DE102011123098B4 - Printing machine with dryer device and waste heat utilization system and method for optimizing waste heat utilization on a printing machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine mit Trocknereinrichtung und Abwärmenutzungssystem, wobei das Abwärmenutzungssystem (1) eine Wärmepumpe (2) enthält, welche Luft erwärmt und diese für die Trocknereinrichtung bereitstellt, wobei eine Steuerung oder Regelung zur Beeinflussung einer von der Wärmepumpe (2) bereitgestellten Lufttemperatur und/oder eines bereitgestellten Luftvolumenstromes vorgesehen ist.Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Druckmaschine mit Trocknereinrichtung und Abwärmenutzungssystem und ein Verfahren zur Optimierung der Abwärmenutzung an einer Druckmaschine zu schaffen, die eine effektive Abluftnutzung sicherstellen.Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Steuerung oder Regelung der Wärmepumpe (2) derart erfolgt, dass eine Energiezufuhr von einer Energiequelle zu einem in einem Kreislauf (2.3) zwischen einem Verdampfer (2.1) und einem Kondensator (2.2) zirkulierenden Medium eingestellt wird.The invention relates to a printing press with a dryer device and a waste heat utilization system, wherein the waste heat utilization system (1) contains a heat pump (2) which heats air and makes it available for the dryer device, wherein a control or regulation is provided for influencing an air temperature provided by the heat pump (2) and/or an air volume flow provided.The invention is based on the object of creating an improved printing press with a dryer device and a waste heat utilization system and a method for optimizing the use of waste heat on a printing press, which ensure effective use of exhaust air.According to the invention, the object is achieved in that the control or regulation of the heat pump (2) takes place in such a way that an energy supply from an energy source to a medium circulating in a circuit (2.3) between an evaporator (2.1) and a condenser (2.2) is adjusted.
Description
Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine mit Trocknereinrichtung und Abwärmenutzungssystem gemäß dem Oberbegriff des 1. Anspruchs und ein Verfahren zur Optimierung der Abwärmenutzung an einer Druckmaschine.The invention relates to a printing press with a drying device and a waste heat utilization system according to the preamble of the first claim and a method for optimizing the waste heat utilization on a printing press.
Die Nutzung von Abwärmequellen durch Wärmerückgewinnung ist weitläufig bekannt und etabliert. Besonders der Einsatz von Wärmetauschern und Wärmepumpen ist bereits in der Klimatechnik weit verbreitet. In Druckmaschinen werden vor allem Kühlgeräte mit Wärmetauschern betrieben.The use of waste heat sources through heat recovery is widely known and established. The use of heat exchangers and heat pumps in particular is already widespread in air conditioning technology. In printing machines, cooling devices in particular are operated with heat exchangers.
Aus der
Aus der
Aus der
Bei allen aus dem Stand der Technik bekannten Abwärmenutzungssystemen an Druckmaschinen wird die vom Wärmetauscher bzw. von der Wärmepumpe kommende, der Trocknereinrichtung zugeführte Lufttemperatur nicht geregelt. Der Wärmetauscher oder die Wärmepumpe sind entweder in Betrieb oder nicht. Die der Trocknereinrichtung zugeführte Luft kann durch die Heizregister der Trocknereinrichtung nur erwärmt werden, was dazu führt, dass der Wärmetauscher bzw. die Wärmepumpe abgeschalten werden muss, wenn die für die Trocknereinrichtung auftragsspezifisch vorgegebene Trocknertemperatur niedriger als die vom Abluftnutzungssystem vorerwärmte Luft ist.In all waste heat utilization systems on printing machines known from the state of the art, the air temperature coming from the heat exchanger or heat pump and fed to the dryer is not regulated. The heat exchanger or heat pump is either in operation or not. The air fed to the dryer can only be heated by the dryer's heating registers, which means that the heat exchanger or heat pump must be switched off if the dryer temperature specified for the job is lower than the air preheated by the exhaust air utilization system.
Bisher werden die Wärmetauscher und Wärmepumpen nach energetischen Gesichtspunkten optimiert, was unter Umständen zu Energieverlust bezogen auf das Gesamtsystem führt.To date, heat exchangers and heat pumps have been optimized from an energy perspective, which may lead to energy losses in the overall system.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Druckmaschine mit Trocknereinrichtung und Abwärmenutzungssystem und ein Verfahren zur Optimierung der Abwärmenutzung an einer Druckmaschine zu schaffen, die eine effektive Abluftnutzung sicherstellen.The invention is therefore based on the object of creating an improved printing press with a drying device and waste heat utilization system and a method for optimizing the waste heat utilization on a printing press, which ensure effective exhaust air utilization.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs und ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.According to the invention, the object is achieved by a device having the features of the independent device claim and a method having the features of the independent method claim. Advantageous embodiments emerge from the subclaims, the description and the drawings.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Energieeffizienz der Gesamtmaschine gesteigert wird, was im Endeffekt den Gesamtenergieverbrauch senkt. Weiter wird der Umfang der energieeffizient zu druckenden Aufträge erweitert. Die Wärmetauscher und/oder Wärmepumpen können auch noch bei niedrigeren Trocknertemperaturen eingesetzt werden.The invention has the advantage that the energy efficiency of the entire machine is increased, which ultimately reduces overall energy consumption. Furthermore, the scope of jobs that can be printed in an energy-efficient manner is expanded. The heat exchangers and/or heat pumps can also be used at lower dryer temperatures.
Unter Wärmetauscherprinzip wird hier eine Energieübertragung von einem Medium höherer Temperatur auf ein Medium niedrigerer Temperatur über eine Oberfläche, insbesondere über eine Metalloberfläche, verstanden. Eine Steuerung oder Regelung kann beispielsweise über die Aktivierung oder Deaktivierung einzelner Wärmetauscher erfolgen, wenn mehrere Wärmetauscher eingesetzt werden. Als Medium wird hier vorzugsweise Luft eingesetzt.The heat exchanger principle here refers to the transfer of energy from a medium of higher temperature to a medium of lower temperature via a surface, in particular via a metal surface. Control or regulation can be carried out, for example, by activating or deactivating individual heat exchangers if several heat exchangers are used. Air is preferably used as the medium here.
Unter Wärmepumpenprinzip wird hier eine Energieübertragung von einem Medium höherer Temperatur auf ein Medium niedrigerer Temperatur über ein in einem Zwischenkreis zirkulierendes Übertragungsmedium verstanden. Dabei kann die Temperatur des Übertragungsmediums durch Zuheizen, insbesondere mittels elektrischer Energie, auf einen höheren Wert angehoben werden. Hierbei sind je nach eingesetzten Übertragungsmedien bestimmte Temperaturbereiche möglich. Die Steuerung oder Regelung kann hier insbesondere durch Einstellen der Temperatur des Übertragungsmediums erfolgen. Bevorzugt eingesetzte Wärmepumpen sind Luft-Wärmepumpen, die für große Luftmengen ausgelegt sind. Diese Luft-Wärmepumpen verfügen meist über eigene, die großen Luftvolumen bewegende Antriebe und können auch als Luft-Luft-Wärmepumpen bezeichnet werden.The heat pump principle here refers to the transfer of energy from a medium of higher temperature to a medium of lower temperature via a transfer medium circulating in an intermediate circuit. The temperature of the transfer medium can be raised to a higher value by heating, in particular by means of electrical energy. Depending on the transfer medium used, certain temperature ranges are possible. The control or regulation can be carried out in particular by adjusting the temperature of the transfer medium. The preferred heat pumps are air heat pumps that are designed for large volumes of air. These air heat pumps usually have their own fans that move the large volumes of air. drives and can also be called air-to-air heat pumps.
Alternativ oder zusätzlich zur Steuerung bzw. Regelung der Lufttemperatur kann die der Trocknereinrichtung zugeführte vorgewärmte Luft durch Steuerung oder Regelung des Luftvolumenstromes beeinflusst werden. Hier können Querschnittsänderungen im Luftführungssystem vorgesehen sein, die Transportgeschwindigkeit mittels Zwangsantrieben, insbesondere Ventilatoren, eingestellt werden, Bypassleitungen geöffnet bzw. geschlossen und/oder Frischluft zugemischt werden. Eine einfache Stellmöglichkeit besteht in der stufenweisen Aktivierung von im Luftführungssystem angeordneten Klappen. Es sind vorzugsweise aber stufenlos einstellbare Klappen im Luftführungssystem vorgesehen.Alternatively or in addition to controlling or regulating the air temperature, the preheated air supplied to the dryer device can be influenced by controlling or regulating the air volume flow. Cross-sectional changes in the air duct system can be provided here, the transport speed can be adjusted using forced drives, in particular fans, bypass lines can be opened or closed and/or fresh air can be added. A simple adjustment option is the step-by-step activation of flaps arranged in the air duct system. However, continuously adjustable flaps are preferably provided in the air duct system.
Die Druckmaschine kann eine nach einem beliebigen Verfahren arbeitende Druckmaschine sein. Diese kann als Hochdruck-, Tiefdruck-, Offsetdruck- und/oder Siebdruckmaschine ausgebildet sein und entweder bahn- oder bogenförmiges Bedruckstoffmaterial bedrucken. Bevorzugt ist die Druckmaschine als Bogenoffsetrotationsdruckmaschine ausgebildet. Das Abwärmenutzungssystem ist der Druckmaschine über ein Luftführungssystem mit einer Mehrzahl von Luftführungskanälen zugeordnet und kann im Drucksaal oder auch außerhalb des Drucksaales angeordnet sein. Bevorzugt wird das Abwärmenutzungssystem der Druckmaschine als Abwärmenutzungsmodul direkt benachbart zugeordnet. Besonders bevorzugt ist das Abwärmenutzungsmodul im Bereich der Auslage, insbesondere oberhalb der Trockner, angeordnet. Alternativ kann eine Anordnung oberhalb der Druckmaschine an der Hallendecke erfolgen. Es können weiterhin mehrere Druckmaschinen mit einem gemeinsamen Abwärmenutzungssystem ausgerüstet sein.The printing press can be a printing press that works according to any method. It can be designed as a letterpress, gravure, offset and/or screen printing machine and can print either web or sheet-shaped printing material. The printing press is preferably designed as a sheet-fed offset rotary printing press. The waste heat utilization system is assigned to the printing press via an air duct system with a plurality of air ducts and can be arranged in the printing room or outside the printing room. The waste heat utilization system is preferably assigned to the printing press as a waste heat utilization module directly adjacent to it. The waste heat utilization module is particularly preferably arranged in the delivery area, in particular above the dryers. Alternatively, it can be arranged above the printing press on the hall ceiling. Several printing presses can also be equipped with a common waste heat utilization system.
Durch das Abwärmenutzungssystem wird eine durch einen beliebigen Prozess an der Druckmaschine anfallende Wärme in der Abluft genutzt, um benötigte Frischluft zu erwärmen. Diese erwärmte Frischluft wird wieder dem oder einem anderen beliebigen Prozess zugeführt. Besonders bevorzugt wird die Abluftwärme der Trockner in der Auslage der Druckmaschine genutzt, um Frischluft zu erhitzen. Diese erhitzte Frischluft wird wieder einem Prozess an der Druckmaschine zugeführt, wobei diese Frischluft bevorzugt wieder dem Trocknungsprozess zugeführt wird. Die Trocknereinrichtung weist bevorzugt mehrere Trockneraggregate auf, an denen je nach Druckauftrag auch unterschiedliche Trocknertemperaturen vorgewählt werden können. Diese unterschiedlichen Trocknertemperaturen können von der Maschinensteuerung übernommen oder vom Bediener an der Trocknereinrichtung eingegeben und/oder bestätigt werden.The waste heat utilization system uses heat in the exhaust air generated by any process on the printing press to heat the required fresh air. This heated fresh air is then fed back to the process or to another process. The exhaust air heat from the dryers in the delivery of the printing press is particularly preferably used to heat fresh air. This heated fresh air is then fed back to a process on the printing press, with this fresh air preferably being fed back to the drying process. The drying device preferably has several drying units on which different drying temperatures can be preselected depending on the print job. These different drying temperatures can be adopted by the machine control system or entered and/or confirmed by the operator on the drying device.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, ein Luftfiltersystem im Abwärmenutzungssystem zu integrieren. Das Luftfiltersystem enthält dabei einen Filter, der die von der Druckmaschine, insbesondere von der Trocknereinrichtung, abgegebene Abluft reinigt, was Ablagerungen verhindert und damit den Wirkungsgrad konstant hält. Der Filter ist derart angeordnet, dass die zugeführte Abluft vor Eintritt in die Wärmepumpe bzw. den Wärmetauscher gereinigt wird, um dieser Verunreinigungen durch Staub, Druckbestäubungspuder oder chemische Verunreinigungen aus Farben und Lacken zu entziehen. Hierdurch können die nachgeordneten Geräte, insbesondere die Wärmepumpe und Wärmetauscher, nicht mehr verunreinigt oder gar zerstört werden. Weiterhin muss keine aufwendige Reinigung der Geräte bzw. Luftführungskanäle durchgeführt werden. Gleichzeitig erhöht sich die Lebensdauer aller Geräte und damit des Abwärmenutzungssystems. In einer bevorzugten Weiterbildung ist dem Luftfiltersystem eine Sensoreinrichtung zur Überwachung des Verschmutzungsgrades des Filters zugeordnet. Mittels der Sensoreinrichtung kann der Filter permanent überwacht werden und bei Überschreitung eines vorgegebenen Verschmutzungsgrades ein Signal, insbesondere eine Warnmeldung, ausgegeben oder eine Information an die Maschinensteuerung der Druckmaschine übermitteln.In a further development of the invention, an air filter system is integrated into the waste heat utilization system. The air filter system contains a filter that cleans the exhaust air emitted by the printing press, in particular by the dryer device, which prevents deposits and thus keeps the efficiency constant. The filter is arranged in such a way that the supplied exhaust air is cleaned before entering the heat pump or heat exchanger in order to remove contamination from dust, printing powder or chemical contamination from paints and varnishes. This means that the downstream devices, in particular the heat pump and heat exchanger, can no longer be contaminated or even destroyed. Furthermore, no complex cleaning of the devices or air ducts has to be carried out. At the same time, the service life of all devices and thus of the waste heat utilization system is increased. In a preferred development, a sensor device for monitoring the degree of contamination of the filter is assigned to the air filter system. By means of the sensor device, the filter can be permanently monitored and, if a predetermined level of contamination is exceeded, a signal, in particular a warning message, can be issued or information can be transmitted to the machine control system of the printing press.
In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung enthält das Abwärmenutzungssystem neben der Wärmepumpe einen Wärmetauscher, der der Wärmepumpe bevorzugt nachgeordnet ist. Durch den Wärmetauscher wird die restliche, nach der Wärmpumpe in der Abluft verbleibende Wärme weiter genutzt, um kältere Frischluft zu erhitzen. Diese erhitzte Frischluft wird für weitere Prozesse, insbesondere als Trocknerluft, eingesetzt. Der Wärmetauscher ist speziell als Kreuzstrom-, als Kreuzgegenstromwärmeüberträger oder als ein Rotationswärmetauscher ausgebildet. Alternativ kann auch eine weitere Wärmepumpe eingesetzt werden.In a further development of the invention, the waste heat utilization system contains a heat exchanger in addition to the heat pump, which is preferably arranged downstream of the heat pump. The heat exchanger further uses the remaining heat remaining in the exhaust air after the heat pump to heat colder fresh air. This heated fresh air is used for further processes, in particular as drying air. The heat exchanger is specially designed as a cross-flow, cross-counterflow heat exchanger or as a rotary heat exchanger. Alternatively, another heat pump can also be used.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist dem Abwärmenutzungssystem eine Mess- und Regeleinrichtung zugeordnet, mittels der die Temperatur der vom Abwärmenutzungssystem erhitzten Frischluft gemessen wird. Je nach gemessener Temperatur wird die Heizleistung der Heizregister eines oder mehrere Trockneraggregate in der Auslage der Druckmaschine geregelt. Bei einer höheren Temperatur der erhitzten Frischluft kann die Leistung der Heizregister über die Mess- und Regeleinrichtung minimiert werden, so dass eine gewünschte Trocknertemperatur stets eingeregelt wird. Der vom Heizregister benötigte Energieverbrauch wird so von der Mess- und Regeleinrichtung minimiert.In a preferred development of the invention, a measuring and control device is assigned to the waste heat utilization system, by means of which the temperature of the fresh air heated by the waste heat utilization system is measured. Depending on the measured temperature, the heating output of the heating registers of one or more dryer units in the delivery of the printing press is regulated. If the temperature of the heated fresh air is higher, the output of the heating registers can be minimized via the measuring and control device, so that a desired dryer temperature is always regulated. The energy consumption required by the heating register is thus minimized by the measuring and control device.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Wärmepumpe mit einem Kältekreislauf der Druckmaschine verbunden. Die Wärmpumpe ist hierbei mit einer Kreislaufumkehr ausgerüstet, so dass mit der Wärmepumpe Kälte erzeugbar ist. Diese Kälte kann für die Druckmaschine oder andere Prozesse genutzt werden, um den Energieverbrauch der Druckmaschine zu senken. Die Kälte wird vorteilhaft in wärmeren Jahreszeiten oder in der Nähe von Heizquellen zur Kühlung oder Klimatisierung von Räumlichkeiten verwendet. Beispielsweise kann im Sommer Kühlwasser erzeugt und die Abwärme über den Verdampfer, der dann als Kondensator betrieben wird, an die Außenluft abgeben werden. Die Kühlleistung ist auch zur Kühlung bestimmter Arbeitsplatzbereiche an der Druckmaschine vorgesehen.In a further preferred development of the invention, the heat pump is connected to a cooling circuit of the printing press. The heat pump is equipped with a circuit reversal so that cold can be generated with the heat pump. This cold can be used for the printing press or other processes in order to reduce the energy consumption of the printing press. The cold is advantageously used in warmer seasons or near heat sources for cooling or air conditioning rooms. For example, cooling water can be generated in summer and the waste heat can be released to the outside air via the evaporator, which is then operated as a condenser. The cooling capacity is also intended for cooling certain work areas on the printing press.
Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen stellen dabei schematisch dar:
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1 : Abwärmenutzungssystem mit einer Wärmepumpe und einem der Wärmepumpe vorgeordneten Luftfilter; -
2 : Abwärmenutzungssystem mit einer Wärmepumpe, einem der Wärmepumpe vorgeordneten Luftfilter und einem zusätzlichen Wärmetauscher; -
3 : Trocknereinrichtung mit vier Trockneraggregaten in der Auslage einer Druckmaschine und Abwärmenutzungssystem gemäß der ersten Figur.
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1 : Waste heat utilization system with a heat pump and an air filter upstream of the heat pump; -
2 : Waste heat utilization system with a heat pump, an air filter upstream of the heat pump and an additional heat exchanger; -
3 : Drying system with four drying units in the delivery of a printing press and waste heat utilization system according to the first figure.
Die
Der Aufbau der Wärmepumpe 2 ist nur schematisch dargestellt, wobei nur der Verdampfer 2.1 und Kondensator 2.2 dargestellt wurden. Der Verdampfer 2.1 entzieht der Umgebung Wärme, hier der Abluft. Der Kondensator 2.2 führt der Umgebung Wärme zu, hier der Frischluft. Die Wärmepumpe 2 benötigt weiterhin einen nicht dargestellten separaten Antrieb zum Antreiben eines zwischen Verdampfer 2.1 und Kondensator 2.2 in einem Kreislauf 2.3 strömenden Mediums. Der Antrieb dient der Zwangskonvektion des zwischen Verdampfer 2.1 und Kondensator 2.2 strömenden Mediums. Das Abwärmenutzungssystem 1 enthält weiterhin ein Luftfiltersystem, welches dem Abluftzufuhrkanal 3.1 zugeordnet ist. Das Luftfiltersystem ist der Wärmepumpe 2 bezüglich der Luftbewegungsrichtung vorgeordnet.The structure of the
Die warme Abluft der Druckmaschine wird vom Abluftzufuhrkanal 3.1 dem Luftfiltersystem zugeleitet und dabei von einer Luftfilteranordnung gereinigt. Das Luftfiltersystem enthält dafür einen Luftfilter 3.5, welcher aus einem einzelnen mechanischen oder chemischen Filter oder aus einer Kombination von mechanischem Filter, z. B. einem Taschenfilter, und chemischem Filter besteht. Als chemischer Filter wird bevorzugt ein Aktivkohlefilter eingesetzt. In einer nicht dargestellten Weiterbildung der Erfindung ist dem Luftfiltersystem eine Sensoreinrichtung zur Kontrolle des Filterzustandes, insbesondere des Verschmutzungsgrades, zugeordnet.The warm exhaust air from the printing machine is fed from the exhaust air supply duct 3.1 to the air filter system and is cleaned by an air filter arrangement. The air filter system contains an air filter 3.5, which consists of a single mechanical or chemical filter or a combination of a mechanical filter, e.g. a pocket filter, and a chemical filter. An activated carbon filter is preferably used as the chemical filter. In a further development of the invention (not shown), the air filter system is assigned a sensor device for monitoring the filter condition, in particular the degree of contamination.
Nach dem Luftfilter 3.5 wird die Abluft vom Abluftzufuhrkanal 3.1 der Wärmepumpe 2, insbesondere dem Verdampfer 2.1 der Wärmepumpe 2, zugeführt, um der Abluft Energie in Form von Wärme zu entziehen. Diese Energie wird mittels der Wärmepumpe 2 intern dem Kondensator 2.2 zugeführt, welcher einen Frischluftstrom des Frischluftzufuhrkanals 3.3 aufwärmt. Der Frischluftstrom kann dabei Luft aus der Umgebung, insbesondere aus der Halle, Außenluft oder auch andere saubere Prozessluft sein. Die durch den Kondensator 2.2 der Wärmepumpe 2 aufgewärmte Luft wird dann vom Frischluftrückfuhrkanal 3.4 zu Prozessen der Druckmaschine geführt.After the air filter 3.5, the exhaust air from the exhaust air supply duct 3.1 is fed to the
Die
Die
Die vom Abwärmenutzungssystem 1 vorerwärmte Luft wird vom Frischluftrückfuhrkanal 3.4 in einer gemeinsamen Leitung den einzelnen Trockneraggregaten in der Auslage zugeführt. Jedem Heizregister 7 ist die vorerwärmte Luft über eine separat steuerbare Zuluftklappe 8 zuführbar, so dass bei deaktiviertem Heizregister 7 auch dessen Luftzufuhr durch die Zuluftklappe 8 abstellbar ist. Über einen dem Heizregister 7 jeweils zugeordneten Zuluftventilator 9 kann die vorerwärmte Luft dem Heizregister 7 zwangsweise zugeführt werden. Weiterhin sind jedem Heizregister 7 vorzugsweise auch ein Abluftventilator 10 und eine Abluftklappe 11 zugeordnet. Die Heizregister 7 sind hier entsprechend separat ansteuerbar. Alternativ könnten auch Gruppen von Heizregistern 7 einem gemeinsamen Zuluft- und/oder Abluftstrang zugeordnet werden.The air preheated by the waste
In Abhängigkeit von der jeweiligen Maschinenkonfiguration werden die Abluftstränge der Heizregister 7 bzw. Trockner über die Abluftklappen 11 an einen gemeinsamen Sammelkanal 12 angeschlossen oder alternativ einzeln dem Abwärmenutzungssystem 1 zugeführt. Bei ungenutzten Trockneraggregaten wird die entsprechende Abluftklappe 11 des Heizregisters 7 geschlossen, so dass keine Luft in den Sammelkanal 12 strömt. Die Abluftklappen 11 aktiver Trockneraggregate werden geöffnet, so dass die warme Abluft der Trockneraggregate durch den Sammelkanal 12 später vorzugsweise im Abluftzufuhrkanal 3.1 vereint zum Abwärmenutzungssystem 1 strömt. Die Strömung der Abluft wird durch Abluftventilatoren 10 aktiv gesteuert. Bevorzugt wird der Volumenstrom der Abluft durch die Abluftventilatoren 10 derart geregelt, dass im Sammelkanal 12 der Abluft ein geringer positiver Differenzdruck zur Umgebung besteht. In einer nicht dargestellten Weiterbildung können auch unterschiedliche Abwärmequellen gleichzeitig genutzt werden. So können verschiedene Wärmequellen der Druckmaschine mit dem Abwärmenutzungssystem 1 verbunden sein. In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung wird die Wärmepumpe 2 des Abwärmenutzungssystems 1 zusätzlich nach der Anzahl der aktiven Heizregister 7 geregelt. Dabei wird der Volumen- und Wärmestrom zum und vom Abwärmenutzungssystem 1 durch entsprechende Aktoren, z. B. Klappen und/oder Ventilatoren, eingestellt.Depending on the respective machine configuration, the exhaust air lines of the heating registers 7 or dryers are connected to a
In einer nicht dargestellten bevorzugten Weiterbildung der Erfindung enthält das Abwärmenutzungssystem 1 eine Mess- und Regeleinrichtung, welche der Wärmepumpe 2 zuordenbar ist. Mit dieser Mess- und Regeleinrichtung werden entsprechende Temperaturwerte der vorgewärmten Frischluft nach der Wärmepumpe 2 erfasst und an die Maschinensteuerung weitergeleitet. Die von der Mess- und Regeleinrichtung gelieferten Temperaturwerte werden von der Maschinensteuerung mit Vorgabewerten, insbesondere mit den an den einzelnen Trockneraggregaten vorgewählten Trocknertemperaturen, verglichen. In Auswertung dieser Daten erfolgt durch die Mess- und Regeleinrichtung eine Beeinflussung des Wärmetauschers 4 und/oder der Wärmepumpe 2 derart, dass die von diesen bereitgestellte Lufttemperatur auf die am jeweiligen Trockneraggregat vorgewählten Trocknertemperaturen optimiert wird. Die Beeinflussung des Wärmetauschers 4 und/oder Wärmepumpe 2 erfolgt durch direktes Steuern oder Regeln dieser, wobei dies alle möglichen Parameter umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann der vom Wärmetauscher 4 und/oder der Wärmepumpe 2 bereitgestellte Volumenstrom zur Optimierung beeinflusst werden. Dies kann durch einen einstellbaren Antrieb des Volumenstromes, durch einstellbare Klappen usw. erfolgen. In Folge der Beeinflussung der Lufttemperatur und/oder des Volumenstromes der Frischluft wird die Heizleistung der Heizregister 7 entsprechend optimiert eingestellt, insbesondere eingeregelt, so dass die vorgewählte Trocknertemperatur in den Trockneraggregaten konstant bleibt. Es erfolgt erfindungsgemäß primär eine Steuerung bzw. Regelung des Abwärmenutzungssystems 1 und sekundär des Heizregisters 7, was einen stets minimalen Energiebedarf der Gesamtmaschine sicherstellt.In a preferred development of the invention (not shown), the waste
Die Steuerung bzw. Regelung der Lufttemperatur kann beispielsweise derart erfolgen: Die vom Abwärmenutzungssystem 1 abgegebene Frischlufttemperatur (Zulufttemperatur zu den Heizregistern 7) wird über einen Temperatursensor der Mess- und Regeleinrichtung erfasst und stellt die zu regelnde Größe dar. In der Wärmepumpe 2 wird anschließend intern die Heizanforderung an die Wärmepumpe 2 eingestellt. Beispielsweise über die Zuheizung des Übertragungsmediums. Dieser lässt sich über ein externes Signal verschieben, welches beispielsweise von der Druckmaschine kommt. Die Maschinensteuerung liefert somit ein Signal für die gewünschte (vorgewählte) Trocknertemperatur an die Wärmepumpe 2 und diese stellt daraufhin den Wert für die gewünschte, der Trocknereinrichtung bereitzustellende Lufttemperatur ein. Werden mehrere Trockneraggregate mit unterschiedlich hohen (vorgewählten) Trocknertemperaturen betrieben, so erfolgt eine automatische Auswahl zwischen den einzelnen Trocknertemperaturen. Hierbei wird der kleinste aller (vorgewählten) Trocknertemperatur-Sollwerte an die Wärmepumpe 2 übergeben. Diese Auswahl erfolgt bevorzugt von der Mess- und Regeleinrichtung. Eine aktive Kühlung der Frischluft durch die Wärmepumpe 2 ist dabei nicht möglich. Sollte die geringste vorgewählte Trocknertemperatur kleiner sein als die geringste von der Wärmepumpe 2 lieferbare Temperatur, wird bei reiner Temperaturregelung die Wärmepumpe 2 in Standby versetzt und es wird nur kalte Frischluft zur Trocknereinrichtung geführt, welcher diese dann mittels der Heizregister 7 auf die vorgewählte Trocknertemperatur erwärmt. Bevorzugt wird aber hier die Volumenstrombeeinflussung hinzugezogen.The control or regulation of the air temperature can be carried out, for example, as follows: The fresh air temperature emitted by the waste heat utilization system 1 (supply air temperature to the heating registers 7) is recorded by a temperature sensor of the measuring and control device and represents the variable to be regulated. In the
Die Steuerung bzw. Regelung des Luftvolumenstromes kann beispielsweise derart erfolgen: Je nachdem welche Trockneraggregate in Betrieb sind werden durch die Maschinensteuerung die entsprechenden Abluftklappen 11 angesteuert, welche die Abluft von der Trocknereinrichtung in den gemeinsamen Sammelkanal 12 führen. Alternativ kann nur eine zu aktivierende Lüftungsklappe dem Abluftzufuhrkanal 3.1 zugeordnet sein, wenn es keinen gemeinsamen Sammelkanal 12 geben sollte. Immer wenn die Abluft des entsprechenden Trockneraggregates in Betrieb ist, wird die dazugehörige Abluftklappe 11 durch die Maschinensteuerung geöffnet. Wird die Heißluft eines Trockneraggregates in Betrieb genommen, wird die entsprechende Zuluftklappe 8 ebenfalls durch die Maschinensteuerung geöffnet.The control or regulation of the air volume flow can be carried out, for example, as follows: Depending on which dryer units are in operation, the machine control system controls the corresponding exhaust air flaps 11, which lead the exhaust air from the dryer device into the common collecting
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, an mindestens einem bevorzugt aber jedem Trockneraggregat eine zweite Zuluftklappe 13 anzuordnen, welche von der Maschinensteuerung gesteuert wird. Je nachdem wie der Drucker die Parameter einstellt ist diese zweite Zuluftklappe 13 entweder zu (Zuluft für entsprechendes Heizregister 7 ausschließlich von der Wärmepumpe 2 oder Trockneraggregat ist inaktiv) oder, bevorzugt graduell, geöffnet (Heizregister 7 bezieht anteilig Umgebungsluft wenn die vorgewählte Trocknertemperatur kleiner als die Zulufttemperatur der Wärmepumpe 2 ist). Durch diese Steuerung bzw. Regelung ist es möglich, alle Trockneraggregate individuell mit der benötigten Temperatur zu versorgen. Dies steht im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik, bei dem jeder Trockner die gleiche Menge an Luft und Wärme bekommt, egal ob er sie braucht oder nicht. In dieser Weiterbildung können der Wärmetauscher 4 und/oder die Wärmepumpe 2 auch die maximale vorgewählte Trocknertemperatur liefern, wobei durch Zufuhr von kalter Umgebungsluft die jeweils am Trockneraggregat gewünschte Temperatur durch die zweite Zuluftklappe 13 eingestellt wird.In a further development, a second
Zur Wirkungsweise: Erfindungsgemäß kann jedes Trockneraggregat individuell mit Wärme versorgen werden. Beispielsweise kann die Wärmepumpe 2 eine Lufttemperatur zwischen 40°C und 70 °C zur Verfügung stellen. Dabei kann die Trocknereinrichtung auftragsspezifisch mit einer Mehrzahl vorgewählter Trocknertemperaturen betrieben werden. Werden drei Trockneraggregate mit 30 °C, 40 °C und 60 °C betrieben, regelt die Maschinensteuerung die Wärmepumpe 2 beispielsweise auf 40 °C. Das heißt, dass dem ersten Trockneraggregat Umgebungsluft zugemischt wird, das zweite Trockneraggregat ausschließlich Zuluft der Wärmepumpe 2 nutzt und im dritten Trockneraggregat das Heizregister 7 die Zuluft der Wärmepumpe um weitere 20 °C erhitzen muss. Durch die erfindungsgemäße Steuerung bzw. Regelung der Lufttemperatur bzw. des Volumenstromes wird damit der Energiebedarf des Gesamtsystems optimiert, d. h. minimiert.How it works: According to the invention, each dryer unit can be individually supplied with heat. For example, the
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- AbwärmenutzungssystemWaste heat utilization system
- 22
- WärmepumpeHeat pump
- 2.12.1
- VerdampferEvaporator
- 2.22.2
- Kondensatorcapacitor
- 2.32.3
- KreislaufCycle
- 3.13.1
- AbluftzufuhrkanalExhaust air supply duct
- 3.23.2
- FortluftkanalExhaust air duct
- 3.33.3
- FrischluftzufuhrkanalFresh air supply duct
- 3.43.4
- FrischluftrückfuhrkanalFresh air return duct
- 3.53.5
- LuftfilterAir filter
- 44
- WärmetauscherHeat exchanger
- 55
- MischklappeMixing flap
- 66
- AuslagetrocknerDisplay dryer
- 77
- HeizregisterHeating register
- 88
- ZuluftklappeSupply air flap
- 99
- ZuluftventilatorSupply air fan
- 1010
- AbluftventilatorExhaust fan
- 1111
- AbluftklappeExhaust air flap
- 1212
- SammelkanalCollecting channel
- 1313
- zweite Zuluftklappesecond supply air flap
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20006483U1 (en) * | 2000-04-07 | 2000-07-20 | MAN Roland Druckmaschinen AG, 63075 Offenbach | Control for the dryer of a printing machine |
| DE20008740U1 (en) | 2000-05-17 | 2000-08-24 | Platsch, Hans G., 70565 Stuttgart | Hot air drying device |
| DE10038802A1 (en) * | 2000-03-16 | 2001-09-20 | Becker Kg Gebr | Printing press heat utilization process involves taking cooling air for vacuum pumps or compressors into circuit and cooling heated air in heat exchanger |
| DE10038801A1 (en) | 2000-08-09 | 2002-02-21 | Fischer Artur Werke Gmbh | Injection-securable anchor |
| DE102004048857A1 (en) * | 2003-10-27 | 2005-05-25 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Process for utilizing warm air from a printing device comprises feeding the air to a drier of a printing machine for processing print material |
| DE102007056899A1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-12 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Drying method e.g. for printed or varnished sheets in printing press, involves sheets heated to temperature higher than ambient temperature before sheets enter dryer |
| DE102008042122A1 (en) | 2007-10-11 | 2009-04-23 | Manroland Ag | Thermo-air drying device and method for accomplishing the drying of a printing material |
| DE102009029430A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-09-16 | Manroland Ag | Method and device for using waste heat generated in a printing device |
| DE102011084817A1 (en) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | Koenig & Bauer Aktiengesellschaft | Dryer for use in printing machine, has waste heat recovery system including air filter i.e. mechanical and/or chemical filter, and optical sensor device permanent or periodically monitoring air filter |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10038802A1 (en) * | 2000-03-16 | 2001-09-20 | Becker Kg Gebr | Printing press heat utilization process involves taking cooling air for vacuum pumps or compressors into circuit and cooling heated air in heat exchanger |
| DE20006483U1 (en) * | 2000-04-07 | 2000-07-20 | MAN Roland Druckmaschinen AG, 63075 Offenbach | Control for the dryer of a printing machine |
| DE20008740U1 (en) | 2000-05-17 | 2000-08-24 | Platsch, Hans G., 70565 Stuttgart | Hot air drying device |
| DE10038801A1 (en) | 2000-08-09 | 2002-02-21 | Fischer Artur Werke Gmbh | Injection-securable anchor |
| DE102004048857A1 (en) * | 2003-10-27 | 2005-05-25 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Process for utilizing warm air from a printing device comprises feeding the air to a drier of a printing machine for processing print material |
| DE102007056899A1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-12 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Drying method e.g. for printed or varnished sheets in printing press, involves sheets heated to temperature higher than ambient temperature before sheets enter dryer |
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