DE202004021057U1 - State finding process for heat transfer device involves measuring at least one physical measuring variable of one heating medium during heat transfer - Google Patents

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Abstract

The State finding process is applied to a heat transfer device through which at least two media flow, with heat being transferred between them. At least one physical measuring variable of at least one of the heat media is measured during heat transfer, and the value of at least one state variable depending on the measuring value and characterizing the state of the heat transfer device is determined on the basis of the measured values or of their measuring signals.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Zustandes einer Wärmeübertragungseinrichtung.The The invention relates to a device for determining a condition a heat transfer device.

Wärmeübertragungseinrichtungen, auch Wärmeübertrager oder Wärmetausches genannt, sind in vielfältigen Ausführungsformen und in einer Vielzahl von Anwendungen bekannt. In einer Wärmeübertragungseinrichtung wird Wärme von einem durch die Wärmeübertragungseinrichtung strömenden gasförmigen oder flüssigen Wärmemedium auf ein anderes, ebenfalls durch die Wärmeübertragungseinrichtung strömendes gasförmiges oder fluides Wärmemedium übertragen. Zur Wärmeübertragung können alle Wärmetransportmechanismen, also Wärmeleitung, Wärmekonvektion und/oder Wärmestrahlung zum Einsatz kommen, wobei bei der Konvektion zusätzlich eine Phasenumwandlung oder Aggregatzustandsänderung durch Verdampfen oder Kondensation zum Einsatz kommen kann.Heat transfer equipment, also heat exchangers or heat exchanges called, are in manifold embodiments and known in a variety of applications. In a heat transfer device will heat from one through the heat transfer device flowing gaseous or liquid heat medium to another, also through the heat transfer device flowing gaseous or transferred fluid heat medium. For heat transfer can all heat transport mechanisms, ie heat conduction, heat convection and / or thermal radiation are used, wherein in the convection additionally a phase transformation or aggregate state change can be used by evaporation or condensation.

In der Praxis sind als Wärmeübertragungseinrichtungen hauptsächlich drei Typen von Wärmetauschern in Gebrauch, nämlich sogenannte Rekuperatoren oder rekuperative Wärmetauscher, Regeneratoren oder regenerative Wärmetauscher und Direktkontakt-Wärmetauscher. Regenerative Wärmeübertrager werden in der Regel für einen diskontinuierlichen Betrieb verwendet, während Rekuperatoren überwiegend für den kontinuierlichen Betrieb zum Einsatz kommen.In The practice are as heat transfer devices mainly three types of heat exchangers in use, namely so-called recuperators or recuperative heat exchangers, regenerators or regenerative heat exchanger and direct contact heat exchanger. Regenerative heat exchangers are usually for used a discontinuous operation, while recuperators predominantly for the continuous Operation are used.

Bei Rekuperatoren ist eine Trennwand oder Wärmeübertragungsfläche zwischen den beiden Strömen der Wärmemedien angeordnet, so dass eine Wärmeübertragung durch die Wärmübertragungsfläche stattfindet. Als rekupera tive Wärmetauscher werden hauptsächlich Rohrwärmetauscher oder Plattenwärmetauscher eingesetzt. Bei einem Rohrwärmetauscher werden mehrere Röhren in der Regel parallel zueinander angeordnet und eines der Wärmemedien wird durch das Innere der Röhren geleitet. Das andere Wärmemedium strömt dagegen außerhalb an den Röhren entlang. Bei einem Plattenwärmetauscher sind einzelne Platten parallel zueinander angeordnet und eines der Wärmemedien strömt durch einen für dieses Wärmemedium vorgesehenen Teil der Zwischenräume zwischen den Platten und das andere Wärmemedium durch den anderen Teil der Zwischenräume zwischen den Platten. Als Wärmeübertragungsflächen dienen bei dem Rohrwärmtauscher die Wandungen der Röhren und bei dem Plattenwärmtauscher die Platten selbst. Als Werkstoffe für die rekuperativen Wärmeübertrager kommen Materialien in Betracht, die korrosionsbeständig sind und glatte Oberflächen haben, beispielsweise Glas, kunststoffbeschichtete Metalle und Edelstähle.at Recuperators is a partition or heat transfer surface between the two streams of heat media arranged so that a heat transfer takes place through the heat transfer surface. As rekupera tive heat exchanger become mainly Tube heat exchanger or plate heat exchanger used. In a tube heat exchanger become several tubes usually arranged parallel to each other and one of the heat media gets through the inside of the tubes directed. The other heat medium flows against it outside at the tubes along. For a plate heat exchanger are individual plates arranged parallel to each other and one of heat media flows by one for this heat medium provided part of the interstices between the plates and the other heat medium through the other Part of the interstices between the plates. Serve as heat transfer surfaces at the tube heat exchanger the walls of the tubes and at the plate heat exchanger the plates themselves. As materials for the recuperative heat exchangers come into consideration materials that are corrosion resistant and have smooth surfaces, For example, glass, plastic-coated metals and stainless steels.

Bei einem Kreuzstromwärmetauscher werden die Ströme der beiden Wärmemedien gekreuzt oder orthogonal zueinander gerichtet, bei einem Gleichstromwärmetauscher in gleicher Richtung und bei einem Gegenstromwärmetauscher in entgegengesetzten Richtungen.at a crossflow heat exchanger become the currents the two heat media crossed or orthogonal to each other, in a DC heat exchanger in the same direction and in a countercurrent heat exchanger in opposite Directions.

Bei der regenerativen Wärmeübertragung in Regeneratoren werden Speichermassen benutzt, die abwechselnd mit dem wärmeabgebenden und dem wärmeaufnehmenden Medium, beispielsweise dem Fortluftstrom und dem Zuluftstrom, in Berührung gebracht werden. Üblicherweise wird die Speichermasse dazu kontinuierlich gedreht, beispielweise in einem zylindrischen Rotor untergebracht, der von einem Motor angetrieben ist. Die beiden fluiden Wärmemedien durchströmen, meist im Gegenstrom, die Speichermasse des Regenerators und werden vor und nach dem Wärmetauscher in getrennten Kanälen geführt.at the regenerative heat transfer Regenerators use storage masses that alternate with the heat-emitting and the heat-absorbing Medium, for example, the exhaust air flow and the supply air, in contact to be brought. Usually the storage mass is continuously rotated, for example housed in a cylindrical rotor by a motor is driven. The two fluid heat media flow through, usually in countercurrent, the storage mass of the regenerator and become and after the heat exchanger in separate channels guided.

Eine der wichtigsten Anwendungen von Wärmeübertragungseinrichtungen ist die Wärmerückgewinnung, insbesondere im Bereich der Industrie. Dabei wird Restwärme oder Abwärme oder Fortwärme in einem von einem, insbesondere industriellen, Prozess abströmenden Wärmemedium, beispielweise Abgas oder Fortluft, zur Eigennutzung im Prozess oder auch zur Fremdnutzung in anderen Prozessen oder zu Heizzwecken wenigstens teilweise rück gewonnen. Die häufigste Eigennutzung im Prozess ist die Vorerwärmung des anderen Wärmemediums, beispielsweise der Zuluft, welches dann im Prozess verwendet wird.A the most important applications of heat transfer devices is the heat recovery, especially in the field of industry. This is residual heat or waste heat or heat-up in a heat medium flowing away from a, in particular industrial, process, For example, exhaust or exhaust air, for own use in the process or also for foreign use in other processes or for heating purposes at least partially recovered. The most frequent Own use in the process is the preheating of the other heat medium, For example, the supply air, which is then used in the process.

In der Wärmeübertragung und Wärmerückgewinnung von Fortluft ist immer das Vorhandensein von Wasser oder Feuchtigkeit in der Luft zu beachten, das zur Kondensation von Wasser in dem Wärmetauscher führen kann und für die sogenannte Austauschzahl der Wärmerückgewinnung zu berücksichtigen ist. Die Austauschzahl definiert bei der Wärmerückgewinnung die Intensität oder die Effizienz oder den Wirkungsgrad der Übertragung von Wärme und Feuchte von dem einen Medium, z. B. Fortluft, auf das andere Medium z. B. Zuluft.In the heat transfer and heat recovery Exhaust air is always the presence of water or moisture in the air, to the condensation of water in the Heat exchanger can lead and for to consider the so-called exchange number of heat recovery is. The exchange number defines the intensity or the heat recovery Efficiency or the efficiency of transfer of heat and Moisture from the one medium, z. B. exhaust, to the other medium z. B. supply air.

Bei der Wärmerückgewinnung aus Fortluft sind die drei physikalischen Größen Temperatur, Enthalpie und Feuchte der Zuluft einerseits und der Fortluft andererseits für den übertragenen Wärmestrom von Bedeutung. Man unterscheidet zwischen den Austauschzahlen für die Enthalpie, für die Temperatur und für die Feuchte. Die Austauschzahl für die Enthalpieübertragung entspricht dem Quotienten aus der Differenz aus der Enthalpie der Zuluft nach dem Wärmetauscher und der Enthalpie der Zuluft vor dem Wärmetauscher einerseits und der Differenz der Enthalpie der Fortluft vor dem Wärmetauscher und der Enthalpie der Fortluft nach dem Wärmetauscher andererseits. Die Austauschzahl für die Temperaturübertragung, d.h. der Temperatur-Wirkungsgrad, ist definiert als Quotient aus der Differenz der Temperatur der Zuluft nach dem Wärmetauscher und der Temperatur der Zuluft vor dem Wärmetauscher einerseits und der Differenz der Temperatur der Fortluft vor dem Wärmetauscher und der Temperatur der Fortluft nach dem Wärmetauscher andererseits. Entsprechend ist die Austauschzahl für die Feuchteübertragung definiert als Quotient aus der Differenz der Feuchtebeladung der Zuluft nach dem Wärmetauscher und der Feuchtebeladung der Zuluft vor dem Wärmetauscher einerseits und der Differenz der Feuchtebeladung der Fortluft vor dem Wärmetauscher und der Feuchtebeladung der Fortluft nach dem Wärmetauscher andererseits.In the recovery of heat from exhaust air, the three physical parameters of temperature, enthalpy and humidity of the supply air on the one hand and the exhaust air on the other hand for the transferred heat flow of importance tung. One differentiates between the exchange numbers for the enthalpy, for the temperature and for the humidity. The exchange number for the enthalpy transmission corresponds to the quotient of the difference between the enthalpy of the incoming air after the heat exchanger and the enthalpy of the supply air before the heat exchanger on the one hand and the difference of the enthalpy of the exhaust air before the heat exchanger and the enthalpy of the exhaust air to the heat exchanger on the other. The exchange rate for the temperature transfer, ie the temperature efficiency, is defined as the quotient of the difference between the temperature of the supply air to the heat exchanger and the temperature of the supply air upstream of the heat exchanger on the one hand and the difference of the temperature of the exhaust air before the heat exchanger and the temperature of the exhaust air after the heat exchanger on the other. Accordingly, the exchange number for the moisture transmission is defined as the quotient of the difference between the moisture content of the supply air to the heat exchanger and the moisture content of the supply air before the heat exchanger on the one hand and the difference in the moisture content of the exhaust air before the heat exchanger and the moisture content of the exhaust air to the heat exchanger on the other.

Der Wärmeaustausch zwischen den Wärmemedien in der Wärmeübertragungseinrichtung ist umso effizienter je näher die Austauschzahl an 1 liegt.Of the heat exchange between the heat media in the heat transfer device is the more efficient the closer the exchange number is 1.

Bei vernachlässigbarem Austausch gehen die Austauschzahlen gegen 0 und bei idealem Austausch gegen 1. Die Größe der Austauschzahlen hängt von der Art des Wärmeübertragers ab sowie auch von der Strömungsführung.at negligible Exchange the exchange numbers go against 0 and with ideal exchange against 1. The size of the exchange numbers depends on the type of heat exchanger as well as from the flow guide.

Die Austauschzahlen werden bei der Auslegung von Wärmetauschern zur Optimierung von deren Effizienz und Wärmeübertragungsverhalten einmalig festgelegt. Ein einmal ausgelegter Wärmetauscher wird jedoch im Betrieb dann nicht mehr hinsichtlich seines Wärmeübertragungsverhaltens oder seiner aktuellen Austauschzahl überprüft oder überwacht. Dadurch kann es bei einer Verschlechterung der Effizienz eines Wärmetauschers bei einem Wärmerückgewinnungssystem zu erheblichen Energieverlusten kommen. Eine solche Verschlechterung der Effizienz kann beispielweise durch Verschmutzung oder Verstopfung im Wärmetauscher oder einer Leitung oder einen Bruch oder Riss in einer Glasröhre eines Rohrwärmtauschers oder durch Alterung oder auch Materialverschleiß oder Korrosion erfolgenThe Exchange numbers are used in the design of heat exchangers for optimization of their efficiency and heat transfer behavior fixed once. However, a once designed heat exchanger is in Operation then no longer in terms of its heat transfer behavior or its current exchange rate is checked or monitored. This may result in a deterioration of the efficiency of a heat exchanger in a heat recovery system come to significant energy losses. Such a deterioration For example, the efficiency can be due to pollution or clogging in the heat exchanger or a pipe or a break or crack in a glass tube of a Rohrwärmtauschers or by aging or even material wear or corrosion

Diese Problematik wird aber in der Praxis der industriellen Wärmerückgewinnung entweder überhaupt nicht wahrgenommen oder in Kauf genommen.These Problem is but in the practice of industrial heat recovery either not at all perceived or accepted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Zustands einer Wärmeübertragungseinrichtung anzugeben.Of the Invention is based on the object, a device for determining a state of a heat transfer device specify.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1.These Task is according to the invention solved with the features of claim 1.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, den Zustand und/oder das Wärmeübertragungsverhalten eines Wärmeübertragers während des Betriebs durch Messung von ausgewählten Messgrößen der an der Wärmeübertragung beteiligten Wärmemedien und Auswertung der erhaltenen Messwerte oder Messsignale festzustellen und somit dem Benutzer Werte von Kenngrößen für den Zustand, insbesondere das Wärmeübertragungsverhalten, des Wärmeübertragers während des Betriebs oder während des Wärmeübertragungsvorganges zur Verfügung zu stellen.The Invention is based on the consideration the state and / or the heat transfer behavior a heat exchanger while of operation by measuring selected quantities of at the heat transfer involved heat media and evaluate the obtained measured values or measurement signals and thus the user values of parameters for the state, in particular the heat transfer behavior, of the heat exchanger while of the operation or during the heat transfer process to disposal to deliver.

Beim Stand der Technik kann eine einmal eingestellte oder ausgelegte Wärmeübertragungscharakteristik eines Wärmeübertragers während des Betriebs nicht mehr festgestellt oder überprüft werden und damit kann die tatsächliche Wärmeübertragungscharakteristik von der gewünschten Charakteristik oder der Ist-Zustand des Wärmeübertragers von seinem Soll-Zustand erheblich abweichen, ohne dass dies quantitativ analysiert werden könnte.At the The prior art may be a once set or designed Heat transfer characteristic a heat exchanger while of the operation can no longer be determined or checked and thus the actual Heat transfer characteristic from the desired Characteristic or the actual state of the heat exchanger from its desired state vary significantly without any quantitative analysis could.

Die Erfindung ermöglicht dagegen erstmalig eine quantitative Bewertung oder Analyse des Ist-Zustands oder der Ist-Charakteristik eines Wärmeübertragers während seines Einsatzes oder Betriebs, beispielsweise in der Wärmerückgewinnung.The Invention allows however, for the first time, a quantitative assessment or analysis of the actual state or the actual characteristic of a heat exchanger during its Use or operation, for example in heat recovery.

Der Benutzer kann nun direkt „online" die aktuellen Werte der Kenngrößen auf einer Anzeigeeinheit, beispielsweise seines Prozessleitsystems oder seiner Prozessleitwarte, angezeigt bekommen (Visualisierung). Ferner können die ermittelten Werte oder Verläufe der Kenngrößen oder auch der primären Messwerte und Messignale über vorgegebene, längere Zeiträume gespeichert werden („Historien") und mit diesen gespeicherten Verläufen auch im Nachhinein oder Auswertungen oder Analysen der Wärmeübertragungssysteme vorgenommen werden. Mit diesen Maßnahmen ist eine fortlaufende Überprüfung und Überwachung der Wärmeübertragungs- oder -rückgewinnungsanlage während deren gesamter Betriebsdauer möglich, insbesondere im Rahmen von Prozessleitaufgaben bzw. in einem vorhandenen Prozessleitsystem für eine Gesamtanlage, in der die Wärmeübertragungs- oder Wärmerückgewinnungsanlage als ein Bestandteil integriert ist. Schließlich ist es mit Hilfe der Erfindung auch möglich, das Wärmeübertragungsverhalten eines Wärmeübertragers auch noch im Betriebs (wieder) zu optimieren durch Verändern von Stellgröße(n) derart, dass die Kenngröße(n) wieder in einem gewünschten Bereich liegt bzw. liegen.The user can now directly "online" get the current values of the characteristic values on a display unit, eg his process control system or process control system (visualization) Furthermore, the determined values or characteristics of the characteristic quantities or the primary measured values and measurement signals over predetermined, longer Periods are stored ("histories") and with these stored histories also in hindsight or evaluations or analyzes of the heat transfer systems are made. With these measures is a continuous review and monitoring of the heat during the entire period of operation possible, in particular in the context of process control tasks or in an existing process control system for an entire system in which the heat transfer or heat recovery plant is integrated as a component. Finally, with the aid of the invention it is also possible to (again) optimize the heat transfer behavior of a heat exchanger during operation by changing the manipulated variable (s) in such a way that the parameter (s) again lie or lie in a desired range.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie Anwendungen der Vorrichtung ergeben sich aus den vom Anspruch 1 jeweils abhängigen Ansprüchen.advantageous Embodiments and developments and applications of the device arise from the dependent claim 1 dependent claims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in derenThe The invention will be further explained below with reference to exemplary embodiments. there is referred to the drawing, in whose

1 ein Wärmerückgewinnungssystem in einem Prozessluftsystem in einem schematischen Schaubild, 1 a heat recovery system in a process air system in a schematic diagram,

2 die Berechnung von physikalischen Größen eines Luftstromes gemäß 1 aus dessen Messgrößen Temperatur und relative Feuchte in einem Schaubild, 2 the calculation of physical quantities of an air stream according to 1 from its measured variables temperature and relative humidity in a diagram,

3 die Berechnung des Temperatur-Wirkungsgrades eines Wärmetauschers des Wärmerückgewinnungssystems gemäß 1 in einem Schaubild, 3 the calculation of the temperature efficiency of a heat exchanger of the heat recovery system according to 1 in a diagram,

4 die Berechnung eines kompensierten Volumenstroms oder Massenstroms der Luftströme gemäß 1 in einem Schaubild, 4 the calculation of a compensated volumetric flow or mass flow of the air flows according to 1 in a diagram,

5 die Berechnung des Wärmemengen-Wirkungsgrades eines Wärmetauschers gemäß 1 in einem Schaubild, 5 the calculation of the heat quantity efficiency of a heat exchanger according to 1 in a diagram,

6 die Berechnung der übertragenen Wärmeleistung und der übertragenen Wärmemenge eines Wärmetauschers gemäß 1 in einem Schaubild die Berechnung des Wärmemengen-Wirkungsgrades eines Wärmetauschers gemäß 1 in einem Schaubild, 6 the calculation of the transmitted heat output and the transferred heat amount of a heat exchanger according to 1 in a diagram, the calculation of the heat quantity efficiency of a heat exchanger according to 1 in a diagram,

7 die Berechnung der Temperatur von im Wärmetauscher gemäß 1 entstehendem Kondensat in einem Schaubild, 7 the calculation of the temperature in the heat exchanger according to 1 resulting condensate in a graph,

8 die Berechnung des Massenstromes von im Wärmetauscher gemäß 1 entstehendem Kondensat in einem Schaubild, 8th the calculation of the mass flow of in the heat exchanger according to 1 resulting condensate in a graph,

9 die Erkennung eines Glasröhrenbruchs im Wärmetauscher gemäß 1 durch Auswertung von Feuchtebeladungen in einem Schaubild und 9 the detection of a glass tube break in the heat exchanger according to 1 by evaluation of moisture loadings in a graph and

10 die Erkennung eines Glasröhrenbruchs im Wärmetauscher gemäß 1 durch Auswertung von Massenströmen in einem Schaubild
jeweils schematisch dargestellt sind. Einander entsprechende Teile und Größen sind in den 1 bis 10 mit denselben Bezugszeichen versehen.
10 the detection of a glass tube break in the heat exchanger according to 1 by evaluation of mass flows in a graph
are each shown schematically. Corresponding parts and sizes are in the 1 to 10 provided with the same reference numerals.

In 1 ist ein Prozessluftsystem dargestellt, das einem Prozessbereich 2 über einen Zulufteinlass 3 Zuluft ZL zuführt und von dem Prozessbereich 2 über einen Abluftauslass 4 Abluft ABL abführt.In 1 a process air system is shown, which is a process area 2 via an air inlet 3 Supply air ZL feeds and from the process area 2 via an exhaust outlet 4 Exhaust air ABL dissipates.

Ein Zuluftventilator 5 saugt dazu Außenluft AL aus einem Außenraum, in der Regel Atmosphärenluft oder Hallenluft, an, die an einem Eingang 21 in einen Wärmetauscher 10 strömt und den Wärmetauscher 10 durchströmt. und an einem Ausgang 22 als Zuluft ZL wieder ausströmt zum Zuluftventilator 5. In wenigstens einer Heizeinrichtung 31 wird die Zuluft ZL, nach dem Zuluftventilator 5 und vor dem Zulufteinlass 3 auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizt, die für eine Konditionierung oder Versorgung des Prozessbereichs 2 mit Prozessluft gewünscht ist.A supply air fan 5 to suck in outdoor air AL from an outdoor area, usually atmospheric air or indoor air, to, at an entrance 21 in a heat exchanger 10 flows and the heat exchanger 10 flows through. and at an exit 22 as supply air ZL flows out again to the supply air fan 5 , In at least one heating device 31 is the supply air ZL, after the supply air fan 5 and in front of the air intake 3 heated to a predetermined temperature necessary for conditioning or supply of the process area 2 with process air is desired.

Der Prozessbereich 2 kann beispielsweise eine Papier- oder Zellstoffmaschine sein und die Zuluft ZL zum Trocknen der Papier- oder Zellstoffbahnen in der Maschine eingesetzt werden. Dabei werden üblicherweise Lufttemperaturen der Zuluft ZL von 110 °C bis 120 °C eingestellt. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Anwendung beschränkt.The process area 2 For example, it may be a paper or pulp machine and the supply air ZL used to dry the paper or pulp webs in the machine. In this case, air temperatures of the supply air ZL are usually set from 110.degree. C. to 120.degree. The invention is not limited to this application.

Gleichzeitig zum Zuführen der Zuluft ZL in den Prozessbereich 2 wird von dem Prozessbereich 2 über den Abluftauslass 4 die Abluft ABL mittels eines Fortluftventilators 6 abgesaugt und über einen weiteren Eingang 23 des Wärmetauschers 10 in den Wärmetauscher 10 eingeleitet, durch diesen geführt und an einem weiteren Ausgang 24 des Wärmetauschers 10 als Fortluft FL wieder ausgeleitet zum Fortluftventilator 6 hin.Simultaneously with feeding the supply air ZL into the process area 2 gets from the process area 2 via the exhaust outlet 4 the exhaust air ABL by means of an exhaust air fan 6 sucked off and over another entrance 23 of the heat exchanger 10 in the heat exchanger 10 initiated, led by this and at another exit 24 of the heat exchanger 10 as exhaust air FL discharged again to exhaust air fan 6 out.

Die Abluft ABL beinhaltet immer noch eine beträchtliche Restwärme. Bei einer Papiermaschine hat die Abluft ABL typischerweise Temperaturen von zwischen 70 °C und 90 °C.The Exhaust air ABL still contains a considerable amount of residual heat. at In a paper machine, the exhaust ABL typically has temperatures from between 70 ° C and 90 ° C.

Die in der Abluft ABL enthaltene Abwärme wird nun wenigstens teilweise in dem Wärmetauscher 10 zurückgewonnen, indem sie zum Vorwärmen oder Erwärmen der Außenluft AL bzw. zum Bereitstellen von vorgewärmter Zuluft ZL, die dann von der Heizeinrichtung 31 auf die endgültige Temperatur gebracht wird, verwendet wird. So kann beispielsweise die Außenluft AL von einer Außentemperatur von typischerweise – 15 °C bis + 30 °C auf eine Vortemperatur von + 50 °C bis + 70 °C gebracht werden, die sie dann als Zuluft ZL beim Austritt aus dem Wärmetauscher 10 aufweist.The waste heat contained in the exhaust air ABL is now at least partially in the heat exchanger 10 recovered by preheating or heating the outside air AL or to provide preheated supply air ZL, then from the heater 31 is brought to the final temperature is used. Thus, for example, the outside air AL can be brought from an outside temperature of typically - 15 ° C to + 30 ° C to a pre-temperature of + 50 ° C to + 70 ° C, they then as supply air ZL when exiting the heat exchanger 10 having.

Der Wärmetauscher 10 ist beispielsweise als Kreuzstrom-Rohrwärmetauscher ausgebildet, in dessen vertikalen Glasröhren der Abluftstrom ABL senkrecht von unten nach oben geführt wird und außen an den Glasröhren entlang der Außenluftstrom AL horizontal geführt wird. In dieser Ausführung kann Kondensat der Abluft ABL leichter nach unten abfließen. Jedoch sind auch andere Arten und Ausbildungen von Wärmetauschern verwendbar.The heat exchanger 10 is for example designed as a cross-flow tube heat exchanger, in the vertical glass tubes of the exhaust air flow ABL is guided vertically from bottom to top and outside of the glass tubes along the outside air flow AL is guided horizontally. In this version, condensate of the exhaust air ABL can flow off more easily downwards. However, other types and designs of heat exchangers are usable.

Zusätzlich kann zur Steigerung der Energieeffizienz noch weitere Restwärme der aus dem Wärmetauscher 10 austretenden, üblicherweise noch 60 °C bis 65 °C warmen Fortluft FL in einem weiteren Wärmerückgewinner 30, beispielsweise einem Luft/Wasser/Wärmetauscher mit einem Wasserkreislauf 32 mit einer Pumpe, entzogen werden. Diese im Wärmerückgewinner 30 rückgewonnene Wärme der Fortluft FL kann beispielsweise zum Heizen und/oder für eine Klimatisierung der Hallen- oder Gebäudeluft verwendet werden.In addition, to increase energy efficiency, additional residual heat from the heat exchanger 10 exiting, usually still 60 ° C to 65 ° C warm exhaust air FL in another heat recovery unit 30 For example, an air / water / heat exchanger with a water cycle 32 with a pump, be withdrawn. This in the heat recovery 30 recovered heat of the exhaust air FL can be used for example for heating and / or for air conditioning of the hall or building air.

Dem Wärmetauscher 10 sind nun vier Sensoreinrichtungen 11 bis 14 zugeordnet. Die Sensoreinrichtung 11 ist vor den Eingang 21 des Wärmetauschers 10 in den Strömungsweg der Außenluft AL geschaltet und misst Messgrößen der Außenluft AL. Die Sensoreinrichtung 12 ist dem Ausgang 22 des Wärmetauschers 10 nachgeschaltet in dem Strömungsweg der Zuluft ZL angeordnet und misst Messgrößen der Zuluft ZL. Die Sensoreinrichtung 13 ist vor den Eingang 23 des Wärmetauschers 10 in den Strömungsweg der Abluft ABL geschaltet und misst Messgrößen der Abluft ABL. Die Sensoreinrichtung 14 schließlich ist hinter dem Ausgang 24 des Wärmetauschers 10 in den Strömungsweg der Fortluft FL geschaltet und misst Messgrößen der Fortluft FL.The heat exchanger 10 are now four sensor devices 11 to 14 assigned. The sensor device 11 is in front of the entrance 21 of the heat exchanger 10 is connected in the flow path of the outside air AL and measures external air quantities AL. The sensor device 12 is the exit 22 of the heat exchanger 10 arranged downstream in the flow path of the supply air ZL and measures measured variables of the supply air ZL. The sensor device 13 is in front of the entrance 23 of the heat exchanger 10 connected in the flow path of the exhaust air ABL and measures measured variables of the exhaust air ABL. The sensor device 14 after all, is behind the exit 24 of the heat exchanger 10 switched into the flow path of the exhaust air FL and measures measured variables of the exhaust air FL.

Dem Wasserkreislauf 32 des optionalen Wärmerückgewinners 30 ist ebenfalls eine Sensoreinrichtung 16 zugeordnet zur Messung von Messgrößen des Wassers.The water cycle 32 the optional heat recovery unit 30 is also a sensor device 16 assigned to the measurement of measured quantities of water.

Die Sensoreinrichtungen 11 bis 14 und 16 können analoge oder digitale Sensoren aufweisen. Bei analogen Sensoren werden deren Sensor- oder Messsignale vorzugsweise digitalisiert und in Form digitaler Signale weiterverarbeitet. Grundsätzlich ist natürlich auch eine analoge Signalverarbeitung der analogen Messsignale möglich. Bei digitalen Sensoren stellen diese gleich digitale Messsignale oder Messwerte an ihren Ausgängen zur Verfügung.The sensor devices 11 to 14 and 16 can have analog or digital sensors. In analog sensors whose sensor or measuring signals are preferably digitized and further processed in the form of digital signals. Basically, of course, an analog signal processing of the analog measurement signals is possible. With digital sensors, these provide digital measuring signals or measured values at their outputs.

Die, vorzugsweise digitalen, Ausgänge der Sensoreinrichtungen 11 bis 14 und 16 sind jeweils mit Eingängen einer Auswerteeinrichtung (oder: Auswerteeinheit) 7 verbunden. Die Auswerteeinrichtung 7 kann mit einer oder meh reren Sensoreinrichtungen 11 bis 14 in einer Einheit integriert sein oder auch als eigene bauliche Einheit und/oder autark betrieben werden.The, preferably digital, outputs of the sensor devices 11 to 14 and 16 are each connected to inputs of an evaluation device (or: evaluation unit) 7 connected. The evaluation device 7 can with one or more sensor devices 11 to 14 be integrated in a unit or operated as a separate structural unit and / or self-sufficient.

Die Auswerteeinrichtung 7 wertet die von den Sensoreinrichtungen 11 bis 14 erhaltenen Messwerte oder Messsignale aus und ermittelt daraus physikalische Größen, zumindest physikalische Kenngrößen für das aktuelle Wärmeübertragungsverhalten und/oder den Zustand des Wärmetauschers 10. Ebenso wertet die Auswerteeinrichtung 7 die Messwerte oder Messignale der Sensoreinrichtung 16 aus und ermittelt daraus eine oder mehrere Kenngröße(n) des Wärmerückgewinners 30. Zur Auswertung umfasst die Auswerteeinrichtung 7 im Allgemeinen wenigstens einen digitalen Signalprozessor oder Mikroprozessor und zugeordnete Speicher zum Speichern von ermittelten Daten und hinterlegten Steuer- und Rechenprogramme sowie ggf. von Wertetabellen.The evaluation device 7 evaluates those of the sensor devices 11 to 14 obtained measured values or measurement signals and determines therefrom physical variables, at least physical parameters for the current heat transfer behavior and / or the state of the heat exchanger 10 , The evaluation device also evaluates 7 the measured values or measuring signals of the sensor device 16 from and determines one or more characteristic (s) of the heat recovery 30 , For evaluation includes the evaluation 7 In general, at least one digital signal processor or microprocessor and associated memory for storing determined data and stored control and computation programs and possibly of value tables.

Die Auswerteergebnisse, also die ermittelten digitalen, insbesondere binären, Werte der Kenngrößen, überträgt die Auswerteeinrichtung 7 über einen Datenbus oder eine Busschnittstelle an ein übergeordnetes Prozessleitsystem 8. Hier kann Standard-Bustechnologie wie Ethernet (TCP/IP) oder Profibus eingesetzt werden.The evaluation results, ie the determined digital, in particular binary, values of the parameters, transmits the evaluation device 7 via a data bus or a bus interface to a higher level process control system 8th , Standard bus technology such as Ethernet (TCP / IP) or Profibus can be used here.

Das Prozessleitsystem 8 ist nur für das Wärmerückgewinnungssystem oder für das gesamte Prozessluftsystem oder aber auch für den gesamten Prozess, hier beispielsweise den Papier- oder Zelluloseherstellungsprozess in der Papier- oder Zellulosemaschine, vorgesehen.The process control system 8th is intended only for the heat recovery system or for the entire process air system or even for the entire process, here for example the paper or cellulose production process in the paper or cellulose machine.

Auf einer Anzeigeeinrichtung (oder: Anzeigeeinheit) 9 des Prozessleitsystems 8, im Allgemeinen einem grafischen Bildschirm (Display), beispielsweise einem Computermonitor, werden die von der Auswerteeinrichtung 7 erhaltenen Werte der Kenngrößen des Wärmetauschers 10 und ggf. des Wärmerückgewinners 30 wenigstens zum Teil visualisiert oder grafisch dargestellt, insbesondere in Form von Zahlen hinter zugehörigen Bezeichnern oder physikalischen Symbolen oder auch in Form von Kurven, Diagrammen oder ähnlichen an sich bekannten Anzeigearten.On a display device (or: display unit) 9 of the process control system 8th , in general, a graphical screen (display), such as a computer monitor, are those of the evaluation 7 obtained values of the characteristics of the heat exchanger 10 and possibly the heat recovery 30 at least partially visualized or graphically represented, in particular in the form of numbers behind associated identifiers or physical symbols or in the form of curves, diagrams or similar known types of display.

Der Benutzer erhält somit auf der Anzeigeeinrichtung 9 fortlaufend Informationen über wichtige Kenngrößen des die Wärmerückgewinnung betreffenden Teils seiner Anlage und kann den Zustand des Wärmetauschers 10 und ggf. des Wärmerückgewinners 30 bewerten und überwachen sowie ggf. optimieren oder korrigieren. Für den Anlagenbetreiber oder Benutzer wird das Wärmerückgewinnungssystem transparent und die Anlagenverfügbarkeit erhöht, können Analysen zur Wirtschaftlichkeit des Systems erstellt und Entscheidungen hinsichtlich einer Energieoptimierung unterstützt werden sowie eine bedarfsgerechte Wartung erleichtert werden. In Prozessleitsystemen kann das Know-How über Wärmerückgewinnungssysteme verfügbar gemacht und kann in Gesamtkonzepte integriert werden. Wärmerückgewinnungssysteme selbst werden mit der intelligenten Auswertung aufgewertetThe user thus receives on the display device 9 Continuous information on important parameters of the heat recovery part of his plant and can change the state of the heat exchanger 10 and possibly the heat recovery 30 evaluate and monitor and if necessary optimize or correct. For the plant operator or user, the heat recovery system becomes transparent and plant availability is increased, analyzes of system economics can be made, decisions on energy optimization can be supported, and on-demand maintenance can be facilitated. In process control systems, the know-how about heat recovery systems can be made available and can be integrated into overall concepts. Heat recovery systems themselves are upgraded with intelligent evaluation

Die Sensoreinrichtungen 11 bis 14 für den Wärmetauscher 10 umfassen vorzugsweise einzelne Sensoren zur Messung der Temperatur t, der relativen Feuchte φ und des Volumenstromes oder des Druckes, insbesondere Differenzdruckes, insbesondere Staudruckes, des zugehörigen Luftstromes. Hier kann bewährte Sensortechnologie der Temperatur-, Feuchte-, Volumenstrom- und Druckmesstechnik eingesetzt werden.The sensor devices 11 to 14 for the heat exchanger 10 preferably comprise individual sensors for measuring the temperature t, the relative humidity φ and the volume flow or the pressure, in particular differential pressure, in particular back pressure, of the associated air flow. Proven sensor technology for temperature, humidity, volume flow and pressure measurement can be used here.

Für die Temperaturmessung können beispielsweise Widerstands-Temperaturfühler eingesetzt werden. Für die direkte Volumenstrommessung können Durchflussmesser, beispielsweise Ultraschall-, Wirbelfrequenz- Induktions- oder Anemometer-Durchflusssensoren, Staudruck- oder Drosselmessgeräte verwendet werden. Für die Druckmessung oder Differenzdruckmessung können piezoelektrische oder mechanische, Membran- oder Federwerk-Drucksensoren zum Einsatz kommen.For temperature measurement can For example, resistance temperature sensor used become. For The direct volume flow measurement can be flow meter, for example Ultrasonic, eddy frequency induction or anemometer flow sensors, Back pressure or throttle meters be used. For The pressure measurement or differential pressure measurement can be piezoelectric or mechanical, membrane or spring pressure sensors are used.

Zum Messen der relativen Feuchte werden beispielsweise kapazitive Feuchtesensoren verwendet. Man kann aber auch anstelle der oder zusätzlich zur relativen Feuchte die absolute Feuchte oder Feuchtebeladung x messen, beispielsweise direkt mittels eines LiCl-Feuchtegebers, dessen Umwandlungstemperatur von der absoluten Feuchte abhängt, oder auch indirekt mittels eines Taupunkttemperatursensors, beispielsweise eines Taupunktspiegels.To the For example, measuring relative humidity becomes capacitive humidity sensors used. But you can also instead of or in addition to relative humidity measure the absolute humidity or moisture loading x, For example, directly by means of a LiCl-humidity sensor whose transformation temperature of the absolute humidity depends or indirectly by means of a dew point temperature sensor, for example a dew point mirror.

Der Wassergehalt der Luft umfasst im noch nicht gesättigten Zustand im Wesentlichen Wasserdampf (oder: Feuchte, Anteil des Wassers in gasförmigem Zustand) und im übersättigten Zustand zusätzlich auch mitgeführte oder schwebende Wassertröpfchen (oder: Wasser in flüssiger Form). Bei Sättigung oder dem zugehörigen Sättigungsdruck herrscht bei einer konstanten Temperatur Gleichgewicht zwischen einer Flüssigkeit und ihrem Dampf in einem vorgegebenen beliebigen Volumen.Of the Water content of the air comprises substantially not yet saturated state Water vapor (or: moisture, proportion of water in gaseous state) and in the supersaturated Condition in addition also carried or floating water droplets (or: water in liquid Shape). At saturation or the associated saturation pressure prevails at a constant temperature balance between a liquid and their vapor in a given arbitrary volume.

Die absolute Feuchte oder der absolute Wasserdampfgehalt oder die Feuchtebeladung x entspricht dem Quotienten aus der in der Luft enthaltenen Masse des Wasserdampfes (Dampfmasse), gemessen beispielsweise in Gramm (g), und der Masse der trockenen Luft (Trockenluftmasse), üblicherweise angegeben in kg, wobei beide Massen in demselben Gasvolumen, beispielsweise einen Kubikmeter (1 m3), bei derselben Temperatur und bei demselben Druck bestimmt werden. Der absolute Dampfgehalt oder die Feuchtebeladung X ist also eine dimensionslose Größe.The absolute humidity or the absolute water vapor content or the moisture loading x corresponds to the quotient of the mass of the water vapor (vapor mass) contained in the air, measured, for example, in grams (g), and the mass of the dry air (dry matter mass), usually expressed in kg, where both masses are determined in the same volume of gas, for example one cubic meter (1 m 3 ), at the same temperature and at the same pressure. The absolute vapor content or the moisture loading X is therefore a dimensionless quantity.

Der relative Wasserdampfgehalt oder die relative Feuchte φ wird bezogen auf den Sättigungszustand und ist definiert als Quotient aus der Partialdichte oder Konzentration des Wasserdampfes bei der vorgegebenen Temperatur, beispielsweise gemessen in g/m3, und der Sättigungspartialdichte des Wasserdampfes, die sich bei Erreichen des Sättigungspartialdruckes des Wassers, bei gleicher Temperatur einstellt oder einstellen würde und ebenfalls gemessen wird in g/m3. Die relative Feuchte entspricht auch dem Quotienten aus dem aktuellen Dampfpartialdruck und dem Sättigungsdampfpartialdruck. Die relative Feuchte ist dimensionslos und wird üblicherweise in Prozent (%) angegeben, wobei im untersättigten Zustand die relative Feuchte unter 100 % liegt und im gesättigten Zustand 100 % beträgt. Mit höherer Temperatur nimmt die relative Feuchte bei gleichbleibender absoluter Feuchte ab.The relative water vapor content or the relative humidity φ is based on the saturation state and is defined as the quotient of the partial density or concentration of the water vapor at the predetermined temperature, for example measured in g / m 3 , and the saturation partial density of the water vapor which occurs when the saturation partial pressure is reached of the water, at the same temperature set or adjust and is also measured in g / m 3 . The relative humidity also corresponds to the quotient of the current steam partial pressure and the saturation vapor partial pressure. The relative humidity is dimensionless and is usually given in percent (%), whereby in the subsatured state the relative humidity is below 100% and in the saturated state is 100%. With a higher temperature, the relative humidity decreases while the absolute humidity remains the same.

Aus den von den Sensoreinrichtungen 11 bis 14 gemessenen physikalischen Messgrössen Temperatur, Feuchte (rel.) und Volumenstrom/Druck können eine Vielzahl von weiteren, von diesen Messgrößen abhängigen physikalischen Größen des Wärmerückgewinnungssystems mit dem Wärmetauscher 10 von der Auswerteeinrichtung 7 numerisch errechnet werden, beispielsweise mit hinterlegten analytischen Funktionen, Gleichungen, Formeln oder mit Fitfunktionen oder Interpolation, oder aufgrund vorgegebener Wertetabellen oder Kennlinien oder Diagrammen zugeordnet werden.From the of the sensor devices 11 to 14 measured physical quantities temperature, humidity (rel.) And flow / pressure can a variety of other, dependent of these variables physical variables of the heat recovery system with the heat exchanger 10 from the evaluation device 7 can be calculated numerically, for example, with stored analytical functions, equations, formulas or with fit functions or interpolation, or be assigned based on given tables of values or curves or diagrams.

2 zeigt in einem Schaubild, wie aus den Messgrößen Temperatur t und relative Feuchte φ jedes einzelnen Luftstromes mit zugehörigem Wassergehalt aufgrund von sich an dem Mollier-Diagramm (oder: hx-Diagramm) orientierender oder darin dargestellter Beziehungen andere physikalische Größen wie

  • • die Feuchtebeladung ( = absoluter Wassergehalt) x,
  • • die Dichte ρ,
  • • die Enthalpie (Energieinhalt) h und
  • • die Taupunkttemperatur tt,

berechnet oder bestimmt werden können. 2 shows in a graph, such as from the measured variables temperature t and relative humidity φ each individual air flow with associated water content due to based on the Mollier diagram (or: hx diagram) oriented relationships or other physical parameters such as
  • • the moisture load (= absolute water content) x,
  • • the density ρ,
  • • the enthalpy (energy content) h and
  • • the dew point temperature t t ,

can be calculated or determined.

Im Mollier-Diagramm ist die Enthalpie h des feuchten Gases, üblicherweise feuchte Luft, über dessen Feuchtebeladung x aufgetragen (deswegen: hx-Diagramm), wobei auf zwei orthogonalen Achsen des Diagramms auf der Abszisse die Feuchtebeladung x und auf der Ordinate auch die Temperatur t abgelesen werden kann. Es sind Isothermen ausgehend von den entsprechenden Temperaturwerten auf der Ordinate als Geraden mit mit der Temperatur zunehmender Steigung eingezeichnet. Ferner enthält das Mollier-Diagramm Isenthalpen, die nach rechts unten verlaufende parallele Geraden mit der Steigung der negativen Verdampfungsenthalpie sind, sowie außerdem konvex gekrümmte Parameterkurven gleicher relativer Feuchte φ, wobei die Sättigungskurve für φ = 100 % am Weitesten unten liegt und oberhalb dieser Sättigungskurve die Kurven für φ < 100 %, also das Gebiet der Untersättigung und unterhalb das Gebiet der Übersättigung oder Nebelgebiet liegen.in the Mollier diagram is the enthalpy h of the humid gas, usually humid air, over whose moisture loading x is plotted (hence: hx-diagram), where on two orthogonal axes of the diagram on the abscissa the Moisture loading x and read the temperature t on the ordinate can be. There are isotherms starting from the corresponding ones Temperature values on the ordinate as a straight line with with the temperature increasing slope. Furthermore, the Mollier diagram contains isenthalpen, the right parallel to the lower parallel straight line with the slope are the negative enthalpy of vaporization, as well as convex curved Parameter curves of equal relative humidity φ, where the saturation curve for φ = 100% farthest down and above this saturation curve are the curves for φ <100%, ie the Area of subsaturation and below the area of supersaturation or fog area.

Die im Mollier-Diagramm grafisch dargestellten Beziehungen werden im Folgenden in Form der entsprechenden Gleichungen oder Formeln angegeben.The in the Mollier diagram graphically displayed relationships are in Given below in the form of the corresponding equations or formulas.

Vorgegebene oder vorgebbare Konstanten oder konstante Systemgrößen:
Systemdruck: psys = const.
Wärmekapazität Luft: cpl = const.
Verdampfungswärme Wasser; r = const.
Wärmekapazität Wasserdampf: cpd = const.
Sättigungsdruck Wasserdampf: ps(t) wird aus Temperatur t ermittelt gemäß hinterlegter Tabelle (mit Interpolation)
Predefined or predefinable constants or constant system sizes:
System pressure: p sys = const.
Heat capacity air: c pl = const.
Heat of evaporation water; r = const.
Heat capacity water vapor: c pd = const.
Saturation pressure water vapor: p s (t) is determined from temperature t according to stored table (with interpolation)

Figure 00130001
Figure 00130001

Mit den vier Temperaturwerten tAL der Sensoreinrichtung 11, tZL der Sensoreinrichtung 12, tABL der Sensoreinrichtung 13 und tFL der Sensoreinrichtung 14 wird gemäß 3 nun von der Auswerteeinrichtung 7 als erste Kenngröße für die Wärmeübertragung im Wärmetauscher 10 der aktuelle Temperatur-Wirkungsgrad (oder: thermische Wirkungsgrad, Temperatur-Austauschzahl) ηth des Wärmetauschers 10 als Quotient aus der Differenz tZL – tAL und der Differenz tABL – tFL ermittelt und zum Prozessleitsystem 8 zur Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung 9 übertragen.With the four temperature values t AL of the sensor device 11 , t ZL of the sensor device 12 , t ABL of the sensor device 13 and t FL of the sensor device 14 is according to 3 now from the evaluation device 7 as the first parameter for the heat transfer in the heat exchanger 10 the current temperature efficiency (or: thermal efficiency, temperature exchange rate) η th of the heat exchanger 10 is calculated as the quotient of the difference t ZL - t AL and the difference t ABL - t FL and the process control system 8th for display on the display device 9 transfer.

4 zeigt, wie zunächst aus dem von einer der Sensoreinrichtungen 11 bis 14 oder 16 gemessenen Differenzdruck im entsprechenden strömenden Wärmemedium ein unkompensierter Volumenstrom des Mediums mit den vorgegebenen Parametern der Strömungsquerschnittfläche A und der Proportionalitätskonstante k der Sensoreinrichtung (des Messorgans) berechnet wird und dann mit der gemäß 3 ermittelten Dichte ρ des Mediums dieser Volumenstrom dichtekompensiert wird und auch ein entsprechend dichtekompensierter Massenstrom bestimmt wird. 4 shows how initially from the one of the sensor devices 11 to 14 or 16 measured difference pressure in the corresponding flowing heat medium, an uncompensated volume flow of the medium with the predetermined parameters of the flow cross-sectional area A and the proportionality constant k of the sensor device (the measuring element) is calculated and then with the according 3 determined density ρ of the medium of this volume flow is densely compensated and also a corresponding density-compensated mass flow is determined.

Die kompensierten Volumenströme oder Massenströme der Medien, z.B. AL, ZL, ABL, FL, gemäß 1 werden nun vorteilhaft von der Auswerteeinrichtung 7 zur Berechnung weiterer auf der Anzeigeeinrichtung 9 darzustellender Kenngrößen des Wärmetauschers 10 verwendet und können auch selbst auf der Anzeigeeinrichtung 9 dargestellt werden.The compensated volumetric flows or mass flows of the media, eg AL, ZL, ABL, FL, according to 1 Now be advantageous from the evaluation 7 to calculate more on the display device 9 Characteristics of the heat exchanger to be displayed 10 used and can also self on the display device 9 being represented.

So wird gemäß 5 der aktuelle Wärmemengen-Wirkungsgrad ηQ des Wärmetauschers 10 berechnet aus den vier gemäß 3 ermittelten Enthalpien hAL der Außenluft AL, hZL der Zuluft ZL, hABL der Abluft ABL und hFL der Fortluft FL gemäß 1 und den gemäß 4 ermittelten Massenströmen mZL der Zuluft ZL und mFL der Fortluft FL.So is according to 5 the current heat quantity efficiency η Q of the heat exchanger 10 calculated from the four according to 3 determined enthalpies h AL of the outside air AL, h ZL of the supply air ZL, h ABL of the exhaust air ABL and h FL of the exhaust air FL according to 1 and according to 4 determined mass flows m ZL of the supply air ZL and m FL of the exhaust air FL.

6 zeigt die Berechnung der von der Abluft ABL auf die Außenluft AL übertragenen Wärmeleistung Q und der durch numerische Summation oder Integration über die Wärmeleistung Q über der Zeit erhaltenen übertragenen Wärmeenergie Q des Wärmetauschers 10. 6 FIG. 12 shows the calculation of the heat output Q transferred from the exhaust air ABL to the outside air AL and the heat transfer energy Q Q of the heat exchanger obtained by numerical summation or integration over the heat output Q over time 10 ,

Durch die Abkühlung der Abluft ABL im Wärmetauscher 10 kann Kondensat entstehen. Gemäß vorgegebenen für den jeweiligen Wärmetauschprozess spezifischen Beziehungen kann nun die Kondensattemperatur von im Wärmetauscher gemäß 1 entstehendem Kondensat gemäß 7 aus den Messwerten für die Temperatur und die relative Feuchte und mit Hilfe des hx-Diagramms bestimmt werden. Dazu wird vorzugsweise einfach die Tautemperatur tt als Kondensattemperatur herangezogen.By cooling the exhaust air ABL in the heat exchanger 10 may cause condensation. According to predetermined specific for the respective heat exchange process relationships, the condensate temperature of the heat exchanger according to 1 arising condensate according to 7 from the measured values for the temperature and the relative humidity and with the aid of the hx diagram. For this purpose, preferably the taut t t is used as the condensate temperature.

8 zeigt die Berechnung des Massenstromes von im Wärmetauscher gemäß 1 entstehendem Kondensat oder der abzuführenden Kondensatmenge als Differenz aus dem Massenstrom der Abluft ABL am Eingang 23 des Wärmetauschers 10 und dem Massenstrom der Fortluft FL am Ausgang 24 des Wärmetauchers 10. 8th shows the calculation of the mass flow of in the heat exchanger according to 1 resulting condensate or the amount of condensate to be discharged as a difference from the mass flow of the exhaust air ABL at the entrance 23 of the heat exchanger 10 and the mass flow of the exhaust air FL at the output 24 of the heat diver 10 ,

9 und 10 zeigen nun Ausführungsformen, bei der ein Glasröhrenbruch in einem Glasröhren-Wärmetauscher 10 von der Auswerteeinrichtung 7 erkannt und auf der Anzeigeinrichtung 9 angezeigt werden kann. Dabei wird ausgenutzt, dass ein Glasröhrenbruch zu einem Austritt von Abluft ABL oder darin enthaltenem Wasserdampf führt, der messtechnisch erfasst werden kann. 9 and 10 Now show embodiments in which a glass tube break in a glass tube heat exchanger 10 from the evaluation device 7 recognized and on the display device 9 can be displayed. It is exploited that a glass tube break leads to an exit of exhaust air ABL or contained therein water vapor, which can be detected by measurement.

Bei einem auf der Druckseite des Abluftventilators angeordneten Wärmetauscher 10 weiden vorzugsweise gemäß 9 die ermittelten absoluten Feuchtebeladungen xAL der Außenluft AL und xZL der Zuluft FL verglichen oder mit einer Formel bilanziert, um einen Bruch oder Riss der Glasröhre(n) zu erkennen.In a arranged on the pressure side of the exhaust fan heat exchanger 10 preferably according to 9 the determined absolute humidity loadings x AL of the outside air AL and x ZL of the supply air FL are compared or balanced with a formula to detect a break or crack of the glass tube (s).

Bei einem saugseitig vom Fortluftventilator 6 angeordneten Wärmetauscher 10 werden vorzugsweise die ermittelten Massenströme von Außenluft AL und Zuluft ZL bilanziert mit einer Formel, wie in 10 dargestellt.On a suction side of the exhaust air fan 6 arranged heat exchanger 10 Preferably, the determined mass flows of outside air AL and supply air ZL are balanced with a formula as in 10 shown.

Durch die Überwachung der Glasröhren kann eine unzulässige Auffeuchtung der trockenen Prozesszuluft durch die hochbeladene Abluft bei einem Glasröhrenbruch vermieden.By The supervision the glass tubes can be an invalid Humidification of the dry process supply through the highly charged Exhaust air in a glass tube break avoided.

Alle Messwertberechnungen sind vorzugsweise druck- und temperaturkompensiert.All Measured value calculations are preferably pressure and temperature compensated.

Mit den in der Auswerteeinrichtung 7 oder dem Prozessleitsystem 8 langfristig aufgezeichneten Daten kann das Wärmerückgewinnungssystem zusätzlich hinsichtlich seiner Effizienz bewertet, ggf. optimiert bzw. erneuert werden.With the in the evaluation device 7 or the process control system 8th Long-term recorded data, the heat recovery system can be additionally evaluated in terms of its efficiency, possibly optimized or renewed.

Optional kann auch eine Verschmutzung und/oder Verstopfung am oder im Wärmetauscher 10 auf beiden Übertragungsseiten anhand von Systemveränderungen überwacht werden. dazu wird wenigstens ein zusätzlicher Differenzdrucksensor zum Messen einer Druckdifferenz zwischen dem Eingang 21 und dem Ausgang 22 oder vorzugsweise zwischen dem Eingang 23 und dem Ausgang 24 des Wärmetauschers 10 vorgesehen, vorzugsweise in den Sensoreinrichtungen 11 und 12 bzw. 13 und 14. Somit wird die Verfügbarkeit und Wartungsplanung verbessert.Optionally, also a contamination and / or blockage on or in the heat exchanger 10 monitored on both transmission sides by system changes. For this purpose, at least one additional differential pressure sensor for measuring a pressure difference between the input 21 and the exit 22 or preferably between the entrance 23 and the exit 24 of the heat exchanger 10 provided, preferably in the sensor devices 11 and 12 respectively. 13 and 14 , This improves availability and maintenance planning.

In einer Optimierungsfunktion für die Luft-Luft-Wärmerückgewinnung im Wärmetauscher 10 als zusätzlicher Option kann mit Hilfe der berechneten Daten eine Optimierung der Wärmestromkapazitäten von der Auswerteeinrichtung 7 durchgeführt werden. Somit ist in jedem Betriebspunkt eine optimale Energieausnutzung gewährleistet.In an optimization function for air-to-air heat recovery in the heat exchanger 10 as an additional option, the calculated data can be used to optimize the heat flow capacities of the evaluation device 7 be performed. Thus, optimum energy utilization is guaranteed at every operating point.

In einer optionalen Optimierungsfunktion für die Luft-Wasser-Wärmerückgewinnung im Wärmetauscher 30 kann mit Hilfe der berechneten Daten und unter zusätzlichem Einsatz von Volumenstrommesstechnik im Wasserkreislauf 32 (z.B. Ultraschallmessgerät) eine Optimierung der Wärmestromkapazitäten von der Auswerteeinrichtung 7 durchgeführt werden. Somit ist in jedem Betriebspunkt eine optimale Energieausnutzung gewährleistet.In an optional optimization function for the air-water heat recovery in the heat exchanger 30 can with the help of the calculated data and with the additional use of volume flow in the water cycle 32 (Eg ultrasound meter) an optimization of the heat flow capacity of the evaluation 7 be performed. Thus, optimum energy utilization is guaranteed at every operating point.

Insbesondere kann der Wirkungsgrad oder die Wärmeübertragung dadurch optimiert werden, dass die Wärmestromkapazität des einen Wärmemediums, also AL bzw. ZL im Wärmetauscher 10 oder Wasser im Wasserkreislauf 32 des Wärmetauschers 30, einerseits und die Wärmestromkapazität des andern Wärmemediums, also ABL bzw. FL, andererseits gleich zueinander eingestellt werden. Die Wärmestromkapazität entspricht dem Produkt aus Wärmekapazität und Massenstrom des Wärmeträgermediums. Als Stellgröße für die Optimierung dient deshalb der Massenstrom wenigstens eines Mediums, z.B. AL oder das Wasser, während der Massenstrom des anderen Medium, z.B. ABL, durch den Prozess geführt sein kann.In particular, the efficiency or the heat transfer can be optimized in that the heat flow capacity of a heat medium, ie AL or ZL in the heat exchanger 10 or water in the water cycle 32 of the heat exchanger 30 , On the one hand and the heat flow capacity of the other heat medium, ie ABL or FL, on the other hand be set equal to each other. The heat flow capacity corresponds to the product of heat capacity and mass flow of the heat transfer medium. As a manipulated variable for the optimization, therefore, the mass flow of at least one medium, for example AL or water, while the mass flow of the other medium, for example ABL, can be performed by the process.

Die numerische Berechnung muss natürlich in allen Ausführungsformen nicht der schrittweisen Folge der physikalischen Formeln folgen, sondern kann zur Reduzierung von Rundungsfehlern auch gleich nach den Eingangsgrößen, beispielsweise der Temperatur t oder der relativen Feuchte φ aufgelöste Gleichungen verwenden.The numerical calculation must of course in all embodiments do not follow the stepwise sequence of physical formulas, but can also be used immediately to reduce rounding errors the input variables, for example use equations solved for temperature t or relative humidity φ.

22
Prozessbereichprocess area
33
Lufteinlassair intake
44
Luftauslassair outlet
55
Zuluftventilatorsupply air fan
66
FortluftventilatorExhaust fan
77
Auswerteeinrichtungevaluation
88th
Prozessleitsystemprocess Control System
99
Anzeigeeinrichtungdisplay
1010
Wärmetauscherheat exchangers
11 bis 1411 until 14
Sensoreinrichtungsensor device
1616
Sensoreinrichtungsensor device
2121
Eingangentrance
2222
Ausgangoutput
2323
Eingangentrance
2424
Ausgangoutput
3030
Wärmetauscherheat exchangers
3232
WasserkreislaufWater cycle
ALAL
Außenluftoutside air
ZLZL
Zuluftsupply air
ABLABL
Abluftexhaust
FLFL
FortluftExhaust air

Claims (30)

Vorrichtung zum Ermitteln eines Zustandes einer Wärmeübertragungseinrichtung, durch die wenigstens zwei Wärmemedien strömen und in der in einem Wärmeübertragungsvorgang eine Wärmeübertragung zwischen den wenigstens zwei Wärmemedien stattfindet, umfassend a) wenigstens eine Messeinrichtung zum Messen wenigstens einer physikalische Messgröße wenigstens eines der Wärmemedien während des Wärmeübertragungsvorganges, b) wenigstens eine Auswerteeinrichtung, die mit jeder Messeinrichtung verbunden ist und aus deren Messwerten oder Messsignalen der Messgröße(n) wenigstens einen zugehörigen Wert wenigstens einer von der oder den Messgröße(n) abhängigen und den Zustand der Wärmeübertragungseinrichtung charakterisierenden oder beschreibenden physikalischen Zustandsgröße ermittelt.Apparatus for determining a condition of a Heat transfer means, through the at least two heat media stream and in a heat transfer process a heat transfer between the at least two heat media takes place, comprising a) at least one measuring device for Measuring at least one physical measurand of at least one of the heat media while the heat transfer process, b) at least one evaluation device connected to each measuring device is connected and from the measured values or measurement signals of the measured variable (s) at least an associated one Value of at least one of the or the measured variable (s) dependent and the state of Heat transfer device characterizing or descriptive physical state variable determined. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Messeinrichtung eine Temperatur wenigstens eines der Wärmemedien misst oder messen kann.Apparatus according to claim 1, wherein the measuring device measure or measure a temperature of at least one of the heat media can. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der die Messeinrichtung wenigstens eines der Wärmemedien einen Volumenstrom des Wärmemediums oder eine mit dem Volumenstrom des Wärmemediums in eindeutiger Beziehung stehende physikalische Größe, beispielsweise einen Differenzdruck oder Druck in dem Wärmemedium, misst oder messen kann.Apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the measuring device of at least one of the heat media a volume flow of the heat medium or one with the volume flow of the heat medium in a clear relationship standing physical quantity, for example measures or measures a differential pressure or pressure in the heat medium can. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der wenigstens eines der Wärmemedien gasförmig ist, insbesondere im Wesentlichen aus Luft und Wasser besteht und/oder Luft aus der Erdatmosphäre ist.Device according to one or more of the preceding Claims, at least one of the heat media gaseous is, in particular consists essentially of air and water and / or Air from the earth's atmosphere is. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Messeinrichtung die relative Feuchte oder die absolute Feuchte oder eine mit der relativen Feuchte oder der absoluten Feuchte in eindeutigem Zusammenhang stehende physikalische Größe, insbesondere die Taupunkttemperatur, des oder jedes gasförmigen Wärmemediums misst oder messen kann.Apparatus according to claim 4, wherein the measuring device the relative humidity or the absolute humidity or one with the relative humidity or absolute humidity in a clear context standing physical quantity, in particular measures or measures the dew point temperature, of the or each gaseous heat medium can. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der wenigstens eines der Wärmemedien flüssig ist, insbesondere wenigstens überwiegend aus Wasser besteht.Device according to one or more of the preceding Claims, at least one of the heat media liquid is, in particular at least predominantly consists of water. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Messeinrichtung wenigstens eine Messgröße wenigstens eines der Wärmemedien sowohl vor Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung als auch nach dem Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung misst.Device according to one or more of the preceding Claims, in which the measuring device at least one measured variable at least one of the heat media both before flowing through the heat transfer device as well as after flowing through the heat transfer device measures. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung als den Zustand der Wärmeübertragungseinrichtung, insbesondere den Wärmeübertragungsvorgang in der Wärmeübertragungseinrichtung, charakterisierende oder beschreibende Zustandsgröße einen Temperatur-Wirkungsgrad ermittelt, der vorzugsweise dem Quotienten aus der Differenz des gemessenen Temperaturwertes des Wärmemediums, auf das die Wärmeübertragungseinrichtung die Wärme überträgt, vor dem Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung und des gemessenen Temperaturwertes dieses Wärmemediums nach Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung einerseits und der Differenz des Temperaturwertes des Wärmemediums, von dem die Wärmeübertragungseinrichtung die Wärme abzieht, vor dem Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung und des Temperaturwertes dieses Wärmemediums nach Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung andererseits entspricht.Device according to one or more of the preceding Claims, in which the evaluation device is the state of the heat transfer device, in particular the heat transfer process in the heat transfer device, characterizing or descriptive state variable temperature efficiency determined, preferably the quotient of the difference of measured temperature value of the heat medium to which the heat transfer device the heat transfers, before flowing through the heat transfer device and the measured temperature value of this heat medium after flowing through the Heat transfer device on the one hand and the difference of the temperature value of the heating medium, of which the heat transfer device the heat withdraws, before flowing through the Heat transfer device and the temperature value of this heat medium after flowing through the Heat transfer device on the other hand corresponds. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung als den Zustand der Wärmeübertragungseinrichtung, insbesondere den Wärmeübertragungsvorgang in der Wärmeübertragungseinrichtung, charakterisierende oder beschreibende Zustandsgröße einen Wärmemengen-Wirkungsgrad ermittelt, der vorzugsweise dem Quotient aus der mit dem, vorzugsweise dich tekompensierten, Massenstrom des Wärmemediums, auf das die Wärmeübertragungseinrichtung die Wärme überträgt, nach dem Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung multiplizierten Differenz der Enthalpie des Wärmemediums, auf das die Wärmeübertragungseinrichtung die Wärme überträgt, vor dem Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung und der Enthalpie dieses Wärmemediums nach Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung einerseits und der mit dem, vorzugsweise dichtekompensierten, Massenstrom des Wärmemediums, von dem die Wärmeübertragungseinrichtung die Wärme abzieht, nach dem Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung multiplizierten Differenz der Enthalpie des Wärmemediums, von dem die Wärmeübertragungseinrichtung die Wärme abzieht, nach dem Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung und der Enthalpie dieses Wärmemediums vor Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung andererseits entspricht.Device according to one or more of the preceding Claims, in which the evaluation device is the state of the heat transfer device, in particular the heat transfer process in the heat transfer device, characterizing or descriptive state variable determines a heat quantity efficiency, which preferably corresponds to the quotient of that with, preferably dichroduced, Mass flow of the heat medium, on the the heat transfer device the heat transfers, after flowing through the heat transfer device multiplied difference of the enthalpy of the heat medium to which the heat transfer device the heat transfers, before flowing through the heat transfer device and the enthalpy of this heat medium after flowing through the heat transfer device on the one hand and with the, preferably density-compensated, mass flow the heat medium, of which the heat transfer device the heat withdraws, after flowing through the Heat transfer device multiplied difference of the enthalpy of the heat medium from which the heat transfer device the heat withdraws, after flowing through the heat transfer device and the enthalpy of this heat medium before flowing through the heat transfer device on the other hand corresponds. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung als den Zustand der Wärmeübertragungseinrichtung, insbesondere den Wärmeübertragungsvorgang in der Wärmeübertragungseinrichtung, charakterisierende oder beschreibende Zustandsgröße die übertragene Wärmeleistung ermittelt, die vorzugsweise dem Produkt aus dem dichtekompensierten Massenstrom des Wärmemediums, auf das die Wärmeübertragungseinrichtung die Wärme überträgt, einerseits und der Differenz der Enthalpie dieses Wärmemediums vor Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung und der Enthalpie dieses Wärmemediums nach Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung andererseits entspricht.Device according to one or more of the preceding Claims, in which the evaluation device is the state of the heat transfer device, in particular the heat transfer process in the heat transfer device, characterizing or descriptive state variable the transmitted heat output determined, preferably the product of the density-compensated Mass flow of the heat medium, on the the heat transfer device the heat transfers, on the one hand and the difference of the enthalpy of this heat medium before flowing through the Heat transfer device and the enthalpy of this heat medium after flowing through the heat transfer device on the other hand corresponds. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung als den Zustand der Wärmeübertragungseinrichtung, insbesondere den Wärmeübertragungsvorgang in der Wärmeübertragungseinrichtung, charakterisierende oder beschreibende Zustandsgröße die übertragene Wärmearbeit, vorzugsweise durch Integration oder Summation der Wärmeleistung über die Zeit, ermittelt.Device according to one or more of the preceding Claims, in which the evaluation device is the state of the heat transfer device, in particular the heat transfer process in the heat transfer device, characterizing or descriptive state variable the transferred heat work, preferably by integration or summation of the heat output over the Time, determined. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung aus den Messwerten der Temperatur und der relativen oder absoluten Feuchte eines oder jedes gasförmigen Wärmemediums die Enthalpie des Wärmemediums ermittelt.Device according to one or more of the preceding Claims, at which the evaluation device from the measured values of the temperature and the relative or absolute humidity of any or all gaseous heat medium the enthalpy of the heat medium determined. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung aus den Messwerten der Temperatur und der relativen Feuchte eines oder jedes gasförmigen Wärmemediums die absolute Feuchte des Wärmemediums ermittelt.Device according to one or more of the preceding Claims, at which the evaluation device from the measured values of the temperature and the relative humidity of one or each gaseous heat medium, the absolute humidity of the heat medium determined. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung aus den Messwerten der Temperatur und der absoluten oder relativen Feuchte eines oder jedes gasförmigen Wärmemediums die Dichte des Wärmemediums ermittelt.Device according to one or more of the preceding Claims, at which the evaluation device from the measured values of the temperature and the absolute or relative humidity of one or each gaseous heat medium the density of the heat medium determined. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung aus den Messwerten der Temperatur und der absoluten oder relativen Feuchte eines oder jedes gasförmigen Wärmemediums die Taupunkttemperatur des Wärmemediums ermittelt.Device according to one or more of the preceding Claims, at which the evaluation device from the measured values of the temperature and the absolute or relative humidity of one or each gaseous heat medium the dew point temperature of the heat medium determined. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung aus den Messwerten der Temperatur und der absoluten oder relativen Feuchte einerseits und des Volumenstromes oder der mit dem Volumenstrom des Wärmemediums in eindeutiger Beziehung stehenden physikalischen Größe, insbesondere dem Differenzdruck oder Druck, andererseits einen dichtekompensierten Volumenstrom oder Massenstrom eines oder jedes gasförmigen Wärmemediums ermittelt.Device according to one or more of the preceding Claims, at which the evaluation device from the measured values of the temperature and the absolute or relative humidity on the one hand and the volume flow or with the volume flow of the heat medium in a clear relationship standing physical size, in particular the differential pressure or pressure, on the other hand, a density-compensated Volume flow or mass flow of one or each gaseous heat medium determined. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der die Auswerteeinrichtung den dichtekompensierten Volumenstrom ermittelt oder der dichtekompensierte Volumenstrom dem Quotienten aus dem gemessenen Volumenstrom oder dem aus der entsprechenden gemessenen physikalischen Größe, insbesondere dem Differenzdruck oder Druck, ermittelten Vo lumenstrom einerseits und der Quadratwurzel aus der Dichte, insbesondere der ermittelten Dichte, proportional ist.Apparatus according to claim 16, wherein the evaluation device determines the density-compensated flow or the density-compensated Volume flow the quotient of the measured volume flow or from the corresponding measured physical quantity, in particular the differential pressure or pressure, determined volumetric flow on the one hand and the square root of the density, in particular of the determined Density is proportional. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der die Auswerteeinrichtung den dichtekompensierten Massenstrom ermittelt oder der dichtekompensierte Massenstrom dem Produkt aus dem gemessenen Volumenstrom oder dem aus der entsprechenden gemessenen physikalischen Größe, insbesondere dem Differenzdruck oder Druck, ermittelten Volumenstrom einerseits und der Quadratwurzel aus der Dichte, insbesondere der ermittelten Dichte, proportional ist.Apparatus according to claim 16, wherein the evaluation device determines the density-compensated mass flow or density-compensated Mass flow of the product from the measured volume flow or from the corresponding measured physical quantity, in particular the differential pressure or pressure, determined volume flow on the one hand and the square root of the density, in particular of the determined Density is proportional. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung eine Leckage, insbesondere ein Bruch oder Riss, in der Wärmeübertragungseinrichtung erkennt, insbesondere durch Auswertung der absoluten Feuchte und/oder des, vorzugsweise dichtekompensierten, Massenstromes wenigstens eines der Wärmemedien vor und nach Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung.Device according to one or more of the preceding Claims, in which the evaluation device a leakage, in particular a breakage or crack, in the heat transfer device recognizes, in particular by evaluating the absolute humidity and / or of, preferably densely compensated, mass flow at least one of the heat media before and after flowing through the heat transfer device. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung die Menge, insbesondere den, vorzugsweise dichtekompensierten, Massenstrom, von in der Wärmeübertragungseinrichtung entstehendem Kondensat wenigstens eines Wärmemediums, insbesondere des Wärmemediums, von dem die Wärmeübertragungseinrichtung die Wärme abzieht, aus den, insbesondere dichtekompensierten, Massenströmen dieses Wärmemediums vor und nach Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung ermittelt.Device according to one or more of the preceding Claims, in which the evaluation device, the amount, in particular the, preferably density-compensated, mass flow, of emerging in the heat transfer device Condensate of at least one heat medium, in particular the heat medium, of which the heat transfer device the heat deducts, from the, in particular density-compensated, mass flows this heating medium before and after flowing through the heat transfer device determined. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung die Temperatur von in der Wärmeübertragungseinrichtung entstehendem Kondensat wenigstens eines Wärmemediums, insbesondere des Wärmemediums, auf das die Wärmeübertragungseinrichtung die Wärme überträgt, durch Auswertung der Temperatur und relativen Feuchte dieses Wärmemediums ermittelt oder die Messeinrichtung die Temperatur von in der Wärmeübertra gungseinrichtung entstehendem Kondensat wenigstens eines Wärmemediums, insbesondere des Wärmemediums, auf das die Wärmeübertragungseinrichtung die Wärme überträgt, durch Auswertung der Temperatur und relativen Feuchte dieses Wärmemediums direkt misst.Device according to one or more of the preceding Claims, in which the evaluation device, the temperature of the heat transfer device resulting condensate at least one heat medium, in particular the Heat medium, on the the heat transfer device the heat transfers through Evaluation of the temperature and relative humidity of this heat medium determined or the measuring device, the temperature of in the Wärmeübertra transmission device resulting condensate at least one heat medium, in particular the Heat medium, on the heat transfer device the Heat transfers through Evaluation of the temperature and relative humidity of this heat medium measures directly. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Anzeigeeinheit, insbesondere eines Prozessleitsystems oder einer Leitwarte oder Überwachungs- und/oder Kontrollwarte, die Messwerte wenigstens einer Messgröße und/oder die ermittelten Werte wenigstens einer den Zustand der Wärmeübertragungseinrichtung charakterisierenden oder beschreibenden Zustandsgröße und/oder die ermittelten Werte wenigstens einer aufgrund der Messwerte oder Messsignale ermittelten physikalischen Größe während des Wärmeübertragungsvorganges anzeigt oder darstellt.Device according to one or more of the preceding Claims, in which the display unit, in particular a process control system or a control room or surveillance and / or control room, the measured values of at least one measured variable and / or the determined values of at least one of the state of the heat transfer device characterizing or descriptive state variable and / or the determined values of at least one on the basis of the measured values or Indicates measured signals determined physical size during the heat transfer process or represents. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Messeinheit die Messgröße(n) in einer Vielzahl von Messvorgängen während eines Wärmeübertragungsvorganges misst und bei der die Auswerteeinheit vorzugsweise die Messwerte oder Messsignale aus mehreren Messvorgängen speichert und zum Bewerten des Zustandes der Wärmeübertragungseinrichtung zur Verfügung stellt oder auswertet.Device according to one or more of the preceding Claims, in which the measuring unit the measured variable (s) in a variety of measuring processes while a heat transfer process and in which the evaluation unit preferably measures the measured values or stores measurement signals from several measurement processes and for evaluation the state of the heat transfer device to disposal presents or evaluates. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung eine Verschmutzung oder Verstopfung in der Wärmeübertragungseinrichtung durch Messung eines Differenzdruckes wenigstens eines der Wärmemedien an der Wärmeübertragungseinrichtung erkennt oder ermittelt.Device according to one or more of the preceding Claims, in which the evaluation device a contamination or clogging in the heat transfer device by measuring a differential pressure of at least one of the heat media at the heat transfer device detects or determines. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die jeweils dem Produkt aus der Wärmekapazität und dem ermittelten, vorzugsweise dichtekompensierten, Massenstrom entsprechenden Wärmestromkapazitäten der beiden Wärmemedien im Wesentlichen gleich zueinander eingestellt sind durch Stellen wenigstens eines der Massenströme.Device according to one or more of the preceding Claims, in which each of the product of the heat capacity and the determined, preferably densely compensated, mass flow corresponding heat flow capacities of both heat media are set substantially equal to each other by bodies at least one of the mass flows. Vorrichtung zum Konditionieren eines Prozessbereiches, a) die dem Prozessbereich wenigstens ein fluides Zuführmedium zuführt und b) die wenigstens ein fluides Abführmedium aus dem Prozessbereich abführt, c) wobei das Zuführmedium und das Abführmedium durch wenigstens eine Wärmeübertragungseinrichtung geführt sind und die Wärmeübertragungseinrichtung Wärme von dem Abführmedium in das Zuführmedium oder von dem Zuführmedium in das Abführmedium überträgt, d) die eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zum Ermitteln des Zustandes der Wärmeübertragungseinrichtung verwendet.Apparatus for conditioning a process area, a) which supplies at least one fluid feed medium to the process area and b) discharges the at least one fluid discharge medium from the process area, c) the feed medium and the discharge medium being passed through at least one heat transfer device and the heat transfer device transfers heat from the discharge medium into the feed medium or from the feed medium into the discharge medium, d) which uses a device according to one or more of the preceding claims for determining the state of the heat transfer device. Vorrichtung nach Anspruch 26, bei der das Zuführmedium und/oder das Abführmedium gasförmig ist.Apparatus according to claim 26, wherein the feed medium and / or the discharge medium gaseous is. Vorrichtung nach Anspruch 27, bei der das Zuführmedium und/oder das Abführmedium Wasser oder Feuchtigkeit enthalten.Apparatus according to claim 27, wherein the feed medium and / or the discharge medium Contain water or moisture. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, bei der die Messeinrichtung a) eine einem Eingang der Wärmeübertragungseinrichtung für ein erstes der Wärmemedien zugeordnete erste Sensoreinrichtung zum Messen wenigstens einer Messgröße des ersten Wärmemediums vor Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung, b) eine einem Ausgang der Wärmeübertragungseinrichtung für das erste Wärmemedium zugeordnete zweite Sensoreinrichtung zum Messen wenigstens einer Messgröße des ersten Wärmemediums nach Durchströmen der, c) eine einem weiteren Eingang der Wärmeübertragungseinrichtung für ein zweites der Wärmemedien zugeordnete dritte Sensoreinrichtung zum Messen wenigstens einer Messgröße des zweiten Wärmemediums vor Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung und d) eine einem Ausgang der Wärmeübertragungseinrichtung für das zweite Wärmemedium zugeordnete vierte Sensoreinrichtung zum Messen wenigstens einer Messgröße des zweiten Wärmemediums nach Durchströmen der Wärmeübertragungseinrichtung umfasst.Device according to one of claims 1 to 28, wherein the measuring device a) an input of the heat transfer device for a first of the heat media associated first sensor device for measuring at least one Measured variable of the first heating medium before flowing through the Heat transfer means, b) an output of the heat transfer device for the first heat medium associated second sensor device for measuring at least one Measured variable of the first heating medium after flowing through, c) a further input of the heat transfer device for a second the heat media associated third sensor device for measuring at least one Measured variable of the second heating medium before flowing through the heat transfer device and d) one output of the heat transfer device for the second heat medium associated fourth sensor device for measuring at least one Measured variable of the second heating medium after flowing through the heat transfer device includes. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, bei der wenigstens zwei Wärmeübertragungseinrichtungen hintereinander in den Strömungsweg eines der Wärmemedien geschaltet sind und jede Wärmeübertragungseinrichtung diesem Wärmemedium Wärme entzieht und auf ein anderes Wärmemedium überträgt.Device according to one of claims 1 to 29, wherein at least two heat transfer devices one behind the other in the flow path one of the heat media are connected and each heat transfer device this heat medium Heat escapes and transfers to another heat medium.
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