DE3228124A1 - Kuehlvorrichtung mit abwaermenutzung zur kuehlung der kuehlwalzen, farbreiber und oelkuehler von rotationsdruckmaschinen - Google Patents

Kuehlvorrichtung mit abwaermenutzung zur kuehlung der kuehlwalzen, farbreiber und oelkuehler von rotationsdruckmaschinen

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Description

P. 5722/Nl/Ma Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft, Winterthur (Schweiz)
Kühlvorrichtung mit Abwärmenutzung zur Kühlung der Kühlwalzen, Farbreiber und Oelkühler von Rotationsdruckmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zur Kühlung der Kühlwalzen, Farbreiber und Oelkühler von Rotationsdruckmaschinen, mit einer Kältemaschine, welche zwei Kondensatorteile für Normal- und Wärmepumpenbetrieb und einen Verdampferteil aufweist, wobei dem letzteren ein Niedertemperatur-Kühlkreislauf mit einem Speicher für Kühlwasser zugeordnet ist.
Für den eingangs genannten Kühlzweck wird üblicherweise Frischwasser mit einer Temperatur von ca. 12°C oder z.B. mittels Kältemaschine gekühltes Kühlwasser gleicher Temperatur eingesetzt. In sämtlichen Fällen steht für alle Verbrauchergruppen lediglich Kühlwasser mit einem einzigen Temperaturniveau zur Verfügung. Die Abwärme wird ganzjährig ohne Nutzung an die Umgebung abgeführt.
Dieser Stand der Technik weist den Nachteil auf, dass die Kühlung mit einem verhältnismässig hohen Kostenaufwand verbunden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kühlvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit welcher die
Kühlung wesentlich kostengünstiger bewerkstelligt und die Gebäudeheizung entlastet werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Niedertemperatur-Kühlkreislauf ein Kühlturmkreislauf für eine höhere Temperatur zugeordnet ist, derart, dass bei einer entsprechenden Aussentemperatur die gesamte Kühlleistung durch den Kühlturmkreislauf gewährleistet ist.
Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass nur ein verhältnismässig geringer Teil, und zwar ca. 10 -■ 20 % des Kältebedarfs mit maschinell gekühltem Kühlwasser von ca. 12 C gedeckt werden muss, während der weitaus grössere Teil jedoch durch Kühlwasser mit einer Temperatur bis zu ca. 27°C gedeckt werden kann. Es lässt sich somit erreichen, dass die Leistung der Kältemaschine gegenüber dem bisherigen Stand der Technik um 80 - 90 % reduziert werden kann, mit entsprechend verringertem Maschinenaufwand und Bedarf an Antriebsenergie.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann der Kondensatorteil dem Kühlturmkreislauf aufgeschaltet sein. Hierdurch lässt sich auf einfache Art die Abwärme der Kältemaschine bei Ni'chtheizbetrieb eliminieren.
Weiter kann bei entsprechender Umgebungs- und Raumtemperatur der entladene bzw. erwärmte Kaltwasserspeicher während und ausserhalb der Kühlzeit als Wärmequelle und die Kältemaschine mit dem zweiten Kondensator als Wärmepumpe herangezogen werden, um die Gebäudeheizung zu entlasten.
Ferner kann die Aufladung des Kaltwasserspeichers bei entsprechender Umgebungstemperatur durch den Kühlturm-
kreislauf gewährleistet sein. Hierdurch lässt sich eine zusätzliche Energieeinsparung erzielen.
Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit nachstehender Zeichnung, deren einzige Figur den schematischen Aufbau der Kühlvorrichtung zeigt.
Eine Kältemaschine 10 weist einen Verdampfer 12, einen durch einen Motor 14 angetriebenen Verdichter 16, einen Kondensator 18 sowie einen Heizkondensator 98 und ein Drosselventil 20 auf. Der Verdampfer 12 ist über eine ein Expansionsgefäss 22 und eine Pumpe 24 aufweisende Leitung 26 sowie über eine Leitung 28 mit einem Wasserspeicher 30 verbunden, welcher über eine eine Pumpe 32 und ein durch einen Stellmotor 34 betätigtes Ventil 36 aufweisende Leitung 38 sowie über eine Leitung 40 mit der z.B. Kühlwalzen enthaltenden Verbrauchergruppe 42 einen Niedertemperatur-Kühlkreislauf bildet.
Der Kondensator 18 der Kältemaschine 10 ist über eine ein Ventil 44 aufweisende Leitung 46 sowie über eine Leitung 48 mit einer beispielsweise Oelkühler, Farbwerke oder Kühlwalzen aufweisenden Verbrauchergruppe 50 verbunden, wobei das Ventil 44 durch einen Stellmotor 45 betätigbar ist. Den Leitungen 46, 48 ist ein aus einer Leitung 52, einem beispielsweise geschlossenen Kühlturm &S, und einer ein Expansionsgefäss 56 sowie eine Pumpe aufweisenden Leitung 55 bestehender Kühlturmkreislauf zugeschaltet, welcher auch einen Stadtwasseranschluss 60 bzw. einen entsprechenden Ablauf 62 aufweist. {.Die Leitungen 48 und 40 sind über eine ein Ventil 63 aufweisende Leitung 64, die Leitungen 46 und 38 über eine ein Ventil 66 aufweisende Leitung 68 miteinander verbunden. Auch die Ventile 63, 66 werden durch den Stellmotor 34 betätigt« Bei offenem Kühlturm 54 entfällt das Expansions-
gefäss.56.
Der Speicher 30 ist über einen Kreislauf 96 mit Ventilen 90 und 94 mit der Kühlturmrücklaufleitung 52 verbunden. Zwischen den Anschlusspunkten ist das Ventil 92 eingebaut, das durch einen Stellmotor 88 betätigbar ist. Der Heizkondensator 98 ist über einen eine Pumpe 102 aufweisenden Kreislauf 100 mit der Gebäudeheizung 104 verbunden.
Zur Steuerung der Vorrichtung dient ein Steuergerät 70, welches über Signalleitungen 72, 112 mit einem Umgebungstemperaturfühler 74 und einem Raumtemperaturfühler 110 verbunden ist. Ueber Signalleitungen 76, 78, 80, 108 ist das Steuergerät 70 mit den Pumpen 32, 34, 58 und 102; über die Signalleitungen 82, 84, 86, 106 mit den Stellmotoren 34, 45, 88 sowie dem Motor 14 des Verdichters verbunden.
Für ein erstes Betriebsbeispiel der Vorrichtung wird angenommen, dass die Verbrauchergruppe 42 mit einer Temperatur von ca. 12°C und die Verbrauchergruppe 50 mit einer Temperatur von ca. 27°C betrieben wird, bei einer
Umgebungstemperatur von ca. 300C. In diesem Fall sind die Ventile 36, 44, 92 geöffnet und die Ventile 63, 66, 90, 94 geschlossen; der Motor 14 und die Pumpen 24, 32, 58 sind in Betrieb. Der Wasserspeicher 30 wird durch die Kältemaschine 10 geladen und über die Pumpe 32 bzw. die
Leitungen 38, 40 erfolgt eine Zirkulation von Kühlwasser mit einer Temperatur von ca. 12°C zwischen dem Wasserspeicher 30 und der Verbrauchergruppe 42. Entsprechend erfolgt eine Zirkulation von Kühlwasser mit einer Temperatur von ca. 27°C über die Pumpe 58 zwischen dem Kühlturm 54 und der Verbrauchergruppe 50 bzw. dem Kondensator 18.
Für ein zweites Betriebsbeispiel wird angenommen, dass
di.e Umgebungstemperatur beim Temperaturfühler 74 unter ca. 60C liegt. In diesem Fall wird der Niedertemperatur-Kreislauf 30, 32, 38, 36, 42, 40 ausgeschaltet durch Abschalten des Motors 14 sowie der Pumpen 24, 32 und durch Einschalten des Stellmotors 34 das Ventil 36 geschlossen und die Ventile 63, 66 geöffnet. Ferner wird auch das Ventil 44 durch Einschalten des Stellmotors 45 geschlossen, während die Pumpe 58 in Betrieb bleibt. Ueber die Leitungen 64, 48 bzw. 68, 46 werden nunmehr beide Verbrauchergruppen 42, 50 über den Kühlturmkreislauf 52, 54, 55, 56, 58 mit Kühlwasser versorgt.
Für ein drittes Betriebsbeispiel mit Abwärmenutzung wird angenommen, dass die Voraussetzungen und Funktionsabläufe des zweiten Betriebsbeispiels vorliegen, aber zusätzlich beim Raumtemperaturfühler 110 eine Temperatur unter 1§°6 vorliegt. In diesem Fall bleiben der Motor 14 sowie die Pumpe 24 in Betrieb und die Pumpe 102, welche die Zirkulation von Heizwasser über den Kondensator 98 bewirkt, wird in Betrieb genommen. Ferner wird durch Einschalten des Stellmotors 88 das Ventil 92 geschlossen und die Ventile 90 und 94 geöffnet, so dass der Speicher 30 an den Kühlturmrücklauf 52 angeschlossen ist. Der Wasserspeicher 30 wird durch die Kältemaschine 10, die jetzt als Wärmepumpe arbeitet, entladen.
Es versteht sich, dass der Wasserspeicher 30 bei entsprechender Umgebungstemperatur und bei Raumtemperaturen über ca. 15°C auch durch den Kühlturmkreislauf aufgeladen werden kann.
ferner
Es versteht sich/, dass dem Wasserspeicher 30 bei entsprechender Raumtemperatur und Betrieb der Wärmepumpe auch ausserhalb des Kühlbetriebes, also nachts und an Wochenenden, Wärme entzogen und an den Heizkreislauf abgegeben werden kann.

Claims (1)

  1. P atentansprüche
    1. Kühlvorrichtung mit Abwärmenutzung zur Kühlung der Kühlwalzen, Farbreiber und Oelkühler von Rotationsdruckmaschinen, mit einer Kältemaschine, welche zwei Kondensatorteile für Normal- und Wärmepumpenbetrieb und einen Verdampferteil aufweist, wobei dem letzteren ein Niedertemperatur-Kühlkreislauf mit einem Speicher für Kühlwasser zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , dass dem Niedertemperatur-Kühlkreislauf (30, 32, 38, 36, 42, 40) ein Kühlturmkreislauf (52, 54, 55, 56, 58) für eine höhere Temperatur zugeordnet ist, derart, dass bei einer entsprechenden Aussentemperatur die gesamte Kühlleistung durch den Kühlturmkreislauf (52, 54, 55, 56, 58) gewährleistet ist.
    2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensatorteil (18) dem Kühlturmkreislauf (52, 54, 55, 56, 58) aufgeschaltet ist.
    3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufladung des WasserSpeichers (30) bei entsprechender Umgebungstemperatur durch den Kühlturmkreislauf (52, 54, 55, 56, 58) gewährleistet ist.
    4. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei entsprechender Umgebungstemperatur und Raumtemperatur ein Betrieb des entladenen bzw. erwärmten Wasserspeichers (30) mit dem Kreislauf (88, 90, 92, 94,
    96) während und ausserhalb der Kühlzeit als Wärmequelle und der Kältemaschine (10) mit dem Verdampfer'(12), dem Motor (14) und dem Heizkondensator (98) als Wärmepumpe gewährleistet ist, um die Gebäudeheizung mit dem Verbraucherkreislauf (100, 102, 104) zu entlasten.
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