EP2945757B1

EP2945757B1 - Verfahren sowie anlage zur behandlung von kegs

Info

Publication number: EP2945757B1
Application number: EP14703024.1A
Authority: EP
Inventors: Hilmar FICKERT
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2022-04-06
Anticipated expiration: 2034-01-13
Also published as: ES2911148T3; EP2945757A1; WO2014111244A1; DE102013000522A1; US20150352607A1; PT2945757T; US10603697B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Anlage gemäß Oberbegriff Patentanspruch 7.
Es ist üblich und bekannt, an Getränkehersteller, beispielsweise an Brauereien zurückgeführte KEGs einer Außen- und Innenreinigung in mehreren Behandlungsschritten zu unterziehen. Insbesondere die KEG-Innenreinigung erfolgt mit unterschiedlichen Behandlungsmedien, die auf die jeweilige Behandlungstemperatur erhitzt werden müssen, beispielsweise zunächst eine Vorbehandlung mit einem beispielsweise noch Getränkereste enthaltenden Mischwasser mit einer Behandlungstemperatur zwischen 50°C und 70°C, anschließend mit Lauge und Säure mit einer Behandlungstemperatur zwischen 60°C und 80°C und dann abschließend mit Frisch- oder Heißwasser mit einer Temperatur von etwa 85°C. Das Bereitstellen der verschiedenen Behandlungsmedien mit der jeweiligen Behandlungstemperatur bedeutet einen hohen Energieaufwand.
Ein, dem Stand der Technik entsprechendes Verfahren zum Reinigen von Gebinden, insbesondere zur Reinigung von KEGs wurde durch die DE 36 28 165 A1 vorgestellt. Mehr im Detail befasst sich diese Schrift mit einem Verfahren, bei dem die Innenflächen der Gebinde auch mit einer alkalische Reinigungslösung gereinigt werden. Um zu vermeiden, dass die alkalische Reinigungslösung durch im Gebinde noch vorhandenes CO2-Restgas teilweise neutralisiert wird, wird vorgeschlagen, dass die Gebinde vor der Reinigung mit der alkalischen Reinigungslösung mit einer Füllflüssigkeit im Wesentlichen vollständig zu befüllen und danach wieder zu entleeren, wodurch im Gebinde eventuelles vorhandenes CO2-Restgas vollständig aus dem Gebinde entfernt wird. Dabei ist zur weiteren Optimierung vorgesehen, als Füllflüssigkeit diejenige Flüssigkeit verwendet, die beim Nachspritzen oder Ausspritzen des Gebindes nach dem Reinigen mit der alkalischen Reinigungsflüssigkeit anfällt. Durch diese Vorgehensweise können das bislang permanent notwendige Neuansetzten der Füllflüssigkeit und die damit verbundenen Kosten erheblich reduziert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur KEG-Innenreinigung aufzuzeigen, mit dem durch optimale Wärmerückgewinnung eine erhebliche Reduzierung der für die Erwärmung der Behandlungsmedien für die KEG-Innenreinigung und dabei insbesondere auch für die Erwärmung des Heißwassers benötigten Energie erzielt wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Anlage ist Gegenstand des Patentanspruchs 7.
Grundsätzlich sieht die Erfindung vor, dass zumindest in einem Behandlungsschritt, vorzugsweise nach einem Entleeren des jeweiligen KEGs von Füllgutresten, ein Behandeln des jeweiligen KEG-Innenraums mit in einem Mischwassertank bereitgestellten Mischwasser, mit einer ersten Temperatur und in einem weiteren, zeitlich folgenden Behandlungsschritt ein Behandeln des jeweiligen KEG-Innenraums mit in einem Heißwassertank bereitgestellten, durch das Erwärmen von Frischwasser erzeugten Heißwasser, mit einer zweiten Temperatur erfolgt, wobei die zweite Temperatur höher ist als die erste Temperatur, wobei zumindest in laufenden Betrieb der Anlage zur Wärmerückgewinnung als Mischwasser ausschließlich ein bei dem weiteren Behandlungsschritt aus dem KEG-Innenraum abfließendes Behandlungsmedium verwendet wird,wobei die Abkühlung des Mischwassers im Mischwassertank von die zweite Temperatur auf die erste Temperatur und das Halten des Mischwassers im Mischwassertank auf der erste Temperatur durch das Vorerhitzen des Frischwassers durch das Abkühlen des Mischwassers im Wärmetauscher erfolgt, ohne dass Frischwasser dem Mischwasser zugemischt wird.
Vorzugsweise erfolgt die Wärmerückgewinnung durch Vorheizen des zweiten Behandlungsmediums in mehreren Stufen durch mehrere in einer Zuleitung dieses Mediums angeordnete Wärmetauscher, d.h. in einem ersten Wärmetauscher durch Nutzung der Wärmeenergie des nach dem ersten Behandlungsschritt abgeführten Behandlungsmediums (z.B. Mischwassers), in einem zweiten Wärmetauscher durch Nutzung der Wärmeenergie des ersten Behandlungsmediums und/oder des nach dem weiteren Behandlungsschritt abgeführten Behandlungsmediums (z.B. Heißwassers) und in einem dritten Wärmetauscher durch Nutzung der Wärmeenergie der Abluft, wobei die Wärmetauscher bevorzugt in der vorstehend angegebenen Reihenfolge in der Zuleitung des Heißwassertanks aufeinander folgend angeordnet sind.
Der erste Wärmetauscher ist dabei vorzugsweise ein Zyklon-Wärmetauscher. Um möglichst viel Energie des aus dem ersten Behandlungsschritt abgeführten Behandlungsmediums (z.B. Abwasser) zur Erwärmung des Frischwassers zu nutzen, wird dieses Behandlungsmedium durch eine geeignete Regelung und/oder Steuerung solange im Zyklon-Wärmetauscher bzw. in dem Zyklon-Raum dieses Wärmetauschers gehalten, bis dem Behandlungsmedium die gesamte, wirtschaftlich nutzbare Wärmemenge entzogen ist bzw. bis das abgeführte Behandlungsmedium eine Mindesttemperatur erreicht hat, die noch etwas über der Temperatur des zugeführten frischen zweiten Behandlungsmediums (z.B. Frischwasser) und die beispielsweise im Bereich zwischen 15°C und 20°C liegt.
In der Ableitung der Primärseite des Zyklonwärmetauschers bzw. des Zyklon-Raumes dieses Wärmetauschers ist ein, vorzugsweise temperaturgesteuertes Ventil vorgesehen, welches dann öffnet, wenn die Temperatur des primärseitig geführten Mediums einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Hierdurch ist es dann auch möglich, dass zum vollständigen Entleeren des jeweiligen KEGs die grundsätzlich kälteren Produkt- oder Füllgutreste über den Zyklon-Wärmetauscher unmittelbar abgeleitet werden.
Unter Zyklon bzw. Zyklon-Raum ist im Sinne der Erfindung im Wesentlichen ein Behälter zu verstehen, in dem sich Dampf und/oder Schwaden von einer flüssigen Phase trennen, wobei Dampf und/oder Schwaden als Abluft über einen Abluftkanal an die Umgebung außerhalb einer Produktionshalle abgeleitet werden, und zwar u.a. auch mit dem Vorteil einer Verringerung der Belästigung von Mitarbeitern durch die Abluft und Vermeidung eines Feuchtigkeitseintrags in eine Produktionshalle. Der den Zyklon bzw. Zyklon-Raum bildende Behälter ist für seine Wärmetauscherfunktion beispielsweise doppelwandig mit wenigstens einem Strömungskanal in der Behälterwand ausgebildet, der von dem zweiten Behandlungsmedium (z.B. Frischwasser) durchströmt wird.
Mit dem zweiten Wärmetauscher, der einem ersten Tank des ersten Behandlungsmediums zugeordnet ist, erfolgt durch Wärmeübertragung an das diesen Wärmetauscher sekundärseitig durchströmende zweite Behandlungsmedium (z.B. Frischwasser) zugleich einer Abkühlung des ersten Behandlungsmediums, welches dem ersten Tank aus dem einen weiteren Behandlungsschritt (z.B. Heißwasserspülung) zugeführt wird. Hierdurch ist es möglich, das erste Behandlungsmedium auf eine erste Temperatur, beispielsweise eine Temperatur von 60°C einzustellen, die deutlich unter der Temperatur des aus dem weiteren Behandlungsschritt (z.B. Heißwasserspülung) zurückgeführten Behandlungsmediums liegt. Auf die Zuführung von zusätzlichem Frischwasser in den Tank des ersten Behandlungsmediums kann somit verzichtet werden. Außerdem wird durch die reduzierte Temperatur des ersten Behandlungsmediums (z.B. Mischwasser) auch ein Ausfällen von Eiweiß im ersten Behandlungsschritt der KEG-Innenreinigung vermieden, was ansonsten den gesamten Reinigungsprozess insbesondere auch bei mit Hefeweizen befüllten KEGs erschweren würde.
In dem im Abluftkanal angeordneten Wärmetauscher erfolgt eine Kondensation der Schwaden und des Dampfes der Abluft, wodurch nicht nur die hierbei anfallende Kondensationswärme für das Vorwärmen des Frischwassers genutzt wird, sondern als weiterer wesentlicher Vorteil wird auch eine Reduzierung der Schwaden- und/oder Dampfbelastung der Umwelt erreicht. Das endgültige Erhitzen des zweiten Behandlungsmediums (z.B. Frischwassers) auf die zweite Temperatur erfolgt beispielsweise in einer von einem dampfbetriebenen Wärmetauscher gebildeten Heizeinrichtung. Weiterhin wird durch diese Heizeinrichtung oder eine weitere Heizeinrichtung die Temperatur des zweiten Behandlungsmediums aufrechterhalten. Durch entsprechende Steuerung des zugeführten frischen zweiten Behandlungsmediums und/oder der Heizeinrichtungen können Schwankungen innerhalb des Produktionsablaufes problemlos ausgeglichen werden.
Mit der Erfindung kann der Energiebedarf für das Erhitzen des zweiten Behandlungsmediums (z.B. Frischwassers) auf die benötigte Temperatur im Vergleich zu Verfahren oder Anlagen, bei denen das Erhitzen ohne Wärmerückgewinnung erfolgt, um 40% - 50% reduziert werden.
Der Ausdruck "im Wesentlichen" bzw. "etwa" bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen. Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: in schematischer Funktionsdarstellung eine Anlage zum Behandeln von KEGs, d.h. zum Reinigen und Füllen von KEGs, zusammen mit Funktionselementen für die Bereitstellung der verschiedenen bei der Behandlung verwendeten flüssigen Behandlungsmedien und mit Elementen für eine Wärmerückgewinnung;
Fig. 2: in schematischer Funktionsdarstellung ein Abluftsystem der Anlage der Fig. 1 zur Rückgewinnung der Wärmeenergie aus Abluft, zusammen mit Reservoirs oder Medientanks für verschiedene Behandlungsmedien;
Fig. 3: in einem Diagramm den Temperatur-Verlauf bei Erwärmung des von Heißwasser gebildeten Behandlungsmediums bei der Anlage der Fig. 1.

Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Anlage dient zum Reinigen von KEGs 2 sowie zum Befüllen oder Wiederbefüllen der gereinigten KEGs 2 mit einem flüssigen Füllgut, beispielsweise Getränk, z.B. Bier. Das Reinigen und Befüllen der KEGs 2 erfolgt im gewendeten Zustand der KEGs 2, d.h. mit dem jeweiligen KEG-Fitting nach unten weisend und in mehreren Behandlungsschritten, beispielsweise an mehreren Behandlungspositionen, die in der Fig. 1 mit 3.1 - 3.6 bezeichnet sind. Die KEGs 2 werden der Anlage 1 entsprechend dem Pfeil A an einem KEG-Einlauf zugeführt. Die gereinigten und wiederbefüllten KEGs werden der Anlage 1 entsprechend dem Pfeil B an einem KEG-Auslauf entnommen.
An der Behandlungsposition 3.1 erfolgt eine Außenreinigung der KEGs 2, an den Behandlungspositionen 3.2 - 3.5 eine Innenreinigung der KEGs 2 und an der Behandlungsposition 3.6 das Befüllen der gereinigten KEGs 2. Im Detail erfolgt an der Behandlungsposition 3.2 zunächst ein Entleeren der KEGs 2 von Füllgutresten und dann eine Behandlung bzw. Vorreinigung des jeweiligen KEG-Innenraums mit einem auf eine erste Temperatur T1 erhitzten Behandlungsmedium in Form von Mischwasser, in den Behandlungspositionen 3.3 und 3.4 eine Behandlung bzw. Reinigung des jeweiligen KEG-Innenraums mit erhitzter Lauge und Säure sowie an der Behandlungsposition 3.5 eine Behandlung bzw. ein abschließendes Spülen des jeweiligen KEG-Innenraums mit heißem Frischwasser bzw. Heißwasser mit einer Temperatur T2, beispielsweise mit einer Temperatur von 85°C oder im Wesentlichen 85°C. Die Temperatur T1 ist dabei so gewählt, dass ein Ausfällen von Eiweiß bei der Vorreinigung in der Behandlungsstufe 3.2 nicht erfolgt, d.h. die Temperatur T1 liegt unter 70°C und beträgt beispielsweise 60°C oder im Wesentlichen 60°C. Das Mischwasser mit der Temperatur T1 wird von einem Medium- bzw. Mischwassertank 4.1 und das Heißwasser mit der Temperatur T2 wird von einem Medium- bzw. Heißwassertank 4.2 bereitgestellt.
Zur Erhitzung der Behandlungsmedien und zur Reduzierung des Energiebedarfs durch Wärmerückgewinnung sind den Behandlungspositionen weiterhin auch folgende Funktionselemente zugeordnet:

Ein erster Wärmetauscher 6, der bei der dargestellten Ausführungsform als doppelwandiger Zyklon-Wärmetauscher ausgebildet ist,
ein zweiter Wärmetauscher 7, der bei der dargestellten Ausführungsform beispielsweise als tankintegriertes Rohrbündel ausgebildet ist,
ein dritter Wärmetauschen 8, der bei der dargestellten Ausführungsform beispielsweise als Plattenwärmetauscher ausgebildet ist, sowie
Erhitzer oder Heizeinrichtungen 9 und 10, die bei der dargestellten Ausführungsform jeweils als Wärmetauscher 9.1 bzw. 10.1 ausgebildet sind und primärseitig von einem heißen Heizmedium, beispielsweise von Wasserdampf durchströmt werden.

Zusätzlich zu dem Mischwassertank 4.1 und dem Heißwassertank 4.2 besitzt die Anlage noch weitere Medien-Tanks 5.1 - 5.3 für Lauge (Lauge 1 und Lauge 2) sowie für Säure. Um auch die Wärmeenergie der Abluft bzw. der Schwaden und des Dampfes aus der Anlage 1 und dabei insbesondere aus dem Mischwassertank 4.1, aus dem Heißwassertank 4.2, aus den Medien-Tanks 5.1 - 5.3 sowie aus der Behandlungsposition 3.1 zu nutzen, sind die Gasraume dieser Tanks, der Wärmetauscher 6 sowie auch der Innenraum der Behandlungsposition 3.1 an eine mit einem Gebläse bzw. Ventilator 11 ausgestattete Abluftleitung 12 angeschlossen, in der die Primärseite des Wärmetauschers 8 angeordnet ist, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform in Strömungsrichtung der Abluft nach dem Ventilator 11 und vor einer außerhalb eines Anlagengebäudes, beispielsweise am Gebäudedach angeordneten Öffnung 12.1 der Abluftleitung 12.
Die grundsätzliche Funktionsweise der Wärmerückgewinnung bei der Anlage 1 lässt sich dahingehend beschreiben, dass das der Anlage 1 über den Anschluss 13 mit einer Temperatur T3, beispielsweise mit einer Temperatur im Bereich zwischen 5°C bis 15°C zugeführte und für die KEG-Innenspülung an der Behandlungsposition 3.5 benötigte Frischwasser in einer Zuleitung des Heißwassertanks 4.2, d.h. in einer Rohrverbindung 14 zwischen dem Anschluss 13 und dem Heißwassertank 4.2 in mehreren Stufen erhitzt wird, und zwar zunächst durch Wärmerückgewinnung in dem Wärmetauscher 6 durch das erwärmte, von der Behandlungsposition 3.2 aus dem jeweiligen KEG-Innenraum abgeführte Rückwasser (Mischwasser) auf eine Temperatur T4, dann in dem Wärmetauscher 7 durch das Mischwasser aus dem Mischwassertank 4.1 auf eine Temperatur T5 und dann im Wärmetauscher 8 durch die Abluft in der Abluftleitung 12 auf eine Temperatur T6 (Figur 3). Das im Wärmetauscher 8 aus der Abluft anfallende Kondensat wird als Rückwasser an die Behandlungsposition 3.1 geleitet, wie dies mit der unterbrochenen Linie 15 in der Fig. 2 angedeutet ist. Erst das so allein durch Wärmerückgewinnung auf die Temperatur T6 erwärmte Frischwasser wird anschließend in der Heizeinrichtung 9 auf die Temperatur T2 erhitzt und in diesem Zustand dem Heißwassertank 4.2 zugeführt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist auch die Primärseite des Wärmetauschers 6 zur Nutzung der Wärmeenergie der dort anfallenden Abluft mit dem Abluftkanal 12 verbunden.
Aus dem Heißwassertank 4.2 wird das Heißwasser für die die jeweilige KEG-Innenreinigung abschließende Heißwasserspülung über eine Rohrverbindung 16 an die Behandlungsposition 3.5 geleitet. Das bei der Heißwasserspülung anfallende Rückwasser mit einer Temperatur deutlich über der Temperatur T1, beispielsweise mit einer Temperatur von etwa 70°C wird über eine Rohrverbindung 16.1 dem Mischwassertank 4.1 zugeführt, aus dem das Mischwasser über eine Rohrverbindung 17 der Behandlungsposition 3.2 zugeführt wird. Die Rohrleitung 16.1 bildet somit die einzige Zuleitung des Mischwassertanks 4.1. Das an der Behandlungsposition 3.2 anfallende Rückwasser wird über eine Rohrverbindung 17.1 der Primärseite des Wärmetauschers 6 zugeführt, aus dem dieses Rückwasser dann nach ausreichender Abgabe seiner Wärmeenergie über eine mit einem Steuerventil 19 versehene Ableitung 20 verworfen wird. Vorzugsweise erfolgt an der Behandlungsposition 3.2 vor dem Einleiten der Vorreinigung mit dem Mischwasser aus dem Mischwassertank 4.1 ein vollständiges Entleeren des KEG-Innenraums von Füllgutresten, die üblicherweise eine Temperatur deutlich unterhalb der Temperatur T1 aufweisen und daher über die Primärseite des Wärmetauschers 6 und die geöffnete Ableitung 20 unmittelbar verworfen werden.
Ein Teil des auf die Temperatur T1 erwärmten Mischwassers wird über eine Rohrverbindung 18 auch einem Tank 21 der Behandlungsposition 3.1 zugeführt, aus dem Düsen 22 für die KEG-Außenreinigung über eine Pumpe 23 gespeist werden.
Wie ausgeführt ist der Wärmetauscher 6 als Zyklon-Wärmetauscher, d.h. so ausgebildet, dass das über die Rohrverbindung 17.1 zugeführte Rückwasser in dem die Primärseite des Wärmetauschers 6 bildenden Zyklon oder Zyklon-Raum 6.1 durch Wirbelbildung solange gehalten wird, bis eine optimale oder maximal mögliche Wärmeübertragung an das die Sekundärseite dieses Wärmetauschers 6 durchströmende Frischwasser, aber auch eine Trennung von Flüssigkeit und Dampf und/oder Schwaden erreicht sind. Erst dann wird das Rückwasser als Abwasser aus dem Zyklon-Raum 6.1 des Wärmetauschers 6 durch Öffnen des Steuerventils 19 abgeleitet.
Die Primärseite des Wärmetauschers 7 ist bei der dargestellten Ausführungsform Bestandteil eines Mischwasserkreislaufs, dessen Rohrverbindung in der Fig. 1 mit 24 bezeichnet ist und der eine Umwälzpumpe 25 enthält, die mit ihrem Eingang an den Mischwasserbehälter 4.1 angeschlossen ist und mit deren Ausgang sowohl die Rohrverbindung 24 als auch die Rohrverbindung 17 verbunden sind, so dass die Pumpe 25 einerseits zum Fördern des Mischwassers an die Behandlungsposition 3.2 und andererseits zum Rückführen von Mischwasser durch die Primärseite des Wärmetauschers 7 in den Mischwassertank 4.1 und damit zum Vorerhitzen des Frischwassers in diesen Wärmetauscher 7 dient. Parallel zu den Anschlüssen der von dem Frischwasser durchströmten Sekundärseite des Wärmetauschers 7 ist ein Bypass 26 mit Steuerventil 27 vorgesehen.
Obwohl das über die Leitungsverbindung 16.1 an den Mischwassertank 4.1 zurückgeführte Abwasser aus der Behandlungsposition 3.5 eine Temperatur, beispielsweise eine Temperatur von über 70°C aufweist, die über der Temperatur T1 liegt, ist es durch das Vorerhitzen des Frischwassers im Wärmetauscher 7 bzw. durch die hierbei erfolgende Abkühlung des Mischwassers im Wärmetauscher 7 möglich, das Mischwasser im Mischwassertank 4.1 auf der niedrigeren Temperatur T1 zu halten, und zwar ohne die Notwendigkeit eines Zumischens von frischem, kaltem Wasser zu dem Mischwasser.
Die Vorerhitzung des Frischwassers im Wärmetauscher 7 bzw. das Abkühlen des heißen, an den Mischwassertank 4.1 über die Rohrverbindung 16.1 zurückgeführten Rückwassers erfolgen beispielsweise durch Steuerung des Volumenstromes des Mischwassers durch den Wärmetauscher 7 mit Hilfe der Pumpe 25 oder mit Hilfe eines nicht dargestellten weiteren Steuerventils und/oder durch Steuerung des Volumenstromes des Frischwassers durch den Wärmetauscher 7 unter Verwendung des Steuerventils 27 im Bypass 26. Letzterer dient beispielsweise auch am Produktionsbeginn für ein schnelles Füllen des Heißwassertanks 4.2 unter Umgehung des Wärmetauschers 7 mit Frischwasser, welches dann zunächst allein in der Heizeinrichtung 9 und/oder 10 auf die Temperatur T2 erhitzt wird.
Die Heizeinrichtung 10 bzw. der diese Heizeinrichtung bildende Wärmetauscher 10.1 sind Bestandteil eines Heißwasserkreislaufs mit der Rohrverbindung 28, in der die Sekundärseite des Wärmetauschers 10.1 angeordnet ist, sowie mit einer Pumpe 29, deren Eingang an den Heißwassertank 4.2 angeschlossen und deren Ausgang mit den Rohrverbindungen 16 und 28 verbunden ist, so dass die Pumpe 29 einerseits zum Fördern des Heißwassers an die Behandlungsposition 3.5 sowie andererseits auch als Umwälzpumpe zur Entnahme des Heißwassers aus dem Heißwassertank 4.2 und zum Rückführen des Heißwassers über den Wärmetauscher 10.1 in diesen Tank und damit zur Aufrechterhaltung der Temperatur T2 für das Heißwasser dient.
Die Erwärmung im Wärmetauscher 10.1 wird durch den Volumenstrom des die Primärseite durchströmenden heißen Heizmediums, beispielsweise Wasserdampfes gesteuert, ebenso wird auch das Erwärmen des Frischwassers auf die Temperatur T2 im Wärmetauscher 9.1 gesteuert.
Die Fig. 3 zeigt mit der Linie I die schrittweise Erwärmung des dem Anschluss 13 mit der Temperatur T3 zugeführten kalten Frischwassers durch Wärmerückgewinnung während des laufenden Betriebes der Anlage 1 auf die Temperatur T6, die deutlich über der Temperatur T1 und beispielsweise nur geringfügig unterhalb der Temperatur T2 liegt. In der Heizeinrichtung 9 ist lediglich eine weitere Erwärmung des Frischwassers um die Differenztemperatur Δ₁T erforderlich, um die Temperatur T2 zu erreichen. Mit der unterbrochenen Linie II ist auch der Temperaturverlauf des Frischwassers ohne Vorerwärmung durch Wärmerückgewinnung dargestellt. In diesem Fall ist es erforderlich, das Frischwasser allein in der Heizeinrichtung 9 von der Temperatur T3 auf die Temperatur T2 zu erhitzen, was einen wesentlich höheren Energiebedarf bedeutet, d.h. bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wird die der Temperaturdifferenz Δ₂T zwischen den Temperaturen T3 und T6 entsprechende Wärmeenergie durch die Wärmerückgewinnung eingespart.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
So wurde vorstehend davon ausgegangen, dass für die Behandlung der KEGs 2 bzw. für die Durchführung der verschiedenen Behandlungsschritte mehrere Behandlungspositionen 3.1 - 3.6 vorgesehen sind. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, an einer oder aber auch an mehreren Behandlungspositionen mehrere Behandlungsschritte am jeweiligen KEG 2 zeitlich nacheinander durchzuführen, und zwar durch entsprechende Steuerung der für die einzelnen Behandlungsschritte benötigten Behandlungsmedien.
Weiterhin wurde vorstehend davon ausgegangen, dass der Wärmetauscher 7 primärseitig in einem den Frischwassertank 4.1 einschließenden Kreislauf für das Mischwasser angeordnet ist. Bevorzugt ist der Wärmetauscher 7 aber ein tankintegrierter Wärmetauscher des Tanks 4.1, d.h. der Wärmetauscher 7 ist beispielsweise im Tank 1 angeordnet und weist dabei dann beispielsweise in seiner Ausbildung als Rohrbündelwärmetauscher oder Rohrwendelwärmetauscher nur den Strömungskanal auf, der die von dem Frischwasser durchströmte Sekundärseite bildet.

Bezugszeichenliste

1: Anlage
2: KEG
3.1 - 3.6: Behandlungsposition
4.1: Mischwassertank
4.2: Heißwassertank
5.1 - 5.3: Tank für weitere Behandlungsmedien
6 - 8: Wärmetauscher
6.1: Zyklon-Raum
9, 10: Heizeinrichtung
9.1, 10.1: Wärmetauscher
11: Gebläse oder Ventilator
12: Abluftleitung
12.1: Abluftauslass
13: Anschluss für Frischwasser
14: Leitungs- oder Rohrverbindung
15: Linie
16, 16.1: Leitungs- oder Rohrverbindung
17, 17.1: Leitungsverbindung
18: Leitungsverbindung
19: Steuerventil
20: Ableitung
21: Tank
22: Düse
23: Pumpe
24: Leitungs- oder Rohrverbindung
25: Pumpe
26: Bypass
27: Steuerventil
28: Leitungs- oder Rohrverbindung
29: Pumpe

Claims

Verfahren zur Behandlung von KEGs in einer Anlage (1) in mehreren Behandlungsschritten, wobei zumindest in einem Behandlungsschritt, vorzugsweise nach einem Entleeren des jeweiligen KEGs (2) von Füllgutresten, ein Behandeln des jeweiligen KEG-Innenraums mit in einem Mischwassertank(4.1) bereitgestellten Mischwasser, mit einer ersten Temperatur (T1) und in einem weiteren, zeitlich folgenden Behandlungsschritt ein Behandeln des jeweiligen KEG-Innenraums mit in einem Heißwassertank (4.2) bereitgestellten, durch das Erwärmen von Frischwasser erzeugtem Heißwasser, mit einer zweiten Temperatur (T2) erfolgt, wobei die zweite Temperatur (T2) höher ist als die erste Temperatur (T1),
dadurch gekennzeichnet,

dass zumindest in laufenden Betrieb der Anlage (1) zur Wärmerückgewinnung als Mischwasser ausschließlich ein bei dem weiteren Behandlungsschritt aus dem KEG-Innenraum abfließendes Behandlungsmedium verwendet wird,

wobei die Abkühlung des Mischwassers im Mischwassertank (4.1) von der zweiten Temperatur (T2) auf die erste Temperatur (T1) und das Halten des Mischwassers im Mischwassertank (4.1) auf der ersten Temperatur (T1) durch das Vorerhitzen des Frischwassers durch das Abkühlen des Mischwassers im Wärmetauscher (7) erfolgt, ohne dass Frischwasser dem Mischwasser zugemischt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwärmen des Frischwassers mit dem aus dem einen Behandlungsschritt (3.2) abfließenden Behandlungsmedium in einem Zyklon-Wärmetauscher (6) mit einem Zyklon oder Zyklon-Raum (6.1) erfolgt, dem das aus dem einen Behandlungsschritt abfließende Behandlungsmedium zugeführt wird und in welchem dieses Behandlungsmedium für eine Wärmeübertragung verweilend eine zyklonartige Strömung ausbildet, bevor es aus dem Zyklon- Raum (6.1) abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Heißwassertank (4.2) zugeführte Frischwasser zur Wärmerückgewinnung einen zweiten Wärmetauscher (7) sekundärseitig durchströmt und hierbei durch das erste Behandlungsmedium aus dem wenigstens einen Mischwassertank (4.1) erwärmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Heißwassertank (4.2) zugeführte Frischwasser zur Wärmerückgewinnung einen dritten Wärmetauscher (8) sekundärseitig durchströmt, der primärseitig mit der Abluft der Abluftleitung (12) der Anlage beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für das Vorwärmen des Frischwassers die Abluft aus einem für eine Außenreinigung der KEGs (2) dienenden Behandlungsschritt (3.1) und/oder aus dem Zyklon-Raum (6.1) des Zyklon-Wärmetauschers und/oder aus wenigstens einem Tank (4.1, 4.2; 5.1 - 5.3) eines Behandlungsmediums genutzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Heißwassertank (4.2) zugeführte Frischwasser nach dem Vorerhitzen auf eine dritte Temperatur (T6), die größer ist als die erste Temperatur (T1) des ersten Behandlungsmediums, in einer Heizeinrichtung (9, 10), die beispielsweise von einem vierten primärseitig von einem Heizmedium, beispielsweise von Wasserdampf durchströmten Wärmetauscher (9.1, 10.1) gebildet ist, erhitzt wird, beispielsweise auf die zweite Temperatur (T2) oder eine dieser Temperatur entsprechende Temperatur.
Anlage zum Behandeln von KEGs (2) in mehreren Behandlungsschritten, in denen der KEG-Innenraum in einem Behandlungsschritt (3.2), vorzugsweise nach einem Entleeren von Füllgutresten, mit einem ersten flüssigen Behandlungsmedium, beispielsweise Mischwasser, welches aus wenigstens einem Mischwassertank (4.1) mit einer ersten Temperatur (T1) bereitgestellt wird, und in einem zeitlich folgenden weiteren Behandlungsschritt mit einem zweiten Behandlungsmedium, beispielsweise Heißwasser, behandelt wird, welches aus wenigstens einem Heißwassertank (4.2) mit einer zweiten Temperatur (T2) bereitgestellt wird, wobei der wenigstens eine Mischwassertank (4.1) und der wenigstens eine Heißwassertank (4.2) jeweils einen Zulauf (16.1, 14) zum Zuführen von Behandlungsmedium aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Wärmerückgewinnung der Zulauf (16.1) des wenigstens einen Mischwassertanks (4.1) von einem Rücklauf (16.1) zum Abführen des nach dem weiteren Behandlungsschritt (3.5) anfallenden ersten flüssigen Behandlungsmediums gebildet ist, und dass zur Wärmerückgewinnung im Zulauf (14) des wenigstens einen Heißwassertanks (4.2) wenigstens ein Wärmetauscher (7) zum Vorwärmen des dem Heißwassertank (4.2) zugeführten Frischwassers durch das nach dem einen Behandlungsschritt aus dem jeweiligen KEG-Innenraum abgeführte zweite Behandlungsmedium vorgesehen ist, wobei die Abkühlung des abgeführten zweiten Behandlungsmediums im Mischwassertank (4.1) von der zweiten Temperatur (T2) auf die erste Temperatur (T1) und das Halten des abgeführten zweiten Behandlungsmediums im Mischwassertank (4.1) auf der ersten Temperatur (T1) durch das Vorerhitzen des Frischwassers durch das Abkühlen des abgeführten zweiten Behandlungsmediums im Wärmetauscher (7) erfolgt, ohne dass Frischwasser dem abgeführten zweiten Behandlungsmedium zugemischt wird.
Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuleitung (14) des wenigstens einen Heißwassertanks (4.2) ein erster sekundärseitig von dem frischen zweiten Behandlungsmedium durchströmter Wärmetauscher (6) vorgesehen ist, der primärseitig mit dem aus dem einen Behandlungsschritt (3.2) abgeleiteten Behandlungsmedium beaufschlagt wird, und dass der erste Wärmetauscher (6) bevorzugt ein Zyklon-Wärmetauscher mit einem die Primärseite bildenden Zyklon-Raum (6.1) ist.
Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuleitung (14) des wenigstens einen Heißwassertanks (4.2) ein zweiter Wärmetauscher (7) vorgesehen ist, der sekundärseitig von dem frischen zweiten Behandlungsmedium durchströmt wird, und zwar zur Beaufschlagung mit der Wärmeenergie des ersten Behandlungsmediums in dem wenigstens einen Mischwassertank (4.1) sowie zur Abkühlung des ersten Behandlungsmediums in dem wenigstens einen Mischwassertank (4.1) auf die erste Temperatur (T1).
Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmetauscher (7) primärseitig Teil eines den wenigstens einen Mischwassertank (4.1) einschließenden Behandlungsmedium-Kreislaufs ist und/oder ein tankintegrierter Wärmetauscher des wenigstens einen Mischwassertanks (4.1) ist.
Anlage nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch einen gesteuerten Bypass (26) parallel zur Sekundärseite des zweiten Wärmetauschers (7).
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuleitung (14) des wenigstens einen Heißwassertanks (4.2) ein dritter Wärmetauscher (8) vorgesehen ist, der sekundärseitig von dem frischen zweiten Behandlungsmedium durchströmt wird und primärseitig in der, die Abluft führende Abluftleitung (12) der Anlage (1) angeordnet ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluftleitung (12) mit einer Behandlungsposition (3.1) der Anlage (1) für eine Außenreinigung der KEGs (2) und/oder mit dem Zyklon-Raum (6.1) des Zyklon-Wärmetauschers (6) und/oder mit einem Gasraum wenigstens eines Tanks (4.1, 4.2; 5.1 - 5.3) zur Aufnahme eines Behandlungsmediums verbunden ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuleitung (14) des wenigstens einen Heißwassertanks (4.2) in Strömungsrichtung des frischen zweiten Behandlungsmediums aufeinander folgend der erste Wärmetauscher (6), der zweite Wärmtauscher (7), der dritte Wärmetauscher (8) sowie eine vorzugsweise von einem vierten Wärmetauscher (9.1) gebildete Heizeinrichtung (9) zum Erhitzen des zweiten Behandlungsmediums vorgesehen sind.