技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于处理物体/物体的系统，该系统包括：
[0002] a)用于对物体进行
温度控制的装置，其中，
温度控制管道设置在壳体中，该壳体包括至少一个空气入口和至少一个空气出口；
[0003] 其中，
[0004] b)温度控制管道配设有至少一个加热单元，在该至少一个加热单元中能够产生热的一次气体流；
[0005] c)热的一次气体能够被引导到循环空气
热交换器中，在该循环空气热交换器中，来自温度控制管道的空气能够通
过热的一次气体加热，该加热的空气能够作为循环空气在循环回路中通过至少一个空气入口被重新输送到温度控制管道。
背景技术
[0006] 在这种由市场已知的系统中特别使新涂漆的
车身或者车身部件或其它物体烘干。这种烘干器被通过以下方式加热：尤其抽出来自温度控制管道并且大多情况下来自相对于温度控制管道的总长度较短的管道部段的空气，在加热单元中借助热交换器加热空气并且空气在循环回路中被重新输送到温度控制管道或相应的管道部段。
[0007] 在烘干新涂漆的物体时，被从温度控制管道或管道部段中提取的空气主要充载
溶剂，该溶剂在烘干过程中被释放。此外在该空气中还存在有在烘干物体时释放出的涂层成分。
发明内容
[0008] 本发明的目的是，在高效的
能量利用和资源利用方面进一步改进开头所述类型的系统。
[0009] 该目的在开头所述类型的系统中由此实现，
[0010] d)加热单元按中央热
力站/中央加热和电力站(Blockheizkraftwerk)的方式这样与发
电机耦合，以使得在加热单元运行时产生
电能。
[0011] 这种措施基于这样的认识：为了加热循环空气，大多情况下仅利用加热单元的一次气体中所含的一部分能量。发电机在此例如可以通过燃气
涡轮机驱动，该燃气
涡轮机自身又通过一次气体流运行。由此高效地利用了通过加热单元产生的有用的能量并且能够为用电设备供给电能，而无需为此提供额外的
能源。
[0012] 如所述地，在对例如经涂覆/
涂装的物体进行温度控制时释放了溶剂，该溶剂被存在于温度控制管道中的气体吸收。为了使管道气体/管道空气能够始终从待烘干的物体吸收溶剂并且不会达到饱和状态，设有部件，借助该部件能够把管道气体作为排气从所述温度控制管道中抽出。该措施还提供了用于实现高效的能量分配的其它可能性。
[0013] 特别有利的是，排气能够以燃烧空气的形式被至少部分地输送到所述加热单元的
燃烧器。通过这种方式，加热单元可以说对于来自温度控制管道的溶剂起到热的
后燃烧的作用。
[0014] 在此有利的是，设有混合单元，借助该混合单元能够给排气增加
氧气O2。通过这种方式可以改进加热单元中的燃烧。
[0015] 在此优选的是，设有
电解单元，在该电解单元中能够以电解的方式产生氧气O2，该氧气能够被输送到所述混合单元。
[0016] 特别有利的是，对于所述电解单元中的电解所需的电能至少部分地通过发电机产生。由此高效地为系统的运行使用了所获得的能量。
[0017] 有利的是，设有沙巴提耶反应(Sabatier-Reaktion)单元，在该沙巴提耶反应单元中能够进行沙巴提耶反应。在沙巴提耶反应中，由二氧化
碳CO2和氢气H2获得甲烷CH4和
水H2O，由此重新提供了用于能量高效的循环回路的原材料。
[0018] 在此特别有利的是，
[0019] a)借助所述电解单元能够进行水的电解；
[0020] b)电解单元与沙巴提耶反应单元相连；
[0021] 其中，
[0022] c)在水的电解时产生的氢气H2能够被导引到沙巴提耶反应单元和/或在沙巴提耶过程中产生的水H2O能够被导引到电解单元。
[0023] 特别有利的是，对于沙巴提耶过程所需的二氧化碳CO2能够借助二氧化碳分离器获得，借助该二氧化碳分离器能够从所述加热单元的排气中分离二氧化碳CO2，随后二氧化碳能够被输送到沙巴提耶反应单元。
[0024] 此外在能量方面有利的是，在所述沙巴提耶反应单元中产生的甲烷CH4能够被以燃烧气体的形式引导到所述加热单元的燃烧器。
[0025] 另一种用于产生电能的有利的方式在于，设有ORC反应器，在该ORC反应器中能够以本身已知的方式进行有机
朗肯循环，该ORC反应器这样与发电机耦合，使得在ORC反应器运行时产生电能。随后该电能被重新输送到系统并且在那里利用。
[0026] 如果所述ORC反应器能够通过加热
流体被供给
热能，该加热流体能够在加热回路中被引导经过热交换器，在那里，加热流体吸收加热单元的废热，加热流体在ORC反应器中把该废热作为热能重新排出，那么ORC反应器自身能够能量高效地运行。在这种情况下额外地把迄今还未被利用的加热单元废热用作能源。
[0027] 额外地或另选地，所述ORC反应器能够通过加热流体被供给热能，该加热流体被引导经过热交换器，在那里，加热流体吸收来自温度控制管道的排气的热量，加热流体在ORC反应器中把该热量作为热能重新排出。
[0028] 如果所述用于对物体进行温度控制的装置包括冷却管道，那么有利的是，该冷却管道借助
吸附式制冷装置冷却，该吸附式制冷装置能够通过热交换器回路被供给来自温度控制管道的排气的热能，为此，排气能够被引导通过热交换器回路的热交换器。
[0029] 如果系统包括用于给物体涂装的装置，那么该系统的整体能量平衡还能够得到改进。
[0030] 在这种情况下特别有利的是，所述系统包括
热解装置，在该热解装置中能够使出现在涂装装置中的可燃的残余物热解，其中产生热解气体，热解气体能够以燃烧气体的形式被至少部分地输送到所述加热单元的燃烧器。这表明，燃烧气体可以包括来自沙巴提耶过程的甲烷CH4和/或热解气体。在此，燃烧气体可以额外地例如包括
天然气，该天然气被从外部气源输送。
[0031] 在涂装装置中，在对物体涂装时产生来自处理空气的气体，其充载了溶剂和/或涂装物质。该处理空气必须与这些不期望的成分隔离。为此已知了吸附式过滤装置，然而该吸附式过滤装置自身在吸收了最大量的溶剂或其它成分之后必须被重新再生。为此，通常提高温度并且使所吸收的物质脱附。现在如果涂装装置也就是包括吸附式过滤装置，借助该吸附式过滤装置能够过滤涂装装置的处理空气，那么特别有利的是，设有再生装置，借助该再生装置，为了实现再生的目的能够使来自烘干管道的排气被引导经过吸附式过滤装置。
附图说明
[0032] 下面根据唯一的附图详细说明本发明的一个
实施例。
具体实施方式
[0033] 在附图中整体上用2表示系统，在该系统中在不同的处理区中处理未特意示出的物体，该不同的处理区例如显示为烘干区4和涂装区6。在烘干区4中例如烘干在涂装区6中涂漆的物体；在下文中还要对该涂装区6进行说明。物体例如可以是车身或车身部件；然而原则上，下面所说明的方案也可以用于任意物体的处理。
[0034] 在烘干区4中作为温度控制装置设有烘干器8，该烘干器具有壳体10，在该壳体中安置有烘干管道12的形式的温度控制管道。烘干管道12包括多个依次连续布置的管道部段，其中在当前的实施例中示出三个管道部段14.1、14.2和14.3。然而烘干管道12也能够以本身已知的方式仅具有唯一一个或两个管道部段或者也具有三个以
上管道部段。
[0035] 物体被通过输送装置16中的未示出的输送系统输送并且首先到达输入闸18中，从那里进入烘干管道12中。最后，当物体已经穿过管道部段14.1、14.2和14.3之后，该物体在已烘干的状态下经过输出闸20离开烘干器8。
[0036] 烘干器8还包括冷却管道22，当物体经过输出闸20离开烘干管道12之后，通过该冷却管道输送目标。
[0037] 在输入闸18的输入端和冷却管道22的输出端上分别设有电机驱动的闸
门24，以便能够使闸空气或冷却管道气体与周围环境的交换保持尽可能少。
[0038] 下面在管道部段14.1的例子中说明管道部段14.1、14.2和14.3以及与其共同工作的系统2的部件，其中也仅在那里有附图标记。这里所述内容合理地相应适用于其它管道部段14.2和14.3。
[0039] 烘干管道12在管道部段14.1中具有空气出口26，通过该空气出口借助鼓
风机/风扇28把管道气体抽出。该管道气体随后通过空气入口30被重新送回到管道部段14.1中，因此管道气体整体上作为循环空气在循环回路32中循环。被送回的空气例如通过
喷嘴34被引导到待干燥的物体并且通常处于大约140℃和220℃之间。下面说明，管道部段14.1中的含有溶剂的空气大约为200℃。
[0040] 在循环回路32中，循环空气流过空气调节单元36，循环空气在该空气调节单元中在重新进入管道部段14.2中之前例如被过滤从而去除附带的微粒，并且在必要时被润湿或排除湿气。
[0041] 特别地，在空气调节单元36中加热循环空气，为此管道部段14.1配设有加热单元38，借助该加热单元能够在从管道部段14.1中抽出的空气被重新送回到管道部段14.1中之前，加热该空气。
[0042] 由于每个管道部段14.1、14.2和14.3都配设有自身的加热单元38，因此可以在管道部段14.1、14.2、14.3中保持不同的温度，这分别对于烘干过程而言是最有利的。
[0043] 在加热单元38中通过燃烧器40以本身已知的方式产生热的一次气体流。为此向加热单元38输送燃烧气体和燃烧空气，下面对此还要再次进行说明。在加热单元38中产生的一次气体被引导到循环空气热交换器42中，该循环空气热交换器布置在管道气体的循环回路32中并且在那里其通过热的一次气体加热。
[0044] 在未特意示出的变型方案中也可以仅设置用于烘干管道12的唯一一个加热单元38。那么也可能仅存在唯一一个空气出口26和唯一一个空气入口30。如果应该通过唯一一个加热单元38在多个管道部段14中产生不同的温度，则该唯一的加热单元可以配设有多个循环空气热交换器42，借助该循环空气热交换器能够把循环空气加热到不同的温度。
[0045] 通过再次改变的变型方案也能够通过仅唯一一个加热单元38和由此也是仅唯一一个中央热力站46在多个管道部段14中产生不同的温度。为此，每个管道部段14包括冷却空气入口和热空气入口，该冷却空气入口具有用于未特意预热的新鲜空气的冷却空气瓣
阀，该热空气入口具有用于预热的新鲜空气的热空气瓣阀。通
过冷却空气入口可以为每个管道部段14分别输送未预热的新鲜空气或也可能经冷却的新鲜空气。相比而言，通过热空气入口可以为每个管道部段分别输送经温度控制的新鲜空气。该经温度控制的新鲜空气自身又借助加热单元38的热交换器加热，其相当于在此所述的加热单元38的循环空气热交换器42。此外每个管道部段14通过本身的排气出口与排气管路52相连，其中能够通过特殊的片状阀调节来自每个管道部段14的排气体积流量。
[0046] 用于对物体进行温度控制的循环空气在这个方案中可以仅在特定的管道部段14内部循环，其不必流过热交换器。为了调节循环的管道气体或管道气体的温度，调节冷却空气入口、热空气入口和排气出口的瓣阀使它们对于每个管道部段而言相互协调。根据抽出的排气和输送的冷却空气和热空气的体积流量可以按需求特别地
调节管道部段14中管道气体的温度。每个管道部段14的循环的空气的温度在此还借助分离的温度
传感器被实时监控，从而能够在时间上立即对在每个管道部段14中循环空气的温度变化作出反应，其方法是，相应地操控瓣阀并且改变排气、冷却空气和热空气的体积流量。
[0047] 加热单元38与发电机44耦合，从而通过发电机44在加热单元38运行时产生电能。通过这种方式把发电站设计为本身已知的中央热力站46的形式。通过这种方式获取的电能被通过电线48a引导到电集
流线路48中并且通过该电集流线路引导到储电器50中，在那里可以在以后调用并且使用电能。对此还将在下面继续说明。
[0048] 如已经说明地，在烘干管道12中存在有含有溶剂的空气。为了实现管道气体能够始终从待烘干的物体吸收溶剂并且不达到饱和状态，尽可能连续地从烘干管道12中去除含有溶剂的管道气体并且替换为新鲜空气。
[0049] 为此，通过排气管路52把管道气体作为排气抽出，在该排气管路中布置有排气鼓风机54，而未被加载的新鲜空气通过新鲜空气管56被从表示为鼓风机的新鲜空气源58中通过干燥器8的输入闸18和输出闸20返回导引到烘干管道12中。在输入闸18和输出闸20上再次设有本身的新鲜空气鼓风机58。
[0050] 在排气管路52和新鲜空气管56中分别布置有瓣阀V1或V2和V3。通过瓣阀V1、V2和V3可以调节被从烘干管道12中抽出的排气的份额，和调节分别被输送给输入闸18和输出闸20的新鲜空气的份额。
[0051] 排气管路52导引到用于燃烧空气的形式为混合腔62的混合单元，在那里给含有溶剂的排气增加氧气O2并在必要时通过
加湿器装置64加湿。由此获得燃烧空气，其被通过分支的燃烧空气管66的分别一分支管66a输送到每个加热单元38的燃烧器40。在燃烧空气管66的每个分支66a中布置电机驱动的瓣阀V4，从而能够分别调节用于每个燃烧器40的来自于混合腔62的燃烧空气的流入。
[0052] 在混合腔62中从烘干管道12被输送到排气的氧气O2源于氧气源68，该氧气源在当前的实施例中设计为电解单元70，在该电解单元中以电解的方式产生氧气O2。为此使水H2O以本身已知的方式电解地分解为氢气H2和氧气O2。氧气O2通过氧气管72被输送到混合腔62。通过这样增加了氧气的燃烧空气改进了在每个加热单元38中的燃烧过程。
[0053] 对于水的电解而言必需的电能通过中央热力站46的发电机44获得并且通过供电线路74从储电器50引导到电解单元70。
[0054] 电解单元70中的水的电解以本身已知的方式与沙巴提耶过程相联系，沙巴提耶过程通过沙巴提耶反应单元76实施并且其中从二氧化碳CO2和氢气H2中以已知的方式获得甲烷CH4和水H2O。
[0055] 为沙巴提耶过程使用的氢气H2在电解单元70中在水的电解过程中产生。该氢气H2通过氢气管78被从电解单元70输送到沙巴提耶反应单元76。与此相对，为水的电解使用了在沙巴提耶过程中获得的水H2O，其为此通过水管80被从反应单元76输送到电解单元70。
[0056] 在沙巴提耶过程中在沙巴提耶反应单元76中使用的二氧化碳CO2通过二氧化碳管82从二氧化碳分离器84到达沙巴提耶反应单元76。在二氧化碳分离器84中，二氧化碳CO2以本身已知的方式被从加热单元38的排气中分离。为此，其排气被通过排气管86a导出，这些排气管汇合成排气集
流管86，该排气集流管通向二氧化碳分离器84；在排气集流管86中布置鼓风机88。
[0057] 中央热力站46的不含二氧化碳CO2的排气被从二氧化碳分离器84导引到催化单元90，在那里经受了催化
净化并且随后经过顶棚导出。
[0058] 在沙巴提耶过程中产生的甲烷CH4被通过气体管92引导到用于燃烧气体的混合腔94，在那里使甲烷与来自天然气源96的天然气混合，由此获得用于中央热力站46或其燃烧器40的燃烧气体。通过所产生的甲烷CH4减少了所需的天然气的量并且保护了资源。
[0059] 燃烧气体被从混合腔94通过分支的燃烧气体管98的分别一分支管98a输送到每个加热单元38的燃烧器40。在燃烧气体管98的每个分支管98a中布置有电机驱动的瓣阀V5，从而能够分别调节用于每个燃烧器40的来自于混合腔94的燃烧气体的流入。混合腔94在输出端一侧还配设有电机驱动的瓣阀V6，通过该瓣阀能够调节被从混合腔94馈送到燃烧气体管98中的燃烧气体的量。
[0060] 在混合腔94的瓣阀V6的下游，热解气体管100通过瓣阀V7通入燃烧气体管98中。通过热解气体管100能够把热解气体馈送到燃烧气体管98中并且在那里与来自混合腔94的气体混合成为燃烧气体。如果在混合腔94上的瓣阀V6被关闭，则热解气体被单独作为燃烧气体输送到中央热力站46的燃烧器40。
[0061] 热解气体在热解腔102中在残余物热解的过程中产生，该残余物在涂装区6中产生。作为这种残余物来源的一个例子显示出涂装室104，在该涂装室中在多个步骤中为物体涂漆。在此作为可使用的残余物的还例如有
过喷涂漆、涂漆过滤、清洁布、蜡残余物等。
[0062] 在涂装室104中，在涂装过程中释放了溶剂。为了使该溶剂从涂装室104中去除，室内空气流过该溶剂，该室内空气以本身已知的方式经过涂装室104导引并且作为含有溶剂的处理空气离开涂装室。为了能够重新从处理空气中去除溶剂和在循环回路中重新利用室内空气，使来自涂装室104的处理空气经过吸附式过滤单元106、例如
活性炭过滤器导引并且在此过滤。在吸附式过滤单元106中，过滤介质吸附溶剂或其它气态的污染物。必须不时地再生这种过滤介质并且使其与所吸收的溶剂和其它污染物分离。
[0063] 为此，旁路管108作为再生装置从来自烘干管道12的排气管路52分支，过滤单元106可以通过该旁路管以和来自涂装室104的处理空气反向的流动方向被来自烘干管道12的排气流过。在热的排气的温度下，过滤介质使所吸收的溶剂和其它污染物重新脱附，它们随后被热的排气吸收并且从过滤器中导出。当排气到达用于燃烧空气的混合腔62时，排气随后携带溶剂和也可能携带其它气态的污染物。
[0064] 以这种方式通过来自烘干管道12的排气热净化所使用的过滤器。在旁路管108中，在过滤单元106的下游和上游布置有电机驱动的瓣阀V8或V9，因此当瓣阀V8在过滤器运行中被关闭时能够调节排气流过过滤单元106的体积流量并且使载有溶剂的排气停止回流到过滤单元106中。
[0065] 为了产生对于在电解单元70中的水的电解所需要的电能，除了中央热力站46的发电机44之外还设有ORC发电机110。该ORC发电机110以本身已知的方式借助
有机朗肯循环(ORC)运行，其作为低温ORC过程在ORC反应器112中从大约80℃起运行。ORC过程的
工作流体驱动未特意示出的燃气涡轮机，该燃气涡轮机又和发电机耦合。
[0066] 对于ORC过程的工作流体的
蒸发所需的热能部分地通过热交换器114获得，该热交换器布置在排气管路52中并且被排气在其通向用于燃烧空气的混合腔62的路段上流过。为此，加热流体被经过热交换器114导引，该热交换器在那里从排气中吸收热量并且把热量作为热能重新排出到ORC反应器112中。由此还可以把来自烘干管道12的排气冷却到近似室温并且在这个温度下作为燃烧空气引导到中央热力站46，由此能实现中央热力站46的稳定的运行。
[0067] 此外，对于ORC过程所需的热能也从中央热力站46的废热中获得。为此，借助
泵116在热回路118中使来自ORC反应器112的加热流体经过加热单元38的热交换器120导引并且返回到ORC反应器112。热交换器120例如是
润滑油热交换器或
冷却水热交换器，通过它们现在把加热单元38的废热传输到ORC过程的加热流体上，其随后在自ORC反应器112中作为热能被重新排出。
[0068] 借助中央热力站46的发电机44和ORC发电机110产生的电能可以被用于所有现有的用电设备。在当前的实施例中用电设备特别是电机驱动的瓣阀和鼓风机。
[0069] 来自烘干管道12的排气还通过热交换器回路122的另一个热交换器导引，通过该热交换器为吸收式制冷装置124供给热能，该吸收式制冷装置被分配给冷却管道22。吸收式制冷装置124冷却循环空气流，该循环空气流在冷却循环回路126中借助鼓风机128被从冷却管道22中抽出并且导引到吸收式制冷装置124。在其被冷却之后，重新把循环空气输送到冷却管道22中并且通过喷嘴装置130输出到待冷却的目标上。
[0070] 在未特意示出的变型方案中，加热单元38是
流化床燃烧设备，如它本身已知的那样。在这种情况下，具有足够的热值的、在涂装区6中、例如在涂装室104中出现的残余物可以除了单独输送的化石类
燃料之外作为替代燃料使用。
