DE00301892T1 - Wärmeaustauschsystem mit geschlossenem Kreislauf und Verfahren mit niedrigem Wasserverbrauch - Google Patents

Wärmeaustauschsystem mit geschlossenem Kreislauf und Verfahren mit niedrigem Wasserverbrauch Download PDF

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Abstract

Wärmetauschersystem bzw. Wärmeaustauschsystem zum Extrahieren von Wärme aus einem Prozessfluid mit:
einem Prozessfluideinlass;
einem Prozessfluidauslass;
einem Wärmetauscherabschnitt mit trockenem indirektem Kontakt mit einer Lufteinlasseite, einer Luftauslasseite und einem Prozessfluidkreislauf, der Prozessfluid von dem Prozessfluideinlass empfängt;
einem zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt mit einer Lufteinlasseite, einer Luftauslasseite und einem Prozessfluidkreislauf;
einem Prozessfluidverbindungfließweg von dem Prozessfluidkreislauf des Wärmetauscherabschnitts mit trockenem indirektem Kontakt zu dem Prozessfluidkreislauf des zweiten Wärmetauscherabschnittes mit indirektem Kontakt;
einem Prozessfluidauslassfließweg von dem zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt zu dem Prozessfluidauslass;
einem Mechanismus zur Steuerung bzw. Regelung des Flusses bzw. Fließens von Prozessfluid, so dass Prozessfluid, das aus dem Prozessfluidauslass austritt, selektiv bzw. wahlweise aus dem Wärmetauscherabschnitt mit trockenem indirektem Kontakt und/oder dem zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt entnommen werden kann; und
einem Verteilungssystem zum selektiven Verteilen einer verdampfbaren Flüssigkeit bzw. einer Verdampfungsflüssigkeit auf den zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt.

Claims (13)

  1. Wärmetauschersystem bzw. Wärmeaustauschsystem zum Extrahieren von Wärme aus einem Prozessfluid mit: einem Prozessfluideinlass; einem Prozessfluidauslass; einem Wärmetauscherabschnitt mit trockenem indirektem Kontakt mit einer Lufteinlasseite, einer Luftauslasseite und einem Prozessfluidkreislauf, der Prozessfluid von dem Prozessfluideinlass empfängt; einem zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt mit einer Lufteinlasseite, einer Luftauslasseite und einem Prozessfluidkreislauf; einem Prozessfluidverbindungfließweg von dem Prozessfluidkreislauf des Wärmetauscherabschnitts mit trockenem indirektem Kontakt zu dem Prozessfluidkreislauf des zweiten Wärmetauscherabschnittes mit indirektem Kontakt; einem Prozessfluidauslassfließweg von dem zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt zu dem Prozessfluidauslass; einem Mechanismus zur Steuerung bzw. Regelung des Flusses bzw. Fließens von Prozessfluid, so dass Prozessfluid, das aus dem Prozessfluidauslass austritt, selektiv bzw. wahlweise aus dem Wärmetauscherabschnitt mit trockenem indirektem Kontakt und/oder dem zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt entnommen werden kann; und einem Verteilungssystem zum selektiven Verteilen einer verdampfbaren Flüssigkeit bzw. einer Verdampfungsflüssigkeit auf den zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt.
  2. Wärmetauschersystem nach Anspruch 1, ferner mit einem Prozessfluidbypassfließweg bzw. -umgehungsfließweg von dem Prozessfluidkreislauf des Wärmetauscherabschnitts mit trockenem indirektem Kontakt zu dem Prozessfluidauslass.
  3. Wärmetauschersystem nach Anspruch 1, ferner mit einem Wärmetauscherabschnitt mit direkten Kontakt der eine Lufteinlasseite, eine Luftauslasseite und ein Füllemedium aufweist, wobei der Wärmetauscherabschnitt mit direktem Kontakt zur Aufnahme der verdampfbaren Flüssigkeit aus bzw. von dem zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt positioniert ist, wobei das Wärmetauschersystem ferner eine Wanne bzw. einen Sumpf zur Aufnahme verdampfbarer Flüssigkeit von dem Wärmetauscherabschnitt mit direktem Kontakt aufweist, und wobei das Verteilungssystem eine Anzahl von Sprühauslässen und einen Mechanismus zum selektiven Bewegen der verdampfbaren Flüssigkeit von der Wanne zu den Sprühauslässen aufweist.
  4. Wärmetauschersystem nach Anspruch 1, bei dem der Mechanismus zur Steuerung des Flusses des Prozessfluids ein modulierendes Ventil aufweist, wobei das modulierende Ventil eine Steuerung des Flusses von Prozessfluid derart erlaubt, dass das Prozessfluid entweder in den zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt eintritt, den zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt vollständig passiert bzw. umgeht oder den zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt teilweise umgeht, wobei das Wärmetauschersystem ferner einen Temperatursensormechanismus aufweist, der zur Feststellung der Temperatur des Prozessfluids stromabwärts von dem Prozessfluidkreislauf des Wärmetauscherabschnitts mit trockenem indirektem Kontakt und dem Prozessfluidkreislauf des zweiten Wärmetauscherabschnittes mit indirektem Kontakt verbunden ist.
  5. Wärmetauschersystem zum Extrahieren von Wärme aus einem Prozessfluid mit: einem Prozessfluideinlass; einem Prozessfluidauslass; einem Wärmetauscherabschnitt mit trockenem indirektem Kontakt mit einer Lufteinlasseite, einer Luftauslasseite und einem Prozessfluidkreislauf, der Prozessfluid von dem Prozessfluideinlass empfängt; einem zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt mit einer Lufteinlasseite, einer Luftauslasseite und einem Prozessfluidkreislauf; einem Prozessfluidfließweg von dem Wärmetauscherabschnitt mit trockenem indirektem Kontakt zu dem Prozessfluidauslass; einem Prozessfluidfließweg von dem zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt zu dem Prozessfluidauslass; einem Mechanismus zur Steuerung bzw. Regelung des Flusses bzw. Fließens des Prozessfluids, so dass Prozessfluid, das aus dem Prozessfluidauslass austritt, selektiv bzw. wahlweise aus dem Wärmetauscherabschnitt mit trockenem indirektem Kontakt und/oder dem zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt entnommen werden kann; und einem Verteilungssystem zum selektiven Verteilen einer verdampfbaren Flüssigkeit bzw. einer Verdampfungsflüssigkeit auf den zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt.
  6. Wärmetauschersystem nach Anspruch 5, bei dem der Prozessfluidfließweg, der von dem Wärmetauscherabschnitt mit trockenem indirektem Kontakt zu dem Prozessfluidauslass führt, einen Bypassfließweg bzw. Umgehungsfließweg von dem Fluidkreislauf des Wärmetauscherbereiches mit trockenem indirektem Kontakt zu dem Prozessfluidauslass aufweist, wobei das System ferner einen Verbindungsfließweg von dem Wärmetauscherabschnitt mit trockenem indirek tem Kontakt zu dem Fluidkreislauf des zweiten Wärmetauscherabschnittes mit indirektem Kontakt aufweist.
  7. Wärmetauschersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit einem gemeinsamen Plenum zwischen der Lufteinlasseite des Wärmetauscherabschnittes mit trockenem indirektem Kontakt und den Luftauslasseiten des zweiten indirekten Wärmeaustauscherabschnittes und dem Wärmetauscherabschnitt mit direktem Kontakt und einem Gehäuse, dass den Wärmetauscherabschnitt mit direktem Kontakt und das Plenum im Wesentlichen umgibt, wobei das Gehäuse eine Öffnung, die der Lufteinlasseite des Wärmetauscherabschnittes mit direktem Kontakt entspricht, eine hilfsweise Luftöffnung in das Plenum und Dämpfer für ein selektives Schließen der hilfsweisen Luftöffnung aufweist.
  8. Verfahren zum Extrahieren von Wärme aus einem Prozessfluid mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Prozessfluids; Bereitstellen einer verdampfbaren Flüssigkeit bzw. einer Verdampfungsflüssigkeit; Bereitstellung eines Verteilungssystems für die verdampfbare Flüssigkeit, eines Wärmetauscherabschnittes mit trockenem indirektem Kontakt, eines zweiten Wärmetauscherabschnittes mit indirektem Kontakt und eines Wärmetauscherabschnitts mit direktem Kontakt; Hindurchführung des Prozessfluids durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt, während ein Luftstrom durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt bewegt wird; und selektiver Verteilung oder Nichtverteilung der verdampfbaren Flüssigkeit über bzw. in dem zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, ferner mit dem Schritt des Messens einer physikalischen Eigenschaft des Prozessfluids, und wobei der Schritt der selektiven Verteilung oder Nichtverteilung der verdampfbaren Flüssigkeit über den zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt auf der gemessenen physikalischen Eigenschaft des Prozessfluids basiert.
  10. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die gemessene physikalische Eigenschaft die Temperatur des Prozessfluids und/oder die Umgebungslufttemperatur ist.
  11. Verfahren zum Extrahieren von Wärme aus einem Prozessfluid mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Prozessfluids; Bereitstellen einer Verdampfungsflüssigkeit bzw. einer verdampfbaren Flüssigkeit; Bereitstellen eines Verteilungssystems für die verdampfbare Flüssigkeit, eines Wärmetauscherabschnittes mit trockenem indirektem Kontakt, eines zweiten Wärmetauscherabschnittes mit indirektem Kontakt und eines Wärmetauscherabschnittes mit direktem Kontakt; Bewegen eines Luftstroms durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt und/oder den Wärmetauscherabschnitt mit direktem Kontakt, während die verdampfbare Flüssigkeit über diesen Wärmetauscherabschnitt verteilt wird, um den Luftstrom auf eine Temperatur unterhalb der Temperatur der Trockenkugeltemperatur der Umgebung abzukühlen; und Bewegen des gekühlten Luftstroms durch den Wärmetauscherabschnitt mit trockenem indirektem Kontakt, während das Prozessfluid durch den Wärmetauscherabschnitt mit trockenem indirektem Kontakt durchgeführt wird.
  12. Wärmetauschersystem zum Extrahieren von Wärme aus einem Prozessfluid mit: einem Trockenwärmetauscherabschnitt; einem zweiten Wärmetauscherabschnitt; einem Verteilungssystem zur selektiven Verteilung einer Verdampfungsflüssigkeit bzw. einer verdampfbaren Flüssigkeit auf den zweiten Wärmetauscherabschnitt zum selektiven Betreiben des zweiten Wärmetauscherabschnittes entweder im nassen bzw. feuchten oder trockenen Modus.
  13. Verfahren zum Extrahieren von Wärme aus einem Prozessfluid mit den folgenden Schritten: Bereitstellung eines Wärmetauscherabschnittes; Hindurchführen des Prozessfluids durch den Wärmetauscherabschnitt, während ein Luftstrom durch den zweiten Wärmetauscherabschnitt mit indirektem Kontakt bewegt wird; und selektive Verteilung oder Nichtverteilung einer Verdampfungsflüssigkeit bzw. verdampfbaren Flüssigkeit über den Wärmetauscherabschnitt.
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