EP3387355A1 - Behandlungsanlage und verfahren zum behandeln von werkstücken - Google Patents

Behandlungsanlage und verfahren zum behandeln von werkstücken

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EP3387355A1
EP3387355A1 EP16819831.5A EP16819831A EP3387355A1 EP 3387355 A1 EP3387355 A1 EP 3387355A1 EP 16819831 A EP16819831 A EP 16819831A EP 3387355 A1 EP3387355 A1 EP 3387355A1
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EP
European Patent Office
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gas
heat transfer
heating
treatment
treatment plant
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EP16819831.5A
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EP3387355B1 (de
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Oliver Iglauer
Kevin Woll
Dietmar Wieland
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Duerr Systems AG
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Duerr Systems AG
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Publication date
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    • F26B2210/12—Vehicle bodies, e.g. after being painted

Definitions

  • the present invention relates to a treatment plant and a process for treating workpieces.
  • a treatment plant is used to dry coated vehicle bodies.
  • the method for treating workpieces is thus in particular a method for
  • Treatment plants and treatment processes are known in particular from EP 1 998 129 Bl, US 2006/0068094 A1, EP 1 302 737 A2 and WO 02/073109 AI.
  • the present invention has for its object to provide a treatment plant, which is simple in construction and allows energy-efficient workpiece treatment.
  • the treatment installation for treating workpieces comprises the following:
  • a treatment room comprising a plurality of treatment room sections each associated with one of a plurality of separate circulating air modules of the treatment facility;
  • a heating system comprising a Schumacher entry, wherein a plurality
  • Circulation air modules are coupled to the Schwarzgas entry, in particular for heating the guided through the treatment chamber sections gas.
  • the treatment plant according to the invention comprises a heating system with a Bank of Congress, which is coupled to the circulating air modules, the gas to be supplied to the treatment chamber sections can be heated easily and efficiently.
  • the treatment plant can thereby be operated in a particularly energy-efficient manner.
  • the Walkergas entry is preferably closed in itself, for example, annular closed, so that at least a partial gas flow of a guided in the Bankgas entry Bank Bank several times flows through the Schugas entry.
  • the heating gas is preferably raw gas and / or clean gas which is suitable and / or intended for use in the treatment space, that is to say for the flow through the treatment space.
  • the heating gas preferably has a temperature which is higher than the gas flow in the circulating air modules and / or treatment chamber sections, at least immediately upstream of the treatment space sections.
  • the heating gas is not exhaust gas of a heating device of the heating system, in particular no combustion exhaust gas.
  • a "self-contained Wiengas entry” is in particular a heating gas to understand in which at least a portion of a Schugasstroms is performed in a circuit. Independently of this, a continuous or phase-wise supply of fresh gas to the heating gas flow and / or removal of heating gas from the heating gas flow can preferably also be provided in the case of a self-contained heating gas duct.
  • a feed of fresh gas and a discharge of heating gas are preferably dimensioned so that in a single pass of the Schugasstroms by the Schugas entry at least 40%, preferably at least about 50%, in particular at least about 80%, for example, at least about 90%, of the past at a certain point of the Schugas Entry stream of heating gas after complete passage again reach this point.
  • the supply of fresh gas and / or the discharge of heating gas from the heating gas flow is preferably carried out exclusively in the treatment space sections and / or the recirculation modules of the treatment plant.
  • the heating system is associated with a fresh gas supply and / or exhaust gas discharge, by means of which fresh gas can be supplied outside the treatment space sections and / or outside the recirculation modules or heating gas can be removed from the heating gas flow.
  • the circulating air modules and / or the treatment chamber sections are preferably part of the heating gas guide.
  • the heating gas can preferably be passed through the treatment chamber sections at least partially several times before it (again) flows through the part of the heating gas duct located outside the circulating air modules and / or outside the treatment chamber sections.
  • the heating gas guide comprises a recirculating air guide, which is formed in sections by a plurality of recirculating air modules and / or treatment space sections arranged in parallel.
  • a gas stream in a circulating air circulation is preferably feasible, to which heating gas can be supplied from the Schugas.
  • a partial gas flow of the circulated gas flow of each circulating air module and / or treatment chamber section from the circulating air module and / or the treatment chamber section can be discharged, guided by the Kirgas Entry in a closed circuit and finally fed as part of the Schugasstroms again one or more circulating air modules and / or treatment room sections .
  • the treatment plant comprises a conveying device, by means of which the workpieces can be supplied to the treatment space, can be discharged from the treatment space and / or can be conveyed through the treatment space in a conveying direction of the conveying device.
  • the treatment space sections and / or the recirculation modules are preferably arranged successively in the conveying direction.
  • the circulating air modules are independent recirculation modules.
  • a circulating air module in particular each circulating air module, preferably comprises the following:
  • a gas supply for supplying gas to the treatment space portion
  • blower device for driving a (recirculation) gas flow
  • separation device for separating impurities from the (circulating) gas stream
  • a distribution device for distributing the (recirculation) gas flow to be supplied to the treatment space section to a plurality of inlet ports of the gas supply;
  • a collecting device by means of which the (recirculation) gas flow discharged through a plurality of outlet openings (return openings) of the gas discharge from the treatment space can be brought together.
  • Each circulating air module preferably forms, together with the associated treatment space section, a, in particular complete, section of the treatment plant.
  • the term “circulating air” is not necessarily set to the gas "air”. Rather, the term “circulating air” preferably denotes a gas circulated in a cycle (circulating air circulation), which in particular is treated and / or reused several times.
  • supply air supply air
  • exhaust air exhaust air flow
  • supply air supply air
  • exhaust air exhaust air flow
  • the heating system comprises a heater and a heat exchanger, by means of which heat generated in the heater is transferable to a guided in the Schugas Entry heating gas.
  • the heat exchanger is arranged in particular in an exhaust gas line of the heating device in order to be able to use heat contained in the exhaust gas of the heating device for heating the heating gas.
  • the treatment plant comprises a different and / or independent fresh gas supply from the heating system, by means of which fresh gas can be supplied to the treatment space.
  • the fresh gas is preferably independent of a heating gas flow to that guided in the circulating air modules and / or treatment space sections
  • the fresh gas flow is at least partially used as a lock gas flow and is supplied in this way to the treatment space. It may be advantageous if the treatment plant comprises a fresh gas feed, by means of which fresh gas can be supplied to a guided in the Schugas arrangement heating gas flow.
  • the fresh gas supply is preferably controllable and / or controllable by means of a control device, in particular depending on a current heat demand in the treatment room.
  • a fresh gas stream with at least approximately constant volume flow and / or mass flow can be fed to one or more locks, in particular an inlet lock and / or an outlet lock.
  • a fresh gas flow with variable volume flow and / or mass flow can be fed to one or more locks, in particular an inlet lock and / or an outlet lock.
  • An at least approximately constant volume flow and / or mass flow is in particular temporally independent of a current heat demand in the treatment room.
  • a variable volume flow and / or mass flow is preferably adapted to and / or controlled and / or regulated as a function of a current heat demand in the treatment space.
  • a fresh gas stream with at least approximately constant volumetric flow and / or mass flow can be fed to the heating gas flow.
  • a fresh gas flow with variable volume flow and / or mass flow can be supplied to the heating gas flow.
  • a fresh gas stream which in particular has an at least approximately constant volumetric flow and / or mass flow, is preferably chosen such that with this an average fresh air requirement of
  • Treatment plant of at least about 30%, in particular at least about 40%, for example about 50%, is covered.
  • This fresh gas stream is in particular a fresh gas stream supplied to one or more airlocks.
  • Another fresh gas stream which in particular has a variable volumetric flow and / or mass flow, is preferably selected such that it covers an average fresh air requirement of the treatment plant of at least approximately 30%, in particular at least approximately 40%, for example approximately 50%.
  • This fresh gas stream is in particular a fresh gas stream supplied centrally to the heating gas stream.
  • the fresh gas supply is preferably coupled to a heat exchanger to the exhaust line of the heater, in particular to transfer heat from the exhaust gas of the heater to the fresh gas to be supplied by means of the fresh gas supply.
  • the heat exchanger for heating the fresh gas is preferably one of the heat exchanger for heating the heating gas different heat exchanger.
  • a common heat exchanger on the one hand for heating the fresh gas and on the other hand for heating the heating gas.
  • the fresh gas supply and the Schugas entry then have a particular common heat exchanger on.
  • a cold side of the heat exchanger is then preferably divided into a plurality of segments.
  • the treatment plant preferably comprises one or more locks, which are designed in particular as fresh gas locks and through which fresh gas flows or can be flowed through.
  • the treatment plant comprises one or more circulating air locks, which are traversed by circulating air, that is, a circulated gas flow in a circuit or can be flowed through.
  • each recirculation air lock is assigned to a circulating air module.
  • the treatment plant comprises recirculating air locks
  • a fresh gas stream is added directly to the heating gas stream or is admixed.
  • a separate fresh gas line for supplying fresh gas to the treatment room can be dispensed with.
  • the heating gas duct may comprise a central heating gas duct in which heating gas can be guided or routed and by means of which heating gas can be supplied to the heating and cooling chamber from the plurality of circulating air modules and / or treatment chamber sections, the heating gas being conveyed directly or indirectly via the circulating air modules into the respective treatment chamber sections can be introduced.
  • the heating gas guide thus preferably forms a supply air duct for supplying supply air to the circulating air circuits in the treatment space sections. Furthermore, it may be provided that the heating gas guide comprises a central heating gas line, in which heating gas is guided or can be guided and by means of which gas can be discharged from the circulating air modules and / or from the treatment space sections.
  • the Walkergas entry thus preferably forms an exhaust duct for the removal of exhaust air from the guided in the circulating air in the circulation gas streams.
  • the heating gas guide comprises a central heating gas line, by means of which a heating gas can be guided annularly from a heat exchanger for heating the heating gas to the several circulating air modules and / or treatment space sections and back again to the heat exchanger.
  • the Walkergas entry comprises a central heating gas, by means of which gas, which serves in particular as a heating gas, from one or more Umbuchmodulen and / or treatment room sections dissipatable and for heating a heat exchanger fed and then back to the one or the several Umluftmodulen and / or treatment room sections is feasible.
  • the guided in the Walkergas entry heating gas is preferably driven by means of exactly one fan or by means of several fans.
  • the heating gas duct comprises a plurality of branches or branches for distributing a heating gas flow guided in the heating gas duct to the circulating air modules and / or treatment chamber sections.
  • the heating gas guide comprises a main supply line extending along the circulating air modules and / or treatment space sections, from which parts of the heating gas stream can be branched off and fed to the respective circulating air modules and / or treatment space sections.
  • the main supply line can run, for example, outside the treatment room, in particular outside all treatment room sections, and / or parallel to the conveying direction.
  • the main supply line preferably extends at least approximately over an entire length of the treatment space, in particular in order to be able to supply all circulating air ducts with heating gas.
  • the main supply line runs within the treatment space and / or parallel to the conveying direction.
  • the main supply line can be arranged in an intermediate region between two conveying units of the conveying device running parallel to one another and parallel to the conveying direction.
  • the main supply line is preferably integrated in a floor of the treatment room or arranged directly on the floor of the treatment room.
  • main supply line extends below the workpieces to be treated and / or completely underneath the workpieces to be treated, in particular directly below the workpieces to be treated
  • the main supply line can contribute in particular by heat radiation and / or by convection for heating the gas flow passed through the treatment space and / or for heating the workpieces to be treated.
  • the main supply line extends in particular through all
  • the main supply line is formed as a rectangular channel, which has a perpendicular to the conveying direction width which is at least three times, in particular at least five times, for example at least ten times, taken perpendicular to the conveying direction height of the main supply.
  • main supply line opens via inlet valves directly into return lines of the circulating air modules and / or circulating air ducts.
  • branches or branches of the heating gas stream is preferably divisible to ultimately obtain a plurality of supply air streams for supplying the heating gas to the circulating air modules and / or treatment space sections.
  • the heating gas guide has a main branch, by means of which a total heating gas stream can be divided into a first partial heating gas stream and a second partial heating gas stream, the first partial heating gas stream having a first circulating air module or first to nth circulating air module and / or with respect to a conveying direction of a conveying device of the treatment plant. or first treatment room section or first to n-th treatment room section can be fed and wherein the second partial heating gas stream is preferably divisible to all other circulating air modules and / or treatment space sections.
  • the first circulating air module is preferably a circulating air module assigned to a treatment chamber section. However, it can also be provided that this first circulating air module is a circulating air module assigned to a circulating airlock. It may be favorable if the heating gas guide comprises a plurality of mergings for merging a plurality of gas flows discharged from the circulating air modules and / or treatment chamber sections.
  • exhaust air streams from the recirculation modules and / or treatment room sections can be brought together and reheated as BankgasgeInstitutstrom again and finally again the recirculation modules and / or treatment room sections fed.
  • the heating gas duct has a main junction, by means of which an exhaust gas flow of a first recirculation module or first to nth circulating air module and / or first treatment compartment section or first to nth treatment chamber section with respect to a conveying direction of the conveying device of the treatment plant with an already combined exhaust gas flow all further circulating air modules and / or treatment room sections can be brought together.
  • a main branch and / or a main junction can in particular serve to reduce channel cross sections of a main supply line and / or a main discharge line of the heating gas line, in particular in order not to have to pass the entire heating gas flow in a single flow direction through the main supply line and / or the main discharge line.
  • each circulating air module and / or each treatment chamber section comprises an inlet valve and / or an outlet valve, by means of which a volume flow of the Um Kunststoffmodul and / or the treatment chamber section to be supplied Schugasstroms and / or a flow of a from the circulating air module and / or Treatment room section discharged gas flow controllable and / or regulated.
  • a supply air flow and / or an exhaust air flow of the recirculated air flow guided in the respective circulating air module and / or treatment space section can thereby be controlled and / or regulated.
  • the treatment plant preferably comprises a control device by means of which the volumetric flow of the heating gas flow to be supplied to the circulating air module and / or treatment space section and / or the volumetric flow of the gas flow discharged from the circulating air module and / or from the treatment space section can be controlled and / or regulated.
  • control device by means of the control device by controlling the volume flows always so much heating gas to the respective circulating air module and / or
  • the control device is preferably designed and set up such that the described functions can be carried out and / or that the described parameters are maintained, in particular kept at least approximately constant.
  • the treatment system comprises a control device by means of which an at least approximately constant volume flow of the heating gas flow guided in the heating gas flow can be maintained.
  • a fan driving the heating gas flow of the heating gas guide is controlled and / or regulated, for example by varying a drive power.
  • the fan (or fan) for driving the Schugasstroms preferably comprises a frequency converter, via which the control and / or regulation can take place.
  • a frequency converter via which the control and / or regulation can take place.
  • fluctuations in the total energy demand of the treatment plant, in particular fluctuations in the heating demand can be compensated.
  • a desired value and / or an actual value for a temperature of the heating gas flow can be adapted, in particular if a low volume flow of the heating gas flow has already been set with low heating demand, for example the volume flow has been reduced to a minimum.
  • the temperature of the Schugasstroms is reduced with reduced heating demand.
  • the flow rate is reduced by appropriate control and / or regulation of the blower.
  • the treatment system comprises a control device, by means of which an at least approximately constant temperature of the guided in the Schugas entry Walkergasstrom can be maintained.
  • a bypass volume flow past a heat exchanger for heating the heating gas flow is influenced, in particular selectively varied. For example, a ratio of the volume flow performed by the heat exchanger for heating the Schugasstroms be varied to the bypass volume flow to achieve the desired temperature of the guided in the Schugas entry Walkergasstrom.
  • the heating gas guide comprises one or more bypass lines for bypassing all recirculation modules and / or treatment room sections.
  • a reserve of Schugasstroms can be provided, in particular to an undesirable undersupply of individual air circulation modules and / or Prevent treatment room sections.
  • an oversupply of heating gas in the main supply line of the heating gas duct can be maintained.
  • the main supply line opens at a downstream end thereof and / or at a rear end thereof with respect to the conveying direction into the bypass line.
  • the bypass line preferably opens at an upstream end of the main discharge line and / or at a rear end thereof with respect to the conveying direction into the main discharge line.
  • a bypass line is arranged, for example, upstream of a plurality of, in particular all, branches and / or branches of the heating gas guide for supplying heating gas to the circulating air modules.
  • a bypass line is arranged downstream of several, in particular all, merges of the heating gas guide for merging gas streams from the circulating air modules.
  • bypass line is arranged downstream of several, in particular all, branches and / or branches of the heating gas duct for supplying heating gas to the circulating air modules.
  • a bypass line upstream of several, in particular all, merges the Schugas entry for merging gas streams from the air circulation modules is arranged.
  • hot gas can preferably be introduced directly into a discharge section of the heating gas line, in particular in order to always keep a temperature of the gas flow guided in the discharge section above a condensation temperature.
  • the bypass line branches off at a front end, with respect to the conveying direction, of a feed section of the heating gas line from the feed section of the heating gas line.
  • the bypass line preferably opens at a downstream end of the Hauptabterrorism exploit and / or at a front end with respect to the conveying direction thereof in the discharge section of the Schugas effet.
  • a volume flow of the heating gas flow past the bypass ducts via the bypass line is preferably controllable and / or controllable by means of a bypass valve.
  • a pressure in the main supply line of the heating gas is determined.
  • a heating gas requirement can be determined from this.
  • a delivery rate in particular a fan speed, a fan for driving the Schugasstroms controllable and / or controllable, in particular such that the pressure in the Mannzu melt is always within a predetermined pressure range.
  • a reliable heat supply to the circulating air ducts can preferably be ensured without having to provide oversupply and having to bypass the circulating air ducts via a bypass line.
  • the respective positions of the intake valves and / or the exhaust valves can be determined and in the control and / or regulation of the delivery rate, in particular the Venti lator loftiere, the blower for driving the Schugasstroms be considered.
  • the respective temperatures of the gas flows in the circulating air ducts especially immediately downstream of the intake valves, in or on the intake valves and / or in or on the exhaust valves determined and in the control and / or regulation the delivery rate, in particular the fan speed, of the blower for driving the Schugasstroms are considered.
  • the present invention further relates to a method for treating workpieces.
  • the invention is in this respect the task of providing a method by which workpieces are easy and energy-efficient treatable.
  • the method according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the treatment plant.
  • the treatment facility preferably has one or more features and / or advantages which are described in connection with the method.
  • a partial stream of each of these gas streams is removed from the respective gas stream and replaced by a partial stream of the heating gas stream.
  • a valve may be a flap.
  • the circulating air modules each comprise or form a recirculating air duct.
  • a recirculating air duct it can also be provided that a
  • Recirculation module is only part of a recirculation, namely that part which serves to drive the guided in the circulating air gas flow. The further part is then in particular the associated treatment room section.
  • each circulating air module comprises at least one fan and an intake space arranged immediately upstream of the fan.
  • the suction preferably opens a feed channel, via which heating gas from a Schugastechnisch the Schugas Entry, in particular a Main supply line to the circulating air module can be fed.
  • the heating gas is preferably sucked by means of the at least one fan of the circulating air module from the Schugas effet.
  • a main supply line for distributing the hot gas to the circulating air modules preferably extends parallel to a conveying direction of a conveying device of the treatment plant and / or over at least approximately an entire length of the treatment space.
  • the main supply line is preferably arranged outside of a housing whose interior forms the treatment space.
  • the heating system comprises a main discharge line which extends parallel to the conveying direction of a conveying device of the treatment plant and / or over at least approximately an entire length of the treatment space.
  • the main discharge line is preferably the discharge of from the
  • Umtionsmodulen and / or treatment room sections discharged gas streams.
  • the main discharge line is preferably arranged within a housing surrounding the treatment space, in particular by division or separation of part of the interior of the housing.
  • At least one outlet valve of each recirculation module or each treatment chamber section for discharging a gas flow from the guided in the circulating air module and / or the treatment chamber section gas stream is arranged in a partition which divides an interior of the housing into the treatment chamber and the main discharge.
  • a transverse conveyance of the workpieces, in particular of the vehicle bodies is provided.
  • a vehicle longitudinal axis of the vehicle bodies is preferably aligned horizontally and perpendicular to the conveying direction of the conveying device.
  • a main flow direction of the gas flow guided through a treatment space section is at least approximately parallel to a vehicle longitudinal axis of the vehicle body conveyed through.
  • the main flow direction is aligned substantially parallel to the vehicle longitudinal axis such that the vehicle body is flowed around from front to rear with the gas flow.
  • the main flow direction is oriented so that the vehicle body is flowed around from behind to the front with the gas flow.
  • a longitudinal promotion is provided, in which the vehicle longitudinal axis is aligned parallel to the conveying direction of the conveyor.
  • the treatment plant comprises a main treatment plant and a pretreatment plant.
  • the main treatment plant and the pretreatment plant each comprise a separate heating gas guide.
  • a treatment plant which comprises both a main treatment plant and a pretreatment plant, comprises two mutually independent, self-contained heating gas ducts, which are in particular thermally coupled to a common heating device.
  • the main treatment plant preferably comprises a heat exchanger for the thermal coupling of the main treatment plant with an exhaust gas outlet of the heating device.
  • the pretreatment plant comprises a heat exchanger for the thermal coupling of the pretreatment plant with the exhaust gas discharge of the heater.
  • the fresh gas supply for supplying fresh gas to a treatment room of the main treatment plant and / or to a treatment room of the pretreatment plant comprises a heat exchanger, by means of which the fresh gas supply is thermally coupled to the exhaust gas discharge of the heater.
  • the one or more heat exchangers are preferably arranged on or in the exhaust gas outlet.
  • the heat exchanger of the fresh gas supply is preferably arranged with respect to a flow direction of the exhaust gas in the exhaust gas outlet downstream or upstream of a heat exchanger of the main treatment plant and / or upstream or downstream of a heat exchanger of the pretreatment plant.
  • a heat exchanger of the main treatment plant with respect to a flow direction of the exhaust gas in the exhaust gas outlet upstream or downstream of a heat exchanger of the pretreatment plant is arranged.
  • the heat exchangers are coupled to the exhaust gas discharge of the heater so that the exhaust gas discharged from the heater first to the heat exchanger of the main treatment plant, then the heat exchanger of the Pre-treatment plant and then the heat exchanger of the fresh gas supply is supplied or can be supplied.
  • An exhaust gas from the pretreatment plant and an exhaust gas from the main treatment plant can preferably be brought together and supplied to the heating device as a common exhaust gas stream.
  • a heat exchanger of the heating device is designed in several stages.
  • a medium to be supplied to the heat exchanger is preferably successively fed to a plurality of heat transfer stages.
  • the heat transfer stages are preferably arranged in such a manner and / or connected to one another in a fluid-effective manner such that a medium to be supplied to the heat exchanger flows through the heat transfer stages one after the other.
  • heat transfer stages of the heat exchanger are preferably arranged with respect to a flow direction of one or more media which are to be supplied to the heat exchanger, and / or spatially consecutive, in particular in a row sequentially.
  • Heat exchanger arranged spatially sequentially in one direction and with a medium, in particular a first medium, are successively flowed through in this direction.
  • the heat transfer stages are preferably connected to each other in a fluid-effective manner such that a second medium to be supplied to the heat exchanger flows through the heat transfer stages in a flow-through sequence which differs from a flow-through sequence of the first medium and / or of a flow-through order of the first medium opposite flow order differs.
  • heat exchangers may be advantageous if a plurality of heat exchangers together form a heat exchanger device.
  • the heat exchangers are then in particular spatially separated from each other and / or spatially adjacent heat transfer sections of the heat exchanger device.
  • Each heat exchanger and / or each heat transfer section preferably each comprises a plurality of heat transfer stages.
  • the heat transfer sections in particular all heat transfer stages of all heat transfer sections, are preferably arranged spatially in a row in succession and / or through a medium in succession.
  • Heat source forming hot gas can be flowed through.
  • the hot gas is in particular exhaust gas of a heating device, in particular a thermal exhaust gas purification device and / or one or more gas turbine devices.
  • a plurality of heat sink-forming media in particular cold gases, are provided, which are to be heated by heat transfer from the hot gas.
  • each heat exchanger and / or each heat transfer section is assigned a respective cold gas to be heated.
  • Each cold gas is preferably heatable exclusively with a separate heat exchanger and / or heat transfer section.
  • a cold gas may for example be a heating gas, in particular raw gas, circulating air, etc.
  • a cold gas in particular another cold gas, may be fresh air.
  • a heat exchanger and / or a heat transfer section such with the hot gas on the one hand and a cold gas, such as fresh air, on the other hand can flow, that the hot gas and the cold gas flow through the heat transfer section in countercurrent, in particular based on a flow order several heat transfer stages.
  • a heat exchanger and / or a heat transfer section can be flowed through in such a way with the hot gas on the one hand and a cold gas on the other hand that the cold gas alternately flows through one or more hotter and one or more colder heat transfer stages with respect to the respective preceding heat transfer stage ,
  • the hotter and colder heat transfer stages result from different positions of the heat transfer stages along a flow path of the hot gas.
  • a heat exchanger and / or a heat exchanger device preferably comprises or is formed from one or more tube bundle heat exchangers, in particular combination tube bundle heat exchangers.
  • the heat exchanger and / or the heat exchanger device preferably comprises a plurality of mutually parallel hollow cylindrical tubes for the passage of hot gas.
  • the tubes are in particular flowed around by cold gas to transfer heat from the hot gas to the cold gas.
  • a space surrounding the hollow cylindrical tubes is divided by means of a plurality of separating elements into a plurality of spaced apart regions. separated heat transfer areas.
  • cold gas can be selectively brought into contact with the tubes at different positions along a longitudinal extension direction of the tubes, in particular in order to enable heat transfer with different outlet temperatures (temperature of the hot gas and / or the tube in the respective heat transfer area).
  • overheating of the cold gas can preferably be avoided in order ultimately to produce undesirable processes in the cold gas, in particular cracking processes or other chemical and / or thermal effects
  • the separating elements are in particular separating plates, which have openings for the passage and / or reception of the hollow cylindrical tubes.
  • the openings are preferably designed to be complementary to the hollow cylindrical tubes, in particular in such a way that the partition plates can be pushed onto the hollow cylindrical tubes as accurately as possible.
  • the heat transfer areas define and / or are in particular the heat transfer stages.
  • the hollow cylindrical tubes of the tube bundle heat exchanger extend over several, in particular all, heat transfer sections for mutually different cold gases away.
  • hollow cylindrical tubes of the shell and tube heat exchanger extend over several, in particular all, heat transfer stages of several, in particular all, heat transfer sections.
  • the hot gas can be passed through all the heat transfer stages of all heat transfer sections exclusively by means of completely continuous tubes.
  • the heat transfer regions are connected to one another in a fluid-efficient manner, in particular by means of a connecting gas guide, preferably in such a way that the cold gas can be passed successively through a plurality of heat transfer regions.
  • the separating elements preferably prevent or minimize passage of gas between individual heat transfer areas along the longitudinal direction of the tubes.
  • a pressure control and / or pressure regulation for example using a matched control device for controlling and / or regulating fans and / or blowers, a pressure gradient between adjacent heat transfer areas can be generated and / or maintained.
  • the pressure gradient between adjacent heat transfer regions is preferably producible and / or maintainable such that colder cold gas flows with less condensation risk from a heat transfer region through a separator to an adjacent heat transfer region in which comparatively hotter cold gas with a higher condensation risk is arranged.
  • the cold gases are in particular different from each other cold gases.
  • a cold gas with a lower risk of condensation is in particular fresh air and / or air from a pre-dryer.
  • a cold gas with a higher risk of condensation is in particular air from a main dryer.
  • condensation risk in this description and the appended claims is to be understood to mean an inclination of the gas to partially condense on cooling from the respectively currently present temperature.
  • the risk of condensation is the danger that, on contact and / or mixing of the cold gas with gas from an adjacent heat transfer area gaseous solvents condense out of the cold gas.
  • two heat transfer areas are separated from each other by means of two separating elements, wherein between the two separating elements, a gap region is formed, which preferably sealing air, in particular fresh air, can be fed.
  • sealing air in particular fresh air
  • a direct heating can be provided.
  • an exhaust gas purification upstream of the treatment chamber can then additionally be provided, for example in order to minimize the introduction of pollutants (in particular NOx and CO) or any other undesired loading of the treatment space with constituents of the initially produced exhaust gas.
  • pollutants in particular NOx and CO
  • direct heating is provided for one or more circulating air modules and / or circulating air ducts.
  • this can be advantageous for a pre-dryer which, for example, adjoins a cathodic dip-coating system.
  • an optimized lacquer crosslinking can be obtained.
  • exhaust gas from a micro gas turbine can be used for such direct heating.
  • a) exhaust gas of a burner device for example one or more micro gas turbines or a gas burner, by means of which in particular a base load is covered;
  • auxiliary burner in particular a modulating and / or modulated fan burner, for example a so-called LowNOx burner, by means of which load changes and / or load peaks are compensated;
  • this purge gas has a temperature between about 40 ° C and about 80 ° C.
  • Such a heating gas stream can be used in particular for heating a pre-dryer.
  • an indirect heating can be provided for one or more circulating air modules and / or circulating air ducts.
  • this can be advantageous for a main dryer, which adjoins, for example, a cathodic dip-coating installation.
  • a heat exchanger can be used for such indirect heating.
  • the Walkergas entry comprises an exhaust fan, which in particular excess Heating gas, which was not needed in the recirculation modules and / or circulating air ducts and / or was passed to a environment of the treatment plant, in particular in the atmosphere emits.
  • the exhaust fan may preferably ensure a desired exhaust air volume flow and / or Abluftmassenstrom from the pre-dryer, so that a volume flow of the example supplied in direct heating Schugasstroms on the one hand and a volume flow and / or mass flow of the discharged exhaust air are balanced.
  • two or more volume flow probes in particular standard volume flow probes, can be used for this purpose, wherein one volume flow probe detects a volume flow and / or mass flow of a total supplied heating gas flow and / or one volume flow probe is the sum of the volume flow and / or mass flow of the excess heating gas flow and volume flow and / or or mass flow of exhaust air discharged from the treatment room and / or determined.
  • the exhaust fan is preferably controlled so that the supplied volume flow and / or mass flow corresponds to the discharged volume flow and / or mass flow.
  • an injector device is provided as an alternative or in addition to a blower of a respective circulating air module and / or a respective circulating air guide.
  • one or more circulating air modules and / or one or more circulating air ducts each comprise one or more injector devices.
  • An injector device preferably comprises an injector nozzle, by means of which a gas stream can be introduced into the treatment space.
  • the injector nozzle makes it possible to supply the gas flow to the treatment space in accordance with the injector principle.
  • the gas stream is preferably air, in particular superheated air.
  • the gas stream is the heating gas stream.
  • the gas flow is introduced into the treatment space by means of the injector nozzle at a flow rate of at least about 10 m / s, preferably at least about 15 m / s, for example about 20 m / s.
  • the gas stream can preferably be introduced into the treatment space by means of the injector nozzle at a flow rate of at most approximately 40 m / s, preferably at most approximately 30 m / s, for example approximately 25 m / s.
  • the gas stream can be introduced into the treatment space by means of the injector nozzle as a jet having a jet diameter of at most approximately 200 mm, preferably at most approximately 150 mm, for example approximately 100 mm.
  • the gas stream can be introduced into the treatment space by means of the injector nozzle as a jet having a jet diameter of at least approximately 10 mm, preferably at least approximately 50 mm, for example approximately 80 mm.
  • the gas stream is introduced into the treatment space by means of the injector nozzle at a temperature of at least about 150 ° C, preferably at least about 200 ° C, for example at least about 250 ° C.
  • the gas flow by means of the injector nozzle with a temperature of at most about 500 ° C, preferably at most about 450 ° C, for example at most about 400 ° C, in the
  • Treatment room is introduced.
  • a gas flow supplied to the treatment space by means of an injector nozzle is directed or can be directed, in particular, onto the workpieces and / or into an interior of the workpieces to be treated.
  • Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment of a treatment plant, in which a self-contained heating gas guide and a fresh gas supply independent thereof are provided.
  • FIG. 2 is a schematic representation corresponding to FIG. 1 of a second embodiment of a treatment plant, in which an optimized flow guidance of the heating gas duct is provided;
  • FIG. 3 is a schematic illustration, corresponding to FIG. 1, of a third embodiment of a treatment plant, in which the fresh gas feed opens into the heating gas duct;
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a circulating air module of a treatment plant, including a treatment room section of a treatment room of the treatment plant;
  • Fig. 5 is a schematic side view of the treatment room section of Fig. 4;
  • FIG. 6 is an enlarged view of a portion of the recirculation module of FIG. 4; FIG.
  • FIG. 7 shows a schematic horizontal section through a subfloor structure of the circulating air module and of the treatment chamber section from FIG. 4;
  • FIG. 8 shows a schematic vertical section through the circulating air module and the treatment space section from FIG. 4 along the line.
  • FIG. 9 shows a schematic vertical section through the circulating air module and the treatment space section from FIG. 4 along the line
  • FIG. 10 shows a schematic vertical section through the circulating air module and the treatment space section from FIG. 4 along the line
  • FIG. 11 is a schematic representation corresponding to FIG. 1 of a fourth embodiment of a treatment plant in which a pretreatment plant is provided;
  • FIG. 12 is a schematic illustration, corresponding to FIG. 1, of a fifth embodiment of a treatment plant, in which an additional or alternative bypass line is provided;
  • FIG. 12 is a schematic illustration, corresponding to FIG. 1, of a fifth embodiment of a treatment plant, in which an additional or alternative bypass line is provided;
  • FIG. 13 is a schematic representation corresponding to FIG. 1 of a sixth embodiment of a treatment plant which an additional or alternative bypass line is provided; a corresponding schematic representation of a seventh embodiment of a treatment plant, in which an alternative fresh air supply is provided; 9 shows a schematic representation of an alternative embodiment of a treatment plant, in which a main supply line guided under the workpieces to be treated and within the treatment space is provided; a first embodiment of a heat transfer device in which a cold gas to be heated is fed to varying hotter and colder heat transfer stages; 16 is a schematic representation corresponding to FIG.
  • FIG. 16 of a second embodiment of a heat exchanger device in which two heat transfer sections are provided, wherein a separate cold gas can be supplied to each heat transfer section
  • 16 shows a schematic representation of a third embodiment of a heat exchanger device in which three heat transfer sections are provided, wherein a middle heat transfer section can be flowed through by a first cold gas and wherein a first and a last heat transfer section can be flowed through by one and the same further cold gas
  • Fig. FIG. 19 is a schematic illustration, corresponding to FIG. 16, of a fourth embodiment of a heat transfer device, in which three heat transfer sections are provided for three different cold gases;
  • FIG. 20 is a schematic representation corresponding to FIG. 16 of a fifth embodiment of a heat transfer device, in which two heat transfer sections are separated from each other by means of two separating elements, wherein a
  • Fig. 21 is a schematic perspective view of a sixth
  • Embodiment of a heat transfer device comprising a plurality of heat exchanger tubes and a plurality of partition plates for separating different heat transfer sections of the heat transfer device.
  • a first embodiment of a treatment plant designated as a whole as 100 schematically illustrated in FIG. 1 serves to treat workpieces 102.
  • the treatment installation 100 is, for example, a drying installation 104 for drying workpieces 102.
  • the workpieces 102 are, for example, vehicle bodies 106.
  • the treatment plant 100 preferably serves to dry previously painted or otherwise treated vehicle bodies 106.
  • the workpieces 102 can be conveyed by means of a conveying device 108 of the treatment installation 100 along a conveying direction 110 through a treatment space 112 of the treatment installation 100.
  • the treatment space 112 comprises a plurality, for example at least four, in particular at least six, preferably exactly seven, treatment space sections 114 or is formed by these treatment space sections 114.
  • Each treatment room section 114 is preferably associated with a separate circulating air module 116.
  • each circulating air module 116 is preferably a gas flow in a circuit, in particular a circulating air guide 118, feasible and can be passed through the respective treatment chamber section 114.
  • a circulating air module 116 and in each case a treatment space section 114 form a recirculating air guide 118.
  • each recirculation module 116 includes one or more fans 120 for driving the recycled gas flow.
  • Each recirculating air module 116 and / or each treatment space section 114 further preferably includes an inlet valve 122 and an outlet valve 124.
  • a gas stream serving as a feed air stream can preferably be added to the gas stream guided in the circulating air guide 118.
  • a part of the gas flow guided in the recirculating air guide 118 can be removed.
  • an exchange of the guided gas flow in the circulating air guide 118 can thus be carried out.
  • This replacement of the gas flow guided in the circulating air guide 118 serves, in particular, to control and / or regulate certain parameters of the gas flow guided in the circulating air guide 118.
  • the gas flow guided in the recirculating air guide 118 can be heated by supplying heating gas.
  • This heat input then in turn serves to heat the workpiece 102 to be treated, in particular to dry a workpiece 102 formed as a vehicle body 106.
  • the gas to be supplied to each circulating air guide 118 is preferably a heating gas, which can be provided by means of a heating system 126 of the treatment system 100.
  • the heating system 126 preferably comprises a heating device 128 which is designed, for example, as a thermal exhaust gas purification device 130.
  • a hot exhaust gas can preferably be generated, which can be discharged from the heating device 128 via an exhaust gas outlet 132.
  • the heating system 126 further includes at least one heat exchanger 134, which is thermally coupled to the exhaust conduit 132 to utilize the heat of the exhaust gas to heat another medium.
  • This further medium is for example a heating gas, which is guided or feasible in a closed heating gas guide 136.
  • the heating gas guide 136 is in particular a recirculating air duct, in which at least a majority of the heating gas guided therein is circulated or can be guided.
  • the heating gas guide 136 preferably comprises a heating gas line 138 and one or more fans 120 for driving the fuel gas guided in the heating gas line 138.
  • the exhaust gas discharge line 132 of the heating device 128 is thermally coupled to the heating gas line 138.
  • the heating gas line 138 preferably comprises a feed section 140, which connects the heat exchanger 134 with the circulating air modules 116 and / or the treatment space sections 114.
  • heated heating gas can be supplied to the circulating air guides 118 and thus to the treatment space sections 114.
  • the heating gas line 138 further comprises a discharge section 142, via which gas discharged from the circulating air ducts 118 can be discharged and fed to the heat exchanger 134 for renewed heating thereof.
  • the feed section 140 of the heating gas line 138 preferably comprises a plurality of branches 144 or branches 146 in order to distribute a total heating gas flow to the individual circulating air modules 116 and / or treatment space sections 114.
  • the discharge section 142 preferably includes a plurality of mergers 148 for discharging the individual ones from the recirculating air ducts 118 (Part) merge gas streams and again as a common gas stream to the heat exchanger 134 to perform.
  • the heating gas guide 136 preferably further comprises a bypass line 150, by means of which a partial gas flow of the over the feed section 140 of the Edelgastechnisch 138 Um Kunststoffesten 118 supplied Schwarzgasgethesestroms be passed to all Um Kunststoffmodulen 116 and / or treatment chamber sections 114 and the Abdenrabrough 142 fed directly.
  • bypass line 150 By using such a bypass line 150, it is possible to provide an oversupply of heating gas upstream of the circulating air ducts 118 so that a sufficient amount of heating gas is always available even when the heating gas demand in the circulating air ducts 118 fluctuates.
  • a volume flow of the heating gas flow past the bypass duct 150 via the bypass duct 150 is preferably controllable and / or controllable by means of a bypass valve 152.
  • the hot gas guide 136 preferably comprises one or more control devices 154 for controlling and / or regulating the blowers 120 and / or the inlet valves 122 and / or the outlet valves 124 and / or the bypass valve 152 of the bypass line 150.
  • a distribution of the heating gas flow to the circulating air ducts 118 can be controlled and / or regulated.
  • the hot gas guide 136 may further comprise a bypass line 150 in the region of the heat exchanger 134.
  • This bypass line 150 and by means of one of these bypass line 150 associated bypass valve 152 is preferably controllable and / or adjustable, which partial volume flow of Schwarzgasgelegistroms for heating the same passes through the heat exchanger 134 or is guided past this. In particular, this allows a constant temperature of the Schugasstroms downstream of the heat exchanger 134 and the bypass line 150 and / or upstream of the circulating air ducts 118 are controlled and / or regulated.
  • the heating gas line 138 in particular the feed section 140 of the heating gas line 138, comprises a main feed line 156.
  • This main supply line 156 preferably runs outside of the treatment space 112 parallel to the conveying direction 110.
  • the main supply line 156 preferably extends at least approximately over an entire length of the treatment space 112 in order to be able to supply all the circulating air guides 118 with heating gas.
  • the heating gas line 138 in particular the discharge section 142 of the heating gas line 138, preferably comprises a main discharge line 158.
  • the main discharge line 158 is preferably located outside the treatment room 112 or integrated into it.
  • the main discharge line 158 extends parallel to the conveying direction 110 and / or at least approximately over an entire length of the treatment space 112.
  • the bypass line 150 for bypassing all recirculating air ducts 118 is preferably arranged on a rear end of the main supply line 156 and / or the main discharge line 158 with respect to the conveying direction 110 of the conveying device 108.
  • the treatment plant 100 further comprises a fresh gas feed 160 for supplying fresh gas to the treatment space 112.
  • the fresh gas feed 160 preferably comprises a fresh gas line 162 and a blower 120 for driving a fresh gas flow in the fresh gas line 162.
  • the fresh gas feed 160 preferably comprises a heat exchanger 134, by means of which the fresh gas line 162 and the exhaust gas discharge line 132 of the heating device 128 are thermally coupled to one another.
  • the fresh gas supplied via the fresh gas feed 160 can thereby be heated before it is fed to the treatment space 112.
  • the fresh gas line 162 preferably opens into the treatment space 112 in the region of an inlet section 164, in which the workpieces 102 are guided into the treatment space 112, and / or in the region of an outlet section 166, in which the workpieces 102 are removed from the treatment space 112.
  • an inlet lock 168 and / or an outlet lock 170 in the region of the outlet section 166 are provided in the region of the inlet section 164.
  • one or more intermediate locks can be provided.
  • the fresh gas supplied via the fresh gas feed 160 serves, in particular, as a lock gas with which it is possible to prevent gas guided in the circulating air guides 118 from passing through the inlet section 164 and / or the outlet portion 166 is discharged to the outside of an environment of the treatment plant 100.
  • the volume flow of the fresh gas flow is preferably selected such that, starting from the inlet section 164 and / or the outlet section 166, a transverse flow occurs longitudinally or counter to the conveying direction 110 and thus transversely to the gas flows guided in the circulating air ducts 118.
  • An upstream end of an exhaust outlet 172 of the treatment installation 100 is therefore preferably provided substantially centrally with respect to the conveying direction 110 at the treatment space 112.
  • Treatment chamber 112 dischargeable and preferably directly to the heater 128 can be fed.
  • the exhaust gas discharged from the treatment chamber 112 is solvent-containing
  • the exhaust gas can be purified by means of the heating device 128 using energy contained in the exhaust gas and / or released during combustion.
  • the treatment plant 100 described above functions as follows:
  • the workpieces 102 For heating and / or drying the workpieces 102, they are conveyed by means of the conveying device 108 through the inlet lock 168 into the treatment space 112. In the treatment space 112, the workpieces 102 successively pass through the treatment space sections 114. Individual, several or all treatment chamber sections 114 are traversed by a circulating gas flow, which has a relation to the temperature of the workpiece 102 increased temperature, so that the workpiece 102 due to the flow around and / or
  • the initially relatively cold workpiece 102 absorbs the greatest amount of heat, in particular in a first treatment chamber section 114 with respect to the conveying direction 110, so that the circulating air module 116 and / or the circulating air guide 118 of this first treatment chamber section 114 must provide the greatest heating power.
  • the subsequent treatment space sections 114 preferably provide continuously lower heating powers.
  • the respective heating power is provided by supplying heating gas from the heating system 126 to the respective circulating air module 116 and / or the respective treatment space section 114.
  • This heating gas has an elevated temperature relative to the gas flow guided in the circulating air guide 118, in order ultimately to heat the entire gas flow guided in the circulating air guide 118 and thus also the workpiece 102.
  • the heating gas is provided by being heated by means of a heat exchanger 134 using hot exhaust gas of the heater 128.
  • the heating gas to a
  • a corresponding partial gas volume flow of the gas flow guided in the circulating air guide 118 is preferably removed from the circulating air guide 118.
  • fresh gas is supplied to the treatment space 112 via the fresh gas feed 160 and gas laden with the health-relevant substances is removed via the waste gas outlet 172.
  • the discharged exhaust gas is then purified in the heater 128, in particular by burning the substances contained therein.
  • Exhaust gas from the heater 128 is then removed via the exhaust gas outlet 132.
  • the heat contained in this exhaust gas is used to heat the fresh gas supplied via the fresh gas feed 160 and / or the heating gas guided in the heating gas guide 136.
  • FIG. 2 illustrated second embodiment of a treatment plant 100 differs from the first embodiment shown in FIG. 1 essentially in that the Bankgas Gustav 138 comprises a main branch 180 and / or a main merge 182.
  • the main branch 180 is preferably used to supply the heated total heating gas flow already during the supply to the main supply line 156, on the one hand, to a first recirculating air guide 118 and 15 with respect to the conveying direction 110 on the other hand to distribute to all other circulating air ducts 118.
  • a flow cross-section of the main supply line 156 can be minimized, since not the entire heating gas flow for all recirculating air ducts 118 has to be guided through the main supply line 156 along the conveying direction 110, for example.
  • Umbuch Unit 118 which has to provide 118 compared to the other circulating air ducts, the largest heat output, branched off and fed against the conveying direction 110 to this circulating air guide 118.
  • the main assembly 182 preferably serves to bring together a partial gas flow discharged from the first recirculating air guide 118 with respect to the conveying direction 110 with the partial gas streams which have been removed from all the other circulating air guides 118. As a result, preferably, a line cross-section of the main discharge line 158 can be minimized.
  • the second embodiment of the treatment system 100 shown in FIG. 2 is identical in construction and function to the one shown in FIG. 1, so that reference is made to the above description thereof.
  • a third embodiment of a treatment plant 100 shown in FIG. 3 differs from the one shown in FIG. 2 illustrated embodiment essentially in that the fresh gas supply 160 opens directly into the Schugas entry 136.
  • the fresh gas to be supplied to the treatment space 112 is at the in Fig. 3 illustrated third embodiment of the treatment plant 100 consequently via the Schugas Gustav 138, in particular the Zuurerabites 140 of Schugas effet 138, to the circulating air ducts 118 and thus to the respective treatment chamber sections 114 fed.
  • the inlet lock 168 and the outlet lock 170 are preferably flowed through by circulating air.
  • separate recirculation air modules 116 or the circulating air modules 116 of the respectively adjacent treatment space sections 114 of the inlet lock 168 or the outlet lock 170 are preferably assigned.
  • FIG. 3 illustrated third embodiment in terms of structure and function with the in FIG. 2 illustrated second embodiment, so that reference is made to the above description thereof in this regard.
  • conditioned or unconditioned fresh air or other fresh gas is supplied to the Schugasstrom, in particular immediately upstream of a heat exchanger 134 for heating the Schugasstroms and / or immediately upstream of a blower 120 for driving the Schugasstroms in the Walkergas entry 136.
  • This can be a separate fresh gas guide 160 is reduced to a minimum or avoided altogether.
  • separate channels, lines and / or insulations for supplying fresh air or other fresh gas to the inlet section 164 and / or the outlet section 166 can preferably be saved.
  • FIGS. 4 to 10 An embodiment of a circulating air guide 118 shown in FIGS. 4 to 10 is an example of a circulating air guide 118 of a treatment system 100 according to FIGS. 1, 2, 3 or 11.
  • the circulating air module 116 of the circulating air guide 118 is assigned to a treatment space section 114 of the circulating air guide 118, so that this
  • Treatment chamber section 114 can be flowed through with a guided in a recirculating air gas flow.
  • Circulation air module 116 is coupled to a main supply line 156 of a treatment plant 100 in order to be able to supply the circulating air module 116 and / or the recirculating air guide 118 formed by the circulating air module 116 and / or the treatment space section 114 with heating gas.
  • the recirculation module 116 includes one or more fans 120 for driving the gas flow in the recirculation guide 118.
  • the circulating air guide 118 preferably includes the one or more fans 120, a pressure chamber 190, the treatment space portion 114, a return line 192, and / or a suction space 194.
  • the pressure chamber 190 is disposed immediately downstream of the one or more fans 120 and preferably serves to equalize a gas flow to be supplied to the treatment space section 114 and distribute the gas flow to a plurality of supply ports 196 for supplying the gas flow to the treatment space section 114.
  • the gas stream introduced into the treatment chamber section 114 via the supply openings 196 is preferably able to be diverted from the treatment chamber section 114 partially via one or more return openings 198 and fed to the suction chamber 194 via the return line 192.
  • Another part of the gas flow supplied to the treatment space section 114 via the supply openings 196 is preferably via discharge openings 200 from the recirculation guide 118 and from the treatment chamber portion 114 can be discharged and the Hauptabdies Gustav 158 fed.
  • the feed openings 196, the return openings 198 and / or the discharge openings 200 are preferably arranged such that preferably at least a majority of the gas flow guided through the treatment space section 114 is supplied or can be fed on one side of the workpiece 102 and on another side of the workpiece opposite this side Workpiece 102 is discharged from the treatment chamber portion 114 or is discharged. This results in an optimized flow through the treatment chamber section 114 and an optimized heating of the workpiece 102.
  • feed openings 196 which are preferably arranged in a side wall of the treatment chamber section 114
  • further feed openings 196 are provided, which are arranged in a bottom 202 bounding the treatment space section 114.
  • the workpiece 102 can preferably be flowed from below by means of these additional feed openings 196.
  • the supply of the gas stream to the feed openings 196 arranged in the bottom 202 takes place from the pressure chamber 190 via one or more floor channels 204 extending below the floor 202 or in the floor 202.
  • two such bottom channels 204 are provided to supply the gas flow to the additional feed ports 196.
  • the suction space 194 is preferably located immediately upstream of the one or more blowers 120 so that gas in the suction space 194 may be drawn in via the one or more blowers 120.
  • the return line 192 opens into the suction chamber 194. Furthermore, it can be provided that the suction chamber 194 is formed by a downstream end of the return line 192.
  • the supply of heating gas from the main supply line 156 into the recirculating air guide 118 takes place via the suction space 194.
  • a feed channel 206 is provided which fluidly connects the main feed line 156 with the suction chamber 194.
  • a valve in particular the inlet valve 122, is preferably arranged in the feed channel 206 or at one or both ends thereof (not shown in FIGS. 4 to 10).
  • the valve is preferably the amount (the volume flow) of the circulating air guide 118 supplied hot gas controllable and / or regulated.
  • the feed channel 206 preferably opens into the suction chamber 194, by means of the one or more blower 120 simple and energy efficient heating gas from the main supply line 156 to the guided in the circulating air guide 118 gas stream can be admixed.
  • the subsequent flow through the one or more blower 120 and the pressure chamber 190 also preferably a uniform mixing of the supplied fuel gas and the guided in the circulating air guide 118 remaining gas flow is ensured.
  • the gas stream supplied to the treatment chamber section 114 is therefore preferably a homogeneous gas stream with preferably constant temperature despite the mixing of the heating gas.
  • heating gas from the main supply line 156 can be fed directly into a bottom channel 204 in order ultimately to separate individual regions of the treatment chamber section 114 by means of the additional supply openings 196. or the workpiece 102 to heat more than the other areas.
  • the main discharge line 158 is preferably integrated into a housing 208 surrounding the treatment space section 114.
  • the housing 208 is formed, for example, substantially cuboid.
  • the main discharge line 158 is formed, for example, by separating part of the cuboidal interior of the housing 208. In particular, it may be provided here that an upper corner region of the interior of the housing 208 for producing the main discharge line 158 is divided off from the treatment space section 114.
  • the main feed line 156 is preferably outside the
  • the circulating air module 116 described above and the circulating air guide 118 realized thereby preferably operate as follows:
  • a gas flow is driven and initially supplied to the pressure chamber 190.
  • the gas stream is introduced into the treatment space section 114.
  • At least one workpiece 102 is preferably arranged, which receives heat from the gas stream by flowing it with the gas stream and is heated thereby. In particular, the workpiece 102 is thereby dried.
  • the gas passed through the treatment space section 114 is removed and fed to a suction space 194. From this suction space 194, the gas therein is finally drawn in again via the one or more fans 120, so that a circuit for the guided through the treatment space section 114 gas is formed.
  • the recirculated gas cools off, in particular due to the heat transfer to the workpieces 102.
  • This heating gas is provided via the main supply line 156 and, if necessary, branched off via the feed channel 206 and fed to the suction space 194. In particular, the heating gas is sucked by the connection of the feed channel 206 to the suction chamber 194 by means of the one or more blowers 120 as needed from the main supply line 156.
  • a portion of the guided in the circulating air guide 118 gas stream discharged from the recirculating air guide 118 Preferably at the same time via the discharge openings 200, which in particular by valves, for example, one or more exhaust valves 124th are formed, a portion of the guided in the circulating air guide 118 gas stream discharged from the recirculating air guide 118.
  • a total volume flow of the gas stream guided in the circulating air guide 118 can thereby be kept constant despite the supply of heating gas.
  • the discharged gas is discharged via the main discharge line 158.
  • a treatment plant 100 for example according to one of the FIGS. 1 to 3 or 11, several of the in Figs. 4 to 10 shown Um Kunststoffmodule 116 and / or treatment room sections 114.
  • the recirculation modules 116 and / or treatment chamber sections 114 are preferably perpendicular to the conveying direction 110 with the guided in the respective circulating air guide 118 gas flow through.
  • a cross flow between two or more circulating air modules 116 and / or circulating air ducts 118 is preferably minimal.
  • a transverse flow with a component parallel to the conveying direction 110 only results from fresh gas supplied from the treatment space 112 and / or from the discharge of exhaust gas from the treatment space 112 (see in particular FIGS. 1 and 2).
  • Treatment room sections 114 are particularly suitable for use in a so-called transverse driving manner, in which the workpieces 102, in particular the vehicle bodies 106, are conveyed transversely, in particular vertically, to the conveying direction 110 through the treatment space 112.
  • a vehicle longitudinal axis is aligned horizontally and substantially perpendicular to the conveying direction 110.
  • the described embodiments can also be used in a so-called longitudinal conveying of the workpieces 102, in which the vehicle longitudinal direction is aligned parallel to the conveying direction 110.
  • FIG. 11 illustrated fourth embodiment of a treatment plant 100 differs from that shown in FIG. 1, essentially in that the treatment plant 100 comprises a main treatment plant 220 and a pretreatment plant 222.
  • the main treatment plant 220 is, for example, a main dryer 224.
  • the pre-treatment plant 222 is, for example, a pre-dryer 226.
  • the main treatment plant 220 is formed substantially identical to the first embodiment of a treatment plant 100 described with reference to FIG. 1.
  • the pretreatment plant 222 is thus an optional addition to a
  • Treatment plant 100 according to one of the described embodiments, in particular the first embodiment.
  • the pretreatment plant 222 is preferably also essentially a treatment plant 100 according to one of the described embodiments, in particular according to the first embodiment.
  • the pretreatment plant 222 is smaller in size than the main treatment plant 220.
  • the pretreatment plant 222 comprises a smaller treatment space 112 and / or preferably fewer treatment space sections 114 than the main treatment plant 220.
  • a pretreatment system 222 may comprise only three or four treatment space sections 114.
  • the pretreatment plant 222 preferably comprises a different and / or independent heating gas duct 136 from the heating gas duct 136 of the main treatment plant 220.
  • the recirculating air modules 116 and / or treatment chamber sections 114 of the pretreatment plant 222 can be fed with heating gas independently of the heating gas guide 136 of the main treatment plant 220.
  • the heating gas guide 136 of the pretreatment system 222 is preferably thermally coupled by means of a separate heat exchanger 134 with the exhaust gas discharge line 132 of the heating device 128.
  • the heat exchanger 134 for thermal coupling of the pretreatment system 222 with the exhaust outlet 132 of the heater 128 may be arranged with respect to the flow direction of the exhaust gas of the heater 128 in the exhaust discharge 132 upstream or downstream of the heat exchanger 134 for thermal coupling of the main treatment plant 220 with the exhaust gas discharge 132 of the heater 128 ,
  • the heat exchanger 134 of the pretreatment plant 222 is preferably arranged downstream of the heat exchanger 134 of the main treatment plant 220.
  • the heat exchanger 134 for coupling the fresh gas feed 160 with the exhaust gas discharge line 132 of the heating device 128 is preferably arranged downstream of the heat exchanger 134 of the main treatment plant 220 and / or downstream of the heat exchanger 134 of the pretreatment plant 222.
  • the heat exchanger 134 for coupling the fresh gas feed 160 with the exhaust gas discharge line 132 of the heating device 128 is preferably arranged downstream of the heat exchanger 134 of the main treatment plant 220 and / or downstream of the heat exchanger 134 of the pretreatment plant 222.
  • the entire treatment plant 100 comprises a single heater 128, by means of which the heat for both the Schugas entry 136 of the main treatment plant 220 and the Schugas entry 136 of the pretreatment plant 222 can be provided.
  • the treatment plant 100 may include a common fresh gas supply 160 for supplying fresh gas to both the treatment room 112 of the main treatment facility 220 and the treatment space 112 of the pretreatment facility 222.
  • the treatment plant 100 comprises two fresh gas feeds 160, wherein a fresh gas feed 160 of the main treatment plant 220 and a further fresh gas feed 160 of the pretreatment plant 222 is assigned (not shown in the figures).
  • An exhaust gas from the pretreatment plant 222 can preferably be fed to the exhaust gas removal 172 of the main treatment plant 220 by means of an exhaust gas discharge 172 of the pretreatment plant 222.
  • the exhaust gas from the pretreatment plant 222 is thus preferably fed together with the exhaust gas from the main treatment plant 220 to the common heating device 128.
  • the workpieces 102 to be treated are preferably conveyed by means of a conveying device 108, in particular a single conveying device 108, first through the treatment space 112 of the pretreatment plant 222 and subsequently through the treatment space 112 of the main treatment plant 220.
  • the pretreatment plant 222 and the main treatment plant 220 are shown spaced from each other. This is preferably only to illustrate the operation. However, it may also be provided that the pretreatment plant 222 and the main treatment plant 220 are arranged directly one after the other. For example, a lock designed as an intermediate lock fluidically separate the otherwise immediately adjacent treatment rooms 112 from each other. This intermediate lock then also forms an outlet lock 170 of the pretreatment installation 222 and an inlet lock 168 of the main treatment installation 220.
  • the pretreatment plant 222 is provided in addition to the main treatment plant 220 and includes a separate Bankgas operation 136, in particular with heavy evaporation of the workpieces to be treated 102 or otherwise heavy contamination of the guided through the treatment space sections 114 gas flows a simple and efficient subdivision of the total to Treatment plant 100 belonging treatment room 112 are realized.
  • the treatment plant 100 in particular both the main treatment plant 220 and the pretreatment plant 222, each taken individually, in terms of structure and function with the first embodiment shown in FIG. 1 match, so that reference is made to the above description thereof.
  • FIG. 12 illustrated fifth embodiment of a treatment plant 100 differs from that shown in FIG. 1, essentially by the fact that the heating gas duct 136 comprises an additional bypass line 150, by means of which a partial gas flow of the heating gas total flow to be supplied to the circulating air ducts 118 via the feed section 140 of the heating gas duct 138 can be conducted to all circulating air modules 116 and / or treatment chamber sections 114 and directly to the discharge section 142 can be fed.
  • the additional bypass line 150 branches in particular upstream of the main supply line 156, in particular upstream of all the branch lines. tions 144 and / or branches 146, from the feed section 140 of Schugastechnisch 138 from.
  • the additional bypass line 150 is preferably arranged at a front end of the main supply line 156 and / or the main discharge line 158, which is preferably in the region of an inlet section 164 of the treatment installation 100, with respect to the conveying direction 110 of the conveying device 108.
  • a volume flow of the heating gas flow past the bypass duct 150 via the bypass duct 150 is preferably controllable and / or controllable by means of a bypass valve 152.
  • the additional bypass line 150 opens into the discharge section 142, in particular downstream of the main discharge line 158, for example downstream of all mergers 148.
  • a partial gas flow from the feed section 140, bypassing the main supply line 156 and the main discharge line 158, can preferably be guided past the circulating air modules 116 and / or circulating air ducts 118.
  • relatively hot gas can be introduced directly into the discharge section 142 in order to heat the gas stream to be discharged in total by means of the discharge section 142.
  • the gas stream is heated in particular to a temperature which prevents unwanted formation of condensation.
  • the bypass valve 152 of the bypass line 150 and thus the supply of hot gas to the discharge section 142 are preferably controlled such that an actual temperature of the gas stream guided in the discharge section 142 always exceeds the condensation temperature.
  • temperature is.
  • a control is provided on the basis of a predetermined minimum temperature setpoint.
  • Fig. 12 illustrated fifth embodiment of the treatment plant 100 with respect to structure and function with the first embodiment shown in FIG. 1, so that reference is made to the above description thereof in this regard.
  • FIG. 13 illustrated sixth embodiment of a treatment plant 100 differs from the second embodiment shown in FIG. 2 essentially by the fact that according to the in Fig. 2. 12 illustrated fifth embodiment, an additional bypass line 150 is provided.
  • the sixth embodiment of a treatment plant 100 thus agrees with respect to the basic structure and the basic function with the in FIG. 2 illustrated second embodiment, so that reference is made to the above description thereof in this regard.
  • the sixth embodiment of a treatment plant 100 is identical to the fifth embodiment shown in FIG. 12, so that reference is made to the above description thereof.
  • one or more bypass lines 150 may be added or deleted as needed.
  • the in Fig. 3 illustrated embodiment of a treatment plant 100 as needed with an additional bypass line 150 according to the in Fig. Be provided 12 illustrated fifth embodiment.
  • Fig. 14 illustrated seventh embodiment of a treatment plant 100 differs from the sixth embodiment shown in Fig. 13 essentially in that the fresh gas line 162 is a branch 146 comprises, by means of which optionally different volume flows and / or mass flows of the fresh gas as lock gas or as supplied in addition to the heating gas flow fresh gas can be fed.
  • the fresh gas line 162 opens on the one hand into the inlet lock 168 and the outlet lock 170 and on the other hand into the Schugas entry 136, for example, in the discharge section 142 of the Bankgas entry 136th
  • a constant fresh gas flow is used as a lock gas by means of such a fresh gas feed 160 and is thereby supplied to the treatment space 112.
  • a variable proportion of the supplied fresh gas which depends in particular on the parameters varying in the treatment space 112, is preferably supplied to the heating gas flow in the heating gas guide 136.
  • a supply upstream of the blower 120 and / or the heat exchanger 134 of the heating gas guide 136 is provided in order to be able to condition the hot gas stream mixed with fresh gas before it is supplied to the treatment space 112.
  • the seventh embodiment of the treatment installation 100 shown in FIG. 14 is identical in construction and function to the one shown in FIG. 13, so that reference is made to the above description thereof.
  • FIG. 15 An eighth embodiment of a treatment installation 100 shown in FIG. 15 differs from the embodiment illustrated particularly in FIGS. 4 to 10 essentially in that the main supply line 156 of the heating gas guide 136 runs within the treatment space 112.
  • the main supply line 156 extends in particular below the workpieces 102 to be treated.
  • the main supply line 156 is designed in particular as a, for example, flat, rectangular channel and fixed on a floor 202 of the treatment space 112.
  • Such a configuration makes it possible in particular to dispense with thermal insulation of the main supply line 156.
  • simple mixing flaps are provided as inlet valves 122 between the main feed line 156 and a return line 192 of each
  • Umtionsmoduls 116 provided. Separate feed channels 206 may then also be dispensable.
  • the main feed line 156 is arranged between two conveyor technology strands of the conveyor device 108.
  • the main supply line 156 may serve as a radiating element for heating the workpieces 102 within the treatment space 112.
  • a flow direction of the fuel gas guided in the main supply line 156 preferably corresponds to the conveying direction 110 of the conveying device 108.
  • Treatment plant 100 in terms of structure and function with the in Figs. 4 to 10 illustrated embodiments, so that reference is made to the above description thereof in this regard.
  • FIGS. 16-21 illustrate various embodiments of heat transfer devices 300 that may form and / or replace one or more of the heat exchangers 134 described above.
  • a plurality of the above-described heat exchangers 134 are jointly formed by one of the heat transfer devices 300 described below.
  • a first embodiment of a heat transfer device 300 shown in FIG. 16 comprises a plurality of heat transfer stages 302, through which a cold gas to be heated can be passed successively.
  • a heat-emitting hot gas flows through the heat transfer stages 302 in succession.
  • the hot gas flows through, for example, a plurality of hollow cylindrical tubes 304 which extend linearly through, for example, four heat transfer stages 302.
  • the heat transfer stages 302 are, for example, a first heat transfer stage 302a, a second heat transfer stage 302b, a third heat transfer stage 302c and a fourth heat transfer stage 302d.
  • a space 306 surrounding the hollow cylindrical tubes 304 is flowed through by the cold gas.
  • the space 306 surrounding the hollow cylindrical tubes 304 is subdivided by means of a plurality of separating elements 308, resulting in the separate heat transfer stages 302.
  • the separating elements 308 extend in particular substantially perpendicular to a longitudinal direction of the hollow cylindrical tubes 304.
  • the heat transfer stages 302 are thus flowed through, in particular in the cross flow, on the one hand by the heat-emitting hot gas and the heat-absorbing cold gas.
  • the heat transfer stages 302 may, for example, have different dimensions, in particular depending on the position of the separating elements 308 along the hollow cylindrical tubes 304.
  • a comparatively narrow first heat transfer stage 302a may be provided, to which join three larger or wider heat transfer stages 302b, 302c, 302d.
  • the heat transfer stages 302, in particular the chambers 306 of the heat transfer stages 302 which surround the hollow cylindrical pipes 304 and are separated from one another by means of the separating elements 308, are fluidly connected to one another by means of a gas guide 310 such that, for example, the cold gas can flow through the heat transfer stages 302 successively in a predetermined sequence.
  • the cold gas flows first through the first heat transfer stage 302a and then successively through the fourth heat transfer stage 302d, then through the third heat transfer stage 302c and finally through the second heat transfer stage 302b.
  • the temperature in the heat transfer stages 302 decreases from the first heat transfer stage 302a to the fourth heat transfer stage 302d.
  • the cold gas thus flows through first the hottest heat transfer stage 302 and then the remaining Heat transfer stages 302 successively with increasing temperature level.
  • a second embodiment of a heat transfer device 300 illustrated in FIG. 17 differs from the first embodiment shown in FIG. 16 essentially in that the heat transfer device 300 comprises two separate heat transfer sections 312.
  • Each heat transfer section 312 is associated with another to be heated cold gas.
  • a heat transfer section 312 for heating a heating gas flow Downstream thereof, for example, a heat transfer section 312 for heating a fresh gas flow is provided.
  • the heat transfer sections 312 are each divided into three heat transfer stages 302 per se.
  • the heat transfer section 312 for heating the heating gas stream is flowed through by the heating gas such that a first heat transfer step 302a, then a third heat transfer step 302c and finally a second heat transfer step 302b are flowed through in succession.
  • the heat transferring stages 302 of the heat transferring section 312 for heating the fresh gas are preferably flown through in the same order by the hot gas and the cold gas, that is, successively the first heat transferring step 302a, then the second heat transferring step 302b and finally the third heat transferring step 302c.
  • the illustrated in Fig. 17 second embodiment of the heat transfer device 300 is thus in particular a combined heat exchanger, by means of which two different cold gases are heated using a single hot gas.
  • the heat transfer device 300 comprises one or more bypass lines 150, by means of which, for example hot gas at one or more heat transfer stages 302 can be moved past. Furthermore, as an alternative or in addition thereto, provision can also be made for one or more cold gas streams to be able to be conducted past the associated one or more heat transfer stages 302 by means of one or more bypass lines 150.
  • bypass valve 152 For controlling the respective bypass volume flow, in particular a bypass valve 152 may be provided.
  • the second embodiment of the heat exchanger device 300 shown in FIG. 17 is identical in construction and function to the first embodiment shown in FIG. 16, so that reference is made to the above description thereof.
  • a third embodiment of a heat transfer device 300 illustrated in FIG. 18 essentially differs from the second embodiment shown in FIG. 17 in that two heat transfer sections 312 for heating a cold gas, in particular the fresh gas Are provided, wherein between these two heat transfer sections 312, a heat transfer section 312 for heating another cold gas, in particular the Schugasstroms, is provided.
  • the first heat transfer stage 302a is arranged upstream of the entire heat transfer section 312 for heating the Schugasstroms, for example, with respect to the hot gas flow, while the two other heat transfer stages 302b, 302c are arranged for heating the Frischgasstroms downstream of the heat transfer section 312 for heating the Schugasstroms.
  • overheating of the heating gas stream can be reduced by first cooling the hot gas stream with the fresh gas stream before it is used to heat the heating gas stream.
  • the third embodiment of the heat transfer device 300 shown in FIG. 18 is identical in structure and function to the second embodiment shown in FIG. 17, so that reference is made to the above description thereof.
  • a fourth embodiment of a heat transfer device 300 shown in FIG. 19 differs from the second embodiment shown in FIG. 17 essentially in that three heat transfer sections 312 are provided for three different cold gases.
  • each heat transfer section 312 includes two heat transfer stages 302.
  • a heat transfer section 312 for heating a heating gas flow for a main dryer there are preferably sequentially arranged a heat transfer section 312 for heating a heating gas flow for a main dryer, a heat transfer section 312 for heating a heating gas flow for a pre-dryer, and finally a heat transfer section 312 for heating a fresh gas flow.
  • a pressure gradient within the entire heat transfer device 300, in particular within the entire space 306 surrounding the hollow cylindrical tubes 304, is preferably selected such that any leakage currents which flow through the separation elements 308 from one heat transfer stage 302 to the adjacent do not cause undesirable condensation.
  • a pressure in the middle heat transfer section 312 is selected to be higher than in the adjacent heat transfer sections 312, so that the cold gas guided in the central heat transfer section 312, in particular the heating gas flow for the pre-dryer, enters the adjacent heat transfer sections 312 in the event of leaks and not the other way around.
  • this can preferably be avoided that hot gas with high
  • the fourth embodiment of the heat exchanger device 300 shown in FIG. 19 is the same in structure and function as the second embodiment shown in FIG. 17, so that reference is made to the above description thereof.
  • a fifth embodiment of a heat transfer device 300 shown in FIG. 20 differs from that shown in FIG. 19 substantially by the fact that between two adjacent heat transfer sections 312, two separating elements 308 are arranged.
  • a gap region 314 between the two separating elements 308 is then flushable with, for example, a sealing gas, for example blocking air, in particular fresh gas. This can effectively prevent unwanted gas exchange between adjacent heat transfer sections 312.
  • a sealing gas for example blocking air, in particular fresh gas.
  • FIG. 20 The fifth embodiment of the heat exchanger device 300 shown in FIG. 20 is identical in structure and function to the fourth embodiment shown in FIG. 19, so that reference is made to the above description thereof.
  • Fig. 21 is a schematic perspective view of a heat transfer device 300.
  • this illustration includes the hollow cylindrical tubes 304 and the separators 308.
  • the separating elements 308 are provided with bushings 316 and / or receptacles 318 for the hollow cylindrical tubes 304. In particular, the separating elements 308 can be pushed onto a bundle of hollow cylindrical tubes 304.
  • the separating elements 308 are in particular plate-shaped and flat.
  • the in Fig. 21 illustrated embodiment of the heat transfer device 300 is in particular a tube bundle heat exchanger 320 and can for all The described heat exchanger 134 and / or heat exchanger devices 300 can be used.

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Abstract

Um eine Behandlungsanlage bereitzustellen, welche einfach aufgebaut ist und eine energieeffiziente Werkstückbehandlung ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass die Behandlungsanlage Folgendes umfasst: einen Behandlungsraum, welcher mehrere Behandlungsraumabschnitte umfasst, die jeweils einem von mehreren separaten Umluftmodulen der Behandlungsanlage zugeordnet sind; eine Heizanlage, welche eine Heizgasführung umfasst, wobei mehrere Umluftmodule mit der Heizgasführung gekoppelt sind, insbesondere zum Erhitzen des durch die Behandlungsraumabschnitte geführten Gases.

Description

Behandlungsanlage und Verfahren zum Behandeln von Werkstücken
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behandlungsanlage und ein Verfahren zum Behandeln von Werkstücken. Insbesondere dient eine Behandlungsanlage dem Trocknen von beschichteten Fahrzeugkarosserien. Das Verfahren zum Behandeln von Werkstücken ist somit insbesondere ein Verfahren zum
Trocknen von beschichteten Fahrzeugkarosserien.
Behandlungsanlagen und Behandlungsverfahren sind insbesondere aus der EP 1 998 129 Bl, der US 2006/0068094 AI, der EP 1 302 737 A2 und der WO 02/073109 AI bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behandlungsanlage bereitzustellen, welche einfach aufgebaut ist und eine energieeffiziente Werkstückbehandlung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken Folgendes umfasst:
einen Behandlungsraum, welcher mehrere Behandlungsraumabschnitte umfasst, die jeweils einem von mehreren separaten Umluftmodulen der Behandlungsanlage zugeordnet sind;
eine Heizanlage, welche eine Heizgasführung umfasst, wobei mehrere
Umluftmodule mit der Heizgasführung gekoppelt sind, insbesondere zum Erhitzen des durch die Behandlungsraumabschnitte geführten Gases.
Dadurch, dass die erfindungsgemäße Behandlungsanlage eine Heizanlage mit einer Heizgasführung umfasst, welche mit den Umluftmodulen gekoppelt ist, ist das den Behandlungsraumabschnitten zuzuführende Gas einfach und effizient erhitzbar. Die Behandlungsanlage kann hierdurch vorzugsweise besonders energieeffizient betrieben werden . Die Heizgasführung ist vorzugsweise in sich geschlossen, beispielsweise ringförmig geschlossen ausgebildet, so dass zumindest ein Teilgasstrom eines in der Heizgasführung geführten Heizgasstroms mehrfach die Heizgasführung durchströmt.
Das Heizgas ist vorzugsweise Rohgas und/oder Reingas, welches zur Verwendung in dem Behandlungsraum, das heißt zum Durchströmen des Behandlungsraums, geeignet und/oder vorgesehen ist.
Das Heizgas weist vorzugsweise zumindest unmittelbar stromaufwärts der Behandlungsraumabschnitte eine gegenüber dem Gasstrom in den Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten erhöhte Temperatur auf.
Vorzugsweise ist das Heizgas kein Abgas einer Heizvorrichtung der Heizanlage, insbesondere kein Verbrennungsabgas.
Unter einer "in sich geschlossenen Heizgasführung" ist insbesondere eine Heizgasführung zu verstehen, in welcher zumindest ein Teil eines Heizgasstroms in einem Kreislauf geführt wird. Unabhängig davon kann vorzugsweise auch bei einer in sich geschlossenen Heizgasführung eine kontinuierliche oder phasenweise Zuführung von Frischgas zu dem Heizgasstrom und/oder Abführung von Heizgas aus dem Heizgasstrom vorgesehen sein.
Günstig kann es sein, wenn eine Zuführung von Frischgas und eine Abführung von Heizgas, das heißt ein Austausch von Heizgas, vorzugsweise so dimensioniert sind, dass bei einem einmaligen Durchlauf des Heizgasstroms durch die Heizgasführung mindestens 40%, vorzugsweise mindestens ungefähr 50%, insbesondere mindestens ungefähr 80%, beispielsweise mindestens ungefähr 90%, des an einer bestimmten Stelle der Heizgasführung vorbeiströmenden Heizgasstroms nach dem vollständigen Durchlauf erneut zu dieser Stelle gelangen. Die Zuführung von Frischgas und/oder die Abführung von Heizgas aus dem Heizgasstrom erfolgt vorzugsweise ausschließlich in den Behandlungsraumabschnitten und/oder den Umluftmodulen der Behandlungsanlage.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Heizanlage eine Frischgaszuführung und/oder eine Abgasabführung zugeordnet ist, mittels welchen außerhalb der Behandlungsraumabschnitte und/oder außerhalb der Umluftmodule Frischgas zugeführt bzw. Heizgas aus dem Heizgasstrom abgeführt werden kann.
Die Umluftmodule und/oder die Behandlungsraumabschnitte sind vorzugsweise Bestandteil der Heizgasführung .
Insbesondere ist das Heizgas vorzugsweise zumindest teilweise mehrfach durch die Behandlungsraumabschnitte hindurchführbar, bevor es (erneut) den außerhalb der Umluftmodule und/oder außerhalb der Behandlungsraumabschnitte liegenden Teil der Heizgasführung durchströmt.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Heizgasführung eine Umluftführung umfasst, welche abschnittsweise durch mehrere parallel angeordnete Umluftmodule und/oder Behandlungsraumabschnitte gebildet ist.
In den Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten ist vorzugsweise ein Gasstrom in einem Umluftkreislauf führbar, welchem Heizgas aus der Heizgasführung zuführbar ist. Vorzugsweise ist ein Teilgasstrom des im Kreislauf geführten Gasstroms eines jeden Umluftmoduls und/oder Behandlungsraumabschnitts aus dem Umluftmodul und/oder dem Behandlungsraumabschnitt abführbar, mittels der Heizgasführung in einem geschlossenen Kreislauf führbar und schließlich als Teil des Heizgasstroms erneut einem oder mehreren Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten zuführbar. Vorzugsweise umfasst die Behandlungsanlage eine Fördervorrichtung, mittels welcher die Werkstücke dem Behandlungsraum zuführbar, aus dem Behandlungsraum abführbar und/oder in einer Förderrichtung der Fördervorrichtung durch den Behandlungsraum hindurchförderbar sind .
Die Behandlungsraumabschnitte und/oder die Umluftmodule sind vorzugsweise in der Förderrichtung aufeinanderfolgend angeordnet.
Günstig kann es sein, wenn die Umluftmodule voneinander unabhängige Umluftmodule sind.
Ein Umluftmodul, insbesondere jedes Umluftmodul, umfasst vorzugsweise Folgendes:
eine Gaszuführung zum Zuführen von Gas zu dem Behandlungsraumabschnitt; und/oder
eine Gasabführung zum Abführen von Gas aus dem Behandlungsraumabschnitt; und/oder
eine Gebläsevorrichtung zum Antreiben eines (Umluft-)Gasstroms; und/oder eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen aus dem (Umluft-)Gasstrom; und/oder
eine Verteilervorrichtung zum Verteilen des dem Behandlungsraumabschnitt zuzuführenden (Umluft-)Gasstroms auf mehrere Einlassöffnungen der Gaszuführung; und/oder
eine Sammelvorrichtung, mittels welcher der durch mehrere Auslassöffnungen (Rückführöffnungen) der Gasabführung aus dem Behandlungsraum abgeführte (Umluft-)Gasstrom zusammenführbar ist.
Jedes Umluftmodul bildet vorzugsweise zusammen mit dem zugehörigen Behandlungsraumabschnitt einen, insbesondere vollständigen, Abschnitt der Behandlungsanlage. In dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen wird der Begriff "Umluft" nicht zwingend auf das Gas "Luft" festgelegt. Vielmehr bezeichnet der Begriff "Umluft" vorzugsweise ein in einem Kreislauf (Umluftkreislauf) geführtes Gas, welches insbesondere mehrfach aufbereitet und/oder wiederverwendet wird.
Ebenso sind die Begriffe "Zuluft", "Zuluftstrom", "Abluft" und "Abluftstrom" nicht zwingend auf das Gas "Luft" festgelegt, sondern bezeichnen vielmehr ganz allgemein ein dem Umluftkreislauf zugeführtes Gas (Zuluft, Zuluftstrom) bzw. ein aus dem Umluftkreislauf abgeführtes Gas (Abluft, Abluftstrom).
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Heizanlage eine Heizvorrichtung und einen Wärmeübertrager umfasst, mittels welchem in der Heizvorrichtung erzeugte Wärme auf ein in der Heizgasführung geführtes Heizgas übertragbar ist.
Der Wärmeübertrager ist insbesondere in einem Abgasstrang der Heizvorrichtung angeordnet, um im Abgas der Heizvorrichtung enthaltene Wärme zum Erhitzen des Heizgases nutzen zu können.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Behandlungsanlage eine von der Heizanlage verschiedene und/oder unabhängige Frischgaszuführung umfasst, mittels welcher Frischgas zu dem Behandlungsraum zuführbar ist.
Das Frischgas ist vorzugsweise unabhängig von einem Heizgasstrom zu dem in den Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten geführten
Gasstrom und somit zu dem Behandlungsraum zuführbar.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Frischgasstrom zumindest teilweise als Schleusengasstrom genutzt und auf diese Weise dem Behandlungsraum zugeführt wird. Vorteilhaft kann es sein, wenn die Behandlungsanlage eine Frischgaszuführung umfasst, mittels welcher Frischgas zu einem in der Heizgasführung geführten Heizgasstrom zuführbar ist.
Die Frischgaszuführung ist vorzugsweise mittels einer Steuervorrichtung steuerbar und/oder regelbar, insbesondere abhängig von einem aktuellen Wärmebedarf im Behandlungsraum.
Günstig kann es sein, wenn ein Frischgasstrom mit zumindest näherungsweise konstantem Volumenstrom und/oder Massenstrom einer oder mehreren Schleusen, insbesondere einer Einlassschleuse und/oder einer Auslassschleuse, zuführbar ist.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein Frischgasstrom mit variablem Volumenstrom und/oder Massenstrom einer oder mehreren Schleusen, insbesondere einer Einlassschleuse und/oder einer Auslassschleuse, zuführbar ist.
Ein zumindest näherungsweise konstanter Volumenstrom und/oder Massenstrom ist insbesondere zeitlich unabhängig von einem aktuellen Wärmebedarf im Behandlungsraum.
Ein variabler Volumenstrom und/oder Massenstrom ist vorzugsweise ange- passt an und/oder gesteuert und/oder geregelt in Abhängigkeit von einem aktuellen Wärmebedarf im Behandlungsraum.
Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Frischgasstrom mit zumindest näherungsweise konstantem Volumenstrom und/oder Massenstrom dem Heizgasstrom zuführbar ist. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein Frischgasstrom mit variablem Volumenstrom und/oder Massenstrom dem Heizgasstrom zuführbar ist.
Ein Frischgasstrom, welcher insbesondere einen zumindest näherungsweise konstanten Volumenstrom und/oder Massenstrom aufweist, wird vorzugsweise so gewählt, dass mit diesem ein durchschnittlicher Frischluftbedarf der
Behandlungsanlage von mindestens ungefähr 30 %, insbesondere mindestens ungefähr 40 %, beispielsweise ungefähr 50 %, gedeckt wird. Dieser Frischgasstrom ist insbesondere ein der einen oder den mehreren Schleusen zugeführter Frischgasstrom.
Ein weiterer Frischgasstrom, welcher insbesondere einen variablen Volumenstrom und/oder Massenstrom aufweist, wird vorzugsweise so gewählt, dass mit diesem ein durchschnittlicher Frischluftbedarf der Behandlungsanlage von mindestens ungefähr 30 %, insbesondere mindestens ungefähr 40 %, beispielsweise ungefähr 50 %, gedeckt wird. Dieser Frischgasstrom ist insbesondere ein zentral dem Heizgasstrom zugeführter Frischgasstrom.
Die Frischgaszuführung ist vorzugsweise mit einem Wärmeübertrager an den Abgasstrang der Heizvorrichtung gekoppelt, insbesondere um Wärme von dem Abgas der Heizvorrichtung auf das mittels der Frischgaszuführung zuzuführende Frischgas zu übertragen.
Der Wärmeübertrager zum Erhitzen des Frischgases ist vorzugsweise ein von dem Wärmeübertrager zum Erhitzen des Heizgases verschiedener Wärmeübertrager.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass voneinander verschiedene Abschnitte eines gemeinsamen Wärmeübertragers einerseits zum Erhitzen des Frischgases und andererseits zum Erhitzen des Heizgases dienen. Die Frischgaszuführung und die Heizgasführung weisen dann insbesondere einen gemeinsamen Wärmeübertrager auf. Insbesondere ist dann vorzugsweise eine Kaltseite des Wärmeübertragers in mehrere Segmente unterteilt. Insbesondere können mehrere unabhängig voneinander durchströmbare und fluidwirk- sam voneinander getrennte Segmente vorgesehen sein.
Die Behandlungsanlage umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Schleusen, welche insbesondere als Frischgasschleusen ausgebildet und mit Frischgas durchströmt oder durchströmbar sind .
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Behandlungsanlage eine oder mehrere Umluftschleusen umfasst, welche mit Umluft, das heißt einem in einem Kreislauf geführten Gasstrom durchströmt werden oder durchströmbar sind . Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, dass jede Umluftschleuse einem Umluftmodul zugeordnet ist.
Insbesondere dann, wenn die Behandlungsanlage Umluftschleusen umfasst, kann vorgesehen sein, dass ein Frischgasstrom direkt dem Heizgasstrom zugemischt wird oder zumischbar ist. Hierdurch kann eine separate Frischgasleitung zur Zuführung von Frischgas zu dem Behandlungsraum entbehrlich sein.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Heizgasführung eine zentrale Heizgasleitung umfasst, in welcher Heizgas geführt oder führbar ist und mittels welcher den mehreren Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten Heizgas aus der Heizgasführung zuführbar ist, wobei das Heizgas unmittelbar oder mittelbar über die Umluftmodule in die jeweiligen Behandlungsraumabschnitte einleitbar ist.
Die Heizgasführung bildet somit vorzugsweise eine Zuluftführung zur Zuführung von Zuluft zu den Umluftkreisläufen in den Behandlungsraumabschnitten. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Heizgasführung eine zentrale Heizgasleitung umfasst, in welcher Heizgas geführt oder führbar ist und mittels welcher Gas aus den Umluftmodulen und/oder aus den Behandlungsraumabschnitten abführbar ist.
Die Heizgasführung bildet somit vorzugsweise eine Abluftführung zur Abführung von Abluft aus den in den Umlufmodulen im Kreislauf geführten Gasströmen.
Günstig kann es sein, wenn die Heizgasführung eine zentrale Heizgasleitung umfasst, mittels welcher ein Heizgas ringförmig von einem Wärmeübertrager zum Erhitzen des Heizgases zu den mehreren Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten und erneut zurück zu dem Wärmeübertrager führbar ist.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Heizgasführung eine zentrale Heizgasleitung umfasst, mittels welcher Gas, welches insbesondere als Heizgas dient, aus einem oder mehreren Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten abführbar und zum Erhitzen desselben einem Wärmeübertrager zuführbar sowie anschließend zurück zu dem einen oder den mehreren Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten führbar ist.
Das in der Heizgasführung geführte Heizgas ist vorzugsweise mittels genau eines Gebläses oder mittels mehrerer Gebläse antreibbar.
Es kann vorgesehen sein, dass die Heizgasführung mehrere Abzweigungen oder Verzweigungen zur Verteilung eines in der Heizgasführung geführten Heizgasstroms auf die Umluftmodule und/oder Behandlungsraumabschnitte umfasst. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Heizgasführung eine sich längs der Umluftmodule und/oder Behandlungsraumabschnitte erstreckende Hauptzuführleitung umfasst, aus welcher Teile des Heizgasstroms abzweigbar und den jeweiligen Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten zuführbar sind.
Die Hauptzuführleitung kann beispielsweise außerhalb des Behandlungsraums, insbesondere außerhalb sämtlicher Behandlungsraumabschnitte, und/oder parallel zur Förderrichtung verlaufen.
Vorzugsweise erstreckt sich die Hauptzuführleitung zumindest näherungsweise über eine gesamte Länge des Behandlungsraums, insbesondere um sämtliche Umluftführungen mit Heizgas versorgen zu können.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Hauptzuführleitung innerhalb des Behandlungsraums und/oder parallel zur Förderrichtung verläuft. Beispielsweise kann die Hauptzuführleitung in einem Zwischenbereich zwischen zwei parallel zueinander und parallel zur Förderrichtung verlaufenden Fördereinheiten der Fördervorrichtung angeordnet sein.
Die Hauptzuführleitung ist vorzugsweise in einen Boden des Behandlungsraums integriert oder unmittelbar auf dem Boden des Behandlungsraums angeordnet.
Günstig kann es sein, wenn die Hauptzuführleitung sich unter den zu behandelnden Werkstücken hindurch erstreckt und/oder vollständig unterhalb der zu behandelnden Werkstücke, insbesondere direkt unter den zu
behandelnden Werkstücken, angeordnet ist. Hierdurch kann die Hauptzuführleitung insbesondere durch Wärmestrahlung und/oder durch Konvektion zur Beheizung des durch den Behandlungsraum hindurchgeführten Gasstroms und/oder zur Beheizung der zu behandelnden Werkstücke beitragen. Die Hauptzuführleitung erstreckt sich insbesondere durch sämtliche
Behandlungsraumabschnitte hindurch und/oder in sämtliche Behandlungsraumabschnitte hinein.
Es kann vorgesehen sein, dass die Hauptzuführleitung als ein Rechteckkanal ausgebildet ist, welcher eine senkrecht zur Förderrichtung genommene Breite aufweist, die mindestens das Dreifache, insbesondere mindestens das Fünffache, beispielsweise mindestens das Zehnfache, einer senkrecht zur Förderrichtung genommenen Höhe der Hauptzuführleitung beträgt.
Günstig kann es sein, wenn die Hauptzuführleitung über Einlassventile direkt in Rückführleitungen der Umluftmodule und/oder Umluftführungen mündet.
Mittels der Abzweigungen oder Verzweigungen ist der Heizgasstrom vorzugsweise aufteilbar, um letztlich mehrere Zuluftströme zur Zuführung des Heizgases zu den Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten zu erhalten.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Heizgasführung eine Hauptverzweigung aufweist, mittels welcher ein Heizgasgesamtstrom aufteilbar ist in einen ersten Heizgasteilstrom und einen zweiten Heizgasteilstrom, wobei der erste Heizgasteilstrom einem bezüglich einer Förderrichtung einer Fördervorrichtung der Behandlungsanlage ersten Umluftmodul oder ersten bis n-ten Umluftmodul und/oder ersten Behandlungsraumabschnitt oder ersten bis n-ten Behandlungsraumabschnitt zuführbar ist und wobei der zweite Heizgasteilstrom vorzugsweise auf sämtliche weiteren Umluftmodule und/oder Behandlungsraumabschnitte aufteilbar ist.
Das erste Umluftmodul ist vorzugsweise ein einem Behandlungsraumabschnitt zugeordnetes Umluftmodul. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass dieses erste Umluftmodul ein einer Umluftschleuse zugeordnetes Umluftmodul ist. Günstig kann es sein, wenn die Heizgasführung mehrere Zusammenführungen zur Zusammenführung mehrerer aus den Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten abgeführter Gasströme umfasst.
Insbesondere sind hierdurch vorzugsweise Abluftströme aus den Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten zusammenführbar und als Heizgasgesamtstrom erneut erhitzbar sowie schließlich erneut den Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten zuführbar.
Es kann vorgesehen sein, dass die Heizgasführung eine Hauptzusammenführung aufweist, mittels welcher ein Abgasstrom eines bezüglich einer Förderrichtung der Fördervorrichtung der Behandlungsanlage ersten Umluftmoduls oder ersten bis n-ten Umluftmoduls und/oder ersten Behandlungsraumabschnitts oder ersten bis n-ten Behandlungsraumabschnitts mit einem bereits zusammengeführten Abgasstrom sämtlicher weiterer Umluftmodule und/oder Behandlungsraumabschnitte zusammenführbar ist.
Die Verwendung einer Hauptverzweigung und/oder einer Hauptzusammenführung kann insbesondere zur Verringerung von Kanalquerschnitten einer Hauptzuführleitung und/oder einer Hauptabführleitung der Heizgasleitung dienen, insbesondere um nicht den gesamten Heizgasstrom in einer einzigen Strömungsrichtung durch die Hauptzuführleitung und/oder die Hauptabführleitung hindurchführen zu müssen.
Es kann vorgesehen sein, dass jedes Umluftmodul und/oder jeder Behandlungsraumabschnitt ein Einlassventil und/oder ein Auslassventil umfasst, mittels welchen ein Volumenstrom eines dem Umluftmodul und/oder dem Behandlungsraumabschnitt zuzuführenden Heizgasstroms und/oder ein Volumenstrom eines aus dem Umluftmodul und/oder aus dem Behandlungsraumabschnitt abgeführten Gasstroms steuerbar und/oder regelbar ist. Vorzugsweise sind hierdurch ein Zuluftstrom und/oder ein Abluftstrom des in dem jeweiligen Umluftmodul und/oder Behandlungsraumabschnitt geführten Umluftstroms steuerbar und/oder regelbar.
Die Behandlungsanlage umfasst vorzugsweise eine Steuervorrichtung, mittels welcher der Volumenstrom des dem Umluftmodul und/oder Behandlungsraumabschnitt zuzuführenden Heizgasstroms und/oder der Volumenstrom des aus dem Umluftmodul und/oder aus dem Behandlungsraumabschnitt abgeführten Gasstroms steuerbar und/oder regelbar ist.
Vorzugsweise ist mittels der Steuervorrichtung durch Steuerung der Volumenströme stets so viel Heizgas zu dem jeweiligen Umluftmodul und/oder
Behandlungsraumabschnitt zuführbar, dass eine gewünschte Temperatur des in dem jeweiligen Umluftmodul und/oder Behandlungsraumabschnitt geführten Umluftstroms im Wesentlichen konstant ist.
Die Steuervorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet und eingerichtet, dass die beschriebenen Funktionen durchführbar sind und/oder dass die beschriebenen Parameter eingehalten, insbesondere zumindest näherungsweise konstant gehalten, werden .
Günstig kann es sein, wenn die Behandlungsanlage eine Steuervorrichtung umfasst, mittels welcher ein zumindest näherungsweise konstanter Volumenstrom des in der Heizgasführung geführten Heizgasstroms aufrechterhaltbar ist. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass ein den Heizgasstrom antreibendes Gebläse der Heizgasführung gesteuert und/oder geregelt wird, beispielsweise durch Variation einer Antriebsleistung .
Das Gebläse (oder auch Ventilator genannt) zum Antreiben des Heizgasstroms umfasst vorzugsweise einen Frequenzumrichter, über welchen die Steuerung und/oder Regelung erfolgen kann. Vorzugsweise können durch Steuerung und/oder Regelung des Gebläses der Heizgasführung Schwankungen im Gesamtenergiebedarf der Behandlungsanlage, insbesondere Schwankungen im Heizbedarf, ausgeglichen werden.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann ein Sollwert und/oder ein Istwert für eine Temperatur des Heizgasstroms angepasst werden, insbesondere dann, wenn bei geringem Heizbedarf bereits ein geringer Volumenstrom des Heizgasstroms eingestellt wurde, beispielsweise der Volumenstrom auf ein Minimum reduziert wurde.
Ferner kann vorgesehen sein, dass bei reduziertem Heizbedarf zunächst die Temperatur des Heizgasstroms reduziert wird . Bei Erreichen eines vorgegebenen unteren Grenzwerts der Temperatur des Heizgasstroms kann dann ferner vorgesehen sein, dass der Volumenstrom durch geeignete Steuerung und/oder Regelung des Gebläses reduziert wird .
Es kann vorgesehen sein, dass die Behandlungsanlage eine Steuervorrichtung umfasst, mittels welcher eine zumindest näherungsweise konstante Temperatur des in der Heizgasführung geführten Heizgasstroms aufrechterhaltbar ist. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass ein an einem Wärmeübertrager zum Erhitzen des Heizgasstroms vorbeigeführter Bypassvolumenstrom beeinflusst, insbesondere gezielt variiert, wird . Beispielsweise kann ein Verhältnis des durch den Wärmeübertrager zum Erhitzen des Heizgasstroms durchgeführten Volumenstroms zu dem Bypassvolumenstrom variiert werden, um die gewünschte Temperatur des in der Heizgasführung geführten Heizgasstroms zu erzielen .
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Heizgasführung eine oder mehrere Bypassleitungen zur Umgehung sämtlicher Umluftmodule und/oder Behandlungsraumabschnitte umfasst. Auf diese Weise kann eine Reserve des Heizgasstroms bereitgestellt werden, insbesondere um eine unerwünschte Unterversorgung einzelner Umluftmodule und/oder Behandlungsraumabschnitte zu verhindern. Mittels der Bypassleitung kann insbesondere ein Überangebot an Heizgas in der Hauptzuführleitung der Heizgasführung aufrechterhalten werden.
Vorzugsweise mündet die Hauptzuführleitung an einem stromabwärtigen Ende derselben und/oder an einem bezüglich der Förderrichtung hinteren Ende derselben in die Bypassleitung.
Die Bypassleitung mündet vorzugsweise an einem stromaufwärtigen Ende der Hauptabführleitung und/oder an einem bezüglich der Förderrichtung hinteren Ende derselben in die Hauptabführleitung .
Eine Bypassleitung ist beispielsweise stromaufwärts mehrerer, insbesondere sämtlicher, Verzweigungen und/oder Abzweigungen der Heizgasführung zur Zuführung von Heizgas zu den Umluftmodulen angeordnet. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass eine Bypassleitung stromabwärts mehrerer, insbesondere sämtlicher, Zusammenführungen der Heizgasführung zur Zusammenführung von Gasströmen aus den Umluftmodulen angeordnet ist.
Ferner kann es günstig sein, wenn eine Bypassleitung stromabwärts mehrerer, insbesondere sämtlicher, Verzweigungen und/oder Abzweigungen der Heizgasführung zur Zuführung von Heizgas zu den Umluftmodulen angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass eine Bypassleitung stromaufwärts mehrerer, insbesondere sämtlicher, Zusammenführungen der Heizgasführung zur Zusammenführung von Gasströmen aus den Umluftmodulen angeordnet ist.
Mittels einer Bypassleitung kann vorzugsweise heißes Gas direkt in einen Abführabschnitt der Heizgasleitung eingeleitet werden, insbesondere um eine Temperatur des im Abführabschnitt geführten Gasstroms stets über einer Kondensationstemperatur zu halten. Vorzugsweise zweigt die Bypassleitung an einem bezüglich der Förderrichtung vorderen Ende eines Zuführabschnitts der Heizgasleitung aus dem Zuführabschnitt der Heizgasleitung ab.
Die Bypassleitung mündet vorzugsweise an einem stromabwärtigen Ende der Hauptabführleitung und/oder an einem bezüglich der Förderrichtung vorderen Ende derselben in den Abführabschnitt der Heizgasleitung .
Ein Volumenstrom des über die Bypassleitung an den Umluftführungen vorbeigeführten Heizgasstroms ist vorzugsweise mittels eines Bypass-Ventils steuerbar und/oder regelbar.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mittels eines Drucksensors ein Druck in der Hauptzuführleitung der Heizgasführung ermittelbar ist. Insbesondere kann hieraus ein Heizgasbedarf bestimmt werden.
Abhängig von einem ermittelten Druck in der Hauptzuführleitung ist vorzugsweise mittels einer Steuervorrichtung eine Förderleistung, insbesondere eine Ventilatordrehzahl, eines Gebläses zum Antreiben des Heizgasstroms steuerbar und/oder regelbar, insbesondere derart, dass der Druck in der Hauptzuführleitung stets innerhalb eines vorgegebenen Druckbereichs liegt. Hierdurch kann vorzugsweise eine zuverlässige Wärmezuführung zu den Umluftführungen gewährleistet werden, ohne ein Überangebot bereitstellen und über eine Bypassleitung an den Umluftführungen vorbeiführen zu müssen.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mittels einer Sensorvorrichtung und/oder durch geeignete Rückkopplung die jeweiligen Stellungen der Einlassventile und/oder der Auslassventile ermittelbar und bei der Steuerung und/oder Regelung der Förderleistung, insbesondere der Venti- latordrehzahl, des Gebläses zum Antreiben des Heizgasstroms berücksichtigbar sind.
Ferner kann alternativ oder ergänzend hierzu vorgesehen sein, dass mittels einer Sensorvorrichtung die jeweiligen Temperaturen der Gasströme in den Umluftführungen, insbesondere unmittelbar stromabwärts der Einlassventile, in oder an den Einlassventilen und/oder in oder an den Auslassventilen ermittelbar und bei der Steuerung und/oder Regelung der Förderleistung, insbesondere der Ventilatordrehzahl, des Gebläses zum Antreiben des Heizgasstroms berücksichtigbar sind .
Durch die Steuerung und/oder Regelung der Förderleistung, insbesondere der Ventilatordrehzahl, des Gebläses zum Antreiben des Heizgasstroms ist vorzugsweise ein besonders effizienter und/oder energiesparender Betrieb der Behandlungsanlage möglich. Zudem kann vorzugsweise auch ohne Bypass- leitung eine Überversorgung oder Unterversorgung der Umluftführungen mit Heizgas vermieden werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Behandeln von Werkstücken .
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem Werkstücke einfach und energieeffizient behandelbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches Folgendes umfasst:
Durchströmen von mehreren Behandlungsraumabschnitten eines Behandlungsraums einer Behandlungsanlage mit mehreren in separaten Kreisläufen geführten Gasströmen;
Erhitzen der Gasströme mittels eines Heizgasstroms, welcher in einer Heizgasführung einer Heizanlage der Behandlungsanlage geführt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der Behandlungsanlage beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Ferner weist die Behandlungsanlage vorzugsweise einzelne oder mehrere Merkmale und/oder Vorteile auf, welche im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind .
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass zum Erhitzen der mehreren in den separaten Kreisläufen geführten Gasströme ein Teilstrom eines jeden dieser Gasströme aus dem jeweiligen Gasstrom abgeführt und durch einen Teilstrom des Heizgasstroms ersetzt wird .
Unter einem "Ventil" ist in dieser Beschreibung und den beigefügten
Ansprüchen insbesondere jegliche Art von Verschlusselement oder Öffnungselement zum Beeinflussen einer Durchflussmenge in einer Leitung zu verstehen. Insbesondere kann ein Ventil eine Klappe sein.
Günstig kann es sein, wenn die Umluftmodule jeweils eine Umluftführung umfassen oder bilden . Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein
Umluftmodul lediglich ein Teil einer Umluftführung ist, nämlich derjenige Teil, welcher zum Antreiben des in der Umluftführung geführten Gasstroms dient. Der weitere Teil ist dann insbesondere der zugehörige Behandlungsraumabschnitt.
Vorzugsweise umfasst jedes Umluftmodul mindestens ein Gebläse und einen unmittelbar stromaufwärts des Gebläses angeordneten Ansaugraum.
In den Ansaugraum mündet vorzugsweise ein Zuführkanal, über welchen Heizgas aus einer Heizgasleitung der Heizgasführung, insbesondere einer Hauptzuführleitung, zu dem Umluftmodul zuführbar ist. Auf diese Weise ist das Heizgas mittels des mindestens einen Gebläses des Umluftmoduls vorzugsweise aus der Heizgasleitung ansaugbar.
Eine Hauptzuführleitung zur Verteilung des Heizgases auf die Umluftmodule erstreckt sich vorzugsweise parallel zu einer Förderrichtung einer Fördervorrichtung der Behandlungsanlage und/oder über zumindest näherungsweise eine gesamte Länge des Behandlungsraums.
Die Hauptzuführleitung ist vorzugsweise außerhalb eines Gehäuses angeordnet, dessen Innenraum den Behandlungsraum bildet.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Heizanlage eine Hauptabführleitung umfasst, welche sich parallel zur Förderrichtung einer Fördervorrichtung der Behandlungsanlage und/oder über zumindest näherungsweise eine gesamte Länge des Behandlungsraums erstreckt.
Die Hauptabführleitung dient vorzugsweise der Abführung von aus den
Umluftmodulen und/oder Behandlungsraumabschnitten abgeführten Gasströmen.
Die Hauptabführleitung ist vorzugsweise innerhalb eines den Behandlungsraum umgebenden Gehäuses angeordnet, insbesondere durch Abteilung oder Abtrennung eines Teils des Innenraums des Gehäuses.
Vorzugsweise ist mindestens ein Auslassventil eines jeden Umluftmoduls oder eines jeden Behandlungsraumabschnitts zum Abführen eines Gasstroms aus dem im Umluftmodul und/oder dem Behandlungsraumabschnitt geführten Gasstrom in einer Trennwand angeordnet, welche einen Innenraum des Gehäuses in den Behandlungsraum und die Hauptabführleitung unterteilt. Vorzugsweise ist bei einer Ausgestaltung der Behandlungsanlage eine Querförderung der Werkstücke, insbesondere der Fahrzeugkarosserien, vorgesehen. Hierbei ist eine Fahrzeuglängsachse der Fahrzeugkarosserien vorzugsweise horizontal und senkrecht zur Förderrichtung der Fördervorrichtung ausgerichtet.
Günstig kann es sein, wenn eine Hauptströmungsrichtung des durch einen Behandlungsraumabschnitt geführten Gasstroms zumindest näherungsweise parallel zu einer Fahrzeuglängsachse der hindurchgeförderten Fahrzeugkarosserie ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Hauptströmungsrichtung im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse derart ausgerichtet ist, dass die Fahrzeugkarosserie von vorne nach hinten mit dem Gasstrom umströmt wird . Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Hauptströmungsrichtung so ausgerichtet ist, dass die Fahrzeugkarosserie von hinten nach vorne mit dem Gasstrom umströmt wird .
Es kann ferner auch vorgesehen sein, dass bei der Behandlungsanlage eine Längsförderung vorgesehen ist, bei welcher die Fahrzeuglängsachse parallel zur Förderrichtung der Fördervorrichtung ausgerichtet ist.
Günstig kann es sein, wenn die Behandlungsanlage eine Hauptbehandlungsanlage und eine Vorbehandlungsanlage umfasst.
Vorzugsweise umfassen die Hauptbehandlungsanlage und die Vorbehandlungsanlage jeweils eine separate Heizgasführung.
Vorzugsweise umfasst eine Behandlungsanlage, welche sowohl eine Hauptbehandlungsanlage als auch eine Vorbehandlungsanlage umfasst, zwei voneinander unabhängige, in sich geschlossene Heizgasführungen, welche insbesondere mit einer gemeinsamen Heizvorrichtung thermisch gekoppelt sind . Die Hauptbehandlungsanlage umfasst vorzugsweise einen Wärmeübertrager zur thermischen Kopplung der Hauptbehandlungsanlage mit einer Abgasableitung der Heizvorrichtung.
Ferner umfasst vorzugsweise die Vorbehandlungsanlage einen Wärmeübertrager zur thermischen Kopplung der Vorbehandlungsanlage mit der Abgasableitung der Heizvorrichtung.
Günstig kann es sein, wenn die Frischgaszuführung zur Zuführung von Frischgas zu einem Behandlungsraum der Hauptbehandlungsanlage und/oder zu einem Behandlungsraum der Vorbehandlungsanlage einen Wärmeübertrager umfasst, mittels welchem die Frischgaszuführung thermisch mit der Abgasableitung der Heizvorrichtung gekoppelt ist.
Der eine oder die mehreren Wärmeübertrager sind vorzugsweise an oder in der Abgasableitung angeordnet.
Der Wärmeübertrager der Frischgaszuführung ist vorzugsweise bezüglich einer Strömungsrichtung des Abgases in der Abgasableitung stromabwärts oder stromaufwärts eines Wärmeübertragers der Hauptbehandlungsanlage und/oder stromaufwärts oder stromabwärts eines Wärmeübertragers der Vorbehandlungsanlage angeordnet.
Vorzugsweise ist ein Wärmeübertrager der Hauptbehandlungsanlage bezüglich einer Strömungsrichtung des Abgases in der Abgasableitung stromaufwärts oder stromabwärts eines Wärmeübertragers der Vorbehandlungsanlage angeordnet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Wärmeübertrager derart mit der Abgasableitung der Heizvorrichtung gekoppelt sind, dass das aus der Heizvorrichtung abgeführte Abgas zunächst dem Wärmeübertrager der Hauptbehandlungsanlage, anschließend dem Wärmeübertrager der Vorbehandlungsanlage und daran anschließend dem Wärmeübertrager der Frischgaszuführung zugeführt wird oder zuführbar ist.
Ein Abgas aus der Vorbehandlungsanlage und ein Abgas aus der Hauptbehandlungsanlage sind vorzugsweise zusammenführbar und als gemeinsamer Abgasstrom der Heizvorrichtung zuführbar.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass ein Wärmeübertrager der Heizvorrichtung mehrstufig ausgebildet ist. Insbesondere ist ein dem Wärmeübertrager zuzuführendes Medium vorzugsweise nacheinander mehreren Wärmeübertragungsstufen zuführbar.
Die Wärmeübertragungsstufen vorzugsweise derart angeordnet und/oder derart fluidwirksam miteinander verbunden, dass ein dem Wärmeübertrager zuzuführendes Medium die Wärmeübertragungsstufen nacheinander durchströmt.
Mehrere Wärmeübertragungsstufen des Wärmeübertragers sind vorzugsweise bezüglich einer Strömungsrichtung eines oder mehrerer Medien, welche dem Wärmeübertrager zuzuführen sind, und/oder räumlich aufeinanderfolgend, insbesondere in einer Reihe aufeinanderfolgend, angeordnet.
Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Wärmeübertragungsstufen des
Wärmeübertragers in einer Richtung räumlich aufeinanderfolgend angeordnet und mit einem Medium, insbesondere einem ersten Medium, in dieser Richtung nacheinander durchströmbar sind .
Ferner sind die Wärmeübertragungsstufen vorzugsweise derart fluidwirksam miteinander verbunden, dass ein dem Wärmeübertrager zuzuführendes zweites Medium die Wärmeübertragungsstufen in einer Durchströmungsreihenfolge durchströmt, welche sich von einer Durchströmungsreihenfolge des ersten Mediums und/oder von einer der Durchströmungsreihenfolge des ersten Mediums entgegengesetzten Durchströmungsreihenfolge unterscheidet.
Vorteilhaft kann es sein, wenn mehrere Wärmeübertrager gemeinsam eine Wärmeübertragervorrichtung bilden. Die Wärmeübertrager sind dann insbesondere räumlich voneinander getrennte und/oder räumlich aneinander angrenzende Wärmeübertragungsabschnitte der Wärmeübertragervorrichtung.
Jeder Wärmeübertrager und/oder jeder Wärmeübertragungsabschnitt umfasst vorzugsweise jeweils mehrere Wärmeübertragungsstufen.
Die Wärmeübertragungsabschnitte, insbesondere sämtliche Wärmeübertragungsstufen sämtlicher Wärmeübertragungsabschnitte, sind vorzugsweise räumlich in einer Reihe aufeinanderfolgend angeordnet und/oder seriell nacheinander mit einem Medium durchströmbar.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Wärmeübertragungsstufen sämtlicher Wärmeübertragungsabschnitte nacheinander mit einem eine
Wärmequelle bildenden Heißgas durchströmbar sind . Das Heißgas ist insbesondere Abgas einer Heizvorrichtung, insbesondere einer thermischen Abgasreinigungsvorrichtung und/oder einer oder mehrerer Gasturbinenvorrichtungen.
Vorzugsweise sind mehrere eine Wärmesenke bildende Medien, insbesondere Kaltgase, vorgesehen, welche durch Wärmeübertragung von dem Heißgas zu erhitzen sind.
Günstig kann es sein, wenn jedem Wärmeübertrager und/oder jedem Wärmeübertragungsabschnitt jeweils ein zu erhitzendes Kaltgas zugeordnet ist. Jedes Kaltgas ist vorzugsweise ausschließlich mit jeweils einem separaten Wärmeübertrager und/oder Wärmeübertragungsabschnitt erhitzbar. Ein Kaltgas kann beispielsweise ein Heizgas, insbesondere Rohgas, Umluft, etc. sein.
Ferner kann ein Kaltgas, insbesondere ein weiteres Kaltgas, Frischluft sein.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Wärmeübertrager und/oder ein Wärmeübertragungsabschnitt derart mit dem Heißgas einerseits und einem Kaltgas, beispielsweise Frischluft, andererseits durchströmbar ist, dass das Heißgas und das Kaltgas den Wärmeübertragungsabschnitt im Gegenstrom durchströmen, insbesondere bezogen auf einer Durchströmungsreihenfolge mehrerer Wärmeübertragungsstufen.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein Wärmeübertrager und/oder ein Wärmeübertragungsabschnitt derart mit dem Heißgas einerseits und einem Kaltgas andererseits durchströmbar ist, dass das Kaltgas in Bezug auf die jeweils vorangehende Wärmeübertragungsstufe alternierend eine oder mehrere heißere und eine oder mehrere kältere Wärmeübertragungsstufen durchströmt. Die heißeren und kälteren Wärmeübertragungsstufen ergeben sich dabei durch unterschiedliche Positionen der Wärmeübertragungsstufen längs eines Strömungswegs des Heißgases.
Ein Wärmeübertrager und/oder eine Wärmeübertragervorrichtung umfasst vorzugsweise einen oder mehrere Rohrbündelwärmeübertrager, insbesondere Kombinations-Rohrbündelwärmeübertrager, oder ist hieraus gebildet.
Der Wärmeübertrager und/oder die Wärmeübertragervorrichtung umfasst vorzugsweise mehrere parallel zueinander verlaufende hohlzylinderförmige Rohre zur Durchführung von Heißgas. Die Rohre sind insbesondere von Kaltgas umströmbar, um Wärme von dem Heißgas auf das Kaltgas zu übertragen.
Günstig kann es sein, wenn ein die hohlzylindrischen Rohre umgebender Raum mittels mehrerer Trennelemente aufgeteilt ist in mehrere voneinander abge- trennte Wärmeübertragungsbereiche. Hierdurch kann Kaltgas gezielt an unterschiedlichen Positionen längs einer Längserstreckungsrichtung der Rohre mit den Rohren in Kontakt gebracht werden, insbesondere um eine Wärmeübertragung mit unterschiedlichen Ausgangstemperaturen (Temperatur des Heißgases und/oder des Rohres im jeweiligen Wärmeübertragungsbereich) zu ermöglichen. Hierdurch kann vorzugsweise ein Überhitzen des Kaltgases vermieden werden, um letztlich unerwünschte Prozesse im Kaltgas, insbesondere Crackprozesse oder sonstige chemische und/oder thermisch bedingte
Umwandlungen, zu vermeiden.
Die Trennelemente sind insbesondere Trennplatten, welche Öffnungen zur Durchführung und/oder Aufnahme der hohlzylindrischen Rohre aufweisen. Die Öffnungen sind vorzugsweise komplementär zu den hohlzylindrischen Rohren ausgebildet, insbesondere derart, dass die Trennplatten möglichst passgenau auf die hohlzylindrischen Rohre aufschiebbar sind.
Die Wärmeübertragungsbereiche definieren und/oder sind insbesondere die Wärmeübertragungsstufen.
Vorzugsweise erstrecken sich die hohlzylindrischen Rohre des Rohrbündelwärmeübertragers über mehrere, insbesondere sämtliche, Wärmeübertragungsabschnitte für voneinander verschiedene Kaltgase hinweg.
Günstig kann es sein, wenn sich die hohlzylindrischen Rohre des Rohrbündelwärmeübertragers über mehrere, insbesondere sämtliche, Wärmeübertragungsstufen mehrerer, insbesondere sämtlicher, Wärmeübertragungsabschnitte, hinweg erstrecken.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Heißgas ausschließlich mittels vollständig durchgehender Rohre durch sämtliche Wärmeübertragungsstufen sämtlicher Wärmeübertragungsabschnitte hindurchführbar ist. Die Wärmeübertragungsbereiche sind insbesondere mittels einer Verbindungsgasführung fluidwirksam miteinander verbunden, vorzugsweise derart, dass das Kaltgas nacheinander durch mehrere Wärmeübertragungsbereiche hindurchführbar ist.
Die Trennelemente verhindern oder minimieren vorzugsweise einen Übertritt von Gas zwischen einzelnen Wärmeübertragungsbereichen längs der Längs- erstreckungsrichtung der Rohre.
Günstig kann es sein, wenn mittels einer Drucksteuerung und/oder Druckregelung, beispielsweise unter Verwendung einer angepassten Steuervorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung von Ventilatoren und/oder Gebläsen, ein Druckgefälle zwischen benachbarten Wärmeübertragungsbereichen erzeugbar und/oder aufrechterhaltbar ist.
Das Druckgefälle zwischen benachbarten Wärmeübertragungsbereichen ist vorzugsweise derart erzeugbar und/oder aufrechterhaltbar, dass kälteres Kaltgas mit geringerem Kondensationsrisiko aus einem Wärmeübertragungsbereich durch ein Trennelement hindurch zu einem benachbarten Wärmeübertragungsbereich strömt, in welchem vergleichsweise heißeres Kaltgas mit höherem Kondensationsrisiko angeordnet ist. Die Kaltgase sind dabei insbesondere voneinander verschiedene Kaltgase.
Ein Kaltgas mit geringerem Kondensationsrisiko ist insbesondere Frischluft und/oder Luft aus einem Vortrockner.
Ein Kaltgas mit höherem Kondensationsrisiko ist insbesondere Luft aus einem Haupttrockner.
Unter dem Begriff "Kondensationsrisiko" ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen eine Neigung des Gases zu verstehen, beim Abkühlen aus der jeweils aktuell vorliegenden Temperatur teilweise zu kondensieren. Insbesondere ist das Kondensationsrisiko die Gefahr, dass bei Kontakt und/oder Durchmischung des Kaltgases mit Gas aus einem benachbarten Wärmeübertragungsbereich gasförmige Lösemittel aus dem Kaltgas auskondensieren.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwei Wärmeübertragungsbereiche mittels zweier Trennelemente voneinander getrennt sind, wobei zwischen den zwei Trennelementen ein Spaltbereich gebildet ist, welchem vorzugsweise Sperrluft, insbesondere Frischluft, zuführbar ist. Hierdurch kann insbesondere eine Vermischung und/oder ein Übertritt von Gas zwischen den zwei Wärmeübertragungsbereichen verhindert und/oder minimiert werden.
Alternativ oder ergänzend zur Erwärmung von Heizgas mittels eines oder mehrerer Wärmeübertrager kann eine direkte Beheizung vorgesehen sein.
Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass mittels eines Gasbrenners und/oder einer Gasturbine, insbesondere einer Mikrogasturbine, heißes Abgas erzeugt wird, welches als Heizgasstrom oder als Bestandteil des Heizgasstroms der Heizgasführung zugeführt wird. Ergänzend kann dann insbesondere eine Abgasreinigung stromaufwärts des Behandlungsraums vorgesehen sein, beispielsweise um einen Schadstoffeintrag (insbesondere NOx und CO) oder eine sonstige unerwünschte Beaufschlagung des Behandlungsraums mit Bestandteilen des zunächst erzeugten Abgases zu minimieren.
Günstig kann es sein, wenn für ein oder mehrere Umluftmodule und/oder Umluftführungen eine direkte Beheizung vorgesehen ist. Insbesondere kann dies für einen Vortrockner, welcher sich beispielsweise an eine kathodische Tauchlackieranlage anschließt, vorteilhaft sein. Hierdurch kann unter Umständen eine optimierte Lackvernetzung erhalten werden. Für eine solche direkte Beheizung kann beispielsweise Abgas aus einer Mikro- gasturbine verwendet werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn dem Heizgasstrom folgende Gasströme zugeführt werden oder wenn der Heizgasstrom durch folgende Gasströme gebildet wird :
a) Abgas einer Brennervorrichtung, beispielsweise einer oder mehrerer Mikrogasturbinen oder eines Gasbrenners, mittels welcher insbesondere eine Grundlast abgedeckt wird;
b) Abgas eines Zusatzbrenners, insbesondere eines modulierenden und/oder modulierbaren Gebläsebrenners, beispielsweise eines sogenannten LowNOx- Brenners, mittels welchem Lastwechsel und/oder Lastspitzen kompensiert werden;
c) Spülgas, insbesondere Spülluft, welche insbesondere aus Gründen der Sicherheit und Kühlung durch ein Gehäuse der Brennervorrichtung, insbesondere der einen oder der mehreren Mikrogasturbinen, hindurchgeführt wird. Dies Spülgas weist insbesondere eine Temperatur zwischen ungefähr 40 °C und ungefähr 80 °C auf.
Ein solcher Heizgasstrom kann insbesondere zum Heizen eines Vortrockners genutzt werden.
Alternativ oder ergänzend kann für ein oder mehrere Umluftmodule und/oder Umluftführungen eine indirekte Beheizung vorgesehen sein. Insbesondere kann dies für einen Haupttrockner, welcher sich beispielsweise an eine kathodische Tauchlackieranlage anschließt, vorteilhaft sein.
Für eine solche indirekte Beheizung kann beispielsweise ein Wärmeübertrager verwendet werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Heizgasführung ein Abluftgebläse umfasst, welches insbesondere überschüssiges Heizgas, welches in den Umluftmodulen und/oder Umluftführungen nicht benötigt wurde und/oder daran vorbeigeführt wurde, an eine Umgebung der Behandlungsanlage, insbesondere in die Atmosphäre, abgibt.
Ferner kann das Abluftgebläse vorzugsweise einen gewünschten Abluftvolumenstrom und/oder Abluftmassenstrom aus dem Vortrockner gewährleisten, damit ein Volumenstrom des beispielsweise bei direkter Beheizung zugeführten Heizgasstroms einerseits und ein Volumenstrom und/oder Massenstrom der abgeführten Abluft ausgeglichen sind . Hierfür können beispielsweise zwei oder mehr Volumenstromsonden, insbesondere Normvolumenstromsonden, verwendet werden, wobei eine Volumenstromsonde einen Volumenstrom und/oder Massenstrom eines insgesamt zugeführten Heizgasstroms erfasst und/oder wobei eine Volumenstromsonde die Summe des Volumenstroms und/oder Massenstroms des überschüssigen Heizgasstroms und des Volumenstroms und/oder Massenstroms der aus dem Behandlungsraum abgeführten Abluft erfasst und/oder ermittelt. Das Abluftgebläse wird vorzugsweise derart geregelt, dass der zugeführte Volumenstrom und/oder Massenstrom dem abgeführten Volumenstrom und/oder Massenstrom entspricht.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass alternativ oder ergänzend zu einem Gebläse eines jeweiligen Umluftmoduls und/oder einer jeweiligen Umluftführung eine Injektorvorrichtung vorgesehen ist.
Günstig kann es sein, wenn ein oder mehrere Umluftmodule und/oder eine oder mehrere Umluftführungen jeweils eine oder mehrere Injektorvorrichtungen umfassen.
Eine Injektorvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Injektordüse, mittels welcher ein Gasstrom in den Behandlungsraum einleitbar ist. Die Injektordüse ermöglicht dabei insbesondere die Zuführung des Gasstroms zu dem Behandlungsraum gemäß dem Injektorprinzip. Der Gasstrom ist vorzugsweise Luft, insbesondere überhitzte Luft. Beispielsweise ist der Gasstrom der Heizgasstrom.
Vorzugsweise ist der Gasstrom mittels der Injektordüse mit einer Strömungsgeschwindigkeit von mindestens ungefähr 10 m/s, vorzugsweise mindestens ungefähr 15 m/s, beispielsweise ungefähr 20 m/s, in den Behandlungsraum einleitbar.
Vorzugsweise ist der Gasstrom mittels der Injektordüse mit einer Strömungsgeschwindigkeit von höchstens ungefähr 40 m/s, vorzugsweise höchstens ungefähr 30 m/s, beispielsweise ungefähr 25 m/s, in den Behandlungsraum einleitbar.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Gasstrom mittels der Injektordüse als Strahl mit einem Strahldurchmesser von höchstens ungefähr 200 mm, vorzugsweise höchstens ungefähr 150 mm, beispielsweise ungefähr 100 mm, in den Behandlungsraum einleitbar ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Gasstrom mittels der Injektordüse als Strahl mit einem Strahldurchmesser von mindestens ungefähr 10 mm, vorzugsweise mindestens ungefähr 50 mm, beispielsweise ungefähr 80 mm, in den Behandlungsraum einleitbar ist.
Vorzugsweise ist der Gasstrom mittels der Injektordüse mit einer Temperatur von mindestens ungefähr 150 °C, vorzugsweise mindestens ungefähr 200 °C, beispielsweise mindestens ungefähr 250 °C, in den Behandlungsraum einleitbar.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Gasstrom mittels der Injektordüse mit einer Temperatur von höchstens ungefähr 500 °C, vorzugsweise höchstens ungefähr 450 °C, beispielsweise höchstens ungefähr 400 °C, in den
Behandlungsraum einleitbar ist.
Ein mittels einer Injektordüse dem Behandlungsraum zugeführter Gasstrom ist insbesondere auf die Werkstücke und/oder in einen Innenraum der zu behandelnden Werkstücke gerichtet oder richtbar.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen :
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher eine in sich geschlossene Heizgasführung und eine hiervon unabhängige Frischgaszuführung vorgesehen sind;
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher eine optimierte Strömungsführung der Heizgasführung vorgesehen ist;
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher die Frischgaszuführung in die Heizgasführung mündet;
Fig. 4 eine schematische perspektivische Darstellung eines Umluftmoduls einer Behandlungsanlage samt eines Behandlungsraumabschnitts eines Behandlungsraums der Behandlungsanlage; Fig. 5 eine schematische Seitenansicht des Behandlungsraumabschnitts aus Fig. 4;
Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts des Umluftmoduls aus Fig. 4;
Fig. 7 einen schematischen horizontalen Schnitt durch einen Unterbodenaufbau des Umluftmoduls und des Behandlungsraumabschnitts aus Fig. 4;
Fig. 8 einen schematischen vertikalen Schnitt durch das Umluftmodul und den Behandlungsraumabschnitt aus Fig. 4 längs der Linie
8- 8 in Fig. 7;
Fig. 9 einen schematischen vertikalen Schnitt durch das Umluftmodul und den Behandlungsraumabschnitt aus Fig . 4 längs der Linie
9- 9 in Fig. 7;
Fig. 10 einen schematischen vertikalen Schnitt durch das Umluftmodul und den Behandlungsraumabschnitt aus Fig. 4 längs der Linie
10- 10 in Fig. 7;
Fig. 11 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher eine Vorbehandlungsanlage vorgesehen ist;
Fig. 12 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher eine zusätzliche oder alternative Bypassleitung vorgesehen ist;
Fig. 13 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher eine zusätzliche oder alternative Bypassleitung vorgesehen ist; eine der Fig. 1 entsprechende schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher eine alternative Frischluftzufuhr vorgesehen ist; eine der Fig. 9 entsprechende schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher eine unter den zu behandelnden Werkstücken und innerhalb des Behandlungsraums geführte Hauptzuführleitung vorgesehen ist; eine erste Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung, bei welcher ein zu erhitzendes Kaltgas variierend heißeren und kälteren Wärmeübertragungsstufen zuführbar ist; eine der Fig. 16 entsprechende schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung, bei welcher zwei Wärmeübertragungsabschnitte vorgesehen sind, wobei jedem Wärmeübertragungsabschnitt ein separates Kaltgas zuführbar ist; eine der Fig. 16 entsprechende schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung, bei welcher drei Wärmeübertragungsabschnitte vorgesehen sind, wobei ein mittlerer Wärmeübertragungsabschnitt von einem ersten Kaltgas durchströmbar ist und wobei ein erster und ein letzter Wärmeübertragungsabschnitt von ein und demselben weiteren Kaltgas durchströmbar sind; Fig . 19 eine der Fig. 16 entsprechende schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung, bei welcher drei Wärmeübertragungsabschnitte für drei verschiedene Kaltgase vorgesehen sind;
Fig. 20 eine der Fig. 16 entsprechende schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung, bei welcher zwei Wärmeübertragungsabschnitte mittels zweier Trennelemente voneinander getrennt sind, wobei ein
Zwischenraum zwischen den beiden Trennelementen mit Sperrluft gespült wird; und
Fig. 21 eine schematische perspektivische Darstellung einer sechsten
Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung, welche eine Vielzahl von Wärmeübertragerrohren und mehrere Trennplatten zur Abtrennung unterschiedlicher Wärmeübertragungsabschnitte der Wärmeübertragervorrichtung umfasst.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine in Fig. 1 schematisch dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Behandlungsanlage dient der Behandlung von Werkstücken 102.
Die Behandlungsanlage 100 ist beispielsweise eine Trocknungsanlage 104 zum Trocknen von Werkstücken 102.
Die Werkstücke 102 sind beispielsweise Fahrzeugkarosserien 106.
Die Behandlungsanlage 100 dient vorzugsweise der Trocknung von zuvor lackierten oder anderweitig behandelten Fahrzeugkarosserien 106. Die Werkstücke 102 sind mittels einer Fördervorrichtung 108 der Behandlungsanlage 100 längs einer Förderrichtung 110 durch einen Behandlungsraum 112 der Behandlungsanlage 100 hindurchförderbar.
Der Behandlungsraum 112 umfasst mehrere, beispielsweise mindestens vier, insbesondere mindestens sechs, vorzugsweise genau sieben, Behandlungsraumabschnitte 114 oder ist durch diese Behandlungsraumabschnitte 114 gebildet.
Jedem Behandlungsraumabschnitt 114 ist vorzugsweise ein separates Umluftmodul 116 zugeordnet.
Mittels eines jeden Umluftmoduls 116 ist vorzugsweise ein Gasstrom in einem Kreislauf, insbesondere einer Umluftführung 118, führbar und durch den jeweiligen Behandlungsraumabschnitt 114 hindurchführbar. Vorzugsweise bilden jeweils ein Umluftmodul 116 und jeweils ein Behandlungsraumabschnitt 114 eine Umluftführung 118.
Vorzugsweise umfasst jedes Umluftmodul 116 ein oder mehrere Gebläse 120 zum Antreiben des im Kreislauf geführten Gasstroms.
Jedes Umluftmodul 116 und/oder jeder Behandlungsraumabschnitt 114 umfasst ferner vorzugsweise ein Einlassventil 122 und ein Auslassventil 124.
Mittels des Einlassventils 122 kann vorzugsweise ein als Zuluftstrom dienender Gasstrom zu dem in der Umluftführung 118 geführten Gasstrom hinzugeführt werden.
Mittels des Auslassventils 124 kann vorzugsweise ein Teil des in der Umluftführung 118 geführten Gasstroms abgeführt werden. Mittels des Einlassventils 122 und des Auslassventils 124 kann somit ein Austausch des in der Umluftführung 118 geführten Gasstroms durchgeführt werden. Dieser Austausch des in der Umluftführung 118 geführten Gasstroms dient insbesondere dazu, bestimmte Parameter des in der Umluftführung 118 geführten Gasstroms zu steuern und/oder zu regeln. Insbesondere kann vorzugsweise eine Temperatur des in der Umluftführung 118 geführten
Gasstroms hierdurch gesteuert und/oder geregelt werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der in der Umluftführung 118 geführte Gasstrom durch Zuführung von Heizgas erhitzbar ist. Dieser Wärmeeintrag dient dann wiederum dazu, das zu behandelnde Werkstück 102 zu erwärmen, insbesondere ein als Fahrzeugkarosserie 106 ausgebildetes Werkstück 102 zu trocknen.
Das einer jeden Umluftführung 118 zuzuführende Gas ist vorzugsweise ein Heizgas, welches mittels einer Heizanlage 126 der Behandlungsanlage 100 bereitstellbar ist.
Die Heizanlage 126 umfasst vorzugsweise eine Heizvorrichtung 128, welche beispielsweise als thermische Abgasreinigungsvorrichtung 130 ausgebildet ist.
Mittels der Heizvorrichtung 128 ist vorzugsweise ein heißes Abgas erzeugbar, welches über eine Abgasableitung 132 von der Heizvorrichtung 128 abführbar ist.
Vorzugsweise umfasst die Heizanlage 126 ferner mindestens einen Wärmeübertrager 134, welcher thermisch mit der Abgasleitung 132 gekoppelt ist, um die Wärme des Abgases zum Erhitzen eines weiteren Mediums zu nutzen.
Dieses weitere Medium ist beispielsweise ein Heizgas, welches in einer geschlossenen Heizgasführung 136 geführt oder führbar ist. Die Heizgasführung 136 ist insbesondere eine Umluftführung, in welcher zumindest ein Großteil des darin geführten Heizgases in einem Kreislauf geführt oder führbar ist.
Die Heizgasführung 136 umfasst vorzugsweise eine Heizgasleitung 138 sowie ein oder mehrere Gebläse 120 zum Antreiben des in der Heizgasleitung 138 geführten Heizgases.
Mittels eines Wärmeübertragers 134 der Heizanlage 126 ist vorzugsweise die Abgasableitung 132 der Heizvorrichtung 128 thermisch mit der Heizgasleitung 138 gekoppelt.
Die Heizgasleitung 138 umfasst vorzugsweise einen Zuführabschnitt 140, welcher den Wärmeübertrager 134 mit den Umluftmodulen 116 und/oder den Behandlungsraumabschnitten 114 verbindet.
Über den Zuführabschnitt 140 der Heizgasleitung 138 ist insbesondere erhitztes Heizgas zu den Umluftführungen 118 und somit zu den Behandlungsraumabschnitten 114 zuführbar.
Die Heizgasleitung 138 umfasst ferner einen Abführabschnitt 142, über welchen aus den Umluftführungen 118 abgeführtes Gas abführbar und zum erneuten Erhitzen desselben dem Wärmeübertrager 134 zuführbar ist.
Der Zuführabschnitt 140 der Heizgasleitung 138 umfasst vorzugsweise mehrere Verzweigungen 144 oder Abzweigungen 146, um einen Heizgasgesamtstrom auf die einzelnen Umluftmodule 116 und/oder Behandlungsraumabschnitte 114 zu verteilen.
Der Abführabschnitt 142 umfasst vorzugsweise mehrere Zusammenführungen 148, um die einzelnen aus den Umluftführungen 118 abgeführten (Teil-)Gasströme zusammenführen und als gemeinsamen Gasstrom erneut dem Wärmeübertrager 134 zuführen zu können.
Die Heizgasführung 136 umfasst vorzugsweise ferner noch eine Bypassleitung 150, mittels welcher ein Teilgasstrom des über den Zuführabschnitt 140 der Heizgasleitung 138 den Umluftführungen 118 zugeführten Heizgasgesamtstroms an sämtlichen Umluftmodulen 116 und/oder Behandlungsraumabschnitten 114 vorbeiführbar und direkt dem Abführabschnitt 142 zuführbar ist.
Durch die Verwendung einer solchen Bypassleitung 150 kann vorzugsweise ein Überangebot an Heizgas vor den Umluftführungen 118 bereitgestellt werden, um auch bei schwankendem Heizgasbedarf in den Umluftführungen 118 stets eine ausreichende Menge von Heizgas zur Verfügung zu haben.
Ein Volumenstrom des über die Bypassleitung 150 an den Umluftführungen 118 vorbeigeführten Heizgasstroms ist vorzugsweise mittels eines Bypass- Ventils 152 steuerbar und/oder regelbar.
Die Heizgasführung 136 umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Steuervorrichtungen 154 zum Steuern und/oder Regeln der Gebläse 120 und/oder der Einlassventile 122 und/oder der Auslassventile 124 und/oder des Bypass- Ventils 152 der Bypassleitung 150.
Mittels der einen oder der mehreren Steuervorrichtungen 154 ist somit insbesondere eine Verteilung des Heizgasstroms auf die Umluftführungen 118 steuerbar und/oder regelbar.
Ferner ist mittels der einen oder der mehreren Steuervorrichtungen 154 ein Gesamtvolumenstrom und/oder eine Temperatur des Heizgasstroms steuerbar und/oder regelbar. Die Heizgasführung 136 kann ferner noch eine Bypassleitung 150 im Bereich des Wärmeübertragers 134 umfassen. Mittels dieser Bypassleitung 150 sowie mittels eines dieser Bypassleitung 150 zugeordneten Bypass-Ventils 152 ist vorzugsweise steuerbar und/oder regelbar, welcher Teilvolumenstrom des Heizgasgesamtstroms zum Erhitzen desselben durch den Wärmeübertrager 134 hindurchgeführt oder an diesem vorbeigeführt wird . Insbesondere kann hierdurch eine konstante Temperatur des Heizgasstroms stromabwärts des Wärmeübertragers 134 und der Bypassleitung 150 und/oder stromaufwärts der Umluftführungen 118 gesteuert und/oder geregelt werden.
Bei einer Ausgestaltung der Behandlungsanlage 100 kann vorgesehen sein, dass die Heizgasleitung 138, insbesondere der Zuführabschnitt 140 der Heizgasleitung 138, eine Hauptzuführleitung 156 umfasst.
Diese Hauptzuführleitung 156 verläuft vorzugsweise außerhalb des Behandlungsraums 112 parallel zur Förderrichtung 110. Vorzugsweise erstreckt sich die Hauptzuführleitung 156 zumindest näherungsweise über eine gesamte Länge des Behandlungsraums 112, um sämtliche Umluftführungen 118 mit Heizgas versorgen zu können .
Die Heizgasleitung 138, insbesondere der Abführabschnitt 142 der Heizgasleitung 138, umfasst vorzugsweise eine Hauptabführleitung 158.
Die Hauptabführleitung 158 ist vorzugsweise außerhalb des Behandlungsraums 112 angeordnet oder in diesen integriert.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich die Hauptabführleitung 158 parallel zur Förderrichtung 110 und/oder zumindest näherungsweise über eine gesamte Länge des Behandlungsraums 112 erstreckt. Hierdurch können vorzugsweise sämtliche aus den Umluftführungen 118 abgeführten
(Teil-)Gasströme abgeführt werden. Die Bypassleitung 150 zur Umgehung sämtlicher Umluftführungen 118 ist vorzugsweise an einem bezüglich der Förderrichtung 110 der Fördervorrichtung 108 hinteren Ende der Hauptzuführleitung 156 und/oder der Hauptabführleitung 158 angeordnet.
Die Behandlungsanlage 100 umfasst ferner eine Frischgaszuführung 160 zur Zuführung von Frischgas zu dem Behandlungsraum 112.
Die Frischgaszuführung 160 umfasst vorzugsweise eine Frischgasleitung 162 und ein Gebläse 120 zum Antreiben eines Frischgasstroms in der Frischgasleitung 162.
Ferner umfasst die Frischgaszuführung 160 vorzugsweise einen Wärmeübertrager 134, mittels welchem die Frischgasleitung 162 und die Abgasableitung 132 der Heizvorrichtung 128 thermisch miteinander gekoppelt sind . Insbesondere ist hierdurch das über die Frischgaszuführung 160 zugeführte Frischgas vor dessen Zuführung zu dem Behandlungsraum 112 erhitzbar.
Die Frischgasleitung 162 mündet vorzugsweise im Bereich eines Eintrittsabschnitts 164, in welchem die Werkstücke 102 in den Behandlungsraum 112 hineingeführt werden, und/oder im Bereich eines Austrittsabschnitts 166, in welchem die Werkstücke 102 aus dem Behandlungsraum 112 abgeführt werden, in den Behandlungsraum 112.
Insbesondere sind dabei im Bereich des Eintrittsabschnitts 164 eine Einlassschleuse 168 und/oder im Bereich des Austrittsabschnitts 166 eine Auslassschleuse 170 vorgesehen. Ferner können eine oder mehrere Zwischenschleusen vorgesehen sein.
Das über die Frischgaszuführung 160 zugeführte Frischgas dient insbesondere als Schleusengas, mit welchem vermeidbar ist, dass in den Umluftführungen 118 geführtes Gas durch den Eintrittsabschnitt 164 und/oder den Austritts- abschnitt 166 nach außen an eine Umgebung der Behandlungsanlage 100 abgegeben wird.
Der Volumenstrom des Frischgasstroms ist vorzugsweise so gewählt, dass sich ausgehend von dem Eintrittsabschnitt 164 und/oder dem Austrittsabschnitt 166 ein längs oder entgegen der Förderrichtung 110 und somit quer zu den in den Umluftführungen 118 geführten Gasströmen strömender Querstrom ergibt. Dies führt insbesondere dazu, dass eine Beladung des im Behandlungsraum 112 geführten Gasstroms mit Verunreinigungen und/oder sonstigen Stoffen, beispielsweise Lösemitteldämpfen, etc., zur Mitte des Behandlungsraums 112 hin erhöht.
Ein stromaufwärtiges Ende einer Abgasabführung 172 der Behandlungsanlage 100 ist daher vorzugsweise im Wesentlichen mittig bezüglich der Förderrichtung 110 am Behandlungsraum 112 vorgesehen.
Über die Abgasabführung 172 ist insbesondere ein Abgasstrom aus dem
Behandlungsraum 112 abführbar und vorzugsweise direkt der Heizvorrichtung 128 zuführbar.
Insbesondere dann, wenn das aus dem Behandlungsraum 112 abgeführte Abgas lösemittelhaltig ist, kann mittels der Heizvorrichtung 128 eine Reinigung des Abgases unter Nutzung von im Abgas enthaltener und/oder bei einer Verbrennung frei werdender Energie erfolgen.
Die vorstehend beschriebene Behandlungsanlage 100 funktioniert wie folgt:
Zum Erhitzen und/oder Trocknen der Werkstücke 102 werden diese mittels der Fördervorrichtung 108 durch die Einlassschleuse 168 in den Behandlungsraum 112 gefördert. In dem Behandlungsraum 112 durchlaufen die Werkstücke 102 nacheinander die Behandlungsraumabschnitte 114. Einzelne, mehrere oder sämtliche Behandlungsraumabschnitte 114 werden mit einem in einem Kreislauf geführten Gasstrom durchströmt, welcher eine gegenüber der Temperatur des Werkstücks 102 erhöhte Temperatur aufweist, so dass sich das Werkstück 102 aufgrund des Umströmens und/oder
Anströmens mit dem Gasstrom erhitzt oder eine vorgegebene Temperatur beibehält.
Das zunächst relativ kalte Werkstück 102 nimmt dabei insbesondere in einem bezüglich der Förderrichtung 110 ersten Behandlungsraumabschnitt 114 die größte Wärmemenge auf, so dass das Umluftmodul 116 und/oder die Umluftführung 118 dieses ersten Behandlungsraumabschnitts 114 die größte Heizleistung erbringen muss. Die darauf folgenden Behandlungsraumabschnitte 114 erbringen vorzugsweise kontinuierlich geringere Heizleistungen.
Die jeweilige Heizleistung wird dadurch erbracht, dass Heizgas aus der Heizanlage 126 zu dem jeweiligen Umluftmodul 116 und/oder dem jeweiligen Behandlungsraumabschnitt 114 zugeführt wird .
Dieses Heizgas weist gegenüber dem in der Umluftführung 118 geführten Gasstrom eine erhöhte Temperatur auf, um letztlich den gesamten in der Umluftführung 118 geführten Gasstrom und somit auch das Werkstück 102 zu erhitzen.
Das Heizgas wird dadurch bereitgestellt, dass dieses mittels eines Wärmeübertragers 134 unter Verwendung von heißem Abgas der Heizvorrichtung 128 erhitzt wird .
Beispielsweise kann hierbei vorgesehen sein, dass das Heizgas auf eine
Temperatur von mindestens ungefähr 200°C, vorzugsweise mindestens ungefähr 250°C, beispielsweise ungefähr 270°C, erhitzt wird . Zum Ausgleich des einer jeden Umluftführung 118 zugeführten Heizgasvolumenstroms wird vorzugsweise ein entsprechender Teilgasvolumenstrom des in der Umluftführung 118 geführten Gasstroms aus der Umluftführung 118 abgeführt.
Diese abgeführten Gasströme aus sämtlichen Umluftführungen 118 werden zusammengeführt und zur erneuten Erwärmung und somit zur Bereitstellung von erhitztem Heizgas dem Wärmeübertrager 134 zugeführt.
Insbesondere dann, wenn die Werkstücke 102 beim Trocknen derselben gesundheitsrelevante Stoffe abgeben, muss eine allzu hohe Aufkonzentration derselben sowie eine unerwünschte Abgabe an die Umgebung vermieden werden. Hierzu wird dem Behandlungsraum 112 über die Frischgaszuführung 160 Frischgas zugeführt und es wird mit den gesundheitsrelevanten Stoffen beladenes Gas über die Abgasabführung 172 abgeführt.
Das abgeführte Abgas wird dann in der Heizvorrichtung 128 gereinigt, insbesondere durch Verbrennen der darin enthaltenen Stoffe.
Abgas aus der Heizvorrichtung 128 wird dann über die Abgasableitung 132 abgeführt. Die in diesem Abgas enthaltene Wärme wird genutzt, um das über die Frischgaszuführung 160 zugeführte Frischgas und/oder das in der Heizgasführung 136 geführte Heizgas zu erhitzen.
Eine in Fig . 2 dargestellte zweite Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Heizgasleitung 138 eine Hauptverzweigung 180 und/oder eine Hauptzusammenführung 182 umfasst.
Die Hauptverzweigung 180 dient vorzugsweise dazu, den erhitzten Heizgasgesamtstrom bereits bei der Zuführung zu der Hauptzuführleitung 156 einerseits auf eine bezüglich der Förderrichtung 110 erste Umluftführung 118 und andererseits auf sämtliche übrigen Umluftführungen 118 zu verteilen. Hierdurch kann insbesondere ein Strömungsquerschnitt der Hauptzuführleitung 156 minimiert werden, da nicht der gesamte Heizgasstrom für sämtliche Umluftführungen 118 beispielsweise längs der Förderrichtung 110 durch die Hauptzuführleitung 156 geführt werden muss. Vielmehr kann ein Heizgasteilvolumenstrom für die bezüglich der Förderrichtung 110 erste Umluftführung 118, welche im Vergleich mit den weiteren Umluftführungen 118 die größte Heizleistung erbringen muss, abgezweigt und entgegen der Förderrichtung 110 zu dieser Umluftführung 118 zugeführt werden.
Die Hauptzusammenführung 182 dient vorzugsweise der Zusammenführung eines aus der bezüglich der Förderrichtung 110 ersten Umluftführung 118 abgeführten Teilgasstroms mit den Teilgasströmen, welche aus sämtlichen anderen Umluftführungen 118 abgeführt wurden. Hierdurch kann vorzugsweise ein Leitungsquerschnitt der Hauptabführleitung 158 minimiert werden.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig . 1 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird .
Eine in Fig. 3 dargestellte dritte Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 unterscheidet sich von der in Fig . 2 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Frischgaszuführung 160 direkt in die Heizgasführung 136 mündet.
Das dem Behandlungsraum 112 zuzuführende Frischgas ist bei der in Fig . 3 dargestellten dritten Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 folglich über die Heizgasleitung 138, insbesondere den Zuführabschnitt 140 der Heizgasleitung 138, zu den Umluftführungen 118 und somit zu den jeweiligen Behandlungsraumabschnitten 114 zuführbar. Die Einlassschleuse 168 und die Auslassschleuse 170 sind dabei vorzugsweise mit Umluft durchströmbar. Hierzu sind vorzugsweise separate Umluftmodule 116 oder die Umluftmodule 116 der jeweils benachbarten Behandlungsraumabschnitte 114 der Einlassschleuse 168 bzw. der Auslassschleuse 170 zugeordnet.
Im Übrigen stimmt die in Fig . 3 dargestellte dritte Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig . 2 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Bei sämtlichen beschriebenen Ausführungsformen kann zudem vorgesehen sein, dass im Eintrittsabschnitt 164 und/oder im Austrittsabschnitt 166 zusätzliche, insbesondere konditionierte oder unkonditionierte, Frischluft oder sonstiges Frischgas zugeführt wird, wodurch vorzugsweise ein unerwünschtes Ausströmen von Gas aus dem Behandlungsraum 112 vermieden wird .
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass konditionierte oder unkonditionierte Frischluft oder sonstiges Frischgas zu dem Heizgasstrom zugeführt wird, insbesondere unmittelbar stromaufwärts eines Wärmeübertragers 134 zum Erhitzen des Heizgasstroms und/oder unmittelbar stromaufwärts eines Gebläses 120 zum Antreiben des Heizgasstroms in der Heizgasführung 136. Vorzugsweise kann hierdurch eine separate Frischgasführung 160 auf ein Minimum reduziert oder ganz vermieden werden. Insbesondere können vorzugsweise separate Kanäle, Leitungen und/oder Isolierungen zur Zuführung von Frischluft oder sonstigem Frischgas zu dem Eintrittsabschnitt 164 und/oder dem Austrittsabschnitt 166 eingespart werden.
Eine in den Fig. 4 bis 10 dargestellte Ausführungsform einer Umluftführung 118 ist ein Beispiel für eine Umluftführung 118 einer Behandlungsanlage 100 gemäß den Fig . 1, 2, 3 oder 11. Das Umluftmodul 116 der Umluftführung 118 ist dabei einem Behandlungsraumabschnitt 114 der Umluftführung 118 zugeordnet, so dass dieser
Behandlungsraumabschnitt 114 mit einem in einem Umluftkreislauf geführten Gasstrom durchströmbar ist.
Wie insbesondere den Fig . 4, 6 und 8 bis 10 zu entnehmen ist, ist das
Umluftmodul 116 an eine Hauptzuführleitung 156 einer Behandlungsanlage 100 gekoppelt, um das Umluftmodul 116 und/oder die durch das Umluftmodul 116 und/oder den Behandlungsraumabschnitt 114 gebildete Umluftführung 118 mit Heizgas versorgen zu können .
Das Umluftmodul 116 umfasst ein oder mehrere Gebläse 120 zum Antreiben des Gasstroms in der Umluftführung 118.
Die Umluftführung 118 umfasst vorzugsweise das eine oder die mehreren Gebläse 120, eine Druckkammer 190, den Behandlungsraumabschnitt 114, eine Rückführleitung 192 und/oder einen Ansaugraum 194.
Die Druckkammer 190 ist insbesondere unmittelbar stromabwärts des einen oder der mehreren Gebläse 120 angeordnet und dient vorzugsweise der Vergleichmäßigung eines dem Behandlungsraumabschnitt 114 zuzuführenden Gasstroms sowie der Verteilung des Gasstroms auf mehrere Zuführöffnungen 196 zur Zuführung des Gasstroms zu dem Behandlungsraumabschnitt 114.
Der über die Zuführöffnungen 196 in den Behandlungsraumabschnitt 114 eingeleitete Gasstrom ist vorzugsweise teilweise über eine oder mehrere Rückführöffnungen 198 aus dem Behandlungsraumabschnitt 114 abführbar und über die Rückführleitung 192 dem Ansaugraum 194 zuführbar.
Ein weiterer Teil des über die Zuführöffnungen 196 dem Behandlungsraumabschnitt 114 zugeführten Gasstroms ist vorzugsweise über Abführöffnungen 200 aus der Umluftführung 118 und aus dem Behandlungsraumabschnitt 114 abführbar sowie der Hauptabführleitung 158 zuführbar.
Die Zuführöffnungen 196, die Rückführöffnungen 198 und/oder die Abführöffnungen 200 sind vorzugsweise derart angeordnet, dass vorzugsweise zumindest ein Großteil des durch den Behandlungsraumabschnitt 114 geführten Gasstroms auf einer Seite des Werkstücks 102 zugeführt wird oder zuführbar ist und auf einer dieser Seite gegenüberliegenden weiteren Seite des Werkstücks 102 aus dem Behandlungsraumabschnitt 114 abführbar ist oder abgeführt wird. Hierdurch ergibt sich vorzugsweise eine optimierte Durchströmung des Behandlungsraumabschnitts 114 sowie eine optimierte Aufheizung des Werkstücks 102.
Wie insbesondere Fig . 5 zu entnehmen ist, kann es vorgesehen sein, dass zusätzlich zu den vorzugsweise in einer Seitenwandung des Behandlungsraumabschnitts 114 angeordneten Zuführöffnungen 196 weitere Zuführöffnungen 196 vorgesehen sind, welche in einem den Behandlungsraumabschnitt 114 nach unten begrenzenden Boden 202 angeordnet sind . Das Werkstück 102 ist mittels dieser zusätzlichen Zuführöffnungen 196 vorzugsweise von unten anströmbar. Wie insbesondere den Fig. 4, 7 und 8 zu entnehmen ist, erfolgt die Zuführung des Gasstroms zu den im Boden 202 angeordneten Zuführöffnungen 196 aus der Druckkammer 190 über einen oder mehrere unterhalb des Bodens 202 oder im Boden 202 verlaufende Bodenkanäle 204.
Beispielsweise sind zwei solcher Bodenkanäle 204 vorgesehen, um den Gasstrom den zusätzlichen Zuführöffnungen 196 zuzuführen.
Diese beiden Bodenkanäle 204 sind vorzugsweise zu beiden Seiten der Rückführleitung 192 angeordnet (siehe insbesondere Fig . 7). Der Ansaugraum 194 ist vorzugsweise unmittelbar stromaufwärts des einen oder der mehreren Gebläse 120 angeordnet, so dass in dem Ansaugraum 194 befindliches Gas über das eine oder die mehreren Gebläse 120 angesaugt werden kann.
Die Rückführleitung 192 mündet in den Ansaugraum 194. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Ansaugraum 194 durch ein stromabwärts angeordnetes Ende der Rückführleitung 192 gebildet ist.
Über den Ansaugraum 194 erfolgt vorzugsweise die Zuführung von Heizgas aus der Hauptzuführleitung 156 in die Umluftführung 118.
Hierzu ist ein Zuführkanal 206 vorgesehen, welcher die Hauptzuführleitung 156 mit dem Ansaugraum 194 fluidwirksam verbindet.
In dem Zuführkanal 206 oder an einem oder beiden Enden desselben ist vorzugsweise ein Ventil, insbesondere das Einlassventil 122, angeordnet (in den Fig. 4 bis 10 nicht dargestellt). Mittels des Ventils ist vorzugsweise die Menge (der Volumenstrom) des der Umluftführung 118 zugeführten Heizgases steuerbar und/oder regelbar.
Dadurch, dass der Zuführkanal 206 vorzugsweise in den Ansaugraum 194 mündet, kann mittels des einen oder der mehreren Gebläse 120 einfach und energieeffizient Heizgas aus der Hauptzuführleitung 156 zu dem in der Umluftführung 118 geführten Gasstrom zugemischt werden. Durch das anschließende Durchströmen des einen oder der mehreren Gebläse 120 sowie der Druckkammer 190 ist zudem vorzugsweise ein gleichmäßiges Vermischen des zugeführten Heizgases und des in der Umluftführung 118 geführten restlichen Gasstroms gewährleistet. Der dem Behandlungsraumabschnitt 114 zugeführte Gasstrom ist somit vorzugsweise trotz der Zumischung des Heizgases ein homogener Gasstrom mit vorzugsweise konstanter Temperatur.
Bei einer (nicht dargestellten) weiteren Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 und/oder einer Umluftführung 118 kann ferner vorgesehen sein, dass Heizgas aus der Hauptzuführleitung 156 direkt in einen Bodenkanal 204 zuführbar ist, um letztlich mittels der zusätzlichen Zuführöffnungen 196 einzelne Bereiche des Behandlungsraumabschnitts 114 und/oder des Werkstücks 102 stärker zu erhitzen als die übrigen Bereiche.
Wie insbesondere Fig . 5 zu entnehmen ist, ist die Hauptabführleitung 158 vorzugsweise in ein den Behandlungsraumabschnitt 114 umgebendes Gehäuse 208 integriert.
Das Gehäuse 208 ist beispielsweise im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. Die Hauptabführleitung 158 ist beispielsweise durch Abtrennung eines Teils des quaderförmigen Innenraums des Gehäuses 208 gebildet. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass ein oberer Eckbereich des Innenraums des Gehäuses 208 zur Herstellung der Hauptabführleitung 158 von dem Behandlungsraumabschnitt 114 abgeteilt ist.
Die Hauptzuführleitung 156 ist hingegen vorzugsweise außerhalb des
Gehäuses 208 angeordnet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Hauptzuführleitung 156 ebenfalls durch Abteilung eines Bereichs des Innenraums des Gehäuses 208 gebildet ist. Das vorstehend beschriebene Umluftmodul 116 sowie die hierdurch realisierte Umluftführung 118 funktionieren vorzugsweise wie folgt:
Mittels des Gebläses 120 wird ein Gasstrom angetrieben und zunächst der Druckkammer 190 zugeführt. Über Zuführöffnungen 196, welche gegebenenfalls mit Ventilen versehen sein können, wird der Gasstrom in den Behandlungsraumabschnitt 114 eingeleitet.
In diesem Behandlungsraumabschnitt 114 ist vorzugsweise mindestens ein Werkstück 102 angeordnet, welches durch Umströmen desselben mit dem Gasstrom Wärme aus dem Gasstrom aufnimmt und hierdurch erhitzt wird . Insbesondere wird das Werkstück 102 hierdurch getrocknet.
Über eine oder mehrere Rückführöffnungen 198 sowie eine Rückführleitung 192 wird das durch den Behandlungsraumabschnitt 114 hindurchgeführte Gas abgeführt und einem Ansaugraum 194 zugeführt. Aus diesem Ansaugraum 194 wird das darin befindliche Gas schließlich erneut über das eine oder die mehreren Gebläse 120 angesaugt, so dass ein Kreislauf für das durch den Behandlungsraumabschnitt 114 geführte Gas gebildet ist.
Im Betrieb der Behandlungsanlage 100 kühlt sich das im Kreislauf geführte Gas ab, insbesondere aufgrund der Wärmeübertragung auf die Werkstücke 102.
Somit muss kontinuierlich oder regelmäßig Wärme zugeführt werden.
Dies erfolgt durch die Zuführung von gegenüber dem in der Umluftführung 118 geführten Gasstrom erhitztem Heizgas aus einer Heizanlage 126.
Dieses Heizgas wird über die Hauptzuführleitung 156 bereitgestellt und bedarfsweise über den Zuführkanal 206 abgezweigt und dem Ansaugraum 194 zugeführt. Insbesondere wird das Heizgas durch die Anbindung des Zuführkanals 206 an den Ansaugraum 194 mittels des einen oder der mehreren Gebläse 120 bedarfsweise aus der Hauptzuführleitung 156 angesaugt.
Vorzugsweise zeitgleich wird über die Abführöffnungen 200, welche insbesondere durch Ventile, beispielsweise ein oder mehrere Auslassventile 124 gebildet sind, ein Teil des in der Umluftführung 118 geführten Gasstroms aus der Umluftführung 118 abgeführt. Insbesondere kann hierdurch ein Gesamtvolumenstrom des in der Umluftführung 118 geführten Gasstroms trotz der Zuführung von Heizgas konstant gehalten werden.
Das abgeführte Gas wird über die Hauptabführleitung 158 abgeführt.
Vorzugsweise umfasst eine Behandlungsanlage 100, beispielsweise gemäß einer der Fig . 1 bis 3 oder 11, mehrere der in den Fig . 4 bis 10 dargestellten Umluftmodule 116 und/oder Behandlungsraumabschnitte 114. Die Umluftmodule 116 und/oder Behandlungsraumabschnitte 114 sind vorzugsweise senkrecht zur Förderrichtung 110 mit dem in der jeweiligen Umluftführung 118 geführten Gasstrom durchströmbar. Eine Querströmung zwischen zwei oder mehr Umluftmodulen 116 und/oder Umluftführungen 118 ist vorzugsweise minimal.
Vorzugsweise ergibt sich eine Querströmung mit einer Komponente parallel zur Förderrichtung 110 lediglich aufgrund von dem Behandlungsraum 112 zugeführtem Frischgas und/oder aufgrund der Abführung von Abgas aus dem Behandlungsraum 112 (siehe insbesondere die Fig. 1 und 2).
Die beschriebenen Ausführungsformen der Behandlungsanlage 100 und/oder des Umluftmoduls 116 und/oder der Umluftführung 118 und/oder der
Behandlungsraumabschnitte 114 eignen sich insbesondere zur Verwendung bei einer sogenannten Querfahrweise, bei welcher die Werkstücke 102, insbesondere die Fahrzeugkarosserien 106, quer, insbesondere senkrecht, zur Förderrichtung 110 durch den Behandlungsraum 112 gefördert werden. Insbesondere ist dabei eine Fahrzeuglängsachse horizontal und im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung 110 ausgerichtet. Die beschriebenen Ausführungsformen können jedoch auch bei einer sogenannten Längsförderung der Werkstücke 102 Verwendung finden, bei welcher die Fahrzeuglängsrichtung parallel zur Förderrichtung 110 ausgerichtet ist.
Eine in Fig . 11 dargestellte vierte Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 unterscheidet sich von der in Fig . 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Behandlungsanlage 100 eine Hauptbehandlungsanlage 220 und eine Vorbehandlungsanlage 222 umfasst.
Die Hauptbehandlungsanlage 220 ist beispielsweise ein Haupttrockner 224. Die Vorbehandlungsanlage 222 ist beispielsweise ein Vortrockner 226.
Vorzugsweise ist die Hauptbehandlungsanlage 220 im Wesentlichen identisch mit der mit Hinblick auf Fig. 1 beschriebenen ersten Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 ausgebildet.
Die Vorbehandlungsanlage 222 ist somit ein optionaler Zusatz für eine
Behandlungsanlage 100 gemäß einer der beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere der ersten Ausführungsform.
Die Vorbehandlungsanlage 222 ist vorzugsweise im Wesentlichen ebenfalls eine Behandlungsanlage 100 gemäß einer der beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere gemäß der ersten Ausführungsform.
Günstig kann es sein, wenn die Vorbehandlungsanlage 222 kleiner dimensioniert ist als die Hauptbehandlungsanlage 220. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Vorbehandlungsanlage 222 einen kleineren Behandlungsraum 112 und/oder vorzugsweise weniger Behandlungsraumabschnitte 114 umfasst als die Hauptbehandlungsanlage 220.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Vorbehandlungsanlage 222 lediglich drei oder vier Behandlungsraumabschnitte 114 umfasst. Die Vorbehandlungsanlage 222 umfasst vorzugsweise eine von der Heizgasführung 136 der Hauptbehandlungsanlage 220 verschiedene und/oder unabhängige Heizgasführung 136.
Vorzugsweise ist den Umluftmodulen 116 und/oder Behandlungsraumabschnitten 114 der Vorbehandlungsanlage 222 unabhängig von der Heizgasführung 136 der Hauptbehandlungsanlage 220 Heizgas zuführbar.
Die Heizgasführung 136 der Vorbehandlungsanlage 222 ist vorzugsweise mittels eines separaten Wärmeübertragers 134 thermisch mit der Abgasableitung 132 der Heizvorrichtung 128 gekoppelt.
Der Wärmeübertrager 134 zur thermischen Kopplung der Vorbehandlungsanlage 222 mit der Abgasableitung 132 der Heizvorrichtung 128 kann bezüglich der Strömungsrichtung des Abgases der Heizvorrichtung 128 in der Abgasableitung 132 stromaufwärts oder stromabwärts des Wärmeübertragers 134 zur thermischen Kopplung der Hauptbehandlungsanlage 220 mit der Abgasableitung 132 der Heizvorrichtung 128 angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Wärmeübertrager 134 der Vorbehandlungsanlage 222 stromabwärts des Wärmeübertragers 134 der Hauptbehandlungsanlage 220 angeordnet.
Der Wärmeübertrager 134 zur Kopplung der Frischgaszuführung 160 mit der Abgasableitung 132 der Heizvorrichtung 128 ist vorzugsweise stromabwärts des Wärmeübertragers 134 der Hauptbehandlungsanlage 220 und/oder stromabwärts des Wärmeübertragers 134 der Vorbehandlungsanlage 222 angeordnet. Hierdurch kann aufgrund der zumeist niedrigen Frischgastemperatur (Frischlufttemperatur) die Nutzung der im Abgas der Heizvorrichtung 128 vorhandenen Wärme optimiert werden.
Vorzugsweise umfasst die gesamte Behandlungsanlage 100 eine einzige Heizvorrichtung 128, mittels welcher die Wärme sowohl für die Heizgasführung 136 der Hauptbehandlungsanlage 220 als auch für die Heizgasführung 136 der Vorbehandlungsanlage 222 bereitgestellt werden kann.
Die Behandlungsanlage 100 kann eine gemeinsame Frischgaszuführung 160 zur Zuführung von Frischgas zu sowohl dem Behandlungsraum 112 der Hauptbehandlungsanlage 220 als auch dem Behandlungsraum 112 der Vorbehandlungsanlage 222 umfassen.
Alternativ hierzu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Behandlungsanlage 100 zwei Frischgaszuführungen 160 umfasst, wobei eine Frischgaszuführung 160 der Hauptbehandlungsanlage 220 und eine weitere Frischgaszuführung 160 der Vorbehandlungsanlage 222 zugeordnet ist (in den Figuren nicht dargestellt).
Ein Abgas aus der Vorbehandlungsanlage 222 ist vorzugsweise mittels einer Abgasabführung 172 der Vorbehandlungsanlage 222 zu der Abgasabführung 172 der Hauptbehandlungsanlage 220 zuführbar.
Das Abgas aus der Vorbehandlungsanlage 222 ist somit vorzugsweise gemeinsam mit dem Abgas aus der Hauptbehandlungsanlage 220 zu der gemeinsamen Heizvorrichtung 128 zuführbar.
Die zu behandelnden Werkstücke 102 sind vorzugsweise mittels einer Fördervorrichtung 108, insbesondere einer einzigen Fördervorrichtung 108, zunächst durch den Behandlungsraum 112 der Vorbehandlungsanlage 222 und anschließend durch den Behandlungsraum 112 der Hauptbehandlungsanlage 220 hindurchförderbar.
In Fig . 11 sind die Vorbehandlungsanlage 222 und die Hauptbehandlungsanlage 220 beabstandet voneinander dargestellt. Dies dient vorzugsweise lediglich zur Illustration der Funktionsweise. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Vorbehandlungsanlage 222 und die Hauptbehandlungsanlage 220 unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnet sind. Beispielsweise kann eine als Zwischenschleuse ausgebildete Schleuse die ansonsten unmittelbar aneinander angrenzenden Behandlungsräume 112 strömungstechnisch voneinander trennen. Diese Zwischenschleuse bildet dann zugleich eine Auslassschleuse 170 der Vorbehandlungsanlage 222 und eine Einlassschleuse 168 der Hauptbehandlungsanlage 220.
Dadurch, dass die Vorbehandlungsanlage 222 zusätzlich zur Hauptbehandlungsanlage 220 vorgesehen ist und eine separate Heizgasführung 136 umfasst, kann insbesondere bei starker Abdunstung der zu behandelnden Werkstücke 102 oder bei sonstiger starker Verunreinigung der durch die Behandlungsraumabschnitte 114 geführten Gasströme eine einfache und effiziente Unterteilung des insgesamt zu der Behandlungsanlage 100 gehörenden Behandlungsraums 112 realisiert werden.
Im Übrigen stimmt die Behandlungsanlage 100, insbesondere sowohl die Hauptbehandlungsanlage 220 als auch die Vorbehandlungsanlage 222, jeweils für sich genommen, hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird .
Eine in Fig . 12 dargestellte fünfte Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 unterscheidet sich von der in Fig . 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Heizgasführung 136 eine zusätzliche Bypassleitung 150 umfasst, mittels welcher ein Teilgasstrom des über den Zuführabschnitt 140 der Heizgasleitung 138 den Umluftführungen 118 zuzuführenden Heizgasgesamtstroms an sämtlichen Umluftmodulen 116 und/oder Behandlungsraumabschnitten 114 vorbeiführbar und direkt dem Abführabschnitt 142 zuführbar ist.
Die zusätzliche Bypassleitung 150 zweigt insbesondere stromaufwärts der Hauptzuführleitung 156, insbesondere stromaufwärts sämtlicher Verzwei- gungen 144 und/oder Abzweigungen 146, aus dem Zuführabschnitt 140 der Heizgasleitung 138 ab.
Die zusätzliche Bypassleitung 150 ist vorzugsweise an einem bezüglich der Förderrichtung 110 der Fördervorrichtung 108 vorderen Ende der Hauptzuführleitung 156 und/oder der Hauptabführleitung 158, das heißt vorzugsweise im Bereich eines Eintrittsabschnitts 164 der Behandlungsanlage 100, angeordnet.
Ein Volumenstrom des über die Bypassleitung 150 an den Umluftführungen 118 vorbeigeführten Heizgasstroms ist vorzugsweise mittels eines Bypass- Ventils 152 steuerbar und/oder regelbar.
Vorzugsweise mündet die zusätzliche Bypassleitung 150 in den Abführabschnitt 142, insbesondere stromabwärts der Hauptabführleitung 158, beispielsweise stromabwärts sämtlicher Zusammenführungen 148.
Durch die Verwendung einer solchen zusätzlichen Bypassleitung 150 kann vorzugsweise ein Teilgasstrom aus dem Zuführabschnitt 140 unter Umgehung der Hauptzuführleitung 156 und der Hauptabführleitung 158 an den Umluftmodulen 116 und/oder Umluftführungen 118 vorbeigeführt werden. Hierdurch kann relativ heißes Gas direkt in den Abführabschnitt 142 eingeleitet werden, um den mittels des Abführabschnitts 142 insgesamt abzuführenden Gasstrom zu erhitzen.
Der Gasstrom wird dabei insbesondere auf eine Temperatur erhitzt, welche eine unerwünschte Kondensatbildung verhindert.
Mittels der Steuervorrichtung 154 wird das Bypass-Ventil 152 der Bypassleitung 150 und somit die Zuführung von heißem Gas zu dem Abführabschnitt 142 vorzugsweise derart gesteuert, dass eine tatsächliche Temperatur des in dem Abführabschnitt 142 geführten Gasstroms stets über der Kondensations- temperatur liegt. Insbesondere ist eine Regelung auf der Basis eines vorgegebenen minimalen Temperatursollwerts vorgesehen.
Im Übrigen stimmt die in Fig . 12 dargestellte fünfte Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird .
Eine in Fig . 13 dargestellte sechste Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass entsprechend der in Fig . 12 dargestellten fünften Ausführungsform eine zusätzliche Bypassleitung 150 vorgesehen ist.
Die sechste Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 stimmt somit hinsichtlich des grundlegenden Aufbaus und der grundlegenden Funktion mit der in Fig . 2 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Hinsichtlich der zusätzlichen Bypassleitung 150 stimmt die sechste Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 mit der in Fig. 12 dargestellten fünften Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Bei weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsformen können bei Bedarf einzelne oder mehrere Bypassleitungen 150 ergänzt oder weggelassen werden. Beispielsweise kann auch die in Fig . 3 dargestellte Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 bei Bedarf mit einer zusätzlichen Bypassleitung 150 gemäß der in Fig . 12 dargestellten fünften Ausführungsform versehen sein.
Eine in Fig . 14 dargestellte siebte Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 unterscheidet sich von der in Fig. 13 dargestellten sechsten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Frischgasleitung 162 eine Abzweigung 146 umfasst, mittels welcher wahlweise unterschiedliche Volumenströme und/oder Massenströme des Frischgases als Schleusengas oder aber als zusätzlich zu dem Heizgasstrom zugeführtes Frischgas zuführbar sind .
Die Frischgasleitung 162 mündet dabei einerseits in die Einlassschleuse 168 und die Auslassschleuse 170 und andererseits in die Heizgasführung 136, beispielsweise in den Abführabschnitt 142 der Heizgasführung 136.
Es kann vorgesehen sein, dass mittels einer solchen Frischgaszuführung 160 ein konstanter Frischgasstrom als Schleusengas verwendet wird und hierdurch dem Behandlungsraum 112 zugeführt wird . Ein variabler Anteil des zugeführten Frischgases, welcher insbesondere von den im Behandlungsraum 112 variierenden Parametern abhängt, wird vorzugsweise dem Heizgasstrom in der Heizgasführung 136 zugeführt. Insbesondere ist hierbei eine Zuführung stromaufwärts des Gebläses 120 und/oder des Wärmeübertragers 134 der Heizgasführung 136 vorgesehen, um den mit Frischgas vermischten Heizgasstrom vor der Zuführung zu dem Behandlungsraum 112 konditionieren zu können.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 14 dargestellte siebte Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig . 13 dargestellten sechsten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird .
Eine in Fig. 15 dargestellte achte Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 unterscheidet sich von der insbesondere in den Fig. 4 bis 10 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Hauptzuführleitung 156 der Heizgasführung 136 innerhalb des Behandlungsraums 112 verläuft.
Die Hauptzuführleitung 156 erstreckt sich dabei insbesondere unterhalb der zu behandelnden Werkstücke 102. Die Hauptzuführleitung 156 ist insbesondere als, beispielsweise flacher, Rechteckkanal ausgebildet und auf einem Boden 202 des Behandlungsraums 112 festgelegt.
Eine solche Ausgestaltung ermöglicht insbesondere den Verzicht auf eine thermische Isolierung der Hauptzuführleitung 156.
Vorzugsweise sind einfache Beimischklappen als Einlassventile 122 zwischen der Hauptzuführleitung 156 und einer Rückführleitung 192 eines jeden
Umluftmoduls 116 vorgesehen. Separate Zuführkanäle 206 können dann ebenfalls entbehrlich sein .
Insbesondere ist die Hauptzuführleitung 156 zwischen zwei Fördertechniksträngen der Fördervorrichtung 108 angeordnet.
Die Hauptzuführleitung 156 kann beispielsweise als Strahlungselement zum Erhitzen der Werkstücke 102 innerhalb des Behandlungsraums 112 dienen.
Eine Strömungsrichtung des in der Hauptzuführleitung 156 geführten Heizgases entspricht vorzugsweise der Förderrichtung 110 der Fördervorrichtung 108.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 15 dargestellte Ausführungsform der
Behandlungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig . 4 bis 10 dargestellten Ausführungsformen überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
In den Fig . 16 bis 21 sind verschiedene Ausführungsformen von Wärmeübertragervorrichtungen 300 dargestellt, welche einzelne oder mehrere der vorstehend beschriebenen Wärmeübertrager 134 bilden und/oder ersetzen können. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mehrere der vorstehend beschriebenen Wärmeübertrager 134 gemeinsam durch eine der nachfolgend beschriebenen Wärmeübertragervorrichtungen 300 gebildet sind .
Eine in Fig. 16 dargestellte erste Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung 300 umfasst mehrere Wärmeübertragungsstufen 302 , durch welche ein zu erhitzendes Kaltgas nacheinander hindurchführbar ist.
Auch ein wärmeabgebendes Heißgas durchströmt die Wärmeübertragungsstufen 302 nacheinander.
Das Heißgas durchströmt dabei beispielsweise eine Vielzahl von hohlzylindrischen Rohren 304, welche sich linear durch beispielsweise vier Wärmeübertragungsstufen 302 hindurcherstrecken.
Die Wärmeübertragungsstufen 302 sind dabei beispielsweise eine erste Wärmeübertagungsstufe 302a, eine zweite Wärmeübertragungsstufe 302b, eine dritte Wärmeübertragungsstufe 302c und eine vierte Wärmeübertragungsstufe 302d.
Ein die hohlzylindrischen Rohre 304 umgebender Raum 306 wird von dem Kaltgas durchströmt.
Der die hohlzylindrischen Rohre 304 umgebende Raum 306 ist mittels mehrerer Trennelemente 308 unterteilt, wodurch sich die voneinander getrennten Wärmeübertragungsstufen 302 ergeben.
Die Trennelemente 308 erstrecken sich insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung der hohlzylindrischen Rohre 304. Die Wärmeübertragungsstufen 302 werden somit insbesondere im Kreuzstrom einerseits von dem wärmeabgebenden Heißgas und dem wärmeaufnehmenden Kaltgas durchströmt.
Die Wärmeübertragungsstufen 302 können beispielsweise unterschiedliche Abmessungen aufweisen, insbesondere abhängig von der Position der Trennelemente 308 längs der hohlzylindrischen Rohre 304.
Beispielsweise kann eine vergleichsweise schmale erste Wärmeübertragungsstufe 302a vorgesehen sein, an welche sich drei größere oder breitere Wärmeübertragungsstufen 302b, 302c, 302d anschließen.
Die Wärmeübertragungsstufen 302, insbesondere die die hohlzylindrischen Rohre 304 umgebenden und mittels der Trennelemente 308 voneinander getrennten Räume 306 der Wärmeübertragungsstufen 302, sind mittels einer Gasführung 310 derart fluidwirksam miteinander verbunden, dass beispielsweise das Kaltgas die Wärmeübertragungsstufen 302 nacheinander in einer vorgegebenen Reihenfolge durchströmen kann.
Bei der in Fig . 16 dargestellten ersten Ausführungsform der Wärmeübertragervorrichtung 300 ist vorgesehen, dass das Kaltgas zunächst durch die erste Wärmeübertragungsstufe 302a strömt und anschließend nacheinander durch die vierte Wärmeübertragungsstufe 302d, dann durch die dritte Wärmeübertragungsstufe 302c und schließlich durch die zweite Wärmeübertragungsstufe 302b hindurchgeführt wird .
Da das Heißgas die Wärmeübertragungsstufen 302 in aufsteigender Reihenfolge durchströmt, nimmt die Temperatur in den Wärmeübertragungsstufen 302 ausgehend von der ersten Wärmeübertragungsstufe 302a hin zur vierten Wärmeübertragungsstufe 302d ab. Das Kaltgas durchströmt somit zunächst die heißeste Wärmeübertragungsstufe 302 und anschließend die verbleibenden Wärmeübertragungsstufen 302 nacheinander mit zunehmendem Temperaturniveau.
Durch die geeignete Auslegung der Wärmeübertragervorrichtung 300 kann insbesondere ein unerwünschtes Überhitzen des zu erwärmenden Kaltgases vermieden werden. Hierdurch kann insbesondere das Risiko einer stofflichen Umwandlung einzelner Bestandteile des Kaltgases reduziert oder ganz vermieden werden.
Eine in Fig. 17 dargestellte zweite Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung 300 unterscheidet sich von der in Fig. 16 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Wärmeübertragervorrichtung 300 zwei separate Wärmeübertragungsabschnitte 312 umfasst.
Jedem Wärmeübertragungsabschnitt 312 ist dabei ein anderes zu erhitzendes Kaltgas zugeordnet.
Bezüglich einer Strömungsrichtung des Heißgases stromaufwärts ist dabei beispielsweise ein Wärmeübertragungsabschnitt 312 zum Erhitzen eines Heizgasstroms vorgesehen. Stromabwärts hiervon ist beispielsweise ein Wärmeübertragungsabschnitt 312 zum Erhitzen eines Frischgasstroms vorgesehen.
Die Wärmeübertragungsabschnitte 312 sind für sich genommen jeweils in drei Wärmeübertragungsstufen 302 unterteilt.
Der Wärmeübertragungsabschnitt 312 zum Erhitzen des Heizgasstroms wird dabei beispielsweise derart mit dem Heizgas durchströmt, dass nacheinander eine erste Wärmeübertragungsstufe 302a, dann eine dritte Wärmeübertragungsstufe 302c und zuletzt einer zweite Wärmeübertragungsstufe 302b durchströmt werden. Die Wärmeübertragungsstufen 302 des Wärmeübertragungsabschnitts 312 zum Erhitzen des Frischgases werden hingegen vorzugsweise von dem Heißgas und dem Kaltgas in derselben Reihenfolge durchströmt, das heißt nacheinander die erste Wärmeübertragungsstufe 302a, dann die zweite Wärmeübertragungsstufe 302b und schließlich die dritte Wärmeübertragungsstufe 302c.
Die in Fig. 17 dargestellte zweite Ausführungsform der Wärmeübertragervorrichtung 300 ist somit insbesondere ein Kombi-Wärmeübertrager, mittels welchem zwei unterschiedliche Kaltgase unter Verwendung eines einzigen Heißgases erhitzbar sind.
Wie Fig. 17 ferner zu entnehmen ist, kann vorgesehen sein, dass die Wärme- übertagervorrichtung 300 eine oder mehrere Bypassleitungen 150 umfasst, mittels welchen beispielsweise Heißgas an einer oder mehreren Wärmeübertragungsstufen 302 vorbeiführbar ist. Ferner kann alternativ oder ergänzend hierzu auch vorgesehen sein, dass mittels einer oder mehrerer Bypassleitungen 150 ein oder mehrere Kaltgasströme an den zugehörigen einen oder mehreren Wärmeübertragungsstufen 302 vorbeiführbar sind .
Zur Steuerung des jeweiligen Bypassvolumenstroms kann insbesondere ein Bypass-Ventil 152 vorgesehen sein.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 17 dargestellte zweite Ausführungsform der Wärmeübertragervorrichtung 300 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 16 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird .
Eine in Fig. 18 dargestellte dritte Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung 300 unterscheidet sich von der in Fig. 17 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass zwei Wärmeübertragungsabschnitte 312 zum Erhitzen eines Kaltgases, insbesondere des Frischgas- Stroms, vorgesehen sind, wobei zwischen diesen beiden Wärmeübertragungsabschnitten 312 ein Wärmeübertragungsabschnitt 312 zum Erhitzen eines anderen Kaltgases, insbesondere des Heizgasstroms, vorgesehen ist.
Die beiden Wärmeübertragungsabschnitte 312, welche zu beiden Seiten des weiteren Wärmeübertragungsabschnitts 312 angeordnet sind, bilden somit gemeinsam die Wärmeübertragungsstufen 302 zum Erhitzen eines Kaltgases, insbesondere des Frischgasstroms.
Die erste Wärmeübertragungsstufe 302a ist dabei beispielsweise bezüglich des Heißgasstroms stromaufwärts des gesamten Wärmeübertragungsabschnitts 312 zum Erhitzen des Heizgasstroms angeordnet, während die beiden weiteren Wärmeübertragungsstufen 302b, 302c zum Erhitzen des Frischgasstroms stromabwärts des Wärmeübertragungsabschnitts 312 zum Erhitzen des Heizgasstroms angeordnet sind .
Durch die Ausgestaltung gemäß Fig . 18 kann insbesondere ein Überhitzen des Heizgasstroms dadurch reduziert werden, dass der Heißgasstrom zunächst mit dem Frischgasstrom gekühlt wird, bevor er zum Aufheizen des Heizgasstroms genutzt wird.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 18 dargestellte dritte Ausführungsform der Wärmeübertragervorrichtung 300 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 17 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 19 dargestellte vierte Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung 300 unterscheidet sich von der in Fig. 17 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass drei Wärmeübertragungsabschnitte 312 für drei unterschiedliche Kaltgase vorgesehen sind . Vorzugsweise umfasst jeder Wärmeübertragungsabschnitt 312 zwei Wärmeübertragungsstufen 302.
Bezüglich der Strömungsrichtung des Heißgases sind vorzugsweise nacheinander ein Wärmeübertragungsabschnitt 312 zum Erhitzen eines Heizgasstroms für einen Haupttrockner, ein Wärmeübertragungsabschnitt 312 zum Erhitzen eines Heizgasstroms für einen Vortrockner und schließlich ein Wärmeübertragungsabschnitt 312 zum Erhitzen eines Frischgasstroms aufeinanderfolgend angeordnet.
Ein Druckgefälle innerhalb der gesamten Wärmeübertragervorrichtung 300, insbesondere innerhalb des gesamten die hohlzylindrischen Rohre 304 umgebenden Raumes 306, wird vorzugsweise so gewählt, dass eventuelle Leckageströme, welche durch die Trennelemente 308 hindurch von einer Wärmeübertragungsstufe 302 zur benachbarten strömen, keine unerwünschte Kondensation verursachen.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Druck im mittleren Wärmeübertragungsabschnitt 312 höher gewählt wird als in den benachbarten Wärmeübertragungsabschnitten 312, so dass das im mittleren Wärmeübertragungsabschnitt 312 geführte Kaltgas, insbesondere der Heizgasstrom für den Vortrockner, im Falle von Leckagen in die benachbarten Wärmeübertragungsabschnitte 312 gelangt und nicht umgekehrt. Insbesondere kann hierdurch vorzugsweise vermieden werden, dass heißes Gas mit hohem
Kondensationsrisiko in kältere Bereiche (Wärmeübertragungsstufen 302) der Wärmeübertragervorrichtung 300 gelangt.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 19 dargestellte vierte Ausführungsform der Wärmeübertragervorrichtung 300 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 17 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird . Eine in Fig. 20 dargestellte fünfte Ausführungsform einer Wärmeübertragervorrichtung 300 unterscheidet sich von der in Fig . 19 dargestellten vierten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass zwischen zwei benachbarten Wärmeübertragungsabschnitten 312 zwei Trennelemente 308 angeordnet sind.
Ein Spaltbereich 314 zwischen den beiden Trennelementen 308 ist dann beispielsweise mit einem Sperrgas, beispielsweise Sperrluft, insbesondere Frischgas, spülbar. Hierdurch kann wirksam ein unerwünschter Gasaustausch zwischen benachbarten Wärmeübertragungsabschnitten 312 vermieden werden.
Im Übrigen stimmt die in Fig . 20 dargestellte fünfte Ausführungsform der Wärmeübertragervorrichtung 300 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 19 dargestellten vierten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
In Fig . 21 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Wärmeübertragervorrichtung 300 dargestellt.
Lediglich beispielshaft enthält diese Darstellung die hohlzylindrischen Rohre 304 sowie die Trennelemente 308.
Die Trennelemente 308 sind dabei mit Durchführungen 316 und/oder Aufnahmen 318 für die hohlzylindrischen Rohre 304 versehen. Insbesondere sind die Trennelemente 308 auf ein Bündel aus hohlzylindrischen Rohren 304 aufschiebbar.
Die Trennelemente 308 sind insbesondere plattenförmig und eben ausgebildet.
Die in Fig . 21 dargestellte Ausführungsform der Wärmeübertragervorrichtung 300 ist insbesondere ein Rohrbündelwärmeübertrager 320 und kann für sämt- liehe der beschriebenen Wärmeübertrager 134 und/oder Wärmeübertragervorrichtungen 300 Verwendung finden.

Claims

Patentansprüche
Behandlungsanlage (100) zum Behandeln von Werkstücken, umfassend einen Behandlungsraum, welcher mehrere Behandlungsraumabschnitte umfasst, die jeweils einem von mehreren separaten Umluftmodulen (116) der Behandlungsanlage (100) zugeordnet sind;
eine Heizanlage (126), welche eine Heizgasführung (136) umfasst,
wobei mehrere Umluftmodule (116) mit der Heizgasführung (136) gekoppelt sind, insbesondere zum Erhitzen des durch die Behandlungsraumabschnitte (114) geführten Gases.
Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizanlage (126) eine Heizvorrichtung (128) und einen
Wärmeübertrager (134) umfasst, mittels welchem in der Heizvorrichtung (128) erzeugte Wärme auf ein in der Heizgasführung (136) geführtes Heizgas übertragbar ist, wobei der Wärmeübertrager (134) mehrstufig ausgebildet ist.
Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wärmeübertragungsstufen (302) des Wärmeübertragers (134) in einer Richtung räumlich aufeinanderfolgend angeordnet und/oder derart fluidwirksam miteinander verbunden sind, dass ein Wärme abgebendes Heißgas, beispielsweise Abgas einer Verbrennungsvorrichtung, die Wärmeübertragungsstufen (302) in dieser Richtung nacheinander durchströmt.
Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeübertrager (134) und/oder ein Wärmeübertragungsabschnitt (312) eines Wärmeübertragers (134) derart mit einem Heißgas, beispielsweise Abgas einer Verbrennungsvorrichtung, einerseits und einem Kaltgas, beispielsweise dem aufzuheizenden Heizgas, andererseits durchströmbar ist, dass das Kaltgas in Bezug auf die jeweils vorangehende Wärmeübertragungsstufe (302) alternierend eine oder mehrere heißere und eine oder mehrere kältere Wärmeübertragungsstufen (302) durchströmt.
5. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wärmeübertrager (134) der Behandlungsanlage (100) gemeinsam eine Wärmeübertragervorrichtung (300) bilden, wobei die Wärmeübertrager (134) räumlich aneinander angrenzende Wärmeübertragungsabschnitte (312) der Wärmeübertragervorrichtung (300) bilden.
6. Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsstufen (302) sämtlicher Wärmeübertragungsabschnitte (312) nacheinander mit einem eine Wärmequelle bildenden Heißgas, beispielsweise Abgas einer Verbrennungsvorrichtung, durchströmbar sind, wobei mehrere eine Wärmesenke bildende Kaltgase vorgesehen sind, welche durch Wärmeübertragung von dem Heißgas zu erhitzen sind, wobei jedem Wärmeübertragungsabschnitt (312) jeweils ein zu erhitzendes Kaltgas zugeordnet ist.
7. Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kaltgas das Heizgas ist; und/oder
dass ein Kaltgas Umluft einer oder mehrerer Umluftführungen (118) und/oder Umluftmodule (116) ist; und/oder
dass ein Kaltgas Frischgas, insbesondere Frischluft, ist.
8. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeübertrager (134) und/oder eine Wärmeübertragervorrichtung (300) einen Rohrbündelwärmeübertrager (320) umfasst, welcher mehrere hohlzylindrische Rohre (304) umfasst, wobei ein die hohlzylindrischen Rohre (304) umgebender Raum (306) mittels mehrerer Trennelemente (308) aufgeteilt ist in mehrere voneinander abgetrennte Wärmeübertragungsbereiche und/oder Wärmeübertragungsabschnitte (312) und/oder Wärmeübertragungsstufen (302).
9. Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Drucksteuerung und/oder Druckregelung, beispielsweise unter Verwendung einer angepassten Steuervorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung eines oder mehrerer Gebläse (120), ein Druckgefälle zwischen benachbarten Wärmeübertragungsbereichen und/oder Wärmeübertragungsabschnitten (312) und/oder Wärmeübertragungsstufen (302) derart erzeugbar und/oder aufrechterhaltbar ist, dass kälteres Kaltgas mit geringerem Kondensationsrisiko aus einem Wärmeübertragungsbereich und/oder Wärmeübertragungsabschnitt (312) und/oder Wärmeübertragungsstufe (302) durch ein Trennelement (308) hindurch zu einem benachbarten Wärmeübertragungsbereich und/oder Wärmeübertragungsabschnitt (312) und/oder Wärmeübertragungsstufe (302) strömt, in welchem bzw. in welcher vergleichsweise heißeres Kaltgas mit höherem Kondensationsrisiko angeordnet ist.
10. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Wärmeübertragungsbereiche und/oder Wärmeübertragungsabschnitte (312) und/oder Wärmeübertragungsstufen (302) mittels zweier Trennelemente (308) voneinander getrennt sind, wobei zwischen den zwei Trennelementen (308) ein Spaltbereich (314) gebildet ist, welchem vorzugsweise Sperrluft, insbesondere Frischluft, zuführbar ist.
11. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (128) eine Verbrennungsvor- richtung zur direkten Beheizung des durch die Behandlungsraumabschnitte (114) geführten Gases umfasst, wobei ein Abgas der Verbrennungsvorrichtung als Heizgasstrom oder als Teil des Heizgasstroms den Behandlungsraumabschnitten (114) zuführbar ist.
12. Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsvorrichtung einen Gasbrenner und/oder eine Gasturbine, insbesondere eine Mikrogasturbine, zur Abgaserzeugung umfasst.
13. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Umluftmodule (116) und/oder eine oder mehrere Umluftführungen (118) jeweils eine oder mehrere Injektorvorrichtungen umfassen, insbesondere zur Zuführung eines Heizgasstroms zu dem Behandlungsraum (112) gemäß dem Injektorprinzip.
14. Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizgasstrom mittels einer oder mehrerer Injektordüsen der jeweiligen Injektorvorrichtung mit einer Strömungsgeschwindigkeit von mindestens ungefähr 10 m/s, vorzugsweise mindestens ungefähr 15 m/s, und/oder höchstens ungefähr 40 m/s, vorzugsweise höchstens ungefähr 30 m/s, beispielsweise zwischen ungefähr 20 m/s und ungefähr 25 m/s, in den Behandlungsraum (112) einleitbar ist.
15. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der Heizgasstrom mittels einer oder mehrerer Injektordüsen der jeweiligen Injektorvorrichtung mit einem Strahldurchmesser von mindestens ungefähr 10 mm, vorzugsweise mindestens ungefähr 50 mm, und/oder höchstens ungefähr 200 mm, vorzugsweise höchstens ungefähr 150 mm, beispielsweise zwischen ungefähr 80 mm und ungefähr 100 mm, in den Behandlungsraum (112) einleitbar ist.
16. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizgasstrom mittels einer oder mehrerer Injektordüsen der jeweiligen Injektorvorrichtung mit einer Temperatur von mindestens ungefähr 150 °C, vorzugsweise mindestens ungefähr 200 °C, und/oder höchstens ungefähr 500 °C, vorzugsweise höchstens ungefähr 450 °C, beispielsweise zwischen ungefähr 250 °C und ungefähr 400 °C in den Behandlungsraum einleitbar ist.
17. Verfahren zum Behandeln von Werkstücken (102), umfassend :
Durchströmen von mehreren Behandlungsraumabschnitten (114) eines Behandlungsraums (112) einer Behandlungsanlage (100) mit mehreren in separaten Kreisläufen geführten Gasströmen; Erhitzen der Gasströme mittels eines Heizgasstroms, welcher in einer Heizgasführung (136) einer Heizanlage (126) der
Behandlungsanlage (100) geführt ist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Heizgasführung (136) geführter Heizgasstrom zum Erhitzen desselben nacheinander mehreren Wärmeübertragungsstufen (302) eines Wärmeübertragers (134) zugeführt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur direkten Beheizung des durch die Behandlungsraumabschnitte (114) geführten Gases ein Abgasstrom einer Verbrennungsvorrichtung als Heizgasstrom oder als Teil des Heizgasstroms den Behandlungsraumabschnitten (114) zugeführt wird.
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