PL176902B1

PL176902B1 - Sposób i urządzenie do usuwania par rozpuszczalników z powietrza odlotowego

Info

Publication number: PL176902B1
Application number: PL94305906A
Authority: PL
Inventors: Werner Straubinger; Günter Pecher; Richard Kohlmann
Original assignee: Sebald U E
Priority date: 1993-11-18
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 1999-08-31
Also published as: DE59402050D1; EP0654295A2; US5542965A; JPH07213853A; JP2750507B2; FI945384A; FI109579B; CZ281294A3; ATE149866T1; CA2136165C; HU217021B; EP0654295B1; HUT72819A; CZ289836B6; EP0654295A3; CA2136165A1; FI945384A0; HU9403314D0; PL305906A1

Abstract

12. Urzadzenie do usuwania par rozpu szczalników z powietrza odlotowego zawie- rajace dmuchawy do zasysania powietrza odlotowego co najmniej dwa wlaczone rów- nolegle wzgledem siebie adsorbery z weglem aktywnym, sterowanych z urzadzenia ste- rujacego zespól zaworów klapowych, który zawiera dla kazdego z co najmniej dwóch ad sorberów wlotowy zawór klapowy, w stanie otwarcia laczacy go z odpowiednia dmu- chawa, oraz wylotowy zawór klapowy, w sta- nie otwarcia doprowadzajacy powietrze wychodzace z adsorbera do glównego prze- wodu przeplywowego oraz urzadzenie od- prowadzajace, które z jednej strony jest polaczone poprzez sterowany zespól zawo- rów klapowych z glównym przewodem przeplywowym, a z drugiej strony z otocze- niem, znamienne tym, ze sterowany......... PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do usuwania par rozpuszczalników z powietrza odlotowego.

Sposób dotyczy usuwania par rozpuszczalników z powietrza odlotowego odsysanego z przestrzeni roboczej i oczyszczanego za pomocą co najmniej dwóch włączonych względem siebie równolegle adsorberów z węglem aktywnym, z których każdy pracuje w cyklach złożonych z okresu nasycania, w którym podczas przepuszczania powietrza odlotowego przez adsorber adsorbuje się z niego pary rozpuszczalnika, oraz okresu regeneracji, w którym adsorber odcina się od strumienia powietrza odlotowego i przepuszcza się przez ten adsorber parę wodną przepłukującą i desorbującąuprzednio zaadsorbowany rozpuszczalnik, przy czym cykle robocze

176 902 tych co najmniej dwóch adsorberów dla zapewnienia ciągłości adsorpcji rozsuwa się w czasie tak, że przynajmniej jeden z adsorberów pracuje w trybie nasycania.

Znane urządzenia do usuwania par rozpuszczalników z powietrza odlotowego zawierają dmuchawy do zasysania powietrza, co najmniej dwa włączone równolegle względem siebie adsorbery z węglem aktywnym, sterowany zespół zaworów klapowych oraz urządzenie odprowadzające powietrze do otoczenia po przepłynięciu przez adsorber.

Tego rodzaju sposoby i urządzenia, jak na przykład opisane w referatach opublikowanych w “Haus der Technik” 404 (1978) str. 98 i następne, znajdują zastosowanie między innymi w zakładach drukarskich, gdzie, zwłaszcza w przypadku rotacyjnego druku wklęsłego chodzi o to, aby stosowany w charakterze rozpuszczalnika farb drukarskich toluen, który podczas pracy maszyny drukarskiej ulatnia się w powietrze przestrzeni roboczej, był nie tylko odprowadzany z tej przestrzeni roboczej, lecz również wydzielany z odprowadzanego powietrza odlotowego i zawracany do ponownego wykorzystania.

Dokonuje się tego za pomocą adsorberów z węglem aktywnym, z których oczyszczone powietrze wychodzi prawie całkowicie pozbawione rozpuszczalnika. W praktyce resztkowa zawartość rozpuszczalnika w powietrzu odlotowym, wynosząca 20 mg/m³, jest dużo niższa od wartości granicznej według obowiązujących dotychczas przepisów prawnych, która wynosi 100 mg/m³, tak więc możliwe jest odprowadzanie bez przeszkód tego powietrza odlotowego przez komin na zewnątrz.

Ponieważ adsorber z węglem aktywnym z przepływającego, oczyszczonego powietrza odlotowego jest w stanie usuwać zanieczyszczenia tylko dopóty, dopóki jego nasycenie zanieczyszczeniami nie osiągnie określonej wartości granicznej, to musi być on naprzemiennie przełączany między dwoma trybami pracy. W jednym z trybów pracy chodzi o opisaną powyżej pracę z nasycaniem, przy której zanieczyszczone powietrze przepływa przez adsorber z dołu do góry, przy czym pary rozpuszczalnika wiązane sąadsorpcyjnie przez aktywne warstwy węgla. Jeżeli zdolność adsorpcyjna węgla aktywnego wyczerpuje się, to następuje automatyczne odłączenie adsorbera od strumienia powietrza odlotowego i przejście na tryb pracy z regeneracją w którym do adsorbera za pośrednictwem zaworu doprowadzana jest nasycona para wodna, tak że przepływa ona przez węgiel aktywny od góry ku dołowi, przy czym aktywne wypełnienie węglowe ulega podgrzaniu, i następuje desorpcja związanego na zasadzie adsorpcji rozpuszczalnika. Powstająca przy tym mieszanina par jest skraplana i doprowadzana do urządzenia, w którym następuje oddzielenie rozpuszczalnika od wody, przy równoczesnym wydzieleniu go w stanie na tyle czystym, że nadaje się do ponownego wykorzystania. Po zregenerowaniu adsorbera zaprzestaje się doprowadzania pary i adsorber przechodzi na powrót do trybu pracy z nasycaniem, w którym przepływa przezeń przeznaczone do oczyszczenia powietrze odlotowe.

Aby nie zakłócać ciągłości pracy maszyn drukarskich z powodu niemożliwości adsorpcji rozpuszczalnika w czasie okresowych regeneracji, zwykle pracuje równolegle kilka adsorberów, a ich liczbę dobiera się na tyle dużą aby wtedy, kiedy jeden z nich pracuje w trybie regeneracji, sprawność adsorpcyjna, czyli sprawność oczyszczania, pozostałych adsorberów była wystarczająca do oczyszczania w dostatecznym stopniu powietrza odlotowego z zawartych w nim par rozpuszczalnika. W tym przypadku adsorbery pracują przynajmniej chwilowo, w przeciwnych trybach, tak że jeden z nich pracuje w trybie regeneracji, a równocześnie co najmniej jeden inny adsorber pracuje w trybie nasycania.

Dla utrzymania stężenia rozpuszczalnika na stanowisku roboczym poniżej wartości określonych przepisami, konieczne jest usuwanie znacznych ilości powietrza z hali drukarskiej, w której pracuje jedna lub kilka rotacyjnych maszyn wklęsłodrukowych, przy czym ilość tajest rzędu 150.000 m³/h dla każdej z maszyn drukarskich. Odprowadzanie odbywa się wprawdzie nie bezpośrednio z hali drukarskiej, lecz z osłon otaczających rotacyjne maszyny wklęsłodrukowe, bądź z suszarek należących do maszyn drukarskich, jednak od strony wlotowej urządzenia te otwarte sąna halę drukarską. Aby w hali drukarskiej utrzymać podciśnienie na niezbędnej wartości, niewielkiej w stosunku do powietrza otaczającego, konieczne jest doprowadzanie do hali klimatyzowanego powietrza świeżego w ilości odpowiadającej ilości powietrza odprowadzanego.

176 902

Przez powietrze doprowadzane z zewnątrz należy rozumieć powietrze, które wymaga filtracji w celu osadzenia pyłów i innych cząstek ciał stałych, nagrzania lub schłodzenia do odpowiedniej temperatury i ewentualnie również doprowadzenia jego wilgotności do wartości pożądanej. Dla umożliwienia przeprowadzenia zabiegów klimatyzacyjnych na wspomnianych dużych ilościach powietrza potrzebne są odpowiednio duże dmuchawy doprowadzające świeże powietrze, i urządzenia klimatyzacyjne, których praca wiąże się ze zużyciem stosunkowo dużych ilości energii.

Odpowiednio do tego stanu techniki, zadaniem technicznym wynalazku jest opracowanie sposobu i urządzenia do usuwania par rozpuszczalników z powietrza odlotowego wspomnianego na wstępie rodzaju, pozwalających znacznie zmniejszyć koszty stosowania tego sposobu, a zwłaszcza urządzeń niezbędnych do zasysania i klimatyzacji doprowadzanego do przestrzeni roboczej świeżego powietrza, jak również ilości zużywanej przy tym energii.

Sposób usuwania par rozpuszczalników z powietrza odlotowego odsysanego z przestrzeni roboczej i oczyszczanego za pomocą co najmniej dwóch włączonych względem siebie równolegle adsorberów z węglem aktywnym, z których każdy pracuje w cyklach złożonych z okresu nasycania, w którym podczas przepuszczania powietrza odlotowego przez adsorber adsorbuje się z niego pary rozpuszczalnika, oraz okresu regeneracji, a którym adsorber odcina się od strumienia powietrza odlotowego i przepuszcza się przez ten adsorber parę wodną, przy czym cykle robocze tych co najmniej dwóch adsorberów rozsuwa się w czasie tak, że zawsze przynajmniej jeden z adsorberów pracuje w trybie nasycania, odznacza się według wynalazku tym, że okres regeneracji kończy się fazą osuszenia, w której przez dany adsorber zamiast pary wodnej przepuszcza się powietrze odlotowe z przestrzeni roboczej, które po opuszczeniu tego adsorbera doprowadza się do przynajmniej jednego adsorbera pracującego w tym czasie w trybie nasycania, i każdy okres nasycania obejmuje fazę początkową i następującą po niej fazę główną, wyznaczone tak, że strumień powietrza wychodzący z adsorbera, znajdującego się w fazie początkowej okresu nasycania, poddaje się dodatkowej obróbce specjalnej, natomiast strumień powietrza wychodzący z adsorbera, znajdującego się w fazie głównej okresu nasycania, zawraca się bezpośrednio do przestrzeni roboczej.

Korzystnie długość fazy początkowej okresu nasycania reguluje się przez sterowanie czasowe.

Korzystnie mierzy się temperaturę strumienia powietrza wychodzącego z adsorbera pracującego z nasycaniem i fazę początkową okresu nasycania kończy się po obniżeniu się tej temperatury poniżej zadanej wartości.

Korzystnie w obróbce dodatkowej przynajmniej część oddzielonego strumienia powietrza wychodzącego z adsorbera znajdującego się w fazie początkowej okresu nasycania, schładza się i następnie zawraca do przestrzeni roboczej.

Korzystnie w obróbce dodatkowej przynajmniej część oddzielonego strumienia powietrza wychodzącego z adsorbera znajdującego się w fazie początkowej okresu nasycania, odprowadza się do otoczenia.

Korzystnie powietrze odprowadzane do otoczenia uprzednio przepuszcza się przez wymiennik ciepła i odzyskuje się część zawartego w nim ciepła.

Korzystnie stosuje się ilość świeżego powietrza zasysanego z otoczenia, poddawanego klimatyzacji i doprowadzanego do przestrzeni roboczej odpowiadającą ilości powietrza odprowadzanego do otoczenia.

Korzystnie ciepło przejęte od odprowadzanego do otoczenia powietrza wykorzystuje się do nagrzewania zasysanego z otoczenia powietrza świeżego.

Korzystnie zasysane z otoczenia świeże klimatyzowane powietrze doprowadza się bezpośrednio do przestrzeni roboczej.

Korzystnie zasysane z otoczenia świeże powietrze przynajmniej częściowo miesza się z powietrzem zawracanym z adsorberów i tą mieszaninę doprowadza się do przestrzeni roboczej.

Korzystnie zawracane z adsorberów powietrze doprowadza się do innego obszaru przestrzeni roboczej niż zasysane z otoczenia powietrze klimatyzowane.

176 902

Urządzenie do usuwania par rozpuszczalników z powietrza odlotowego zawierające dmuchawy do zasysania powietrza odlotowego co najmniej dwa włączone równolegle względem siebie adsorbery z węglem aktywnym, sterowanych z urządzenia sterującego zespół zaworów klapowych, który zawiera dla każdego z co najmniej dwóch adsorberów wlotowy zawór klapowy, w stanie otwarcia łączący go z odpowiednią dmuchawą, oraz wylotowy zawór klapowy, w stanie otwarcia doprowadzający powietrze wychodzące z adsorbera do głównego przewodu przepływowego oraz urządzenie odprowadzające które z jednej strony jest połączone poprzez sterowany zespół zaworów klapowych z głównym przewodem przepływowym, a z drugiej strony z otoczeniem charakteryzuje się według wynalazku tym, że sterowany zespół zaworów klapowych zawiera dla każdego z adsorberów, drugi wylotowy zawór klapowy w stanie otwarcia łączący adsorber z przewodem, który jest połączony z przewodem przepływowym prowadzącym z przestrzeni roboczej, do adsorberów i pomocniczy wylotowy zawór klapowy, w stanie otwarcia łączący adsorber z pomocniczym przewodem przepływowym, prowadzącym do urządzenia do obróbki dodatkowej, oraz główny przewód przepływowy połączony jest z przestrzenią roboczą.

Korzystnie urządzenie sterujące zawiera sterujący układ czasowy.

Korzystnie układ sterujący zaopatrzony jest w czujnik do pomiaru temperatury powietrza oczyszczonego wychodzącego z każdego z adsorberów.

Korzystnie pomocniczy przewód przepływowy zaopatrzony jest w urządzenie chłodzące w postaci wymiennika ciepła i dochodzi do elementu przełączającego, który jest połączony zjednej strony z głównym przewodem przepływowym a z drugiej strony z urządzeniem odprowadzającym.

Korzystnie pomocniczy przewód przepływowy zaopatrzony jest w drugie urządzenie chłodzące w postaci wymiennika ciepła.

Korzystnie zaopatrzone jest w urządzenie zasysająco-klimatyzujące świeże powietrze z otoczenia, połączone z przestrzenią roboczą.

Korzystnie urządzenie zasysająco-klimatyzujące zawiera wymiennik ciepła do nagrzewania, i/lub wymiennika ciepła do chłodzenia zasysanego świeżego powietrza.

Korzystnie wymiennik ciepła do nagrzewania zasysanego świeżego powietrza połączony jest z jednym z urządzeń chłodniczych w postaci wymienników ciepła pomocniczego przewodu przepływowego wspólnym obiegiem nośnika ciepła.

Korzystnie zaopatrzone jest w urządzenie mieszające, które stanowi zespół zaworów klapowych, połączony zjednej strony z otoczeniem, a z drugiej z głównym przewodem przepływowym.

Środki zastosowane według wynalazku bazują na następujących założeniach.

Według stanu techniki powrotne doprowadzanie uchodzącego z adsorberów oczyszczonego powietrza odlotowego do przestrzeni roboczej jest technicznie nieuzasadnione. Przyczyna leży w tym, że dotychczas stosuje się mieszanie wzajemne, wychodzących z wszystkich adsorberów strumieni powietrza, bezpośrednio za adsorberami. Wprawdzie dzięki temu bardzo gorący i wilgotny strumień powietrza uchodzący z adsorbera będącego w fazie początkowej stanu pracy z nasycaniem, zostaje znacznie schłodzony, ale równocześnie nagrzewa on dochodzący do adsorberów całkowity strumień powietrza na tyle silnie, i wprowadza do niego tyle wilgoci, że nakłady techniczne związane ze schładzaniem i osuszeniem tego całego strumienia powietrza, tak aby mógł być on zawrócony do przestrzeni roboczej, są znacznie większe od nakładów związanych z klimatyzacją powietrza zasysanego z otoczenia zewnętrznego. Dlatego też dotychczas proces ten zastępowano tańszym sposobem polegającym na odprowadzaniu całego powietrza odlotowego do otoczenia, i zastępowaniu go pobieranym w innym miejscu z otoczenia powietrzem świeżym.

Zgodnie z pierwszym etapem sposobu według wynalazku, na krótko przed zakończeniem okresu regeneracji adsorbera, w ciągu trwającej tylko kilka minut fazy osuszania, do adsorbera zamiast pary wodnej doprowadza się powietrze odlotowe z przestrzeni roboczej. Powietrze to, ze względu na niską do tego momentu sprawność adsorpcyjną gorącego i wilgotnego adsorbera, po

176 902 wyjściu z niego nie tylko jest bardzo gorące lecz również nasycone jest parą wodną i parami rozpuszczalnika.

Nie można go zatem mieszać z powietrzem wychodzącym z adsorberów pracujących w trybie nasycania. Zamiast tego zostaje ono, korzystnie w skraplaczu, schłodzone i osuszone, bez wydzielenia zawartego w nim toluenu, i wprowadzone do kanału przepływowego prowadzącego od przestrzeni roboczej do adsorberów, pracujących w trybie nasycania, i za ich pomocą oczyszczone z par rozpuszczalnika.

W tym etapie osuszania powietrze odlotowe przepływa już przez adsorber z dołu do góry, to znaczy, w kierunku, w którym będzie przepływało również następnie w trybie nasycania.

Przy tym powoduje ono schłodzenie i osuszenie najniżej położonych warstw adsorbera na tyle, że niedługo potem można dokonać przełączenia na tryb pracy z nasycaniem, przed którego rozpoczęciem otrzymuje się wprawdzie już całkowicie wystarczające działanie oczyszczające, lecz górne warstwy adsorbera przekazują przepływającemu powietrzu jeszcze bardzo duże ilości ciepła i wilgoci.

Tu, według wynalazku, rozpoczyna się drugi etap, polegający na tym, że powietrze odlotowe o wspomnianej powyżej wysokiej temperaturze i dużej wilgotności przechodzi, krótką w porównaniu z całkowitym okresem nasycania, fazę początkową, i że wilgotność już po upływie 10 12 minut od początku nowej fazy nasycania zmniejsza się z około 100% do wartości całkowicie akceptowalnej, równej wartości charakteryzującej również powietrze wychodzące z adsorberów pracujących w trybie nasycania w ciągu dłuższego czasu.

Zatem, podczas tej fazy początkowej każdego z noworozpoczynanych okresów nasycania w danym adsorberze, powoduje się oddzielenie powietrza tego adsorbera od strumieni powietrza pozostałych adsorberów, pracujących już w fazie głównej okresu nasycania, tak że możliwe jest zawracanie ich powietrza odlotowego do przestrzeni roboczej, bez dodatkowych zabiegów klimatyzacyjnych.

Oddzielone, gorące i wilgotne, pozbawione rozpuszczalnika oczyszczone powietrze odlotowe może być odprowadzane albo bezpośrednio do otoczenia, albo poddawane klimatyzacji, w celu zawrócenia go do przestrzeni roboczej, przy pewnych nakładach, które sąznacznie mniejsze niż nakłady związane z zabiegami klimatyzacyjnymi wykonywanymi na zmieszanym natychmiast ogólnym strumieniu powietrza. W szczególności, sposób według wynalazku zapewnia elastyczność eksploatacyjną. Tak więc na przykład, przy wysokiej temperaturze zewnętrznej, gorące wilgotne powietrze z fazy początkowej można odprowadzać bezpośrednio do otoczenia, natomiast przy niskiej temperaturze otoczenia, stosunkowo słabo schłodzone można zawracać do przestrzeni roboczej, wykorzystując pozostałe w nim ciepło do nagrzewania.

Przy stosowaniu wynalazku, konieczne jest doprowadzanie z zewnątrz do przestrzeni roboczej tylko niewielkiej części tej ilości świeżego powietrza, którą trzeba doprowadzać w znanych rozwiązaniach. Odpowiednio niższe są również nakłady na urządzenia klimatyzacyjne dla doprowadzanego do przestrzeni roboczej powietrza, jak również dostarczana w sposób ciągły energia.

Szczególną zaletą sposobu według wynalazku jest zmniejszenie szkodliwości dla środowiska. Polega to z jednej strony na tym, że dzięki stosowaniu, w przeważającej części, zawracania powietrza odlotowego, na zewnątrz wydostają się jeszcze niższe ilości rozpuszczalnika. Z drugiej strony, znaczne zmniejszenie poboru energii również powoduje zmniejszenie szkodliwego oddziaływania na środowisko.

Czas trwania fazy początkowej po rozpoczęciu nowego okresu pracy z nasycaniem, podczas której powietrze wychodzące z danego adsorbera wyprowadzane jest na zewnątrz do otoczenia, można wyznaczać przez sterowanie czasowe. W tym celu empirycznie określa się, dla danego adsorbera, długość okresu czasu, po którym występuje określony z pewnym marginesem bezpieczeństwa wspomniany powyżej znaczny spadek temperatury, a zwłaszcza wilgotności względnej. Na podstawie tej wartości czasu można następnie dokonywać automatycznego przełączania z zasilania powietrzem przepływającym od adsorbera, w pomocniczym kanale przepływowym, na zasilanie z głównego kanału przepływowego, dla bezpośredniego zawraca8

176 902 nia do przestrzeni roboczej. Jednak założeniem, którego spełnienie jest niezgodne przy takim sposobie postępowania, jest aby właściwości adsorbera zmieniały się tylko w niewielkim stopniu. Korzystne jest zatem dokonywanie pomiaru temperatury uchodzącego z adsorbera oczyszczonego powietrza odlotowego, i przełączanie z zasilania z pomocniczego kanału przepływowego na zawrót bezpośredni, kiedy temperatura spada poniżej zadanej wartości granicznej.

Wynalazek jest objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia urządzenie do usuwania par rozpuszczalników z powietrza odlotowego.

Za pomocą urządzenia według wynalazku pary rozpuszczalnika powstające w hali drukarskiej 1 i w znajdujących się w niej, zwłaszcza pod osłonami ograniczającymi przestrzeń roboczą 2, suszarkach 3 rotacyjnej maszyny wklęsłodrukowej, przy czym z reguły chodzi o pary toluenu, są odprowadzane z powietrza odlotowego i ponownie wykorzystywane.

W tym celu instalacja powietrza odlotowego zaopatrzona jest w cztery dmuchawy 5, które za pośrednictwem filtru taśmowego 6, służącego do zatrzymywania pyłu farby i innych cząstek stałych, zasysająpowietrze z suszarek 3, a za ich pośrednictwem również z przestrzeni roboczej 2 maszyny. Za każdąz dmuchaw 5 włączonyjest wymiennik ciepła 8, za pomocą którego z zasysanego przez dmuchawy 5 powietrza odlotowego można odebrać ciepło, w celu obniżenia temperatury z około 45°C do około 30°C, dzięki czemu znacznie zwiększa się sprawność adsorpcyjna włączonych dalej adsorberów 10 - 13 z węglem aktywnym.

Wymienniki ciepła 8 połączone są równolegle, zarówno w odniesieniu do powietrza odlotowego z maszyny, jak również w odniesieniu do obiegu czynnika chłodniczego. Czynnik chłodniczy przeprowadzany jest za pomocą pompy 16 przez otwartą wieżę chłodniczą 17, w której oddane zostaje ciepło pobrane z powietrza odlotowego maszyn. Między, łączącym wyjścia połączonych ze sobą wymienników ciepła, przewodem zbiorczym 9 i każdym z adsorberów 10 13 włączonyjest sterowany zawór klapowy 18, za pomocą którego można całkowicie odciąć dany adsorber 10 - 13 od strumienia powietrza odlotowego wychodzącego z filtru 6.

Każdy z adsorberów 10-13 zaopatrzony jest w dwa przewody wyjściowe 22,23 powietrza, z których pierwszy służy do oddzielenia powietrza, wychodzącego podczas nasycania z tego adsorbera, całkowicie oczyszczonego, pozbawionego par rozpuszczalnika. Dla umożliwienia pomiaru temperatury tego powietrza, każdy z pierwszych wyjściowych przewodów 22 powietrza zaopatrzony jest w czujnik 20 do pomiaru temperatury.

Każdy z pierwszych przewodów 22 powietrza jest rozgałęziony w kształcie litery Y, przy czym pierwsze z odgałęziających się ramion za pośrednictwem pierwszego sterowanego zaworu klapowego 24 połączone jest ze stanowiącym główny przewód przepływowy 26 przewodem powrotnym, a drugie z odgałęziających się ramion, za pośrednictwem pomocniczego sterowanego zaworu klapowego 27 jest połączone z pomocniczym przewodem przepływowym 28.

Każdy z drugich przewodów wyjściowych 23 powietrza połączony jest za pośrednictwem drugiego sterowanego zaworu klapowego 25 z przewodem 19, i służy do zawracania przez skraplacz 29, powietrza przepływającego przez dany adsorber podczas kończącej okres regeneracji fazy osuszania, do prowadzącego z przestrzeni roboczej do adsorberów 10-13 przewodu przepływowego, między filtrem taśmowym 6 i dmuchawami 5.

Każdy z adsorberów 10-13 zaopatrzony jest w zawór wlotowy 14 pary i zawór wylotowy 15, które podczas głównej części okresu regeneracji są otwarte, dzięki czemu możliwe jest przepłukanie adsorbera parą wodną przepływającą w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu oczyszczanego powietrza. Zawory wlotowe 14 zasilane są z nie przedstawionej instalacji parowej, przy czym zawory wylotowe 15 za pośrednictwem nie przedstawionego przewodu połączone są z urządzeniem do odzyskiwania rozpuszczalnika, z którego przedstawiono tylko skraplacz 29.

Przewód powrotny stanowiący główny przewód przepływowy 26 zaopatrzony jest w rozgałęzienie 30 w kształcie litery Y, którego jedno odgałęziające się ramię za pośrednictwem sterowanego zaworu klapowego 31 połączone jest z przewodem odprowadzającym 32, natomiast drugie ramię doprowadza powietrze, za pośrednictwem sterowanego zaworu klapowego 33 i filtru 34, służącego do odfiltrowywania występującego ewentualnie w przewodzie powrotnym

176 902 pyłu węglowego z adsorberów 10 -13, na powrót do hali drukarskiej 11 dalej za pośrednictwem następnego zaworu klapowego 35 do przestrzeni roboczej 2 maszyn, w której znajduje się otwarty koniec przewodu powrotnego stanowiącego główny przewód przepływowy 26.

Pomocniczy przewód przepływowy 28 prowadzi, za pośrednictwem opcjonalnie stosowanego wymiennika ciepła 37 i zawsze stosowanego wymiennika ciepła 38, do rozgałęzienia 40 w kształcie litery Y, którego jedno ramię za pośrednictwem sterowanego zaworu klapowego 42 uchodzi do przewodu powrotnego, a drugie ramię - za pośrednictwem sterowanego zaworu klapowego 43 - do przewodu odprowadzającego 32, połączonego z kominem 45, za którego pośrednictwem powietrze z przewodu odprowadzającego 32 można wypuszczać do otoczenia. Obieg czynnika chłodniczego wymiennika ciepła 38 połączony jest również z wieżą chłodniczą 17 i uruchamiany jest pompą 46.

Dmuchawa 48 służy do zasysania z otoczenia, za pośrednictwem filtru 50, świeżego powietrza, które za pomocą dwóch sterowanych zaworów klapowych 52,53 albo jest wdmuchiwane do przewodu powrotnego, gdzie zostaje zmieszane z powietrzem powrotnym z adsorberów 10 -13 i następnie wprowadzone do przestrzeni roboczej 2 maszyn, albo zostaje doprowadzone bezpośrednio do hali drukarskiej 1 za pośrednictwem wymienników ciepła 55, 56. Zespół wymienników ciepła 55,56 składa się z dwóch wymienników ciepła, z którychjeden służy do ewentualnego chłodzenia, a drugi do ewentualnego nagrzewania zasysanego świeżego powietrza. Dmuchawa 48, filtr 50 oraz wymienniki ciepła 55,56 stanowią urządzenie klimatyzujące. Ostatni wymiennik ciepła 56 może być dołączony, wraz z wymiennikiem ciepła 37 w pomocniczym przewodzie przepływowym 28 do wspólnego obiegu nośnika ciepła. Ciepło pobierane przez wymiennik 37 ciepła od przepływającego przez pomocniczy przewód przepływowy 28 powietrza odlotowego może być również inaczej wykorzystywane niż do nagrzewania świeżego powietrza.

Do przewodu powrotnego stanowiącego główny przewód przepływowy 26, przed i za obszarem ujścia przewodu świeżego powietrza, który prowadzi od dmuchawy 48 mogą być włączone czujniki 60,61 bądź 62,63 do pomiaru wilgotności i temperatury. Również przewód 58 świeżego powietrza wyposażony jest w czujniki pomiarowe 64, 65 wilgotności i temperatury', umieszczone bezpośrednio przed jego ujściem do przewodu powrotnego.

Korzystne jest, jeżeli opisana powyżej instalacja pracuje w następujący sposób:

Spośród czterech połączonych wzajemnie równolegle adsorberów 10-13 dowolne trzy, na przykład adsorbery 10 - 12, mogą znajdować się w trybie pracy z nasycaniem, podczas równoczesnej regeneracji czwartego adsorbera 13. W tym celu strumień powietrza odpowiedniej dmuchawy rozprowadzany jest za pośrednictwem przewodu zbiorczego 9 do adsorberów 10 - 12, a odpowiedni sterowany zawór klapowy 18 jest zamknięty, tak że przeznaczony do regeneracji adsorber 13 jest odcięty od dopływu powietrza odlotowego z filtru 6.

Również po stronie wyjściowej adsorbera 13 zamknięte są zawory klapowe 24, 25 i 27. W celu przeprowadzenia desorpcji zaadsorbowanego rozpuszczalnika z węgla aktywnego adsorbera 13, do adsorbera doprowadza się nasyconąparę wodną za pośrednictwem zaworu dopływowego 14 pary, która przepływa przez węgiel aktywny od góry do dołu. Przy tym para wodna nagrzewa wypełnienie z węgla aktywnego i powoduje desorpcję rozpuszczalnika. Wydzielająca się i skraplająca się poniżej wypełnienia z węgla aktywnego mieszanina rozpuszczalnik/woda, za pośrednictwem zaworu odprowadzaj ącego 15 i nie przedstawionego przewodu odprowadzającego doprowadzana jest do urządzenia separacyjnego, w którym następuje oddzielenie rozpuszczalnika od wody w takim stopniu, że nadaje się on do ponownego użycia.

Podczas tej regeneracji wypełnienie z węgla aktywnego nagrzewa się do około 120°C i nasyca się silnie parą wodną. Gdyby po zamknięciu zaworów 14 i 15, nastąpiło natychmiastowe przełączenie na pracę z nasycaniem, to adsorber z początku wykazywałby bardzo niską sprawność adsorpcyjną.

Aby temu zapobiec, każdy z okresów regeneracji kończy się fazą osuszania, podczas której otwarte sązawory klapowe, wlotowy 181 drugi wylotowy 25, natomiast zawory klapowe wylotowe 24 i 27 pozostajązamknięte. Dzięki temu odsysane z przestrzeni roboczej 2 powietrze odlotowe przepływa przez adsorber w charakterze czynnika osuszającego. Wskutek wysokiej

176 902 temperatury powodującej pogorszenie sprawności adsorbera, powietrze to po wyjściu jest nie tylko gorące i wilgotne, lecz również nasycone jeszcze silnie parami rozpuszczalnika. W skraplaczu 29 zostaje ono wprawdzie schłodzone i osuszone, jednak zawartość rozpuszczalnika zmniejsza się przy tym tylko nieznacznie. Zostaje ono zatem zawrócone do przewodu przepływowego prowadzącego od przestrzeni roboczej 2 do adsorberów 10-12 pracujących w trybie nasycania. Tam, wraz z pozostałym zasysanym z przestrzeni roboczej 2 powietrzem odlotowym zostaje oczyszczone tak, że bez zastrzeżeń może być podawane głównym przewodem przepływowym 26 prowadzącym do przestrzeni roboczej 2.

Kiedy faza osuszania zostaje zakończona przez zamknięcie drugich sterowanych zaworów klapowych 25 to doprowadzane do adsorbera 13 powietrze odlotowe z początku jest jeszcze silnie nagrzane i nasycone wilgocią.

Bezpośrednie zawrócenie tego powietrza do przestrzeni roboczej nie jest zatem możliwe. Według opisanego sposobu może ono pozostawać oddzielone od strumieni powietrznych wychodzących z adsorberów 10 - 12, które już dłuższy czas znajdują się w trybie pracy z nasycaniem, a zatem dają powietrze na tyle ochłodzone i osuszone, że bez dodatkowej klimatyzacji (ewentualnie po prostym filtrowaniu) może być doprowadzone do przestrzeni roboczej.

Z powietrzem wychodzącym w fazie początkowej z adsorbera 13 znajdującego się w trybie nasycania, można postępować na różne sposoby. W każdym przypadku pierwszy odpowiadający mu wylotowy zawór klapowy 24 pozostaje początkowo zamknięty, a otwarty zostaje odpowiedni sterowany pomocniczy zawór klapowy 27, tak że wspomniane gorące i wilgotne powietrze przepływa przez pomocniczy przewód przepływowy 28. Za pomocą wymiennika ciepła 37 można odzyskać część zawartego w mm ciepła i wykorzystać je ponownie.

Następnie powietrze to może być doprowadzone bezpośrednio do przewodu odprowadzającego 32 i za jego pośrednictwem do komina 45, który wyrzuca je do otoczenia. Jeżeli potrzebny jest tylko taki rodzaj pracy, to wymiennik ciepła 38, rozgałęzienie 40 i sterowane zawory klapowe 42, 43, można pominąć.

Dla osiągnięcia większej elastyczności można jednakowoż te elementy wykorzystać do tego, aby powietrze w fazie początkowej każdego okresu pracy z nasycaniem adsorbera 10-13 przepływało do pomocniczego przewodu przepływowego 28, było schładzane w wymienniku ciepła 38 na tyle, aby przy otwartym zaworze klapowym 42 i zamkniętym sterowanym zaworze klapowym 43 mogło zasilać przewód powrotny stanowiący główny przewód przepływowy 26.

Obie opisane możliwości nie wykluczająsię wzajemnie, to znaczy, możliwe jest odprowadzanie również tylko części powietrza przepływającego pomocniczym przewodem przepływowym 28 do otoczenia, i wykorzystanie reszty, po odpowiednim uzdatnieniu, do zasilania przewodu powrotnego. Na koniec możliwe jest również oddzielenie w rozgałęzieniu 30 części odpowiednio schłodzonego i osuszonego powietrza, wychodzącego z pracujących już dłuższy czas w trybie nasycania adsorberów 10 - 13, i przepływającego przewodem powrotnym stanowiącym główny przewód przepływowy 26, i skierowanie go do przewodu odprowadzającego 32. W tym celu, za pomocą sterowanego zaworu klapowego 33 zwiększa się opór przepływowy przewodu powrotnego i powoduje się odpowiednio szerokie otwarcie sterowanego zaworu klapowego 31. Pozwala to na zachowanie stałego bilansu ilości powietrza, kiedy występuje konieczność doprowadzenia do hali drukarskiej 1 lub przestrzeni roboczej 2 maszyn szczególnie dużych ilości świeżego powietrza.

Po określonym czasie kończy się faza początkowa pracy w trybie nasycania, to znaczy wychodzące z adsorbera 13 oczyszczone, zawierające około 20 mg.m³ rozpuszczalnika powietrze odlotowe ma już na tyle niską temperaturę własną i niewielką wilgotność, że bez trudności może być doprowadzane do przestrzeni roboczej rotacyjnych maszyn wklęsłodrukowych. W tym momencie, który wyznacza się albo przez sterowanie czasowe, albo korzystnie, za pomocą włączonego za adsorberem 13 czujnika pomiarowego 20 temperatury, zostaje zamknięty pomocniczy wylotowy zawór klapowy 27, a zamiast tego zostaje otwarty odpowiedni pierwszy wylotowy zawór klapowy 24, tak że wychodzące z adsorbera 13 oczyszczone powietrze odlotowe, za pośred176 902 mctwem przewodu powrotnego stanowiącego główny przewód przepływowy 26 zawracane jest do przestrzeni roboczej.

Wszystko to dotyczy również pozostałych adsorberów 10 do 12, z których jeden, przy przejściu opisanego powyżej adsorbera 13 z trybu regeneracji na tryb nasycania, zostaje przełączony z trybu nasycania na tryb regeneracji, i przechodzi te same, opisane powyżej etapy.

Zespół sterowanych zaworów klapowych 33, 52 i 53 stanowiący urządzenie mieszające służy do tego, aby zasysane za pomocą dmuchawy 48 świeże powietrze było albo doprowadzane do hali drukarskiej 1, przy czym zostaje ono schłodzone za pomocą wymiennika ciepła 55 lub zostaje nagrzane w wymienniku ciepła 56, albo przynajmniej w części mieszane z przepływającym przez przewód powrotny 26 oczyszczonym powietrzem odlotowym.

Zapomocączujników pomiarowych 60,61 oraz 64,65 i 62,63 można dokonywać pomiaru wilgotności i temperatury przepuszczanego powietrza odlotowego, doprowadzanego z zewnątrz świeżego powietrza, jak również otrzymanej z obu strumieni powietrznych mieszaniny. Za pomocą tych wartości pomiarowych można dokonywać zmiany proporcji mieszaniny, tak aby powietrze zawracane do przestrzeni roboczej 2 maszyn miało odpowiednie parametry.

Z powyższego wynika, że sposób według wynalazku może być stosowany również wtedy, kiedy powietrze odsysane z hali drukarskiej 1, bądź przestrzeni roboczej 2 maszyn, jest oczyszczane za pomocą mniej lub więcej niż czterech adsorberów. Ważne jest jedynie, aby każdy stosowany adsorber na końcu każdego okresu regeneracji przechodził opisaną fazę osuszania, w celu uzyskania odpowiedniej skuteczności adsorpcji, i kiedy zostaje przełączony z trybu regeneracji na tryb nasycania, dostarczał oczyszczonego powietrza, potrzebnego w opisanej powyżej fazie początkowej, za pośrednictwem pomocniczego przewodu przepływowego 28, z którego, zależnie od potrzeby odprowadzane jest ono dałej do przewodu odlotowego 32 połączonego z kominem 45 lub po odpowiednim schłodzeniu i osuszeniu za pomocą wymiennika ciepła 38 do przewodu powrotnego. Po zakończeniu fazy początkowej, to znaczy, kiedy powietrze wychodzące z danego adsorbera ma odpowiednio korzystne parametry, zasila ono bezpośrednio przewód powrotny stanowiący główny przewód przepływowy 26.

176 902

--1.5

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób usuwania par rozpuszczalników z powietrza odlotowego odsysanego z przestrzeni roboczej i oczyszczanego za pomocą co najmniej dwóch włączonych względem siebie równolegle adsorberów z węglem aktywnym, z których każdy pracuje w cyklach złożonych z okresu nasycania, w którym podczas przepuszczania powietrza odlotowego przez adsorber adsorbuje się z niego pary rozpuszczalnika oraz okresu regeneracji, w którym adsorber odcina się od strumienia powietrza odlotowego i przepuszcza się przez ten adsorber parę wodną, przy czym cykle robocze tych co najmniej dwóch adsorberów, rozsuwa się w czasie tak, że zawsze przynajmniej jeden z adsorberów pracuje w trybie nasycania, znamienny tym, że okres regeneracji kończy się fazą osuszania, w której przez dany adsorber (10, 11, 12, 13) zamiast pary wodnej przepuszcza się powietrze odlotowe z przestrzeni roboczej (2), które po opuszczeniu tego adsorbera (10, 11,12, 13) doprowadza się do przynajmniej jednego adsorbera (10, 11, 12, 13) pracującego w tym czasie w trybie nasycania, i każdy okres nasycania obejmuje fazę początkową i następującą po niej fazę główną, wyznaczone tak, że strumień powietrza wychodzący z adsorbera (10,11,12,13), znajdującego się w fazie początkowej okresu nasycania, poddaje się dodatkowej obróbce specjalnej, natomiast strumień powietrza wychodzący z adsorbera (10,11, 12,13), znajdującego się w fazie głównej okresu nasycania, zawraca się bezpośrednio do przestrzeni roboczej (2).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że długość fazy początkowej okresu nasycania reguluje się przez sterowanie czasowe.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mierzy się temperaturę strumienia powietrza wychodzącego z adsorbera (10, 11, 12, 13) pracującego z nasycaniem i fazę początkową okresu nasycania kończy się po obniżeniu się tej temperatury poniżej zadanej wartości.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w obróbce dodatkowej przynajmniej część oddzielonego strumienia powietrza wychodzącego z adsorbera (1^, 11,12,13) znajdującego się w fazie początkowej okresu nasycania, schładza się i następnie zawraca do przestrzeni roboczej (2).
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w obróbce dodatkowej przynajmniej część oddzielonego strumienia powietrza wychodzącego z adsorbera (10, 11, 12, 13) znajdującego się w fazie początkowej okresu nasycania, odprowadza się do otoczenia.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że powietrze odprowadzane do otoczenia uprzednio przepuszcza się przez wymiennik ciepła (37) i odzyskuje się część zawartego w nim ciepła.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się ilość świeżego powietrza zasysanego z otoczenia, poddawanego klimatyzacji i doprowadzanego do przestrzeni roboczej (2) odpowiadającą ilości powietrza odprowadzanego do otoczenia.
8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że ciepło przejęte od odprowadzanego do otoczenia powietrza wykorzystuje się do nagrzewania zasysanego z otoczenia powietrza świeżego.
9. Sposób według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że zasysane z otoczenia świeże klimatyzowane powietrze doprowadza się bezpośrednio do przestrzeni roboczej (2).
10. Sposób według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że zasysane z otoczenia świeże powietrze przynajmniej częściowo miesza się z powietrzem zawracanym z adsorberów (10,11,12,13) i tę mieszaninę doprowadza się do przestrzeni roboczej (2).
11. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że zawracane z adsorberów powietrze doprowadza się do innego obszaru przestrzeni roboczej niż zasysane z otoczenia powietrze klimatyzowane.

176 902
12. Urządzenie do usuwania par rozpuszczalników z powietrza odlotowego zawierające dmuchawy do zasysania powietrza odlotowego co najmniej dwa włączone równolegle względem siebie adsorbery z węglem aktywnym, sterowanych z urządzenia sterującego zespół zaworów klapowych, który zawiera dla każdego z co najmniej dwóch adsorberów wlotowy zawór klapowy, w stanie otwarcia łączący go z odpowiednią dmuchawą, oraz wylotowy zawór klapowy, w stanie otwarcia doprowadzający powietrze wychodzące z adsorbera do głównego przewodu przepływowego oraz urządzenie odprowadzające, które z jednej strony jest połączone poprzez sterowany zespół zaworów klapowych z głównym przewodem przepływowym, a z drugiej strony z otoczeniem, znamienne tym, że sterowany zespół zaworów klapowych zawiera dla każdego z adsorberów (10, 11,12,13), drugi wylotowy zawór klapowy (25), w stanie otwarcia łączący adsorber (10, 11, 12, 13) z przewodem (19), który jest połączony z przewodem przepływowym prowadzącym, z przestrzeni roboczej (2), do adsorberów (10,11,12,13) i pomocniczy wylotowy zawór klapowy (27), w stanie otwarcia łączący adsorber (10,11, 12,13) z pomocniczym przewodem przepływowym (28), prowadzącym do urządzenia do obróbki dodatkowej, oraz główny przewód przepływowy (26) połączonyjest z przestrzcniąroboczą(2).
13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że urządzenie sterujące zawiera sterujący układ czasowy.
14. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że układ sterujący zaopatrzony jest w czujnik (20) do pomiaru temperatury powietrza oczyszczonego wychodzącego z każdego z adsorberów (10,11,12,13).
15. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że pomocniczy przewód przepływowy (28) zaopatrzony jest w urządzenie chłodzące w postaci wymiennika ciepła (38) i dochodzi do elementu przełączającego (42,43), który jest połączony z jednej strony z głównym przewodem przepływowym (26) a z drugiej strony z urządzeniem odprowadzającym (32).
16. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że pomocniczy przewód przepływowy (28) zaopatrzony jest w drugie urządzenie chłodzące w postaci wymiennika ciepła (37).
17. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że zaopatrzone jest w urządzenie zasysająco-klimatyzujące (48, 50,55,56) świeże powietrze z otoczenia, połączone z przestrzenią roboczą_ (2).
18. Urządzenie według zastrz. 17, znamienne tym, że urządzenie zasysająco-klimatyzujące (48,50,55,56) zawiera wymiennik ciepła (56) do nagrzewania, i/lub wymiennik ciepła (55) do ochłodzenia zasysanego świeżego powietrza.
19. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że wymiennik ciepła (56) do nagrzewania zasysanego świeżego powietrza połączony jest z jednym z urządzeń chłodniczych w postaci wymienników ciepła (37), (38) pomocniczego przewodu przepływowego (28) wspólnym obiegiem nośnika ciepła.
20. Urządzenie według zastrz. 18 albo 19, znamienne tym, że zaopatrzone jest w urządzenie mieszające, które stanowi zespół zaworów klapowych (33,52,53), połączony z jednej strony z otoczeniem, a z drugiej z głównym przewodem przepływowym (26).