DE102006011429A1 - Sorption system operating method for mixture of two substances, involves conducting heat from heat source through main and auxiliary circuits for steam expulsion, and adjusting proportions of sorbent and solvent of circuits - Google Patents
Sorption system operating method for mixture of two substances, involves conducting heat from heat source through main and auxiliary circuits for steam expulsion, and adjusting proportions of sorbent and solvent of circuits Download PDFInfo
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- F01K25/06—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids
- F01K25/065—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids with an absorption fluid remaining at least partly in the liquid state, e.g. water for ammonia
Abstract
Description
Die
Erfindung betrifft ein Arbeitsverfahren einer Sorptionsanlage für ein Zweistoffgemisch
mit Haupt- und Zusatzkreislauf als Zusatzanmeldung zum Patent
In der Stammanmeldung ist ein thermodynamischer Kreislauf beschrieben, der mindestens folgende Verfahrensschritte enthält:
- • einem Hauptkreislauf wird ein Zusatzkreislauf mit dem gleichen Zweistoffpaar hinzugefügt,
- • Arbeitsmittelanteil und Umlaufmenge in den Lösungen des Hauptkreislaufs bzw. des Zusatzkreislaufs von einander abweichend festgelegt werden,
- • externe Wärmeenergie wird zur Dampfaustreibung im höherem Temperaturbereich an den Hauptkreislauf, in darunter liegenden Temperaturbereich an den Zusatzkreislauf übertragen,
- • die Hochdruckdämpfe des Hauptkreislaufes und des Zusatzkreislaufes werden auf gleichem Druckniveau erzeugt,
- • die Hochdämpfe des Hauptkreislaufes und des Zusatzkreislaufs werden bezüglich der Anteile von Sorptionsmittel und Lösungsmittel angeglichen,
- • die Hochdämpfe des Hauptkreislaufes und des oder der Zusatzkreisläufe werden gemeinsam zur Erzeugung mechanischer Energie entspannt,
- • das Druckniveau der Absorption wird im Zusatzkreislauf höher als im Hauptkreislauf festgelegt,
- • an additional circuit with the same binary pair is added to a main circuit,
- • the proportion of working fluid and the amount of circulation in the solutions of the main circuit or the additional circuit are set differently from each other,
- • external heat energy is transferred to the main circuit for the expulsion of steam in the higher temperature range, and to the additional circuit in the lower temperature range,
- • the high-pressure vapors of the main circuit and the additional circuit are generated at the same pressure level,
- • the high vapors of the main circuit and the additional circuit are adjusted with respect to the proportions of sorbent and solvent,
- The high vapors of the main circuit and of the additional circuit (s) are relaxed together to generate mechanical energy,
- • the pressure level of the absorption is set higher in the auxiliary circuit than in the main circuit,
Das Wesentliche der Stammanmeldung lässt sich in drei Anliegen formulieren: Das erste Anliegen ist die Ausgestaltung des Arbeitsverfahrens mit Zusatzkreislauf, um die beim Rektifikationsvorgang anfallende Rückkühlwärme nutzstiftend in den Absorptions-Kraft-Zyklus einzubauen (Verfahren mit Schaltungstyp I). Das zweite Anliegen ist die vorteilhafte Weiterführung der ersten Aufgabe durch eine differenzierte externe Wärmezufuhr an Haupt- und Zusatzkreislauf (Verfahren mit Schaltungstyp II). Das dritte Anliegen ist die vorteilhafte Weiterführung der ersten und zweiten Ausgestaltungen, wobei die Wärmeausnutzung im unteren Bereich der Temperaturspreizung der externen Wärmequelle (Verfahren mit Schaltungstyp III) ausgenutzt wird.The Substantial of the parent application leaves formulate themselves into three concerns: The first concern is the design of the working process with additional circulation to that during the rectification process resulting Rückkühlwärme nutzstiftend to be installed in the absorption force cycle (circuit type method I). The second concern is the advantageous continuation of first task by a differentiated external heat to main and auxiliary circuit (method with circuit type II). The third concern is the advantageous continuation of the first and second Embodiments, wherein the heat utilization in the lower part of the temperature spread of the external heat source (Method with circuit type III) is exploited.
Für die in der Stammanmeldung enthaltenen Kreislaufschaltungen war vorgesehen, einen Hochdruckdampf aus nahezu reinem Arbeitsmittel zu erzeugen und zu entspannen. In der Zusatzanmeldung werden Verfahren mit Kreislaufschaltungen der Stammanmeldung auf den Einsatz von Sattdampf mit geringen Anteilen des Lösungsmittels weiterentwickelt.For the in Circuitry included in the parent application was To produce a high pressure steam from nearly pure working fluid and relax. The additional application sets out procedures with circuit switching the parent application to the use of saturated steam at low levels of the solvent further developed.
Die
Schaltungen der Stammanmeldung sind zumindest für den Hauptkreislauf auf ein
hohes Druckgefälle
ausgelegt. Die Entspannung eines Sattdampfes endet im Nassdampfgebiet.
Unter gleichen Druckverhältnissen
leistet eine solche Entspannung bei einem nahezu reinen Einstoff-Dampf
weniger Arbeit als überhitzter
Dampf. Bei Zweistoffgemischen kann eine andere Situation gegeben
sein, wenn das Sorptionsmittel eine deutlich höhere Enthalpie aufweist. Das
ist beim Paar Ammoniak und Wasser gegeben. In den sich bildenden
Nebeltröpfchen
ist überwiegend
der Stoff mit dem niedrigeren Taupunkt – das Lösungsmittel – enthalten.
Dieser Effekt ist für die
Entspannungsarbeit bestimmend, wenn die Entropie eines Zweistoffes
bei Druck- und Temperaturabnahme nicht oder nur geringfügig fällt. Dies
bewirkt eine gleich hohe oder höhere
Entspannungsarbeit als bei einem überhitzten Dampf eines Einstoffpaares.
Diese Eigenschaften des Zweistoffpaares Ammoniak und Wasser bei
niedrigen Wasseranteilen sind Ausgangspunkt von Patenten
Es ist die Aufgabenstellung der Erfindung, die Vorteile des Einsatzes von Sattdampf eines Zweistoffgemisches mit dem Vorteil eines höheren Arbeitsgewinns bei thermodynamischen Kreisläufen der Stammanmeldung infolge deren hoher Druckverhältnisse zu kombinieren.It is the task of the invention, the benefits of the use saturated steam of a two-component mixture with the advantage of a higher working profit in thermodynamic cycles of Parent application due to their high pressure ratios combine.
Die Lösung der Aufgabe finden sich in zwei nebengeordneten Ansprüchen und zugeordneten Unteransprüchen.The solution The task can be found in two independent claims and associated subclaims.
Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht darin, statt mit überhitztem Hochdruckdampf mit Hochdrucksattdampf die Entspannung zu beginnen.Of the Core of the present invention is instead of overheated High-pressure steam with high-pressure steam to start the relaxation.
Die hier vorgeschlagenen Verfahren bauen auf Schaltungen auf, die dem Typ II und dem Typ III der Stammanmeldung entsprechen.The Methods proposed here are based on circuits that the Type II and Type III correspond to the parent application.
Die Schaltungen der Stammanmeldung weisen in charakteristischer Weise ein hohes Druckverhältnis auf. Dies würde bei einer einzigen Entspannungsmaschine in der Regel für einen sicheren Betrieb eine zu hohe Dampfnässe am Ende der Entspannung ergeben. Daher wird in den Schaltungen der Zusatzanmeldung eine zweistufige Entspannung vorgesehen, hier als Mitteldruckentspannungsmaschine und Niederdruckentspannungsmaschine bezeichnet.The Circuits of the parent application feature in a characteristic manner a high pressure ratio on. This would in a single relaxation machine usually for one safe operation too high steam at the end of the relaxation result. Therefore, in the circuits of the additional application becomes two-stage relaxation provided here as medium-pressure relaxation machine and low pressure relaxation machine referred.
Da bei der Austreibung auf Hochdruckniveau kein nahezu reiner Arbeitsmitteldampf erzeugt werden soll, ist es sinnvoll die Schaltung ohne Rektifikation im Hochdruckbereich auszulegen. Schaltungen des Typs I der Stammanmeldung entfallen in der Zusatzanmeldung. Es kommen zwei verschiedene Hauptvarianten zur Anwendung: In der Variante A wird die Austreibung auf Hochdruckniveau so ausgelegt, dass die Zusammensetzung des Dampfes im Gleichgewicht zur Lösung am Ende der Austreibung steht. Dies geschieht durch Parallelführung von Wärme aus der externen Wärmequelle und Lösung sowohl im HK-Hochdruckaustreiber als auch im ZK-Hochdruckaustreiber. In der Variante B wird nur im ZK-Hochdruckaustreiber eine Parallelführung, im HK-Hochdruckaustreiber eine Gegenstromführung vorgesehen, so dass der ausgetriebene Dampf aus beiden Austreibern die gleiche Zusammensetzung und Temperatur aufweist.There in the expulsion to high pressure level no nearly pure working medium vapor is to be generated, it makes sense the circuit without rectification designed in the high pressure range. Type I circuits of the parent application omitted in the additional application. There are two different main variants Application: In variant A, the expulsion is at high pressure level designed to balance the composition of the vapor to the solution at the end of the expulsion. This is done by parallel management of Heat off the external heat source and solution both in the HK high-pressure compressor and in the ZK high-pressure compressor. In variant B, only in the ZK high-pressure outlet driver is a parallel guide, in the HK high-pressure outlet driver provided a countercurrent flow, so that the expelled steam from both expellers the same Composition and temperature.
Letztgenannte Schaltung bewirkt, dass die Temperatur des Dampfes bei Eintritt in die Entspannungsmaschine niedriger liegt als die höchste Temperatur im Austreiber. In Kreislaufschaltungen mit nur einem Stoff hätte dies eine Wirkungsgradminderung zur Folge. In der genannten Literatur ist nachgewiesen, dass dies für Zweistoffgemische nicht gilt: Zwei Schaltungen führen zu annähernd gleicher Leistungsabgabe: In der ersten Schaltung – mit ihr ist die der Variante A vergleichbar – tritt im Austreiber (Desorber) der geringsten Temperaturunterschiede zwischen einer Wärmequelle und der Lösung am Eingang und am Ausgang auf. In der zweiten Schaltung – mit ihr ist die der Variante B vergleichbar – tritt hingegen der geringste Temperaturunterschied im unteren Temperaturbereich des Austreibers und ein mit merklichem Temperaturabstand am Ausgang auf; wobei allerdings ein größerer Massenumlauf eingesetzt und hierbei die Wärmequelle auf eine niedrigere Temperatur ausgenutzt werden muss. Diese Bedingung ist in den Schaltungen der Stammanmeldung für den Hauptkreislauf dadurch erfüllt, dass in den HK-Hochdruckaustreiber arme ZK-Lösung zugeführt wird. Dies entspricht einer indirekten Wärmezufuhr aus der Wärmequelle aus einem Tempe raturbereich unterhalb der minimalen Temperatur im HK-Hochdruckaustreiber. Die Variante B ist daher auch in den Schaltungen der Zusatzanmeldung sinnvoll anwendbar.The latter Circuit causes the temperature of the steam when entering in the expansion machine is lower than the highest temperature in the expeller. In recirculating circuits with only one substance, this would have an efficiency reduction result. In the cited literature is proven that this is for Two-component mixtures do not apply: Two circuits lead to approximately the same power output: In the first circuit - with her is similar to the variant A - occurs in the expeller (Desorber) the lowest temperature difference between a heat source and the solution at the entrance and at the exit. In the second circuit - with her is the variant of B comparable - occurs, however, the slightest Temperature difference in the lower temperature range of the expeller and one with noticeable temperature difference at the outlet; though a larger mass circulation used and this the heat source must be exploited to a lower temperature. This condition is in the circuits of the parent application for the main cycle thereby Fulfills, that in the HK-Hochdruckaustreiber poor ZK solution is supplied. This corresponds to one indirect heat supply the heat source from a temperature range below the minimum temperature in the HK Hochdruckaustreiber. The variant B is therefore also in the circuits the additional application makes sense.
In den Schaltungen der Zusatzanmeldung wird nach der ersten Entspannung der Nassdampf durch Abtrennung von Flüssigkeit oder durch Rektifikation wieder in einen Sattdampf verwandelt. Im letzteren Fall geschieht die Verwandlung in einem auf Mitteldruck arbeitenden Rektifikator. Im Gegenstrom zum eingeleiteten Nassdampf durchläuft den Rektifikator Lösung, die als relativ reiche Lösung in den kalten Teil des Rektifikators eingeleitet wird. Hierbei kann der Anteil des Arbeitsmittels im erzeugten Mitteldruck-Sattdampf im Vergleich zu dem Verfahrensschritt, nur die Flüssigkeit aus dem Mitteldruck-Nassdampf abzutrennen, erhöht werden. Aus der eingeleiteten Lösung wird Sattdampf ausgetrieben. Diese Austreibung kann durch Wärmezufuhr in einem mit dem Mitteldruckrektifikator verbundenen Mitteldruckaustreiber vergrößert werden. Kann die Wärmequelle ohne untere Temperaturgrenze genutzt werden, so sind Schaltungen des Typs III der Stammanmeldung – also mit einem weiteren Mitteldruckaustreiber entweder im Zusatzkreislauf oder im Hauptkreislauf – wirkungsvoll anwendbar.In the circuits of the additional application will after the first relaxation the wet steam by separation of liquid or by rectification again transformed into a saturated steam. In the latter case happens the transformation into a medium pressure rectifier. In countercurrent to the introduced wet steam passes through the rectifier solution, the as a relatively rich solution is introduced into the cold part of the rectifier. Here can the proportion of working fluid in the generated medium-pressure saturated steam compared to the process step, only the liquid be separated from the medium pressure wet steam, be increased. From the initiated solution Saturated steam is expelled. This expulsion can be due to heat in a medium pressure expeller connected to the medium pressure rectifier be enlarged. Can the heat source without lower temperature limit are used, so are circuits of the Type III of the parent application - ie with another medium pressure actuator either in the additional circuit or in the main circuit - effective applicable.
Im Vergleich zu Schaltungen mit Einsatz nahezu reinen überhitzten Arbeitsmitteldampfes wird der Fortfall von Dampfüberhitzern sich günstig auf die Baukosten auswirken. In der in der Kalina-Technik angewandten Vollverdampfung mit anschließender Separation in Sattdampf und Lösung besteht die Gefahr einer Aufkonzentration nicht verdampfungsfähiger Spurstoffe, die korrosiv wirken und die Wärmeübergangsbedingungen verschlechtern. In den beschriebenen Schaltungen werden zur Austreibung Apparate aus der Sorptionstechnik (Rieselaustreiber bzw. Plattenaustreiber auch Heat Recovery Vapor Generator) eingesetzt, bei denen diese Gefahr nicht besteht.in the Compared to circuits with use almost pure overheated Arbeitsemitteldampfes the elimination of steam superheaters is beneficial affect the construction costs. In the technique used in the Kalina technique Full evaporation with subsequent separation in saturated steam and solution there is a risk of concentration of non-vaporizable trace substances, which have a corrosive effect and the heat transfer conditions deteriorate. In the circuits described are for expulsion apparatus from the Sorptionstechnik (Rieselaustreiber or Plattenaustreiber Heat Recovery Vapor Generator) are also used Danger does not exist.
Im folgenden werden die Ausführungsformen der Erfindung an Hand von Zeichnungen erläutert. Es werden 6 Figuren beigefügt.in the Following are the embodiments the invention explained with reference to drawings. There are 6 figures attached.
Die Figuren zeigen im Einzelnen:The Figures show in detail:
Die
der Zusatzanmeldung am nächsten
kommende Beschreibung der Stammanmeldung findet sich in den
In dieser Anmeldung und in den Patentansprüchen werden für die Begriffe Hauptkreislauf das Kürzel HK, für den Begriff Zusatzkreislauf (ZK), für den Begriff Zusatzmitteldruckkreislauf (ZKM) verwendet.In This application and the claims are for the terms Main cycle the abbreviation HK, for the term additional cycle (ZK), for the term additive pressure circuit (ZKM) used.
In
der
Dem
Zusatzkreislauf wird zweimal auf Hochdruckniveau Wärme zugeführt: Einmal
im ZK-Hochdruckaustreiber
Die
Arbeitsmitteldämpfe
des Hauptkreislaufes und des Zusatzkreislaufes werden in der Entspannungsmaschine
Im
Zusatzkreislauf ist ein ZK-Mitteldruckaustreiber
Zwischen
dem ZK-Mitteldruckaustreiber
Zwischen
dem ZK-Hochdruckaustreiber
Zwischen
HK-Hochdruckaustreiber
Ohne
den ZK-Mitteldruckaustreiber
In
der
In
der
HK-
Die
reiche ZKM-Lösung
der oberen Druckstufe
Der
in den Mitteldruckrektifikator
Die
aus dem Mitteldruckrektifikator
Der
im Mitteldruckrektifikator
In
der
Die
bereits in der
Analog
zur Beschreibung in der Stammanmeldung ersetzt die Zuleitung von
ZKM-Mitteldruckdampf der oberen Druckstufe
Der
HK/ZK-Mitteldruckdampf
In
der
Eine
zweimalige Wärmezufuhr
im Hauptkreislauf ist bereits in der
Die
Abtrennung der Flüssigkeit
aus dem HK/ZK-Mitteldruck-Nassdampf
Das
Druckniveau des HK-Mitteldruckaustreibers der unteren Druckstufe
Aus
dem HK/ZK-Niederdruckabsorber
Aus
dem HK-Mitteldruckabsorber der unteren Druckstufe
In
der
Als ein Verfahrensschritt sind zwei Kreisläufe gebildet, die als weiteren Verfahrensschritt unterschiedliche Arbeitsmittelanteile aufweisen und zwar ist ein Hauptkreislauf zwischen x = 0,4 und x = 0,2 sowie zwischen den Drücken po und pu und ein Zusatzkreislauf zwischen x = 0,75 und x = 0,4 sowie zwischen den Drücken po und pm gebildet. Mit dieser Festlegung ist auch ein differierender Lösungsumlauf gegeben.When a process step, two circuits are formed, which as another Process step have different work equipment shares namely, a main circuit between x = 0.4 and x = 0.2 as well between the pressures po and pu and an additional cycle between x = 0.75 and x = 0.4 as well as between the pressures formed po and pm. With this determination is also a different one Solution circulation given.
Beiden Kreisläufen wird auf dem Druckniveau po Wärme aus einer externen Wärmequelle zugeführt, wobei sich als weiteres Verfahrensmerkmal sich ein höheres Temperaturniveau im Hauptkreislauf als im Zusatzkreislauf ergibt. Als weiteres Verfahrensmerkmal ist die Angleichung der Anteile von Sorptionsmittel und Lösungsmittel in den Hochdämpfe des Hauptkreislaufes und des Zusatzkreislaufes mit folgendem Ergebnis dargestellt: Ein Dampf wird erzeugt, der im Gleichgewicht mit der reichen HK-Lösung und der armen ZK-Lösung (beide x = 0,4) steht. Um dies zu erreichen, ist hier eine Gegenstromführung im HK-Hochdruckaustreiber und eine Parallelstromführung im ZK-Hochdruckaustreiber jeweils zwischen Lösung und Wärme aus einer externen Wärmequelle unterstellt. Das Gleichgewicht stellt ein Dampf mit ca. 95% Arbeitsmittelanteil dar.Both cycles becomes heat at the pressure level supplied from an external heat source, wherein As a further feature of the process is a higher temperature level in the main circuit as in the additional cycle results. Another feature of the process is the approximation of the proportions of sorbent and solvent in the high vapors the main circuit and the additional circuit with the following result shown: A vapor is generated, which is in equilibrium with the rich HK solution and the poor ZK solution (both x = 0.4) stands. To achieve this, here is a counterflow in the HK high-pressure compressor and a parallel flow guide in the ZK high-pressure compressor each between solution and heat from an external heat source assumed. The equilibrium provides a steam with about 95% working fluid represents.
Als weiterer Verfahrensschritt wird der Dampf beider Kreisläufe von Druckniveau po auf pm entspannt. Da es sich bei po um einen Sattdampf handelt, endet die Entspannung im Nassdampfgebiet.When Another process step is the vapor of both cycles of Pressure level po relaxed to pm. Since po is a saturated steam, the relaxation ends in the wet steam area.
Als weitere Verfahrensschritt wird der ZK-Dampf abgetrennt und dem ZK-Mitteldruckabsorber des Zusatzkreislaufes auf dem Druckniveau pm zur Absorption zugeleitet, wobei der ZK-Mitteldruckdampf von der armen ZK-Lösung auf Druckniveau pm zur Bildung der reichen ZK-Lösung aufgenommen wird.When further process step, the CC vapor is separated and the ZK medium-pressure absorber the additional circuit at the pressure level pm for absorption, wherein the ZK medium pressure steam from the poor ZK solution at pressure level pm to form the rich ZK solution is recorded.
Vom HK- Mitteldruckdampf wird der Feuchtigkeitsanteil abgetrennt, wobei der Arbeitsmittelanteil im Dampf ansteigt (ca. auf x = 0,97). Dieser HK-Mitteldruckdampf wird vom Druckniveau pm auf das Druckniveau pu entspannt. Der HK-Niederdruckdampf wird auf dem Druck niveau pu zur Absorption zugeleitet, wobei der HK-Niederdruckdampf von der armen HK-Lösung auf Druckniveau pu zur Bildung der reichen HK-Lösung aufgenommen wird. Der Verfahrensschritt, das Druckniveau der Absorption im Zusatzkreislauf höher als im Hauptkreislauf festzulegen, ermöglicht es eine annähernd gleiche oder gleiche niedrigste Temperatur sowohl im ZK-Mitteldruckabsorber als auch im HK-Niederdruckabsorber zu erreichen.from HK medium-pressure steam, the moisture content is separated, wherein the proportion of working fluid in the steam increases (approximately to x = 0.97). This HK medium pressure steam is relaxed from the pressure level pm to the pressure level pu. The HK low pressure steam is fed to the absorption level pu for absorption, wherein the HK low-pressure steam from the poor HK solution at pressure level pu to form the rich HK solution is added. Of the Process step, the pressure level of the absorption in the additional cycle higher than in the main circuit, it allows an approximately same or the same lowest temperature both in the ZK medium-pressure absorber as well as in the HK low-pressure absorber.
Der beschriebene thermodynamische Kreislauf ermöglicht eine Wärmequelle mit stetig fallender Temperatur differenziert entsprechend der unterschiedlichen Exergie zu nutzen und zwar nicht nur mittels überhitztem Hochdruckdampf – wie es in der Stammanmeldung dargestellt ist –, sondern auch mittels Hochdruck-Sattdampf.Of the described thermodynamic cycle allows a heat source with constantly falling temperature differentiated according to the different Exergy to use and not only by means of superheated high-pressure steam - as it is shown in the parent application -, but also by means of high-pressure saturated steam.
Der grundsätzliche Vorteil des Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik, zumindest für einen Teil der Wärmezufuhr eine erheblich größere Druckdifferenz bei der Entspannung des ausgetriebenen Dampfes zu nutzen, wird für den Einsatz von Sattdampf erweitert. An Hand der vorliegenden Literatur sind bei dem Zweistoffgemisch Ammoniak und Wasser besonders ertragreiche Bedingungen für die Entspannung von Sattdampf gegeben, wenn bei gegebenem Anteil des Arbeitsmittels bei fallendem Druck und fallender Temperatur die Enthalpie des Sattdampfes gleich bleibt oder nur wenig abnimmt. In den beschriebenen Schaltungen kann in jeder der beiden Entspannungsmaschinen ein solche Bereiche genutzt werden. Allerdings ist der Bereich bei niedrigen Drücken schmaler. Daher ist auch die Variante mit einer Überhitzung des Mitteldruckdampfes und Entspannung eines stark überhitzen Mitteldruckdampfes insbesondere zur Ausnutzung einer Wärmequelle mit hoher Maximaltemperatur attraktiv.Of the fundamental Advantage of the method the prior art, at least for a portion of the heat a considerably larger pressure difference to use in the relaxation of the expelled steam, is for use extended by saturated steam. On the basis of the available literature in the dual-substance mixture ammonia and water particularly profitable Conditions for the relaxation of saturated steam given, if given proportion of the working fluid at falling pressure and falling temperature the enthalpy of the saturated steam remains the same or only slightly decreases. In the circuits described can be in each of the two expansion machines such areas are used. However, the area is included low pressures narrower. Therefore, the variant with an overheating of the medium-pressure steam and relaxation of a very overheating Medium pressure steam in particular for the utilization of a heat source attractive with high maximum temperature.
Die bei der Hochdruckaustreibung dem Hochdruckdampf infolge des höheren Wasseranteils zuzuführende höhere Wärme pro erzeugter Dampfmenge kann bei Einsatz eines Mitteldruckrektifikators im Wesentlichen zur Erzeugung von Mitteldruckdampf zurückgewonnen werden.The in the high-pressure expulsion, high heat to be supplied to the high pressure steam due to the higher water content amount of steam produced can when using a Mitteldruckrektifikators in Substantially recovered for the production of medium pressure steam become.
Da
auf Hochdruckniveau keine Rektifikation erforderlich ist, kann ein
größerer Anteil
aus der Wärmequelle
im Hauptkreislauf und damit mit höherer Arbeit genutzt werden.
In gleicher Richtung wirkt sich der höhere Lösungsmittelanteil im ZK-Hochdruckdampf
aus: Der Lösungsumlauf
verringert sich. Wenn dem Mitteldruckabsorber Dampf aus einem Mitteldruckaustreiber
zugeführt
wird – wie
in den
Bei niedrigeren Maximaltemperaturen der Wärmequelle ist die Anordnung des HK-Hochdruckaustreibers in Parallelführung von Wärmequelle und reicher HK-Lösung geeigneter, bei höheren Maximaltemperaturen die Gegenstromführung geeigneter. Bei dem Zweistoffpaar Ammoniak und Wasser liegt die Scheidetemperatur bei 150 °C. Oberhalb dieser Temperatur ist ein steiler Anstieg des Wirkungsgrades der Gesamtanlage bis zu einer maximalen Wärmequellentemperatur von ca. 50 K oberhalb der Zersetzungstemperatur des Arbeitsmittels zu erreichen, indem im Hauptkreislauf die Lösungsmenge vergrößert wird.at lower maximum temperatures of the heat source is the arrangement of the HK high-pressure compressor in parallel guidance of heat source and rich HK solution suitable, at higher Maximum temperatures, the countercurrent flow suitable. In the binary pair Ammonia and water, the separation temperature is 150 ° C. Above This temperature is a steep increase in the efficiency of Overall system up to a maximum heat source temperature of approx. To achieve 50 K above the decomposition temperature of the working fluid by in the main circuit the solution amount is enlarged.
- 11
- HK-HochdruckaustreiberHK Hochdruckaustreiber
- 1a1a
- HK-Hochdruckaustreiber mit ParallelstromführungHK Hochdruckaustreiber with parallel flow guidance
- 2a2a
- MitteldruckrektifikatorMitteldruckrektifikator
- 55
- externe Wärmequelleexternal heat source
- 7a7a
- HK/ZK-NiederdruckabsorberHK / ZK-low pressure absorption
- 8a8a
- erste HK/ZK-Lösungspumpefirst HK / ZK solution pump
- 1313
- Lösungsrückführung durch AustreibenSolution recycling by cast out
- 1414
- arme HK-Lösungpoor HK solution
- 1515
- reiche HK-Lösungrich HK solution
- 015015
- verringerte Menge reicher HK-Lösungdecreased Amount of rich HK solution
- 00150015
- Hauptstrom reicher HK-Lösungmain power rich HK solution
- 1616
- HK-AbtriebssäuleHK-stripping column
- 1717
- rektifizierter HK-Arbeitsmittelhochdruckdampfrectified HK-work means high pressure steam
- 017017
- rektifizierter Arbeitsmittelhoch-druckdampf beider Kreisläuferectified Working medium high-pressure steam of both circuits
- 1818
- HK-NiederdruckdampfHK low pressure steam
- 018018
- Niederdruckdampf beider Kreisläufe oberenLow pressure steam both circuits top
- 19a19a
- HK-Lösungswärmetauscher des TemperaturbereichsHK-solution heat exchanger the temperature range
- 2020
- arme ZK-Lösungpoor ZK solution
- 20a20a
- reiche HK-Lösung der unteren Druckstuferich HK solution the lower pressure level
- 20b20b
- reiche ZKM-Lösung der unteren Druckstuferich ZKM solution the lower pressure level
- 20c20c
- reiche ZKM-Lösung der oberen Druckstuferich ZKM solution the upper pressure level
- 20d20d
- reiche HK/ZK-Lösung der unteren Druckstuferich HK / ZK solution the lower pressure level
- 2222
- ZK-MitteldruckabsorberZK-medium pressure absorber
- 2323
- erste ZK-Lösungspumpefirst ZK-solution pump
- 2424
- reiche ZK-Lösungrich ZK solution
- 2626
- erste ZK-Abtriebssäulefirst ZK-stripping column
- 2727
- zweite ZK-Abtriebssäulesecond ZK-stripping column
- 028028
- überhitzte Arbeitsmitteldampfoverheated Working medium vapor
- 3030
- DampfüberhitzerSteam superheater
- 30a30a
- MitteldruckdampfüberhitzerMedium pressure steam superheater
- 3131
- Entspannungsmaschineexpansion machine
- 31a31a
- MitteldruckentspannungsmaschineMedium pressure expansion machine
- 31b31b
- NiederdruckentspannungsmaschineLow-pressure expansion machine
- 3232
- Generatorgenerator
- 3333
- FlüssigkeitskühlerChillers
- 3939
- ZK-HochdruckaustreiberZK-Hochdruckaustreiber
- 39a39a
- ZK-Hochdruckaustreiber mit ParallelstromführungZK-Hochdruckaustreiber with parallel flow guidance
- 4242
- Lösungsrückführung durch HK-AbsorberSolution recycling by HK absorber
- 4343
- Lösungsrückführung durch ZK-Absorber der unteren DruckstufeSolution recycling by ZK absorber of the lower pressure stage
- 4444
- zweiter Teilstrom reicher ZK-Lösungsecond Partial stream rich ZK solution
- 5151
- zweite ZK-Lösungspumpesecond ZK-solution pump
- 51a51a
- zweite HK/ZK-Lösungspumpesecond HK / ZK solution pump
- 51b51b
- erste ZK/ZKM-Lösungspumpefirst ZK / ZKM solution pump
- 51c51c
- zweite ZK/ZKM-Lösungspumpesecond ZK / ZKM solution pump
- 51d51d
- HK/ZK/ZKM-LösungspumpeHK / ZK / ZKM solution pump
- 5252
- VentilValve
- 5353
- erster Teilstrom der reichen ZK-Lösungfirst Partial stream of the rich CC solution
- 5959
- zweiten ZK-Mitteldruckabsorber der unteren Druckstufesecond ZK medium-pressure absorber of the lower pressure stage
- 59a59a
- HK/ZK-Mitteldruckabsorber der unteren DruckstufeHK / ZK medium pressure absorber the lower pressure level
- 59b59b
- ZKM-Mitteldruckabsorber der unteren DruckstufeZKM medium pressure absorber the lower pressure level
- 6060
- dritte ZK-Lösungspumpethird ZK-solution pump
- 6161
- angereicherte ZK-Lösungenriched ZK solution
- 6262
- HK-ArbeitsmittelhochdruckdampfHK-work means high pressure steam
- 6363
- ZK-Mitteldruckdampf der unteren DruckstufeZK-medium pressure steam the lower pressure level
- 6464
- KälteträgerBrine
- 6565
- HK/ZK-Lösungswärmetauscher des mittleren TemperaturbereichsHK / ZK solution heat exchanger the middle temperature range
- 6666
- HK/ZK-Lösungswärmetauscher des unteren TemperaturbereichsHK / ZK-solution heat exchanger of the lower temperature range
- 6767
- VentilValve
- 6868
- dritte ZK-Drosselthird DC reactor
- 6969
- reiche ZK-Lösung des Mittel/Niederdruck-Zusatzkreislaufesrich ZK solution of the medium / low pressure auxiliary circuit
- 7070
- ZK-MitteldruckaustreiberZK-Mitteldruckaustreiber
- 70a70a
- HK-Mitteldruckaustreiber der unteren DruckstufeHK Mitteldruckaustreiber the lower pressure level
- 70b70b
- ZKM-Mitteldruckaustreiber der unteren DruckstufeZKM Mitteldruckaustreiber the lower pressure level
- 70c70c
- ZKM Mitteldruckaustreiber der oberen DruckstufeZKM Medium pressure actuator of the upper pressure stage
- 7171
- ZK-MitteldruckdampfZK-medium pressure steam
- 71a71a
- HK-Mitteldruckdampf der unteren DruckstufeHK-medium pressure steam the lower pressure level
- 71b71b
- ZKM-Mitteldruckdampf der unteren DruckstufeZKM medium pressure steam the lower pressure level
- 7272
- dritte HK-Drosselthird HK-throttle
- 7373
- arme ZK-Lösungpoor ZK solution
- 73a73a
- ärmste HK-Lösung der unteren Druckstufepoorest HK solution the lower pressure level
- 73b73b
- arme ZKM-Lösung der unteren Druckstufepoor ZKM solution the lower pressure level
- 73c73c
- HK/ZK/ZKM-Lösung der oberen DruckstufeHK / ZK / ZKM solution of upper pressure level
- 73d73d
- HK/ZK-Lösung der oberen DruckstufeHK / ZK solution of upper pressure level
- 7474
- erste HK/ZK-Drosselfirst HK / DC reactor
- 74a74a
- HK/ZKM-DrosselHK / ZKM throttle
- 8989
- Hauptstrom von Wärme aus der externen Wärmequellemain power of heat from the external heat source
- 9292
- Teilstrom von Wärme aus der externen Wärmequellepartial flow of heat from the external heat source
- 96a96a
- zweite HK-Lösungspumpesecond HK-solution pump
- 9797
- Teilstrom angereicherter ZK-Lösungpartial flow enriched ZK solution
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- vierte HK-Drosselfourth HK-throttle
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- zweite HK/ZK-Drosselsecond HK / DC reactor
- 126126
- ZKM-DrosselZKM throttle
- 130130
- vierte ZK-Abtriebssäulefourth ZK-stripping column
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- Separatorseparator
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- HK/ZK-Mitteldruck-NassdampfHK / ZK medium pressure wet steam
- 140140
- ZKM-LösungspumpeZKM solution pump
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- HK/ZK-MitteldruckdampfHK / ZK medium pressure steam
- 143143
- HK-MitteldruckdampfHK-medium pressure steam
- 143a143a
- HK/ZK-MitteldruckdampfHK / ZK medium pressure steam
- 144144
- VentilValve
- 146146
- VentilValve
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- HK-NiederduckdampfHK Low pressure steam
- 148148
- Hauptstrom angereicherte HK/ZK-Lösungmain power enriched HK / ZK solution
- 149149
- VentilValve
- 150150
- vierte HK/ZKM-Drosselfourth HK / ZKM throttle
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- Reststrom angereicherter HK/ZK-LösungLeakage current Enriched HK / ZK solution
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