PL194254B1 - Układ chłodzenia cieczą dla maszyn produkcyjnych przemysłu tytoniowego - Google Patents

Abstract

1. Uklad chlodzenia ciecza dla czesci ma- szyn produkcyjnych przemyslu tytoniowego, który jako zamkniety uklad chlodzenia ciecza jest podzielony na co najmniej dwa obiegi cie- czy, znamienny tym, ze w pierwszym obiegu (13) cieczy chlodzacej zainstalowane sa czesci (26, 12, 28 ... 38) maszyn o wiekszej mocy, zas w drugim obiegu (17) cieczy zainstalowane sa czesci (27, 42 ... 48) maszyn o mniejszej mocy. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ chłodzenia cieczą dla części maszyn produkcyjnych przemysłu tytoniowego.

Pod pojęciem „maszyn produkcyjnych przemysłu tytoniowego” rozumie się według wynalazku, maszyny, których poszczególne części i agregaty sterujące (szafy sterownicze) stosuje się do wytwarzania wyrobów do palenia oraz ich filtrów, maszyny do pakowania tego typu wyrobów, agregaty manipulacyjne i transportowe, włączone w składające się z tego typu maszyn linie produkcyjne, a także maszyny i urządzenia do wstępnej obróbki tytoniu, przynajmniej w obszarze stosowania jednostek napędowych o większej mocy lub większych generatorów ciepła.

Z amerykańskiego opisu patentowego nr US-PS 5462 071 znany jest układ do ograniczania temperatury roboczej maszyn produkcyjnych przemysłu tytoniowego, umieszczonych w klimatyzowanych pomieszczeniach roboczych. Maszyny produkcyjne lub ich części składowe są przy tym zaopatrzone w układ chłodzenia cieczą, połączony z urządzeniem do schładzania nagrzanego chłodziwa, zainstalowanym poza pomieszczeniem roboczym. Ciecz chłodzącą dla maszyn produkcyjnych, na przykład maszyn do produkcji papierosów lub nasadzania filtrów, doprowadza się do chłodzących maszyny agregatów i po nagrzaniu wyprowadza z pomieszczenia roboczego, aby po schłodzeniu nagrzanego chłodziwa zawrócić je do pomieszczenia roboczego i do agregatów maszyn produkcyjnych.

Z międzynarodowej publikacji patentowej nr WO 99/63799 znane jest urządzenie chłodzące dla instalacji telekomunikacyjnych, w którym naładowane ciepłem powietrze chłodzące jest kierowane przez urządzenia do chłodzenia nagrzanego chłodziwa, przez które to urządzenie przepływa ciecz, przy czym urządzenia do chłodzenia nagrzanego chłodziwa w celu podwyższenia pewności funkcjonowania mają kilka dodatkowych obiegów cieczy.

Celem wynalazku jest ulepszenie chłodzenia wymienionych na wstępie maszyn produkcyjnych przemysłu tytoniowego.

Układ chłodzenia cieczą dla części maszyn produkcyjnych przemysłu tytoniowego, który jako zamknięty układ chłodzenia cieczą jest podzielony na co najmniej dwa obiegi cieczy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w pierwszym obiegu cieczy chłodzącej zainstalowane są części maszyn o większej mocy, zaś w drugim obiegu cieczy zainstalowane są części maszyn o mniejszej mocy.

Korzystnie, pierwszy obieg cieczy jest przeznaczony do chłodzenia części maszyn o większej mocy w postaci napędów silnikowych.

Korzystnie, drugi obieg cieczy jest przeznaczony do chłodzenia części maszyn o mniejszej mocy w postaci elementów sterujących.

Korzystnie, części maszyn o mniejszej mocy są chłodzone powietrzem chłodzącym, doprowadzanym celem schłodzenia do wymiennika ciepła, przez który przepływa strumień cieczy chłodzącej.

Korzystnie, ciecz chłodząca, pochłaniająca ciepło z powietrza chłodzącego w wymienniku ciepła, i/lub ciecz chłodząca dla napędów silnikowych są doprowadzane do wymiennika ciepła, przez który przepływa pochłaniające ciepło powietrze chłodzące lub pochłaniająca ciepło ciecz.

Korzystnie, ciecz chłodzącą stanowi woda.

Korzystnie, jeden lub kilka wymienników ciepła usytuowanych jest nad maszyną produkcyjną.

Korzystnie, jeden lub kilka wymienników ciepła usytuowanych jest obok maszyny produkcyjnej lub poza pomieszczeniem roboczym.

Korzystnie, przewody rurowe dla cieczy chłodzącej są z metalu, korzystnie aluminium, powlekanego od wewnątrz materiałem typu PE-Xc, od zewnątrz zaś materiałem typu PE-X.

Układ chłodzenia cieczą, według wynalazku stanowiący układ zamknięty, jest podzielony na co najmniej dwa obiegi cieczy, przy czym w pierwszym obiegu cieczy zainstalowane są części maszyn o większej mocy, zaś w drugim obiegu cieczy zainstalowane są części maszyn o mniejszej mocy. Pierwszy i drugi obieg mogą składać się z kilku obiegów częściowych.

W innej postaci wykonania wynalazku pierwszy obieg cieczy jest przeznaczony do chłodzenia części maszyn o większej mocy w postaci napędów silnikowych. Drugi obieg cieczy można wówczas wykorzystać do chłodzenia części maszyn o mniejszej mocy w postaci elementów sterujących i/lub pomp próżniowych.

Wspomniane powyżej części maszyn o mniejszej mocy, zwłaszcza elementy sterujące, takie jak szafy sterownicze lub temu podobne, są na ogół chłodzone za pomocą powietrza. Powietrze nagrzane w wyniku chłodzenia jest według wynalazku doprowadzane do wymiennika ciepła, przez który przePL 194 254 B1 pływa ciecz chłodząca z drugiego obiegu cieczy i w którym schładzane jest również powietrze chłodzące, przepływające przez ten wymiennik.

W korzystnej postaci wykonania wynalazku ciecz chłodząca, która pochłonęła ciepło z powietrza chłodzącego, elementów sterujących lub temu podobnych, i/lub ciecz chłodząca, która w pierwszym obiegu pochłonęła ciepło zwłaszcza z napędów silnikowych, są doprowadzane do wymiennika ciepła, przez który celem schłodzenia nagrzanego chłodziwa przepływa powietrze lub ciecz.

Wspomniane powyżej ciecze chłodzące pierwszego i/lub drugiego obiegu oraz ciecz do pochłaniania ciepła z tych cieczy chłodzących może stanowić woda, jednak z uwagi na istnienie zamkniętych obiegów można zastosować także inne odpowiednie ciecze.

Jeden lub kilka wymienników ciepła do schładzania nagrzanych cieczy chłodzących za pomocą powietrza lub cieczy usytuowanych jest korzystnie nad maszyną produkcyjną, to znaczy nad jej górnymi powierzchniami wieńczącymi, jeżeli jest tam wystarczająco dużo miejsca, ponieważ w tym przypadku nie trzeba zajmować drogiego miejsca obok maszyny. Wymiennik ciepła można jednak umieścić również obok maszyny produkcyjnej, a nawet poza pomieszczeniem roboczym, w którym znajdują się maszyny produkcyjne. Można również dla kilku maszyn produkcyjnych zastosować tylko jeden wymiennik ciepła, usytuowany nad lub obok jednej maszyny produkcyjnej, względnie poza pomieszczeniem roboczym.

W korzystnej postaci wykonania wynalazku, mogącej stanowić samodzielny wynalazek, przewody rurowe potrzebne do prowadzenia cieczy chłodzącej mogą być z metalu, zwłaszcza aluminium, pokrytego od wewnątrz i od zewnątrz odpornym tworzywem sztucznym. Powłoka wewnętrzna może być wykonana na przykład z odpornego na korozję materiału typu PE-Xc, zaś powłoka zewnętrzna z materiału typu PE-X. Ostatni z wymienionych materiałów jest wyjątkowo wytrzymały na obciążenia mechaniczne. Przewody rurowe, jak opisano powyżej, w przeciwieństwie do rur z czystego tworzywa sztucznego mają stabilny kształt dzięki obecności rury metalowej, która przy użyciu aluminium jest łatwa do gięcia i pozwala uzyskiwać małe promienie. Przewody rurowe są od wewnątrz odporne na obciążenia chemiczne, zaś od zewnątrz na obciążenia mechaniczne. Wtłaczanie w tak zwane tuleje zaciskowe celem połączenia tego typu przewodów rurowych z innymi przewodami rurowymi jest wyjątkowo łatwe do wykonania. Rury opisanego rodzaju są dostępne na rynku pod nazwą „Polyfix MT firmy POLYTHERM GMBH, 48607 Ochtrup, Niemcy.

Wynalazek ma następujące zalety: Oba obiegi cieczy dają się tak dopasowywać do siebie, że odbiorniki pasują do siebie pod względem temperatury i mocy. Pozwala to utrzymać niewielkie wymiary przekrojów rur i pomp. W razie awarii jednego obiegu cieczy (pompy, wentylatory, wymienniki ciepła) drugi obieg może dalej pracować. Układ chłodzenia według wynalazku można tak zamontować wewnątrz maszyny, że jej orurowanie, silniki i elektryczne szafy sterownicze mogą pozostać w stanie niezmienionym.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie dwa obiegi chłodziwa, z których jeden (pierwszy obieg cieczy) zawiera odbiorniki o większej mocy, drugi zaś (drugi obieg cieczy) zawiera odbiorniki o mniejszej mocy, fig. 2 układ chłodzenia instalacji produkcyjnej, złożonej z maszyny do wytwarzania papierosów i maszyny do nasadzania filtrów, zawierający dwa obiegi cieczy i należące do nich części maszyn o większej względnie mniejszej mocy oraz chłodzenie cieczy chłodzących za pomocą powietrza, a fig. 3 - układ chłodzenia, odpowiadający układowi z fig. 2, z tą różnicą, że chłodzenie cieczy chłodzących odbywa się za pomocą cieczy.

Na figurze 1 przedstawiona jest schematycznie maszyna produkcyjna 1do wytwarzania papierosów, na przykład produkowana przez Zgłaszającego i znana w przemyśle tytoniowym maszyna do wytwarzania papierosów typu PROTOS 90 lub PROTOS 2, składająca się z maszyny A do wytwarzania pasm filtrów i dołączonej do niej maszyny B do nasadzania filtrów (fig. 2). Silniki napędowe 2 maszyny produkcyjnej 1 przedstawiono w postaci bloku. Może przy tym chodzić o silniki do napędów głównych, na przykład napędu nieprzedstawionych bliżej dmuchaw, urządzenia odbiorczego, walca naprężającego, poruszającego się obiegiem wspornika noża i dwóch taśm formatujących 3 i 4. Odpowiednie przenoszenie momentów symbolizują tarcze zębate 6, 7 i pas zębaty 8. Do chłodzenia wymienionych powyżej silników 2, przedstawionych w postaci bloku, i taśm formatujących 3i 4, które przemieszczają pasma 9 względnie 11 papierosów poprzez przyłożenie znacznych sił tarcia i wytworzenie odpowiednio wysokich temperatur tarcia w konsoli formatującej 12, służy pierwszy zamknięty obieg 13 cieczy, w przykładzie obieg wody chłodzącej, w którym zimna woda jest prowadzona przez rury 14do silników 2 dużej mocy i konsoli formatującej 12. Nagrzaną wodę prowadzi się przez rury 16

PL 194 254 B1 do nieprzedstawionego na fig. 1, opisanego w odniesieniu do fig. 2 i 3, urządzenia do schładzania nagrzanego chłodziwa. Zamknięty drugi obieg 17 cieczy, w przykładzie tym również obieg wody chłodzącej, służy do chłodzenia powietrza 18, które jest wytwarzane przez dmuchawę 19 i które przepływa przez elektryczne elementy sterujące, na przykład szafy sterownicze 21, nagrzewając się przy tym. Do schładzania nagrzanego powietrza 18 służy umieszczony wewnątrz maszyny 1 do wytwarzania papierosów wymiennik ciepła 22, do którego przez rurę 23 doprowadza się zimną wodę, odprowadzaną z powrotem przez rurę 24.

Na figurze 2 przedstawiona jest pierwsza grupa 26 części składowych maszyny, mających większą moc i chłodzonych przez pierwszy obieg 13 wody chłodzącej. Druga grupa 27 części składowych maszyny, mających mniejszą moc, jest chłodzona przez drugi obieg 17 wody chłodzącej. W przypadku pierwszej grupy 26 odbiorników energii chodzi na przykład o napędy elektromotoryczne dużej mocy, zasilające maszynę 1do wytwarzania papierosów, składającą się z maszyny A do wytwarzania pasm papierosów i maszyny B do nasadzania filtrów. Należy do nich napęd 28 dmuchawy wyciągowej, napęd 29 dmuchawy cyrkulacyjnej, napęd 31 walców naprężających, napęd 32 taśm formatujących (3, 4 na fig. 1), napęd 33 obiegowego wspornika noża, napęd 36 obrotowego układu odbiorczego, napęd 37 dmuchawy maszyny do nasadzania filtrów i napęd główny 38 samej maszyny do nasadzania filtrów. Odnośnikiem 12 (fig. 1) oznaczona jest chłodzona konsola formatująca. Wspomniane agregaty z napędami 28 ... 38 pierwszej grupy 26 są znane z technologii produkcji papierosów, w związku z czym nie wymagają tutaj bliższych objaśnień. Są one zasilane z pierwszego obiegu13 przez rury 14 wodą chłodzącą, która pochłania ciepło i jest odprowadzana rurami 16.

W przypadku drugiej grupy 27 odbiorników energii chodzi o odbiorniki energii o mniejszej mocy, należące do maszyny 1do wytwarzania papierosów, mianowicie o umieszczone w niej szafy sterownicze 41, 42, 43, 44, 46i 47z elementami sterującymi oraz o pulpity sterownicze 48 z tablicą rozdzielczą oraz o pompę próżniową 49. Wspomniane szafy sterownicze mogą służyć, przynajmniej w części, do sterowania napędami elektromotorycznymi grupy 26. Drugi obieg 17 wody chłodzącej chłodzi poprzez nieprzedstawione wymienniki ciepła (odpowiednio do pozycji 22na fig. 1) powietrze chłodzące (odpowiednio do pozycji 18na fig. 1), które jest przetłaczane dmuchawami (odpowiednio do pozycji 19 na fig. 1) przez szafy sterownicze z elementami sterującymi (pozycja 21na fig. 1), chłodząc je przy tym. Woda chłodząca jest doprowadzana przez rury 23 do wymienników ciepła i po odebraniu z nich ciepła odpływa przez rury 24.

Odpływająca woda chłodząca z obu obiegów 13 i 17 przepływa przez zbiorcze przewody rurowe 16a względnie 24ado urządzenia schładzającego R nagrzane chłodziwo, zawierającego wymienniki ciepła 51 względnie 52, w których jest schładzana strumieniami 53 względnie 54 powietrza chłodzącego. Strumienie powietrza są zasysane za pomocą wentylatorów 56 względnie 57 przez wymienniki ciepła. Schłodzona woda z obiegów 13 i 17 przepływa przez zbiorcze przewody rurowe 14a względnie 23a ponownie do chłodzonych odbiorników w grupach 26 względnie 27.

Podwójnymi trójkątami, odpowiednio do pozycji 58, oznaczone są zawory odcinające. Odnośnik 59 oznacza urządzenie napełniające, 61 bloki zaworowe, 62 membranowy zbiornik wyrównawczy, 63 zawory bezpieczeństwa, 64 pompy, zaś 65 filtry powietrza.

Na figurze 3 ukazany jest wariant urządzenia schładzającego R nagrzaną wodę chłodzącą pierwszego obiegu 13 i drugiego obiegu 17. Nagrzaną wodę z pierwszego obiegu 13 doprowadza się zbiorczymi przewodami rurowymi 16ado wymiennika ciepła 66, do którego przewodem rurowym 67 doprowadza się ciecz chłodzącą, korzystnie wodę. Woda z pierwszego obiegu 13, schłodzona w wymienniku ciepła 66, przepływa przez przewód rurowy 14a z powrotem do odbiorników pierwszej grupy26, chłodząc je, jak opisano w odniesieniu do fig. 1i 2. Nagrzaną wodę z drugiego obiegu 17 kieruje się przez przewód rurowy 24a do wymiennika ciepła 68, do którego przewodem rurowym 67 doprowadza się również ciecz chłodzącą, korzystnie wodę. Woda z drugiego obiegu 17, schłodzona w wymienniku ciepła 68, przepływa przez przewód rurowy 23a z powrotem do odbiorników drugiej grupy 27, chłodząc je, jak opisano w odniesieniu do fig. 1i 2. Nagrzaną wodę chłodzącą (wodę schłodzoną) z wymienników ciepła 66 i 68 odprowadza się przewodem rurowym 69.

Urządzenia schładzające R z agregatami 51 ... 57; 66 i 68 są korzystnie umieszczone w sposób zajmujący mało miejsca nad maszyną produkcyjną 1, to znaczy nad jej górnymi powierzchniami wieńczącymi. Można je umieścić jednak także obok maszyny. Poza tym urządzenie chłodzące dla dwóch lub więcej maszyn produkcyjnych można umieścić nad lub obok jednej z tych maszyn. Wreszcie urządzenia schładzające można umieścić poza pomieszczeniem roboczym, w którym znajdują się maszyny produkcyjne. Jeżeli istnieje jedno źródło zasilania w wodę chłodzącą, wówczas może ono

PL 194 254 B1 dostarczać wodę bezpośrednio do jednego lub obu obiegów 13 i 17, w związku z czym zbędne stają się urządzenia schładzające R. W razie awarii urządzenia schładzającego można zastosować przyłącze awaryjne do sieci wodnej.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ chłodzenia cieczą dla części maszyn produkcyjnych przemysłu tytoniowego, który jako zamknięty układ chłodzenia cieczą jest podzielony na co najmniej dwa obiegi cieczy, znamienny tym, że w pierwszym obiegu (13) cieczy chłodzącej zainstalowane są części (26, 12, 28 ... 38) maszyn o większej mocy, zaś w drugim obiegu (17) cieczy zainstalowane są części (27, 42 ... 48) maszyn o mniejszej mocy.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy obieg (13) cieczy jest przeznaczony do chłodzenia części maszyn o większej mocy w postaci napędów silnikowych (2).
3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że drugi obieg (17) cieczy jest przeznaczony do chłodzenia części maszyn o mniejszej mocy w postaci elementów sterujących (19).
4. 4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że części maszyn o mniejszej mocy są chłodzone powietrzem chłodzącym (18), doprowadzanym celem schłodzenia do wymiennika ciepła (22), przez który przepływa strumień (23, 24) cieczy chłodzącej.
5. 5. Układ według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że ciecz chłodząca, pochłaniająca ciepło z powietrza chłodzącego (18) w wymienniku ciepła (22), i/lub ciecz chłodząca (14, 16) dla napędów silnikowych są doprowadzane do wymiennika ciepła (51, 52; 66, 68), przez który przepływa pochłaniające ciepło powietrze chłodzące (53, 54) lub pochłaniająca ciepło ciecz (67, 69).
6. 6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że ciecz chłodzącą stanowi woda.
7. 7. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że jeden lub kilka wymienników ciepła usytuowanych jest nad maszyną produkcyjną (1).
8. 8. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że jeden lub kilka wymienników ciepła usytuowanych jest obok maszyny produkcyjnej (1) lub poza pomieszczeniem roboczym.
9. 9. Układ według zastrz. 1albo 4, znamienny tym, że przewody rurowe (14, 16; 23, 24) dla cieczy chłodzącej są z metalu, korzystnie aluminium, powlekanego od wewnątrz materiałem typu PE-Xc, od zewnątrz zaś materiałem typu PE-X.