【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于膜拉伸单元的太阳能热过程温度控制系统以及对应的膜拉伸单元。
技术介绍
1、膜的制造，并且特别是工业规模的膜拉伸单元的操作，与高能量转化有关。
2、起始材料，典型地至少聚合物，以颗粒和/或粉末形式提供以用于膜制造，并且在典型地包括不同温度水平的多个过程步骤中转化成膜，例如双轴定向膜。
3、这种膜制造过程中最大的能量消耗者通常是聚合物起始材料(例如，颗粒和/或粉末)的干燥、挤出以及单轴或双轴拉伸。拉伸例如借助于机器方向定向器(也称为mdo)、横向方向定向器(也称为tdo)或同步拉伸单元进行，在同步拉伸单元中，膜同时在横向方向和机器方向上被拉伸。
4、在膜制造中，起始材料(颗粒和/或粉末)通常最初被进给到一台(或多台)挤出机。典型的挤出机包括温度受控的(可加热)圆筒，一个或两个塑化螺杆可以在圆筒中旋转。(一个或多个)螺杆的目的是输送塑料颗粒(或塑料粉末)以及在上游形成的塑料熔体，使起始材料塑化并且经由剪切(摩擦)均质化，以及生成足够的压力以在压力下压制塑料熔体，然后连续通过模具开口(挤出模具)。根据膜制造的类型，可以使用不同的挤出模具。
5、在吹膜(吹膜单元)的制造中，塑料熔体经由挤出机被压制，例如通过(温度受控的)管状模具。然后用空气吹制所得熔融管，并在外部冷却，并且如果适用的话，在内部用(限定的温度受控的)冷却空气冷却。将已冷却的膜管放平，并且然后卷起。
6、在平膜的制造(也称为平膜挤出)中，塑料熔体在挤出机之后典型地借助于(温度受控的)狭缝式模具形
7、原则上，膜可以顺序或同步拉伸。在顺序拉伸中，膜最初例如在机器方向上被拉伸，并且然后在横向方向上被拉伸。在同步拉伸中，拉伸在机器方向和横向方向上同时发生。
8、塑料膜的机器方向拉伸(mdo步骤)典型地包括控制已挤出的塑料幅材的温度，并引导(流延)膜经过(温度受控的)辊。塑料幅材可以通过以不同速度旋转的辊在机器方向上拉伸。
9、在顺序拉伸的情况下，塑料膜的后续横向方向拉伸(tdo步骤)典型地包括控制已挤出塑料幅材的温度(在烘箱中)和在横向方向上的后续拉伸。为此，膜典型地被夹住，并且然后沿其宽度牵引(拉伸)。双轴拉伸膜然后可以被卷起。
10、在同步拉伸中，已挤出的膜最初被控制温度，并且然后被进给到例如同步拉伸单元(例如，同步拉伸烘箱)。在同步拉伸单元中，膜典型地被夹住，并且然后在其宽度和长度上被牵引(拉伸)。
11、在对应的烘箱中，如在横向方向拉伸和同步拉伸中典型地使用的，待拉伸的膜在拉伸过程之前被加热，并且然后在拉伸过程中和拉伸过程期间保持在预定的温度。随后，已拉伸的膜可以在烘箱中冷却。
12、特别地，必须为同步拉伸、机器方向拉伸和横向方向拉伸提供大量热能。目前，对于这种供应存在不同的生成构思(例如，电加热、经由热油加热、经由气体燃烧器供热和诸如此类的供热)。在热油的使用中，热油的温度经由加热系统，例如，诸如油、气或煤锅炉来控制。也就是说，仍然主要使用化石燃料(煤、天然气、石油……)，这导致所制造的膜具有不利的co2e足迹。
13、因此，本专利技术的目的是消除前述缺点，并减少化石燃料在膜制造中的使用，或者甚至避免化石燃料的使用。特别地，要减少co2e排放。
技术实现思路
1、该目的通过根据权利要求1的太阳能热过程温度控制系统以及根据权利要求15的膜拉伸单元以及根据权利要求的过程温度控制系统在膜拉伸单元中的应用来解决。本专利技术的另外的方面是从属权利要求的部分。
2、特别地，该目的通过用于膜拉伸单元的太阳能热过程温度控制系统来解决。该过程温度控制系统包括至少一个太阳能热发生器，该至少一个太阳能热发生器集成到热生成回路中，其中热生成回路输送第一传热流体。
3、太阳能热发生器将太阳能转化为可用的热能。特别地，所述至少一个太阳能热发生器包括太阳能热收集器，太阳能热收集器聚焦入射辐射(例如，集中太阳能(csp)系统)，以便将第一传热流体加热到最大可能温度。
4、例如，太阳能热发生器可以将第一传热流体加热到至少250℃、至少300℃、至少400℃、至少450℃、至少500℃或至少550℃。
5、此外，过程温度控制系统包括至少一个热存储单元。热能可以经由第一热生成回路供给到热存储单元，所述热能由所述至少一个太阳能热发生器生成。热存储单元因此被配置成存储热能。
6、取决于构造、所使用的存储介质、热存储单元的大小和热存储单元的热绝缘，热存储单元可用于短期热存储和/或长期热存储。短期热存储单元能够存储一定量的热量，以用于独立于太阳加热(一个或多个)消耗器几分钟到一小时。借助于长期热存储单元，(一个或多个)消耗器也可以独立于太阳被加热几个小时(例如，至少2小时、至少3小时、至少4小时、至少5小时、至少6小时、至少7小时、至少8小时、至少9小时、至少10小时、至少11小时或至少12小时)。
7、使用热存储单元的存储介质可以是第一传热流体(直接存储)或中间回路传热流体(间接存储)。类似地，可以使用其他存储介质。
8、过程温度控制系统包括输送第二传热流体的至少一个热消耗器回路。此第二传热流体可以不同于第一传热流体。类似地，相同的传热流体可用于第一传热流体和第二传热流体。
9、热消耗器回路连接到所述至少一个热存储单元，以便能够提取所存储的热能。
10、特别地，热消耗器回路可以包括供应部段和返回部段，其中(一个或多个)消耗器可以在供应部段与返回部段之间集成到热消耗器回路中，使得供应部段中的第二传热流体的温度高于返回部段中的第二传热流体的温度。
11、此外，过程温度控制系统包括至少一个温度控制装置。温度控制装置包括至少一个传热流体出口，以用于供应(一个或多个)消耗器。传热流体出口因此布置在供应部段与返回部段之间。
12、所述至少一个温度控制装置被配置成在所述至少一个传热流体出口(和因此(一个或多个)消耗器)处供应处于限定温度的第二传热流体，以便直接或间接地向膜拉伸单元的至少一个构件供应限定的温度受控的传热流体。因此，可以向膜拉伸单元供应热能。
13、因此，过程温度控制系统能够向膜拉伸单元供应热能，所述热能借助于至少一个太阳能热发生器生成。这使得co2e排放减少。
14、过程温度控制系统还可以包括第一热交换器。此第一热交换器可以连接在所述至少一个热存储单元与热消耗器回路之间。特别地，可以控制第一热交换器，使得可以监测从热存储单元传递到热消耗器回路的热能。例如，可以控制热交换器的流入和/或流出(例如，流率、流量……)。因此，可以在热消耗器回路的供应部段中控制第二传热流体的温度。
15、过程温度控制系统还可以包括第二热交换器。此第二热交换器可以连接在所述至少一个热存储单元与热生成回路之间。特别地，可以控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于膜拉伸单元(1)的太阳能热过程温度控制系统(10)，所述过程温度控制系统(10)包括
2.根据权利要求1所述的过程温度控制系统(10)，还包括第一热交换器(230)，所述第一热交换器连接在所述至少一个热存储单元(210)与所述热消耗器回路(300)之间。
3.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，还包括第二热交换器(215)，所述第二热交换器连接在所述至少一个热存储单元(210)与所述热生成回路(100)之间。
4.根据权利要求2和3所述的过程温度控制系统(10)，其中所述热存储单元(210)被集成到中间回路(200)中，所述中间回路输送中间回路传热流体(212)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，其中，所述至少一个太阳能热发生器(110)被配置成将温度至少为550℃的第一传热流体(112)供应给所述热存储单元(210)或所述第二热交换器(215)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，其中，所述第一传热流体(112)、所述第二传热流体(3
7.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，其中，所述至少一个热存储单元(210)被配置成存储温度为至少180℃、或至少210℃、特别是至少240℃的传热流体。
8.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，其中，所述至少一个太阳能热发生器(110)包括线性集中太阳能发生器，特别是至少一个抛物面槽式收集器和/或至少一个菲涅耳收集器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，其中，所述至少一个太阳能热发生器(110)是包括至少一个单轴跟踪的跟踪加热发生器。
10.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，还包括至少一个泵(124，322，326)，所述至少一个泵集成到所述过程温度控制系统(10)中以循环所述第一传热流体(112)、第二传热流体(312)和/或中间回路传热流体(212)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，其中，
12.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，还包括至少一个附加加热装置(324)，其中所述至少一个附加加热装置(324)被分配给所述热消耗器回路(300)、特别是所述供应部段(320)、和/或所述热存储单元(210)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，还包括至少一个供应歧管(500)，所述至少一个供应歧管连接在所述传热流体出口(350)的下游，并且被配置成将所述第二传热流体分布给膜拉伸单元(1)的不同消耗器。
14.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，还包括至少一个返回收集器(400)和分布装置(342)，其中所述返回收集器(400)从至少一个消耗器取得所述第二传热流体并将所述第二传热流体供应至所述分布装置(342)，其中所述分布装置(342)被配置成将所述传热流体供应至所述热存储单元(210)、所述第一热交换器(230)和/或所述温度控制装置(330)。
15.一种膜拉伸单元(1)，包括
16.根据权利要求15所述的膜拉伸单元(1)，其中，所述构件中的至少一个构件连接到所述热传送流体出口(350)，以被直接供应传热流体。
17.根据权利要求15或16中任一项所述的膜拉伸单元(1)，还包括至少一个附加加热装置，其中所述附加加热装置被配置成向所述膜拉伸单元(1)的构件(2、3、4、5、6、7、8)中的至少一个构件供应附加热能。
18.根据权利要求1至14中任一项所述的过程温度控制系统(10)在根据权利要求15至17中任一项所述的膜拉伸单元中的应用，其中，所述过程温度控制系统(10)直接或间接地向所述膜拉伸单元(1)的所述构件中的至少一个构件供应热能，以便以限定的方式控制所述构件的温度。
...【技术特征摘要】
1.一种用于膜拉伸单元(1)的太阳能热过程温度控制系统(10)，所述过程温度控制系统(10)包括
2.根据权利要求1所述的过程温度控制系统(10)，还包括第一热交换器(230)，所述第一热交换器连接在所述至少一个热存储单元(210)与所述热消耗器回路(300)之间。
3.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，还包括第二热交换器(215)，所述第二热交换器连接在所述至少一个热存储单元(210)与所述热生成回路(100)之间。
4.根据权利要求2和3所述的过程温度控制系统(10)，其中所述热存储单元(210)被集成到中间回路(200)中，所述中间回路输送中间回路传热流体(212)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，其中，所述至少一个太阳能热发生器(110)被配置成将温度至少为550℃的第一传热流体(112)供应给所述热存储单元(210)或所述第二热交换器(215)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，其中，所述第一传热流体(112)、所述第二传热流体(312)和/或所述中间回路传热流体(212)选自以下传热流体：
7.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，其中，所述至少一个热存储单元(210)被配置成存储温度为至少180℃、或至少210℃、特别是至少240℃的传热流体。
8.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，其中，所述至少一个太阳能热发生器(110)包括线性集中太阳能发生器，特别是至少一个抛物面槽式收集器和/或至少一个菲涅耳收集器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，其中，所述至少一个太阳能热发生器(110)是包括至少一个单轴跟踪的跟踪加热发生器。
10.根据前述权利要求中任一项所述的过程温度控制系统(10)，还包括至少一个泵(124，322，326)，所述至少一个泵集成到所述过程温度...
【专利技术属性】
技术研发人员：Q·魏达赫尔，B·迪尔，
申请(专利权)人：布鲁克纳机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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