DE3111680A1 - Process and apparatus for the recovery of heat in laundries - Google Patents
Process and apparatus for the recovery of heat in laundriesInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung inProcess and device for heat recovery in
Wäschereibetrieben Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rückgewinnung der in Wäschereibetrieben anfallenden Abwärme, wobei alle Abwärmequellen, wie Waschmaschinen, Wäschetrockner, Wäschemangeln und Plättpressen erfaßt werden.Laundry operations The invention relates to a method and an apparatus for the recovery of waste heat from laundry operations, whereby all waste heat sources, such as washing machines, tumble dryers, ironers and flattening presses are recorded.
In Wäschereien betragen die Kosten für Wärmeenergie, je nach Art und Umfang des Betriebes, etwa 15 bis 30 % der Gesamtkosten. Ersparnisse an Energie haben daher einen hohen Rationalisierungseffekt und sind darüber hinaus bei der heutigen Energiesituation aus volkswirtschaftlichen Gründen erwünscht.In laundries, the costs for thermal energy are, depending on the type and Scope of the operation, about 15 to 30% of the total costs. Energy savings therefore have a high rationalization effect and are also at the Today's energy situation is desirable for economic reasons.
Wärmeenergie wird in Wäschereien im wesentlichen für folgende Einsatzzwecke benötigt: 1. An Waschmaschinen zum Aufheizen von Waschflotten und Spülwasser.Thermal energy is mainly used in laundries for the following purposes required: 1. On washing machines for heating up washing liquors and rinsing water.
2. An Trockenmaschinen zur Trocknung von Wäsche im erhitzten Luftstrom.2. On drying machines for drying laundry in a heated air stream.
3. An Mangeln und Plättpressen zur Kontakttrocknung und Glättung von Wäschestücken.3. On mangles and flattening presses for contact drying and smoothing of Laundry items.
Die den Maschinen aigeführte Wärmeenergie geht restlos verloren und belastet darüber hinaus die Umwelt.The heat energy fed to the machines is completely lost and It also pollutes the environment.
Die aus den Waschmaschinen abfließende verbrauchte Waschlauge darf wegen ihrer Temperatur von 60 bis 900C nicht direkt in die Kanalisation abgeführt werden. Sie muß daher zur Temperatursenkung mit Frischwasser vermischt werden, was eine weitere Kostenbelastung bedeutet.The used detergent solution flowing out of the washing machines may not discharged directly into the sewage system because of their temperature of 60 to 900C will. It must therefore be mixed with fresh water to lower the temperature, what means a further cost burden.
Die feuchte Abluft der Trockenmaschinen sowie der Mangeln und Plättpressen wird ins Freie geblasen, wodurch die gesamte zugeführte Wärme verlorengeht. Es ist daher erwünscht, einen möglichst großen Anteil der anfallenden Abwärme zurückzugewinnen, um damit den Verbrauch an Wärmeenergie zu senken.The moist exhaust air from the drying machines as well as the ironers and flattening presses is blown into the open air, which means that all the heat supplied is lost. It is therefore, it is desirable to recover as large a proportion of the waste heat as possible, in order to reduce the consumption of thermal energy.
Zur Rückgewinnung und Verwertung von Abwärme sind bereits eine Anzahl von Vorschlägen bekannt, die sich jedoch vornehmlich auf die Wärmerückgewinnung an den einzelnen Maschinen beschränken.There are already a number for the recovery and utilization of waste heat known of proposals that focus primarily on heat recovery on the individual machines.
Die Wärmerückgewinnung aus der Abwärme der Trockenmaschinen ist wegen des niedrigen Temperaturniveaus (ca. 350C) ziemlich aufwendig. Zur Vorwärmung der Zuluft zum Trockner durch die Abluft über einen Wärmeübertrager sind, wegen der geringen Temperaturdifferenz und den niedrigen Wärmeübergangswerten, sehr große Wärmeübertragungsflächen notwendig. Auch bei dei bereits vorgeschlagenen Einsatz einer Wärmepumpe wird an den erforderlichen Wärmeübertragungsflächen nichts geändert. Wenn auch das höhere Temperaturniveau der zurückgewonnenen Wärmeenergie vorteilhaft ist, lassen die hohen Investitionskosten für die Wärmepumpe diese Lösung jedoch von vornherein unwirtschaftlich erscheinen. Ähnliche Verhältnisse liegen bei der Abwärmeausnutzung der Mangeln und Plättpressen vor.The heat recovery from the waste heat of the drying machines is because of The low temperature level (approx. 350C) is quite expensive. To preheat the Air is supplied to the dryer through the exhaust air via a heat exchanger, because of the low temperature difference and the low heat transfer values, very large Heat transfer surfaces necessary. Even with the ones already proposed mission of a heat pump, nothing is changed in terms of the required heat transfer surfaces. Even if the higher temperature level of the recovered thermal energy is advantageous is, the high investment costs for the heat pump leave this solution appear uneconomical from the outset. Similar relationships exist with the Waste heat utilization of the ironers and flattening presses.
Bei den Waschmaschinen ergibt sich, entsprechend dem Programmverlauf, ein stoßweiser Abwärmeanfall durch verbrauchte Lauge und warmes Spülwasser. Wegen der verhältnismäßig hohen Temperaturen werden für den Wärmeübertrager zur Erwärmung des Frischwassers nur kleine Wärmeübertragungsflächen benötigt, doch ergeben sich hierbei Probleme durch die Verschmutzung der Heizflächen. Es können daher nur speziell für diesen Zweck ausgebildete Wärmeübertrager eingesetzt werden.In the case of the washing machines, depending on the course of the program, an intermittent accumulation of waste heat from used lye and warm rinse water. Because the relatively high temperatures are used to heat the heat exchanger of the fresh water only requires small heat transfer surfaces, but result problems caused by soiling of the heating surfaces. It can therefore only be specifically heat exchangers designed for this purpose can be used.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, die geschilderten Nachteile bekannter Vorrichtungen zu vermeiden und darüber hinaus alle Abwärmequellen eines Wäschereibetriebes in einem gemeinsamen Wärmerückgewinnungssystem zusammenzufassen.The invention has set itself the task of addressing the disadvantages outlined known devices to avoid and, moreover, all waste heat sources one Summarize laundry operations in a common heat recovery system.
Die Aufgabe wird durch das nachstehend beschriebene Verfahren mit den dazugehörigen Vorrichtungen gelöst.The task is accomplished using the procedure described below the associated devices solved.
Die Abluft der Wäschetrockner, Heißmangeln und Plättpressen wird gemeinsam einem direktwirkenden Mischwärmeübertrager zugeführt, in dem der Abluft die fühlbare Wärme und die Kondensationswärme des mitgeführten Wasserdampfes entzogen und auf das im Gegenstrom rieselnde Frischwasser übertragen wird. Die direkte Ubertragung der Wärme an das Wasser ist besonders wirkungsvoll und wirtschaftlich. Das auf diese Weise vorgewärmte Wasser wird in einem Zwischenbehälter gesammelt und danach durch einen Wärmeübertrager gefördert, in dem das Wasser im Gegenstrom durch die heißte Ablauge der Waschmaschinen weiter aufgeheizt wird. Um einen Stoßbetrieb zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die heißen Abwässer der Waschmaschinen in einem Behälter zu sammeln, aus dem das heiße Abwasser kontinuierlich durch den Wärmeübertrager gepumpt wird. Das erwärmte Brauchwasser wird in einem Speicher gesammelt, in dem es zur Beschickung der Waschmaschinen zur Verfügung steht. Durch die beschriebene Rückgewinnung der Abwärme wird nicht nur eine Ersparnis an zuzuführender Heizenergie erreicht, sondern durch die geringere Aufheizzeit auch eine Erhöhung der Durchsatzleistung der Waschmaschinen erzielt.The exhaust air from the tumble dryers, hot ironers and flattening presses is shared fed to a direct-acting mixed heat exchanger in which the exhaust air contains the sensible Heat and the heat of condensation of the entrained water vapor withdrawn and on the fresh water trickling in countercurrent is transferred. The direct transmission the heat to the water is particularly effective and economical. That on this Way preheated water is collected in an intermediate container and then through promoted a heat exchanger in which the water was heated in countercurrent through the Waste liquor from the washing machine is further heated. To avoid bursty operation, it is advisable to collect the hot waste water from the washing machines in a container, from which the hot wastewater is continuously pumped through the heat exchanger. The heated process water is collected in a storage tank, where it is fed the washing machine is available. Through the described recovery of the Waste heat not only saves heating energy to be supplied, but also The shorter heating-up time also increases the throughput of the washing machines achieved.
Die Erfindung wird anhand der Fig. 1, in der der Erfindungsgegenstand beispielhaft und rein schematisch dargestellt ist, näher beschrieben.The invention is based on FIG. 1, in which the subject matter of the invention is illustrated by way of example and purely schematically, described in more detail.
Die feuchte Abluft der Bügelmaschinen und Plättpressen (lo) wird vom Gebläse (11) angesaugt und zusammen mit der Abluft (13) der Wäschetrockner (12) über die Leitung (14) in den Riesel-Wärmeübertrager (1) gefördert. Die warme, feuchte Abluft wird hier im Gegenstrom zum Frischwasser, das an den Einbauten (2) (Füllkörper, Rieselhorden usw.) herabrieselt, abgekühlt, wobei sich das Frischwasser erwärmt. Das Frischwasser wird über die Leitung (5) und die Verteilungseinrichtung (4) eingespeist.The moist exhaust air from the ironing machines and flattening presses (lo) is taken from the Blower (11) sucked in and together with the exhaust air (13) the laundry dryer (12) conveyed via line (14) into the trickle heat exchanger (1). The heat, Moist exhaust air is here in countercurrent to the fresh water, which at the internals (2) (Filling material, trickle trays, etc.) trickled down, cooled down, with the fresh water warmed up. The fresh water is supplied via line (5) and the distribution device (4) fed.
Die abgekühlte Fortluft wird über den Sprühabscheider (3) ins Freie geblasen. Um die Ablufttemperatur optimal auszunutzen, wird die Aufwärmetemperatur des Frischwassers über eine Temperaturdifferenz-Regelung gesteuert. Durch die Temperaturfühler (8) - im Abluftstrom - und (9) - im Frischwasser -wird eine wählbare Temperaturdifferenz (beispielsweise 30C) über den Regler (7) eingehalten. Steigt beispielsweise die Ablufttemperatur bei (8) an, wird durch den Regler (7) über das Regelventil (6) der Frischwasserzulauf erhöht. Dadurch wird sichergestellt, daß der Frischwasserzufluß optimal an den zur Verfügung stehenden Abluftstrom angepaßt wird.The cooled exhaust air is released into the open via the spray separator (3) blown. In order to make optimal use of the exhaust air temperature, the warm-up temperature of the fresh water controlled by a temperature difference control. Through the temperature sensor (8) - in the exhaust air flow - and (9) - in the fresh water - becomes a selectable temperature difference (e.g. 30C) via the controller (7). For example, if the Exhaust air temperature at (8), is controlled by the controller (7) via the control valve (6) the fresh water supply increases. This ensures that the fresh water inflow is optimally adapted to the available exhaust air flow.
Das vorgewärmte Frischwasser fließt durch die Leitung (15) in den Zwischenbehälter (16) mit der überlaufsicherung (17).The preheated fresh water flows through line (15) into the Intermediate container (16) with the overflow protection (17).
Von der Pumpe (19) wird das Wasser weiter über die Leitung (20) und (21) zum Warmwasserspeicher (18) gefördert. Der Speicher steht somit ständig unter dem Pumpendruck, wodurch über die Leitung (24) das Warmwasser gezapft werden kann und zur Verwendungsstelle gedrückt wird. Zur weiteren Erwärmung des vorgewärmten Wassers wird diesen von der Pumpe (23) entweder über die Leitung (20) aus dem Zwischenbehälter (16) oder die Leitung (21) aus dem Warmwasserspeicher (18) angesaugt und durch die Rohre (36) des Wärmeübertragers (37) gefördert.From the pump (19) the water is passed on via line (20) and (21) promoted to the hot water tank (18). The memory is therefore constantly under the pump pressure, whereby the hot water can be tapped via the line (24) and is pressed to the point of use. For further heating of the preheated Water is this from the pump (23) either via the line (20) from the intermediate container (16) or the line (21) sucked in from the hot water tank (18) and through the Pipes (36) of the heat exchanger (37) promoted.
Dieser Wärmeübertrager kann von beliebiger Konstruktion sein, wenn sichergestellt ist, daß er leicht zu reinigen ist. Das durch die Rohre (36) fließende Frischwasser wird im Gegenstrom zur, bei (34) abfließenden, heißen Ablaufe der Waschmaschinen (32) aufgewärmt und durch die Leitung (25) in den Warmwasserspeicher (18) gefördert. Von hier wird das Warmwasser bei Bedarf über die Leitung (24) zu den Verbrauchern (Waschmaschinen) (32) gelietet. Die Wasserzufuhr zum Wärmeübertrager (37) wird durch den Temperaturdifferenz-Regler (35) über das Regelventil (27) gesteuert. Das Ventil wird nur geöffnet, wenn die Temperatur am Fühler (33) in der Leitung (34). höher ist als am Fühler (26) in der Leitung (25). Dadurch wird sichergestellt, daß nur die mit hoher Temperatur aus der Waschmaschine abfließenden abwässer im Wärmeübertrager wirksam werden. Bei mehreren Waschmaschinen ist es zweckmäßig, die heißen Abwässer in einem Behälter zu sammeln und danach durch den Wärmeübertrager zu pumpen.This heat exchanger can be of any design, if it is ensured that it is easy to clean. That flowing through the tubes (36) Fresh water is countercurrent to the hot drains of the washing machines flowing off at (34) (32) warmed up and conveyed through the line (25) into the hot water tank (18). From here, the hot water is supplied to the consumers via line (24) if required (Washing machines) (32) rented. The water supply to the heat exchanger (37) is through the temperature difference controller (35) is controlled via the control valve (27). The valve is only opened when the temperature at the sensor (33) in the line (34). higher is than at the sensor (26) in the line (25). This ensures that only the wastewater flowing out of the washing machine at a high temperature in the heat exchanger be effective. If there are several washing machines, it is advisable to remove the hot waste water to collect in a container and then pump through the heat exchanger.
Hierdurch ist ein kontinuierlicher Betrieb des Wärmeübertragers zu erreichen.This enables continuous operation of the heat exchanger reach.
Da durch das vorgewärmte Wasser aus dem Behälter (16) das heiße Abwasser der Waschmaschinen (32) nicht genügend tief abgekühlt werden kann, wird das Abwasser im unteren Teil des Wärmeübertragers (37), oder in einem separaten Wärmeübertrager, durch Frischwasser weiter abgekühlt. Das Frischwasser strömt durch die Rohre (38) des Wärmeübertragers und wird durch die Leitung (22) zum Zwischenbehälter (16) gefördert. Durch den Temperaturdifferenz-Regler (31) mit den Temperaturfühlern (29) und (28) wird nur dann Frischwasser über das Regelventil (30) eingespeist, wenn die Temperatur am Fühler (28) über der Frischwassertemperatur liegt. Das abgekühlte Wasser der Waschmaschinen wird durch die Leitung (39) in die Kanalisation abgelassen.Since the preheated water from the container (16), the hot waste water the washing machine (32) cannot be cooled down sufficiently deeply, the waste water becomes in the lower part of the heat exchanger (37), or in a separate heat exchanger, further cooled by fresh water. The fresh water flows through the Pipes (38) of the heat exchanger and is through the line (22) to the intermediate container (16) funded. By the temperature difference controller (31) with the temperature sensors (29) and (28) fresh water is only fed in via the control valve (30), if the temperature at the sensor (28) is above the fresh water temperature. The cooled down Water from the washing machines is drained into the sewage system through pipe (39).
Die vorstehend beschriebene Erfindung ist nicht auf die Merkmale des dargestellten Ausführungsbeispiels beschränkt, vielmehr können Änderungen vorgenommen werden, ohne daß dadurch vom ursprünglichen Patentanspruch abgewichen wird.The invention described above is not limited to the features of the Embodiment shown is limited, but changes can be made without deviating from the original claim.
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1981
- 1981-03-25 DE DE19813111680 patent/DE3111680A1/en not_active Withdrawn
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