DE102011104924A1 - Substrate processing machine with one or more dryers - Google Patents
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Abstract
Die Bedruckstoff verarbeitende Maschine besitzt einen oder mehrere Trockner (11a–d; 10a, b), Luftführungseinrichtungen für den bzw. die Trockner sowie eine oder mehrere Einrichtungen (32a) zur Entfeuchtung und/oder Reinigung mindestens eines Teils der Trocknerabluft und Rückführung in den bzw. die Trockner. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung(en) (32a) zur Entfeuchtung und/oder Reinigung der Trocknerabluft innerhalb der Maschine in unmittelbarer Nähe des bzw. der Trockner(s) (11a) angeordnet sind.The printing material processing machine has one or more dryers (11a-d; 10a, b), air ducting devices for the dryer (s) and one or more devices (32a) for dehumidifying and / or cleaning at least part of the dryer exhaust air and returning it to the or the dryer. It is characterized in that the device (s) (32a) for dehumidifying and / or cleaning the dryer exhaust air are arranged within the machine in the immediate vicinity of the dryer (s) (11a).
Description
Die Erfindung betrifft eine Bedruckstoff verarbeitende Maschine, insbesondere Bogendruckmaschine, mit einem oder mehreren Trocknern, Luftführungseinrichtungen für den bzw. die Trockner sowie einer oder mehrerer Einrichtungen zur Entfeuchtung und/oder Reinigung mindestens eines Teils der Trocknerabluft und Rückführung in den bzw. die Trockner. Druckmaschinen mit derartigen Zusatzeinrichtungen sind an sich bekannt. Mit steigenden Energiepreisen wurde es immer wichtiger, den Energieverbrauch von Druckmaschinen zu optimieren und insbesondere im Bereich des Trockners, der einen hohen Energieverbrauch im Vergleich zu den übrigen Komponenten der Maschine besitzt, Maßnahmen zur Wiederverwendung der im Trockner aufgeheizten Abluft bzw. der darin enthaltenen Wärme zu finden. Darüber hinaus besteht auch der Wunsch, die von einer Druckmaschine ausgehenden Emissionen in die Umwelt zu verringern.The invention relates to a printing material processing machine, in particular sheet-fed printing machine, with one or more dryers, air guiding devices for the dryer and one or more devices for dehumidifying and / or cleaning at least a portion of the dryer exhaust air and return to the dryer or driers. Printing machines with such additional equipment are known per se. With rising energy prices, it has become increasingly important to optimize the energy consumption of printing machines and, especially in the dryer, which has a high energy consumption compared to the other components of the machine, measures to reuse the dryer heated exhaust air or the heat contained therein Find. There is also a desire to reduce emissions from a printing press to the environment.
So ist es beispielsweise aus der
Bei Bogendruckmaschinen ist es beispielsweise aus der
In der
Die bekannten Lösungen sind teilweise mit einem sehr hohen maschinentechnischen Aufwand verbunden und lösen jeweils für sich Teilaspekte bzw. einen Teil der Probleme, die beim Betrieb von Heißlufttrocknern insbesondere in Druckmaschinen auftreten. Die vorliegende Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine insbesondere bei Bogenoffsetdruckmaschinen geeignete Einrichtung zu schaffen, die dem Ziel einer möglichst hohen Energieeffizienz bei gleichzeitiger Verringerung der Emissionen an die Außenluft Rechnung trägt.The known solutions are sometimes associated with a very high mechanical complexity and solve each sub-aspects or a part of the problems that occur in the operation of hot air dryers, especially in printing presses. The object of the present invention is therefore to provide a device which is suitable in particular for sheetfed offset printing presses and which takes into account the goal of the highest possible energy efficiency while at the same time reducing the emissions to the outside air.
Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen dadurch gelöst, dass Einrichtungen zur Entfeuchtung und/oder Reinigung der Trocknerabluft innerhalb der Maschine in unmittelbarer Nähe des bzw. der Trockner angeordnet sind.This object is achieved with the measures specified in the characterizing part of claim 1, characterized in that means for dehumidifying and / or cleaning the dryer exhaust air are arranged within the machine in the immediate vicinity of or the dryer.
Eine Druckmaschine gemäß der Erfindung besitzt einen Kondensator zur Kühlung der Abluft und Auskondensation von Wasser und/oder Lösemitteln in Form eines oder mehrerer herausnehmbarer Einschübe, die in dem Teil der Maschine integriert sind, der den oder die Trockner enthält. Dabei ist dem Kondensator jeweils ein Filter und/oder ein Absorber für Staub und Puder bzw. Lösemittel oder Ammoniak sowie ein weiterer Luftwärmetauscher in Strömungsrichtung der Abluft vor- oder nachgeschaltet. Dieser Einschub kann mit den an sich bekannten Einschüben baulich vereinigt sein oder als separater Einschub in unmittelbarer Nähe des Trocknereinschubs, beispielsweise im Ausleger einer Bogendruckmaschine, angeordnet sein. Er besitzt dann auf der Bedienerseite (BS der Druckmaschine) ebenso Anschlüsse für Kühlwasser oder Kühlmittel, Waschmittel, für den Ablauf des Kondenswassers und der Waschflüssigkeit wie die Trocknereinschübe oder andere Aggregate der Druckmaschine wie Gummituch- oder Farbwerkswascheinrichtungen.A printing machine according to the invention has a condenser for cooling the exhaust air and condensing water and / or solvents in the form of one or more removable bays, which are integrated in the part of the machine containing the dryer or dryers. In this case, the capacitor is in each case a filter and / or an absorber for dust and powder or solvent or ammonia and another air heat exchanger in the flow direction of the exhaust upstream or downstream. This insert can be structurally combined with the known drawers or arranged as a separate insert in the immediate vicinity of the dryer insert, for example in the delivery of a sheet-fed press. He then has on the operator side (BS of the printing press) as well connections for cooling water or coolant, detergent, for the drainage of condensed water and the washing liquid as the dryer trays or other units of the printing press such as blanket or inking unit washing facilities.
Der Vorteil gegenüber den bekannten Lösungen nach dem Stand der Technik ist zum einen, dass die Trocknerabluft innerhalb der Maschine rezirkuliert und wieder aufbereitet wird, sodass zum einen keine voluminösen Abluftkanäle im Bereich des Drucksaals erforderlich sind, keine Emissionen von belasteter Luft in den Drucksaal eintreten und die druckereiinterne Klimaanlage für die Frischluftkonditionierung der angesaugten Außenluft erheblich entlastet wird.The advantage over the known solutions according to the prior art, on the one hand, that the dryer exhaust air is recirculated and recycled within the machine, so on the one hand no voluminous exhaust ducts in the pressure room are required, no emissions of contaminated air entering the pressroom and the internal pressure air conditioning for the fresh air conditioning of the intake outside air is significantly relieved.
Zum anderen lässt sich die Maschine auf diese Weise benutzer- bzw. bedarfsabhängig konfigurieren, d. h. Maschinen, die aufgrund ihrer Ausstattung keine schädlichen Emissionen produzieren oder keinen Heißlufttrockner enthalten, weil sie mit einer UV-Ausstattung versehen sind und UV-Farben und Lacke verdrucken, können ohne die erfindungsgemäßen Kondensatoreinschübe ausgeliefert werden.On the other hand, the machine can be configured in this way user-dependent or demand-dependent, d. H. Machines that do not produce harmful emissions due to their equipment or contain no hot air dryer, because they are provided with a UV equipment and UV printing inks and coatings, can be delivered without the capacitor bays according to the invention.
Der Kondensator selbst ist zweckmäßig als Kaltwasser/Gegenstromwärmeaustauscher ausgeführt, wobei dessen Effizienz noch verstärkt ist, wem die von der Abluft durchströmten Teile des Wärmetauschers vorgefeuchtet werden indem z. B. zusätzlich direkt in die am Kondensator eintretende Abluft kaltes Fluid in Tröpfchenform hineingesprüht wird. Das kann beispielsweise durch eine mit dem Kondensator verbundene Wascheinrichtung geschehen, die ohnehin zweckmäßigerweise zum Reinigen der Bleche, Lamellen etc. des Kondensators zwecks Bindung von Puderstaub und Entfernen anderer Verunreinigungen der Bleche und Lamellen vorgesehen ist. Es ist weiterhin in Bezug auf möglichst effektiven Umgang mit der eingesetzten Wärmeenergie sinnvoll, einen zusätzlichen Luftwärmetauscher vorzusehen, in dem die Trocknerabluft erst einen Teil ihrer Wärmeenergie abgibt, bevor sie in den Kondensator eintritt, und durch den sie nach Abkühlung und Auskondensation der Luftfeuchte im Kondensator ein zweites Mal hindurch tritt und dann einen Teil ihrer Wärme wieder zurückerhält, bevor sie im Zuluftkanal des Trockners wieder auf Betriebstemperatur erhitzt wird.The condenser itself is expediently designed as a cold water / countercurrent heat exchanger, the efficiency of which is further enhanced, by which the parts of the heat exchanger through which the exhaust air flows are pre-moistened by, for. B. additionally sprayed directly into the condenser entering the exhaust air cold fluid in droplet form. This can be done, for example, by means of a washing device connected to the condenser, which is expediently provided anyway for cleaning the metal sheets, lamellas, etc. of the condenser in order to bind powder dust and remove other impurities of the metal sheets and fins. It is also useful in terms of effective management of the heat energy used to provide an additional air heat exchanger in which the dryer exhaust air only gives off a portion of their heat energy before it enters the condenser, and by them after cooling and condensation of the humidity in the condenser passes through a second time and then a part of their heat back before it is heated in the supply air duct of the dryer back to operating temperature.
Der Kondensator kann gleichzeitig als Ammoniak- und Puderstaubwascheinrichtung ausgebildet werden. Zur chemischen Bindung des Ammoniaks eignet sich als Waschflüssigkeit vorzugsweise eine leicht sauer eingestellt wässrige Lösung. Dazu bietet sich u. a. Schwefelsäure (H2SO4) an, die gleichzeitig Stärke also Druckbestäubungspuder bindet.The condenser can be designed simultaneously as an ammonia and powder dust washing device. For chemical bonding of the ammonia, the washing liquid used is preferably a slightly acidic aqueous solution. Sulfuric acid (H 2 SO 4 ), which at the same time binds starch to pressure-pulverizing powder, is also suitable for this purpose.
Es kann jeweils für mehrere Trockner in der Maschine ein Kondensator zur Entfeuchtung der Abluft vorgesehen sein und zweckmäßig mit einem außerhalb der Maschine angeordneten Kühlaggregat verbunden sein. Es ist jedoch ebenso möglich und kann insbesondere bei größeren Abständen zwischen den Trocknern in der Maschine zweckmäßig sein, wenn jedem Trockner(-einschub) in der Maschine ein eigener Kondensator zur Entfeuchtung der Abluft zugeordnet ist und die Kondensatoren dann gemeinsam an ein außerhalb der Maschine angeordnetes Kühlaggregat angeschlossen sind. Dieses Kühlaggregat kann beispielsweise außerhalb des Drucksaals angeordnet sein oder auch innerhalb des Drucksaals, aber so, dass es die im Winter kalte Umgebungsluft außerhalb des Drucksaals nutzt, um das Kühlwasser für den Kondensator bereit zu stellen.It can be provided in each case for several dryers in the machine, a condenser for dehumidifying the exhaust air and expediently connected to a cooling unit arranged outside the machine. However, it is also possible and may be useful especially for larger distances between the dryers in the machine when each dryer (-einschub) in the machine is assigned a separate condenser for dehumidifying the exhaust air and the capacitors then together to an outside of the machine Cooling unit are connected. This cooling unit can be arranged, for example, outside the pressroom or even within the pressroom, but in such a way that it uses the winter cold outside air outside the pressroom to provide the cooling water for the condenser.
Des Weiteren kann die Kühlleistung auch von Geräten bereitgestellt werden, die ohnehin schon vorhanden sind, beispielsweise das Kühlaggregat zur Aufbereitung des Feuchtmittels oder Temperiereinrichtungen zur Temperierung der Farbwerke der Druckmaschine.Furthermore, the cooling capacity can also be provided by devices that are already present, for example, the cooling unit for processing the dampening solution or tempering for temperature control of the inking units of the printing press.
Anstelle des Kühlwassers kann auch ein Kühlmittel Verwendung finden und das Kühlaggregat kann als Wärmepumpe ausgeführt sein, wobei dann sinnvollerweise die Abwärme des Kühlaggregats oder der Wärmepumpe über Leitungen einem weiteren Wärmetauscher im Zuluftkanal des bzw. der Trockner in der Maschine zugeführt wird oder bogenführenden Zylindern, insbesondere Gegendruckzylindern, mit dem Zweck der Erwärmung der Druckbögen vor Eintritt in die jeweilige Trockneranordnung.Instead of the cooling water and a coolant can be used and the cooling unit can be designed as a heat pump, then expediently the waste heat of the cooling unit or the heat pump via lines to another heat exchanger in the supply air duct or the dryer in the machine is fed or sheet-guiding cylinders, in particular Counter-pressure cylinders, with the purpose of heating the signatures before entering the respective dryer arrangement.
Der weitere Wärmetauscher kann allerdings auch von der Abwärme aus anderen Maschinenaggregaten beheizt werden.However, the additional heat exchanger can also be heated by the waste heat from other machine units.
Umgekehrt kann die Maschinenabwärme insbesondere von sehr warmen bis heißen Bauteilen im Bereich von Infrarot-/Heißluft- aber auch der von UV-Trocknern zum Betreiben einer Adsorptionskälteanlage benutzt werden. Anstatt eines klassischen Kühlaggregats, welches typischerweise seine Antriebsenergie durch Aufnahme von elektrischer Energie aus dem Stromnetz bezieht, benötigt diese Form der Kälteerzeugung keine zusätzliche elektrische Energiezufuhr. Solche Adsorptionskältemaschinen werden u. a. angeboten von der Fa. Invensor in Berlin.Conversely, the engine waste heat can be used in particular from very hot to hot components in the range of infrared / hot air but also of UV dryers for operating an adsorption refrigeration system. Instead of a conventional cooling unit, which typically draws its power by absorbing electrical energy from the mains, this form of cooling does not require additional electrical power. Such adsorption chillers u. a. offered by the company Invensor in Berlin.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn durch einen steuer- bzw. regelbaren Bypass ein Teil der Trocknerabluft bereits direkt in den Zuluftkanal des Trockners eingespeist wird, d. h. ohne den Umweg über den Kondensator. Auf diese Weise kann die bereits aufgeheizte Trocknerabluft nochmals zur Trocknung verwendet werden, was dann sinnvoll ist, wenn die Trocknerabluft aufgrund ihrer noch relativ geringen Luftfeuchte in der Lage ist, noch weitere Feuchtigkeit von den Druckprodukten aufzunehmen. Hierbei kann das durch den Bypass geführte Luftvolumen beispielsweise über eine Drosselklappe entsprechend den Signalen von Sensoren zur Messung der relativen Luftfeuchte in Verbindung mit einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung eingestellt werden. Der Teil der Trocknerabluft, der dann über den Kondensator geführt wird, besitzt dann im Vergleich zu der Lösung ohne Bypass generell einen höheren Feuchtegehalt bzw. ist stärker mit Dampf gesättigt, sodass es auch einfacher ist, den enthaltenen Wasserdampf auszukondensieren. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Eine derartige Druckmaschine wird beispielsweise unter der Bezeichnung Speedmaster XL105-6-LYYLX3 von der Heidelberger Druckmaschinen AG angeboten.Such a printing press is offered, for example, under the name Speedmaster XL105-6-LYYLX3 by Heidelberger Druckmaschinen AG.
Die vier Trocknereinheiten
In einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung jetzt anhand einer vereinfachten elektromechanischen Blockskizze näher erläutert: in der
Hierbei sind die Bögen B durch ein Luftpolster geführt, das sich zwischen den Bögen B und dem Bogenleitblech
Von oben werden die Bögen von Heißluft aus dem Trocknermodul
Die Luft wird durch eine elektrische Heizung
Die durch die Düsen
Bis hierher ist der Betrieb eines herkömmlichen Trocknereinschubs beschrieben, wie er beispielsweise auch in der vorgenannten
Über das Gebläse
Dieser Kondensator
In dem Kondensator wird die Abluft des Trockners auf min. 18°C aber besser 12 bis 6°C herunter gekühlt, sodass der in ihr enthaltene bzw. von zu trocknenden Bogen B neu aufgenommene Wasserdampf kondensiert und sich an den Lamellen
Gleichzeitig wird über Anschluss
Die wie oben beschrieben gereinigte Abluft wird, wie durch den Pfeil
Im Trocknereinschub
Alternativ ist vorgesehen, dass der Wärmetauscher
Mit der Abwärme, die die Bogenleitbleche auf diesem relativ hohen Temperaturniveau von 60° bis 100°C halten, lässt sich außerdem eine Adsorptionskältemaschine betreiben, von der z. B. die Feuchtwasserversorgung der Druckmaschine gekühlt wird oder der Kondensator
Das vorstehend beschriebene System ist geschlossen, d. h. die Trocknerabluft wird nach Durchgang durch den Kondensator
Zur weiteren Verbesserung der Effektivität dieses geschlossenen Systems ist eine Mischklappe
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dem Trocknereinschub
In einem in den Figuren nicht dargestellten alternativen Ausführungsbeispiel ist es jedoch auch möglich, nur einen Kondensator, z. B. im mittleren Bereich des Auslegers
In gleicher Weise besitzen auch die Trocknereinheiten
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- OffsetdruckmaschineOffset
- 22
- Anlegerinvestor
- 33
- Papierstapelstack of paper
- 55
- Auslegerboom
- 66
- BogenauslagestapelSheet delivery stack
- 9a, b9a, b
- Lackwerkcoating unit
- 10a, b10a, b
- Trocknerdryer
- 11a–d11a-d
- Trocknerdryer
- 19a, b19a, b
- Gegendruckzylinder LackwerkImpression cylinder coating unit
- 20a, b20a, b
- bogenführender Zylindersheet-guiding cylinder
- 2121
- Seitenwand BedienseiteSide wall operating side
- 2222
- Seitenwand AntriebsseiteSidewall drive side
- 2323
- Führungsschieneguide rail
- 2424
- Führungsschieneguide rail
- 2525
- Gebläsefan
- 2626
- Bogenleitblechsheet guide plate
- 2727
- Gebläsefan
- 28a, b28a, b
- KühlwasseranschlüsseCooling water connections
- 29a, c29a, c
- Anschluss WaschmittelzulaufConnection of detergent feed
- 29b29b
- Waschmittelablaufdetergent flow
- 30a, b30a, b
- Kondensatorencapacitors
- 31a–n31a-n
- Düsenjet
- 32a–d32a-d
- Kondensatorencapacitors
- 33a–d33a-d
- Lamellenslats
- 34a–d34a-d
- Kupferrohrcopper pipe
- 35a, b35a, b
- Fluidzu-/-ablauf WärmetauscherFluid inlet / outlet heat exchanger
- 36a, b36a, b
- Kühlmittelanschlüsse BogenleitblechCoolant connections Sheet guide plate
- 3838
- Steuerungcontrol
- 3939
- Luft/Wasser-WärmetauscherAir / water heat exchanger
- 4040
- Luft/Luft-WärmetauscherAir / air heat exchanger
- 41a, b41a, b
- KombisensorKombisensor
- 4242
- Heizungheater
- 4343
- Führungsschieneguide rail
- 4444
- Führungsschieneguide rail
- 4545
- Sprührohrelances
- 4747
- Pfeilarrow
- 4949
- Mischklappemixing flap
- BB
- BögenSheets
- TT
- Temperaturtemperature
- rFrh
- relative Feuchterelative humidity
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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