DE102010044643A1

DE102010044643A1 - Wärmeaustauscher in dampfförmigen Abgasen von Energieerzeugern

Info

Publication number: DE102010044643A1
Application number: DE102010044643A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2012-03-08

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher zur Wärmeableitung aus dampfhaltigen Abgasen von Energieerzeugern. Um diese Wärmeableitung mit Wärmeaustauschern von Energieerzeugern, die zur Energieversorgung für Arbeitsverfahren z. B. von Nass- und Trocknungsprozessen durch Verbrennen fossiler Wärmeträger im industriellen Gewerbe betrieben werden, angebunden zur weiteren Wärmeentnahme aus den Abgasen, zu erreichen, ist eine Rohrleitung für dampfhaltige Trocknerabluft zu dem Energieerzeuger vorgesehen. Hierdurch wird die Wärmeableitung verbessert.

Description

Die Erfindung betrifft Wärmeaustauscher in dampfhaltigen Abgasen von Energieerzeugern, welche zur Energieversorgung von Arbeitsverfahren z. B. von Nass- und Trocknungsprozessen und durch Verbrennen fossiler Wärmeträger im industriellen Gewerbe betrieben werden, nach Merkmalen des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Von handelsüblichen Wärmeaustauschern, die in thermischen Prozessen mit lufttechnischen Anlagen des industriellen Gewerbes, die zur Behandlung und Herstellung von Trockengut in einem Nass- und Trockenprozess sowie in Abgasen von Energieerzeugern eingebunden sind, ist bekannt, dass bei der Wärmeableitung über die Austauschflächen Kondensation eintreten kann und mit zunehmender Kondensation die Einsparung von Energie gesteigert wird.
Weiter ist von handelsüblichen Wärme- und Dampferzeugern, die im industriellen Gewerbe für die Wärmeversorgung von Nass- und Trocknungsprozessen z. B. bei Papier, bei Gips- und Bauplatten, bei Zucker und Rübenschnitzeln, bei der Herstellung von Grundchemikalien, Nahrungs- und Futtermittel, wie Rösti, Kartoffelpüree, Erbsen, Bohnen, Tomaten, Milch und Proteinträgern und Sojaprodukten sowie bei der Textilherstellung und Wäschereien für Textilien installiert sind, bekannt, dass neben eines Wärmerückgewinnes aus der feuchten Trocknerabluft, die in den Rauchgasen der Wärmeerzeugung verbliebene Restwärme zurückgewonnen wird, um Energie durch Kondensation von dampfhaltigen Medien einzusparen. So ist bei bestimmten Trocknungsprozessen eine stärkere Aktivität für das Energiesparen zu beobachten, weil die CO₂ Zuteilungen für den Anlagenbetrieb in den nächsten Jahren, ab 2013 gekürzt werden und weil die Herstellkosten bei einem Zukauf von CO₂ Zertifikaten ansteigen.
Die Erfindung befasst sich mit der Einbindung und der Ausführung von Austauschern zur Abtrennung von Kondensat aus den dampfhaltigen Medien, die bei der Beheizung und der Verdampfung von Feuchte im industriellen Gewerbe entstehen. Eine weitere Zielsetzung besteht darin, dass kondensierter Dampf als Kondensat sowie die Kondensationswärme in den Betrieben genutzt werden und die Nutzung von Abwärme aus bestehenden Trenn- und Trocknungsanlagen und für neue Anlagen des industriellen Gewerbes möglich wird.
Von einer Druckschrift des Bayerischen Landesamtes für Umweltschutz unter „Klimaschutz durch effiziente Energieverwertung in der Papierindustrie – Nutzung von Niedertemperaturwärme” ist in einem Leitfaden eine Wärmepumpe beschrieben, mit welcher Wärme niedriger Temperatur in Wärme höherer Temperatur umgewandelt wird. Nach diesem Leitfaden ist vorgesehen, dass von den Abwärmeströmen die niedrige Temperatur bei höheren Temperaturen von dem Kondensator (Verflüssiger) der Wärmepumpe abgeleitet wird. Diese Nutzung von Niedertemperaturwärme im industriellen Gewerbe am Beispiel der Papierherstellung ist mit dem Nachteil in der Prozessführung verbunden, dass die Wärmepumpe am Ende der Prozesse in den Abwasser- oder Abgasströmen installiert ist.
Nachteil sind hohe Kosten und hoher apparativer Aufwand. Weiterer Nachteil, die schwierige Verwendung der Nutzwärme aus Niedertemperaturwärme.
Ein weiterer Nachteil besteht in der Energieverwertung an sich. Nachteil ist, dass die Verwertung auf das Prozessende nämlich nach der Nutzung der Wärme in dem jeweiligen industriellen Gewerbe ausgerichtet ist. Es ist nämlich so, dass in einem Wärmeerzeuger und Dampfkessel die Abwärmen in den Rauchgasen aus Verbrennung fossiler Wärmeträger konstante und höhere Wärmegehalte mit Taupunkten im Bereich von 60°C erreichen.
Ein weiterer Nachteil besteht in der Art der Wärmeübertragung über indirekten Wärmeaustausch auf Basis von einem treibenden Temperaturgefälle von 5°C.
Nachteil sind eine geringe Belastung der Austauschflächen und hohe Materialkosten; Weiterer Nachteil ist, das Fehlen der Gewinnung von Kondensat und der Nachteil der Wärmeentnahme aus dem Kondensat.
Nachteil ist, dass die Wärmepumpen zur Nutzung von Niedertemperaturwärmen vorgesehen sind sowie der hohe Energieverbrauch für den Kompressor. Weiterer Nachteil ist fehlende Nachhaltigkeit.
Von dem Branchenleitfaden für die Papierindustrie, Seite 67, – , Ausgabe 2008 ist ein Wärmerückgewinnungssystem bekannt geworden, über welches die Wärme von Trockner-Abluft über mehrere Wärmeaustauscher zur Aufheizung von Luft, von Sieb- und Heizwasser abgeleitet wird. Ein weiteres Wärmerückgewinnungssystem für die Papierindustrie über eine Abwärmenutzung aus Rauchgasen ist aus der – bekannt geworden, bei welcher aus den Rauchgasen die Wärme zur Vorwärmung von Kondensat aus der Produktion und Zusatzwasser bis zum Erreichen von 75°C abgeleitet wird.
Ein Nachteil besteht in der Vielzahl der Wärmeaustauscher mit 3 in der Abluft und 2 Wärmeaustauschern in den Rauchgasen zur Ableitung der Wärme. Nachteil ist der kleine Wärmeumsatz des einzelnen Wärmeaustauscher und hohe Kosten für die Herstellung und den Betreib der Wärmeaustauscher, wenn die betrieblich nutzbare Abwärme auf 5 Wärmeaustauscher aufgeteilt wird.
Ein weiterer Nachteil ist mit den Wärmeaustauschern in den Rauchgasen nach – verbunden; Nachteil ist, dass der Taupunkt der Rauchgase mit 75°C nicht erreicht wird und dass die Kondensationswärme von Dampf nicht zurückgewonnen wird.
Nachteil ist die schlechte Effizienz der Wärmerückgewinnung aus Rauchgasen. Weiterer Nachteil, dass der Abstand zum Taupunkt bei dem Wert von 75°C noch immer 15°C beträgt.
Es ist nämlich so, dass bei einer stöchiometrischen Verbrennung von Erdgas, CH4 durch den Umsatz von Sauerstoff nach der Gleichung CH4 + O2 >> CO2 + 2 H2O; in den Rauchgasen 0,141 kg H2O pro kg trockenes Rauchgas gebildet werden. Dies ergibt „bekanntermaßen” bezogen auf Luft einen Taupunkt von < 60°C.
Nachteil ist, obere Heizwerte der Brennstoffe bleiben ungenutzt.
Ausgehend von der Darstellung Seite 69 und dem als erstes in der Abluft angeordneten Wärmeaustauscher ist die Wärmerückgewinnung aus Abluft mit dem Nachteil verbunden, dass für die Stoffpaarung Luft/Luft ein Wärmeaustauscher vorgesehen ist.
Nachteil ist der schlechte Wärmetransport über die Austauschflächen des Wärmeaustauschers, der durch eine tiefe Kennzahl α mit ca. 19 kcal/m² h °C für bewegte Gase beschrieben ist. Es ist nämlich so, dass sich der Kennwert für den Wärmedurchgang κ aus den 2 Übergangswerten α und einer weiteren Grüße, welche die Materialdicke s und die Leitfähigkeit λ berücksichtigt, zusammensetzt. Gemäß den thermodynamischen Funktionen gelten folgende Grundgleichungen:

– Für die Wärmedurchgangszahl „κ”: κ = 1:(1/α + s/λ + 1/α)(kcal/m² h °C); (1)
– Für den Wärmeaustausch Q_qwbzw. bei 1 m²-Auftaschfläche: Q_w = κ × Fläche (m²) × mittlere Temperatur Θ_m; kcal/m² (2)

Nachteil ist der tiefe Wert für die Wärmedurchgangszahl k = 9,459 kcal/m² h °C, gemäß Gleichung (1) mit den Materialkennzahlen λ = 20 und s = 0,001 m.
Nachteil ist eine schlechte Funktion des Wärmeaustausch in dem Austauscher für die Stoffpaarung Luft/Luft, der proportional zu dem Wert k nach der Gleichung (2) verläuft.
Nachteil ist die geringe Wärmestromdichte mit 0,22 kW pro m²-Austauschfläche des Wärmeaustauschers in der Abluft, die sich bei dem Ansatz einer mittleren Temperatur von 20°C aus obiger Gleichung (2) errechnet. Weiterer Nachteil ist eine hoher Materialbedarf und hohe Materialkosten des Wärmeaustauschers.
Es ist nämlich so, dass die Effizienz der Abwärmenutzung in Bezug auf die Energie, die Einsparungen an Kosten und Material und den Umweltschutz von der Wärmestromdichte abhängt und zu dieser proportional ist.
Nachteil ist, dass mit dem Ansatz einer mittleren Temperaturdifferenz, gemäß dem vorstehenden Bayerischen Leitfaden, von 5 K und Gl. (2) eine Wärmestromdichte Qw = 9,459 × 1 × 5 = 47,29 kcal/m² h oder 0,055 kW pro m² installiert ist.
Nachteil der Wärmestromdichte von 0,055 kW/m² bei den Kosten von 0,04 EUR/kWh und 140 EUR/m² Austauschfläche ist eine Amortisationszeit der Flächen von (140/0,055 × 0,04) > 63 600 Betriebsstunden. Es werden nämlich nur 0,055 × 0,04 = 0,0022 EUR pro Stunde und m² Austauschfläche eingespart.
Ein weiterer Nachteil für dampfhaltige Abluft besteht darin, dass ein Stoffaustausch dampf-flüssig nicht stattfindet und die dampfförmigen Energieanteile der Abluft im Gleichstrom durch den Wärmeaustauscher geführt werden.
Ein weiterer Nachteil besteht in der Wahl der Stoffpaarung dampfhaltige Luft und kalte Luft bei der Wärmeausnutzung. Es ist nämlich so, dass im Taupunkt von 50°C die Luft auf der heißen Seite das fünf-fache an Wärme zuführt als über die kalte Luft bei 50°C aufgenommen werden kann.
Nachteil ist, dass die Wärme zu über 80% in der Abluft verbleibt und von der Zuluft wegen geringer Wärmekapazität, nämlich nur 20%, nicht aufgenommen werden kann.
Weiterer Nachteil ist, dass die in dem Dampf enthaltene Energie in Form der Verdrängungsarbeit, mit Druck p × Volumenänderung dV also (p × dV), die bei der Verdampfung als Verdrängungsarbeit des Dampfes zugeführt wurde, nicht genutzt wird.
Nachteil ist, dass diese thermodynamischen Effekte bei Kondensation, gleichzeitigem Zusammenbrechen von Volumen und Nachführen von frischem Volumen nicht zur Anwendung kommen.
Nachteil ist, dass der Abluftstrom für eine Wärmeausnutzung zu groß ist und der Wärmeaustauscher bezogen auf die heiße Seite zu groß gebaut ist.
Nachteil ist, die zur Verdampfung des Wassers aufgewendete Wärme nicht zurückgewonnen wird.
Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus dem nächsten Wärmeaustauscher für Siebwasser von einem Siebwasservorlagebehälter, das indirekt von 50°C um 3°C auf 53°C erwärmt wird.
Nachteil ist das Verhältnis der Stoffpaarungen: bei einer Kondensation von 10% des verdampften Wassers oder 2 t Dampf wird stündlich bei 60°C eine Wärme von Qw = 2 × 1000 × 563,3 (kcal/kg) = 1 126 600 kcal als Wärme freigesetzt. Nachteil ist die Menge von 375,5 m³/h an Wasser auf der kalten Seite des Wärmeaustauschers.
Nachteil sind große Zuführleitungen und hoher Materialaufwand für das Handling des großen Abluftvolumens und die Zufuhr des Kühlmediums – H₂O.
Weiterer Nachteil sind hohe Kosten und ein hoher Verbrauch für die Antriebe der gasförmigen und flüssigen Volumenströme.
Nachteil ist, dass die Wärmeaustauscher doppelt in der Abluft und den Rauchgasen installiert sind.
Nachteil ist, auch bei der Kühlung von Rauchgasen, die geringe Wärmestromdichte der Übertragungsflächen mit 0,328 kW pro m2 Austauschfläche für die Stoffpaarung: dampfhaltige Abluft/Wasser im Wärmetauscher – bei den Kennwerten: α 2000/19 für Wasser bzw. Luft und für Θm 15°C.
Nach Gleichung (1) lautet κ = 18,8 kcal/m² h °C und
Gleichung (2) ergibt qw = 1 × 18,8 × 15/860 (kWh/kcal) = 0,328 kW/m².
Weiterer Nachteil für die Taupunktbildung ist, dass mögliches Kondensat mit der Abluft oder mit Rauchgasen von den Austauschflächen abgeführt wird.
Eine weiterer Nachteil der Wärmerückgewinnungssysteme, gemäß dem Branchenleitfaden für die Papierindustrie besteht zusätzlich zu der Dimensionierung der Stoffpaarungen und dem seriellen Einbau der Wärmeaustauscher darin, dass eine Rückgewinnung von Kondensat als Betriebsmittel und die Gewinnung der in dem Kondensat enthaltenen Wärme fehlen.
Nachteil ist eine mit Kondensat verschmutzte Abluft, Probleme mit der Freisetzung der Abluft und des Fehlen des Rückgewinns von Wasser, H₂O.
Nachteil ist die Erzeugung und das Freisetzen von lungengängigem Feinstaub mit den gekühlten Medien.
Nachteil ist die Addition der Strömungsverluste zu einem hohen Gesamtdruck und ein hoher Energiebedarf für den Ventilator für Abluft.
Von der Trocknung in Wäschereien ist in der Druckschrift WO 2008/113430 ein Verfahren zur Rückgewinnung von Wärme, bei welchem die Kondensationsenergie und die Energie im Kondensat teilweise zurückgewonnen werden, bekannt, um eine in Rohren geführte Flüssigkeit in einem Wärmetauscher im Gegenstrom zu der in den Wärmetauscher geführten Abwärme zu erwärmen, um die Flüssigkeit als Wärmeträger zur Beheizung im Nassprozess der Waschmaschine zu verwenden. Dieses Verfahren zur Rückgewinnung von Wärme ist mit dem Nachteil verbunden, dass die Energie im Kondensat teilweise zurückgewonnen wird.
Nachteil ist, dass dem Kondensat die Wärme entzogen wird und kaltes Kondensat entsteht.
Nachteil ist der schlechte Wärmeaustausch des Wärmeaustauschers. Es ist nämlich so, dass bei der Gewinnung von einem heißen Kondensat zusätzlich die Kondensationswärme zur Aufheizung von Kondensat als Abwärme aus der Trocknung zurückgewonnen wird; Weiterer Nachteil, die schlechte Übertragungsleistung pro Austauschfläche, durch die geringe Temperaturdifferenz von dem gekühlten Kondensat und zu der in den Rohren geführten Flüssigkeit.
Nachteil sind hoher Aufwand und Kosten für das Handling einer in den Rohren geführten Flüssigkeit.
Ein weiterer Nachteil ist durch die Prozessführung gegeben, dass wenig Kondensat anfällt, da trockene Rauchgase und trockene Luft von Takttrocknern in dem Wärmeaustauscher behandelt werden.
Ein Nachteil besteht in der Zuordnung der Volumenströme am Wärmetauschereintritt in der Weise, dass die Abluft von Trocknern, auch eines Takttrockners, parallel zu Verbrennungsgasen behandelt wird. Nachteil ist die parallele Behandlung der dampfhaltigen Medien, dass Dampf jeweils nur zum Teil kondensierbar ist, und bei Betriebsunterbrüchen der Trocknung wegen fehlender Dampfzufuhr der Taupunkt in den Verbrennungsgasen abnimmt.
Nachteil ist, dass bei Betriebsunterbrüchen und in der Aufheizphase dampfhaltige Rauchgase in einem Dampferzeuger entstehen, aber in der Trocknerabluft ist noch kein Dampf enthalten.
Nachteil sind geringe Betriebsstunden von Trockner-Abluft-Wärmeaustauscher und eine hohe Kostenbelastung für die Investition und eine geringe Verwendung für eine kalte Wärmeaustauscherflüssigkeit.
Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dem aufgezeigten Stand der Technik des Wärme- und Stoffaustausches im Rahmen einer Abwärmenutzung aus Abluft von Trenn- und Trocknungseinrichtungen des industriellen Gewerbes und der Bauart der Wärmeaustauscher und deren Anordnung in thermischen Anlagen mit Luft in Verbindung mit dem Betrieb eines Energieerzeugers für industrielle Herstellungsverfahren, weitergehende Maßnahmen vorzuschlagen, die bessere Nutzung der Wärmeinhalte von Abluft und Verbrennungsabluft, und eine bessere Nutzung und Verwertung der dampfhaltigen Abwärmen ermöglichen. Weitere Aufgabe ist es, für die Nutzung von dampfhaltiger Abwärme einen besseren Wärme- und Stoffaustausch von den dampfhaltigen Medien vorzuschlagen, die eine höhere Wärmeableitung aus dampfhaltigen Abgasen und eine bessere Nutzung der Abwärmen in den Herstellungsverfahren ermöglichen, um eine Entlastung der Umwelt, eine Einsparung an CO₂, geringere Herstellungskosten durch Einsparung in Verbindung mit einer sparsamen Prozessführung zu ermöglichen und diese Einsparungen zur Verwendung im industriellen Gewerbe bei dem gemischten Betrieb von Energieerzeugern und Wärmeverbrauchern auch im Rahmen einer Planung aufzuzeigen.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem Stand der Technik bei dem Betrieb von Trenn- und Trocknungsanlagen des industriellen Gewerbes und bei Wärmeaustauschern zur Wärmeableitung aus dampfhaltigen Abgasen, Rauchgasen von Energieerzeugern, durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und durch Merkmale der Verfahrens nach Anspruch 9 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungen der Erfindung sind durch die, in den Unteransprüchen 2 bis 8 und 10 genannten Maßnahmen, möglich.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist demgemäß, dass bei Wärmeaustauschern in dampfhaltigen Abgasen von Energieerzeugern, welche in gewerblichen Betrieben zur Energieversorgung von Arbeitsverfahren z. B. von Naß- und Trocknungsprozessen und durch Verbrennen fossiler Wärmeträger betrieben werden, eine Rohrleitung für dampfhaltige Trocknerabluft zu dem Energieerzeuger und insbesondere eine Rohrleitung zur Aufgabe von Trocknerabluft in die Verbrennung vorgesehen ist.
Es ist nämlich so, dass über die Rohrleitung eine erwärmte Abluft als Verbrennungsluft in dem Energieerzeuger zugeführt wird und dass durch die Verbrennung mit einem fossilen Wärmeträger durch die Bildung von H₂O aus Kohlenwasserstoffen C_mH_n oder CH₄ der Dampfgehalt in den Rauchgasen erhöht wird. Entsprechend wird erfindungsgemäß über die Rohrleitung die dampfhaltige Trocknerabluft in den Energieerzeuger aufgegeben und durch diese Rohrleitung wird eine Verknüpfung von thermischen Anlagen innerhalb des industriellen Gewerbes realisiert, die im Zusammenhang mit einer neuen Prozessführung eine weitere Entlastung der Umwelt bewirkt und auf Nachhaltigkeit basiert.
Vorteil ist, dass die Umwelt um das in der Rohrleitung geführte Volumen entlastet wird. Weiterer Vorteil der Prozessführung ist, dass dieses gasförmige Volumen als Sauerstoffträger O₂ für die Wärmeerzeugung und als Energieträger durch dampfförmiges Wasser H₂O in dem Wärmeaustauscher genutzt wird.
Vorteil der Prozessführung ist eine mehrfache Verwendung der Trocknerabluft, als Vorwärmung von Verbrennungsluft, als Sauerstoffträger, als Transportmedium für Verbrennungswärme und als Abwärme in dem Wärmeaustauscher zur Realisierung von Brennwerttechnik.
Dementsprechend zeichnen sich Wärmeaustauscher in dampfhaltigen Abgasen von Energieerzeugern, welche in gewerblichen Betrieben zur Energieversorgung von Arbeitsverfahren z. B. von Naß- und Trocknungsprozessen und durch Verbrennen fossiler Wärmeträger betrieben werden, angebunden zur weiteren Wärmeentnahme aus den Abgasen, dadurch aus, dass eine Rohrleitung für dampfhaltige Trocknerabluft zu dem Energieerzeuger und die Rohrleitung zur Aufgabe von Trocknerabluft in die Verbrennung vorgesehen ist.
Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass eine Rohrleitung für ein bestimmtes Transportvolumen von dampfhaltiger Abluft in die dem Wärmeaustauscher vorgeschaltete Verbrennung vorgesehen ist und bestimmte Sauerstoffmenge zur Verbrennungsführung mit der Trocknerabluft kontrollierbar zugeführt wird.
Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass eine Entnahmeleitung für ein bestimmtes Transportvolumen von dampfhaltiger Abluft zu dem jeweiligen Wärmeaustauscher vorgesehen ist und bestimmte Wärme von dem Transportvolumen entnommen wird.
Vorteil ist, die Rohrleitung ist nur so groß und transportiert nur so viel Volumen an dampfhaltiger Abluft, wie in dem Energieerzeuger mit fossilen Wärmeträgern umsetzbar ist. Vorteil ist die hohe Effizienz der Maßnahme des Merkmales nach Anspruch 1.
Ein weiterer Vorteil besteht in einer Reduzierung der Abluftvolumen entsprechend dem Volumen der dampfhaltigen Trocknerabluft.
Weiterer Vorteil ist eine höhere Dampfaufgabe und mehr Dampfkondensation in den Wärmeaustauscher. Vorteil sind die Erhöhung des Taupunktes in den dampfhaltigen Abgasen, höhere Temperaturen und die Verbesserung der Auskondensation von Dampf unter vorstehenden vorteilhaften Bedingungen.
Weiterer Vorteil ist eine bessere Effizienz des Wärmeaustausches in dem Wärmeaustauscher und bessere Wärmeübergangszahlen bei kondensierendem Dampf.
Vorteil ist weiter, dass besserer Ausgangsbedingungen für eine Rückgewinnung von Wärme und für die Erzeugung eines Wärmeträgers gegeben sind.
Vorteil ist, mindestens eine Halbierung der Anzahl an Wärmeaustauschern und weniger Kosten insbesondere bei einer Nachrüstung.
Vorteile sind, die Einsparung an Apparatekosten und die Einsparungen an Betriebskosten für elektrische Energie und Antrieb von Ventilatoren zum Transport der Volumen an dampfhaltigen Abgasen.
Vorteil ist die Einfachheit in Form von einer Rohrleitung als Abluftinstallation, insbesondere für die Aufgabe von Trocknerabluft in die Verbrennung.
Vorteil ist Einsparung an Platzbedarf und Installationskosten und bei den Gebäudekosten.
Vorteil ist die Nachhaltigkeit der Erfindung, dass über die Rohrleitung gerade das Volumen an Abluft mit dem Sauerstoffanteil O₂ zur Durchführung der Verbrennung zugeführt wird.
Weiterer Vorteil ist die Einsparung an Energie in dem Energieerzeuger, weil eine Abluft anstelle von kalter Zuluft zugeführt wird. Vorteil ist eine Einsparung entsprechend einer Verbrennungsluft-Vorwärmung auf die Temperatur der Abluft.
Vorteil ist weiter, dass durch in der Feuerung frei werdende Heat of Formation, also die Bildungswärme von H₂O bei Erdgas, CH₄ die H₂O Konzentration in den Abgasen zunimmt. Vorteil ist die Erhöhung des Taupunktes in dampfhaltigen Abgasen durch die Verbrennung.
Vorteil ist eine Zunahme des Partialdrucks von H₂O in den Abgasen und neues Wärmepumpensystem gemäß der Erfindung, welches höhere (Partial-)Drücke durch die Rohrleitung nach Anspruch 1 in dampfhaltigen Abgasen erzeugt.
Weitere Vorteile sind geringe Druckverluste und Einsparung an el. Energie für Antriebe des Wärmepumpensystems. Es reicht nämlich aus, dass eine Rohrleitung für dampfhaltige Trocknerabluft zu dem Energieerzeuger vorgesehen ist.
Vorteil ist, dass typische Antriebsleistung eingespart wird und die Erhöhung der Partialdrücke durch die Bildungswärme von H₂O in Form der Verdrängungsarbeit p × ΔV von neuem Wasserdampf entsteht. Weiterer Vorteil ist, dass diese mechanische Energieform (p × ΔV) in dem Wärmeaustauscher durch Kondensation von Dampf als Wärme zurückgewonnen wird.
Weitere Vorteile sind, die über die Feuerungsführung geregelte Dampfbildung bei der Heat of Formation für H₂O, eine Nutzung der Wärmeinhalte der Abluft als Wärmegewinn und eine hohe Auslastung des Wärmeaustauschers ab dem Betrieb der Wärmeerzeugung.
Ein Vorteil ergibt sich aus der Nachhaltigkeit des Wärmepumpensystems; es wird nämlich Nutzwärme erzeugt und gleichzeitig wird Abwärme als Kondensat bei höheren Temperaturen nutzbar.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass eine Rohrleitung für die Aufgabe von Trocknerabluft in die Verbrennung vorgesehen ist. Vorteil besteht darin, dass die Trocknerabluft mehrfach genutzt wird,

(1) in der konvektiven Trocknung zur Aufnahmen von Wasserdampf,
(2) anschließend in dem Energieerzeuger als Sauerstoff- und Wärmeträger und
(3) nach einem Dampferzeuger zur Realisierung eines besseren „oberen Heizwertes” mittels einer Dampfkondensation.

Vorteil ist die Entlastung der Umwelt von Trocknerabluft entsprechend der Größe des Rauchgasvolumens; weiterer Vorteil, dass überschüssige Trocknerabluft unbehandelt und ohne weitere Kosten abgeleitet wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass ein Austauscher mit direktem Stoffaustausch – gas/flüssig – an einem in dem Austauscher befindlichen Kondensat vorgesehen ist. Vorteilhaft ist ein direkter Austausch an einem in dem Austauscher enthaltenden Kondensat vorgesehen.
Vorteil sind die hohen Austauschraten gas/flüssig. Es ist nämlich so, dass für den direkten Austausch von Dampf beim Auftreffen auf eine kalte Flüssigkeit (Kondensat) ein hoher Wärmeübergang durch einen Koeffizienten von α = 65 000 kcal/m2 h °C von Grigull, Springerverlag 1961 angegeben wird.
Vorteil ist eine Erhöhung des Wärme- und Stoffaustausches um den Faktor 7 000 (65 000/9).
Vorteile sind bessere Effizienz, höhere Wärmenutzung und geringere Kosten der Austauscher.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Wärmeübertragung und der Stoffaustausch über die Temperatur des Kondensates kontrollierbar sind.
Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass ein Kreislauf für Kondensat mit einem Wärmeaustauscher zur Entnahme der Wärme vorgesehen ist. Vorteilhaft kann die Wärme aus den Rauchgasen in dem Kreislauf über den Wärmeaustauscher in den Produktionsprozess abgeleitet werden.
Vorteil ist, dass über einen Kondensatkreislauf bei der Papierherstellung ein flüssiger Wärmeträger einen bestimmten Bereich z. B. von 70°C bis 40°C in bestimmter Menge an Kondensat verfügbar ist.
Vorteil ist, dass über den Kreislauf für Kondensat soviel Wärme an einen kälteren Verbraucher transportiert wird, wie dieser abnehmen kann. Vorteil ist die hohe Effizienz und die sichere Abnahme der Wärme.
Weiterer Vorteil die Einsparung an Kosten und die Kosten Einsparung für sogenannte Energiespeicher.
Weiterer Vorteil ist die Einsparung an Energie, durch eine Erwärmung von Prozesswaser und eine Aufheizung von Zuluft der Trockner über einen Kreislauf für Kondensat.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass mehrere Austauscher in dem Kreislauf vorgesehen sind. Vorteilhaft wird das Kondensat über mehrere Austauscher in Serie geschaltet geführt. Vorteil ist, dass die dampfhaltigen Abgase jeweils in den Bereich der Temperatur des Kondensates gekühlt werden.
Vorteil ist die höhere Wärmeableitung in Austauschern mit kälterem Kondensat. Weiterer Vorteil ist eine Prozessoptimierung durch eine weitere Abkühlung von einzelnen dampfhaltigen Abgasen. Vorteil ist eine höhere Wärmeableitung bei einer weiteren Abkühlung von dampfhaltigen Abgasen.
Vorteil ist eine bessere Wärmeausnützung und eine erhöhte Effizienz in einem Wärmepumpensystem, dadurch dass mehr Dampf, H₂O kondensiert wird.
Vorteil ist die Einsparung an Kosten, durch die drucklose Bauweise und den Betrieb des Wärmepumpensystems, gebildet durch den Austauscher gas/flüssig und die Rohrleitung für dampfhaltige Trocknerabluft.
Einer weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist damit gegeben, dass eine Entnahmeleitung für Rauchgase (dampfhaltige Abgase) zur dem Austauscher vorgesehen ist. Erfindungsgemäß wird über diese Entnahmeleitung aus dem Rauchgasstrom gerade so viel Volumen zu dem Austauscher geführt, dass eine bestimmte Wärmeableitung aus dem Rauchgas im Gleichgewicht mit dem Kondensat gegeben ist.
Vorteil ist die hohe Effizienz in der Wärmeableitung und die Abstimmung des Wärmeflusses mit dem möglichen Wärmetransport in dem Kondensatkreislauf.
Vorteil ist, dass das Kondensat stufenweise durch kondensierenden Dampf erwärmt wird.
Vorteil ist der Verbleib eines hohen Restvolumens an Rauchgasen. Vorteile sind eine anderweitige Verwendung des Restvolumen z. B. dass gekühlte Rauchgase zur Ableitung in unbehandelte Rauchgase gemischt werden. Vorteil ist ein hoher Auftrieb bei der Ableitung in der Mischung aus gekühlten und unbehandelten Rauchgasen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass der Schwaden aus dem Trockner durch die Rohrleitung in die Energieerzeuger verkleinert wird.
Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass durch die Oxidation der Wasseranteil H₂O in der dampfhaltigen Trocknerabluft auf chemische Weise angereicht wird.
Vorteil ist, dass sich der Wasseranteil in einer Abluft mit einem Taupunkt von 60°C beim Wärmeumsatz mit CH₄ praktisch verdoppelt ist.
Vorteil ist die Einsparung an Energie durch eine höhere Wärmeableitung durch mehr verfügbares Wasser in den Abgasen. Weiterer Vorteil, dass die Abwärme als Nutzwärme beim höheren Temperaturniveau verfügbar ist.
Vorteil ist, dass bei der Papierherstellung oder in Wäschereien mehr Wärme zur Beheizung der Nasstufen bei höherer Temperatur verwendet werden kann.
Vorteil ist die Einsparung an Kosten und Apparatekosten durch die Einsparung der Wärmeaustauscher in der Trocknerabluft.
Ein wesentlicher Vorteil ergibt sich aus der Nachhaltigkeit in der Weise, dass die Energieeinsparung am Prozessbeginn durch die Zufuhr von warmer Abluft erfolgt und dass Austauscher und Wärmeaustauscher am Prozessanfang, also vor der Trocknung, bei der Energieerzeugung für die Trocknung angeordnet sind.
Ein wesentlicher Vorteil für den Betrieb von Dampferzeugern ist dadurch gegeben, dass neben dem Dampf eine weitere Wärme durch die Kondensation aus Rauchgasen bereitgestellt wird. Vorteil ist, dass die Wärme in Kreisläufen mit Kondensat bereitgestellt wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass für eine Wärmeableitung auf das Betriebsmittel Luft, die Entnahmeleitung von den Rauchgasen und der Kreislauf für Kondensat mit einem Wasser/Luft Wärmeaustauscher vorgesehen sind. Vorteilhaft wird die Wärme aus der dampfhaltigen Abgasen über den Kreislauf auf zur Erwärmung von Luft abgeleitet.
Vorteil ist, die Einsparung an Energie durch den Ersatz von Primärenergie zur Luftvorwärmung; weitere Vorteile sind die vielfältige Verwendung und der Bedarf zur Luftvorwärmung, z. B. Trocknungsluft, Hallenbelüftung und Prozessluft und Luft-austausch/-wechsel.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass für eine Wärmeableitung auf flüssige Betriebsmittel z. B. Wasser, H₂O die Entnahmeleitung von den Rauchgasen und der Kreislauf für Kondensat mit einem Wasser/Wasser Wärmeaustauscher vorgesehen sind. Vorteilhaft wird die Wärme aus dampfhaltigen Abgasen über den Kreislauf zur Erwärmung von Wasser und Prozesswasser abgeleitet.
Vorteil ist, die Einsparung an Energie durch den Ersatz von Primärenergie zur Vorwärmung von flüssigen Betriebsmitteln; weitere Vorteile sind die vielfältige Verwendung und der Bedarf zur Vorwärmung von flüssigen Betriebsmittel. Vorteil ist, dass die Trocknungsprozesse jeweils mit einem Wärmebedarf in den Nassstufen verbunden. Vorteil ist die Substitution von Primärenergie durch Wärme aus dem Kreislauf für Kondensate z. B. bei der Papierherstellung in Wäschereien und der Erzeugung von Grundchemikalien, wie Kochsalz.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung mit einem Verfahren zur Erhöhung des Partialdruckes von H₂O in dampfhaltigen Abgasen aus Energieerzeugern zur Wärmeableitung in einem Wärmeaustauscher, angebunden zur weiteren Wärmeentnahme aus den Abgasen, ist dadurch gegeben, dass mit einer Zufuhr von dampfhaltiger Trocknerabluft über eine Rohrleitung zu dem Energieerzeuger, die Wärmeumwandlung mit fossilen Kohlenwasserstoffen durch die Bildung von H₂O einen höheren Partialdruck in den Abgasen ergibt; bei CH₄ entsprechend der Gleichung: CH₄ + 2 O₂ =>> CO₂ + 2 H₂O;.
Wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist demgemäß, dass mit einer Rohrleitung dampfhaltige Trocknerabluft von der Trocknung zugeführt wird und die Wärmeumwandlung mit fossilen Kohlenwasserstoffen einen höheren Partialdruck in den Abgasen ergibt; bei CH₄ entsprechend der Gleichung: CH₄ + 2 O₂ =>> CO₂ + 2 H₂O;.
Es ist nämlich so, dass bei der Wärmeerzeugung in einem Energieerzeuger bei der Verbrennung CO₂ und H₂O als Reaktionsgase und Wärme als Heat of Formation (Bildungswärmen) freigesetzt wird.
Dementsprechend zeichnen sich Verfahren zur Erhöhung des Partialdruckes für H₂O vor einer Wärmeableitung aus dampfhaltigen Abgasen dadurch aus, dass mit einer Zufuhr von dampfhaltige Trocknerabluft über eine Rohrleitung zu dem Energieerzeuger, die Wärmeumwandlung mit fossilen Kohlenwasserstoffen durch die Bildung von H₂O einen höheren Partialdruck in den Abgasen ergibt; bei CH4 entsprechend der Gleichung: CH₄ + 2 O₂ =>> CO₂ + 2 H₂O.
Wesentlicher Vorteil besteht darin, dass eine Rohrleitung für eine Zuleitung einer stöchiometrischen Verbrennungsluft von dem Abluftvolumen vorgesehen und nach der Wärmeumwandlung mit einem Wärmeaustauscher oder einem Austauscher gas/flüssig der ursprüngliche Dampfanteil und Dampfanteile, entstanden durch das Freisetzen der Bildungswärmen (Heat of Formation für H₂O) kondensiert werden.
Ein weiterer Vorteil besteht in der Anwendbarkeit und Nachhaltigkeit in der Weise, dass Energieerzeuger auf eine Wärmeableitung bei höheren Temperaturen umgerüstet oder umgestellt werden.
Vorteil ist eine Realisierung des oberen Heizwertes von Brennstoffen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung mit einem Verfahren zur Erzeugung von flüssigem Wärmeträger aus dampfhaltigen Abgasen ist dadurch gegeben, dass ein flüssiger Wärmeträger für Heizzwecke über einen Austauscher und einen Kreislauf für Kondensat bereitgestellt wird.
Wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist demgemäß, dass ein flüssiger Wärmeträger für Heizzwecke über einen Austauscher und einen Kreislauf für Kondensat bereitgestellt wird.
Dementsprechend zeichnen sich Verfahren zur Erzeugung eines flüssigen Wärmeträgers aus dampfhaltigen Abgasen dadurch aus, dass der flüssige Wärmeträger über einen Austauscher und einen Kreislauf für Kondensat bereitgestellt wird.
Wesentlicher Vorteil besteht darin, dass Kondensat als flüssiger Wärmeträger erzeugt wird. Vorteil ist, die Gewinnung von Kondensat und des Wärmeinhaltes in dem Kondensat.
Weiterer Vorteil, dass eine bessere Wärmeableitung durch das Erreichen von hohen Temperaturen in dem Kondensat erreicht wird.
Vorteil ist, dass

(1) mit diesen Verfahren ein Kondensat als flüssiger Wärmeträger bei 60°C–70°C erzeugt wird,
(2) gasförmige und flüssige Betriebsmittel mit Abwärme erwärmt werden,
(3) Kondensat gewonnen wird,
(4) Betriebsmittel H₂O eingespart wird.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den beigefügten Beispielen, die im Zusammenhang mit 1 und 2 beschrieben werden.
Ausführungsbeispiele sind als Zeichnung dargestellt und werden anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
1 ein Schema mit einem Wärmeaustascher
2 eine schematische Anordnung von Austauschern
In 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßer Wärmeaustauscher in dampfhaltigen Abgasen eines Wärme-/Energieerzeugers mit den lufttechnischen Rohrleitungen dargestellt, was im vorliegenden Fall aus einer von einem Wärmeerzeuger 1 kommenden Rohrleitung 2 für Rauchgase, einer Entnahmeleitung 3 für dampfhaltige Abgase und einem Wärmeaustauscher 4 sowie einer Abgasleitung 5 und einer Rohrleitung 6 für Trocknerabluft besteht. Der Wärmeerzeuger 1 ist in Form der äußeren Kontur als Einheit dargestellt, die im vorliegenden Fall aus einem Brenner 7, einer Rohrleitung 8 für Verbrennungsluft, einer Aufgabeleitung 9 für einen Brennstoff z. B. CH₄ und einem Abhitzekessel 10 zur Ableitung von Prozesswärme besteht. Die Wärmeumwandlung und das Freisetzung der Bildungswärmen mit dem Luftsauerstoff O₂ erfolgt bei CH₄ nach folgender Gleichung: CH₄ + 2 O₂ >> CO₂ + 2 H₂O; Dabei ergibt sich in den Rauchgasen der Rohrleitung 2 ein Wasser-Dampfgehalt von 0,150 bis 0,160 kg H2O pro kg trockenes Rauchgas entsprechend einem Taupunkt bei 60°C.
Der Wärmeaustauscher ist perspektifisch als Austauscher vom Typ gas/flüssig mit einem direkten Austausch der dampfhaltigen Abgase mit einer Füllung aus Kondensat dargestellt. In einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann der Austauscher 4 auch als Oberflächen Wärmeaustauscher angeschlossen werden, von welchem die Prozesswärme indirekt auf kältere Medien z. B. eine Luft abgeleitet wird. Wichtig für den Wärme- und Stoffaustausch von dampfhaltigen Abgasen aus Wärme- und Energieerzeugern ist, dass eine Rohrleitung für dampfhaltige Abluft zu dem Energieerzeuger vorgesehen ist, um die verfügbare Wärmemenge in dem Austauscher 4 zu erhöhen.
Der Austauscher 4 ist perspektivisch so dargestellt, dass die Rohrleitung 3 in die Füllung 11 aus Kondensat geführt wird und die dampfhaltigen Abgase über nicht gezeigte Öffnungen nach unten in das Kondensat geblasen werden und dadurch der direkte Kontakt gas/flüssig gegeben ist. Die Breite des Austauschers 4 ist in dem vorliegenden Fall so gewählt, dass sich mit den ausströmenden dampfhaltigen Abgasen in dem Austauscher ein Wasserfließbett als eine fluidisierte Schicht aus Kondensat ausbildet. In einer anderen Ausführung ist die Rohrleitung 3 an parallele Rohre, in einer waagrechten Ebene, in dem Austauscher 4 geführt, um eine größere Breite des Austauschers und damit mehr Arbeitsfläche zu ermöglichen.
Vorteil ist, dass die dampfhaltigen Abgase mit hohen Geschwindigkeiten direkt auf das Kondensat auftreffen. Vorteil sind hohe Wärmeübergangszahlen im Bereich von 100 000 kcal/m²h °C beim senkrechten Auftreffen der Dämpfe.
Weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass in der um und über den Rohren befindlichen fluidisierten Mischung gas/flüssig entstehendes Kondensat an den flüssigen Öberflächen eingebunden und in der Füllung 11 zurückgehalten wird.
Vorteil ist die Entnahme und der Verbleib des Kondensates in der Füllung aus Kondensat.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Wärmeaustauscher in Rauchgasen einer Verbrennung fossiler Wärmeträger ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der 2.
An einer Rauchgasleitung 2 eines Wärmeerzeugers, gemäß 2, ist eine Sammelleitung 12 als Verteiler für dampfhaltige Abgase mit Entnahmeleitungen 3 und 3' zu einzelnen Austauschern 4 und 4', die in Serie an einen Kreislauf für Kondensat angebunden und die von dem Kondensat durchströmt werden. Soweit möglich werden zur Beschreibung in 1 und 2 übereinstimmende Bezugszeichen verwendet. Von der Füllung 11 im Austauscher 3 besteht eine Entnahmeleitung 14 für Kondensat in den Kreislauf 15, der aus einer Rohrleitung 16, einer Pumpe für Kondensat 17, einem Wärmeaustauscher 18 zur Erwärmung von gasförmigen Medien z. B. Luft und einer Aufgabeleitung 19 besteht. Eine bei der Kondensatentnahme freiwerdende Wärme im Austauscher gas/flüssig erwärmt das Kondensat und wird über den Wärmeaustauscher 18 als Nutzwärme abgeleitet. Für eine Ableitung des in den Austauschern abgeschiedenen Kondensates ist ein Überlauf vorgesehen, bestehend aus einem oben offenen Rohr 20, über welches überschüssiges Kondensat aus dem Kreislauf durch das Rohr entweichen kann.
Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass am Eintritt in den Austauscher 3' im direkten Austausch gas/flüssig die dampfhaltigen Abgase auf ein kaltes Kondensat treffen und im Austausch stärker gekühlt werden und mehr Kondensat und Kondensationswärme freigesetzt werden.
Weiter ist an der Rohrleitung 8 für Verbrennungsluft eine Rohrleitung 6 für dampfhaltige Abluft angebunden von, über welche dampfhaltige Luft und Abluft als Verbrennungsluft und Sauerstoff, O₂-Träger in den Wärmerzeuger 1 aufgegeben wird. Vorteil ist, die kalte Verbrennungsluft wird durch eine heiße, dampfhaltige Abluft ersetzt.
Vorteil ist der Eintrag von Wasserdampf H₂O und der Anstieg des Taupunktes in den Rauchgasen der Rohrleitungen 2, 12 und 3. Von den Austauschern 3 und 3' ist eine Ableitung der Abluft vorgesehen, die aus einer Sammelleitung 22 in die Rohrleitung 5, der Rohleitung 5 und einem Ventilator 21 besteht.
Die in 2 dargestellte Prozessführung beschreibt Brennwerttechnik und eine Wärmeaufgabe über einen Kondensatkreislauf zur Erwärmung von Luft. Andere Möglichkeiten ergeben sich durch eine Erwärmung von Prozess- und Frischwasser. Die Entnahme von dampfhaltigen Abgasen für die Aufheizung von flüssigen Medien, H₂O ist über eine Rohrleitung 13 vorgesehen.

Weitere Vorteile der Erfindung sind in dem folgenden Beispiel aufgezeigt:

Eingangswerte
Wärmeerzeuger mit Verbrennung von Erdgas in einem Dampferzeuger
Wirkungsgrad der Dampferzeugung	60%

Trocknerabluft aus Papiertrocknung oder von Mangel in Wäschereien
Temperatur	105°C
Taupunkt	60°C
Wasseranteil	0,16 kg/kg trockne Luft
Sauerstoffumsatz mit	CH₄
Wasserbildung	0,14 kg/kg trockene Rauchgase
Wassergesamtanteil	0,30 kg/kg trockene Rauchgase
Temperatur aus Abhitzekessel	150°C
Aufgabenstellung	50% Energieeinsparung

Spezifikation der dampfhaltigen Abluft am Eintritt des Austauschers
Temperatur	150°C

Wassergehalt x	0,3 kg/kg RG
Wärmeinhalt = (0,24 × 1 × 150 + 0,3 (598 + 0,46 × 150) = 236, 1 kcal/kg Luft

Spezifische Bildungswärmen bei Erdgas – CH₄:	kcal/Nm3
Heizwert pro Nm3 CH₄	8550 kcal/Nm3
mittlere Rauchgasmenge (stöchiometrisch)	13 kg/Nm3–CH₄
Spez. Wärmeinhalt der Rauchgase 8550/13	657 kcal/kg-RG
100%-Wert und Bezugswert ist der Wärmeinhalt pro kg-trockenes Rauchgas (RG) von 657 kcal/kg.

Gemäß der erfindungsgemäßen Prozessführung wird eine Einsparung von 50% bezogen auf die Prozessänderung angestrebt:

Sollwert der Einsparung 50% von 657 328,5 kcal/ kg
1. Ersatz von Primärenergie durch verlustfreie Nutzwärme

bei 60% Effizienz der Wärmeerzeugung (× o,6)	197,1
Verbleibende Einsparung	197,1 kcal/kg-RG

2. Einsparung durch die Rohrleitung 21 für dampfhaltige Abluft

Temperatur 105°C/x = 0,16 kg H2O/kg
wirksamer Wärmeinhalt (105 – 20)	85°C
1 × 0,24 + 0,16 × 0,46)85	26,65 kcal/kg
Verbl. Einsparung (197,1 – 26,65)	170,45 kcal/kg RG

3. Wärmefreisetzung durch Kondensation

Kondensationswärme	560 kcal
Kondensatwärme	65 kcal
Gesamt-Wärme	625 kcal/kg entnommenes Kondensat
Wärmegewinn pro kg Kondensat 625/560 =	1,116 – Faktor
Verbl. Einsparung bezogen auf Kondensat Entnahme aus dem RG:
170,45/1,116 – Faktor	152,72 kcal/kg RG

4. Wärmeeinsparung im Austauscher, aufgrund des Enthalpieunterschied

Wärmeinhalt in Rohrleitung 3 bei 150°C	236,1 kcal/kg
Wärmeinhalt in Rohrleitung 5 bei 50°C	67,5 kcal/kg
Tatsächliche Einsparung	168,6 kcal/kg

5. Ergebnis
Der Sollwert der Einsparung von 197,1 kcal/kg RG oder 50% wurde um den Wert von (168,6 – 152,72) 15,88 kcal/kg RG also mit einer Reserve von 8% überschritten.
Wesentlicher Vorteil des Wärmeerzeugers mit Brennwert:
„Die Prozessführung zur Realisierung des Brennwertes erreicht über 50% Einsparung beim Energieverbrauch”.
Ein wesentlicher Vorteil ergibt sich bei der Kosteneinsparung dadurch, dass bei der Verrechnung der CO2-Zertifikate im Wert von 6% ab 2013 die tatsächliche Einsparung bei Kosten 50 × 1,106 = 53% betragen.
Der wesentliche Vorteil besteht darin, dass die Einsparungen unmittelbar, bevorzugt im 2-ten Jahr wirksam werden, wenn durch die hohen Austauschraten eine Amortisation im 1. Betriebsjahr gegeben ist.
Bezugszeichenliste

1: Wärme-/Energieerzeuger
2: Rohrleitung (Rauchgasleitung)
3: Entnahmeleitung
4: Austauscher
5: Rohrleitung/Abgas-
6: Rohrleitung für Trocknerabluft
7: Brenner, Brennkammer
8: Rohrleitung für Verbrennungsluft
9: Rohrleitung, fossiler Wärmeträger
10: Abhitzekessel
11: Kondensat, Füllung von ...
12: Rohrleitung, Sammelleitung
13: Rohrleitung
14: Entnahmeleitung
15: Kreislauf, Kondensat-
16: Rohrleitung
17: Pumpe
18: Wärmeaustauscher
19: Aufgabeleitung
20: Rohre, Überlaufrohr
21: Ventilator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2008/113430 [0043]

Claims

Wärmeaustauscher in dampfhaltigen Abgasen von Energieerzeugern, welche zur Energieversorgung für Arbeitsverfahren z. B. von Nass- und Trocknungsprozessen durch Verbrennen fossiler Wärmeträger im industriellen Gewerbe betrieben werden, angebunden zur weiteren Wärmeentnahme aus den Abgasen dadurch gekennzeichnet, dass eine Rohrleitung (6) für dampfhaltige Trocknerabluft zu dem Energieerzeuger (1) vorgesehen ist.
Wärmeaustauscher nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (6) für die Aufgabe von Trocknerabluft in die Verbrennung vorgesehen ist.
Wärmeaustauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Austauscher (4) mit direktem Stoffaustausch – gas/flüssig – mit in dem Austauscher befindlichen Kondensat (11) vorgesehen ist.
Wärmeaustauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kreislauf (15) für Kondensat mit einem Wärmeaustauscher (18) zur Entnahme der Wärme vorgesehen ist.
Wärmeaustauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Austauscher (4, 4') in Serienschaltung in dem Kreislauf (15) für Kondensat vorgesehen sind.
Wärmeaustauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entnahmeleitung (3) für Rauchgase zu dem Austauscher (4) vorgesehen ist.
Wärmeaustauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Wärmeableitung auf das Betriebsmittel Luft, die Entnahmeleitung (3) von den Rauchgasen und der Kreislauf (15) für Kondensat mit einem Wasser/Luft Wärmeaustauscher (18) vorgesehen sind.
Wärmeaustauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Wärmeableitung auf flüssige Betriebsmittel z. B. Wasser, H₂O die Entnahmeleitung von den Rauchgasen und der Kreislauf für Kondensat mit einem Wasser/Wasser Wärmeaustauscher vorgesehen sind.
Verfahren zur Erhöhung des Partialdruckes von H₂O in dampfhaltigen Abgasen aus Energieerzeugern zur Wärmeableitung in einem Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, verbunden mit den gekühlten Gasen aus der Verbrennung, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Zufuhr von dampfhaltige Trocknerabluft über eine Rohrleitung (6) zu dem Energieerzeuger (1), die Wärmeumwandlung mit fossilen Kohlenwasserstoffen durch die Bildung von H₂O einen höheren Partialdruck in den Abgasen ergibt; bei CH4 entsprechend der Gleichung: CH₄ + 2 O₂ =>> CO₂ + 2 H₂O.
Verfahren zur Erzeugung von flüssigem Wärmeträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüssiger Wärmeträger für Heizzwecke über einen Austauscher (18) und einen Kreislauf (15) für Kondensat bereitgestellt wird.