循环空气设备、处理设备和用于运行循环空气设备的方法与流程

本发明涉及一种循环空气设备以及一种具有根据本发明的循环空气设备的处理设备。本发明还涉及一种用于运行循环空气设备的方法。

背景技术：

1、从实践中已知，为了在车身区域中进行处理设备、例如干燥设备的技术通风，规定用无溶剂的新鲜空气流始终替换具有溶剂的干燥器大气(排气)，简称干燥器。为此，借助排气通风机在处理室或干燥通道的一个或多个部位处得到排气体积流，并将其供应至用于排气净化的装置、大多是技术废气净化设备(tar)。在使用tar的情况下，净化后的体积流具有约450℃的温度，可用于干燥器加热。经由洁净气体换热器使各个处理室区段或干燥区段被加热，而洁净气体流沿着洁净气体链(reingaskette)冷却。最后，洁净气体流穿过新鲜空气换热器，并随后以例如130℃的温度经由设备的相对应的屋顶离开处理设备。最小排气体积流由基于爆炸下限的标准来确定，但在实践中相对应地更高，从而干燥设备的能量需求可以由洁净气体焓来满足。

2、替选于tar净化干燥器系统还可以使用再生式热氧化装置(rto)。在这种系统中，来自rto的洁净气体的输出温度比输入温度高了约20k至40k，并且由此明显地低于tar。因此，洁净气体流不适合用于加热各个处理室区段或干燥器区，而是通常仅用于新鲜空气预热。而通常得到超过100℃的洁净气体体积流，其经由设备的屋顶被引出。各个干燥器区段都配有单独的燃烧器或电加热装置。

3、在这两种情况下，净化后的排气中没有物质被引导返回到干燥工艺中。

4、洁净气体的大的焓流通过洁净气体链下游的换热器只能部分地被回收利用。投入的能量中有很大一部分没有被利用，而随着洁净气体流经由屋顶离开设备。

5、从此时起就避免了燃烧产物被直接引导返回干燥工艺，因为在天然气燃烧时会产生各种燃烧产物(nox、硫化合物等)，这些产物可能会危害工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种循环空气设备，其能够实现高效、减少排气的运行。

2、根据本发明，该目的通过具有以下技术方案的特征的循环空气设备得以实现。

3、循环空气设备尤其是用于处理设备的循环空气设备，该处理设备用于处理工件、尤其是用于干燥车辆车身。

4、循环空气设备包括：

5、-多个局部循环空气模块，借助其可以将局部循环空气流供应至处理室、引导穿过处理室、并从处理室中引出，其中局部循环空气流分别多次穿流处理室；和

6、-全局循环空气引导部，借助其可以将全局循环空气流从多个局部循环空气模块和/或处理室中引出、借助回收装置回收、并重新供应至多个局部循环空气模块中的至少一者和/或处理室。

7、本发明基于如下构思，即为了减少经由屋顶引出的排气流或洁净气体流的能量损失，将从处理室或干燥通道散出的排气体积流量供应至专门用于净化的装置，并随后至少部分地作为净化的循环空气被引导返回工艺。用于排气净化的装置可以是电运行的、无焰的rto。

8、特别有利的是，用气体体积流量进行这种纯电加热不会如用tar或传统rto进行净化时那样输入来自气体回路的异物。此外，不存在未燃烧的气体充满处理设备或干燥器而担心爆炸危险的风险。

9、通过减少经由屋顶的洁净气体焓损失实现了显著的节能。此外，可以减小洁净气体引导部或排气引导部的截面，或者但也可以例如完全避免在将全局循环空气完全引导返回时经由屋顶进行洁净气体引导或废气引导。

10、通过全局循环空气的返回引导可以将新鲜空气热交换器的尺寸设定为较小的，由此也降低了相应的投资成本。

11、应当理解，处理室可以包括预处理室和/或后处理室。

12、此外，利用根据本发明的循环空气设备可以实现设备在待机运行时的如下工作方式，其中经由屋顶的洁净气体焓损失近似为零。

13、优选地，还可以节省后处理室或冷却区中的温水。

14、在本发明的一个设计方案中可以规定，回收装置是或包括用于回收、尤其是净化全局循环空气流的回收装置，其中回收装置是或包括热回收装置，尤其是纯电运行的、优选地无焰的再生式热氧化装置。

15、可以有益的是，rto一方面具有用于回收全局循环空气流的电加热装置，另一方面在溶剂浓度超过某个极限值时，也可以绝热(autotherm)运行。

16、在绝热反应的情况下，例如在1g/m3的溶剂浓度下可以获得约20k的温度，其中获得的温度随着溶剂浓度的提高而提高。rto在此可以优选地起催化作用。

17、有利的是，在回收之后没有危害工艺的反应产物返回到全局循环空气流中。

18、在本发明的一个设计方案中可以规定，热回收装置是或包括电加热装置，其中优选地规定，热回收仅通过直接电加热、尤其是电阻加热和/或通过全局循环空气流的成分的放热转化来进行。

19、回收装置优选地包括用于运送全局循环空气流的通风机。

20、在本发明的一个设计方案中可以规定，回收装置被设置和/或构造为独立于用于引出排气的引出装置、尤其是在空间上与用于从循环空气设备中引出排气的排气通路分开的。

21、在本发明的一个设计方案中可以规定，可以借助局部循环空气模块使处理室的不同的和/或彼此邻接的处理室区段穿流有局部循环空气流，并且可以借助全局循环空气引导部将全局循环空气供应到一个或多个局部循环空气模块处或附近，和/或可以借助全局循环空气引导部将循环空气作为全局循环空气流从一个或多个其他的局部循环空气模块中引出。

22、优选地，在处理室的开端和/或末端处供应全局循环空气流，尤其是供应到入口闸和/或出口闸中。

23、也可以考虑，在开始时直接将全局循环空气供应至局部循环空气模块。

24、处理室区段的排气优选地在中间处理室区段中的一者处被引出。

25、因此，被供应至处理室的全局循环空气被供应至处理室区段、在处理室区段中借助局部循环空气模块进行多次环流并且然后被引出以用于回收。

26、在本发明的一个设计方案中可以规定，全局循环空气引导部通入处理室的一个或多个闸中，以流体作用地将处理室中的大气与循环空气设备的环境分开。

27、在此处有利的是，全局循环空气流尤其作为闸空气流或闸空气流的一部分可以在处理室的开端和/或末端处被供应并且因此可以被导入处理室中。

28、在本发明的一个设计方案中可以规定，循环空气设备包括除了回收装置之外设置的一个或多个辅助加热装置，借助其可以加热全局循环空气流的一个或多个部分流。

29、对此替选地或补充地可以规定，可以加热整个全局循环空气流。

30、进一步对此替选地或补充地可以规定，可以加热一个或多个局部循环空气流的一个或多个部分流。

31、在本发明的一个设计方案中可以规定，被引导穿过回收装置的空气流可以借助回收装置至少暂时被加热到如下温度，该温度使空气流中包含的物质、尤其是溶剂发生化学转化。

32、优选地，回收装置是rto，其能够净化含有溶剂和/或有气味的排气。

33、在该技术中，可以通过使用陶瓷储热介质实现与传统的tar相比较高的、高达97％的热效率。rto的基本原理基于使用多个组合的反应器/储热床。在此处，被污染的空气流、即从处理室中被引出的全局循环空气流首先被预热，随后通过气体燃烧器或电加热装置被加热到所需的反应温度，从而可以对污染物进行热转化。陶瓷蜂窝体通常被用作反应器/储热床。然后，反应器的余热与排气、被回收的全局循环空气一起被引导穿过第二床并且将热储存在该处。在加热该储存床之后转换工艺空气引导部。引出的全局循环空气现在经过加热的反应器/热床，在此加热，并且污染物随后在第一床中被氧化。在进一步的运行方式中，这些状态周期性地转换。以此方式，即使在排气中的污染物浓度非常低的情况下在该方法中也可以实现绝热运行状态，即设备通过在污染物氧化时释放的放热本身来加热，而不需要通过天然能源进一步加热。

34、对此替选地或补充地可以规定，被引导穿过一个或多个辅助加热装置的空气流可以借助一个或多个辅助加热装置被加热，尤其是空气流中包含的物质不发生明显转化。

35、在一个或多个辅助加热装置中，优选地仅在全局循环空气流再次被供应至处理室之前对其进行加热。

36、在本发明的一个设计方案中可以规定，循环空气设备包括至少一个热交换器，借助该热交换器可以将导出的全局循环空气流或排气流中包含的热能传递到供应至全局循环空气流的新鲜空气流。

37、在本发明的一个设计方案中可以规定，从热交换器中引出的冷却的排气流可以供应至配属于后处理室的新鲜空气流和/或冷却的排气流。

38、在本发明的一个设计方案中可以规定，在回收装置的下游和/或上游布置有至少一个过滤机构和/或吸着机构、尤其是吸附和/或吸收装置，用于对全局循环空气流中的至少一种元素、化合物和/或混合物进行增加浓度或降低浓度。

39、在过滤时，悬浮物质或漂浮的物质优选地从液体或气体流中被分离。然而在吸附时，液体或气体组分优选地结合到固体的表面，例如活性炭或沸石的表面。在吸收时，优选地最后将气体或空气流导引穿过清洗液，从而结合待吸收的气体成分。

40、优选地，过滤机构是热区域过滤器、尤其是用于例如磷酸盐的粘性物质的过滤器，挡板过滤器或烛滤器，其中过滤机构的效率可以通过预涂覆(pre-coating)或循环的过滤净化部来改进。替选地或补充地，过滤机构可以是化学过滤器(chemisorption)或包括生石灰。

41、吸收机构优选地是用于烟气除硫的设备。

42、该目的还通过具有根据本发明的循环空气设备的处理系统得以实现。

43、优选地规定，处理设备可以供给有至少约3kv和/或至多约8kv、尤其是4160v至6600v的平均电压。

44、优选地，循环空气设备或处理设备的所有电运行的加热部件(如尤其是电运行的辅助加热装置)和回收装置可以供给有例如至少约3kv和/或至多约8kv的平均电压、尤其是4160v至6600v，而不是通常的400v。这虽然可能需要具有相对应的额外成本的特别的加热元件，但优选地在外围(即涉及接头、电缆等)提供了巨大的节省可能性。此外，明显降低了来自供电网的变压部的因素的必要性，这尤其减少了用于变电站的投资成本并节省了空间。与具有这种平均电压的电运行的加热部件的附接也会使得线缆直径显著减小。

45、本发明的目的还在于提供一种方法，其能够实现循环空气设备的减少排气的运行。

46、根据本发明，该目的通过根据以下技术方案的方法得以实现。

47、优选地，在用于运行循环空气设备的方法中，借助多个局部循环空气模块将多个局部循环空气流供应至待通风的室、尤其是处理室，引导穿过该处理室，并从该处理室中引出，其中局部循环空气流分别多次穿流处理室。此外，优选地借助全局循环空气引导部将全局循环空气流从多个局部循环空气模块和/或处理室中引出、回收并重新供应至多个局部循环空气模块中的至少一者和/或处理室。

48、优选地，该方法具有结合循环空气设备描述的特征和/或优点中的一者或多者。

49、优选地，循环空气设备也具有结合该方法描述的特征和/或优点中的一者或多者。

50、在本发明的一个设计方案中可以规定，全局循环空气流被加热以用于对其回收，尤其是直接和/或仅借助电阻加热和/或通过全局循环空气流的成分的放热转化。

51、在本发明的一个设计方案中可以规定，从处理室中引出的全局循环空气流的总体积流量的至少约90％、尤其是至少约95％被回收并重新供应至处理室。

52、在本发明的一个设计方案中可以规定，对全局循环空气流的回收以与排气的引出无关的方式、尤其是以在空间上与排气通路分开的方式进行，该排气通路用于从循环空气设备中引出排气。

53、在本发明的一个设计方案中可以规定，尤其是在不使用添加剂或没有其他物质输入全局循环空气流的情况下，从局部循环空气模块中引出的至少大致整个全局循环空气流在全局循环空气引导部内的每次循环(umlauf)中被热回收。

54、在本发明的一个设计方案中可以规定，全局循环空气流至少部分地或至少大致完全地被引导穿过回收装置，并且在此至少暂时地被加热到使得在空气流中包含的物质、尤其是溶剂发生化学转化的温度，并且对在全局循环空气流中暂时包含的热的至少一部分进行余热利用(rekuperieren)，使得全局循环空气流以入口温度和暂时最高温度之间的温度离开回收装置。

55、在本发明的一个设计方案中可以规定，全局循环空气流部分地或至少大致完全地被引导穿过一个或多个辅助加热装置，并且在此全局循环空气流的温度升高了至多约20k、尤其是至多约15k，尤其是在此期间不发生过热并且由此不会使循环空气流中包含的物质发生转化。