CS248620B1 - Jednookruhová kompresorová odpařovací a kondenzační souprava - Google Patents

Abstract

Zařízení řeěí problém účinného využití kondenzačního tepla kapalin odpařených v kontinuálních sušárnách, zařízeních pro zahuštování, nebo destilaci kapalin, eventuálně v technologických tunelech pro odmaětování a chemickou předúpravu kovových detailů, jako podstatného, nebo i převažujícího zdroje energie pro vlastní provoz těchto zařízení. Uvedeného efektu se dosáhne tím že pracovní kompresor (44) teplonosného plynu, spřažený s expanzní turbinou (42), je aací větví napojen na výstup z pracovní komory (01), výtlačnou větví přes protiproudý výměník (45), kondenzační výměníky (46,43;, odlučovač (47) mlhoviny na expanzní turbinu (42). Z expanzní turbiny (42) je ochlazený teplonosný plyn veden přes chladicí potrubí (021 v kondenzačním výměníku (43) a protiproudový výměník (45) zpět ha vstup do pracovní komory (0i). Oběhový ventilátor (2b) ve vedlejší větvi cirkulujícího teplonosného plynu je sací větvi napojen na výstup z pracovní komory (01) a výtlačnou větví přes chladicí potrubí (020 v kondenzačním výměníku (46) zpět na vstup do pracovní komory (01). Přitom pracovní komora (01) i všechny prvky vlastní kondenzační jednotky (4) jsou od vnějšího okolí i od sebe navzájem tepelně izolovány. Teplo spotřebované v pracovní komoře (01) na odpaření kapaliny se v kondenzačních výměnících (46,43) v plném rozsahu exergeticky zhodnocené formě předává zpět do okruhu cirkulujícího teplonosného plynu.

Description

Vynález se týká jednookruhové kompresorové odpařovecl a kondenzační soupravy a řeší Široký problém účinného využití kondenzačního tepla kapalin, odpařených v kontinuálních sušárnách, destllačních zařízeních, eventuálně v technologických tunelech pro pdmašiování detailů organickými rozpouštědly, nebo chemickou předúpravu, jako podstatného, nebo i rozhodujícího zdroje energie pro vlastní provoz těchto zařízení.

Technologické procesy, jako regenerace kapalin destilací, nebo sušení nejrůznějších chemických a potravinářských produktů patří k energeticky náročným pochodům a kondenzační teplo, které se uvolní při kondenzaci par odpařených kapalin, at již přímo v technologickém zařízení (např. v kondenzátoru destilačního zařízení), nebo mimo něj, zůstává u stávajících zařízení nedostatečně využito, nebo úplně nevyužito.

V mnoha případech spolu s latentním teplem unikají do volného ovzduší i péry chemických látek, jejichž hodnota je i vyšší, než cena unikajícího tepla.

Při vysoušení látek obsahujících vodu, se sušícího efektu dosahuje zpravidla zahřétím vysoušecího vzduchu i vysoušeného materiálu na teplotu blízkou, nebo vyšší než 100 P> a část vzduchu s vyšším obsahem vodních par ze sušárny, odchází bez užitku do volného «vzduší.

V případě sušení neporázních materiálů (např. ocelových detailů v sušicích zónách tech-»nologických zařízení pro chemická předúpravy) se spotřebuje převážné část tepla na vlastní ohřev tšchto detailů a toto teplo je bez užitku vynášeno z technologického tunelu. Při tom provádět takové sušení při teplotách blízkých teplotě okolí není prakticky možná, nebot není k dispozici dostatečná množství vysušeného vzduchu (relativní vlhkost venkovního vzduchu se pohybuje v průměru kolem hodnoty 75 %).

Teoreticky by bylo možná, nechat část vodní páry obsažené ve vzduchu zkondenzovat a uvolněného kondenzačního tepla využít pro zvýšení teploty takto vysušeného vzduchu. Na základě výpočtu, nebo z psychrometrickěho diagramu je možno odvodit, že např. vzdušina s měrnou vlhkostí 15,2 g/kg s. v. a teploty 20 °C mé stejnou entalpii, jako vzdušina s měrnou vlhkostí 7,8 g/kg s. v. a teploty 38 °C.

V souladu s druhou vštou termodynamiky nemůže sice takový pochod proběhnout samovolně, může však být v principu realizován při dodání vnější mechanické práce. Při zvýšení teploty takto vysušeného vzduchu o 15 až 20 kelxinů, by tepelná účinnost takového typu vnitřního tepelného čerpadla překročila hodnoty řádově 10^ %.

V technické praxi se sice tepelná čerpadla postavená na tomto principu dosud nerealizovala, k uvedenému mechanismu transportu tepla však trvale dochází, např. v zemské atmosféře, a to jak v rozsahu celoplanetárního významu (především cirkulace ovzduší mezi tropickými a a subtropickými pásmy způsobující vytváření vysušených pouštních oblastí v pásmech mezi 15. a 30. stupni zeměpisné šířky), tak ve fohnových stěnách při obtékání vlhkého, stabilně zvrstveného vzduchu přes horské hřebeny (což se v příslušných obdobích projevuje v omezených jblastach na zévštrné atranš pohoří).

Při proudění větru přes horské hřebeny docháaí při stabilně zvrstveném ovzduěí a dostatečné rychlosti větru i k vlnové deformaci laminárního proudu vzduchu za horskými hřebeny a tvorbě typických, zdánlivě stacionárních čočkovítých oblaků (cumulus lenticularis), které mnohdy i ve více patrech nad sebou opticky označují polohu vlnové deformace.

Proces kontinuální tvorby a zániku těchto oblaků je jedním z mála, přímému pozorování dostupných případů dokonale fungujícího tzv, fyzikálního perpetua mobile, jehož projevy jsou lokalizovány do prostorových útvarů rozměrů řádově poume 10 až 10* m (na névětrné straně vlny dochází v důsledku ochlazení při adiabatlcké expanzi vzduchu do protitlaku k vylučování vodní mlhoviny, na zévštrné straně v důsledku ohřátí vzduchu adlabatlckou kompresi k odpaření mlhoviny a vyrovnání teploty na původní hodnotu)·

Fyzikální pochody probíhající ve fohnových stěnách, představují projevy, zvláštního typu přírodního tepelného čerpadla, kdy v důsledku snížení kinetické energie větru a mechanického oddělení kapek vody z proudícího nasyceného vzduchu, dochází ke zvýšení energie vzduchu s nižší měrnou vlhkostí na úkor energie, při nepatrném zvýšení hodnoty entalpie oproti hodnotě, jakou měl původní vlhký vzduch (posuzováno z hlediska stejné vrstevnice na návětrná i závětrné strany hřebenu). Přitom tepelná účinnost tohoto typu přírodního tepelného čerpadla se pohybuje v hodnotách řádově 10^ %.

Nedokonalé napodobení kontinuální tvorby a zániku oblaků typu cumulus lenticularis technickými prostředky by bylo sice jenoduché a snadno realizovatelné (zapojení odpařovací komory, expanzní turbiny seřízené na expanzi podtlaku, mlžné komory a exhaustoru do série), nemělo by však žádný praktický smysl. Naopak, pokus o věrnou reprodukci pochodů, která probíhají ve fohnových stěnách, by z hlediska stávajících a zjevně i perspektivních .technických možností, narazil na nepřekonatelná potíže.

Mezi expanzní turbinu seřízenou pro expanzi do podtlaku a spřažený exhaustor, by muselo být zařazeno zařízení, pro prakticky okamžité a účinné odděleni mikroskopických kapiček vody ze vzduchu, které vzniknou při adiabatické expanzi vlhkého vzduchu v turbině.

Na rozdíl od fQhnové stěny, kde je během nuceného výstupu vzduchu na návětrné straně pohoří dostatek času i prostoru k tomu, aby se z mikroskopických částeček vodní mlhoviny vytvořily známými, i dosud ne zcela objasněnými mechanismy makroskopická dešťové kapky padající z oblaku, není zatím takový typ odlučovače technicky realizovatelný.

Další nevýhodou takto koncipovaného tepelného čerpadla by byla i jeho nízká výsledná tepelná účinnost. Vzhledem k mechanické účinnosti současných expanzních turbín i turboexhauatorů, která se pohybuje v rozmezí 50 až 70 % , by podíl nevratně zmařené práce (přeměněná v teplo), byl ve srovnání s teplem uvolněným při kondenzaci vodní páry v expanzní turbině neúměrně vysoký.

Uvedené problémy řeší jednookruhová kompresorové odpařovací a kondenzační souprava podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pracovní kompresor teplonosného plynu, ktorý je mechanicky nebo elektricky apřažen s hnací hřídelí expanzní turbiny, ja sací větví napojen na výstup z pracovní komory pro odpařování pracovní kapaliny a výtlačnou větví přes protiproudy výměník pro odvod tepla, vzniklého adiabatickou kompresí na sérii dvou kondenzačních výměníků, z nichž první je chlazen nekomprimovaným teplonoenýa plynem z vedlejSl větve teplonosného plynu s pomocným oběhovým ventilátorem a druhý expandovaným teplonosnýa plynem z hlavní větve okruhu, ochlazeným v důsledku práce vykonané v expanzní turbině.

Z druhého kondenzačního výměníku je stláčený, částečně ochlazený a o páry kapaliny ochuzený plyn vyveden přes odlučovač hrubé mlhoviny na vstup do expanzní turbiny. Expandovaný plyn, nyní jako chladicí médium, je vyveden do druhého kondenzačního výměníku a odtud v zahřátém stavu přes první protiproudový tepelný výměník pro odvod tepla vzniklého adiabatickou kompresí zpět na vstup do pracovní komory.

Oběhový ventilátor v pomocné větvi teplonosného plynu je sací větví napojen na výstup z pracovní komory a výtlačnou větví přes první kondenzační výměník zpět na vstup do pracovní komory. Přitom pracovní komora i všechny prvky vlastní kondenzační jednotky jsou od vnějšího okolí i od sebe navzájem tepelně izolovány.

Výhodou zařízení podle vynálezu jsou podstatně nižší energetické náklady na vlastní technologické pochody jako sušení, zahušťování roztoků, nebo prostá destilace, neboť teplo spotřebované na odpařeni kapaliny v pracovní komoře zařízení se v kondenzačních výměnících v exergicky zhodnocehé formě převádí zpět do okruhu cirkulujícího teplonosného plynu.

246620

Další výhodou je zpětné získávání odpařené pracovní kapaliny (např. organických rozpouětěděl) nebo destilované vody) a možnost zachování vysoké čistoty cirkulujícího teplonosného plynu, v případě sušáren 1 možnost použití speciálního, nebo inertního plynu, jako teplenošného média.

Na obr. 1 je obecné schéma jednookruhové kompresorové odpařovací a kondenzační soupravy, bez bližší specifikace typu pracovní komory, ve které probíhá technologická operace spojené s odpařováním kapaliny, na obr. 2 je schematický svislý řez skříňovou sušárnou prádla pro domáenost, řešenou podle zjednodušené varianty jednookruhové odpařovací a kondenzační soupravy (expanzní turbina a kondenzační výměník jsou nahrazeny škrtícím ventilem).

Na obr. 1 je pracovní komora 01 znázorněna jako tepelně Izolovaná a uzavřená komora a odpařovací plochou £2, kterou může být např. pevrch kapiček kapaliny rozstřikované v komoře. Pracovní kompresor 4* teplonosného plynu je sací větví napojen na výstup z pracovní komory 01 a výtlačnou větví na protiproudý výměník 45 pro odvod tepla, vzniklého adiabatickou kompresí. Odtud je komprimovaný teplonosný plyn veden přes kondenzační výměníky £6 a ±1 do odlučovače 47 hrubé mlhoviny.

Z odlučovače 47 hrubé mlhoviny je ochlazený a o páry kapaliny ochuzený komprimovaný plyn vaděn na vstup do expanzní turbiny 42. Expandovaný plyn, nyní jako chladicí médium, je veden přestteplosměnné potrubí 02 v kondenzačním výměníku 43 a přes protiproudý výměník ££ pro odvod tepla, vzniklého adiabatickou kompresí, zpět na vstup do pracovní komory OJ.. Oběhový ventilátor 2b ve vedlejší větvi cirkulujícího teplonosného plynu, je sací větví napojen na výstup z pracovní komory 01 a výtlačnou větví přes teplosměnné potrubí 02’v kondenzačním výměníku 46. zpět na vstup do pracovní komory 01.

Kondenzát kapaliny z výměníků ££, 43 a odlučovače XX hrubé mlhoviny, je plovákovými ventily automaticky vypouštěn do sběrné nádrže 48 a odtud přes protiproudý výměník ££ do zásobní! nádrže 61 kondenzátu.

Na obr. 1 je čárkovaně naznačen případ, kdy se zařízení využije pro prostou destilaci kapaliny. Destilované kapalina z nádrže £ je čerpadlem £ dopravována přes protiproudý výměník 49 na odpařovací plochu 02 v pracovní komoře 01.

Okruh teplonosného plynu nemusí být v principu uzavřený (a v některých případech to ani technicky není uskutečnitelné), ale může docházet k částečné výměně teplonosného plynu v okruhu. Z toho důvodu je na obr. 1 nakreslen vývod expandovaného teplonosného plynu do pracovní komory zvléěí (přes komoru g) od vývodu teplonosného plynu dopravovaného oběhovým ventilátorem ábObecně by mohly být obě přípojky pracovního kompresoru 44 i oběhového ventilátoru 2b společné. Ve výměnících 46 a jsou teplosměnně plochy potrubí 02» a 02 cirkulujícího teplonosného plynu zakresleny symboly, vyhrazenými v oblasti chladicí techniky pro výparníky.

Prostřednictvím teplonosného plynu je totiž chlad vzniklý odpařením kapaliny na odpařovací ploše 02. přenášen na teplosměnnou plochu potrubí 02’ a 02. Z hlediska tohoto, zvláštního případu vnitřního tepelného čerpadla, kdy chladivém jsou péry pracovní kapaliny dopravované ve směsi s teplonosným plynem, jsou výměníky 46 a 43 současně kondenzétory a zprostřed kovaně i výparníky.

Fyzikální pochody probíhající v hlavní větvi teplonosného plynu jsou analogické jevům ve fBhnové stěně. Polytropická komprese v kompresoru 44 odpovídá adiabatické kompresi při sestupu vzduěniny na závětrné straně pohoří. Teplo vzniklé adiabatickou kompresí se okruhu teplonoaného plynu předává prostřednictvím výměníku ££. Expanze teplonosného plynu v expanzní tarbině 42 odpovídá adiabatické expanzi vzduěniny při nuceném výstupu na névětrné straně hřebenu a kondenzační teplo kapaliny je ochlazenému teplonosnému plynu předáno na teplosmšn5 né ploše 02 ve výměníku 43.

Technická práce potřebná pro pohon pracovního kompresoru 44 je analogické úbytku kinetické energie vétru, při nuceném výstupu relativně těžší vzdušniny nad horský hřeben a při druhé fázi nuceného sestupu za horským hřebenem (ohřev vzduchu při 3uchoadiabatické kompresi za hřebenem je rychlejší a rovnovážné polohy je dosaženo na vyšší vrstevnici).

Zpětně získaná práce v expanzní turbině 42 odpovídá energii uvolněné při spontánním sestupu vzdušniny za horským hřebenem (zvyšující kinetickou energii větru) z nejvyššího bodu převýšení po dosažení vrstevnice, odpovídající rovnovážnému stavu.

Pracovní komora 01 s odpařovací plochou 02 je analogická, jak zemskému povrchu za horským hřebenem (kde dochází k vysušování vody), tak hladině moře před horským hřebenem, (kde v přírodních podmínkách dochází k nasycení vzduchu vodní parou). Vzhledem k tomu, že kondenzace kapaliny probíhá na kovových teplosměnných plochách výměníků 43 a 46. je množství vodních kapek stržených proudícím vzduchem malé a jelikož jde o hrubou mlhovinu, staSí pro její odloučení jednoduše řešený odlučotač 47.

Vzhledem k tomu, že ochlazený komprimovaný teplonosný plyn vystupující z odlučovače 47 je nasycen parami pracovní kapaliny, dojde při jeho expanzi v expanzní turbině 42 k dalšímu vyloučení mlhoviny kapaliny, které se na teplosmšnné ploše potrubí 02 v kondenzačním výměníku 43 znovu odpaří (a zvýší tím účinek prostupu tepla, tudíž i účinnost výměníku 43).

Na rozdíl od přehledného obecného schématu na obr. 1, mohou být při praktických aplikacích zařízení podle vynálezu přetlakové kondenzační výměníky 46 a 43 konstrukčně řešeny jako trubkové lamelové výměníky, u kterých tlakový plyn proudí vnitřkem trubek a beztlakový plyn mezi lamelami (což je z hlediska funkce výměníků ekvivalentní řešení).

Takové řešení je znázorněno u jedné z možných aplikací, zjednodušené varianty jednookruhové kompresorové odpařovací a kondenzační soupravy podle obr. 2.

Na obr. 2 je schematicky svislý řez skříňovou sušárnou pro domácnost, kde odpařovací komora 01 se zbylými prvky soupravy tvoří integrovaný celek. Na schématu jsou vyznačeny i vstupní dveře 1 a do sušicí komory 01 a závěsy 02a na prádlo. V prostoru směšovací komory 2, je naznačeno umístěni přídavného zařízení 2a> kterým může být např. elektrický jiskrový ozonizátor (zajištuje oxidaéní bělení prádla během sušení), případně dávkovač aromatizujícího, nebo desinfekčního činidla.

Kondenzační výměník 46 i protiproudový výměník 45. jsou řešeny jako trubkové lamelové výměníky, u kterých tlakový vzduch proudí vnitřkem trubek a beztlakový chladicí vzduch vnějš kem mezi lamelami. Při tomto řešení odpadají technické i bezpečnostní problémy s přetlakovými výměníky (trubkové výměníky Aejsou z hlediska platných předpisů považovány za tlakové nádoby) .

Vzhledem k malým rozměrům nebude tlakovou nádobou ani odlučovač 47 kondenzátu. Umístění pracovního kompresoru 41 zajištuje i jeho účinné odhlučnění a<chlazení (vlastní těleso kompresoru 41 je chlazeno expandovaným vzduchem ze své vštve, elektromotor 44a cirkulujícím vzduchem vedlejší větve s ventilátorm £h).

Skříňová sušárna sestavená podle obr. 2 bude nejekonomičtěji pracovat v případech, kdy vysoušený předmět 0£ bude obsahovat relativně velké množstí kapaliny a v pracovní komoře Ol. se v důsledku vysoké rychlosti proudícího vzduchu ve vedlejší větvi s ventilátore· 2b ustaví rovnovážná koncentrace páry blízká stavu nasycení. Za těchto podmínek, při možném nastavení kompresního poměru pracovního kompresoru na hodnotu 1,5 až 2 bude i tepelná účinnost tohoto případu vnitřního tepelného čerpadla relativně vysoká. Stupeň možného vysušení jo předurčen kompresním poměrem.

Při poklesu vlhkosti recirkulujícího vzduchu v komoře 01 na hodnotu, která při teplotě a tlaku vzduchu vystupujícího z výměníku 46 odpovídá stavu nasycení, je sušicí proces ukončen a veškeré práce vnášená do soustavy elektromotorem 44a přispívá dále pouze k růstu teploty vnitřních částí izolované soustavy.

V prakticky využitelných případech k tomuto stavu nebude docházet, i když v jednotlivých případech bude nutno volit vyšší kompresní poměr u pracovního kompresoru 44 a tím snižovat tepelnou účinnost zařízení.

Pro hodnocení celkového účinku však není rozhodující pouze kritérium tepelné účinnosti (z hlediska zařízení nahlíženého pouze jako tepelné čerpadlo), nýbrž souhrn všech ekonomicky vyhodnotitelných přínosů souvisejících 8 provozem zařízení.

Např. sušárna prádla (fotografických filmů, léčivých rostlin apodj, sestavené dle schématu na obr. 2 bude za všech okolností pracovat hospodárněji, než všechny typy stávajících sušáren s elektrickým ohřevem, navíc bude skýtat jinak nedosažitelné výhody (např. vysoký stupeň čistoty, šetrné sušení při relativně nízké teplotě) a náklady na provoz bude snižovat nebo dokonce zcela kompenzovat produkce kondenzátu vysušované kapaliny.

Z bližšího rozbořu funkce jednookruhové kompresorově odpařovací a kondenzační soupravy vyplývá, že u zařízení menších výkonů (zpravidla pod 50 lcW), bude v některých případech výhodnější vypustit z hlavní větve teplonosného plynu expanzní turbinu 42 a kondenzační výměník £2 a nahradit je škrticím ventilem 47a zařazeným úěelně mezi výstup z odlučovače 47 mlhpviny a protiproudý výměník 45 (účinnější prostup tepla ve výměníku 45 v důsledku vyšší rychlosti proudění expandovaného plynu a odstranění problému přetlakového výměníku).

Vzhledem, k reálné mechanické účinnosti (turbo)kompresorů a expanzních turbin, je totiž možno počítat maximálně s podílem 50 až 60 % zpětně Získané energie pro náhon pracovního kompresoru 44 a to pouze v těch případech, kdy parciální tlak par odpařené kapaliny, bude ve srovnání s parciálním tlakem teplonosného plynu v odpařovací komoře zanedbatelně nízký.

Úměrně ae vzrůstajícím parciálním tlakem par odpařované kapaliny, dopravované ve směsi s teplonosným plynem, budé podíl zpětně získané práce v expanzní turbině 42 klesat.

Naopfck, k tomu, aby množství tepla uvolněného kondenzací kapaliny ve výměnících Až a £2 bylo v relaci s mnbžstvím nerekuperované technické práce pro pohon kompresorů A£, je nutno pracovat za podmínek vyšší teploty v pracovní komoře 01 (vyššího parciálního tlaku par odpařované kapaliny). U vodných roztoků to budou teploty zpravidla nad 50 °C.

Pro obecné stanovení optimálních podmínek chodu jednookruhové odpařovací a kondenzační soupravy (podle schématu obr. 1) je možno zjednodušeně formulovat základní rovnici pro rozdíl ekonomických přínosů a nákladů jako funkci kompresního poměru 6, u pracovního kompresoru 44:

AF(f£> = (k, + Jt₂ + k₃|,(1 - 1/^) - k₄. ££^n-,)/n _|J - fc₅.£y kde4^r 3® rozdíl mezi ekonomickým přínosem a náklady za jednotku času provozu zařízení. První kladný člen rovnice vyjadřuje ekonomický přínos související s kondenzací kapaliny, kde v koeficientu k^ je zahrnuto kondenzační teplo kapaliny (tudíž i hodnota získaného tepla), v koeficientu k₂ cena zpětně získané kapaliny a v koeficientu k^ jiné technické, nebo ekologická přínoáy související s odpařováním a kondenzací par jímané kapaliny.

Druhý člen rovnice je úměrný nákladům na technickou práci kompresoru £4, kde v koeficientu k^ je zahrnut i podíl zpětně získané mechanické práce v expanzní turbině £2 (pokud tato není vypuštěna) a n je koeficient polytropy.

Třetí člen rovnice vyjadřuje náklady na kondenzační výměníky a izolaci celého zařízení v závislosti na kompresním poměru, kde koeficienty kg a y souvisejí s amortizací a údržbou zařízení.

Z tvaru základní zjednodušené rovnice pro stanovení optimálního kompresního poměru je patrné, že optimální kompresní poměr se bude pohybovat v rozmezí hodnot 1,1 až 3, nebot výraz (1 - 1/6) konverguje k jedné, naopak oba dva další členy rovnice rostou se stoupajícím kompresním poměrem nade všechny meze. Především v případech, kdy bude v pracovní komoře 01 odpařován vodný roztok, bude optimální kompresní poměr zpravidla nižší než 1,5.

Vzhledem k reální účinnosti (turbo)kompresorů i expanzních turbin bude množství zmařené mechanické práce vždy větší, než množství tepla vyneseného ze systému kondenzátem a v řadě případů i větší, než množství tepla odvedeného do okolního prostředí v důsledku neideální tepelné izolace jednotlivých prvků soupravy. Z tohoto důvodu bude většinou účelné aplikovat jednookruhovou odpařovací a kondenzační soupravu pro kombinované využití a vlastní získávání kondenzátu může být potom vedlejším efektem.

Takovým případem může být využití jednookruhové odpařovací a kondenzační soupravy pro speciální klimatizací skladových hal, např. s ocelovými plechy, které je nutno chránit proti korozi, (řři kolísání venkovní teploty a vlhkosti vzduchu během dne i během ročních období dochází při náhlém vzestupu venkovní teploty i v zateplených, ale nevytápěných halách ke kondenzaci vády na relativně chladnějším plechu a k jeho poškozování korozí).

Při této aplikaci bude směšovací komorou 8 skladová hala (která bude neustále promývána relativně teplejším a suchým vzduchem) a pracovní komorou může být např. komora na předsušování mokrých surovin, pracující při teplotě okolí. V případě skladové haly bez izolace proti zemní vlhkosti funkce komor 01 a 8 splyne a celé zařízení bude m. j. i zvláštním případem tepelného čerpadla země - vzduch (voda teploty +4 až +10 °C difunduje do haly podlahou), přičemž náklady na tento speciální druh klimatizace, udržující trvalý teplotní i vlhkostní gradient oproti venkovnímu prostředí, bude snižovat průběžná produkce technické destilované vody.

Jiným příkladem aplikace jednookruhové odpařovací a kondenzační soupravy může být zařízení na likvidaci kalových vod z neutralizačních stanic chemických předúprav v těch závodech, které mají nedostatek vody, pro potřebné ředění neutralizovaných vod, před jejich vypouštěním do veřejných toků. V tomto případě bude odpařovací komorou 01 kontinuální sušárna, ve které budou kaly z neutralizační nádrže vynášeny dopravníkem na vhodném nosiči proti proudu směsi sušicího vzduchu z obou větví soupravy.

Zařízení bude tudíž produkovat pevné odpady a technickou destilovanou vodu. Obdobně je možno použít zařízení na uvedeném principu pro regeneraci odpadních (splaškových a fekálních vod) ve speciálních případech, jako jsou geologické a výzkumné stanice v suchých oblastech, déle pro klimatizaci kosmických stanic a jako součást regeneračních zařízení vodního hospodářství těchto stanic.

Dále přichází obecně v úvahu aplikace jednookruhové kompresorové soupravy u speciálních sušáren v chemickém, farmaceutickém a potravinářském průmyslu, v těch případech, kdy je žádoucí, nebo nutné, aby teplonosným médiem byl inertní, nebo jiný speciální plyn.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Jednookruhové kompresorová odpařovací a kondenzační souprava sestávající z pracovní ko mory pro odpařování pracovní kapaliny recirkulujícím teplonosným plynem a vlastní kondenzační jednotky, vyznačená tím, že pracovní kompresor (44) teplonosného plynu, spřažený s expanz

   248620 8 ní turbinou (42), je sací větvi napojen na výstup z pracovní komory (Ol), výtlačnou větví přes protiproudý výměník (45), kondenzační výměníky (46,43), odlučovač (47) hrubé mlhoviny, expanzní turbinu (42), chladicí potrubí (02) v kondenzačním výměníku (43) a protiproudý , výměník (45) zpět na vstup do pracovní komory (0,) a oběhový ventilátor (2b) vedlejěí větve teplonosného plynu je sací větví napojen na výstup z pracovní komory (Ol) a výtlačnou větví přes chladicí potrubí (02’) v kondenzačním výměníku (46) zpět na vstup do pracovní komory (01), přičemž pracovní komora (01) i věechny prvky vlastní kondenzační jednotky (4) jsou od vnějšího okolí i od sebe navzájem tepelně izolovány.