DE102014008472A1 - A method for post-combustion of the exhaust air of a drying plant, in particular a motor vehicle drying plant, and apparatus for post-combustion of the exhaust air of a drying plant - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Nachverbrennen der Abluft einer Trocknungsanlage, insbesondere einer Kraftfahrzeug-Trocknungsanlage, bei dem die durch das Verbrennen erhaltene Wärmeenergie in einem Reingas zum Trocknen des aufgetragenen Lacks eingesetzt wird, ist vorgesehen, dass die Temperatur des Reingas im Bereich wenigstens eines Austrittskamins fortlaufend gemessen wird, dass das Reingas zumindest teilweise wärmeabgebend an der Abluft der Trocknungsanlage vorbeigeführt und teilweise von der Abluft isoliert geführt wird oder vollständig von der Abluft isoliert geführt wird oder vollständig wärmeabgebend an der Abluft vorgeführt wird. Eine Vorrichtung zum Nachverbrennen der Abluft einer Trocknungsanlage, insbesondere einer Kraftfahrzeug-Trocknungsanlage, mit zumindest einer Reingasleitung für das durch das Verbrennen erhaltene Reingas zum Trocknen des aufgetragenen Lacks, zeichnet sich dadurch aus, dass in die Reingasleitung im Bereich eines Austrittskamins zumindest ein Temperatursensor eingesetzt ist und dass in die Reingasleitung ein Wärmetauscher eingesetzt ist, durch den eine Leitung für die Abluft der Trocknungsanlage führt, wobei für die Reingasleitung eine Bypassleitung am Wärmetauscher vorbei vorgesehen ist.In a method for afterburning the exhaust air of a drying plant, in particular a motor vehicle drying plant, in which the thermal energy obtained by the combustion is used in a clean gas for drying the applied paint, it is provided that the temperature of the clean gas continuously measured in the region of at least one outlet fireplace is that the clean gas passes at least partially heat dissipating to the exhaust air of the drying plant and is partially isolated from the exhaust air or completely isolated from the exhaust air is performed or completely heat dissipated on the exhaust air. A device for afterburning the exhaust air of a drying plant, in particular a motor vehicle drying plant, with at least one clean gas line for the clean gas obtained by burning to dry the applied paint, characterized in that at least one temperature sensor is inserted into the clean gas line in the region of a discharge chimney and that in the clean gas line, a heat exchanger is used, through which leads a line for the exhaust air of the drying plant, wherein for the clean gas line, a bypass line is provided on the heat exchanger over.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachverbrennen der Abluft einer Trocknungsanlage, insbesondere einer Kraftfahrzeug-Trocknungsanlage, bei dem die durch das Verbrennen erhaltene Wärmeenergie in einem Reingas zum Trocknen des aufgetragenen Lacks eingesetzt wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zum Nachverbrennen der Abluft einer Trocknungsanlage, insbesondere einer Kraftfahrzeug-Trocknungsanlage, mit zumindest einer Reingasleitung für das durch das Verbrennen erhaltene Reingas zum Trocknen des aufgetragenen Lacks.The invention relates to a method for post-combustion of the exhaust air of a drying plant, in particular a motor vehicle drying plant, in which the thermal energy obtained by the combustion is used in a clean gas for drying the applied paint. The invention further relates to a device for post-combustion of the exhaust air of a drying plant, in particular a motor vehicle drying plant, with at least one clean gas line for the clean gas obtained by the combustion for drying the applied paint.
Auf Kraftfahrzeugteile, auf Kraftfahrzeugkarosserien oder auf andere technische Gegenstände wird regelmäßig eine Farbe oder ein Lack häufig in mehreren Schichten aufgetragen. Der Auftrag erfolgt beispielsweise bei Kraftfahrzeugkarosserien mit Hilfe von Robotern, an deren Roboterarmen Auftragseinrichtungen z. B. für Lack angeordnet sind. In der Umgebung der behandelten Gegenstände entsteht beim Lackieren ein Farbnebel, der als Abluft aus dem Farbauftragsbereich abgezogen wird.On automotive parts, on motor vehicle bodies or other technical items is regularly applied a paint or varnish often in several layers. The order takes place, for example, in motor vehicle bodies with the help of robots on the robot arms applicators z. B. are arranged for paint. In the vicinity of the treated objects, a paint mist is produced during painting, which is removed as exhaust air from the paint application area.
Die in dieser Abluft enthaltenen gasförmigen Lösemittel müssen aus der Abluft entfernt werden, dies erfolgt im Stand der Technik mit der sogenannten thermischen Nachverbrennung. Die Abluft wird an einem Brenner vorbeigeführt, dabei verbrennen die Lösungsmittel und werden in dieser Weise aus der Abluft entnommen. Dabei entstehende Wärmeenergie wird wiederum nachgenutzt, in dem mit dieser der gerade vorgenommene Farbauftrag auf Kraftfahrzeugkarosserien oder andere technische Gegenstände getrocknet wird.The gaseous solvents contained in this exhaust air must be removed from the exhaust air, this is done in the prior art with the so-called thermal afterburning. The exhaust air is guided past a burner, the solvents burn and are removed in this way from the exhaust air. Resulting heat energy is in turn reused, is dried in this with the just made paint on motor vehicle bodies or other technical items.
Die Wärmeenergie für das Trocknen der Farbe der technischen Gegenstände wird aus dem aus der thermischen Nachverbrennung austretenden Reingas verwendet. Dieses hat bei Austritt eine Temperatur von beispielsweise 450°C. Werden dann Kraftfahrzeugkarosserien getrocknet, sinkt die Temperatur des Reingases, sie kann im geringsten Fall im Bereich eines Austrittskamins auf 150°C gesunken sein. Ein derart temperiertes Reingas kann an die Atmosphäre abgegeben werden. Diese Temperatur ist erreichbar, wenn das Reingas viele Gegenstände im Trockner aufheizt.The heat energy for drying the color of the technical objects is used from the clean gas emerging from the thermal afterburning. This has a temperature of, for example, 450 ° C at the outlet. If motor vehicle bodies are then dried, the temperature of the clean gas drops; in the lowest case, it may have dropped to 150 ° C. in the region of a discharge chimney. Such tempered clean gas can be released to the atmosphere. This temperature can be reached when the clean gas heats up many items in the dryer.
Der Betreiber einer derartigen Trocknungsanlage wünscht eine niedrige Temperatur des Reingases bei ihrem Austritt durch den Austrittskamin stets in einem niedrigen Temperaturbereich. Dieser niedrige Temperaturbereich ist jedoch dann schwer herzustellen, wenn nur wenige zum Beispiel Kraftfahrzeugkarosserien zu trocknen sind.The operator of such a drying plant always desires a low temperature of the clean gas as it exits through the discharge chimney in a low temperature range. However, this low temperature range is difficult to produce when only a few, for example, motor vehicle bodies are to be dried.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Nachverbrennen der Abluft einer Trocknungsanlage aufzuzeigen, mit dem bzw. mit der eine relativ konstante und niedrige Temperatur des Reingases selbst bei wechselnder Trocknerauslastung bei seinem Austritt gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object of disclosing a method and a device for afterburning the exhaust air of a drying plant, with which or with which a relatively constant and low temperature of the clean gas is ensured even with changing dryer utilization at its exit.
Verfahrensseitig ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Temperatur des Reingases im Bereich wenigstens eines Austrittskamins fortlaufend gemessen wird, dass das Reingas zumindest teilweise wärmeabgebend an der Abluft der Trocknungsanlage vorbeigeführt und teilweise von der Abluft isoliert geführt wird oder vollständig von der Abluft isoliert geführt wird oder vollständig wärmeabgebend an der Abluft vorbeigeführt wird.The method, this object is achieved in that the temperature of the clean gas is continuously measured in the range at least one outlet chimney that the clean gas passes at least partially exothermic to the exhaust air of the drying plant and partially isolated from the exhaust air or is completely isolated from the exhaust air out or is passed completely out of heat at the exhaust air.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst einmal fortlaufend überprüft, wie hoch die Temperatur des Reingases im Bereich des Austrittskamins ist. Je nach festgestelltem Messwert wird dann ein Weg für das Reingas ausgewählt, bei dem es mehr oder weniger Wärmeenergie an die Abluft zu deren Vorwärmung vor dem Eintritt in die thermische Nachverbrennung abgibt.In the method according to the invention, it is first of all checked continuously how high the temperature of the clean gas is in the region of the outlet chimney. Depending on the measured value determined, a path is then selected for the clean gas, in which it releases more or less heat energy to the exhaust air for its preheating before it enters the thermal afterburning.
Werden in einem Autowerk eine Vielzahl von Kraftfahrzeugkarosserien gleichzeitig getrocknet, so wird dafür eine entsprechend große Menge an Wärmeenergie benötigt. In diesem Fall wird das Reingas vollständig von der Abluft isoliert geführt oder nur zu einem geringen Teil an der Abluft entlang geführt, damit es mit hoher Temperatur in den Trocknungsprozess eintreten kann. Aufgrund der Vielzahl der behandelten Gegenstände wird die Temperatur dadurch bis zum Austrittskamin auf einen Wert von etwa zum Beispiel 150°C sinken.If a large number of motor vehicle bodies are dried at the same time in an automobile plant, a correspondingly large amount of heat energy is needed for this purpose. In this case, the clean gas is completely isolated from the exhaust air or out only a small part of the exhaust air, so that it can enter at high temperature in the drying process. Due to the large number of treated objects, the temperature will thereby drop to the outlet chimney to a value of, for example, 150 ° C.
Werden aber nur wenige Kraftfahrzeugkarosserien gleichzeitig zu trocknen sein, so kann ein Abbau der Temperatur allein anhand der Kraftfahrzeugkarosserien nicht erfolgen. Hier ist also verfahrensgemäß ein Weg für das Reingas einzuschlagen, bei dem Wärmeenergie an die Abluft der Trocknungsanlage übertragen wird. So kann es möglich sein, dass das Reingas vollständig an der Abluft vorbeigeführt wird, um es hier bereits vor seinem Inkontaktgeraten mit den Kraftfahrzeugkarosserien zu kühlen.However, if only a few motor vehicle bodies are to be dried at the same time, the temperature can not be reduced solely on the basis of the motor vehicle bodies. Thus, according to the method, a path for the clean gas is to be taken, in which heat energy is transferred to the exhaust air of the drying plant. So it may be possible that the clean gas is passed completely to the exhaust air to cool it here before his Inkontaktgeraten with the motor vehicle bodies.
Das fortlaufende Messen der Temperatur des Reingases im Bereich des Austrittskamins ermöglicht zu jedem Zeitpunkt die Wahl des Führungsweges für das Reingas. Ziel ist es, die Temperatur im Austrittskamin stets unter einem bestimmten Grenzwert zu halten.The continuous measurement of the temperature of the clean gas in the area of the outlet chimney makes it possible at any time to choose the guide path for the clean gas. The aim is to keep the temperature in the outlet chimney always below a certain limit.
Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Ansteigen der im Bereich des Austrittskamins gemessenen Temperatur des Reingases ein größeres Volumen des Reingases wärmeabgebend an der Abluft vorbeigeführt wird. Dieses größere Volumen kann schließlich bis zu einem vollständigen Volumen des Reingases führen, wie bereits vorbeschrieben. Die Temperatur des Reingases ist Bereich des Austrittskamins wird vorzugsweise auf etwa 150°C eingestellt, andere Temperaturen sind natürlich möglich.According to a first embodiment of the invention, it is provided that when rising in the Area of the outlet chimney measured temperature of the clean gas a larger volume of the clean gas is heat-emitting past the exhaust air. This larger volume can eventually lead to a full volume of clean gas, as previously described. The temperature of the clean gas is the area of the exit chimney is preferably set to about 150 ° C, other temperatures are of course possible.
Die Regelung der Trocknungsanlage für die Gegenstände erfolgt somit über die Temperatur, nicht über das Volumen. Ein vollständiges Trocknen mit der dafür notwendigen Temperatur wird gewährleistet, gleichzeitig wird eine möglichst geringe Temperatur beim Austritt des Reingases aus dem Austrittskamin erreicht.The regulation of the drying system for the articles is thus effected by the temperature, not by the volume. Complete drying with the necessary temperature is ensured at the same time the lowest possible temperature is achieved at the outlet of the clean gas from the outlet chimney.
Die vorrichtungsseitige Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass in die Reingasleitung im Bereich eines Austrittskamins zumindest ein Temperatursensor eingesetzt ist und dass in die Reingasleitung ein Wärmetauscher eingesetzt ist, durch den eine Leitung für die Abluft der Trocknungsanlage führt, wobei für die Reingasleitung eine Bypassleitung am Wärmetauscher vorbei vorgesehen ist.The device-side solution of the object is inventively characterized in that in the clean gas line in the region of a discharge chimney at least one temperature sensor is used and that in the clean gas line, a heat exchanger is used, through which a line for the exhaust air of the drying plant leads, wherein for the clean gas line a bypass line is provided on the heat exchanger over.
Der Temperatursensor im Bereich des Austrittskamins liefert die jeweilige Temperatur des Reingases in diesem Bereich. Der weiterhin vorgesehene Wärmetauscher mit Bypassleitung ermöglicht die verfahrensgemäß voneinander verschiedenen Führungswege für das Reingas. Wird das Reingas vollständig durch den Wärmetauscher geführt, kann es eine große Menge Wärmeenergie an die Abluft abgeben. Wird es dagegen vollständig am Wärmetauscher vorbeigeführt, also durch die Bypassleitung, bleibt die Wärmeenergie im Reingas enthalten und kann an entsprechend mehr Kraftfahrzeugkarosserien abgegeben werden. Es ist einstellbar, welcher Anteil des Reingases durch den Wärmetauscher geführt wird.The temperature sensor in the area of the outlet chimney supplies the respective temperature of the clean gas in this area. The further provided heat exchanger with bypass line allows the procedure according to each different guide ways for the clean gas. If the clean gas is passed completely through the heat exchanger, it can deliver a large amount of heat energy to the exhaust air. If, however, it passes completely past the heat exchanger, ie through the bypass line, the heat energy remains in the clean gas and can be delivered to correspondingly more motor vehicle bodies. It is adjustable, which portion of the clean gas is passed through the heat exchanger.
Nach einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auch für die Abluftleitung eine Bypassleitung am Wärmetauscher vorbei vorgesehen. Dadurch ist nicht sämtliche Abluft durch den Wärmetauscher zu führen, auch ein Teil der Abluft kann am Wärmetauscher vorbeigeführt werden. Auf diese Weise ist noch eine genauere Temperatureinstellung für das Reingas gegeben.According to a development of the device according to the invention, a bypass line is also provided on the heat exchanger for the exhaust air line. As a result, not all exhaust air to be led through the heat exchanger, and a part of the exhaust air can be passed to the heat exchanger. In this way, a more accurate temperature setting for the clean gas is given.
Jeder Bypassleitung kann ein Verschließmittel zugeordnet sein. Damit kann der Fluss eines Gases über die Bypassleitung versperrt sein, das Gas wird dann vollständig durch den Wärmetauscher geführt. Der Leitung für die Abluft durch den Wärmetauscher hindurch kann auch ein Verschließmittel zugeordnet sein, damit ist sicher einzustellen, dass die Abluft vollständig am Wärmetauscher vorbei durch die Bypassleitung geführt wird. Das in diesem Falle durch den Wärmetauscher geführte Reingas kommt nicht mit der Abluft in Kontakt und kann somit keine Wärmeenergie an die Abluft abgeben.Each bypass line may be associated with a closing means. Thus, the flow of a gas can be blocked via the bypass line, the gas is then passed completely through the heat exchanger. The line for the exhaust air through the heat exchanger can also be assigned a closing means, so it is safe to adjust that the exhaust air is passed completely past the heat exchanger through the bypass line. The guided in this case through the heat exchanger clean gas does not come into contact with the exhaust air and thus can not give off heat energy to the exhaust air.
Jedes Verschließmittel ist vorzugsweise motorisch angetrieben. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass jeder dafür verwendete Antriebsmotor mit einer Steuerung verschaltet ist, wobei diese Steuerung mit dem Temperatursensor im Bereich des Austrittskamins verknüpft ist. Messwerte des Temperatursensors können somit direkt in Verschließmittelstellungen für die Bypassleitungen bzw. im Falle der Abluft auch für den Führungsweg durch den Wärmetauscher hindurch umgesetzt werden.Each closing means is preferably powered by a motor. It is preferably provided that each drive motor used for this purpose is connected to a controller, this control being linked to the temperature sensor in the region of the outlet chimney. Measurements of the temperature sensor can thus be implemented directly in Verschließmittelstellungen for the bypass lines or in the case of exhaust air and the guide path through the heat exchanger through.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Ansicht einer Trocknungsanlage für Kraftfahrzeugkarosserien mit einer thermischen Nachverbrennung.An embodiment of the invention, from which further inventive features arise, is shown in the drawing. The sole figure of the drawing shows a schematic view of a drying system for motor vehicle bodies with a thermal afterburning.
Die Trocknungsanlage
Den zu lackierenden Gegenständen wird über eine Reingasleitung
Die Reingasleitung
Im Bereich der thermischen Nachverbrennung
In die Bypassleitungen
Je nach Schließzustand der Verschließelemente
Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind in einer beliebigen Auswahl mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung sinnvollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.All the features mentioned in the preceding description and in the claims can be combined in any selection with the features of the independent claim. The disclosure of the invention is thus not limited to the described or claimed combinations of features, but all meaningful combinations of features within the scope of the invention are to be regarded as disclosed.
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