DD206715A3

DD206715A3 - Nach dem absorptionsprinzip mit einem zweistoffgemisch arbeitende waermepumpe mit strahlverdichtung

Info

Publication number: DD206715A3
Application number: DD23300681A
Authority: DD
Inventors: Manfred Jankowski; Ivan Boschnakow; Volkmar Gross
Original assignee: Manfred Jankowski; Ivan Boschnakow; Volkmar Gross
Priority date: 1981-09-03
Filing date: 1981-09-03
Publication date: 1984-02-01

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINE NACH DEM ABSORPTIONSPRINZIP MIT EINEM ZWEISTOFFGEMISCH ARBEITENDE WAERMEPUMPE MIT STRAHLVERDICHTUNG, BEI DER DAS ZWEISTOFFGEMISCH IN EINEM GESCHLOSSENEN KREISLAUF, JEDOCH TEILWEISE GETRENNT, KONDENSATIONS-UND VERDAMPFUNGSSTUFEN DURCHLAEUFT UND DIE MIT RELATIV GERINGER ENERGIE VERSCHIEDENARTIGER HERKUNFT ANGETRIEBEN WIRD. ZIEL DER ERFINDUNG IST DIE OPTIMALE ERZEUGUNG VON NUTZENERGIE AUS VORHANDENER ANTRIEBSENERGIE MIT EINER HOHEN ENERGETISCHEN EFFEKTIVITAET. IHR LIEGT DIE AUFGABE ZUGRUNDE, DIE NACH DEM ABSORPTIONSPRINZIP MIT EINEM ZWEISTOFFGEMISCH ARBEITENDE WAERMEPUMPE MIT STRAHLVERDICHTUNG NACH DEM HAUPTPATENT WP 155835 SO ZU GESTALTEN, DASS DURCH TEILWEISE ZUFUEHRUNG EINES HILFSSTOFFES EINE VERAENDERUNG DES PARTIELLEN DRUCKES DESJENIGEN TEILES DES ZWEISTOFFGEMISCHES, DAS NACH DEM PASSIEREN DES AUSTREIBERS UEBER DEN ZWEITEN KONDENSATOR, DAS ENTSPANNUNGSVENTIL UND DEN VERDAMPFER ZUM STRAHLVERDICHTER GELANGT, IM MISCHKONDENSATOR SOWIE IM VERDAMPFER ZU ERREICHEN UND SOMIT DURCH EINE MINIMIERUNG DER DIFFERENZ ZWISCHEN VERDAMPFUNGSDRUCK UND DEM KONDENSATIONSDRUCK EINE LEISTUNGSSTEIGERUNG DES STRAHLVERDICHTERS ZU ERZEUGEN. ERFINDUNGSGEMAESS WIRD DAS DADURCH ERREICHT, DASS ZWISCHEN DEM MISCHKONDENSATOR UND DEM ZWISCHEN ENTSPANNUNGSVENTIL UND DEM VERDAMPFER BEFINDLICHEN TEIL DER EINSTOFFLEITUNG EINE MIT EINEM WEITEREN ENTSPANNUNGSVENTIL VERSEHENE HILFSSTOFFLEITUNG ANGEORDNET WIRD.

Description

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Titel der Erfindung

Nach dem Absorptionsprinzip mit e inem Zweistoffgemisch arbeitende Wärmepumpe mit Strahlverdichtung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine nach dem Absorptionsprinzip mit einem Zweistoffgemisch arbeitende Wärmepumpe mit Strahlverdichtung nach Patent WP 155 855 ι , vorzugsweise zur rationellen Nutzung diverser Wärmequellen, insbesondere Nutzung industrieller Abwärme verschiedenartiger Herkunft.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist eine nach dem Absorptionsprinzip mit einem Zweistoffgemisch arbeitende Wärmepumpe mit Strahlverdichtung entsprechend dem Hauptpatent unter Schutz gestellt, bei der zwischen dem Mischkondensator und dem Wärmetauscher ein exergetisch beaufschlagbarer Austreiber und in einer Einstoffleitung zwischen dem exergetisch beaufschlagbaren Austreiber und dem Verdampfer ein weiterer Kondensator sowie diesem nachfolgend ein Entspannungsventil und in einer Flüssigkeitsleitung zwischen dem exergetisch beaufschlagbaren Austreiber und dem Wärmetauscher eine Druckerhöhungspumpe angeordnet sind·

Diese Wärmepumpe weist den Nachteil auf, daß der für die Höhe des Ausnutzungsgrades der gesamten Wärmepumpe bestimmende Liefergrad des Strahlverdichters durch die in dieser Wärmepumpe relativ feststehende Differenz zwischen Verdamp-

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ferdruck im Verdampfer und Kondensationsdruck im Mischkondensator bestimmt wird und damit der Leistungsbereich begrenzt ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine optimale Gewinnung von Nutzenergie aus vorhandener Antriebsenergie mit einer höheren energetischen Effektivität unter Vermeidung des Nachteils der bekannten Anlage·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die nach dem Absorptionsprinzip mit einem Zweistoffgemisch arbeitende Wärmepumpe mit Strahlverdichtung nach dem Hauptpatent so zu gestalten, daß durch eine teilweise Zuführung eines Hi^fsstoffea eine Veränderung des partiellen Druckes desjenigen Teiles des Zweistoffgemisches, der nach dem Passieren des Austreibers über den zweiten Kondensator, dem Entspannungsventil und dem Verdampfer zum Strahlverdichter gelangt, im Verdampfer sowie im Mischkondensator ohne Veränderung des Gesamtdruckes in diesen Bauteilen erreicht wird und somit durch eine Minimierung der zu überbrückenden Druckdifferenz zwischen dem Verdampfungsdruck und dem Kondensationsdruck eine Leistungssteigerung des Strahlverdichters zu erzeugen· Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwi- ₍ sehen dem Mischkondensator und der Einstoffleitung eine mit einem weiteren Entspannungsventil versehene Hilfsstoffleitung derart angeordnet wird, daß diese ausgehend vom Mischkondensator in den zwischen dem Entspannungsventil und dem Verdampfer befindlichen Teil der Einstoffleitung einmündet und mittels dieser Hilfsstoffleitung ein Teilkreislauf eines Hilfsstoffes über Mischkondensator, Verdampfer und Strahlverdichter hergestellt wird·

Mit der erfindungsgemäßen Lösung entsteht eine nach dem Absorptionsprinzip mit einem Zweistoffgemisch arbeitende Wärmepumpe mit Strahlverdichtung, bei der im Mischkondensator und im Verdampfer mittels eines Hilfsstoffes eine Veränderung

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des partiellen Druckes desjenigen Teiles des Zweistoffgemisches, der nach dem Passieren des Austreibers über den zweiten Kondensator, das Bntspannungsventil und den Verdampfer zum Strahlverdichter gelangt, erfolgt, ohne den Gesamtdruck im Mischkondensator und im Verdampfer zu verändern. Gleichzeitig wird dadurch eine gleitende Verdampfungs- und Kondensat ipnstemperatur möglich, die eine weitere Leistungssteigerung durch Minimierung der exergetischen Verluste beinhaltet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt das Schema der erfindungsgemäßen Wärmepumpe.

Über eine Hilfsstoffleitung 15 wird ein entspannter Hilfsstoff, vorzugsweise Wasserstoff, in den zwischen dem Entspannungsventil 5 und dem durch die V/asserleitung 14 vorzugsweise anergetisch beaufschlagten Verdampfer 6 befindlichen Teilstück der Einstoffleitung 10 eingeleitet und nachfolgend gemeinsam mit dem darin befindlichen entspannten reinen Ammoniakkondensat in den genannten Verdampfer 6 geführt, wo er gemeinsam mit dem Ammoniakkondensat in Niederdruckdampf umgewandelt wird und weiterhin über die Einstoffleitung 10 vom Strahlverdichter 1 angesaugt wird. Das den Strahlverdichter unter Druck verlassende Dampfgemisch aus Wasser, Ammoniak und Wasserstoff mit einer mittleren Temperatur von 50 Grad C wird über die Gemischleitung 9 dem Mischkondensator 2 zugeführt.

Nach erfolgter Kondensation des Dampfgemisches unter kontinuierlicher Abgabe der im Mischkondensator 2 entstehenden Kondensationswärme und Absorptionswärme an die Vorlaufleitung 12 eines nicht näher dargestellten Heizungssystems verläßt das entstandene flüssige Ammoniak-Wasser-Gemisch über die Gemischleitung 9 den Mischkondensator 2 und durchläuft nachfolgend die im Hauptpatent beschriebenen Kondensationsund Verdampfungsstufen, während der Hilfsstoff den Mischkondensator 2 über die Hilfsstoffleitung 15 verläßt.

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Mittels dieser Hilfsstoffleitung 15 wird der Hilfsstoff- über ein weiteres Entspa#nungsvientilfii6|, typ er eine Druckentspannung erfährt, wieder in den zwischen dem Ent spannungsνentil 5 und dem Verdampfer 6 befindlichen Teilstück der Einstoffleitung 10 eingeleitet und der Teilkreislauf des Hilfsstoffes geschlossen·

Durch das unterschiedliche partielle Druckverhalten des Ammoniakkondensates und des Hilfsstoffes bei der Umwandlung in Niederdruckdampf im Verdampfer 6 kann die Gesamtdifferenz zwischen dem Verdampferdruck im Verdampfer 6 und dem Kondensationsdruck im Mischkondensator 2 niedrig gehalten und dadurch der Liefergrad des Strahlverdichters erhöht werden· Damit erweitert sich der Leistungsbereich der gesamten'Wärmepumpe, da auch die energetische Beaufschlagung des Verdampfers 6 auf Grund des partiellen Druckvorhaltens des Ammoniaks beim Verdampfen eine niedrigere Temperatur als bisher aufweisen kann.

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Claims

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Erfindungsanspruch:

Nach dem Absorptionsprinzip mit einem Zweistoffgemisch arbeitende Wärmepumpe mit Strahlverdichtung nach WP 155 835

, bestehend aus einem Wärmetauscher, in dem einem Zweistoffgemisch Wärme zugeführt wird, einem Strahlverdichter, in dessen Treibdruckseite das erwärmte Zweistoffgemisch unter weiterer Vermischung mit Saugdampf eintritt, einem Mischkondensator, in dem das Stoffgemisch abgekühlt wird, einem exergetisch beaufschlagbaren Austreiber, in dem das entstandene Kondensat nachfolgend in zwei Teilströme getrennt wird, einem zweiten Kondensator, in dem der eine Teilstrom in ein Einst offkondensat gewandelt wird, einem Entspannungsventil, in dem das Einstoffkondensat entspannt wird, einem Verdampfer, in dem das Einstoffkondensat verdampft wird und dem Strahlverdichter zugeführt wird, einer Druckerhöhungspumpe, über die der andere Teilstrom unter Druckerhöhung wieder dem Wärmetauscher zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Mischkondensator (2) und dem zwischen dem Entspannungsventil (5) und dem Verdampfer (6) befindlichen Teil der Einstoffleitung (10) eine mit einem weiteren Entspannungsventil (16) versehene Hilfsstoffleitung (15) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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