DE4436746A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln einer Warenbahn mit Vakuum - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behand­ lung einer Warenbahn, insbesondere zum Waschen ei­ ner Textilbahn, mit einem Vakuum, wobei das aufge­ heizte Behandlungsmedium aus der Behandlungszone abgezogen, das darin befindliche Gas abgetrennt und die verbleibende Flüssigkeit in die Behand­ lungszone zurückgeführt wird.

Mit derartigen Verfahren wird die Warenbahn durch die aufgeheizte Waschflüssigkeit einer Waschma­ schine geführt. Das sich innerhalb der Waschma­ schine bildende Gas-Wasser-Gemisch wird nach außen abgeführt und sodann in eine gasförmige und eine flüssige Phase getrennt. Die flüssige Phase wird in die Waschmaschine zurückgeführt. Die heiße Gasphase wird ungenutzt abgeleitet. Die hiermit abgeführte Wärmeenergie geht der Waschflüssigkeit in der Waschmaschine verloren, was eine starke Abkühlung der Waschflüssigkeit mit einem hohen Energieverlust bedeutet. Die ins Freie abgeleitete Gasphase belastet die Umwelt. Beim Absaugen der Flüssigkeit mittels eines Vakuums wird ein Teil der Flüssigkeit durch die Verringerung des Druckes im Vakuum und des damit verbundenen Absenken des Siede­ punktes in die gasförmige Phase überführt und gelangt mit der darin befindlichen Energie mit der übrigen Gasphase ungenutzt in die Atmosphäre. Bisher war es nicht möglich, die im Gas befind­ liche Energie mit einfachsten Mitteln nutzbar zu machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Nachteile der bekannten Einrichtungen zu ver­ meiden, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen die aufgewandte Energie nahezu vollständig zurückgewonnen und die Behand­ lungswirkung verbessert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Be­ handlungsmedium in Gas und Flüssigkeit getrennt wird, daß die Flüssigkeit abgezogen und in die Behandlungszone zurück gepumpt wird, daß das Gas über einen Vakuumerzeuger geleitet und sodann in die Behandlungszone zurückgeführt wird.

Mit diesem Verfahren wird die heiße Flüssigkeit mit ihrem gesamten Wärmeinhalt nahezu verlustfrei in die Behandlungszone zurückgeführt. Für den Va­ kuumerzeuger ist eine zusätzliche Energie aufzu­ wenden, z. B. die installierte Antriebsleistung des Motors, die zwischen 10 und 50 kW liegt. Infolge dieser Zusatzenergie wird die gasförmige Phase im Vakuumerzeuger aufgrund der Reibungsverluste weiter aufgeheizt. Die Rückführung des zusätzlich aufge­ heizten Gases verbessert nicht nur die Energiebilanz, sie hat auch eine verbesserte Behandlungswirkung zur Folge. Das in die Behandlungszone eingeführte heiße Gas erzeugt dort eine starke Turbulenz, insbesondere dann, wenn das Gas direkt in das Behandlungsmedium eingeleitet wird. Bei einer Waschmaschine bedeutet dies eine wesentlich bessere Waschwirkung.

Um die Energiebilanz weiter zu verbessern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das aus dem Vakuumerzeuger abgezogene Gas ganz oder teilweise in microfein verteilter Form in einen mit Wasser­ zulauf versehenen Wärmetauscher eingeleitet und die hierbei anfallende heiße Flüssigkeit ganz oder teilweise einem Verbraucher zugeführt, oder ganz oder teilweise in die Behandlungszone einge­ leitet und die entstehende Abluft ganz oder teil­ weise ins Freie geführt wird.

Bei der Behandlung der Warenbahn geht ein Teil des Behandlungsmediums verloren. Dieser Verlust muß durch Zugabe eines frischen Mediums, z. B. frisches Waschwasser, ersetzt werden. Das abgezweigte heiße Gas wird in feinstverteilter Form in das Flüssig­ keitsbad des Wärmetauschers oder direkt in das Be­ handlungsmedium eingeleitet. Die im Gas enthaltende Wärme wird nahezu vollständig an das flüssige Medium abgegeben, in die Behandlungszone eingeleitet oder einem anderen Verbraucher zugeführt. Die verbleibende, weitgehend abgekühlte Luft kann bedenkenlos ins Freie geführt werden. Sie kann auch ganz oder teilweise in die Behandlungszone geführt werden.

Zur Vermeidung einer Lärmbelästigung wird das aus dem Vakuumerzeuger abgezogene Gas durch einen Schalldämpfer geführt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geht von einer Behandlungsmaschine zum Behandeln einer Warenbahn aus, die über Rollen und durch die mit einem aufgeheizten Behandlungsmedium ver­ sehene Behandlungsmaschine führbar ist, wobei das entstehende Gas-Flüssigkeits-Gemisch abgezogen und getrennt wird. Das Neue und Erfinderische wird darin gesehen, daß zum Abzug des Gas-Flüssigkeits- Gemisches eine Leitung mit einem Zyklon od. dgl. verbunden ist, der im Kopf mit einer Gasabzugsleit­ ung und im Boden mit einer Flüssigkeitsleitung versehen ist, wobei die Gasabzugsleitung mit einem Vakuumerzeuger und die mit einer Pumpe versehene Flüssigkeitsleitung mit der Behandlungsmaschine verbunden sind, und daß zwischen dem Vakuumerzeuger und der Behandlungsmaschine eine Gasrückführleitung angeordnet ist.

Die Gasrückführleitung kann aufgeteilt sein, so daß ein Teil des Gases direkt in das Behandlungsmedium und der übrige Anteil oberhalb des Behandlungsme­ diums in die Behandlungsmaschine geführt wird.

Eine weitere erfinderische Maßnahme besteht darin, daß von der vom Vakuumerzeuger kommenden Gasrück­ führleitung eine Zweigleitung abgeht, die in den Bereich des Bodens eines mit Frischwasser-Zulauf versehenen Wärmetauschers mit einer Verteilerplat­ te mit microfeinen Öffnungen eingeführt ist, daß im Bereich der Verteilerplatte eine Abzugsleitung für heiße Flüssigkeit und oberhalb der Verteilerplatte eine ins Freie geführte Abluftleitung vorgesehen sind.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das er­ findungsgemäße Verfahren in einfachster Weise durch­ zuführen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nach­ folgend näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Fließschema,

Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung,

Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung.

Eine Warenbahn 1 wird über Rollen 2 und 3 durch eine Waschmaschine 4 geführt und mit der darin befindlichen, aufgeheizten Waschflüssigkeit 5 ge­ waschen. Die Heizeinrichtung ist nicht dargestellt. Das entstehende Gas-Wasser-Gemisch wird über eine Leitung 6 mittels Vakuum von der Warenbahn 1 abgezo­ gen und tangential in einen Zyklon 4 eingeleitet. Hier wird das Gas vom Wasser getrennt. Das abgetrennte Wasser wird über einen Bodenstutzen 8 aus dem Zyklon 7 abgezogen und mittels einer Leitung 9 mit Pumpe 10 in die Waschmaschine 4 zurückgeführt. Im Bedarfsfall kann ein Teil des abgetrennten Wassers einem weiteren Verbraucher zugeführt werden. Dazu ist eine Zweigleitung 11, sowie Ventile 12 und 13 vorgesehen. Das im Zyklon 7 vom Wasser getrennte Gas wird über einen Kopfstutzen 14 aus dem Zyklon 7 abgezogen und mittels einer Leitung 15 in einen Vakuumerzeuger 16 mit Antrieb 17 eingeleitet. Das hier zusätzlich aufgeheizte Gas wird über eine Gasrückführleitung 18, im Bedarfsfall mit einem Schalldämpfer 19, in die Waschmaschine 4 zurückge­ führt.

Gemäß Fig. 2 wird ein Teil oder das gesamte im Vakuumerzeuger 16 aufgeheizte Gas über eine Leit­ ung 20 in den Bereich des Bodens eines mit Wasser gefüllten Wärmetauschers 21 eingeführt. Das über den Wärmetauscher-Boden verlaufende Rohr 20a ist mit Ausströmdüsen 20b versehen. Ventile 26 und 27 lassen eine geregelte Verteilung zu. Das Wasser, z. B. Frisch­ wasser, wird über eine Leitung 22 mit Ventil 31 in den Wärmetauscher 21 eingeleitet. Eine Verteilerplatte 23 mit microfeinen Öffnungen sorgt für eine Feinstver­ teilung des Gases mit dem Frischwasser, mit einem opti­ malen Wärmeübergang vom Gas auf das Frischwasser. Das aufgeheizte Wasser wird mittels einer Leitung 24 entweder in die Leitung 9 zwischen Zyklon 7 und der Pumpe 10, oder direkt in die Waschmaschine 4, oder zu einem anderen Verbraucher geführt. Auch kann das heiße Wasser mit der rückgeführten Flüssigkeit ganz oder teilweise über die Zweigleitung 11 einem anderen Verbraucher zugeführt werden. Mittels der Leitung 25 wird vorhandene Abluft ins Freie geführt. Auch kann die Abluft über eine Leitung 28 in die Gasrückführleitung 18 eingeleitet werden. Ventile 29 und 30 sorgen für eine entsprechende Verteilung.

Fig. 3 zeigt eine weitere Aufteilung der Gasrückführ­ leitung 18. Auch hier ist eine Zweigleitung 20 vorge­ sehen, die mit einem perforierten Rohr 20a direkt in das Behandlungsmedium 5 innerhalb der Waschmaschine 4 eingeführt ist. Ventile 26 und 27 sorgen für eine geregelte Aufteilung.

Bei geschlossenen Ventilen 27 und 29 und geöffne­ tem Ventil 26 wird das den Vakuumerzeuger 16 ver­ lassende Gas vollständig in die Waschmaschine 4 bzw. in das Behandlungsmedium 5 zurückgeführt. Bei geschlossenem Ventil 26 und geöffnetem Ventil 27 wird das Gas vollständig in den Wärmetauscher 21 bzw. in den oberen Teil der Waschmaschine 4 einge­ leitet. Die Ventile 26 und 27 können derart einge­ regelt werden, daß Teile des Gases in die Wasch­ maschine 4 bzw. in den Wärmetauscher 21 eingeleitet werden. Bei geöffnetem Ventil 30 und geschlossenem Ventil 29 wird die Abluft vollständig ins Freie geleitet. Bei geöffnetem Ventil 29 und geschlossenem Ventil 30 wird die gesamte Abluft in die Gasrückführ­ leitung 18 eingeleitet. Die Abluft kann auch bei entsprechender Einregelung der Ventile 29, 30 teil­ weise über die Leitung 25 und 28 abgeführt werden.

Claims (11)

1. Verfahren zur Behandlung einer Warenbahn, insbesondere zum Waschen einer Textilbahn, mit einem Vakuum, wobei das aufgeheizte Behandlungs­ medium aus der Behandlungszone abgezogen, das darin befindliche Gas abgetrennt und die ver­ bleibende Behandlungsflüssigkeit in die Behand­ lungszone zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmedium in Gas und Flüssigkeit ge­ trennt wird, daß die abgezogene Flüssigkeit in die Behandlungszone zurückgepumpt wird, daß das Gas über einen Vakuumerzeuger geleitet und sodann in die Behandlungszone zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das aus dem Vakuumerzeuger abgezogene Gas ganz oder teilweise in das Behandlungsmedium der Behandlungszone eingeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das aus dem Vakuumerzeuger abgezo­ gene Gas ganz oder teilweise in einen mit Wasser­ zulauf versehenen Wärmetauscher eingeleitet und die hierbei anfallende heiße Flüssigkeit ganz oder teilweise einem Verbraucher zugeführt, oder ganz oder teilweise in die Behandlungszone eingeleitet und die entstehende Abluft ganz oder teilweise ins Freie geführt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Vakuumerzeuger ab­ gezogene Gas durch einen Schalldämpfer geführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, mit einer Behandlungs­ maschine, vorzugsweise mit einer Waschmaschine zum Behandeln einer Warenbahn, die über Rollen und durch die mit einem aufgeheizten Behandlungsmedium ver­ sehene Behandlungsmaschine führbar ist, wobei das entstehende Gas-Flüssigkeits-Gemisch von der Waren­ bahn abgezogen und getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abzug des Gas-Flüssigkeits-Gemisches eine Leit­ ung (6) mit einem Zyklon (7) oder einer anderen ge­ eigneten Einrichtung verbunden ist, der im Kopf (14) mit einer Gasabzugsleitung (15) und im Boden (8) mit einer Flüssigkeitsleitung (9) versehen ist, wobei die Gasabzugsleitung (15) mit einem Vakuumerzeuger (16) und die mit einer Pumpe (10) versehene Flüssig­ keitsleitung (9) mit der Behandlungsmaschine (4) verbunden sind, und daß zwischen dem Vakuumerzeuger (16) und der Behandlungsmaschine (4) eine Gasrück­ führungsleitung (18) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die in die Behandlungsmaschine (4) zurückge­ führte Gasrückführleitung (18) mit einer Zweigleitung (20) versehen und mittels eines perforierten Rohres (20a) in das Behandlungsmedium (5) geführt ist, wobei die Gasrückführleitung (18) oberhalb des Behandlungs­ mediums (5) in die Behandlungsmaschine (4) eingeführt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von der Gasrückführleitung (18) eine Zweigleitung (20) abgeht, die mittels eines perfo­ rierten Rohres (20a) in den Boden eines mit Frisch­ wasser-Zulauf (22) versehenen Wärmetauschers (21) mit einer Verteilerplatte (23) mit Öffnungen eingeführt ist, daß im Bereich der Verteilerplatte (23) eine Abzugsleitung (24) für heiße Flüssigkeit vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß oberhalb der Verteilerplatte (23) eine ins Freie geführte Abluftleitung (25) vor­ gesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verteilerplatte mit microfeinen Öffnungen versehen ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gasrückführleitung (18) mit einem Schalldämpfer (19) versehen ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (21) mit einer Abluftleitung (25) versehen ist, die über eine Zweigleitung (28) mit der Gasrückführ­ leitung (18) verbindbar ist.