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Anlage zum automatischen Destillieren von
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Lösungsmittel oder dgl. in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Reinigen
von Textilien mit Lösungsmittel.
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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Destillieranlagen,und sie
ist insbesondere auf eine automatische Destillieranlage gerichtet, die mit einer
Vorrichtung arbeitsmäßig verbunden ist, welche für Reinigung von Textilmaterialien
mit Lösungsmittel verwendet wird.
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Bei der Herstellung verschiedener Arten von Textilmaterialien ist
es übliche Praxis, das Material während
der Herstellung wenigstens
einmal zu reinigen, um verschiedene Verunreinigungen zu beseitigen. Eine besondere
Verunreinigung ist Ö1, welches oftmals den Fasern absichtlich zugegeben wird, um
Reibung zu verringern. Das Ö1 muß selbstverständlich nach Bildung der Textilbahn,
beispielsweise durch Weben, Wirken oder Stricken, entfernt werden, damit andere
Behandlungen an der Textilbahn ausgeführt werden können, beispielsweise Färben,
Bedrucken oder dergl. Ein übliches Verfahren zum Entfernen von U1 und anderen Verunreinigungen
besteht darin, die Textilbahn einem Reinigungsverfahren zu unterwerfen, in welchem
ein Trockenreinigungslösungsmittel verwendet wird, wobei das Lösungsmittel gegen
die Textilbahn gesprüht oder gespritzt wird, oder die Textilbahn in einem das Lösungsmittel
enthaltenden Behälter "gebadet" wird. Unabhängig von der Art und Weise, in welcher
das Lösungsmittel mit der Textilbahn in Berührung gebracht wird, wird das verschmutzte
Lösungsmittel gewöhnlich wiedergewonnen und für Wiederverwendung destilliert. Destillieranlagen
dieser Art weisen bisher einzelne Behälter bzw. Destillierbehälter und Kondensatoren
auf, und diese Anlagen werden allgemein von Hand betätigt.
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Ein Zweck der Erfindung ist es, eine Destillieranlage zur Verwendung
mit Lösungsmittelreinigungsmaschinen zu schaffen. Ein anderer Zweck der Erfindung
besteht darin, eine automatische Destillieranlage für Lösungsmittelreinigungsmaschinen
zu schaffen, wobei die Anlage eine große Arbeitskapazität hat,und verschmutztes
Lösungsmittel mit hohem Wirkungsgrad in sauberes Lösungsmittel umwandeln kann.
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Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine automatische Destillieranlage
zur Verwendung mit einer Vorrichtung, die zum Reinigen von Textilmaterialien
mit
Lösungsmittel verwendet wird. Die Anlage umfaßt eine Mehrzahl von Destillierbehältern,
einen Kondensator für jeden Destillierbehälter, einen Wasserseparator für jeden
Kondensator, getrennte Behälter zum zeitweiligen Lagern verschmutzten Lösungsmittels
und sauberen Lösungsmittels, automatisch und fernbetätigte Pumpen und Ventile, die
in Leitungen vorgesehen sind, welche die Destillierbehälter, die Kondensatoren,
die Separatoren und die Lösungsmittelbehälter miteinander verbinden, sowie eine
Zeitgebersteuereinrichtung, die mit den Pumpen und Ventilen arbeitsmäßig verbunden
ist, um die Destillierbehälter, die Ventile und die Pumpen in einer vorbestimmten
Folge in Übereinstimmung mit vorbestimmten Bedingungen zu betätigen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise
erläutert: Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm einer Destillieranlage gemäß der
Erfindung.
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Fig. 2 ist ein schematisches Stromkreisdiagramm einer Steuerung für
die Anlage gemäß Fig. 1 zur Betätigung der verschiedenen Teile.
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In Fig. 1 ist eine Lösungsmittelreinigungsvorrichtung 1o derjenigen
Art angedeutet, wie sie in den US-PS 3 7o1 269, 3 643 475 oder 3 64o o90 beschrieben
ist und in der eine laufende Bahn 12 gereinigt wird, beispielsweise dadurch, daß
Lösungsmittelstrahlen 14 über die Fläche der Bahn 12 gesprüht oder gespritzt werden.
Zusätzlich zu den Lösungsmittelstrahlen 14 kann ein Behälter mit Lösungsmittel verwendet
werden, in den und aus dem die Bahn 12 geführt werden kann, um die Reinigungswirkung
zu unterstützen bzw.
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zu verstärken. Es können verschiedene Arten von handelsüblichen Lösungsmitteln
verwendet werden. Die Bahn 12 kann
typisch 5 % ö1 enthalten und
mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 m/min vorbewegt werden, wobei dann etwa 4o
Liter tlo Ballonen) bl je Stunde entfernt werden können. Das von der Bahn 12 durch
die Reinigungswirkung entfernte b1 wird in das Lösungsmittel eingemischt ,und das
verschmutzte Lösungsmittel wird aus der Reinigungsmaschine 1o durch eine Leitung
16 hindurch entfernt und an einen das verschmutzte Lösungsmittel aufnehmenden Behälter
18 abgegeben. Dieser Aufnahmebehälter 18 ist mit einem Druckschalter 20 und mit
einer Leitung 22 versehen, die mit einer Oberführungspumpe 24 verbunden ist, die
ihrerseits über eine Leitung 26 mit einem Behälter 28 für verschmutztes Lösungsmittel
verbunden ist, der typisch eine Kapazität von etwa 4.ooo Liter (1.ovo Gallonen)
hat. Die Oberfiihrungspumpe 24 ist mit dem Druckschalter 20 arbeitsmäßig verbunden,
der die Oberfthrungspumpe 24 anschaltet, wenn das verschmutzte Lösungsmittel in
dem Behälter 18 eine vorbestimmte maximale Füllhöhe erreicht, und er schaltet die
Pumpe 24 ab, wenn die Flüssigkeitshöhe in dem Behälter 18 auf einen vorbestimmten
minimalen Wert fällt. Der Behälter 28 für verschmutztes Lösungsmittel ist über Leitungen
30 und 32 mit einem Destillierbehälter Nr. 1 und einem Destillierbehälter Nr. 2
verbunden, und diese beiden Destillierbehälter haben typisch eine Kapazität von
etwa 3.200 Liter/Stunde (800 C-allonen/Stunde). Die Destillierbehälter Nr. 1 und
2 werden für regelmäßiges Destillieren verwendet, und beide Behälter sind über eine
Leitung 34 mit einem verhältnismäßig kleinen Behälter 36 zur Aufnahme sauberen Lösungsmittels
verbunden, wobei dieser Behälter 36 typisch eine Kapazität von etwa 600 Litern (1So
Ballonen) hat. Der Behälter 36 kann sauberes Lösungsmittel an den Destillierbehalter
Nr. 1 und/oder den Destillierbehälter Nr. 2 im
Falle einer Verschmutzung
abgeben.
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Ein Destillierbehälter Nr. 3 ist mit der Abzugsleitung 38 des Destillierbehälters
1 und mit der Abzugsleitung 4o des Destillierbehälters 2 verbunden, und die Abzugsleitungen
38, 40 führen zu einer gemeinsamen Oberführungspumpe 42, welche über eine Leitung
44 an den Destillierbehälter Nr. 3 liefert. Der Destillierbehälter Nr. 3 wird hauptsächlich
zum Auskochen verwendet, wodurch angesammelte Öle periodisch abgezogen werden. Der
Destillierbehälter Nr. 3 wird vom Destillierbehälter Nr. 1 oder vom Destillierbehälter
Nr. 2 mittels der Oberführungspumpe 42 gespeist, die typisch eine Kapazität von
etwa 200 Liter/Minute (50 Gallonen/Minute) hat. Der Destillierbehälter Nr. 3 ist
über eine Leitung 46 mit einer Schlammpumpe 48 verbunden, die typisch eine Zahnradpumpe
ist mit einer Kapazität von etwa 112 Liter/Minute (28 Gallonen/Minute), um Schlamm
und bl zu einem Abfallbehälter abzugeben.
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Die Destillierbehälter Nr. 1 und 2 sind mit drei Druckschaltern 50,
52 und 54 versehen, die jeweils als Hochdruckschalter, Niederdrucks chalter und
Mitteldruckschalter dienen. Der Destillierbehälter Nr. 3 ist lediglich mit einem
Hochdruckschalter 51 und einem Niederdruckschalter 53 ausgerüstet. Die genannten
Druckschalter 50 bis 54 haltendie Flüssigkeitshöhe in jedem Destillierbehälter aufrecht.
Die Funktion der Schalter 50 bis 54 wird bei der Beschreibung der Arbeitsweise der
Anlage vollständiger beschrieben. Jeder Destillierbehälter ist weiterhin zum Erhitzen
des Lösungsmittels auf Destilliertemperaturen mit Dampfheizschlangen versehen, die
in geeigneter Weise ventilgesteuert sind.
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Jeder der Destillierbehälter ist über eine Verbindungsleitung
56,
58 bzw. 60 mit einem zugeordneten Kondensator Nr. 1, Nr. 2 bzw. Nr. 3 verbunden,
in denen von den Destillierbehältern kommender Lösungsmiteldampf zu flüssiger Form
kondensiert wird. Das Kondensat von jedem der Kondensatoren fließt zuerst durch
einen Lösungsmittelkühler 62,64 bzw. 66 und dann durch einen Wasserseparator Nr.
1, Nr. 2 bzw. Nr. 3.
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Die Wasserseparatoren Nr. 1 und 2 erhalten sauberes Lösungsmittel
von dem Kühler 62 bzw. 64, und sie geben sauberes Lösungsmittel über eine Leitung
68 bzw. 70 an den Behälter 36 ab. Die Wasserseparatoren Nr. 1 und 2 sind jeweils
mit einem Thermostat 72 bzw. 74 versehen, und diese können die Dampfzufuhr zu dem
zugeordneten Destillierbehälter abschalten, wenn das Kondensat zu heiß wird. Jeder
Thermostat kann auch in einem solchen Fall die Lösungsmittelzufuhr zu dem Destillierbehälter
absperren.
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Der Wasserseparator Nr. 3 erhält Lösungsmittel aus dem Kühler Nr.
3 und gibt dessen kondensiertes Lösungsmittel über eine Leitung 76 an den Behälter
28 für verschmutzes Lösungsmittel ab. Die drei Wasserseparatoren geben abgetrenntes
Wasser an eine gemeinsame Abzugsleitung 78 ab. Weiterhin ist in jedem der drei Destillierbehälter
ein getrennter ventilgesteuerter Abzug vorhanden, der mit einer gemeinsamen Abzugsleitung
in Verbindung steht. Diese Abzugsleitungen von den drei Destillierbehältern werden
verwendet, wenn die Heizschlangen in den Destillierbehältern periodisch gereinigt
werden, beispielsweise durch Auskochen mit Wasser und Atznatron bzw. Natronlauge.
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Abzugs verbindungen sind an jedem der drei Kühler und an jedem der
drei Wasserseparatoren vorgesehen, und alle liefern über den Destillierbehälter
Nr. 3 zur Verwendung, wenn irgendeiner von ihnen verunreinigt sein sollte. In der
Praxis sind die die Flüssigkeitshöhe in den
Destillierbehältern
feststellenden Sensoren so eingestellt, daß sie bei unterschiedlichen Flüssigkeitshöhen
arbeiten. Beispielsweise kann der Hochdruckschalter 50 eine Lösungsmittelhöhe zwischen
53,3 bis 61 cm zwischen 21 und 24 Zoll) etwa, der Mitteldruckschalter 54 eine Lösungsmittelhöhe
von etwa 40,6 cm (16 Zoll), und der Niederdruckschalter 52 eine Flüssigkeitshöhe
von etwa 2,54 cm (1 Zoll) aufrechterhalten bzw. bei einer solchen Flüssigkeitshöhe
arbeiten. Diese Flüssigkeitshöhen können selbstverständlich in Obereinstimmung mit
besonderen Anlags geändert werden.
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Das in dem Behälter 36 angesammelte saubere Lösungsmittel fließt
als Oberlauf durch eine Leitung 78 zu einem relativ großen Behälter 80 für sauberes
Lösungsmittel, der typisch eine Kapazität von etwa 4.ooo Liter (looo Gallonen) hat.
Aus dem Behälter 80 wird sauberes Lösungsmittel zur Reinigungsmaschine 1o zurückgeführt
mittels einer Pumpe 82, die an eine Leitung 84 abgibt, und zwar durch ein Meßgerät
86 hindurch, welches typisch auf etwa loo Liter/Minute (25 C-allonen/Minute) eingestellt
ist.
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Das Lösungsmittel wird dann an Sprüh- oder Spritzrohre 88 und 89 abgegeben,
von denen es in Strahlen 14 auf die Bahn 12 abgegeben wird.
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Die Anlage wird gesteuert durch wahlweise Betätigung der verschiedenen
Pumpen und mittels solenoidgesteuerter Ventile, die mit S1 bis S8 bezeichnet sind,
und deren Funktion nachstehend bei der Beschreibung der Arbeitsweise der Anlage
beschrieben wird.
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Die Betätigung der Pumpen und Ventile steht unter der Steuerung einer
Zeitgebereinrichtung 92, die mit drei Zeitgebern, nämlich den Zeitgebern Nr. 1,
Nr. 2 und Nr. 3 versehen ist, welche den Destillierbehälter Nr. 1, Nr. 2 bzw. Nr.
3 betätigen. Die Einrichtung 92 ist weiterhin
mit Anzeige lampen
und mit Schaltern versehen, wie es nachstehend bei der Beschreibung der Arbeitsweise
der Anlage beschrieben wird.
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Beim Arbeiten einer Anlage, bei der Kapazitäten vorhanden sind, wie
sie in Verbindung mit dem beschriebenen Beispiel angegeben sind, wird es bevorzugt,
daß die Lösungsmittelmenge in der Anlage zu irgendeinem Zeitpunkt unter etwa 4.ooo
Liter (1.ovo Ballonen) gehalten wird. Offensichtlich kann diese Menge geändert werden
in Abhängigkeit von der Größe der besonderen Anlage. Bei der dargestellten Anlage
wird jedoch die Destillation nicht in Abhängigkeit von der Zufuhr sauberen Lösungsmittels
gesteuert. Wenn beispielsweise die Zufuhr sauberen Lösungsmittels kleiner ist als
die Geschwindigkeit der Destillation, würde der Behälter 80 für sauberes Lösungsmittel,
der eine Kapazität von etwa 4.ooo Liter hat, sichlinsichtlich seiner Füllung allmählich
seiner Kapazität annähern, während der Behälter 28 für verschmutzes Lösungsmittel
leer werden würde Bei der dargestellten Anlage werden drei 2o-Stunden-Zeitgeber
Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 verwendet, und zwar je ein Zeitgeber für jeden Destillierbehälter.
Beim anfänglichen Anlaufen der Anlage wird der Zeitgeber Nr. 2 verzögert, bis -der
Zeitgeber Nr. 1 die Hälfte seines Kreislaufs der Betätigung des Destillierbehälters
Nr. 1 durchlaufen hat. Danach ist der Destillierbehälter Nr. 2 immer mit Bezug auf
den Destillierbehälter 1 halb außer Phase, wenn nicht die Destillationszeit geändert
wird.
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Beispielsweise ist zu berücksichtigen, daß beim Einstellen der Zeitperiode
für die Destillation bei einer typischen Ausführung für eine Stoffbahn, die 5 %
O1 enthält entsprechend etwa 336 Gramm (12 Unzen) je Meter, und die mit 32 m/min
läuft, etwa 40 Liter (10 Ballonen) Ö1 je Stunde sich in den Destillierbehältern
Nr. 1 und Nr. 2
ansammeln. Demgemäß würde hier eine 18-Stunden-Destillationszeit
mit einer Ruhe- oder Verweilzeit von einer Stunde ausgewählt. Dies bedeutet, daß
weder der Destillierbehälter Nr. 1 und Nr. 2 alle 18 Stunden Maschinenlaufzeit sich
in den Destillierbehälter 3 entleert.
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Bei der Beschreibung der Arbeitsweise der Anlage wird nur der Destillierbehälter
Nr. 1 beschrieben, da der Destillierbehälter Nr. 2 gleiche Kreisläufe ausführt mit
der Ausnahme, daß er sich mit Bezug auf den Destillierbehälter 1 zeitlich halb außer
Phase befindet. Die Zeitgeber Nr. 1 und Nr. 2 arbeiten nur dann, wenn die Pumpe
82 für sauberes Lösungsmittel arbeitet, weil dies die einzige Zeit ist, während
wischer sich bl ansammelt.
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Ausgeführt wird dies üblicherweise über offene Kontakte für einen
Starter für die Pumpe zum Zuführen sauberen Lösungsmittels. Wenn der Destillierkreislauf
beginnt, wird ein Relais R1 (Fig. 2) erregt und Lösungsmittel fließt entweder durch
Schwerkraft, wie dargestellt, oder mittels einer Pumpe aus dem Behälter 28 für verschmutztes
Lösungsmittel zu dem Destillierbehälter Nr. 1, wobei ein Ventil S2 offen ist. Wenn
die Flüssigkeitshöhe im Destillierbehälter Nr. 1 steigt, erweicht sie allmählich
bei einer typischen Ausführungsform eine Höhe von etwa 40,6 cm (16 Zoll), und bei
dieser Höhe werden die Heizschlangen in dem Destillierbehälter gerade bedeckt. Unter
diesen Bedingungen schließt der Mitteldruckschalter 54, so daß ein Relais R4 erregt
wird, welches seinerseits ein Dampfventil S3 öffnet. Lösungsmittel fließt weiterhin
in den Destillierbehälter Nr. 1, bis es eine Höhe von etwa 61 cm (24 Zoll) erwscht,
wodurch auf den Hochdruckschalter 50 eingewirkt wird, der seinerseits ein Schließen
des
Zuführventils S2 hervorruft. Das Ventil S2 fährt fort, sich
während der Dauer der Destillationsperiode bei Absinken der Flüssigkeitshöhe auf
41 cm zu öffnen und bei Steigender Flüssigkeitshöhe auf 61 cm zu schließen.
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Zu dem genannten Zeitpunkt wird ein Relais R1 erregt, wodurch das
Relais für das Ventil S2 entregt wird, so daß dieses geschlossen wird und der Fluß
von Lösungsmittel zu dem Destillierbehälter Nr. 1 abgesperrt wird.
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Ein Relais R6 wird dann erregt, um den Stromkreis an der Überführungspumpe
42 zu schließen. Jedoch kann die Oberfthrungspumpe 42 nicht erregt werden, da die
Kontakte für das Relais R4 noch offen sind. In der gleichen Weise bleibt das Abzugsventil
S1 geschlossen, da die Kontakte seines Relais noch offen sind, so daß Lösungsmittel
weiterhin destilliert wird, obwohl die Lösungsmittelzufuhr abgesperrt ist. Die Destillation
setzt sich fort, bis in dem Destillierbehälter Nr. 1 eine Flüssigkeitshöhe von etwa
41 cm erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Relais R4 entregt, wodurch die
Kontakte geschlossen werden, die das Abzugsventil S1 öffnen und die Oberführungspumpe
42 in Betrieb setzen. Die Flüssigkeit vom Destillierbehälter Nr. 1 wird dann über
die Leitung 44 zu dem Destillierbehälter Nr. 3 überführt. Der gestl\iterieheg Nr.
1 sinkt, bis ein Öffnen des Niederdruckschalters 52 hervorgerufen wird, wodurch
ein Relais R8 entregt wird.
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Hierdurch wird die Oberführungspumpe 42 angehalten,und das Abzugsventil
S1 wird geschlossen. Die Anlage verbleibt in diesem Zustand, bis die Verweil- oder
Ruhezeit am Zeitgeber Nr. 1 abgelaufen ist. Der Zeitgeber Nr. 1 schaltet dann auf
die Destillationsperiode und wiederholt das Verfahren.
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Nunmehr wird Bezug genommen auf den Destilkerbehälter Nr. 3, der
das Auskochen vornimmt. Wenn Flüssigkeit
aus dem Destillierbehälter
Nr. 1 (oder Nr. 2) zu dem Destillierbehälter Nr. 3 überführt wird, beginnt der Flüssigkeitsspiegel
in diesem Behälter Nr. 3 zu steigen. In dem Destillierbehälter Nr. 3 schließt sich
zuerst der Niederdruckschalter 53, wodurch ein Relais Rlo erregt wird, um den Zeitgeber
Nr. 3 zu starten, der typisch für eine Auskochzeit von zwei Stunden eingestellt
ist. Er schließt weiterhin Kontakte des Relais Rlo für das Abzugsventil S8 des Destillierbehälters
Nr. 3, jedoch sind die Kontakte des Relais R3 für das Abzugsventil S8 noch offen,
und ein Ventil S7 schließt, wodurch Dampf zu den Heizschlangen des Destillierbehälters
Nr. 3 geliefert wird.
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Bei Ablauf der Auskochzeit für den Destillierbehälter Nr. 3 (typisch
zwei Stunden) schalten die Kontakte am Zeitgeber Nr. 3 auf eine Ruhezeit von etwa
30 Minuten bis zu einer Stunde. Hierdurch wird das Dampfventil S7 geschlossen, und
das Relais R3 wird erregt.
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Die geschlossenen Kontakte des Relais R3 halten den Motor am Zeitgeber
Nr. 3 am Laufen und bewirken, daß das solenoidbetätigte Abzugs ventil S8 des Destillierbehälters
Nr. 3 öffnet und daß gleichzeitig die Schlammpumpe 48 zu arbeiten beginnt, welche
den Schlamm von dem Destillierbehälter Nr. 3 zu einem Abfallbehälter pumpt. Wenn
der Schlamm im Destillierbehälter Nr. 3 eine Höhe von etwa 2,54 cm erreicht, öffnet
der Niederdruckschalter 53, wodurch bewirkt wird, daß das Abzugs ventil S8 für den
Destillierbehälter Nr. 3 schließt und die Schlammpumpe 48 angehalten wird. Bei Ablauf
der Ruhezeit schalten die Kontakte des Zeitgebers Nr. 3 derart, daß das Relais R3
entregt wird und der Motor für den Zeitgeber 3 angehalten wird. Der Destillierbehälter
Nr. 3 ist dann für den nächsten Auskochvorgang bereit, wobei er normalerweise
für
diesen Vorgang Flüssigkeit aus dem Destillierbehälter Nr. 2 erhält.
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In der Praxis wird im Destillierbehälter Nr. 3 Schlamm während mehrerer
Destillationskreisläufe angesammelt, bevor die Schlammpumpe 48 betätigt wird, da
die Geschwindigkeit des Ansammelns von Schlamm im Destillierbehälter Nr. 3 verhältnismäßig
niedrig ist. Schlamm wird aus dem Destillierbehälter Nr. 3 nur während einer Ruhezeit
und nicht während einer Auskochzeit herausgepumpt.
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Durch die zeitliche Kreislaufsteuerung der Destillierbehälter Nr.
1 und 2 derart, daß die Kreislaufphasen um eine halbe Phase versetzt sind, kann
Flüssigkeit aus den beiden Destillierbehältern Nr. 1 und 2 aufeinanderfolgend an
den Destillierbehälter Nr. 3 abgegeben werden, ohne dessen Kapazität zu überschreiten.