DE2541613A1 - Verfahren und vorrichtung zur entfettung und/oder reinigung von metallspaenen, schuettguetern, kleinteilen o.dgl. - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Entfettung
• und/oder Reinigung von Metallspänen, Schüttgütern; Kleinteilen o,dgl.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfettung und/oder Reinigung von Metallspänen, Schüttgütern, Kleinteilen o.dgl, in flüssigen Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffen (Frigenen), bei dem das Gut zunächst mit dem flüssigen Reinigungsmittel gewaschen wird und danach das Reinigungsmittel vom Gut durch einen Trocknungsschritt entfernt wird. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine für die Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung, Als Reinigungsmittel kommen zwar im wesentlichen nur Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe infrage. Es können aber auch andere Mittel mit ähnlichen physikalischen oder chemischen Eigenschaften Verwendung finden, Es wurde bereits vorgeschlagen, das Gut in einer Waschtrommel mit einer darin angeordneten Schnecke zu waschen und danach auf einer horizontalen beheizten Fläche zu trocknen, auf der es mit Hilfe eines Stegförderbandes kontinuierlich weitergefördert wird, An diesem Verfahren ist nachteilig, daß zum einen die Waschtrommel kapazitätsmäßig nur mit großem technischen und finanziellen Aufwand erweitert werden kann und daß zum anderen der durch Abrieb verursachte Verschleiß auf der horizontalen Trocknungsfläche nicht vernachlässigbar ist, so daß die Betriebskosten dieser Anlage insgesamt relativ hoch sind.
• Weiterhin wurde bereits vorgeschlagen, das Gut aus einem mit Waschflüssigkeit gefüllten Becken mit Hilfe eines Schneckenextraktors auf einer geneigten Bahn herauszufördern und anschließend einem oder mehreren Wendelwuchtförderern zur Trocknung zuzuführen. Da die sich vom Gut lösenden Reinigungsmitteldämpfe schwerer als Luft sind, strömen sie im Wendelwuchtförderer von oben nach unten. Die Wendelwuchtförderer werden deshalb zur Erzielung einer guten Trocknung von unten nach oben vom Gut durchströat, damit der Gutstrom und der Reinigungsmitteldampfstrom einander entgegengerichtet sind. Nach dem Durchströmen des Wendelwuchtförderers wird das Gut zur Entfernung des Waschmittels nochmals in heißem Wasser gewaschen, und zwar in der bereits beschriebenen Weise in einem Becken mit Hilfe eines Schneckenextraktors. In dieser Phase muß das Gut also nochmals aufwärts gefördert werden und - falls Wasserfeuchtigkeit nicht erwünscht ist - nochmals einem Trocknungsvorgang unterworfen werden, Hierzu sind erhebliche Energiekosten aufzuwenden, da nicht nur das Wasser sondern auch das Gut selbst erwärmt wird. Außerdem sind für die ständige Wiederaufbereitung des Waschwassers hohe Investitionskosten und Betriebskosten erforderlich. Bei diesem bereits vorgeschlagenen Verfahren wird also das Gut sowohl während des zweimaligen Waschens als auch während der Trocknung um eine beträchtliche Höhe von unten nach oben geförderte was zusätzlich -insbesondere bei Durchsätzen von bis zu 100 Tonnen Gut pro Stunde - erhebliche Betriebskosten verursacht. Außerdem ist die Unterbringung der Vibrationseinrichtungen für die Wendelwuchtförderer (AntrieDsmotoren, Gewichte) im Reinigungsmitteldampf kritisch und erfordert besonders aufwendige Maßnahmen zum Schutz dieser Einrichtungen vor den agressiven Chlor-Fluor-Kohlenwasserstoffdämpfen, Schließlich baut die Anlage sehr hoch, was vom betriebswirtschaftlichen Standpunkt (große Außenflächen) ebenfalls nachteilig ist.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Entfettung und/oder Reinigung von Metallspänen> Schüttgütern, Kleinteilen o.dgl. in flüssigem Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffen (Frigenen), bei dem das Gut zunächst mit dem flüssigen Reinigungsmittel gewaschen wird und danach das Reinigungsmittel vom Gut durch einen Trocknungsschritt entfernt wird, sowie eine für die Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben, deren Betrieb wesentlich wirtschaftlicher ist, und zwar insbesondere im Hinblick auf große Durchsatzmengen.
• Erfindungsgemäß wird diese Auttabe dadurch gelöst, da3 das Gut in an sich bekannter Weise in einem mit Reinungsmittel gefüllten Becken eingeweicht und aus diesem Becken auf einer geneigten Bahn mit Hilfe einer Fördereinrichtung abgezogen wird, wobei es auf dieser Bahn im gegenstrom nochmals mit Reinigungsmittel behandelt wird, und daß das uut danach einem Trockner zugeführt wird, den es von oben nach unten durchströmt.
• Bei diesem Verfahren braucht das Sut nur einmal aufwärts gefördert werden, da der Trockner von oben nach unten durchströmt wird, was im wesentlichen mittels Schwerkraft bewirkt werden kann. Hohe Energiekosten entstehen nicht. Die Unterbringung von Antriebseinrichtungen in den agressiven Reinigungsmitteldämpfen entfällt.
• Die gesamte Anlage kann äu3erst kompakt ausgeführt werden. Obwohl bei diesem Verfahren der Gutstrom und der Reinigungsmitteldawpfstrom gleichgerichtet sind, lassen sich überraschenderweise ohne besonderen Aufwand die gewünschten Trockenheitsgrade erzielen, so daS sogar auf den nachfolgenden Waschvorgang in Wasser mit allen auf wendig-en Zusatzeinrichtungen verzichtet werden kann.
• Schließlich lassen sich das Becken und die das Gut daraus abziehenden F ördereinrichtungen in einfacher Weise beliebigen Durchsätzen anpassen.
• Im Rahmen der Erfindung kann es vorteilhaft sein, das im Becken befindliche Reinigungsmittel-Jut-Gemisch mit Ultraschall zu behandeln. Eine besonders gute Trennung von Ölen bzw. Fetten oder auch von Wasser vom Gut kann dadurch erzielt werden. Das mit dem Reinigungsmittel nicht mischbare Wasser wird sich an der Oberfläche sammeln und kann von dort abg ç umpt werden. Auch durch jede andere Art intensiver Verwirbelung von Wut und Waschmittel kann dieses Ziel erreicht werden.
• Die Beseitigung einer Wasserfeuchtigkeit vom Gut kann auch dadurch erfolgen, daß das bereits im - vorzugsweise beheizten - Trockner befindliche Gut nochmals mit einer geringen Menge Reinigungsmittel besprüht wird.
• Dieser dem Ziel der Entfernung des Reinigungsmittels zunächst widersprechende Schritt hat den Vorteil, daß infolge der sich ausbildenden H20-Dampf- und Frigen-Dampfgemisches der HZO-Dampf mitgerissen und somit vom Gut entfernt wird. Es ist zweckmäßig) den überwiegenden Teil oder gar das gesamte Reinigungsmittel im Bereich der geneigten Abzugsbahn zuzuführen. Dadurch entsteht auf dieser Bahn ein starker Reinigungsmittelgegenstrom, so daß das anhaftende Öl in besonders guter Weise beseitigt wird. Der das Gut anschließend behandelnde Trockner wird dadurch weniger belastet.
• Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens umfaßt insbesondere ein Reinigungsmittelbecken, eine Fördereinrichtung zum Abzug des Gutes aus dem Becken und einen vom Gut von oben nach unten durchströmten Trockner. Außerdem müssen weitere Fördermittel für das Gut, Waschmittelregenerierungseinrichtungen, Energieversorgungseinrichtungen und Luftaufbereitungsanlagen vorgesehen sein.
• Zur Versorgung einer vorzugsweise als Verdampfer-Kondensator ausgebildeten Reinigungsmittelregenerierungsanlage und gegebenenfalls eines im Trockner befindlichen Kondensators mit Heiz- und Kühlmedien dient zweckmäßig eine Wärmepumpe. Der Kompressor dieser Wärmepumpe wird in besonders vorteilhafter Weise mit dem Teil des flüssigen Reinigungsmittels gekühlt, das dem Gut im Bereich der geneigten Abzugsbahn zugeführt wird. Einerseits wird dadurch über das Reinigungsmittel das Gut zur Vorbereitung des Trocknungsvorganges vorgewärmt, so daß der Energieverbrauch im vorzugsweise beheizten Trockner kleingehalten werden kann. Andererseits kann dadurch ein besonderer Kühlkreislauf für die Wärmepumpe entfallen 7 so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt derart betrieben werden kann, daß im wesentlichen nur Kosten für elektrischen Strom entstehen.
• Nach einer weiteren, im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaften Maßnahme können zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Anlage die im Kältekreislauf der Wärmepumpe stattfindenden Verdampfungen und Kondensat ionen direkt in die Anlage verlegt werden, und zwar an die Stelle, wo Wärme oder Kälte benötigt wird. Diese Maßnahme hat mehrere Vorteile zur Folge. Da die Zwischenschaltung eines Trägermediums entfallen kann, können Wärme- bzw.Kälteverluste niedrig gehalten werden. Die Betriebstemperaturen selbst sind deshalb höher bzw. niedriger, und zwar bei gleichem Energieaufwand, Eine höhere Heiztemperatur hat aber z.B. den Vorteil, daß im Verdampfer-Kondensator eine bessere Ausdampfung des Reinigungsmittels erzielt werden kann. Dadurch wird die Belastung eines vorzugsweise dem Verdampfer-Kondensator nachgeschalteten Vakuumverdampfers, der die Abscheidung der noch im Öl befindlichen Reinigungsmittelreste bewirkt, wesentlich geringer. Auch die danach erfolgende

  LuftauStoilungZkann

  wegen des geringen Dampfanfalls sauberer gestaltet werden, so daß sowohl Reinigungsmittelverluste als auch Störungen der Umwelt durch Reinigungsmitteldämpfe nahezu nicht mehr auftreten.
• Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert werden. Gleichzeitig mit der Beschreibung

  sol < uch

  die Funktionsweise des Ausführungsbeispieles und deren Vorteile erklärt werden.
• Das zu entfettende bzw. zu reinigende Produkt befindet sich zunächst in dem mit 1 bezeichneten Aufgabebunker. Von dort gelangt es mittels einer Abzugsschnecke 2 in das mit dem Reinigungsmittel gefüllte Becken 3. Innerhalb dieses Beckens 3 befindet sich eine nicht dargestellte Einrichtung zur intensiven Durchmischung des Gutes mit dem Reinigungsmittel. Diese kann zum Beispiel von einer Ultraschallerzeugungsanlage gebildet werden. Während des Mischvorganges erfolgt ein intensiver Kontakt des Reinigungsmittels mit dem Gut. Auch gegebenenfalls klumpig zusammenhängendes Gut löst sich in dieser Phase. Für schwieriges Material können gegebenenfalls an sich bekannte Zerkleinerungs- oder Mischgeräte vorgeschaltet werden.
• Aus dem Becken 3 wird das Gut über eine geneigte Bahn 4 mit Hilfe einer aus Übersichtlichkeitsgründen ebenfalls nicht dargestellten Fördereinrichtung abgezogen.
• Als Fördereinrichtung kann z.B. ein Kratzer-Förderer, eine Schnecke oder ein ähnlicher Förderer Verwendung finden, Das vom Gut abtropfende Waschmittel fließt wegen der Neigung der Bahn 4 in das Becken 3 zurück.
• Die Zufuhr des Waschmittels aus einem Waschmittelvorratsbehälter 5 erfolgt an zwei Stellen; Zum einen über die Leitung 6 in das Becken 3 und zum anderen über die Leitungen 7 und 8 zur Abzugsbahn 4, Es kann auch ausschließlich im Bereich der geneigten Bahn zugeführt werden. Von dort läuft das eingespeiste Reinigungsmittel zurück in das Becken 3 und wäscht das Gut im Gegenstrom. In die Zuführungsleitungen 7 und 8 ist der 4ghlkreislauf des Kompressors 9 einer Wärmepumpe 10 zur Vorwär'mung des Reinigungsmittels eingeschaltet.
• Das geschieht zweckmäßig über einen Reinigungsmittel-Wasser-Wärmetauscher, da das Reinigungsmittel nicht direkt in den Kompressor geleitet werden kann.
• Von der Abzugsbahn 4 gelangt das Waschgut in den vorzugsweise als Vertikaltrockner (Schachttrockner, Tellertrockner, Kaskadentrockner o.dgl.) ausgebildeten, von oben nach unten vom Gut durchströmten Trockner 11, in dessen unterem Bereich der Kondensator 12 zur Kondensation der Reinigungsmitteldämpfe untergebracht ist. Zur Beschleunigung der Trocknung sind die Trocknungsflächen des Trockners zweckmäßig in an sich bekannter Weise beheizt. Zusätzlich kann noch eine (nicht dargestellte) Sprühvorrichtung vorgesehen sein, mit der das Gut nochmals geringfügig mit Reinigungsmittel besprüht wird, um auch Wasserfeuchtigkeiten besser entfernen zu können. Die Zufuhr des zur Besprühung bestimmten Reinigungsmittels zum Trockner erfolgt über die Leitung 11 a. Unterhalb des Trockners wird das Gut z.B. mit Hilfe einer Abzugsschnecke 13 entfernt und den weiteren gewünschten Plätzen zugeführt.
• Das insbesondere mit Ölen oder Fetten beladene Reinigungsmittel wird kontinuierlich über die Leitung 14 aus dem Becken 3 abgezogen und zur Regenerierung dem Verdampfer-Kondensator 15 zugeführt. Dieser kann zeB.
• in Einblock-Bauweise ausgeführt sein, d.h., sowohl das Verdampfen als auch das Kondensieren des Reinigungsmittels finden in einer Kammer statt. Zur Verhinderung des Übergang es von Metallteilen ist der Leitung 1 4 zweckmäßig ein mechanischer oder/und ein Magnetfilter 16 vorgelagert, Im Verdampfer-Kondensator 15 erfolgt durch ständiges Verdampfen und Kondensieren des Reinigungsmittels eine Trennung von den darin enthaltenen Ölen. Das saubere Reinigungsmittel wird dem Vorratsbehälter 5 zugeführt.
• Das Ölkonzentrat sammelt sich zunächst im Bereich des Bodens des Verdampfer-Kondensatorst5. Je größer die Ölkonzentration in dem Öl-Reinigung smittel-U emisch wird) desto höher steigt die Siedetemperatur dieses Semisches an.Mit Hilfe eines Temperaturfühlers und eines davon gesteuerten Ventils 17 in der Leitung 18 kann das Öl deshalb diskontinuierlich abgezogen und einem weiteren Verdampfer 1s zugeführt werden. In diesem Verdampfer kann z.B, mit Hilfe der Vakuumpumpe 20 über die Leitung 21 ein Vakuum erzeugt werden so daß das restliche, noch im Öl befindliche Reinigungsmittel in Form von Dampf entzogen werden kann. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß es ohne komplizierte Regelungen (Menge u. dgl. ) auskommt und mit einem Behält er und einer Vakuumpumpe in einf achster Weise ausgeführt werden kann.
• Während dieser VakuumbehandluE befindet sich das Öl zweckmäßig in beheizten Flachschalen (nicht dargestellt), so daß eine möglichst große Oberfläche vorhanden ist.
• Das endgültig vom Reinigungsmittel befreite Öl wird danach über die Leitung 22 dem Ölbunker 23 zugeführt. Die Reinigungsmitteldämpfe gelangen in einen Dampfsammler 24 und von dort aus über die Leitung 25 in eine Luftaufbereitungsanlage 26, die z.B. einen Kompressor und einen Kondensator umfaßt, Die gereinigte Luft gelangt ins Freie. Das kondensierte Reinigungsmittel kann z.B. dem Vorratsbehälter 5 zugeführt werden.
• Mit 10 ist die bereits erwähnte Wärmepumpe bezeichnet.
• Sie versorgt über die Leitungen 27 den Verdampfer-Kondensator 15 mit Heiz- bzw. Kühlmedien. Außerdem ist der Kondensator 12 im Trockner 11 über die Leitungen 28 an die Wärmepumpe 10 angeschlossen. Gegebenenfalls können auch die beheizten Trockenflächen im Trockner 11 von der Wärmepumpe 10 mit einem Heizmedium versorgt werden. Eine andere Art Beheizung im Trockner z.B. durch Strahlung o.dgl. ist natürlich auch möglich.
• Alle Kammern der beschriebenen Anlage, in denen Reinigungsmittel abdampfen können, sind zweckmäßig möglichst gasdicht ausgebildet. Um ein Entweichen der Reinigungsmitteldämpfe ins Freie zu verhindern, wird zweckmäßig in allen diesen Kammern ein geringer Unterdruck aufrechterhalten. Das kann z.B. mit Hilfe des in der Luftaufbereitungsanlage 26 eingebauten Kompressors geschehen, dessen Saugseite beim dargestellten Ausführungsbeispiel über den Dampf-Sammler 24 an die Leitungen 29 und 30 angeschlossen ist. Diese führen zum Becken 3 bzw. zur letzten Abzugsschnecke 13 und halten in diesen und den dazwischen liegenden Teilen der Anlage den gewünschten geringen Unterdruck aufrecht. Die abgesaugten Dampfgemische aus Luft und Reinigungsmittel werden in der bereits beschriebenen Weise aufbereitet, so daß Störungen der Umwelt nicht eintreten.

Claims (15)

1. Ansprüche 1) Verfahren zur Entfettung und/oder Reinigung von Metallspänen, Schüttgütern, Kleinteilen o.dgl. in flüssigem Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffen (Frigenen), bei dem das Gut zunächst mit dem flüssigen Reinigungsmittel gewaschen wird und danach das Reinigungsmittel vom Gut durch einen Trocknungsschritt entfernt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gut in an sich bekannter Weise in einem mit Reinigungsmittel gefüllten Becken (3) eingeweicht und aus diesem Becken auf einer geneigten Bahn (4) mit Hilfe einer Fördereinrichtung abgezogen wird, wobei es auf dieser Bahn im Gegenstrom nochmals mit Reinigungsmittel behandelt wird, und daß das Gut danach einem Trockner (11), zugeführt wird, den es von oben nach unten durchströmt.
2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das im Becken (3) befindliche Gemisch von Gut und Reinigungsmittel mit Ultraschall behandelt wird.
3. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß dem Becken (3) und der Abzugsbahn (4) oder nur der Abzugsbahn ständig Reinigungsmittel zugeführt wird und daß das kontinuierlich aus dem Becken (3) abgezogene, mit dl beladene Reinigungsmittel in einem Verdampfer-Kondensator (15) regeneriert wird.
4. 4) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das im Verdampfer-Kondensator vom Reinigungsmittel getrennte dl in einem Vakuumverdampfer (19) nachbehandelt wird.
5. 5) Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß das im Verdampfer-Kondensator (15) sich sammelnde O1 über ein temperaturgesteuertes Ventil (17) diskontinuierlich dem Vakuumverdampfer (19) zugeführt wird.
6. 6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gut im vorzugsweise beheizten Trockner (11) nochmals mit einer geringen Menge Reinigungsmittel besprüht wird.
7. 7) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß sie ein Becken (3) für das flüssige Reinigungsmittel, eine Fördereinrichtung zum Abzug des Gutes aus diesen Becken auf einer geneigten Bahn (4) und einen vom Gut von oben nach unten durchströmten Trockner (11) umfaßt.
8. 8) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß zur Regenerierung des Reinigungsmittels ein Verdampfer-Kondensator (15) vorgesehen ist.
9. 9) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß dem Verdampfer-Kondensator (15) ein Vakuumverdampfer (19) für das abgetrennte bl nachgeordnet ist.
10. 10) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Versorgung des Verdampfer-Kondensators (15) und auch eines im Trockner (11) angeordneten Kondensators (12) mit einem Heiz- bzw. Kühlmedium eine Wärmepumpe (10) vorgesehen ist.
11. 11) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Kompressor der Wärmepumpegvorzugsweise über einen Wärmetauscher - mit dem der geneigten Abzugsbahn (4) zugeführten Reinigungsmittel gekühlt wird.
12. 12) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die im Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe (10) stattfindenden Verdampfungen und Kondensat ionen innerhalb der Anlage angeordnet sind, und zwar an den Stellen, wo Wärme oder Kälte benötigt wird.
13. 13) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Waschen, Trocknen und Fördern des Gutes in mindestens einer gasdicht ausgebildeten Kammer erfolgt und daß diese Kammer zur Aufrechterhaltung eines geringen Unterdruckes darin an die Saugseite des Kompressors einer Luftaufbereitungsanlage (26) angeschlossen ist,
14. 14) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch g e k e n z e i c h n e t, daß zum Abzug des Gutes aus dem Becken (3) ein Kettenförderer, Kratzförderer, Schneckenförderer o.dgl. vorgesehen ist.
15. 15) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Trockner (11) als Vertikaltrockner, vorzugsweise als Wendel-, Teller- oder Kaskadentrockner, ausgebildet ist.