DD246611A1

DD246611A1 - Verfahren zum betrieb einer absorptionskaelteanlage unter verwendung von abwaerme

Info

Publication number: DD246611A1
Application number: DD86286562A
Authority: DD
Inventors: Peter Segeletz; Hans Foerster; Eva Fricke; Manfred Lange; Gerhardt Hulverscheid
Original assignee: Schwermasch Liebknecht Veb K
Priority date: 1986-01-29
Filing date: 1986-01-29
Publication date: 1987-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Absorptionskaelteanlage unter Verwendung von Abwaerme, wobei die Abwaerme in Form von Waermetraegern mit unterschiedlichen Temperaturniveau sowie diskontinuierlich anfaellt und der Kaeltebedarf in seiner Gesamtheit nicht mit Hilfe der zur Verfuegung stehenden Abwaerme gedeckt werden kann. Die Erfindung kann vorteilhaft zur Kaelteerzeugung in Brauereien eingesetzt werden. Das Ziel der Erfindung besteht in der oekonomischen Nutzung unterschiedlicher Waermetraeger ohne negative Auswirkungen auf die Betriebszustaende der Kaelteanlage. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Defizit an Heizenergie gegenueber dem Gesamtkaeltebedarf zu decken und einen Wirkungsgrad zu erreichen, der dem kontinuierlich arbeitender Kaelteanlage nahekommt. Diese Aufgabe wird dadurch geloest, dass unabhaengig von der momentanen zur Verfuegung stehenden Abwaerme gleichzeitig ein staendig verfuegbares Heizmedium zur Beheizung eines Teildesorbers eingesetzt wird, dem nur eine solche Waermemenge zugefuehrt wird, die fuer die arme Loesung nach Austritt aus dem Desorber stets eine definierte Temperatur und Konzentration garantiert. Figur

Description

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die zugehörige Zeichnung zeigt das Schema einer Absorptionskälteanlage mit Speichereinrichtungen zur Nutzung verschiedener Abwärmeströme in Brauereien.

Der Desorber der Absorptionskälteanlage ist in mehrere Teilapparate aufgegliedert.' Dabei sind übereinander angeordnet die Rektifiziereinrichtung 1, ein brüdendampfbeheizter Teildesorber 2, ein kondensatbeheizter Teildesorber 3 und ein dampfbeheizter stehender Teiidesorber 4. Die reiche Lösung 5 wird mit Hilfe der Lösungspumpe 6 auf Desorptionsdruck gebracht, nimmt im Dephlegmator 7 die Rücklauferzeugerwärme auf, erwärmt sich im Temperaturwechsler 8 a.uf Desorptionsanfangstemperatur und.wird zusammen mit dem Rücklauf aus der Rektifiziereinrichtung 1 in^den brüdendampf beheizten Teildesorber 2 gegeben. I η den Teildesorbern 2 oder 3 wird die anfallende Abwärme zur Freisetzung von Kältemitteldampf genutzt. Im darunterliegenden Teildesor.ber4wird die Lösung durch einen Frischdampf, bis auf eine definierte Konzentration ausgegast. Die entstandene arme Lösung 9 wird, nachdem sie im Temperaturwechsler 8 abgekühlt wurde, im Behälter für arme Lösung 10 gespeichert. Das Kältemittel 11 wird in der Rektifiziersäule 1 von überschüssigem Lösungsmittel befreit, im Kondensator 12 verflüssigt und im Behälter für Kältemittel 13 gespeichert. Auf diese Weise kann unabhängig vom zeitweiligen Kältebedarf die zur Verfugung stehende Abwärme zur Kältemittelproduktion genutzt werden. Liegt ein Kältebedarf vor, so wird aus dem Behälter 13 Kältemittel 11 entnommen und im Verdampfer 14 verdampft. Der entstehende Dampf wird im Absorber 15 durch die arme Lösung 9 aus dem Behälter 10 absorbiert, während die reiche Lösung 5 dann im Behälter 16 gespeichert wird.

Fällt beispielsweise Brüdendampf an, beheizt dieser den Teildesorber 2 und im Teildesorber 4 werden mit Hilfe von Frischdampf konstante Bedingungen am Desorptionsende eingestellt. Fällt kein Brüden an, so kann im Teildesorber 3 extern gespeichertes bzw. anfallendes Kondensat unterkühlt werden, während wiederum im Teildesorber 4 konstante Bedingungen am Desorptionsende eingestellt werden. Fällt keine Abwärme an, so erfolgt die Beheizung der Absorptionskälteanlage ausschließlich durch Heizdampf im Teildesorber 4, wobei dadurch eine ständige Mindestmenge an Kältemittel 11 produziert wird und auf diesem Wege ein Ausgleich der Kältebilanz durch gesteuerte Wärmezufuhr erfolgt.' · Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu folgenden Vorteilen:

— Nutzung unterschiedlicher Abwärmeträger ohne negative Auswirkungen auf die Betriebszustände der Kälteanlage,

— Minimierung der Temperaturwechselbeanspruchungen,

— Senkung des Regelaufwandes,

— Erreichung einer nahezu kontinuierlichen Arbeitsweise derKälteanlage,

— Verringerung energetischer Verluste und Erhöhung des Wirkungsgrades der Anlage.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Betrieb einer Absorptionskälteanlage unter Verwendung von Abwärme, mit integrierten Speichereinrichtungen, wobei die Abwärme in Form von Wärmeträgern mit unterschiedlichem Temperaturniveau sowie diskontinuierlich anfällt und ein diskontinuierlicher Kältebedarf vorliegt, der in seiner Gesamtheit nicht mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Abwärme gedeckt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von der Menge und dem Zustand der durch Abwärme momentan zur Verfugung stehenden Heizenergie gleichzeitig ein ständig verfügbares Heizmedium, z. B. Frischdampf, zur Beheizung eines Teildesorbers (4) eingesetzt wird, der mit den weiteren durch Abwärme beheizten Teildesorber (2, 3) als letzter Apparat in Richtung niedrigerer Lösungskonzentration übereinandergeschaltet ist, und daß diesem Teildesorber (4) nur eine solche Wärmemenge zugeführt wird, die für die arme Lösung (9) nach Austritt aus dem Desorber stets eine definierte Temperatur und Konzentration garantiert. . .

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Absorptionskälteanlage unter Verwendung von Abwärme, wobei die Abwärme in Form von Wärmeträgern mit unterschiedlichen Temperaturniveau sowie diskontinuierlich anfällt und ein diskontinuierlicher Kältebedarf vorliegt, der in seiner Gesamtheit nicht mit Hilfe der zur Verfugung stehenden Abwärme gedeckt werden kann. Besonders vorteilhaft kann die Erfindung zur Kälteerzeugung in Brauereien eingesetzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Absorptionskälteanlagen mit diskontinuierlichen Heizwärmeanfall bekannt, die Speichereinrichtungen für Kühlsole oder in Form der Eisspeicherung oder der Lösungsspeicherung besitzen.

Nach der DE-OS 2719995 wird die Aufgabe, eine Absorptionskälteanlage, dem Kältebedarf angepaßt, mit Wirkungsgraden vergleichbarer Systeme auch bei nicht kontinuierlicher Wärmezufuhr betreiben zu können, dadurch gelöst, daß Hochdruckteil und Niederdruckteil durch Trennventile funktionell voneinander abschaltbar sind und der Hochdruckteil hinter dem Verflüssiger einen Speicher für das Kältemittel und der Niederdruckteil von dem Absorber einen Speicher für das Löschungsmittel sowie nech dem Absorber einen Speicher für die kältemittelreiche Lösung aufweist. Bei dieser Anlage ist der Heizteil zeitweise völlig abgeschaltet, wodurch schädliche Temperaturwechselbeanspruchungen in einigen Apparaten auftreten und das häufige Ein- und Ausschalten zu verstärktem Verschleiß der Pumpen führt. Bei der Lösung gemäß DE-OS 2900388 befindet sich der Speicher für arme Lösung vordem Absorber in einer Umführungsleitung, was einen erhöhten regelungstechnischen Aufwand erfordert. Mit Hilfe dieser bekannten Lösungen ist eine Beherrschung der Betriebszustände nicht möglich, die sich ergeben, wenn Abwärme zur Beheheizung dient und ein sich aus dem gesamten Kältebedarf ergebender Differenzbetrag an Wärme gedeckt werden muß und/oder wenn Abwärmeträger mit unterschiedlichem Temperaturniveau verwertet werden sollen. Diese Betriebszustände sind dadurch charakterisiert, daß sich wegen der unterschiedlichen Desorptionsendtemperaturen die Entgasungsbreiten im Desorber verändern, daß Mischungsverluste im Speicher für arme Lösung entstehen und daß das Verhältnis von armer zu reicher Lösung im Temperaturwechsler sowie die Beladungsbreite im Absorber schwankt. Das hat u.a. auch Auswirkungen auf den Kühlwasserverbrauch, da sich ständig die Kühlbandbreite ändert. Diese Schwankungen sind regelungstechnisch schwer beherrschbar und wirken sich negativ auf die Ökonomie des Prozesses aus.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Betrieb einer Absorptionskälteanlage unter Verwendung von Abwärme, durch das in ökonomischer Weise unterschiedliche Wärmeträger ohne negative Auswirkungen auf die Betriebszustände der Kälteanlage genutzt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Absorptionskälteanlage so zu gestalten, daß unter Nutzung diskontinuierliche anfallender Wärmeträger mit unterschiedlichem Temperaturniveau zur Beheizung des Desorbers und bei Deckung des mit der Abwärmeverwertung noch vorhandenen Defizits an Heizenergie gegenüber dem Gesamtkältebedarf ein Wirkungsgrad erreicht wird, der dem kontinuierlich arbeitender Kälteanlagen nahekommt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß unabhängig von der Menge und dem Zustand der durch Abwärme momentan zur Verfügung stehenden Heizenergie gleichzeitig ein ständig verfügbares Heizmedium, z.B. Frischdampf, zur Beheizung eines Teildesorbers eingesetzt wird, der mit den weiteren durch Abwärme beheizten Teildesorbern als letzter Apparat in Richtung niedrigerer Lösungskonzentration übereinandergeschaltet ist, und daß diesem Teildesorber nur eine solche Wärmemenge zugeführt wird, die für die arme Lösung nach Austritt aus dem Desorber stets eine definierte Temperatur und Konzentration garantiert.