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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruch
1. Ein derartiger Wäschetrockner
ist aus
EP 0 679 754
B1 bekannt. Wobei bei diesem Wäschetrockner die Temperatur
oder die Feuchtigkeit der Oberfläche
des textilen Warengutes berührungslos
gemessen wird und in Abhängigkeit
von den gemessenen Werten der Luftstrom, die Lufttemperatur oder
die Luftfeuchtigkeit während
des Trocknungsverlaufes beeinflusst wird. Der Betrieb dieser Trockner
ist mit dem Nachteil verbunden, dass die Einflussnahme auf die Trocknung
erst im Verlaufe derselben erfolgt und dass die Auswirkung des Einflusses
gering ist und diese Wirkung auf eine Veränderung der physikalischen
Werte der umgebenden Luft beschränkt
ist.
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Allgemein
wird die Wäsche
in einem mehrstufigen Trenn- und Trocknungsverfahren behandelt,
nach welchem mit einer mechanischen Entwässerung und einer thermischen
Trocknung unterschiedliche Wirkprinzipien auf die Wäsche einwirken.
Hierbei kann die thermische Behandlung zur Trocknung der Wäsche auch
in einer Mangel durchgeführt
werden. Diese Mangel arbeitet als Kontakttrockner, bei welchem die
Wärme indirekt übertragen
wird, die Wäsche
als Trocknungsgut jedoch kontinuierlich aufgegeben wird.
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Die
DE 195 47 613 A1 betrifft
ein Trockengerät
für die
Trocknung von Wäsche,
welches durch den Anschluß einer
Wärmepumpe
mit einem Luftkreislauf ausgestattet ist und als Kondensationswäschetrockner
arbeitet. Hierbei wird die Trocknungsluft indirekt in einem Wärmeaustauscher
durch die Zufuhr von Dampf erwärmt.
Durch die Funktion der Wärmepumpe
wird der von der Trockenkammer kommende Prozessluftstrom über den
Kältemittelverdampfer
einer Wärmepumpe
enthaltenden Wärmetauscher
geleitet, gereinigt und gekühlt
und in einem Luftkreislauf über
den mit dem Dampf der Kälteanlage
beheizten Wärmeaustauscher
aufgeheizt. Der Stoffaustausch verläuft an der Wäsche weiterhin
auf dem tiefen Taupunkt, des von Wasser gereinigten und entfeuchteten
Prozessluftstromes.
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Das
Trocknungsverfahren in dem Gerät
ist mit dem Nachteil verbunden, dass die Wäsche oder ein Trockengut durch
die beschriebene Trocknung der Abluft durch Kühlung und Kondensation auf
dem Niveau des Taupunktes, wie bei einer Frischluft, gehalten wird
und der Stoffaustausch wie bei einer Trocknung mit Frischluft erfolgt.
Auch mit der Installation von Subsystemen in Form einer Wärmepumpe
werden keine wirksamen Maßnahmen
erreicht, die eine Steigerung des Stoffaustausches an dem Trockengut,
eine sichere Hygienisierung bei höheren Temperaturen und eine
Reduzierung des Energiebedarfes bewirken.
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Der
Behandlung von Trockengut und insbesondere Wäsche liegt das Problem zugrunde,
dass ein Stoffaustausch bei einer tiefen Temperatur an der Wäsche und
damit die Verdampfung von Feuchte nur sehr langsam abläuft und
eine Abluft aus einer Trenn- und Trocknungseinrichtung mit wenig
Feuchte beladen ist und das Trockengut relativ kalt bleibt.
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Der
Erfindung liegt ausgehend von der
DE 195 47 613 A1 die Aufgabe zugrunde, den
Stoffaustausch in einer Trenn- und Trocknungseinrichtung der eingangs
beschriebenen Art so auszubilden, dass der Stoffaustausch zwischen
der Wäsche
als Trockengut und der umgebenden Atmosphäre in der Weise verbessert
wird, dass die Hygiene des Trockengutes sichergestellt ist, die
Trocknungsgeschwindigkeit erhöht
wird und der Energiebedarf reduziert wird.
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Die
Lösung
der Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 14,
15, 19, 41, 49 erreicht. Diese unabhängigen Ansprüche sollen
in Alleinstellung oder in Kombination untereinander Schutz genießen.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile sind durch die Lösung der
Aufgabe und den Einsatz von Dampf als weiteren Wärmeträger gegeben:
- – mit schneller
Aufheizung durch direkte Kondensation und dem Erreichen von Mindesttemperaturen
am feuchten Trockengut,
- – eine
Sicherstellung der Hygienisierung,
- – mit
schonender Produktbehandlung durch den Sattdampf und die gleichmäßige Befeuchtung,
- – mit
gutem Wärmeausgleich
innerhalb des angefeuchteten Trockengutes,
- – durch
den hohen Wasserpartialdruck für
einen schnellen Stoffaustausch,
- – mit
kleinen Luftmengen wegen des hohen Wärmeinhaltes im Trockengut,
- – mit
einer Verkürzung
der Chargenzeit,
- – mit
einer Energieeinsparung und weniger CO2 Ausstoß,
- – mit
der Nachrüstbarkeit
des Verfahrens,
- – mit
der Vorbereitung des Trocknungsapparat zur Nachrüstung eines Wärmerückgewinn,
- – mit
einem Dampferzeuger, vorgesehen zum Einbau in die Abluft,
- – mit
der Einbindung des Trocknungsapparates in einen Wärmepumpenkreislauf.
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Es
sind bei der Trocknung von Wäsche
mit dem Wärmeträger Trocknungsluft
folgende physikalische Bedingungen gegeben:
Temperatur der
Trocknungsluft 160°C
Taupunkt
der Trocknungsluft 42°C
Temperatur
an der feuchten Wäsche
40°C.
bei
der Verwendung von Dampf als weiteren Wärmeträger:
Taupunkt des Dampfes,
Kondensation bei 100°C
Temperatur
an der feuchten Wäsche
92°C
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Im
weiteren Trocknungsverlauf kann beim Erreichen einer Mindesttemperatur
das Temperaturniveau in der Wäsche
durch eine erneute Einleitung von Dampf für eine bessere Hygienisierung
angehoben werden.
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Aus
dem vorstehenden Beispiel kann eine Wechselwirkung zwischen dem
Feuchteanteil in der Luft und dem Taupunkt der gesättigten
Luft und der Temperatur an einem Trockengut, bei einer freien Verdampfung der
Feuchte, abgeleitet werden. Dabei ist die Temperatur des Trockengutes
im Zeitpunkt der freien Wasserverdampfung im Allgemeinen gleich
hoch wie der Taupunkt der umgebenden Atmosphäre bei Sättigung. Der Stoffaustausch
in Form der Verdampfung ist durch den Dampfdruck am feuchten Trockengut
bestimmt.
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Diese
physikalische Größe ist bei
Wasser und Umgebungstemperatur 2700 Pa. Durch die Einbeziehung dieser
allgemeingültigen
Erkenntnisse über
die Trocknung auf das Verfahren zur Trocknung von Wäsche wird
deutlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf ein Trenn- und
Trocknungsverfahren für
Wäsche
beschränkt
ist, sondern dass Trockengüter
allgemein damit vorteilhaft behandelt werden können.
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In
diesen Trenn- und Trocknungsverfahren können Naturprodukte wie Weizen,
Erbsen, Linsen, Sojabohnen, Gras und andere behandelt werden; weiter
ist die Anwendung der Erfindung in neuen Produktionsverfahren möglich, z.B.
bei der Veredlung von Flusen, die als Recycling Produkt aus einer
Shredderfeinfraktion mechanisch abgetrennt werden können und
welche durch die Aufgabe von Wasser und dessen Verdampfung in einer
Vorrichtung verfestigt und granuliert werden.
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Die
Vorteile, welche zur Steigerung des Stoffaustausches nach dem Verfahren
gegeben sind, werden durch die Merkmale des Anspruchs 1 beschrieben:
Mit
dem Dampf ist ein weiterer Wärmeträger eingesetzt.
Ein Trockengut kann dadurch durch einen Kontakt mit dem Dampf sehr
schnell erwärmt
werden, ohne dass Temperaturen, die das Trockengut schädigen, auftreten.
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Eine
dampfhaltige Atmosphäre
wird um das Trockengut aufgebaut. In dieser dampfhaltigen Atmosphäre kann
eine Hygienisierung stattfinden. Dampf macht Wäsche knitterfrei und das Bügeln wird
erleichtert. In einem feuchten Weizen stirbt das Ungeziefer und
durch den Dampfanteil ist Sicherheit beim Brandschutz gegeben.
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Das
Trockengut wird durch einen Stoffaustausch mit dem Dampf durch Kondensation
zunächst
befeuchtet. Durch die Kondensation ist eine sehr schnelle Aufheizung
des Trockengutes und der Wäsche
möglich,
da die Kondensation mit sehr guten Austauschkoeffizienten in dem
kondensierenden Dampf abläuft.
Hierdurch kann ein rascher Verfahrensablauf realisiert werden.
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Durch
eine Erhöhung
der Temperatur in dem feuchten Trockengut wird der Stoffaustausch
mit der Trocknungsluft gesteigert wird. Dieser Vorteil des Verfahrens
ist dadurch begründet,
dass sich der Dampfdruck von Wasser und Lösungsmitteln bei einem Anstieg
um 15°C
etwa verdoppelt und die Verdampfung der Feuchte proportional zum
Dampfdruck der Flüssigkeit
verläuft.
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Die
Anteile an Luft in der Abluft werden vermindert. Dies ist ein Vorteil,
durch welchen die Steigerung des Stoffaustausches bestätigt wird.
Die Verminderung der Anteile von Luft in der Abluft hat den Vorteil,
dass die benötigte
Luftmenge zur Trocknung geringer ist; dadurch hat man einen geringeren
Energieverbrauch, kleinere Volumen und Anlagen und eine bessere
Nutzung von Abwärme.
Entsprechend ist die Höhe
eines erreichten Vorteils umgekehrt proportional zu den Luftanteilen
in der Abluft. Die mit dem Verfahren erzielbaren Vorteile sind bei
der Trocknung von Wäsche
hoch, da nach dem Stand der Technik in der Abluft aus einem Wäschetrockner
mit 10 000 m3 Luft pro Stunde ca. 200 kg/h oder 20 g/m3 an Wasserdampf
enthalten sind.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist durch das Verfahren
nach Patentanspruch 2 gegeben. Nach Patentanspruch 2 wird der Dampf
zu Beginn des Trocknungsprozess eingeleitet. Dabei wird das Trockengut
oder die feuchte Wäsche
vor der eigentlichen Trocknung durch kondensierenden Dampf erwärmt, gleichmäßig befeuchtet
und der Dampfdruck in der anhaftenden Feuchte wird erhöht. Beispiel
für Wärmestromdichte:
Atmosphäre/Wärmeträger | Dampf-Luftgemisch |
Gemisch-Temperatur | 65°C |
Dampfanteil
pro kg trockene Luft | 0,21
kg – Wasser/kg
Luft |
Wärmeinhalt
pro kg Luft | 623
kJ/kg Luft |
Wärmefreisetzung
bei Kühlung | 32,4
kJ pro °C |
Spez.
Volumen des Wärmeträgers bei
65°C | 1,35
m3 pro kg Luft |
Wärmeträger-Vergleich
mit Luft: | „trockene" Luft |
Wärmeinhalt | 623
kJ/kg Luft |
Temperatur | 600°C |
Spez.
Volumen des Wärmeträgers bei
600°C | 2,6
m3 pro kg Luft |
Wärmefreisetzung
bei Kühlung | 1
kJ pro °C |
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Bezogen
auf das spez. Volumen ist die Wärmefreisetzung
mit Dampf in einer dampfhaltigen Umgebung bei einer Kühlung um
1°C ca.
60-fach höher
als bei trockener Luft mit gleichem Wärmeinhalt des Wärmeträgers.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist in Patentanspruch
3 beschrieben. Nach Patentanspruch 3 wird im Verlaufe der Trocknung
die dampfhaltige Atmosphäre
um das Trockengut als Abluft abgeleitet und Zuluft wird erwärmt und
zugeführt.
Dadurch ist auf hohem Temperaturniveau, unterstützt durch hohe Dampfdrücke ein
guter Stoffaustausch zwischen der Wäsche und der Trocknungsluft
möglich.
In der Abluft sind mehr Dampf und weniger Luft enthalten. Hierdurch
werden die, in der Abluft entweichenden Wärmeverluste reduziert.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist in Patentanspruch
4 beschrieben. Nach Patentanspruch 4 wird der Dampf in den Trocknungsapparat
im verlaufe der Trocknung mehrfach eingeleitet. Dadurch wird das
Trockengut über
einer Mindesttemperatur gehalten und die Wasserverdampfung kann
bei hohen Dampfdrücken
erfolgen. Damit sind die Voraussetzungen zur Ausbildung eines guten
Stoffaustausches im weiteren Trocknungsverlauf gegeben. Es kann
weiter eine bestimmte Mindesttemperatur eingehalten werden. Hierdurch
kann die Funktion eines guten Stoffaustauschs sichergestellt werden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist in Patentanspruch
5 beschrieben. Nach Patentanspruch 5 wird das Trockengut zum Beispiel
eine feuchte Wäsche
durch die Dampfaufgabe über
eine erforderliche Temperatur für
die Hygienisierung erwärmt.
Damit wird diese Mindesttemperatur für die Hygienisierung bereits
zu Beginn des Trocknungsvorgangs erreicht und in der feuchten Atmosphäre wird
der Aufbau einer gleichmäßigen Temperaturverteilung
unterstützt.
Hierdurch kann eine Hygienisierung durch einen Temperaturwert kontrolliert
werden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist in Patentanspruch
6 beschrieben. Nach Patentanspruch 6 wird die Wäsche mit dem Dampf in der mechanischen
Entwässerung,
die der Trocknung vorgeschaltet ist, erwärmt. Hierbei wird der Wäschekuchen
durch dampfhaltige Atmosphäre
in einem mechanischen Kraftfeld erwärmt und entstehendes Kondensat
aus dem Wäschekuchen
mechanisch abgetrennt. Entsprechend dem Druck in der dampfhaltigen
Atmosphäre
kann der Wäschekuchen
auf die Kondensationstemperatur der Dampfphase, also auch über 100°C erwärmt werden.
Die mit dieser Ausgestaltung möglichen
Vorteile für
den Betrieb einer Wäscherei,
innerhalb eines mehrstufigen Wasch- und Trennverfahrens sind wie
folgt gegeben:
- – die Hygienisierung von Wäschechargen
in der mechanischen Trennstufe,
- – die
Energieeinsparung gegenüber
einer Behandlung in der Waschtrommel durch die Wärmebehandlung am entwässerten
Wäschekuchen,
- – kurze
Behandlungszeit durch die Sauerstoff freie Atmosphäre um die
Wäschefasern,
- – ein
abnehmender Verbrauch des Wärmeträgers, durch
abnehmendes Temperaturgefälle
bei steigender Temperatur/Befeuchtung,
- – Verdünnung der
Waschlauge und Austausch von Waschlauge und Kondensat an der Wäschefaser,
auch ein Spüleffekt
bei einer Aufgabe von sauberem Wasser,
- – die
Behandlungsmöglichkeit
von anderer, als für
die Trocknung bestimmter Wäsche,
- – eine
Ausdehnung der Behandlungszeit z.B. bei 100°C ohne zusätzlichen Dampfbedarf
- – eine
Zuführung
von Nutzwärme
aus einem Wärmepumpenbetrieb
mit Dampferzeugung.
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Die
Vorteile können
in dem Kraftfeld einer Zentrifuge genutzt werden, indem der Dampf
auf einen in der Zentrifuge befindlichen Wäschekuchen aufgegeben wird
und ein Gemisch aus Waschlauge und Kondensat des Dampfes aus dem
Wäschekuchen
abgetrennt wird. Bei anderen Trockengütern z.B. bei Steinkohle wird durch
die Temperaturerhöhung
auch die Entwässerungsleistung
gesteigert. Dann hat das feuchte Trockengut eine tiefere (Eingangs)-Feuchte.
Diese Vorteile können
mit einem Dampf, der als Abdampf aus einem Kondensatbehälter entnommen
wird, auch erreicht werden. Dabei kann der Wärmeinhalt eines Hochdruckkondensates
zur Einsparung von Primärenergie
genutzt werden und gleichzeitig kann der Wärmebedarf zur Ausführung der
Trocknung reduziert werden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist in Patentanspruch
7 beschrieben. Nach Patentanspruch 7 wird der Dampf als weiterer
Wärmeträger über das
System für
Zuluft zugeführt,
ein druckloser Dampferzeuger mit einer Kondensatvorlage wird eingerichtet,
die
Abluft wird in den Dampferzeuger geleitet und die Zuluft aus dem
Dampferzeuger entnommen. Durch diese Ausgestaltung des Verfahrens
ist es möglich,
dass die mit der Abluft entweichende Wärme in dem Dampferzeuger zurück gewonnen
wird. Gleichzeitig werden die Wärmeverluste
mit der Abluft vermieden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist in Patentanspruch
8 beschrieben. Nach Patentanspruch 8 ist die Verbindung des Dampferzeugers
mit der thermischen Trennstufe zu einem Kreislauf für das Dampf-Luftgemisch
als Wärmeträger ausgebildet.
Hierdurch ist es möglich,
dass die Wärme
von dem Dampferzeuger auf das Trockengut geleitet wird, das Trockengut
erwärmt
und der Stoffaustausch verbessert wird und dass die Wärme aus
der Trennstufe in den Dampferzeuger geleitet, in dem Kondensat gespeichert
wird und das Kondensat erwärmt
wird und Wärme
aus dem erwärmten
Kondensat als Nutzwärme
entnommen wird.
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Durch
diesen Aufbau eines Gaskreislaufes mit einem dampfhaltigen Gas aus
Luft und Wasserdampf und die Betriebsweise nach einem der Ansprüche 1 bis
8 wird ein vorteilhafter Kreislauf, vergleichbar mit einer Wärmepumpe
ausgebildet. In diesem Gaskreislauf kann die zur Verdampfung des
Wassers an das Trockengut zugeführte
Heizenergie als Abwärme
auf dem Niveau des Kondensates in dem Dampferzeuger ausgekoppelt werden,
um sie anderen Prozessstufen als Nutzwärme zuzuführen.
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Weiter
kann das zugeführte
kalte Trockengut aus dem Wärmeträgerkreislauf
auf die für
den Stoffaustausch vorteilhafte Temperatur erwärmt werden und bei dieser Temperatur
gehalten werden. Dieser stabile Temperaturverlauf ist durch die
eingangs beschriebene Wechselwirkung sichergestellt, da bei einem
Wärmeverlust
im Trockengut dieser Verlust durch eine partielle Kondensation und
Wärmefreisetzung
aus dem Dampf-Luftgemisch ausgeglichen wird.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist in Patentanspruch
9 beschrieben. Nach Patentanspruch 9 wird die Nutzwärme indirekt über Kühlflächen aus
dem Dampferzeuger abgeleitet. Hierzu sind in der Kondensatvorlage
des Dampferzeugers Kühlflächen eingesetzt,
bevorzugt in dem Bereich mit der Wirbelschicht aus Kondensat und
Kreislaufgas. Bei einer Temperatur der Wirbelschicht von 65°C kann ein
Wasser für
Heizzwecke in den Kühlflächen vorteilhaft
auf 55°C
bis 60°C
erwärmt
werden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist in Patentanspruch
10 und 11 beschrieben. Nach Patentanspruch 10 und nach Patentanspruch
11 ist eine direkte Entnahme der Nutzwärme aus dem Dampferzeuger vorgesehen.
Bei der direkten Entnahme wird das Kondensat oder das Dampfgemisch
aus dem Gaskreislauf abgeleitet.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist in Patentanspruch
12 beschrieben. Nach Patentanspruch 12 wird die Trocknung ab einer
bestimmten Feuchte abgebrochen und die Wäsche durch eine Verdampfung
von Restwasser und durch die Wärmeableitung
an eine kalte Umgebungsluft gekühlt.
Hierbei ist in einem Vorgang eine doppelte Kühlwirkung möglich und die Wäsche kann
auf eine natürliche
Feuchte im Gewebe getrocknet werden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist in Patentanspruch
13 beschrieben. Nach Patentanspruch 13 wird der Druck innerhalb
des Trocknungsapparates überwacht
und der Volumenstrom der verbrauchten Abluft über einen Druckwert geregelt.
Dieser Druckwert wird so geregelt, dass sich kein Druckgefälle in das
Innere des Trocknungsapparats aufbauen kann. Auf diese Weise kann
verhindert werden, dass der Trocknungsverlauf durch das Ansaugen
von kalter Falschluft gestört
wird.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung einer Vorrichtung ist in Patentanspruch
14 beschrieben. Nach Patentanspruch 14 ist in einer Vorrichtung
mit einer Trenn- und Trocknungseinrichtung und einem dazugehörigen Zu-
und Abluftsystem, eine Zuführleitung
für Dampf
und ein Dampferzeuger vorgesehen, um die in der Abluft enthaltene
Wärme zurückzugewinnen.
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Dieser
Rückgewinn
von Wärme
ist dadurch gegeben, dass der Dampferzeuger eine Kondensatvorlage
als Wärmespeicher
aufweist, das Zu- und Abluftsystem mit der Trenn und Trocknungseinrichtung
in einem Kreislauf steht, die Dampfzufuhr von der Kondensatvorlage
aus erfolgt, der Kreislauf im Betrieb mit einem Dampf-Luftgemisch
gefüllt
ist, die Abluft im Stoffaustausch mit dem Kondensat steht und eine
Wärmeabgabe an
das Kondensat stattfindet. Bei einer Erwärmung des Kondensates ist eine
Speicherung der Wärme
gegeben.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens ist in Patentanspruch 15 beschrieben. Nach Patentanspruch
15 ist zur Ausbildung einer Wärmepumpe
zwischen der Trenn- und Trocknungseinrichtung und dem Dampferzeuger
eine Auskopplung von überschüssiger Wärme vorgesehen
ist.
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Diese
Wärmeauskopplung
ist dadurch möglich,
dass in dem Dampferzeuger eine Wirbelschicht aus Kondensat und Luft
vorgesehen ist, und bei einer Befüllung der Trenn- und Trocknungseinrichtung
mit Trockengut Wärme
aus dem Dampferzeuger mit dem Dampf-Luftgemisch auf das Trockengut übertragen
wird. Zusätzlich
wird nach der Erwärmung
des Trockengutes die Wärme
aus der Trenn- und Trocknungseinrichtung mit dem Dampf-Luftgemisch
auf das Kondensat übertragen
und diese Wärme
ist dann in dem Kondensat gespeichert.
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Eine
vorteilhafte direkte und indirekte Auskopplung der Wärme ist
in den Ansprüchen
16 bis 18 beschrieben.
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Mit
der Verwendung von Dampf als weiteren Wärmeträger ist es als möglich, den
Stoffaustausch an einem Trockengut zu steigern und in einem Wärmepumpenbetrieb
mit Gaskreislauf die Wärme
von einem drucklosen Dampferzeuger auf das Trockengut und von dem
Trockengut die Wärme
in den Dampferzeuger zu übertragen
und dort in dem Kondensat zu speichern.
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Die
Vorteile, die sich durch die Lösung
der Aufgabenstellung mit den Merkmalen des Anspruches 1 und der
weiteren Ausgestaltung ergeben, sind vorstehend mit der Ausgestaltung
des Trenn- und Trocknungsverfahren und den thermodynamischen Grundlagen
und Wirkprinzipien beschrieben. Dabei hat sich gezeigt, dass mit
dieser Ausgestaltung des Trocknungsverfahrens ein Gaskreislauf gegeben
ist, der auch Funktionen einer Wärmepumpe
ermöglicht.
Da diese Funktionen mit neuen Merkmalen erreicht werden und diese
Merkmale durch eine Darstellung in einem i,x-Diagramm nach Mollier
erkennbar sind, wird diese Wärmepumpe
im Folgenden beginnend mit dem Nebenanspruch 19 beschrieben.
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Die
Vorteile der Wärmepumpe
zur Behandlung von trockenen und feuchten Gütern und für eine Nutzung von Abwärme, nach
einem der Ansprüche
1 bis 13 sind durch die Lösung
der Aufgabe in Verbindung mit aufgeführten Merkmalen gegeben. Hierzu
sind eine Einrichtung zur Aufnahme trockener und feuchter Güter mit
einem Zu- und Abluftsystem für
eine Wärmebehandlung
der Güter,
z.B. ein bestehender Wäschetrockner, mit
einem Ventilator und einem Dampferzeuger für eine Dampfzuleitung über das
Zu- und Abluftsystem in einen Gaskreislauf zur Ausbildung der Wärmepumpe
eingebunden. Diese Ausbildung des Trockners mit einem Ventilator
und einem Dampferzeuger zu einer Wärmepumpe hat den Vorteil, dass
der Aufwand an Technik durch die Kombination von Trockner und Dampferzeuger,
also von Altem mit Neuem, gering ist. Weiter ist die Möglichkeit
zur Nachrüstung
des Dampferzeugers und für
eine vorteilhafte Umrüstung
von Trocknungsanlagen gegeben.
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In
dem Dampferzeuger ist eine Kondensatvorlage als Wärmespeicher
ausgebildet. Hierdurch kann Wärme
aus dem Gaskreislauf gespeichert werden. Diese Speicherung von Wärme hat
den Vorteil, dass der Aufwand an Technik für eine Kühleinrichtung eingespart wird
und dass aufgrund der Speicherung diese Wärme zeitlich versetzt als Nutzwärme ausgekoppelt
werden kann.
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Der
Gaskreislauf ist im Betrieb mit einem Dampf-Luftgemisch gefüllt und
in dem Dampferzeuger ist eine Wirbelschicht aus Kondensat und Dampf-Luftgemisch
ausgebildet und durch die Zuleitung des Dampfes an die Güter ist
eine Erwärmung
derselben durch Kondensation gegeben. Mit der Füllung des Kreislaufes mit einem
Dampf-Luftgemisch ist der Vorteil gegeben, dass der Gaskreislauf
zur Trocknung zugleich als Kreislauf für die Ausbildung der Wärmepumpe
vorgesehen ist.
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Hierdurch
können
der apparative Aufwand für
eine Kälteanlage,
die Betriebsmittel und die Energiekosten eingespart werden. Dabei
hat die Verwendung der Dampf-Luftgemische
aus dem Dampferzeuger den Vorteil, dass es im Zustand der Sättigung
und mit einem großen
Wärmeinhalt
an die Güter
herangeführt
wird. Durch den großen
Wärmeinhalt
sind bei der Sättigung
höhere
Partialdrücke
in der Feuchte gegeben, wodurch der Stoffaustausch an trockenen
und feuchten Gütern
begünstigt
wird. Während
in einem Kondensationswäschetrockner
die Prozessluft zum Entfeuchten gekühlt wird und bei der Erwärmung ein
trockenes Gas entsteht, so kann nach obigem Merkmal durch die Wärmepumpe
ein gesättigtes
Dampfluftgemisch an die Güter
herangeführt
werden, aus welchem auf tiefem Temperaturniveau große Wärmemengen
zu deren Aufheizung abgeleitet werden können.
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Bei
einer Zuleitung von Wärme
z.B. mit dem überhitzten
Dampf-Luftgemisch ist eine Verdampfung der Feuchte und eine Zunahme
an Dampf in dem Gaskreislauf gegeben, und weiter ist eine Wärmeabgabe
aus dem Gaskreislauf durch kondensierenden Dampf an das Kondensat
in der Wirbelschicht vorgesehen, mit einer Speicherung von Wärme durch
die Erwärmung
des Kondensats und mit der Möglichkeit
zur Entnahme der Wärme.
Hierbei kann das überhitzte
Dampf-Luftgemisch für
die Verdampfung der Feuchte an den Gütern verwendet werden. Das
hat den Vorteil, dass durch den hohen Dampfgehalt in dem Gaskreislauf
ein hoher Partialdruck des Dampfes und dieser auch am Produkt in
der Wechselwirkung mit der Temperatur gegeben ist und bei dieser
Ausgestaltung des Wärmepumpenbetriebs
der Stoffaustausch am Produkt durch einen höheren Dampfdruck unterstützt wird.
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Vorteilhaft
bewirkt die Zunahme an Dampf in dem Gaskreislauf einen Anstieg des
Taupunktes und des Temperaturniveau durch eine Wärmeabgabe an das Kondensat
in der Wirbelschicht. Mit der Speicherung der Wärme in dem Kondensat ist der
Vorteil verbunden, dass die Wärme
einerseits gespeichert werden kann und dass die Temperatur an den
Gütern
durch eine Entnahme der Wärme
aus dem Kondensat begrenzt werden kann.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patenanspruch 20 beschrieben. Nach Patentanspruch 20 ist
vorgesehen, dass in der Wärmepumpe
eine Umwandlung von Wärme
stattfindet. Hierdurch ist es möglich,
dass der Wärmeinhalt
einer Abluft, der bisher ungenutzt ist, durch die Ausbildung der
Wärmepumpe
mit einem Gaskreislauf über
das Zu- und Abluftsystem in dem Gaskreislauf sich anreichert und
in eine andere Energieform umgewandelt wird.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patenanspruch 21 beschrieben. Nach Patentanspruch 21 sind
in der Wärmepumpe
Mengenänderungen
der Füllung
und wechselnde Dampfanteile im Gaskreislauf vorgesehen. Die hat
den Vorteil, dass die Wärmepumpe
mit unveränderter
Ausgestaltung an wechselnde Anforderungen hinsichtlich des Stoffaustausches
und der Wärmenutzung
angepasst werden kann.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 22 und 23 beschrieben. Nach den Patentansprüchen 22
und 23 ist vorgesehen, dass vorstehende Abluft von 100°C mit einem
Wärmeinhalt von
159 kJ pro kg Luft in eine Luft mit Wasserdampf von 85°C und einem
Wärmeinhalt
von 2460 kJ pro kg Luft umgewandelt werden kann. Damit ist in der
Luft, nach der Umwandlung, eine theoretische Heißlufttemperatur von 2450°C vorhanden.
Vorteilhaft ist damit aufgezeigt, wie aus einer Abluft von 100°C durch die
Umwandlung der Wärme
in der Wärmepumpe
eine für
die weitere Verwendung höherwertige
Wärme bei
tieferen Temperaturen erhalten wird. Gleichzeitig ist diese höherwertige
Wärme vorteilhaft
einzusetzen, um die Behandlung von trockenen und feuchten Gütern mit
einem besseren Stoffaustausch zu gestalten.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 25 beschrieben. Nach Patentanspruch 25 ist
vorgesehen, dass durch die Umwandlung der Wärme, durch eine Anreicherung
der Dampfanteile in der Befüllung
und durch den Stoffaustausch an den Gütern die Wärmepumpe bei einem Energiebedarf
von 5 kWh für
den Ventilator eine Einsparung von 325 kWh an Wärme ermöglicht. Durch das Zusammenwirken
der obigen Funktionen innerhalb des Gaskreislaufes der Wärmepumpe
kann bei einem Energiebedarf für
den Antrieb von 5 kWh ein Gewinn an Wärme von 325 kWh erreicht werden.
Das entspricht mit einer Leistungszahl von 65 (325/5) einer Verbesserung
um einen Faktor 15 zu dem Betrieb herkömmlicher Wärmepumpen, die mit einem Leistungsfaktor
von 4,3 arbeiten können.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 26 beschrieben. Nach Patentanspruch 26 ist
vorgesehen, die Wärme
nach der Umwandlung mittels eines Dampf-Luftgemisches für eine Aufheizung
von Gütern
einzusetzen. Die hat den Vorteil, dass die Wärme nicht nur für eine Aufheizung
zu verwenden ist, sondern dass der Stoffaustausch an den Gütern durch
die Wärmeumwandlung
erhöht
wird. Weiter können
die Güter
auf einer bestimmten Temperatur behandelt werden. Dies ist z.B.
beim Garen von Lebensmitteln erwünscht.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 27 beschrieben. Nach Patentanspruch 27 ist
vorgesehen, dass ein Überschuss
an Wärme
nach der Umwandlung ausgekoppelt wird. Hierdurch ist es möglich, eine
nach der Umwandlung hochwertige Energieform als Dampfluftgemisch
auch in weiteren Prozessstufen wie das Finishing von Hemden vorteilhaft
zu nutzen.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 28 beschrieben. Nach Patentanspruch 28 ist
das Kondensat für
die Aufnahme der Wärme
und für
die Abgabe bei der Umwandlung vorgesehen. Durch eine Entnahme der
Wärme aus
dem Kondensat ist es möglich über den
Zustand des Kondensates also über
seine Temperatur die Zusammensetzung der Nutzwärme bei der Auskoppelung zu überwachen.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 29 beschrieben. Nach Patentanspruch 26 ist
die Umwandlung der Wärme
unter atmosphärischen
Bedingungen vorgesehen. Hierdurch werden der Aufbau der Wärmpumpe
mit einer bestehenden Einrichtung sowie der Betrieb derselben erleichtert.
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Es
ist selbstverständlich,
dass auch ein Betrieb der Wärmepumpe
auf einem höheren
Druckniveau möglich
ist. Das ist von Vorteil, wenn bestimmte Güter unter Reinraumverhältnissen
behandelt werden oder eine Betriebsstätte in einer belasteten Umgebung
liegt.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 31 beschrieben. Nach Patentanspruch 31 wird
die Wärmepumpe
mit einer Einrichtung zur Behandlung von Haushaltsgütern betrieben. Hierdurch
ist es möglich,
dass Haushaltsgüter
in einem Gaskreislauf und mit einer Umwandlung von Wärme behandelt
werden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 32 beschrieben. Nach Patentanspruch 32 wird
die Wärmepumpe
im Zusammenhang mit der Trocknung von Wäsche oder Geschirr betrieben.
Durch diese Behandlung gerade bei der Trocknung von Haushaltswaren,
wo vielfach elektrischer Energie als Wärmeträger verwendet wird, ist es
möglich,
den Stoffaustausch durch eine Trocknung mit einem Dampf-Luftgemisch
und durch höhere
Temperaturen an dem Geschirr oder an der Wäsche zu verbessern. Hierdurch
kann im Wärmepumpenbetrieb
eine hochwertige Energieform gegenüber dem ursprünglichen
Betriebsablauf eingespart werden.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patenanspruch 33 beschrieben. Nach Patentanspruch 33 wird
die Wärmepumpe
mit einer Einrichtung zur Behandlung von Lebensmitteln betrieben.
Durch diesen Betrieb der Wärmepumpe
in Kombination mit der Einrichtung für Lebensmittel ist es möglich, diese
Lebensmittel wie Gemüse,
Speisen mit tierischem Eiweiß,
wie Fleisch bei einer bestimmten Temperatur zu garen. In einem Gaskreislauf
mit einem gesättigten
Dampf-Luftgemisch kann vorteilhaft eine Ausdampfung von Wasser und
der Gewichtsverlust verhindert werden. Hierdurch können die
Speisen mit dem ursprünglichen
Wassergehalt verwertet werden. Weiter kann die Energie, die durch
eine Verdampfung in einem Dampfgarer verloren geht, eingespart werden.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 35 beschrieben. Nach Patentanspruch 35 wird
die Wärmepumpe
mit einer Einrichtung zur Behandlung von industriellen Gütern und
Rohstoffen betrieben. Hierdurch können bestehende Trocknungseinrichtungen
z.B. von Rübenschnitzeln
auf den Betrieb als Wärmepumpe
umgerüstet
werden. Der Stoffaustausch in dem allgemein langsamen Trocknungsprozess
kann verbessert werden. Dabei wird der Stoffumsatz durch den hohen
Partialdruck in dem einzelnen Rübenschnitzel
erhöht
und durch eine Wärmeumwandlung
kann die Wärme
für eine
Erwärmung
von Waschkreisläufen
in der Rübenwäsche genutzt
werden.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 36 beschrieben. Nach Patentanspruch 36 wird
die Wärme
mechanisch z.B. in einem Mischer oder Granulator zugeführt. Hierdurch
kann durch die Einbindung der mechanisch arbeitenden Einrichtung
in die Wärmepumpe
ein Gut in dem Dampf-Luftgemisch
zusätzlich
erwärmt
werden und durch die Wärmeeinwirkung
die Behandlungszeit und der Energiebedarf in dem Granulator reduziert
werden.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 37 beschrieben. Nach Patentanspruch 37 wird
die Wärme
durch eine chemische Reaktion in den Gütern zugeführt. Hierdurch kann in der Wärmepumpe
die Reaktionswärme
in eine nutzbare Wärme
gewandelt werden. Der Verlauf einer chemischen Reaktion kann auch über die
Temperatur in dem Gaskreislauf kontrolliert werden.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 38 beschrieben. Nach Patentanspruch 38 wird
die Wärme
durch eine Erwärmung
des Dampf-Luftgemisches zugeführt.
Hierdurch kann ein Trocknungsprozess durch die zeitliche Abstimmung
der Wärmezufuhr
auf eine bestimmte Höhe
der Temperatur in den Gütern
variabel gestaltet werden.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 39 beschrieben. Nach Patentanspruch 39 wird
die Wärme
in dem Kondensat der Wirbelschicht zugeführt. Hierdurch kann die Höhe der Temperatur
und der Taupunkt in dem Gaskreislauf durch eine indirekte Wärmezufuhr über Heizflächen oder durch
eine direkte Aufheizung des Kondensates verändert werden.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 40 beschrieben. Nach Patentanspruch 40 werden
Inhaltsstoffe der trockenen und flüssigen Güter in dem Kondensat gespeichert.
Hierdurch können
beim Garen von Speisen frei werdende Aromastoffe und Geschmacksträger wie
Ketone zusammen mit dem Kondensat verwendet werden.
-
Eine
vorteilhafte Wärmepumpe
ist in Patenanspruch 41 beschrieben. Nach Patentanspruch 41 ist
mit der Wärmepumpe
auch eine Umwandlung von Wärme
gegeben. Hierzu ist unter den bereits erwähnten Merkmalen in dem Dampferzeuger
auch eine Wirbelschicht aus Kondensat und Dampf-Luftgemisch ausgebildet. Durch
die guten Austauschraten in dem System flüssig-gasförmig einer Wirbelschicht und
durch das Durchleiten des Dampf-Luftgemisches durch diese Wirbelschicht
ist es möglich,
im Gaskreislauf der Wärmepumpe
einen bestimmten Betriebszustand einzustellen und die Wärmepumpe
bei bestimmten Temperaturen zu betreiben.
-
Dabei
sind die Austauschraten so gut, dass ein Gas und ein Dampf-Luftgemisch
bei Temperaturausgleich und gesättigt
nach dem Prinzip des Kreuzstromes aus der Wirbelschicht austreten.
Bei guten Austauschraten in einer Wirbelschicht kommen auch Druckunterschiede
zwischen dem Dampfdruck des Kondensates und dem Partialdruckes des
Dampfes in dem Gaskreislauf der Wärmepumpe zu einem Ausgleich.
Damit ist der Zustand des Dampf-Luftgemisches durch die Temperatur
in dem Kondensat in Verbindung mit dem tatsächlichen Dampfdruck des Kondensates
bestimmt.
-
Durch
die Wechselwirkung von Funktionen wird das Ergebnis der Wärmepumpe
als Arbeitsmaschine durch die Temperatur in der Wirbelschicht bestimmt.
Dieser Temperaturwert ist vergleichbar mit Druckwerten von Kompressionskältemaschinen,
die über
den Anfangs und Enddruck im Hochdruck und Niederdruckteil definiert
werden. Die Funktion der Wärmpumpe
ist also vorteilhaft auf physikalischen Eigenschaften und den Daten
der Stoffe begründet,
- – dass
in der Wirbelschicht des Dampferzeugers, praktisch funktionsbedingt,
die Anteile an Dampf im Gaskreislauf erzeugt werden und
- – ein
Dampf-Luftgemisch, welches überhitzt
ist, gesichert auf den Taupunkt gebracht wird und
- – dass
weiter die Güter
zur Behandlung auf diesen Taupunkt zur Verbesserung des Stoffaustausches
erwärmt
werden.
-
Hierdurch
ist es weiter möglich,
dass mit der Zuleitung von Wärme
in die Wärmepumpe
deren Umwandlung in ein Dampf-Luftgemisch mit höheren Dampfanteilen erfolgt.
-
Nach
Patentanspruch 42 ist der Gaskreislauf der Wärmepumpe entsprechenden den
Funktionen unterteilt:
- 1. die Zuleitung der
Wärme erfolgt
in einem Bereich zwischen Dampferzeuger und der Einrichtung mit
den Gütern,
- 2. die Ableitung der Wärme
zur Einstellung/Änderung
der Dampfanteile im Gaskreislauf im Austausch des Dampf-Luftgemisches
mit der Wirbelschicht erfolgt in einem Bereich zwischen der Einrichtung
mit den Gütern
und dem Dampferzeuger und
- 3. mit der Zuleitung der Wärme
erfolgt deren Umwandlung in der Wirbelschicht in ein Dampf-Luftgemisch mit
höheren
Dampfanteilen.
-
Diese
Aufteilung in nur 3 Funktionen hat den Vorteil, dass in dem Kreislauf
dampf- und gasförmige
Anteile umgewälzt
werden und kein Entspannungsventil für Kondensat benötigt wird.
Hierdurch kann die Wärmepumpe
vorteilhaft bei konstantem Druck und drucklos gebaut und betrieben
werden.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patenanspruch 43 beschrieben. Nach Patentanspruch 43 wird
der Stoffaustausch an den Gütern
mit einer Erhöhung
des Dampfanteiles gesteigert. Hierdurch ist es möglich, dass aufbauend auf dem
guten Wärme-
und Stoffaustausch in der Wirbelschicht des Dampferzeugers der Stoffaustausch
an den Gütern
gesteigert wird. Weiter werden gemäß dem Ablauf der Funktionen
in der Wirbelschicht die Behandlungszeiten in der Wärmepumpe
verkürzt.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 44 beschrieben. Nach Patentanspruch 44 wird
mit einer Erhöhung
des Dampfanteiles der Partialdruck der Feuchte an den Gütern gesteigert.
Hierdurch kann der Partialdruck von Wasser bei Umgebungsluft von
2700 Pa auf 71500 Pa bei 90°C
gesteigert werden. Die Erhöhung
des Partialdruckes des Dampfes hat den Vorteil, dass der Druck im
Gaskreislauf bei einem Anstieg der Temperatur konstant bleibt und
die Wärmepumpe
ohne einen Kompressor und ohne ein Entspannungsventil bei konstantem
Druck betrieben werden kann.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 45 beschrieben. Nach Patentanspruch 45 wird
mit einer Erhöhung
des Dampfanteiles die Eintrittstemperatur des Kreislaufgases zu
einem Wärmeaustauscher
erhöht.
Hierdurch ist die Ausgangstemperatur für die Erzeugung eines überhitzten
Trocknungsgases gegenüber
dem Stand der Technik und einem Kondensationstrockner, der mit einer
Kühlung
arbeitet, erhöht
und der Verbrauch an Primärenergie
wird verringert.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 46 beschrieben. Nach Patentanspruch 46 wird
mit einer Erhöhung
des Dampfanteiles der Wärmebedarf
für die
Erzeugung eines überhitzen Gases
verringert. Hierdurch wird in dem Wärmeaustauscher, der das Dampf-Luftgemisch
auf eine bestimmte Solltemperatur erwärmt, die Eingangstemperatur
erhöht
und der Wärmebedarf
zum Erreichen der Solltemperatur verringert.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patentanspruch 47 beschrieben. Nach Patentanspruch 47 wird
die Abwärme
als Dampf-Luftgemisch genutzt. Hierdurch ist es möglich, eine
hochwertige Wärme
an anderen Verfahrensstufen z.B. in dem Finisher einer Wäscherei
oder in einen zentralen Wärmespeicher
einzubringen.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Wärmepumpe
ist in Patenanspruch 48 beschrieben. Nach Patentanspruch 48 wird
durch die Umwandlung von Wärme
in der Wärmepumpe
die CO2 Belastung in dem Behandlungsverfahren für die Güter und in dem Nutzungsverfahren
der Abwärme
reduziert.
-
Eine
Darstellung der Wärmepumpe
mit einem Dampf-Luftgemisch ist in Patentanspruch 49 beschrieben.
Nach Patentanspruch 49 wird der Gaskreislauf in einem Mollier Diagramm
z.B. einem i,x-Diagramm für feuchte
Luft abgebildet. Diese Art der Abbildung hat den Vorteil, dass die
spezifischen Wärme-
und Stoffströme der
Wärmepumpe
aus einer Abbildung entnommen werden können.
-
Eine
vorteilhafte Wärmepumpe
ist in Patenanspruch 50 beschrieben. Nach Patentanspruch 50 wird der
Enthalpieunterschied pro kg trockenen Kreislaufgases durch die Länge der
Senkrechten eines Dreieckes in dem i,x-Diagramm ausgedrückt. Diese
Senkrechte ist damit proportional zu dem Bedarf an Primärenergie und
zu der Wärmeleistung
der Wärmepumpe.
Vorteilhaft kann deshalb diese graphische Abbildung der Wärmepumpe
dazu genutzt werden, um über
die Betriebspunkte in dem i,x-Diagramm die Eckpunkte eines Dreieckes
festzulegen. Mit den Eckpunkten ist die Zusammensetzung des Dampf-Luftgemischs
z.B. im Taupunkt bestimmt und damit können die Gasvolumen und die
Gasmengen für
die Auslegung der Trocknungseinrichtung und des Zubehörs zum Trockner
festgelegt werden.
-
Die
Beschreibung der Wärmepumpe
nach den Ansprüchen
49 bis 55 hat den Vorteil, dass mit der Abbildung in einem i,x-Diagramm
das Verfahren für
die Trocknung von Gütern
z.B. Wäsche
mit den Daten aus dem Diagramm definiert und geplant werden kann
und dass der Betrieb einer Trocknungseinrichtung durch die Eckpunkte
des Diagramms reproduzierbar darstellbar ist.
-
Durch
diese Darstellung sind die Voraussetzungen für einen sicheren Betrieb und
für eine
sichere Temperaturbehandlung und Hygienisierung von Wäsche erfüllt.
-
Die
Erfindung wird durch die Darstellungen in 1 bis 4 beschrieben.
-
1 zeigt
ein Trenn- und Trocknungsverfahren mit Dampf als weiteren Wärmeträger.
-
2 zeigt
das Verfahren mit einer Rückgewinnung
von Wärmeverlusten.
-
3 zeigt
eine Wärmepumpe.
-
4 zeigt
einen Wärmepumpenprozess
in einem i,x-Diagramm.
-
Zur Beschreibung von 1:
-
In 1 ist
ein Verfahren beschrieben, dargestellt an der Nassreinigung von
Wäsche,
das aus 3 Stufen aufgebaut ist. Darin ist mit 1 eine
Waschtrommel, mit 2 eine mechanische Trennstufe zur Entwässerung und
mit 3 eine thermische Trennstufe zur Trocknung von Wäsche bezeichnet.
In der Wäscherei
kommt die gewaschene Wäsche 4 aus
der Waschtrommel 1 und wird der mechanischen Trennstufe 2 zur
Entwässerung
zugeführt.
Die dargestellte Entwässerung
ist als Zentrifuge 5 aufgebaut, in welcher die Wäsche aufgegeben
wird und aus einem Wäschekuchen 6 die
Waschlauge in einem Zentrifugalfeld abgeleitet wird. Die entwässerte Wäsche 7 wird
taktweise zur Trocknung in einen Trocknungsapparat 8 der
thermischen Trennstufe 3 aufgegeben.
-
Weiter
ist eine Ableitung 44 von entwässerter Wäsche 7 zu einer nicht
dargestellten Mangel möglich.
-
Der
Trocknungsapparat 8 ruht auf Auflagern 9. Es ist
weiter eine Öffnung 10 zum
Be- und Entladen der
Wäsche 7 gezeigt
und schematisch ist eine drehbare Trommel 11 zur Aufnahme
der Wäsche
dargestellt. Die behandelte Wäsche 12 wird
taktweise entladen.
-
Zu
diesem Trocknungsapparat 8 gehört ein System 13 für Zuluft
bestehend aus, einer Rohrleitung 14 für Zuluft, einer Drosselklappe 15,
einem Ventilator 16 und einem Wärmeaustauscher 17 zur
Erwärmung
der Trocknungsluft, die über
einen Stutzen 18 als Wärmeträger dem
Trocknungsapparat 8 zugeführt werden kann. Diese Aufheizung
der Trocknungsluft kann wahlweise indirekt in dem Wärmeaustauscher 17 mit
einer Flüssigkeit,
mit Dampf oder mit elektrischer Energie erfolgen. Ebenso ist eine
Aufheizung durch die direkte Verbrennung eines organischen Energieträgers z.B.
von Erdgas möglich.
-
Zu
diesem Trocknungsapparat 8 gehört ein System 19 für Abluft,
zur Ableitung von verbrauchter Trocknungsluft, bestehend aus einer
Rohrleitung 20 für
Abluft, einer Drosselklappe 21 und einem Abluftventilator 22.
-
Weiter
ist eine Ableitung 45 von verbrauchter Trocknungsluft und
deren Zuführung
zu einer nicht gezeigten Mangel möglich, um weitere Energie einzusparen.
-
Im
Verlaufe eines Trocknungsvorgangs entsteht aus dem zugeführten Wärmeträger Luft
ein wechselndes Abluftvolumen.
-
Durch
eine Druckmessung 23 innerhalb des Trocknungsapparates 8 ist
in Verbindung mit einer Regelung des Druckes PC über die verstellbare Drosselklappe 21 die
Möglichkeit
aufgezeigt, die überschüssigen Volumen,
unter Einhaltung konstanter Druckverhältnisse aus dem Trocknungsapparat 8 abzuleiten.
Sofern der Sollwert der Regelung auf einen Wert nahe +/– 0 eingestellt
wird, dann kann vermieden werden, dass in den Trocknungsapparat
eine kalte Falschluft angesaugt wird.
-
Über eine
Dampf führende
Leitung 30 z.B. von einem Dampferzeuger, ist die Möglichkeit
der Zufuhr eines weiteren Wärmeträgers in
Form von Dampf dargestellt. In dieser Leitung 30 kann eine
Reduzierstation 31 zum Abbau des Dampfdruckes vorgesehen
werden. Zur Erzeugung von Sattdampf kann über eine Leitung 32 ein
Druckwasser zugeführt
werden. Eine Abscheidung und Ableitung von überschüssigem Kondensat erfolgt über eine
Leitung 33 mit einem eingebauten Kondensatabscheider 34.
Zur raschen Erwärmung
der feuchten Wäsche 7 kann
der Sattdampf über
ein Ventil 36 und eine Leitung 35 mit mehreren Öffnungen
der Wäsche 7 in
dem Trocknungsapparat 8 zugeführt werden. An der kälteren Wäsche kondensiert
der Dampf, und die Wäsche
kann bis an die Sattdampftemperatur erwärmt werden. In diesem Betriebszustand
kann das System 13 für
Zuluft z.B. durch ein Schließen
der Drosselklappe 15 stillgelegt werden. Es ist selbstverständlich,
dass durch eine Mischung von Luft und Dampf in dem Trocknungsapparat 8,
bei gedrosselter Luft durch die Klappe 15, ein tieferer
Kondensationspunkt und damit eine tiefere Behandlungstemperatur
für die
Wäsche
eingestellt werden kann. Nachdem der Trocknungsapparat 8 durch
den Dampf auf eine gewünschte
Temperatur aufgeheizt ist, kann die Zufuhr des Wärmeträgers Dampf durch Schließen des
Ventils 36 unterbrochen werden. Ab diesem Zeitpunkt wird
durch den Betrieb des Systems 13 für Zuluft und des System 19 für Abluft
die dampfhaltige Atmosphäre 24 um
die Wäsche
durch Trocknungsluft als Wärmeträger ersetzt.
-
Bei
einer Temperatur von 92°C
hat der Wasserdampfpartialdruck in der Wäsche die physikalische Größe von 76
000 Pa. Bei der ursprünglichen
Temperatur von 40°C
ist der Partialdruck von Wasser 7 500 Pa. Damit ist die treibende
Kraft für
den Stoffaustausch von der Wäsche
zu der Trocknungsluft um einen Faktor (76 000/7 500) 10 größer als
bei der ursprünglichen
Verdampfungstemperatur von 40°C.
Dadurch wird eine höhere Sättigung
der Trocknungsluft erreicht; als Folge davon wird der Energieverbrauch
gesenkt.
-
Mit
der Weiterführung
der Dampfleitung 39 und dem Ventil 40 ist eine
weitere Möglichkeit
aufgezeigt, den Wärmeträger Dampf
in dem Trenn- und Trocknungsverfahren einzusetzen. Von dem Ventil 40 besteht
eine Verbindung 41 mit mehreren Austrittsöffnungen
in den Innenraum der Zentrifuge 5. Bei der Aufgabe des
Dampfes, bevorzugt von Sattdampf, auf den Wäschekuchen 6 erfolgt
eine Kondensation von Dampf, bei gleichzeitiger Erwärmung der
Wäsche
und einer Verdünnung
der Waschlauge durch Kondensat. Durch den Austritt dieses Gemisches
und den Aufbau eines Kondensatflusses innerhalb des Kuchens entsteht
ein Unterdruck, wodurch der Stoffaustausch und die Dampfansaugung
in den Kuchen intensiviert werden. Bei diesen Bedingungen ist das
Erreichen einer tieferen Restfeuchte in dem Wäschekuchen möglich. Eine
Spülung
des Wäschekuchens 6 mit
Wasser ist über
den Weg 32, 39, 40, 41 in der
Zentrifuge 5 möglich.
-
Die
Entwässerung
der Stufe 2 kann weiter in einer nicht gezeigten Presse
bei hohen Drücken
erfolgen, in welcher die höheren
Drücke
aufgebaut werden können.
Eine Aufgabe von Dampf als Wärmeträger ist
bei einer Presse in dem Freiraum über dem Wäschekucken möglich. Bevorzugt
wird dann ein Dampf eingesetzt, der ein höheres Druckniveau hat, ohne
eine Behandlung in der Reduzierstation 31/32.
-
Diese
Dampfaufgabe ist weiter in Wasch- und Trennmaschinen möglich, bei
welchen die Wäsche
als Stufe 1 und die Entwässerung als Stufe 2 in
einem Apparat durchgeführt
werden.
-
Zu
der vorstehenden Beschreibung ist zu ergänzen, dass die Nutzung von
Dampf als weiteren Wärmeträger in bestehenden
Wäschetrocknern
nachgerüstet
werden kann. Weiter kann der Wärmeträger Dampf in
den gewerblichen Maschinen nachgerüstet werden, sofern diese Maschinen
mit einem Dampferzeuger, vergleichbar dem Dampferzeuger zur Versorgung
eines Dampfbügelgerätes, ausgestattet
werden.
-
Eine
gute Energieausnützung
und eine wirkungsvolle Kühlung
kann erreicht werden, sofern die Endtrocknung mit kalter Luft 42 erfolgt
und diese Luft direkt, nicht über
das vorgewärmte
System 13 für
Zuluft zugeführt
wird. Diese Kaltluftzufuhr 42 ist durch eine Rohrleitung
und ein zugehöriges
Absperrventil schematisch dargestellt.
-
Abwasserströme, wie
das Kondensat aus dem Kondensatabscheider 34 und ein warmes
Abwasser 43 aus der Entwässerung 2 können zur
Wiederverwendung zusammengeführt
werden.
-
Mit
der Verwendung von Dampf in den Wasch- und Trennverfahren für Wäsche und
Waschlauge als zusätzlicher
Wärmeträger ist
die Ausbildung von neuen einfachen Verfahrensschritten möglich. Die
Einfachheit ist durch die Einfachheit der Dampfzuleitung und der
Mengenregelung in Verbindung mit der Möglichkeit der Nachrüstung gegeben.
Dabei geht der Dampfverbrauch mit zunehmender Temperatur des feuchten
Wäschegutes
zurück.
Beispiel – Wäschetrockner: | Luft
10 000 m3/h/ Verdampfung 200 kg/h |
Abluft
ca. | 11
000 kg/h bei 95°C; |
Spez.
Feuchteaufnahme 200 000/11 000 | 18,1
g-H2O pro kg-Luft; |
Wärmeverlust
(nur der Luftanteil) | 260
kW |
-
Mit
Dampf als weiteren Wärmeträger und
mit verminderten Luftanteil, nach einem der Ansprüche 1 bis 55:
Spezifische
Feuchteaufnahme | 40
g-H2O pro kg-Luft |
Neue
Luftmenge 200 000/40 | 5
000 kg/h |
Minderung
der Luftmenge | 6
000 kg/h |
Einsparung
260 × 6000/11
000 | 136
kW |
Heizöl-äquivalent:
(eingespart) | 12,6
Liter Öl |
Einsparung
pro Stunde (65 EUR/100 Liter) | 8,18
EUR/Stunde |
Bei
4 000 h pro Jahr | 32
720 EUR/Jahr |
-
Zur Beschreibung von 2:
-
In 2 ist
eine Trenn- und Trocknungsstufe 3 in Verbindung mit einem
Dampferzeuger 50 dargestellt. Der Trenn- und Trocknungsapparat 8 ruht
auf Auflagern 9. Es ist weiter eine Öffnung 10 zum Be-
und Entladen von Wäsche
gezeigt und schematisch ist eine drehbare Trommel 11 zur
Aufnahme der Wäsche 7 dargestellt.
-
Die
behandelte Wäsche 12 wird
taktweise entladen.
-
Sofern
in einer derartigen Einrichtung andere Trockengüter behandelt werden, dann
besteht dafür
eine Zuleitung 7a und ein Ableitung 12a für das Trockengut.
Zu diesem Trocknungsapparat 8 gehört ein System 13 für Zuluft
bestehend aus, einer Zuluftleitung 14, einer Drosselklappe 15,
einem Ventilator 16 und einem Wärmeaustauscher 17 zur
Erwärmung
der Trocknungsluft, die über
einen Stutzen 18 als Wärmeträger dem
Trocknungsapparat 8 zugeführt werden kann. Diese Aufheizung
der Trocknungsluft kann wahlweise indirekt in dem Wärmeaustauscher 17 mit
einer Flüssigkeit,
mit Dampf oder mit elektrischer Energie erfolgen.
-
Zu
diesem Trocknungsapparat 8 gehört ein System 19 für Abluft,
zur Ableitung von verbrauchter Trocknungsluft, bestehend aus einer
Abluftleitung 20, einer Drosselklappe 21 und einem
Abluftventilator 22.
-
Das
Abluftsystem 19 ist über
die Leitung 20 und das Zuluftsystem 13 ist über die
Leitung 14 an den Dampferzeuger 50 angebunden.
Auf diese Weise kann ein Kreislauf zum Aufbau eines Verfahrens und
zur Behandlung eines Trockengutes mit einer Atmosphäre aus Luft
und Dampf ausgebildet werden. In diesem Kreislauf ist eine Verbesserung
des Stoffaustausches bei der Behandlung eines Trockengutes und bei
der Trocknung von Wäsche
gegeben. Das Verfahren und der für
dieses Verfahren typische Stoffaustausch werden im Folgenden beschrieben:
Für die Durchführung dieses
Verfahrens kann ein druckloser Dampferzeuger 51 mit einem
Wasserfließbett, das
als eine Wirbelschicht 52 bezeichnet wird, vorgesehen.
Diese Wirbelschicht befindet sich über einem Kondensat 53 und
ist eine Mischung aus dem Kondensat 53 und dem Dampf-Luftgemisch,
welches über
eine Leitung 54 durch das Kondensat geleitet wird. Eine
derartige Erzeugung von Dampf kann auch in einem Wäscher, in
welchem eine Luft mit Kondensat gewaschen wird, durchgeführt werden.
-
Der
drucklose Dampferzeuger 51 ist also teilweise mit Kondensat 53 gefüllt. Dieses
Kondensat 53 wird zur Speicherung von Wärme genutzt und kann bei einer
Durchleitung von Abluft über
die Leitung 54 in einer Wirbelschicht 52 fluidisiert
werden. Im verlaufe des Trenn- und Trocknungsverfahren wird zunächst die
gesättigte
Abluft über
das Zuluftsystem 13 in den mit dem Trockengut 7a beladenen
Trocknungsapparat 8 geführt. Durch
einen beginnenden Stoffaustausch mit dem Dampf entstehen eine Kondensation
und eine Befeuchtung des Trockengutes 7a. Hierdurch wird
die Temperatur des Trockengutes erhöht. Die verbrauchte Luft wird über die
Abluftleitung 20 zurückgeleitet,
nach dem Wirkprinzip des Dampferzeugers regeneriert und mit Dampf
als Wärmeträger beladen.
-
Ab
einer bestimmten Temperatur im Trockengut 7a kann die Zuluft über den
Wärmetauscher 17 indirekt
erwärmt
werden. Dadurch entsteht der Stoffaustausch von dem feuchten Trockengut 7a mit
der Trocknungsluft. Dieser Stoffaustausch verläuft proportional zu dem Partialdruck
der Feuchtigkeit und führt
zu einer Feuchtigkeitsaufnahme der Luft. Dieser Druck wird für Wasser
bei 20°C
mit 2700 Pa und bei 90°C
mit 74 000 Pa angegeben. Bei 90°C
wird der Partialdruck um einen Faktor 27,4 (74000/2700) erhöht. Die
Luft, die mit Feuchtigkeit angereichert ist, wird über die
Leitung 20 und 54 zu einem Stoffaustausch mit
dem Kondensat zurückgeführt. Hierbei
wird Kondensationswärme
frei und das Kondensat 53 proportional der gespeicherten
Wärme erwärmt. Durch
diese Betriebsweise wird die zur Trocknung über den Wärmetauscher 17 eingebrachte Wärme in dem
Dampferzeuger 51 zurückgewonnen
und auf einem höheren
Temperaturniveau in dem Kondensat 53 gespeichert.
-
Für eine Wärmenutzung
sind zur Wärmeauskopplung 3 Möglichkeiten
aufgezeigt. Diese umfassen, eine Entnahme 55 von Kondensat 53,
eine Entnahme 56 über
indirekte Kühlflächen 57 aus
der Wirbelschicht 52 und eine Entnahme 58 von
dampfhaltiger Atmosphäre
als gesättigtes
Dampf-Luftgemisch.
-
Damit
sind Möglichkeiten
aufgezeigt, um eine Nutzwärme
aus dem Trenn- und Trocknungsverfahren abzuleiten. Mit einer Aufgabe 59 von
Wärme und
Energieträger
können
Dampf, Kondensat und Luft in den Gaskreislauf zugeführt und
als Volumenausgleich ergänzt
werden.
-
Vorteilhaft
kann über
die Entnahme 56 ein flüssiger
Wärmeträger wie
warmes Wasser entnommen werden, welches in ein Heizsystem zu Heizzwecken
eingespeist werden kann.
-
Der
Wärmeträger kann
gemäß der Nutzung
in den Grenzen 30°C/45°C und höher oder
nach einer Heizungsnorm bei 50°C
und mehr auf eine gewünschte
Temperatur erwärmt
werden.
-
Die
Kühlung
des Trockengutes, mit einer Resttrocknung durch kalte Luft, kann
mit einer Ableitung der Luft über
den Weg
42,
8,
20,
22 und
60 bei
Bedarf erfolgen. Für
eine mögliche
Reinigung des Dampf-Luftgemisches in der Leitung
20 kann
eine Wäsche
mit Kondensat in Form von waschbaren Geweben oder Gewebematten,
auch Lochblechen, eingerichtet werden.
Beispiel – Wäschetrockner: | Luft
10 000 m3/h/Verdampfung 200 kg/h |
Abluft
ca. | 11
000 kg/h bei 95°C; |
Spez.
Feuchteaufnahme 200 000/11 000 | 18,1
g-H2O pro kg-Luft; |
Wärmeverlust
(nur der Luftanteil) | 260
kW |
Wärmeverlust
total + Feuerungsverlust (15%) | 465
kW |
-
Mit
dem Einbau eines Dampferzeuger
50 nach Anspruch 7, zur
Rückgewinnung
der Wärme:
Wärmeeinsparung/Wärmerückgewinn | 465
kW |
Heizöl-äquivalent:
(eingespart) | 43,13
Liter Öl/h |
Einsparung
pro Stunde (65 EUR/100 Liter) | 28,03
EUR/Stunde |
Bei
4 000 h pro Jahr | 112
000 EUR/Jahr |
-
Durch
die Steigerung des Stoffaustausches in der Trenn- und Trocknungseinrichtung
ist es möglich, die
Funktion einer Wärmepumpe
zur Einsparung von Energie einzurichten, indem die Zu- und Abluft über einen Dampferzeuger 50 geführt werden.
-
Hierdurch
ist ein Gaskreislauf, 14, 8, 20, 50 ausgebildet
und die Trenn- und Trocknungseinrichtung 8 als Arbeits-Produktionsmaschine
ist mit dem Dampferzeuger 50 als Subsystem verbunden. In
dieser Verbindung arbeiten beide als Wärmepumpe zusammen. In dieser
Wärmepumpe
kann zugeführte
Energie als Wärme
von dem Dampf-Luftgemisch aufgenommen werden und an das Kondensat 53 des
Dampferzeugers 51 abgegeben und in dem Kondensat 53 gespeichert
werden. Ab einer bestimmten Temperatur in dem Kondensat 53 ist
diese Wärme
zur Auskopplung verfügbar.
-
Für diesen
guten Stoffaustausch mit einem Dampf-Luftgemisch sind verschiedene
vorteilhafte Produktanwendungen möglich. Dies betrifft die Wäschetrocknung
und die Reinigung von Geschirr bei höheren Temperaturen; Eine Aufheizung
der Flusen, einer Shredderfraktion, mit der Rückgewinnung der Wärme für Heizzwecke;
Die Aufheizung und Trocknung von Naturprodukten wie Gras und Ölsaaten
oder eine Entwesung von Weizen in feuchter Atmosphäre bei 60°C. Die Wärmepumpen-Einrichtung
kann also für
eine thermische Behandlung bei feuchten und bei trockenen Trockengütern betrieben
werden.
Beispiel: | Flusenveredelung |
Vorwärmung im
Agglomerator mit | Dampf-Luftgemisch |
Kühlung mit
Wasser zur Dampferzeugung | 80
Liter pro Stunde |
Temperatur
im Dampferzeuger | 65°C |
Heizwärme/Wasser | 40°C bis 55°C |
Einsparung/Wärmeerzeugung
ca. | 50
kW |
Betriebsstunden
pro Jahr | 8
000 h |
Einsparung
pro Jahr (65 EUR/100 Liter-Öl) | 24
000 EUR |
-
Vorteile:
-
Durch
den Betrieb eines Gaskreislaufes über dem Agglomerator für die Flusen
sind die Emissionen vermieden und ein Brandschutz ist in dem Dampf-Luftgemisch
gegeben.
-
Zur Beschreibung von 3:
-
In 3 ist
eine Wärmepumpe 61 dargestellt,
in welcher trockene und feuchte Güter 62 behandelt werden
können
bei einer Nutzung der Abwärme.
Diese Wärmepumpe 61 ist
aus mehreren Komponenten aufgebaut, mit einer Einrichtung 63 für die Behandlung
der feuchten und trockenen Gütern 62,
einem Dampferzeuger 64 für eine Dampfzufuhr und die
Erzeugung von Dampf, mit einem Ventilator 65, der auch
zum Betrieb des Dampferzeugers 64 benötigt wird, mit einer Wärmeeinspeisung
in Form eines Wärmeaustauschers 66 und verbindenden
Rohrleitungen 67 und 68. Diese Verbindungsleitungen 67 und 68 sind
bei dem Aufbau der Wärmepumpe
an die bestehende Einrichtung 63 die Verbindung mit und
Teil von einem Zuluftsystem 69 und einem Abluftsystem 70 für den Aufbau
der Wärmepumpe 61.
-
Damit
sind die vorstehend beschriebenen Komponenten in einen Gaskreislauf
und zur Ausbildung der Wärmepumpe 61 eingebunden.
-
Durch
den Kreislauf 63, 70, 64, 65, 69 ist über die
Einrichtung 63 und den Dampferzeuger 64 ein Gaskreislauf
aufgebaut.
-
Die
Erzeugung von Dampf in dem Dampferzeuger ist wärmetechnisch auf einer Kondensatvorlage 71 begründet. Das
Dampf-Luftgemisch wird über
eine Verteilleitung 72 mit Austrittsöffnungen 60 in die
Kondensatvorlage 71 eingeleitet für die Ausbildung eines Wasserfliesbettes,
das als eine Wirbelschicht 73 um und oberhalb der Verteilleitung 72 ausgebildet
ist. Für
den Betrieb des Dampferzeugers 64 wird auch ein Ventilator zur
Ausbildung der Wirbelschicht 73 benötigt. Dieser Ventilator 65,
der auch ein Teil des Dampferzeugers 64 sein kann, kann
für den
Aufbau des Gaskreislaufs der Wärmepumpe
mit benutzt werden.
-
Ab
dem Betrieb des Ventilators
65 wird in der Wirbelschicht
73 ein
Dampf-Luftgemisch aus dem Dampf des Kondensates und der Atmosphäre in dem
Gaskreiskauf gebildet. Bei einer Zuleitung diese Dampf-Luftgemisch über den
Weg
65,
69,
63 auf das Gut
62 ist
eine Erwärmung
des Gutes
62 möglich
durch eine Kondensation von Dampf an der kälteren Oberfläche des
Gutes
62. Erfindungsgemäß wird das
Gut
62 erwärmt.
Durch die höheren
Temperaturen sind die Bedingungen für einen besseren Stoffaustausch
und die physikalischen Grundlagen des Wärmepumpenbetriebs erfüllt. Hierzu
werden in der Literatur für
ein H2O-Dampf-Luftgemsich folgende physikalischen Daten angegeben:
Temperatur | 90°C |
Dampfdruck | 71
490 Pa gegenüber
von 3000 Pa bei 42°C |
Enthalpie | 4100
kJ/kg Luft. |
-
Das
Dampf-Luftgemisch als Kreislauf Gas und als Wärmeträger der Wärmepumpe hat mit 4100 kJ eine
Wärmestromdichte,
die einer Temperatur der trockenen Luft von ca. 4000°C entspricht.
Hierdurch sind bei der Kondensation ein hoher Wärmestrom und eine rasche Erwärmung des
Gutes 62 möglich.
Bei der höheren Temperatur
von 90°C
ist ein um den Faktor 23 (71490/3000) höherer Partialdruck vorhanden,
um eine Verdampfung von Feuchte an dem Gut 62 zu intensivieren.
-
Im
weiteren Betrieb kann über
den Wärmetauscher 66 Wärme zugeführt werden.
Dadurch entsteht im Gaskreislauf ein überhitztes Dampf-Luftgemisch.
Durch eine Zuleitung von überhitztem
Dampf ist eine Verdampfung der Feuchte an dem Gut 62 in
Verbindung mit einer Zunahme von Dampf in dem Gaskreislauf gegeben.
-
Durch
die Weiterleitung des Dampfes in dem Abluftsystem 70 ist
eine Wärmeabgabe
aus dem Gaskreislauf durch kondensierenden Dampf an das Kondensat 71 in
der Wirbelschicht 73 vorgesehen. Diese Kondensation des
Dampfes in der Wirbelschicht hat den Vorteil, dass die sich ergebende
Volumenvergrößerung bei
der Verdampfung in der Wechselwirkung mit der Kondensation im Dampferzeuger 64 durch
eine Verkleinerung von gasförmigen
Volumen ausgeglichen wird, da für
die Speicherung der Wärme
kein zusätzliches Raumvolumen
in dem Kondensat und in dem Gaskreislauf beansprucht wird. Die Wärme ist
dann bei höherer Temperatur
in dem Kondensat gespeichert. Damit ist mit der Wärmepumpenfunktion
auch eine Funktion zur Wärmespeicherung
in dem Kondensat 71 verbunden. Durch diese Wärmespeicherung
wird eine Wärmeabnahme
unabhängig
vom Betrieb der Pumpe ermöglicht;
unabhängig
bedeutet, dass Wärme
auch zur kurzzeitigen Abdeckung von Bedarfsspitzen und intermittierend
ausgekoppelt werden kann. Dabei wird die Wärmepumpe 61 nach 3 drucklos
bei Atmosphärendruck
betrieben. Vorteilhaft kann die Abwärme auch im Stillstand der
Pumpe in einem Kondensat mit höherer
Temperatur abgeleitet und genutzt werden. Dieser Vorteil ist bei
herkömmlichen
Wärmpumpen
nicht möglich,
da das Kondensat auf der kalten Seite des Kreislaufes ist und im
Stillstand auf der Entnahmeseite der Druck und die Temperatur der
Kreislauffüllung
zusammenbrechen.
-
Über eine Öffnung mit
einer Rohrleitung 78 zur Atmosphäre können konstante Drücke in dem
Gaskreislauf gehalten werden.
-
Bei
der Speicherung der Wärme
erwärmt
das Kondensat bei nahezu gleichem Volumen und es ist die Möglichkeit
der Entnahme und Auskopplung von Wärme aus dem Dampferzeuger auf
einer höheren
Temperatur für
eine anderweitige Verwendung gegeben.
-
Mit
einem Richtungspfeil 79 nach beiden Richtungen im Gaskreislauf
wird auf die Flexibilität
bei der Einbringung des Wärmebedarfes
hingewiesen. Die Wärme
kann über
den Wärmeaustauscher 66 zugeführt werden.
Diese Wärmezufuhr
kann von beliebiger Stelle in dem Kreislauf erfolgen, um dann diese
Wärme in dem
Kondensat des Dampferzeugers auf höheren Temperaturen gespeichert
zu bekommen. Das gilt auch für die
Aufnahme und Speicherung eines vorübergehenden Wärmeeintrages.
-
Eine
Nutzung von Abwärme
in der Wärmepumpe 61 ist
dadurch gegeben, dass die Wärme
in dem Abluftsystem 70 in dem Kondensat 71 gespeichert
wird. Aus dem Kondensat 71 kann die Wärme als erwärmte Flüssigkeit und als Dampf-Luftgemisch
abgeleitet werden. Dabei ist mit der Speicherung der Wärme eine
Umwandlung und anderweitige Nutzung möglich. Nach dem vorstehenden
Beispiel kann eine fast trockene Abluft von 100°C mit einem Wärmeinhalt
von 159 kJ/kg Luft in eine höherwertige
Wärme mit
einem Wärmeinhalt
von 2460 kJ/kg Luft umgewandelt werden. Eine derartige Luft hat
dann zwar eine Temperatur von 85°C,
aber ihr Wärmeinhalt
entspricht einer theoretischen Heißluft von 2450°C. Dabei
erfolgt die Wärmeumwandlung
durch eine Erhöhung
der Dampfanteile zunächst
bei der Verdampfung von Feuchte von dem Gut 62 und dann
durch die Speicherung und Sättigung
des Dampf-Luftgemisches in der Wirbelschicht 73 des Dampferzeugers 64. Insgesamt
verläuft
diese Wärmeumwandlung
bei der Anwendung auf feuchte Wäsche
mit einer Einsparung von 325 kWh thermisch bei einem Energiebedarf
von 5 kWh el, also einer Leistungszahl von (325/5) 65.
Bei dieser Umwandlung der Wärme
ist es dann unerheblich, ob die Wärme in dem Dampferzeuger über eine,
auch, elektrische Beheizung der Wirbelschicht 73 oder im
Zuluftsystem 69 oder in der Einrichtung 63 zugeführt wird. Über einen
Wärmetauscher 95 kann
Wärme zugeführt und
abgeführt
werden.
-
Ein
Wärmestrom
durch die Wärmepumpe 61 kann
durch die Wärmegrößen 74, 75 und 76 dargestellt werden.
Mit dem Wärmeeintrag 74 wird
ein überhitztes
Dampf-Luftgemisch,
welches über
den Taupunkt erwärmt
wird, erzeugt. Das führt
zur Verdampfung von Feuchte von dem Gut 62 und bei einer
Zunahme von Dampf in dem Gaskreislauf fließt die Wärme als Wärmestrom 75, gefördert durch
den Ventilator 65 in den Dampferzeuger 64 unter
einer Wärmeabgabe
aus dem Gaskreislauf an des Kondensat in der Wirbelschicht 73 in
der Größe des Wärmestromes 76.
Aus dem Kondensat kann die Nutzwärme
als beliebiger Wärmestrom
in Abstimmung mit der gespeicherten Wärmeenergie abgeführt und
ausgekoppelt werden.
-
Gegenüber dem
Betrieb der Einrichtung 63 ohne Wärmpumpe 61 ist ein
reduzierter Wärmebedarf
gegeben. Diese Einsparung ist mit einer Vergrößerung 77 der Wärmegröße 74 angegeben.
Damit ist durch die Intensivierung des Stoffaustausches an dem Trockengut 62 und
durch einen Wärmepumpenbetrieb
eine zusätzliche
Einsparung an Heizwärme
von 50% möglich.
Diese Einsparung von 50% bedeutet, dass eine Einrichtung 63 im
herkömmlichen
Betrieb ohne Wärmepumpe
einen Mehrverbrauch von 100% aufweist.
-
In
der Anwendungstechnik ist diese Wärmepumpe zur Anwendung für Haushaltsgüter in den
Trocknungsstufen für
Wäsche
und bei Geschirr geeignet. Von dort kann die Wärme nach der Umwandlung einer Waschstufe
zugeführt
werden.
-
Das
gesättigte
Dampf-Luftgemisch mit dem hohen Wärmeinhalt bis 4000 kJ pro kg
Luft eignet sich besonders für
die Behandlung und das Garen von Speisen, beim Blanchieren von Gemüse und in
einem Dampfgarer auch für
Fleisch.
-
Ein
aktueller Einsatz der Wärmepumpe
ergibt sich aus einer Anforderung bei einem Recycling der Shredderfeinfraktion
und der Bearbeitung von Flusen als Recyclinggut. Beispielhaft für eine Wärmeumwandlung
werden zunächst
kalte Flusen in einem Agglomerator hier 63, mechanisch
erwärmt
und unter Bildung von Wasserdampf durch Eindüsen von Wasser gekühlt. Aus
der Wärmepumpe
kann eine Nutzwärme
an einen Heizwasserkreislauf abgeleitet werden.
-
Die
Grundlage für
die Wärmespeicherung
und für
die Umwandlung ist der gute Stoffaustausch in Wirbelschichten, dass
ein Dampf-Luftgemisch von dem Dampferzeuger mit der Temperatur der
Wirbelschicht 73, also gesättigt, in den Wärmeaustauscher 66 gelangt.
-
Der
Dampferzeuger bildet somit eine Grundlage und den Ausgangspunkt
zur Darstellung des Wärmepumpen-Gaskreislaufes.
Dieser Wärmepumpen
Kreislauf wird gemäß der Darstellung
in 4 beschrieben.
-
Zur Beschreibung von 4:
-
Mit
der Darstellung in 4 ist ein Wärmepumpenprozess in einem Ausschnitt 80 eines
i,x-Diagramm für
ein feuchtes Gas dargestellt. Auf einer Waagrechten 93 durch
den Nullpunkt 94 ist der Wasseranteil der Luft als Feuchte
in kg-Wasser pro kg-Luft angegeben. Auf einer Senkrechten 92 sind
die Angaben für
die Temperaturen und für
den Wärmeinhalt
in kJ pro kg-Luft. Der Prozess wird auf der Grundlage eines i,x-Diagramm nach MOLLIER
für feuchte
Luft beschrieben. Dieser Wärmepumpenprozess
verläuft
entlang einem Dreieck, welches auf einem Punkt A steht und durch
eine Senkrechte 82 durch den Punkt A und die Linien 86 und 81 gebildet
wird. Dieses Dreieck ist weiter durch Betriebspunkte des Wärmepumpenprozess
mit den Punkten A, B, C, D, A1 definiert. Die Form des Dreieckes
A, B, D, A ergibt sich daraus, dass der Prozess bei konstantem Gesamtdruck
mit wechselnden Dampfgehalten in einem Dampf-Luftgemisch abläuft und
dass weiter durch die Wärmezufuhr
bei einem konstanten Feuchtegehalt ein Anstieg des Wärmeinhaltes
des Dampf-Luftgemisches entlang der Linie A-B gegeben ist. Wobei
der Abstand A-B auf der Linie 82 proportional zu der zugeführten Wärme ist.
-
Der
Prozess basiert auf einem Punkt A als Ausgangspunkt, gelegen auf
der Sättigungslinie 81 eines Dampf-Luftgemischs,
aus welchem bei weiterer Abkühlung
eine Kondensatbildung entsteht. Entsprechend dieser Definition liegt
der Punkt A auf einer Linie 83 für konstante Temperatur sowie
auf einer Senkrechten durch A für
eine konstante dampfförmige
Feuchte mit der Definition in kg-H2O/kg-Luft. Im Ausgangspunkt A schneiden
sich zunächst
also 3 Linien, die Linie 81 für den Taupunkt, die Linie 82 für einen
konstanten Dampfanteil im Dampf-Luftgemisch und die Linie 83 für konstante
Temperatur. Eine Linie 91 für einen 4. Wert, nämlich die
Gerade für
konstanten Wärmeinhalt
der Luft, wird unten beschrieben.
-
Sofern
dieses Mollier Diagramm für
feuchte Luft oder für
ein feuchtes Gas nicht verfügbar
ist, dann kann nach DALTON der Dampfanteil m(d) pro Kubikmeter nach
der Gasgleichung m(d) × R × T = p(d) × V; mit p(d)
als dem Partialdruck und Sättigungsdruck
des Kondensates gemäß den Gesetzen
von DALTON ermittelt werden. Der Partialdruck des Gases p(g) ergibt
sich aus der Differenz zum Gesamtdruck P, also p(g) = P – p(d);
mit P als dem Gesamtdruck im System am Austritt der Wirbelschicht 73.
Schließlich
errechnet sich der gasförmige
Anteil pro Kubikmeter nach der Gasgleichung für gasförmige Anteile: m(g) × R × T = p(g) × V; Nach diesem
Berechnungsverfahren kann der Ausgangspunkt A für jede beliebige Mischung ausgehend
von dem Partialdruck des Dampfes p(d) der Flüssigkeit mit den Gleichungen
nach DALTON und den Stoffwerten der Komponenten, T für die Temperatur
und R für
die Gaskonstante, ermittelt werden, wobei der Dampfanteil als m(d)/m(g)
also in kg pro kg-Gas oder kg-Luft berechnet wird. Diese Berechnung
ist gültig,
weil in der Wirbelschicht des Dampferzeugers der Zustand eines Gasgemisches
als Folge des guten Stoffaustauschs bei Sättigung definiert werden kann.
Soweit zur Definition des Punkt A. Dieser Punkt A liegt über einer
gedachten Linie 85 einer Jahresdurchschnittstemperatur
z.B. 13°C.
-
Bei
einer Wärmezufuhr
z.B. über
den Wärmeaustauscher 66, 17 wird
das Dampf-Luftgemisch
entlang der Linie 82 auf eine Temperatur in dem Punkt B überhitzt.
Durch den Punkt B verläuft
eine Temperaturlinie 84 für die Heißlufttemperatur und eine Linie 86 mit
konstantem Wärmeinhalt,
der Enthalpie i, des Dampf-Luftgemisches, definiert als Wärmeeinheit
pro kg trockene Luft, von früher
bekannt als kcal/kg-Luft oder kJ/kg-Luft.
-
Diese
Linien mit konstantem Wärmeinhalt
sind in einem Mollier Diagramm als parallele Geraden abgebildet;
wobei der Wärmeinhalt
auf die Bezugsgröße Null
bei 0°C
und trockener Luft bezogen ist. Die Wärmeaufnahme und der Wärmeinhalt
von Luft errechnet sich demnach wie folgt: Wärmeinhalt i = 1 × cp × t (für Luft)
+ x (r + cp × t)
(für Wasserdampf);
mit den Stoffwerten t für
die Temperatur, cp für
die spez. Wärmen
und r für
die Verdampfungswärme
des Dampfanteiles x, der pro kg trockener Luft als Dampf enthalten
ist.
-
Die
beschriebene theoretische Heißlufttemperatur
ergibt sich in dem Schnittpunkt der Linie 86 mit der Senkrechten 92 durch
den Null-Punkt 94. Diese Temperatur der Heißluft erhält man rechnerisch,
wenn in vorstehender Gleichung der Wert für x als Null (x = 0;) gesetzt
wird.
-
Auf
dieser Linie 86 mit konstantem Wärmeinhalt liegen die Punkte
C und D, durch welche die Anreicherung an Dampf in dem Kreislaufgas
beschrieben ist. Durch eine Wasserverdampfung von den Gütern 62, 7a und
eine Erhöhung
des Dampfanteiles wird eine Ablufttemperatur z.B. bei 100°C im Punkt
C erreicht. Die weitere Sättigung
der Luft im Punkt D erfolgt durch eine Ausdampfung von Kondensat 71, 53 beim
Eintritt des Kreislaufgases in der Wirbelschicht 73, 52.
Der Wärmepumpenprozess
schließt
sich im weiteren Verlauf durch den Wärme- und Stoffaustausch innerhalb
der Höhe
der Wirbelschicht 73, 52 entlang der Sättigungslinie 81 in einem
Endzustand, beschrieben durch den Endpunkt A1.
-
Entlang
des Weges B, C, D, A1 ist das überhitzte
Dampf-Luftgemisch gesättigt
worden und durch eine Anwärmung
des Kondensates von A nach A1 wurde die überschüssige Wärme im Kondensat gespeichert. Durch
den Eckpunkt des Dreieckes in A verläuft auch eine Linie 91 mit
konstantem Wärmeinhalt
der Luft, die bei einer Temperatur von 90°C einen Enthalpiewert von 4100
kJ/kg-Luft und eine theoretische Heißluft von ca. 4000°C aufweist.
Bei einer Frischluft von 13°C
oder einem Kondensationstrockner mit 13°C ist der vergleichbare Enthalpiewert 37 kJ/kg-Luft
mit einer theoretischen Heißluft
von 37°C.
-
Der
Vorteil der Wärmepumpe 50, 61, 80 wird
also dadurch erreicht, dass die Verdampfungsleistung, welche in
der Einrichtung an feuchten Gütern
bei erhöhten
Temperaturen gegeben ist, durch eine weitere Verdampfung C-D zur
Sättigung
des Dampf-Luftgemisches in der Wirbelschicht 52, 73 des
Dampferzeugers ergänzt
und gefördert
wird.
-
Im
Gegensatz zu einem Kondensationstrockner, bei welchem die Abluft
von dem Punkt C zunächst auf
den Taupunkt ohne Dampfaufnahme indirekt gekühlt wird und anschleißend die
Kondensationswärme
abgeleitet und die Trocknerleistung beeinträchtigt wird, hat der Wärmepumpenprozess
den Vorteil, dass zum Zweck des Wärmerückgewinns das mit Dampf angereicherte
Dampf-Luftgemisch durch die gute Verdampfungsleistung in der Kondensat-Wirbelschicht,
ohne einen Bedarf an Austauschflächen,
gesättigt
wird und eine Wärmeumwandlung
durch eine Kondensaterwärmung
auf hohem Temperaturniveau möglich
ist.
-
Sofern
dem Gaskreislauf keine Wärme
entnommen wird, dann beginnt ein neuer Kreislauf über die Punkte
A1, B1, C1, D1 und A1''. Falls gerade die
zugeführte
Wärme abgeleitet
wird dann beginnt der Prozess erneut im Punkt A und ist stationär. Sofern
Wärme ausgekoppelt
wird dann geht ein neuer Ausgangspunkt auf den Wert A2 bei einer
tieferen Temperatur zurück.
-
Bezogen
auf die Darstellung in 3 entspricht die Strecke A-B
auf der Linie 82 der Wärmezufuhr
in dem Zuluftsystem 69, 13, die Strecke B-C auf
der Linie 86 der Feuchteaufnahme durch eine Verdampfung
in der Einrichtung 63 und 8. Die Strecken CD auf
der Linie 86 sowie D-A auf der Sättigungslinie 81 beschreiben die
Verdampfung und den Stoffaustausch in dem Dampferzeuger 64 und 51,
jeweils bezogen auf 1 kg trockene Luft. Die 80 des
Wärmepumpenprozess
in einem Mollier Diagramm in Form des Dreieckes A, B, D, A entsteht
dadurch, dass das Dampfluftgemisch in dem Wärmeaustauscher 66, 17 oder
in einer weiteren Wärmequelle überhitzt
wird. Sofern in dem Gaskreislauf keine Überhitzung stattfindet, dann
ist die Strecke A-B = 0; und der Zustand des Dampf-Luftgemisches
wird durch Veränderungen
auf der Sättigungslinie 81 definiert.
-
Fall
A, eine Beheizung der Wirbelschicht durch einen Energieträger. In
diesem Betriebszustand kann der Dampferzeuger über indirekte Heizflächen oder
durch dampfförmige
und flüssige
Wärmeträger beheizt werden.
Durch den höheren
Dampfanteil im Gaskreislauf 64, 69, 63, 70, 64 und 51, 13, 16, 8, 19 können einzelne
Komponenten durch Kondensation erwärmt werden und das zurückgeführte Dampf-Luftgemisch kommt zu
einem Ausgleich im Punkt A oder in A1, durch eine Speicherung von überschüssiger Wärme.
-
Fall
B, mit einer Wärmeentnahme
ohne eine Beheizung. Nach einer Beschickung der Einrichtung 63, 8 mit
kalten Gütern 62, 7a kann
eine gespeicherte Wärme
zum Aufbau einer dampfhaltigen Atmosphäre 24 um das Trockengut 62, 7a über den
Gaskreislauf zugeführt
werden. Durch den Stoffaustausch und Kondensation an kalten Oberflächen entsteht
eine Unterschreitung der Taupunkttemperatur auf der Linie 83.
Beim Wiedereintritt des Kreislaufgases in den Dampferzeuger 64 ergibt
sich ein neuer Ausgangspunkt A2 auf der Sättigungslinie 81 links
von A.
-
Der
Wärmepumpenprozess
mit der Speicherung von Wärme
ist also durch ein stehendes Dreieck im Punkt A und den 3 Linien
A-B, B-D und D-A beschrieben. In 4 ist ein
weiteres Vieleck in Form eines Trapezes mit den Eckpunkten E, B,
C, F und E dargestellt. Dieses Trapez ist auf der Temperaturlinie 85 mit
dem Eckpunkt E im Schnittpunkt mit der Kondensationslinie 89,
die eine Fortführung
der Linie 81 ist und ein Teilstück von 81 links von
A darstellt. Das Trapez wird ergänzt
durch die Linie 86 und eine Senkrechte durch C, parallel
zur Linie 82, mit dem Eckpunkt F auf der Kondensationslinie 89.
Durch dieses Trapez kann der Gaskreislauf eines Kondensationswäschetrockners
abgebildet werden. Der Betrieb dieses Trockners mit Kondensation
unterscheidet sich dadurch, dass nach der Verdampfung und Dampfaufnahme
entlang der Linie B-C das Kreislaufgas entlang der Senkrechten 90 bei
konstantem Dampfgehalt bis auf die Kondensationslinie 89 abgekühlt wird
und der Wärmeinhalt
des Kreislaufgases abgeführt
wird. Bei einer weiteren Wärmeableitung
entlang der Kondensationslinie 89 von F nach E wird auch
der Anteil an Verdampfungswärme
abgeleitet.
-
Die
Darstellungen in dem i,x-Diagramm 80 zeigen auf, dass bei
dem Kondensationstrockner die Wärme
aus dem Kreislaufgas ab Punkt C auf der Linie 88 indirekt
abgeführt
wird und die Kondensationswärme entlang
der Linie 90, 89 durch einen Kälteträger abgeleitet wird und dass
senkrechte Linien indirekte Kühlung bzw.
indirekte Erwärmung
anzeigen. Eine indirekte Kühlung
entlang einer Senkrechten 90 bedeutet, dass die Wärme aus
dem Verfahren abgeführt
und nicht genutzt wird. Diese indirekte Kühlung in einem trapezförmigen Gaskreislauf
bedeutet, dass nur gekühltes
Kondensat in dem Gaskreislauf angereichert wird.
-
In
dem Wärmepumpenprozess
wird unter Ausbildung des Dreieckes, die Wärme durch eine Verdampfung
und Anreicherung von Dampf in dem Kreislaufgas entlang des Weges
C-D zurück
gewonnen und in dem Kondensat im Punkt A1 gespeichert. Diese direkte
Kühlung
durch Verdampfung in einem dreieckigen Gaskreislauf bedeutet, dass
in dem Kreislauf das Kondensat erwärmt und Wärme und Kondensat angereichert werden.
Mit der Darstellung 80 des Wärmepumpenprozess ist ein Kreisprozess
möglich,
nach welchem das Dreieck durch die Sättigung des Kreislaufgases
entlang der Strecke C-D bei konstantem Wärmeinhalt der Linie 86 ausgebildet
ist. Dabei verläuft
der Kreisprozess auf der Sättigungslinie
und der Sättigungszustand
wird durch einen Rückgewinn
von Wärme
und nicht durch eine Kühlung
sichergestellt. Durch diese Ausbildung des Dreieckes ist es möglich, dass
das Zuluftsystem mit einer Dampf führenden Rohrleitung ausgebildet
ist und dass der Dampf als Wärmeträger eingesetzt
wird, um eine Trocknung vorteilhaft nach den Merkmalen eines der
Ansprüche
1 bis 55 zu betreiben.
-
Weiter
ist aus der Darstellung in 4 der Wärmebedarf
im Gaskreislauf bezogen auf 1 kg trockene Luft ersichtlich und ablesbar.
Die Einsparung an CO2 bezogen auf 1 kg Luft kann aus dem Wärmebedar
abgeleitet werden.
-
Für den Wärmepumpenprozess
ergibt sich ein spezifischer Wärmebedarf
entsprechend dem Unterschied der Enthalpie der Linie 86 im
Punkt B mit dem Wärmeinhalt
der Linie 91 der Luft im Ausgangspunkt A. Der Wärmebedarf
ist proportional zur Strecke A-B.
-
Für den Kondensationstrockner
ergibt sich ein Wärmebedarf
entsprechend der Strecke E-B. Diese Wärme wird aus dem Gaskreislauf
gemäß dem Trapez
entlang der Wege C-F und F-E abgeleitet.
-
Im
Gaskreislauf der Wärmepumpe
nach dem Dreieck A B C D A1 wird die zugeführte Wärme einer Speicherung in dem
Punkt A1 zugeleitet. Es ist in dem Wärmepumpenbetrieb weiter eine
Einsparung an Primärenergie
entsprechend der Strecke E-A gegeben.
-
- 1
- Waschtrommel
- 2
- mechanische
Trennstufe
- 3
- thermische
Trennstufe
- 4
- Wäsche, gewaschen
- 5
- Zentrifuge
- 6
- Wäschekuchen
- 7
- Wäsche, entwässert
- 7a
- Trockengut
- 8
- Trocknungsapparat
- 9
- Auflager
- 10
- Öffnung
- 11
- Trommel
- 12
- Wäsche, behandelt
- 12a
- Trockengut
- 13
- Zuluft,
System für
- 14
- Rohrleitung
- 15
- Drosselklappe
- 16
- Ventilator
- 17
- Wärmeaustauscher
- 18
- Stutzen
- 19
- Abluft,
System für
- 20
- Rohrleitung
- 21
- Drosselklappe
- 22
- Abluftventilator
- 23
- Druckmessung
- 24
- Atmosphäre, dampfhaltig
- 30
- Leitung,
für Dampf
- 31
- Reduzierstation
- 32
- Leitung
für Wasser
- 33
- Leitung
für Kondensat
- 34
- Kondensatabscheider
- 35
- Leitung
für Dampf
- 36
- Ventil
- 37
- –
- 39
- Leitung
für Dampf
- 40
- Ventil
- 41
- Verbindung
mit Öffnungen
- 42
- Kalte
Luft
- 43
- Abwasser,
Ableitung von
- 44
- Wäsche, Ableitung
von
- 45
- verbrauchte
Trocknungsluft, Ableitung von
- 50
- Dampferzeuger
- 51
- Dampferzeuger,
drucklos
- 52
- Wirbelschicht
- 53
- Kondensat
- 54
- Leitung
für Abluft
- 55
- Kondensat,
Entnahme zur Wärmeauskopplung
- 56
- Entnahme
von Wärme
indirekt
- 57
- Kühlflächen
- 58
- Dampf-Luftgemisch,
Entnahme zur Wärmeauskopplung
- 59
- Aufgabe,
Aufgabe von
- 60
- Austrittsöffnung
- 61
- Wärmepumpe
- 62
- Gut/Güter
- 63
- Einrichtung
für Güter
- 64
- Dampferzeuger
- 65
- Ventilator
- 66
- Wärmeaustauscher
- 67
- Rohrleitung
- 68
- Rohrleitung
- 69
- System
für Zuluft
- 70
- System
für Abluft
- 71
- Kondensatvorlage
- 72
- Verteilleitung
- 73
- Wirbelschicht
- 74
- Wärmeeintrag
- 75
- Wärmestrom
- 76
- Wärmestrom
- 77
- Vergrößerung des
Wärmestromes
- 78
- Rohrleitung
- 79
- Richtungspfeil
- 80
- i,x-Diagramm,
Ausschnitt von
- 81
- Sättigungslinie
- 82
- Senkrechte
Linie
- 83
- Temperaturlinie
- 84
- Temperaturlinie
- 85
- Temperaturlinie
- 86
- Linie
für Wärme, Enthalpie
- 87
- Senkrechte
Linie
- 88
- Temperaturlinie
- 90
- Senkrechte
Linie
- 91
- Linie
für Wärme, Enthalpie
- 92
- Senkrechte
im Nullpunkt
- 93
- Waagrechte
im Nullpunkt
- 94
- Nullpunkt
- 95
- Wärmetauscher