WO2010051927A1 - System zum bereitstellen wenigstens einer erwärmten oder erhitzten prozess- und/oder behandlungsflüssigkeit sowie anlage zum behandeln von behältern mit einem solchen system - Google Patents

System zum bereitstellen wenigstens einer erwärmten oder erhitzten prozess- und/oder behandlungsflüssigkeit sowie anlage zum behandeln von behältern mit einem solchen system Download PDF

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WO2010051927A1
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treatment
treatment liquid
heat
machine
liquid
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Jan Nielebock
Peter Mühlbacher
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Khs Ag
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    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought

Definitions

  • the invention relates to a system for providing at least one heated or heated process and / or treatment liquid for at least one treatment machine of a system for treating containers according to the preamble of claim 1 and to a system for treating containers with such a system according to the preamble of claim 11.
  • the object of the invention is to show a system with which an optimization of the energy input during heating or heating of the respective process and / or treatment liquid is achieved.
  • a system according to claim 1 is formed.
  • a system with at least one such system is the subject of claim 11.
  • the heating or heating of the respective process and / or treatment liquid takes place by passing it directly through the respective heat source while avoiding a heat exchanger, which in a preferred embodiment of the invention is provided by at least one heat collector, e.g. Solar panel is formed.
  • a heat exchanger which in a preferred embodiment of the invention is provided by at least one heat collector, e.g. Solar panel is formed.
  • Crate washers in particular for cleaning or washing crates, but also boxes for transporting and / or storing products,> cleaning liquid for cleaning, e.g. CIP cleaning one
  • Container treatment plant for example also container filling plant or machine
  • containers are to be understood in principle as meaning all containers which are usually used by companies in the food and / or beverage industry, in particular bottles, bottle-like containers, cans, kegs, transport boxes, in particular crates or boxes for transport and / or or for storing products, etc.
  • processing machines are basically all machines which are used for the treatment of products and / or containers in the food and / or beverage industry, for example cleaning machines or rinsers for bottles or other bottle-type containers, cleaning machines for the keg -Cleaning, cleaning machine for boxes, in particular for beverage or bottle crates, filling machines, pasteurizers for pasteurising products, etc.
  • the particular process and / or treatment liquid is then in particular a liquid treatment medium which is used directly for treating containers, for example for cleaning and / or sterilizing containers of various kinds, and / or a treatment medium which is used for cleaning and / or sterilizing machines or Machine elements and / or for treating products, for example, used for heating or pasteurization of products.
  • the plant generally designated 1 in the figure comprises inter alia at least one machine or device 2 for treating the containers 3, which are supplied to the processing machine 2 via an outer conveyor 4 in a transport direction (arrow A) and after treatment via an outer Transporter 5 are fed in the transport direction of another use.
  • the treatment machine 2 may be of various types, for example a cleaning machine for cleaning containers in the form of bottles or bottle-like containers (cleaning machine) in the manner known to those skilled in the art with a plurality of treatment zones, through which the containers 3 with a machine-internal conveyor be moved through.
  • the treatment zones are, for example, various dip, alkali or acid baths, spray zones, etc.
  • the treatment machine 2 can also be a rinser for rinsing bottles or bottle-like containers, ie a treatment machine in which the containers 3 in particular on their inner surfaces by spraying be treated with different treatment media, in particular with liquid treatment media or with different process and / or treatment liquids.
  • the treatment machine 2 can also be designed as a keg-cleaning machine, ie as a treatment machine for cleaning containers 3 in the form of kegs or as a box washer, ie as a cleaning machine for cleaning containers 3 in the form of boxes, for example in the form of bottles or Beverage crates or in the form of transport boxes, which are used for example in companies in the food industry, for example, in meat processing plants or in bakeries for the storage and / or transport of products.
  • the plant 1 further consists of at least one in the figure generally designated 6 system for providing at least one used in the treatment machine 2 process and / or treatment liquid. If a plurality of different process and / or treatment liquids are used in the treatment machine 2, as is generally the case with treatment machines 2 of all kinds for cleaning containers 3, the system 6 is multiple, ie for each process and / or Treatment liquid provided separately.
  • the system 6 comprises, for example, inter alia a system container 7 whose closed and thermally insulated from the environment interior is up to a predetermined level N level-filled filled with the respective process and / or treatment liquid.
  • the interior of the system container 7 is part of a cycle of process and / or treatment liquid, the (circulation) including a connected to an outlet 7.1 of the system container 7 circulating pump 8 and connected to the outlet of the circulating pump 8 heat collector 9, in which this Heat collector 9 flowing through process and / or treatment liquid is heated by external heat radiation (arrows 10) and is connected with its output to an inlet 7.2 of the system container 7.
  • the heated process and / or treatment liquid is removed from the system container 7 at an outlet 7.3 connected to the inlet of a feed pump 11 and fed to the treatment machine 2.
  • the outlet 7.3 is located on the system container 7 at a higher level than the outlet 7.1, so that the outlet 7.1 always heated process and / or treatment liquid and the outlet 7.1 always cooler process and / or treatment liquid for reheating in the heat collector 9 taken becomes.
  • the heat collector 9 is for example a solar collector. In principle, however, the heat collector can also be designed to utilize the thermal radiation or heat energy of another heat source, for example for utilizing the heat energy of a furnace or a burner or an electrical heating element, etc.
  • the heated, the treatment machine 2 via a feed pump 11 each in the required amount supplied process and / or treatment liquid is for example directly in the treatment machine 2, ie used with the treatment machine 2 temperature supplied, or it takes place in the treatment machine with a there provided and / or this machine associated heat source, for example, operated with a burner or electrically operated heating device further heating the process and / or treatment liquid to the required treatment temperature.
  • the output 7.1 connected to the input of the heat collector 9 and the circulation pump 8 having line is designated in the figure with 12.
  • the line connecting the outlet of the heat collector 9 with the inlet 7.2 is designated 13 in the figure.
  • a connection in the form of a control valve 14 is provided between the outlet of the circulation pump 8 and the inlet of the heat collector 9.
  • two lines 16 and 17, each with a control valve 18 and 19 are connected via a connecting line 15.
  • the control valve 14 forming the connection is in a state in which a connection between the output of the circulation pump 8 and the input of the heat collector 9 and at the same time a connection of the connecting line 15 to the between the circulating pump 8 and the Entrance of the heat collector 9 extending part of the line 12 exist.
  • control valve 18 is used for controlled tracking of the process and / or treatment liquid, in
  • the line 17 with the control valve 19 is used for rinsing the system 6 and in particular also for individual rinsing of the heat collector 7 and the flow channels formed in this collector.
  • a control valve designed as a drain valve 20 is provided in the conduit 13, via which for the individual rinsing of the heat collector 9 at least the between the Output of this collector and the control valve 20 extending part of the line 13 is connectable to a disposal line 21, and in the closed inlet 7.2.
  • a cyclical cleaning of the heat collector 9 in such a way that the valve 14 is switched by the control device 22 in an operating delivery, in which the connection line 15 continues to be with the connected to the heat collector 9 leading part of the line 12, which is closed at the output of the circulating pump 8 leading part of the line 12 but by the control valve 14.
  • the control valve 20 is switched by the control device 22 such that the disposal line 21 is connected to the output of the heat collector 9 via this valve, but the connection to the inlet 7.2 is blocked.
  • the feeding of the rinsing liquid for example rinsing water
  • This rinsing of the heat collector 9 with the rinsing liquid e.g. is carried out with the rinse water - preferably also controlled by the control device 22 - even at a standstill of the system 6, i. For example, when switched off circulating pump 8, to avoid overheating or evaporation of process and / or treatment liquid in the heat collector 9 and to cool the heat collector 9 with the liquid flowing through this.
  • an intelligent control of the circulating pump 8 in particular in dependence on the temperature of the process and / or treatment liquid in the system container 7 and / or in dependence on the temperature of the process and / or treatment liquid at the output of the heat collector 9. Since the heating of the respective process and / or treatment liquid takes place directly in the heat collector 9 and does not have a heat exchanger whose secondary side is flowed through by the process and / or treatment liquid and the primary side of a liquid heat transport medium of the heat collector enclosing the heating circuit a much improved efficiency for the system 6.
  • a buffer memory 23 which is connected in a suitable manner to the circuit of the system 6, preferably with its own, independently controllable circulation pump 24 and control valves 25 for opening and Close the connection to the buffer memory 23.
  • system 6 provides the respective process and / or treatment liquid used directly for treating containers 3 in the heated state.
  • a process and / or treatment liquid heated at least to a preheating temperature which is used to heat a pasteurizer, ie a device for pasteurizing liquid products, for example drinks. such as milk, dairy products or drinks, fruit juices, etc. is used.
  • the process and / or treatment fluid provided by the system 6 can also be used for cleaning machines and / or machine elements of the system 1, for example as a cleaning or treatment medium for a CIP cleaning of a filling machine for filling the containers 3 in the form of Bottles or bottle-like containers with a liquid product.
  • Such applications of the heated process and / or treatment liquid provided by the system 6, not for treatment of the containers 3 but for treatment of machines or products, are schematically illustrated in the Figure with the block 26.
  • the energy yield of the heat collector assembly formed by the at least one heat collector 9 can be increased by about 10%.
  • Treatment machine 2 contained treatment fluids for reheating the treatment machine 2 and again to the heat collector 9 supply.

Abstract

System zum Bereitstellen einer durch eine Wärmequelle (9) erwärmten oder erhitzten Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit für Anlagen (1) zum Behandeln von Behältern (3) oder für Behandlungsmaschinen solcher Anlagen, wobei die Prozess und /oder Behandlungsflüssigkeit zur Optimierung des Energieeinsatzes unmittelbar durch die Wärmequelle (9) geführt wird.

Description

System zum Bereitstellen wenigstens einer erwärmten oder erhitzten Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit sowie Anlage zum Behandeln von Behältern mit einem solchen System
Die Erfindung bezieht sich auf System zu Bereitstellen wenigstens einer erwärmten oder erhitzten Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit für wenigstens eine Behandlungsmaschine einer Anlage zum Behandeln von Behältern gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Anlage zum Behandeln von Behältern mit einem solchen System gemäß Oberbegriff Patentanspruch 11.
Beispielsweise in der Getränkeindustrie werden zahlreiche Reinigungsprozesse, aber auch Prozesse zur Behandlung von dort verwendeten Behältern, Produkten oder aber auch zur Behandlung von Behandlungsmaschinen durch oder unter Zuhilfenahme von Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeiten durchgeführt. Um derartige Prozesse möglichst effektiv zu gestalten, ist es vielfach erforderlich, die verwendeten Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeiten zu erwärmen oder zu erhitzen, und zwar durch Wärmequellen, die Bestandteil jeweils eines Systems zum Bereitstellen der erwärmten bzw. erhitzten Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit sind. Diese Systeme sind beispielsweise in die jeweilige Behandlungsmaschine integrierte maschineninterne Systeme oder aber auch externe Systeme. Allen bekannten Systemen ist aber gemeinsam, dass das Erwärmen oder Erhitzen der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit in wenigstens einem Wärmetauscher erfolgt, dessen Sekundärseite von der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit und dessen Primärseite von einem in einer Wärmequelle unter Verwendung von Gas, Strom oder einem anderen Energieträger erhitzten wärmetransportierenden Medium, beispielsweise von heißem Wasser oder Wasserdampf durchströmt wird. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, Solarenergie zur Erwärmung des die Primärseite des wenigstens einen Wärmetauschers durchströmenden Wärme transportierenden Mediums zu nutzen. Bei allen bekannten Systemen erfolgt also unabhängig von der Art der Wärmequelle die Erwärmung der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit über wenigstens einen Wärmetauscher, d.h. in der Form, dass die Erzeugung der Wärmeenergie und die Übertragung der Wärmeenergie an die Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit physikalisch voneinander getrennt sind. Nachteilig hierbei ist ein nur sehr unzureichender Wirkungsgrad, der sich insbesondere bei Nutzung von Solarenergie äußerst negativ auswirkt bzw. eine wirtschaftliche Nutzung von Solarenergie zum Erwärmen von Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit in der Praxis bisher ausschließt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein System aufzuzeigen, mit dem eine Optimierung des Energieeinsatzes beim Erwärmen bzw. Erhitzen der jeweiligen Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit erreicht wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein System entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Anlage mit wenigstens einem derartigen System ist Gegenstand des Patentanspruchs 11.
Bei dem erfindungsgemäßen System erfolgt das Erwärmen oder Erhitzen der jeweiligen Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit dadurch, dass diese unter Vermeidung eines Wärmetauschers direkt durch die jeweilige Wärmequelle geführt wird, die bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung von wenigstens einem Wärmekollektor, z.B. Sonnenkollektor gebildet ist.
Die bisherige Auffassung der Fachwelt war, dass wegen der vielfach sehr aggressiven Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeiten, wie sie in Anlagen der Getränkeindustrie, d.h. in Behälterbehandlungsanlagen verwendet werden, beispielsweise in Form von Laugen, Säuren, Sprühflüssigkeit mit keimtötenden Zusatzstoffen usw., aber auch wegen der besonderen Problematik hinsichtlich Hygiene und Keimfreiheit, beispielsweise für Spülwasser, wie es zum am Ende von Reinigungsprozesses verwendet wird, nur eine Erwärmung der jeweiligen Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit über einen Wärmetauscher möglich ist, d.h. durch die physikalische Trennung zwischen Wärmeerzeugung und Erwärmung der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit. Die Erfindung hat sich von diesen verfestigten Vorstellungen der Fachwelt gelöst. Dadurch, dass die jeweilige Prozess- und Behandlungsflüssigkeit unter Vermeidung eines Wärmetauschers durch direktes Durchströmen der Wärmequelle erwärmt bzw. erhitzt wird, lassen sich ein wesentlich verbesserter Wirkungsgrad sowie insbesondere auch bei Ausbildung des wenigstens einen Wärmekollektors als Sonnenkollektor eine wesentlich höhere Endtemperatur für die jeweilige Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit erreichen, was eine wirtschaftliche Nutzung von Solarenergie ermöglicht und sich überaus positiv auf die Energieeinsparung sowie auf die Qualität der durchzuführenden Prozesse auswirkt.
Insbesondere folgende Prozesse oder Maschinen der Getränkeindustrie eignen sich für die Anwendung der vorliegenden Erfindung:
> Behälterreinigungsmaschinen - sämtliche Bäder, insbesondere auch Laugen- und Säurebäder sowie sämtliche Spritzstationen, auch solche für eine Behandlung mit Lauge, Säure oder Wasser, > Maschinen für eine Keg-Reinigung, und zwar Innen- und/oder
Außenreinigung,
> Kastenwascher, insbesondere zum Reinigen oder Waschen von Getränkekästen, aber auch von Kästen zum Transportieren und/oder Lagern von Produkten, > Reinigungsflüssigkeit für die Reinigung, z.B. CIP-Reinigung einer
Behälterbehandlungsanlage, beispielsweise auch Behälterfüllanlage oder - maschine,
> Sprüh- oder Spritzflüssigkeit für einen Pasteur zur Pasteurisation von Produkten.
Unter „Behälter" sind im Sinne der Erfindung grundsätzlich alle Behälter zu verstehen, die üblicherweise Betrieben der Lebensmittel- und/oder Getränkeindustrie Verwendung finden, wie insbesondere Flaschen, flaschenartige Behälter, Dosen, Kegs, Transportkästen, insbesondere Flaschenkästen oder Kästen zum Transport- und/oder zur Aufbewahrung von Produkten usw. Unter „Behandlungsmaschinen" sind im Sinne der Erfindung grundsätzlich alle Maschinen zu verstehen, die zur Behandlung von Produkten und/oder Behältern in der Lebensmittel- und/oder Getränkeindustrie verwendet werden, beispielsweise Reinigungsmaschinen oder Rinser für Flaschen oder andere flaschenartigen Behälter, Reinigungsmaschinen für die Keg-Reinigung, Reinigungsmaschine für Kästen, insbesondere für Getränke- oder Flaschenkästen, Füllmaschinen, Pasteure zum Pasteurisieren von Produkten usw.
Die jeweilige Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit ist dann insbesondere ein flüssiges Behandlungsmedium welches unmittelbar zum Behandeln von Behältern, beispielsweise zum Reinigen und/oder Sterilisieren von Behältern unterschiedlichster Art verwendet wird und/oder ein Behandlungsmedium, welches zum Reinigen und/oder Sterilisieren von Maschinen oder Maschinenelementen und/oder zum Behandeln von Produkten, beispielsweise zum Erhitzen oder Pasteurisieren von Produkten verwendet wird.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur, die in einer vereinfachten Blockoder Funktionsdarstellung eine Anlage gemäß der Erfindung zum Behandeln von Behältern und/oder Produkten zeigt, näher erläutert.
Die in der Figur allgemein mit 1 bezeichnete Anlage umfasst u.a. wenigstens eine Maschine oder Vorrichtung 2 zum Behandeln der Behälter 3, die der Behandlungsmaschine 2 über einen äußeren Transporteur 4 in einer Transportrichtung (Pfeil A) zugeführt und nach dem Behandeln über einen äußeren Transporteur 5 in der Transportrichtung einer weiteren Verwendung zugeleitet werden. Die Behandlungsmaschine 2 kann unterschiedlichster Art sein, beispielsweise eine Reinigungsmaschine zum Reinigen von Behältern in Form von Flaschen oder flaschenartigen Behältern, die (Reinigungsmaschine) in der dem Fachmann bekannten Weise mit einer Vielzahl von Behandlungszonen ausgebildet ist, durch die die Behälter 3 mit einem maschineninternen Transporteur hindurch bewegt werden. Die Behandlungszonen sind dabei beispielsweise verschiedene Tauch-, Laugen- oder Säurebäder, Abspritzzonen usw. Weiterhin kann die Behandlungsmaschine 2 auch ein Rinser zum Rinsen von Flaschen oder flaschenartigen Behältern sein, d.h. eine Behandlungsmaschine, in der die Behälter 3 insbesondere an ihren Innenflächen durch Abspritzen mit unterschiedlichen Behandlungsmedien, insbesondere auch mit flüssigen Behandlungsmedien bzw. mit verschiedenen Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeiten behandelt werden. Die Behandlungsmaschine 2 kann weiterhin auch als Keg-Reinigungsmaschine, d.h. als Behandlungsmaschine zum Reinigen von Behältern 3 in Form von Kegs oder aber als Kastenwascher, d.h. als Reinigungsmaschine zum Reinigen von Behältern 3 in Form von Kästen ausgeführt sein, beispielsweise in Form von Flaschen- oder Getränkekästen oder aber in Form von Transportkästen, die beispielsweise in Unternehmen der Lebensmittelindustrie, beispielsweise in Fleisch verarbeiteten Betrieben oder in Bäckereien zur Lagerung und/oder zum Transport von Produkten verwendet werden.
Die Anlage 1 besteht weiterhin aus wenigstens einem in der Figur allgemein mit 6 bezeichneten System zum Bereitstellen wenigstens einer in der Behandlungsmaschine 2 verwendeten Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit. Werden in der Behandlungsmaschine 2 mehrere unterschiedliche Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeiten verwendet, wie dies in der Regel bei Behandlungsmaschinen 2 unterschiedlichster Art zum Reinigen von Behältern 3 der Fall ist, so ist das System 6 beispielsweise mehrfach, d.h. für jede Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit jeweils gesondert vorgesehen. Das System 6 umfasst beispielsweise u.a. einen Systembehälter 7, dessen geschlossener und auch gegenüber der Umgebung thermisch isolierter Innenraum bis zu einem vorgegebenen Niveau N niveaugesteuert mit der jeweiligen Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit gefüllt ist. Der Innenraum des Systembehälters 7 ist Bestandteil eines Kreislaufs der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit, der (Kreislauf) u.a. eine an einen Auslass 7.1 des Systembehälters 7 angeschlossene Umwälzpumpe 8 und einen an den Auslass der Umwälzpumpe 8 angeschlossenen Wärmekollektor 9 aufweist, in dem die diesen Wärmekollektor 9 durchströmende Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit durch äußere Wärmestrahlung (Pfeile 10) erwärmt wird und der mit seinem Ausgang an einem Einlass 7.2 des Systembehälters 7 angeschlossen ist.
Die erwärmte Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit wird dem Systembehälter 7 an einem mit dem Eingang einer Förderpumpe 11 verbundenen Auslass 7.3 entnommen und der Behandlungsmaschine 2 zugeführt. Der Auslass 7.3 befindet sich am Systembehälter 7 auf einem höheren Niveau als der Auslass 7.1 , sodass über den Auslass 7.1 stets erwärmte Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit und über den Auslass 7.1 stets kühlere Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit zum erneuten Aufwärmen im Wärmekollektor 9 entnommen wird.
Der Wärmekollektor 9 ist beispielweise ein Sonnenkollektor. Grundsätzlich kann der Wärmekollektor aber auch zur Nutzung der Wärmestrahlung oder Wärmeenergie einer anderen Wärmequelle ausgebildet sein, beispielsweise zur Nutzung der Wärmeenergie eines Ofens oder eines Brenners oder eines elektrischen Heizelementes usw.
Die erwärmte, der Behandlungsmaschine 2 über eine Förderpumpe 11 jeweils in der erforderlichen Menge zugeführte Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit wird in der Behandlungsmaschine 2 beispielsweise unmittelbar, d.h. mit der der Behandlungsmaschine 2 zugeführten Temperatur verwendet, oder aber es erfolgt in der Behandlungsmaschine mit einer dort vorgesehen und/oder dieser Maschine zugeordneten Wärmequelle, beispielsweise mit einer Brenner betriebenen oder elektrisch betriebenen Heizeinrichtung ein weiteres Erhitzen der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit auf die erforderliche Behandlungstemperatur.
Die den Ausgang 7.1 mit dem Eingang des Wärmekollektors 9 verbindende und die Umwälzpumpe 8 aufweisende Leitung ist in der Figur mit 12 bezeichnet. Die den Ausgang des Wärmekollektors 9 mit dem Einlass 7.2 verbindenden Leitung ist in der Figur mit 13 bezeichnet.
In der Leitung 12 ist zwischen dem Ausgang der Umwälzpumpe 8 und dem Eingang des Wärmekollektors 9 ein Anschluss in Form eines Steuerventils 14 vorgesehen. An diesen Anschluss sind über eine Verbindungsleitung 15 zwei Leitungen 16 und 17 mit jeweils einem Steuerventil 18 und 19 angeschlossen. Während des normalen Betriebs befindet sich das den Anschluss bildende Steuerventil 14in einem Zustand, in welchem über dieses Ventil eine Verbindung zwischen dem Ausgang der Umwälzpumpe 8 und dem Eingang des Wärmekollektors 9 und zugleich auch eine Verbindung der Anschlussleitung 15 an den zwischen der Umwälzpumpe 8 und den Eingang des Wärmekollektors 9 verlaufenden Teil der Leitung 12 bestehen.
Das in der Leitung 16 angeordnete Steuerventil 18 dient zum gesteuerten Nachführen der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit, und zwar in
Abhängigkeit von dem Verbrauch bzw. vor der über die Förderpumpe 11 der Behandlungsmaschine 2 zugeführten Menge an Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit in der Weise, dass das Niveau N im Systembehälter 7 aufrechterhalten wird. Die über das Steuerventil 18 neu zugeführte Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit durchströmt zunächst den Wärmekollektor 9, bevor diese Flüssigkeit in den Systembehälter 7 gelangt.
Die Leitung 17 mit dem Steuerventil 19 dient zum Spülen des Systems 6 und dabei insbesondere auch zum individuellen Spülen des Wärmekollektors 7 bzw. der in diesem Kollektor ausgebildeten Strömungskanäle. Für das Spülen ist in der Leitung 13 ein als Ablassventil ausgebildetes Steuerventil 20 vorgesehen, über welches für das individuelle Spülen des Wärmekollektors 9 zumindest der zwischen dem Ausgang dieses Kollektors und dem Steuerventil 20 verlaufende Teil der Leitung 13 mit einer Entsorgungsleitung 21 verbindbar ist, und zwar bei gesperrtem Einlass 7.2.
Um eine Belagbildung innerhalb des Wärmekollektors 9 zu vermeiden, erfolgt beispielsweise gesteuert durch eine Steuereinrichtung 22 eine zyklische Reinigung des Wärmekollektors 9 in der Weise, dass das Ventil 14 durch die Steuereinrichtung 22 in eine Betriebszustellung geschaltet wird, in der zwar die Anschlussleitung 15 weiterhin mit dem an den Wärmekollektor 9 führenden Teil der Leitung 12 verbunden, der an den Ausgang der Umwälzpumpe 8 führende Teil der Leitung 12 aber durch das Steuerventil 14 verschlossen ist. Analog wird das Steuerventil 20 durch die Steuereinrichtung 22 derart geschaltet, dass über dieses Ventil die Entsorgungsleitung 21 mit dem Ausgang des Wärmekollektors 9 verbunden ist, die Verbindung zu dem Einlass 7.2 aber gesperrt ist. Im Anschluss daran erfolgt durch Öffnung des Ventils 19 das Zuführen der Spülflüssigkeit (z.B. Spülwasser), welches dann den Wärmekollektor 9 durchströmt und über die Entsorgungsleitung 21 abgeführt wird.
Dieses Spülen des Wärmekollektors 9 mit der Spülflüssigkeit, z.B. mit dem Spülwasser erfolgt - bevorzugt ebenfalls gesteuert durch die Steuereinrichtung 22 - auch bei einem Stillstand des Systems 6, d.h. beispielsweise bei abgeschalteter Umwälzpumpe 8, um ein Überhitzen oder Verdampfen von Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit im Wärmekollektor 9 zu vermeiden und den Wärmekollektor 9 mit der diesen durchströmenden Flüssigkeit zu kühlen.
Mit der Steuereinrichtung 22 erfolgt weiterhin eine intelligente Regelung insbesondere der Umwälzpumpe 8 in Abhängigkeit von der Temperatur der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit im Systembehälter 7 und/oder in Abhängigkeit von der Temperatur der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit am Ausgang des Wärmekollektors 9. Da das Erwärmen der jeweiligen Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit direkt im Wärmekollektor 9 erfolgt und nicht über einen Wärmetauscher, dessen Sekundärseite von der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit und dessen Primärseite von einem flüssigen Wärme transportierenden Medium eines den Wärmekollektor einschließenden Heizkreislaufs durchströmt wird, ergibt sich ein wesentlich verbesserter Wirkungsgrad für das System 6.
Zur weiteren Verbesserung der Nutzung der Wärmeenergie bzw. Wärmestrahlung 10 kann zusätzlich noch ein Pufferspeicher 23 vorgesehen sein, der in geeigneter Weise an den Kreislauf des Systems 6 angeschlossen ist, und zwar bevorzugt mit einer eigenen, eigenständig steuerbaren Umwälzpumpe 24 und Steuerventilen 25 zum Öffnen und Schließen der Verbindung zu dem Pufferspeicher 23.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass mit dem System 6 die jeweilige, unmittelbar zum Behandeln von Behältern 3 verwendete Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit im erwärmten Zustand bereitgestellt wird. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, anstelle hiervon oder aber zusätzlich hierzu mit dem System 6 eine zumindest auf eine Vorwärmtemperatur erhitzte Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit bereitzustellen, welche zum Beheizen eines Pasteurs, d.h. einer Vorrichtung zum Pasteurisieren von flüssigen Produkten, beispielsweise von Getränken, wie z.B. Milch, Milchprodukte oder -getränke, Fruchtsäfte usw. dient. Weiterhin kann die von dem System 6 bereitgestellte Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit auch für Reinigung von Maschinen und/oder Maschinenelementen der Anlage 1 verwendet werden, beispielsweise als Reinigungs- oder Behandlungsmedium für eine CIP-Reinigung einer Füllmaschine zum Füllen der Behälter 3 in Form von Flaschen oder flaschenartigen Behältern mit einem flüssigen Füllgut. Derartige Anwendungen der von dem System 6 bereitgestellten erwärmten Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit nicht für eine Behandlung der Behälter 3, sondern für eine Behandlung von Maschinen oder Produkten ist in der Figur mit dem Block 26 schematisch dargestellt. Durch den Verzicht auf einen derartigen Wärmetauscher lässt sich die Energieausbeute der von dem wenigstens einen Wärmekollektor 9 gebildeten Wärmekollektoranordnung um ca. 10% steigern. Dies bedeutet, dass mit einem als Sonnenkollektor betriebenen Wärmekollektor 9 üblicher Baugröße eine durchschnittliche Wärmeleistung von wenigstens 400 Watt möglich ist, sodass die zum Betrieb einer üblichen Behälter- bzw. Flaschenreinigungsmaschine erforderliche Wärmemenge zu einem ganz wesentlichen Teil allein durch eine Sonnenkollektoranordnung aus mehreren, als Sonnenkollektor betriebenen Wärmekollektoren 9 erbracht werden kann, beispielsweise mit einer Sonnenkollektoranordnung mit einer Kollektorfläche von etwa 1300 m2.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
So ist beispielsweise im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls vorgesehen, die Behandlungsflüssigkeit unter Umgehung oder Auslassung eines Systembehälters 7 direkt der Behandlungsmaschine 2 zuzuführen.
Ebenfalls ist vorgesehen, zumindest Teilmengen der, in der
Behandlungsmaschine 2 enthaltenen Behandlungsflüssigkeiten zur erneuten Erwärmung der Behandlungsmaschine 2 zu entnehmen und nochmals dem Wärmekollektor 9 zuzuführen.
Bezugszeichenliste
1 Anlage zum Behandeln von Behältern
2 Behandlungsmaschine 3 Behälter
4, 5 Transporteur
6 System zum Bereitstellen erwärmten Prozess- und/oder
Behandlungsflüssigkeit
7 Systembehälter 8 Umwälzpumpe
9 Wärmekollektor
10 Wärmestrahlung
11 Förderpumpe 12, 13 Leitung 14 Ventilanordnung
15 Verbindungsleitung
16, 17 Leitung
18, 19 Steuerventil
20 Ventilanordnung 21 Entsorgungsleitung
22 Steuereinrichtung
23 Pufferspeicher
24 Umwälzpumpe
25 Ventil 26 Behandlungsmaschine
A Transportrichtung

Claims

Patentansprüche
1. System zum Bereitstellen einer durch eine Wärmequelle (9) erwärmten oder erhitzten Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit für Anlagen (1) zum Behandeln von Behältern (3) oder für Behandlungsmaschinen (2, 26) solcher Anlagen (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit zur Optimierung des Energieeinsatzes unmittelbar durch die Wärmequelle (9) geführt wird.
2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle von wenigstens einem von der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit durchströmten Wärmekollektor, beispielsweise von wenigstens einem Sonnenkollektor (9) gebildet ist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Wärmekollektor ein Wärmestrahlung zum unmittelbaren Erwärmen oder Erhitzen der Prozess- und/oder Reinigungsflüssigkeit nutzender Kollektor ist.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wärmequelle (9) Bestandteil eines Kreislaufs für die Prozess- und Behandlungsflüssigkeit ist, der (Kreislauf) als weitere Komponenten wenigstens eine Umwälzpumpe (8) sowie einen Boiler oder Systembehälter (7) für die Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit aufweist.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen Anschluss (16, 18) zum gesteuerten Zuführen von noch nicht erwärmter oder erhitzter Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel (17, 19, 14, 20, 21) zum gesteuerten Durchströmen und/oder Spülen der Wärmequelle (9) mit einer Spül- und/oder Kühlflüssigkeit.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen, beispielsweise an den Kreislauf für die Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit angeschlossenen Pufferspeicher (23).
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren, voneinander unterschiedlichen Prozess- und Behandlungsflüssigkeiten die Wärmequellen (9) und/oder der diese Wärmequelle (9) aufweisende Wärmekreislauf für jede Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit gesondert vorgesehen ist.
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsmaschine (2, 26) eine Behälterbehandlungsmaschine oder eine Reinigungsmaschine, beispielsweise eine Flaschen- oder Behälterreinigungsmaschine, ein Kastenwascher, ein Keg-Reiniger für eine Innen- und/oder Außenreinigung von Kegs ist.
10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsmaschine (26) eine Maschine oder Vorrichtung zum Behandeln von Produkten, beispielsweise ein Pasteur ist.
11. Anlage zum Behandeln von Behältern (3), mit wenigstens einer Behälterbehandlungsmaschine (2, 26) und mit wenigstens einem System (6) zum Bereitstellen wenigstens einer Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit für die wenigstens eine Behandlungsmaschine (2, 26), dadurch gekennzeichnet, dass das System (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 10 ausgebildet ist.
PCT/EP2009/007686 2008-11-07 2009-10-28 System zum bereitstellen wenigstens einer erwärmten oder erhitzten prozess- und/oder behandlungsflüssigkeit sowie anlage zum behandeln von behältern mit einem solchen system WO2010051927A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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