensteuerung eine Signalanzeige, die zur Reinigung oder einem Austausch des Luftfilters
Die
Zur Wirkungsweise: Im Abwärmenutzungssystem
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- AbwärmenutzungssystemWaste heat recovery system
- 22
- Wärmepumpeheat pump
- 2.12.1
- VerdampferEvaporator
- 2.22.2
- Kondensatorcapacitor
- 2.32.3
- Kreislaufcirculation
- 3.13.1
- AbluftzufuhrkanalAir supply channel
- 3.23.2
- FortluftkanalAir duct
- 3.33.3
- FrischluftzufuhrkanalFresh air channel
- 3.4 3.4
- FrischluftrückfuhrkanalFresh air return duct Fuhr
- 3.53.5
- Luftfilterair filter
- 44
- Wärmetauscherheat exchangers
- 55
- Mischklappemixing flap
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 20008740 U1 [0003] DE 20008740 U1 [0003]
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DE20008740U1 (en) | 2000-05-17 | 2000-08-24 | Platsch Hans G | Hot air drying device |
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- 2011-10-19 DE DE102011084817A patent/DE102011084817A1/en active Pending
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