NL2006599C2 - Systeem en werkwijze voor het voor het verwarmen van in een textielwasserij te gebruiken procesmedium. - Google Patents

Description

Systeem en werkwijze voor het voor het verwarmen van in een textielwasserij te gebruiken procesmedium

De uitvinding heeft betrekking op een systeem en werkwijze voor het voor het 5 verwarmen van in een textielwasserij te gebruiken procesmedium.

Industriële textielreiniging vormt een dienstverlenende activiteit die beantwoordt aan de noodzaak om textiel op een aantrekkelijke en hygiënische manier te kunnen hergebruiken. In industriële wasserijen worden diverse soorten textiel, veelal gevormd 10 door kleding, beddengoed, en handdoeken, et cetera, daarbij op natte wijze gewassen, waarbij gebruik wordt gemaakt van van reinigingsmiddelen voorzien waswater dat bij verhoogde temperatuur op intensieve wijze in contact wordt gebracht met het te reinigen textiel.

15 Daarbij wordt het alkalische waswater doorgaans vooreerst opgewarmd, waarna het waswater eigenlijk kan worden toegepast. Na gebruik van het waswater wordt het waswater doorgaans geloosd. De lozing vindt doorgaans via de riolering of het oppervlaktewater plaats, nadat veelal onder meer zand en textielvezels zijn afgescheiden van het te lozen afvalwater door filtering.

20

Voor het verwarmen van het waswater zijn verschillende opties bekend. Een sinds jaar en dag bekende methode is het door middel van in een stoomketel opgewekte stoom verwarmen van het water. Deze methode is echter milieu-onvriendelijk, onder andere vanwege het lage rendement ervan. Het Nederlandse octrooi NL1028933 stelt voor 25 gebruik te maken van de warmte van water van een eerdere wasbeurt. Hoewel hiermee in millieutechnisch opzicht een flinke verbetering bereikt wordt, is de hoeveelheid warmte die aan reeds gebruikt water toegevoerd kan worden doorgaans niet genoeg om een nieuwe hoeveelheid water mee op te warmen tot een gewenst temperatuumiveau.

30 De uitvinding heeft daarom tot doel het verschaffen van een verder verbeterd systeem voor het verwarmen van in een textielwasserij te gebruiken procesmedium, in het bijzonder water, dan wel het verschaffen van een bruikbaar alternatief voor de bestaande systemen en werkwijzen.

2

De uitvinding verschaft daartoe een systeem voor het verwarmen van in een textielbehandelende module van een textielwasserij te gebruiken procesmedium, omvattende een eerste verwarmingsinrichting, gekoppeld met een toevoer voor procesmedium en ingericht voor het voorverwarmen van het procesmedium, een tweede 5 verwarmingsinrichting, gekoppeld met de eerste verwarmingsinrichting en ingericht voor het verder verwarmen van ten minste een deel van het voorverwarmde procesmedium, welke tweede verwarmingsinrichting ten minste één zonnecollector omvat voor het verder opwarmen van het voorverwarmde procesmedium; en ten minste één aansluitleiding voor het leiden van het door de eerste verwarmingsinrichting en 10 tweede verwarmingsinrichting verwarmde procesmedium naar de textielbehandelende module. De eerste verwarmingsinrichting kan, zoals beschreven in de stand van de techniek, gebaseerd zijn op het gebruik van restwarmte van een procesmedium dat gebruikt is tijdens een eerder uitgevoerde textielbehandelende stap. Het procesmedium kan hierbij in fysiek contact zijn gebracht met het te behandelen textiel (directe 15 toepassing). Hierbij zal het procesmedium doorgaans bestaan uit water (of stoom) al dan niet voorzien van additieven. Het is tevens denkbaar dat het procesmedium wordt toegepast voor verwarming van een textielbehandelende module, zoals een mangel of droger (indirecte toepassing). Bij deze indirecte toepassing kan gebruik worden gemaakt van water, doch tevens van andere vloeistoffen zoals olie of glycol. Het kan zo zijn dat 20 de eerdere wasbeurt (of andere textielbehandelende processtap) op een hogere temperatuur plaatsvond dan een navolgende wasbeurt, of met een kleinere hoeveelheid procesmedium geschiedt dan de voorgaande wasbeurt. In dat geval kan de door het reeds gebruikte procesmedium afgegeven hoeveelheid warmte voldoende zijn voor het verwarmen van het procesmedium ten behoeve van een volgende wasbeurt. Door 25 toepassing van een, op zonne-energie gebaseerde tweede verwarmingsinrichting kan het door de eerste verwarmingsinrichting verder worden opgewarmd tot een gewenste wastemperatuur is bereikt. Gebruik van zonne-energie is milieuvriendelijk, relatief goedkoop, en duurzaam, en leidt bovendien tot een efficiënte en voldoende opwarming van het te gebruiken procesmedium. Het is daarbij niet noodzakelijk dat de volledige 30 hoeveelheid procesmedium afkomstig uit de eerste verwarmingsinrichting wordt geleid door de tweede verwarmingsinrichting. Althans een deel kan tevens buiten de tweede verwarmingsinrichting direct vanuit de eerste verwarmingsinrichting worden geleid in de textielbehandelende module. Voor het omzeilen van de tweede verwarmingsinrichting kan gebruik worden gemaakt van een bypassleiding. Afhankelijk 3 van het situationele factoren, zoals de begintemperatuur van het te verwarmen procesmedium, de capaciteit van de eerste verwarmingsinrichting, de capaciteit van de tweede verwarmingsinrichting, het warmteverlies in toegepaste transportleidingen, het gewenste debiet, en de gewenste (eind)temperatuur van het procesmedium kan door 5 toepassing van een regelelement de verhouding tussen het debiet door de bypassleiding en het debiet door de tweede verwarmingsinrichting worden gereguleerd. Daarbij is het denkbaar dat de volledige fractie van uit de eerste verwarmingsinrichting afkomstig procesmedium wordt geleid door de bypassleiding en dat de tweede verwarmingsinrichting niet wordt aangewend voor verdere opwarming. Een 10 omgekeerde situatie, waarin de bypassleiding wordt afgesloten en de volledige fractie van het uit de eerste verwarmingsinrichting afkomstige procesmedium door de tweede verwarmingsinrichting wordt geleid is tevens denkbaar. Doorgaans zal in de praktijk veelal een deel van het van de eerste verwarmingsinrichting afkomstige procesmedium door de bypassleiding worden geleid en zal een overig deel door de tweede 15 verwarmingsinrichting worden geleid.

Alvorens het verwarmde procesmedium in de textielbehandelende module wordt geleid en in contact wordt gebracht met het te reinigen textiel is het doorgaans voordelig om het van de bypassleiding afkomstige procesmedium en het uit de tweede verwarmingsinrichting afkomstige procesmedium te mengen in een menginrichting 20 alvorens het procesmedium toe te voeren aan de textielbehandelende module, teneinde het wasproces zo gecontroleerd mogelijk te kunnen laten verlopen. De menginrichting kan daarbij dan worden ingesteld op het louter naar de textielbehandelende module voeren van het in de eerste verwarmingsinrichting verwarmde procesmedium. In de praktijk blijkt het evenwel wenselijk te wassen met procesmedium met een hogere 25 temperatuur dan het door de eerste verwarmingsinrichting voorverwarmde procesmedium. Om die reden is - zoals aangegeven - de tweede verwarmingsinrichting voorzien, welke het door de eerste verwarmingsinrichting voorverwarmde procesmedium tot een hogere temperatuur verwarmt.

30 Het kan echter ook zo zijn dat de tweede verwarmingsinrichting gebruik maakt van een alternatieve niet stuurbare (“groene”) energiebron, anders dan zonne-energie, waardoor het procesmedium warmer wordt dan de benodigde temperatuur voor het wassen. In dat geval kan de menginrichting een zodanig gekozen mengverhouding van door de eerste en de tweede verwarmingsinrichting verwarmd procesmedium aan de 4 textielbehandelende module doorvoeren, dat juist de gewenste temperatuur bereikt wordt. Op deze manier wordt tot een te hoge temperatuur opgewarmd procesmedium bewaard voor weer een verdere wasbeurt. In het geval van industriële dienstverlening vindt er doorgaans een groot aantal navolgende wasbeurten achtereen plaats, zodat het 5 in voorraad houden van verwarmd procesmedium zondermeer rendeert.

In een uitvoeringsvorm omvat de eerste verwarmingsinrichting een warmtewisselaar, voor het met restwarmte van vanuit de eerste textielbehandelende module afgevoerd procesmedium voorverwarmen van procesmedium. Op deze manier wordt de 10 restwarmte van procesmedium van een voorgaande wasbeurt efficiënt hergebruikt. Diverse uitvoeringsvormen van warmtewisselaars zijn bekend, maar volgens de onderhavige uitvinding geniet het de voorkeur om gebruik te maken van een warmtewisselaar met een roteerbare van serieel geschakelde holle schotels voorziene holle buis, geplaatst in een reservoir voor het ontvangen van uit de eerste 15 textielbehandelende module afgevoerd procesmedium, en ingericht voor het doorvoeren van het te gebruiken procesmedium ter voorverwarming daarvan. Een dergelijke warmtewisselaar wordt uitgebreid beschreven in het Nederlandse octrooi NL 1028933..

Bij verdere voorkeur omvat de tweede verwarmingsinrichting ten minste één 20 vacuumbuis-zonnecollector. Een dergelijke verwarmingsinrichting omvat één of meerdere dubbelwandige, veelal glazen buizen waartussen en/of waarin het vacuüm zich bevindt. Hierdoor wordt warmte bijzonder goed vastgehouden. Doorgaans zal op ten minste een deel van de binnenwand van de buis een warmteabsorberende coating zijn aangebracht. In de buis bevindt zich een axiaal uitstrekkende warmteabsorberende 25 pijp of staaf, bij voorkeur vervaardigd uit een warmtegeleidend materiaal, zoals koper. Deze pijp wordt tevens aangeduid als “heat-pipe”. Doordat de pijp bijzonder goed warmte absorbeert en geleidt, kan een uiteinde van de pijp worden gebruikt voor overdracht van warmte aan langsstromend, doorgaans circulerend, procesmedium.

Dit procesmedium kan daardoor zeer hoge, voor het wasproces zelfs te hoge, 30 temperaturen bereiken, waardoor het met vermenging van procesmedium uit de eerste verwarmingsinrichting tot een voor het wasproces geschikte temperatuur gemengd kan worden. Het langs de vacuumbuiszonnecollector(en) geleid procesmedium kan aan de textielbehandelende module toe te voeren procesmedium betreffen (directe warmteoverdracht), doch kan tevens een secundair procesmedium, zoals (secundair) 5 proceswater of olie, zijn via welke het aan de textielbehandelende module toe te voeren procesmedium wordt opgewarmd (indirecte warmteoverdracht). De tweede verwarmingsinrichting kan zelf een reservoir omvatten, en zijn ingericht voor door het de vacuumbuiszonneco Hector circuleren van het procesmedium uit het reservoir. Het 5 procesmedium uit dit reservoir kan dan al dan niet na vermenging met procesmedium afkomstig uit de eerste verwarmingsinrichting aan de textielbehandelende module worden toegevoegd.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat het systeem een toevoerinrichting voor 10 additieven voor het verrijken van het aan de textielbehandelende module toe te voeren procesmedium. Toevoeging van additieven kan op diverse locaties geschieden, zoals vóór of in de eerste verwarmingsinrichting, vóór of in de tweede verwarmingsinrichting, in de bypassleiding, of in de menginrichting. Doorgaans zullen de bypassleiding en/of de menginrichting de voorkeur genieten om de verwarmingsinrichtingen niet te 15 bevuilen met additieven. Voorbeelden van additieven zijn zeep, wasverzachters of andere wasproducten.

De tweede verwarmingsinrichting kan vervolgens via een boiler zijn aangesloten op de menginrichting. Deze kan worden gebruikt wanneer de restwarmte en/of zonnewarmte 20 niet voldoende zijn voor het opwarmen van het procesmedium. De boiler kan daarbij zijn ingericht voor het circuleren van procesmedium via een procesmediumverwarmer, in het bijzonder een heetwaterbereider, zoals een geiser.

Voorts kan het systeem volgens de onderhavige uitvinding een fïlterinrichting omvatten, 25 voor het alvorens het aan de warmtewisselaar toevoeren van vanuit de textielbehandelende module afgevoerd procesmedium uit het afgevoerd procesmedium filteren van vuil-, textiel-, of zeepverontreinigingen. Op deze manier vervuilt de warmtewisselaar niet, en komen er geen schadelijke stoffen in het milieu terecht na uitwisseling van de warmte. Het systeem kan dan probleemloos worden ingericht voor 30 het na het uitwisselen van warmte lozen van het uit de textielbehandelende module afgevoerd procesmedium. In een alternatieve uitvoeringsvorm ingericht voor het na het uitwisselen van warmte toevoeren van het uit de textielbehandelende module afgevoerd procesmedium aan de eerste verwarmingsinrichting.

6

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het verwarmen van in een textielbehandelende module van een textielwasserij te gebruiken procesmedium, in het bijzonder door toepassing van een systeem overeenkomstig de uitvinding, omvattende: het voorverwarmen van het procesmedium door een eerste verwarmingsinrichting; het 5 verder verwarmen van ten minste een deel van het voorverwarmde procesmedium door middel van zonne-energie in een tweede verwarmingsinrichting; en het naar de textielbehandelende module afvoeren van het gemengde procesmedium. In een voordelige uitvoeringsvorm wordt een deel van het door de eerste verwarmingsinrichting voorverwarmde procesmedium wordt geleid door de tweede 10 verwarmingsinrichting, en waarbij het slechts door de eerste verwarmingsinrichting verwarmde procesmedium wordt vermengd met het door zowel de eerste verwarmingsinrichting alsook de tweede verwarmingsinrichting verwarmde procesmedium. In een verdere uitvoeringsvorm wordt procesmedium in de eerste verwarmingsinrichting voorverwarmd middels restwarmte die wordt meegevoerd door 15 uit een textielbehandelende module afgevoerd (reeds gebruikt) procesmedium. Bij voorkeur wordt in de tweede verwarmingsinrichting een vacuümbuiszonnecollector toegepast voor het op relatief efficiënte en effectieve wijze verder verwarmen van het in de eerste verwarmingsinrichting voorverwarmde procesmedium. Zodra het procesmedium is verwarmd door de eerste verwarmingsinrichting en eventueel de 20 tweede verwarmingsinrichting is veelal voordelig het procesmedium op temperatuur te houden door het procesmedium te laten circuleren van via een procesmedium, zoals een geiser. Verdere uitvoeringsvormen en voordelen van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding zijn reeds in het voorgaande uitvoerig beschreven.

25 De uitvinding zal worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende niet-limitatieve figuur 1, die een schematisch overzicht toont van een systeem volgens de onderhavige uitvinding.

In figuur 1 is een systeem 1 weergegeven voor het verwarmen van in een waskamer 2 30 van een textielwasserij te gebruiken water, omvattende een eerste verwarmingsinrichting 3, gekoppeld met een toevoer 4 voor water en ingericht voor het voorverwarmen van het water, alsook een tweede verwarmingsinrichting 5, gekoppeld met de eerste verwarmingsinrichting 3 en ingericht voor het verder verwarmen van het voorverwarmde water. Het systeem omvat een eerste menginrichting 6, gekoppeld met 7 de eerste en de tweede verwarmingsinrichting 3, 5, en ingericht voor het mengen van door de eerste verwarmingsinrichting 3 voorverwarmd water met door de tweede verwarmingsinrichting 5 verder verwarmd water, en het naar de waskamer 2 afvoeren van het gemengde water.De eerste verwarmingsinrichting omvat een warmtewisselaar 7 5 met een roteerbare holle buis 8, geplaatst in een reservoir 9 voor het ontvangen van uit de eerste waskamer 2 afgevoerd water dat restwarmte met zich meedraagt. In de eerste waskamer 2 wordt het via toevoer 4 vers toegevoerde water door de holle buis 8 geleid en op deze wijze verwarmd door het reeds gebruikte water. Het in de warmtewisselaar 7 verwarmde water kan eventueel in een reservoir 18 worden opgeslagen en, indien 10 gewenst, in een tweede menginrichting 14 worden verrijkt met één of meerdere additieven, zoals detergenten. Een deel van van de tweede menginrichting 14 afkomstig water kan worden toegevoerd aan de eerste menginrichting 6. Een overig deel zal worden geleid naar een zonneboiler 10 voor verdere verwarming van het water. Daartoe wordt het water vanuit de zonneboiler 10 geleid door een warmtewisselaar 15 en 15 wederom teruggevoerd naar de zonneboiler 10. De warmtewisselaar 15 maakt tevens deel uit van een secundair circuit 16 voor verwarming van het water in de warmtewisselaar 15. Dit secundaire circuit 16 tezamen met de zonneboiler 10 wordt beschouwd als de tweede verwarmingsinrichting 5. Het secundaire circuit omvat meerdere vacuumbuis-zonnecollectoren 9 voor opwarming van een door de 20 warmtewisselaar 15 te leiden secundair procesmedium, zoals water of glycol.

Het van de tweede verwarmingsinrichting 5 afkomstige water kan worden opgeslagen in een boiler 11 en eventueel verder worden verwarmd tot een gewenste temperatuur door toepassing van een heetwaterbereider 12, zoals een geiser.

25

Het systeem is verder voorzien van een fïlterinrichting 13 voor het alvorens het aan de warmtewisselaar 7 toevoeren van vanuit de waskamer 2 afgevoerd water uit het afgevoerd water filteren van vuil-, textiel-, of zeepverontreinigingen.

30 Het tot een gewenste temperatuur verwarmde water kan vervolgens worden toegevoerd aan een waskamer 2, zoals een wastunnel of waszwierder (wasmachine), en/of aan andere textielbehandelende componenten 17, zoals een droger. Optioneel kan het verwarmde water in een stoomketel 18 worden omgezet in stoom voor toevoer aan een mangel 19.

8

Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier weergegeven en beschreven uitvoeringsvoorbeelden, maar dat binnen het kader van de bijgaande conclusies legio varianten mogelijk zijn, die voor de vakman op dit gebied voor de hand 5 zullen liggen.

Claims (21)

1. Systeem voor het verwarmen van in een textielwasserij te gebruiken procesmedium, in het bijzonder water, omvattende: 5. een eerste verwarmingsinrichting, gekoppeld met een toevoer voor een procesmedium en ingericht voor het voorverwarmen van het procesmedium; een tweede verwarmingsinrichting, gekoppeld met de eerste verwarmingsinrichting en ingericht voor het verder verwarmen van het ten minste een deel van het voorverwarmde procesmedium, welke tweede 10 verwarmingsinrichting ten minste één zonnecollector omvat voor het verder opwarmen van het voorverwarmde procesmedium; en - ten minste één aansluitleiding voor het leiden van het door de eerste verwarmingsinrichting en tweede verwarmingsinrichting verwarmde procesmedium naar ten minste één textielbehandelende module ingericht voor 15 gebruik van het verwarmde procesmedium.

2. Systeem volgens conclusie 1, waarbij het systeem ten minste één bypassleiding omvat voor het direct leiden van ten minste een deel van het door de eerste verwarmingsinrichting voorverwarmde procesmedium naar de textielbehandelende 20 module.

3. Systeem volgens conclusie 2, waarbij het systeem een menginrichting omvat, gekoppeld met de bypassleiding en de tweede verwarmingsinrichting, welke menginrichting is ingericht voor het onderling mengen van slechts door de eerste 25 verwarmingsinrichting voorverwarmd procesmedium met door zowel de eerste verwarmingsinrichting en de tweede verwarmingsinrichting verwarmd procesmedium, waarbij de menginrichting verder is gekoppeld met de aansluitleiding.

4. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste 30 verwarmingsinrichting een warmtewisselaar omvat, voor het met restwarmte van vanuit de eerste textielbehandelende module afgevoerd procesmedium voorverwarmen van procesmedium.

5. Systeem volgens conclusie 4, waarbij de warmtewisselaar een roteerbare holle buis omvat, geplaatst in een reservoir voor het ontvangen van uit een textielbehandelende module afgevoerd procesmedium, en ingericht voor het doorvoeren van het te gebruiken procesmedium ter voorverwarming daarvan. 5

6. Systeem volgens conclusie 4 of 5, omvattende een fïlteiïnrichting voor het alvorens het aan de warmtewisselaar toevoeren van vanuit de textielbehandelende module afgevoerd procesmedium uit het afgevoerd procesmedium filteren van vuil-, textiel-, of zeepverontreinigingen.

7. Inrichting volgens één der conclusies conclusies 4-6, ingericht voor het na het uitwisselen van warmte lozen van het uit de textielbehandelende module afgevoerd procesmedium.

8. Inrichting volgens één van de conclusies 4-7, ingericht voor het na het uitwisselen van warmte toevoeren van het uit de textielbehandelende module afgevoerd procesmedium aan de eerste verwarmingsinrichting.

9. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de tweede 20 verwarmingsinrichting ten minste één vacuümbuiszonnecollector omvat.

10. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de tweede verwarmingsinrichting een secundair circuit voor een secundair procesmedium, zoals water of glycol, omvat, waarbij de ten minste ene zonnecollector is gekoppeld met het 25 secundaire circuit voor verwarming van het secundaire procesmedium, en waarbij de tweede verwarmingsinrichting verder ten minste één warmtewisselaar omvat voor het overdragen van warmte van verwarmde secundaire procesmedium naar het in de textielwasserij te gebruiken procesmedium.

11. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de tweede verwarmingsinrichting een reservoir omvat voor opslag van in de tweede verwarmingsinrichting verwarmd procesmedium.

12. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het systeem een toevoerinrichting voor additieven omvat ingericht voor het toevoegen van additieven aan het in de textielbehandelende module te leiden procesmedium.

13. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de ten minste ene textielbehandelende module wordt bij voorkeur gevormd door ten minste één van de volgende modules: een wasmodule, een mangel, een waszwierder, een droger, en een finisher.

14. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de tweede verwarmingsinrichting een boiler omvat.

15. Systeem volgens conclusie 14, waarbij de boiler is ingericht voor het circuleren van procesmedium via een verwarmer, zoals een geiser. 15

16. Werkwijze voor het verwarmen van in een textielbehandelende module van een textielwasserij te gebruiken procesmedium, in het bijzonder door toepassing van een systeem volgens een der conclusies 1-15, omvattende: het voorverwarmen van het procesmedium door een eerste 20 verwarmingsinrichting; het verder verwarmen van ten minste een deel van het voorverwarmde procesmedium door middel van zonne-energie in een tweede verwarmingsinrichting; en het naar de textielbehandelende module afvoeren van het gemengde procesmedium. 25

17. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij een deel van het door de eerste verwarmingsinrichting voorverwarmde procesmedium wordt geleid door de tweede verwarmingsinrichting, en waarbij het slechts door de eerste verwarmingsinrichting verwarmde procesmedium wordt vermengd met het door zowel de eerste 30 verwarmingsinrichting alsook de tweede verwarmingsinrichting verwarmde procesmedium.

18. Werkwijze volgens conclusie 16 of 17, omvattende: - het met restwarmte van vanuit een textielbehandelende module afgevoerd procesmedium voorverwarmen van procesmedium in de eerste verwarmingsinrichting.

19. Werkwijze volgens een der conclusies 16-18, omvattende: 5. het in de tweede verwarmingsinrichting door middel van ten minste één zonnecollector, in het bijzonder vacuümbuiszonnecollector, verder verwarmen van het in de eerste verwarmingsinrichting voorverwarmde procesmedium.

20. Werkwijze volgens conclusie 19, omvattende: 10. het door toepassing van de ten minste ene zonnecollector verwarmen van een secundair procesmedium en het in een warmtewisselaar overdragen van warmte van het verwarmde secundaire procesmedium naar het in de textielwasserij te gebruiken procesmedium.

21. Werkwijze volgens één van de conclusies 16-20, verder omvattende: - het circuleren van verwarmd procesmedium via een verwarmer, zoals een geiser.