EP0140090A1 - Process for the vapour degreasing of work pieces - Google Patents
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Definitions
- the invention is based on a method according to the preamble of the main claim.
- a solvent in the lower part of a bath tank, which can be evaporated by a heater.
- cooling coils on which the evaporated solvent condenses again.
- the steam area In the area between the liquid and the condensation zone is the steam area, in which the steam degreasing of workpieces takes place.
- the workpieces and the workpiece carriers are dipped into the steam zone relatively quickly in order to obtain the shortest possible cycle time.
- a measurement of the emission values, originating from the organic solvent showed that such systems have relatively high emission values, for example compared with the values which are obtained with pure immersion degreasing systems.
- the method according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the emission volume in the method according to the invention can be reduced by up to 80% compared to the method described above, the extent of the reduction depending on the ratio of the volumes of workpieces and workpiece carriers on the one hand and the displaced air volume on the other. Normally it can be assumed that the internal volume of workpieces and workpiece carriers is much smaller than the displaced air volume, so that the specified reduction in the emission volume, the calculation of which is based on practice, is entirely realistic.
- the condition specified in the main claim that the cooling capacity caused by the workpieces and workpiece carriers always remains lower than the heating used to evaporate the solvent performance, to adhere to the fact that the steam level present in the cooling zone area without entering workpieces is kept as constant as possible, that is, the immersion speed of workpieces and workpiece carriers is chosen so that this upper steam level does not change or changes very little.
- FIG. 1 An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and explained in more detail in the following description.
- the figure shows a section through a schematically illustrated steam degreasing system.
- the steam degreasing system consists of a bath tank 1 which has a heater 2 in its lower part and a cooling coil 3 forming a cooling zone in its upper part.
- the container 1 is filled to the level with the cleaning liquid, for example with tri.
- the cleaning liquid is evaporated, an upper vapor level 5 being formed in which the steam condenses on the cooling coils 3 through which coolant flows and is returned via the channel 6 into the lower part of the container with the liquid cleaning agent.
- the unit consisting of workpiece and workpiece carrier is designated by 7.
- the immersion speed is now set from a to b to c in such a way that the vapor level 5 practically does not change, in other words it is ensured that the immersion speed is reduced to such an extent that the cooling capacity due to workpieces and workpiece carriers 7 is always lower than the heating power used to evaporate the solvent, only in position b of 7 an air volume corresponding to the own volume is displaced from workpieces and workpiece carriers, in position c-this same volume is supplemented by supply air, while when moving out workpiece and workpiece carrier 7 in position e there is a corresponding volume of exhaust air which, when 7 is completely lifted out of the container 1 in position f, must be supplemented by corresponding supply air drive an exhaust air volume that corresponds to twice the own volume of workpieces and workpiece carriers.
- the workpiece carrier may only be immersed in the steam up to the axis of rotation, that in other words the axis of rotation and level 5 run at a height.
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei den bekannten Dampfentfettungsanlagen befindet sich im unteren Teil eines Badbehälters ein Lösemittel, das durch eine Heizung verdampft werden kann. Im oberen Bereich des Behälters befinden sich Kühlschlangen, an denen das verdampfte Lösungsmittel wieder kondensiert. Im Bereich zwischen der Flüssigkeit und der Kondensationszone befindet sich der Dampfbereich, in welchem die Dampfentfettung von Werkstücken stattfindet. Dabei werden die Werkstücke zusammen mit den Werkstückträgern verhältnismäßig rasch in die Dampfzone eingetaucht, um eine möglichst kurze Taktzeit zu erhalten. Eine Messung der Emissionswerte, von dem organischen Lösemittel herrührend, ergab, daß derartige Anlagen verhältnismäßig hohe Emissionswerte aufweisen, beispielsweise verglichen mit den Werten, die bei reinen Tauchentfettungsanlagen erhalten werden. Dies gilt besonders für Anlagen, die im Chargenbetrieb arbeiten und relativ große Chargen haben, das heißt, bei denen Werkstücke und Werkstückträger eine große Wärmeaufnahmefähigkeit und große Wärmeübergangsflächen aufweisen. Das rasche Eintauchen von Werkstück und Werkstückträger hat zur Folge, daß das sich im Bereich der Kühlzone befindende Dampfniveau durch ein Überangebot an Kühlfläche, das durch Werkstück und Werkstückträger eingebracht wird, sich nach unten in Richtung auf das Flüssigkeitsniveau zu bewegt. Dadurch entsteht in dem ursprünglichen Dampfraum ein Vakuum, das von oben belüftet wird. Der an Werkstück und Werkstückträger kondensierende Dampf erwärmt diese allmählich auf Dampftemperatur, wobei das Dampfniveau wiederum steigt, bis es im Bereich der Kühlzone angelangt ist. Hierdurch wird die zuvor eingeströmte Luft wieder verdrängt, enthält jetzt aber Lösungsmittel, wodurch die bei diesem Typ von Dampfentfettungsanlagen auftretenden Emissionen verursacht werden.The invention is based on a method according to the preamble of the main claim. In the known steam degreasing systems, there is a solvent in the lower part of a bath tank, which can be evaporated by a heater. In the upper area of the container there are cooling coils on which the evaporated solvent condenses again. In the area between the liquid and the condensation zone is the steam area, in which the steam degreasing of workpieces takes place. The workpieces and the workpiece carriers are dipped into the steam zone relatively quickly in order to obtain the shortest possible cycle time. A measurement of the emission values, originating from the organic solvent, showed that such systems have relatively high emission values, for example compared with the values which are obtained with pure immersion degreasing systems. This applies in particular to systems that work in batch mode and have relatively large batches, that is to say in which workpieces and workpiece carriers have a high heat absorption capacity and large heat transfer surfaces. The rapid immersion of the workpiece and workpiece carrier has the result that the vapor level located in the area of the cooling zone moves downwards towards the liquid level due to an excess supply of cooling surface which is introduced by the workpiece and workpiece carrier. This creates in the original steam room a vacuum that is ventilated from above. The steam condensing on the workpiece and workpiece carrier gradually heats them to steam temperature, the steam level rising again until it reaches the cooling zone. This displaces the air that has previously flowed in, but now contains solvents, which causes the emissions that occur with this type of steam degreasing system.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Emissionsvolumen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um bis zu 80 % gegenüber dem oben beschriebenen Verfahren verringert werden kann, wobei das Ausmaß der Verringerung abhängig ist vom Verhältnis der Volumina von Werkstücken und Werkstückträgern einerseits und dem verdrängten Luftvolumen andererseits. Normalerweise ist davon auszugehen, daß das Eigenvolumen von Werkstücken und Werkstückträgern sehr viel kleiner ist als das verdrängte Luftvolumen, so daß die angegebene Verringerung des Emissionsvolumens, deren Berechnung auf der Praxis beruht, durchaus realistisch sind.The method according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the emission volume in the method according to the invention can be reduced by up to 80% compared to the method described above, the extent of the reduction depending on the ratio of the volumes of workpieces and workpiece carriers on the one hand and the displaced air volume on the other. Normally it can be assumed that the internal volume of workpieces and workpiece carriers is much smaller than the displaced air volume, so that the specified reduction in the emission volume, the calculation of which is based on practice, is entirely realistic.
Durch die in dem Unteranspruch aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. So ist es am einfachsten, die im Hauptanspruch angegebene Bedingung, daß die durch die Werkstücke und Werkstückträger verursachte Kühlleistung stets kleiner bleibt als die zur Verdampfung des Lösemittels aufgewendete Heizleistung, dadurch einzuhalten, daß man das ohne Einfahren von Werkstücken im Bereich der Kühlzone vorhandene Dampfniveau möglichst weitgehend konstant hält, daß heißt, die Eintauchgeschwindigkeit von Werkstücken und Werkstückträgern so wählt, daß sich dieses obere Dampfniveau nicht oder nur sehr wenig ändert. Praktisch bedeutet dies, daß die Eintauchzeit sich zusammensetzt aus der Summe der bisher gebrauchten Eintauchzeit und der Dampfentfettungszeit.Advantageous further developments and improvements of the method specified in the main claim are possible through the measures listed in the subclaim. So it is simplest, the condition specified in the main claim that the cooling capacity caused by the workpieces and workpiece carriers always remains lower than the heating used to evaporate the solvent performance, to adhere to the fact that the steam level present in the cooling zone area without entering workpieces is kept as constant as possible, that is, the immersion speed of workpieces and workpiece carriers is chosen so that this upper steam level does not change or changes very little. In practice, this means that the immersion time is made up of the sum of the immersion time previously used and the steam degreasing time.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Dampfentfettungsanlage.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and explained in more detail in the following description. The figure shows a section through a schematically illustrated steam degreasing system.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Die Dampfentfettungsanlage besteht aus einem Badbehälter 1, der in seinem unteren Teil eine Heizung 2 und in seinem oberen Teil eine eine Kühlzone bildende Kühlschlange 3 aufweist. Der Behälter 1 ist bis zum Niveau mit der Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise mit Tri, gefüllt. Durch Einschalten der Heizung 2 wird die Reinigungsflüssigkeit verdampft, wobei sich ein oberes Dampfniveau 5 ausbildet, in dem sich der Dampf an den von Kühlmittel durchflossenen Kühlschlangen 3 kondensiert und über die Rinne 6 in den unteren Teil des Behälters mit dem flüssigen Reinigungsmittel zurückgeführt wird. Mit 7 ist die Einheit aus Werkstück und Werkstückträger bezeichnet. Werden nun Werkstücke und Werkstückträger 7, wie dies allgemein üblich ist, relativ schnell in den Dampfraum, wie dies mit den Buchstaben c und d gekennzeichnet ist, eingeführt, so kondensiert sich das Reinigungsmittel durch ein Überangebot an Kühlfläche von Werkstück und Werkstückträger 7 an diesem, was dazu führt, daß das obere Dampfniveau 5 zusammenbricht und sich ein neues, mit 8 gekennzeichnetes unteres Dampfniveau ausbildet. Das dadurch entstehende Vakuum wird von oben belüftet. Durch die Kondensation des Dampfes an Werkstück und Werkstückträger werden diese allmählich auf Dampftemperatur erwärmt, wobei der Dampfspiegel langsam wieder vom Niveau 8 auf das Niveau 5 angehoben wird. Die bei der Kondensation eingeströmte Luft wird so allmählich wieder verdrängt, ist jedoch jetzt mit dem Dampf des Reinigungsmittels beladen und verursacht so die für derartige Anlagen bekannten Emissionen. Dabei wird insgesamt ein Luftvolumen verdrängt, das der Summe aus dem Eigenvolumen von Werkstück und Werkstückträger und der Differenz des Dampfvolumens zwischen dem Dampfniveau 5 und dem Dampfniveau 8 entspricht.The steam degreasing system consists of a bath tank 1 which has a heater 2 in its lower part and a cooling coil 3 forming a cooling zone in its upper part. The container 1 is filled to the level with the cleaning liquid, for example with tri. By switching on the heater 2, the cleaning liquid is evaporated, an
Richtet man nun erfindungsgemäß die Eintauchgeschwindigkeit von a über b nach c so ein, daß sich das Dampfniveau 5 praktisch nicht ändert, sorgt man mit anderen Worten dafür, daß die Eintauchgeschwindigkeit so weit reduziert wird, daß die Kühlleistung durch Werkstücke und Werkstückträger 7 immer kleiner ist als die zur Verdampfung des Lösemittels aufgewendete Heizleistung, so wird lediglich in Stellung b von 7 ein Luftvolumen entsprechend dem Eigenvolumen aus Werkstücken und Werkstückträger verdrängt, in Stellung c-wird dieses gleiche Volumen durch Zuluft ergänzt, während beim Herausfahren von Werkstück und Werkstückträger 7 in Stellung e ein entsprechendes Volumen an Abluft entsteht, das beim vollständigen Herausheben von 7 aus dem Behälter 1 in Stellung f durch entsprechende Zuluft ergänzt werden muß, Es entsteht also bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Abluftvolumen, das dem doppelten Eigenvolumen aus Werkstücken und Werkstückträger entspricht.If, according to the invention, the immersion speed is now set from a to b to c in such a way that the
Die Differenz in der Abluft, die die Emissionen verursacht, zwischen dem heute üblichen Verfahren des verhältnismäßig schnellen Eintauchens und dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem dafür gesorgt wird, daß das Dampfniveau bei 5 in etwa erhalten bleibt, entspricht pro Takt dem Volumen zwischen oberem Dampfniveau 5 und unterem Dampfniveau 8, vermindert um das Eigenvolumen von Werkstücken und Werkstückträger. Da im allgemeinen das Eigenvolumen von Werkstücken und Werkstückträger sehr viel kleiner ist als das Volumen zwischen den beiden Dampfniveaus 5 und 8, ist es unmittelbar plausibel, daß diese Differenz bis in die Nähe von 80-R reichen kann. Es ist der große Vorteil des Verfahrens, daß nur ein entsprechend geringes Luftvolumen gereinigt werden muß und daß darüber hinaus die Verluste an Löse- oder Reinigungsmittel entsprechend geringer sind.The difference in the exhaust air, which causes the emissions, between the method of relatively rapid immersion which is common today and the method according to the invention, in which it is ensured that the steam level at 5 is approximately maintained, corresponds to the volume between the
Handelt es sich bei den zu entfettenden Teilen um solche, die gedreht werden müssen, so ist zu beachten, daß zur Konstanthaltung des oberen Dampfniveaus 5 der Werkstückträger nur bis zur Drehachse in den Dampf eingetaucht werden darf, daß mit anderen Worten Drehachse und Niveau 5 auf einer Höhe verlaufen. Man kann jedoch auch während des Eintauchens die Drehbewegung unterbrechen und diese erst während des Ausfahrvorganges, daß heißt, während der Schritte d, e und f wieder einschalten.If the parts to be degreased are those that have to be rotated, it should be noted that to keep the
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