DE1751789A1 - Vorrichtung zur Zufuehrung von Dampf zu einer Maschine od.dgl. - Google Patents

Vorrichtung zur Zufuehrung von Dampf zu einer Maschine od.dgl.

Info

Publication number
DE1751789A1
DE1751789A1 DE19681751789 DE1751789A DE1751789A1 DE 1751789 A1 DE1751789 A1 DE 1751789A1 DE 19681751789 DE19681751789 DE 19681751789 DE 1751789 A DE1751789 A DE 1751789A DE 1751789 A1 DE1751789 A1 DE 1751789A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat
boiler
temperature
heating element
steam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19681751789
Other languages
English (en)
Other versions
DE1751789B2 (de
Inventor
Rice Richard Edmund
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Comstock and Wescott Inc
Original Assignee
Comstock and Wescott Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Comstock and Wescott Inc filed Critical Comstock and Wescott Inc
Publication of DE1751789A1 publication Critical patent/DE1751789A1/de
Publication of DE1751789B2 publication Critical patent/DE1751789B2/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/08—Use of accumulators and the plant being specially adapted for a specific use
    • F01K3/10—Use of accumulators and the plant being specially adapted for a specific use for vehicle drive, e.g. for accumulator locomotives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/14—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having both steam accumulator and heater, e.g. superheating accumulator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/04—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being hot slag, hot residues, or heated blocks, e.g. iron blocks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/06—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being molten; Use of molten metal, e.g. zinc, as heat transfer medium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

Dipl.-Ing. Egon Prinz Dr. Gertrud Hauser Dipl.-Ing. Gottfried Leiser Patentanwälte
Telegramme: Labyrinth MOnchen
Telefon: 83 15 10 Postscheckkonto: MOnchen 117078
•OOO Manch.» 60, Λ Q I,, · j
Ern.bergerstrasse19 C 3. JUII
Unser Zeichen: C 2568
COMSTOCK & WESCOTT, INC.
765 Concord Avenue, Cambridge, Massachusetts/V.St.A.
Vorrichtung zur Zuführung von Dampf zu einer Maschine
oder dergleichen
Die Erfindung bezieht sich auf Kraftwerke, welche insbesondere zum Antrieb von Fahrzeugen geeignet sind und Wärmespeichermaterialien, wie Natriumhydroxyd oder andere Alkalimetallhydroxyde verwenden. Wenn ein solches Material frisch mit Wärme geladen ist, kann es eine Temperatur
Bu/Qr.
von
109848/0376
von 482°C (9000F) oder darüber aufweisen und während des Arbeitszyklus kann seine Temperatur an bestimmten Punkten in der Anlage auf lM9°C (3OO°F) oder darunter abfallen. Die Entnahme von Wärme für den Fahrzeugantrieb kann nach oder gleichzeitig mit dem Laden erfolgen.
Wärmekraftmaschinen vom Turbinentyp oder Kolbenmaschinen, wie die Stirling-Maschine oder die übliche Dampfmaschine, können als Wärme-Kraftumwandlungsvorrichtungen verwendet1 werden. Die Turbine hat den Vorteil des geringen Gewichts, die Stirling-Maschine weist einen hohen Wirkungsgrad auf und eine Kolbenmaschine ist in der Lage, unter Belastung anzulaufen.
Für einen wirkungsvollen Betrieb müssen solche Maschinen mit unter hohem Druck stehendem, überhitztem Dampf versorgt werden, dessen Zustand Innerhalb ziemlich enger Grenzen geregelt ist. Der Zustand des Dampfes wird durch zwei beliebige seiner Eigenschaften bestimmt, wobei am zweckmäßigsten bei der erflndungsgemäßen Vorrichtung Temperatur und Druck verwendet werden. Der Zustand des Dampfes kann beispielsweise Innerhalb eines Bereiches festgelegt werden, welcher für eine Kolbenmaschine geeignet ist, indem seine Temperatur im Bereich von 260° bis 371°C (500° bis 70O0F) und sein Druck bei etwa 35,1 at
(500 109848/0376 ~ 4^
BAD OMGINAL
(500 psi) gehalten wird. Höhere Temperaturen sind infolge zerstörender Wirkungen auf Schmiermittel und Metalle unzweckmäßig. Die Turbine kann Dampf bei Temperaturen von 5100C (9500P) und darüber bei ähnlichen oder höheren Drücken verwerten.
Bei der bekannten, mit Brennstoff geheizten Dampferzeugeranlage steht in den rohrförmigen Dampferzeugungselementen das Fluid, Wasser oder sich bewegender Dampf in direkter Berührung mit einer Seite, beispielsweise der Innenfläche der Rohre, und die auf hoher Temperatur befindlichen Verbrennungsprodukte des Brennstoffs stehen in Berührung mit der anderen Seite. Die Temperatur der Verbrennungsprodukte ist hoch genug, um die Rohre zu zerstören, wenn nicht Wasser anwesend ist oder der Dampf sich schnell genug an der Oberfläche vorbeibewegt, so daß die notwendige Kühlung erzeugt wird. Wenn der Wasserdampf oder andere Dampf zum Antrieb einer Maschine verwendet wird, deren Geschwindigkeit und Leistungsabgabe unabhängig über weite Bereiche veränderlich sein müssen, ergibt sich ein weitgehend veränderlicher Bedarf an vom Dampferzeuger erzeugtem Dampf. Um einen vernünftigen Wirkungsgrad der Maschine zu erzielen, muß der Erzeuger den gewünschten Zustand des Dampfes trotz des veränderlichen Bedarfes aufrechterhalten.
Diese Beschränkungen und Anforderungen führen zu komplizierten
109848/0376 und
BAD
und kostspieligen Steueranlagen. Es existiert eine umfangreiche Patentliteratur über solche Steueranlagen. Bei diesen muß im üblichen Dampfboiler der Dampfdruck, die Dampftemperatur, die Wasserhöhe im Boiler, die Wasserzufuhrgeschwindigkeit, die Brennstoffmenge für den Brenner und die Brennluftmenge für den Brenner gesteuert werden, um den veränderlichen Bedarf der Maschine an Dampf mit geregeltem Zustand zu befriedigen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Kraftwerks, welches einfach und wirtschaftlich aufgebaut ist, welches Dampf unter vorbestimmtem Druck und mit vorbestimmter Temperatur bei einem minimalen Steueraufwand erzeugt, welches eine Maschine wirksam über weite Temperaturbereiche der Wärmequelle betreibt, welches bei Bedarf kurzzeitig Dampf mit maximaler Geschwindigkeit abgeben kann, welches jederzeit einen Betrieb des Heizelements mit maximalem Wirkungsgrad ermöglicht, welches die Luftverschmutzung durch die Abgase möglichst gering macht, welches einen Betrieb der Wärmequelle mit einer etwa dem durchschnittlichen und nicht dem maximalen Bedarf entsprechenden Menge gestattet, welches einen verhältnismäßig kleinen Brenner erfordert, welches einen trockenen Betrieb des Boilers ohne Beschädigung desselben gestattet und welches im Betrieb dauerhaft, wirtschaftlich und zuverlässig ist.
Erfindungsgemäß
109848/0376
ßAD ORIGINAL
_5_ 1761789
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung einen Boiler mit einem Einlaß und einem Auslaß zum Anschluß an eine Flüssigkeitszuleitung bzw. an die Maschine, ein den Boiler umgebendes Gehäuse, ein Heizelement im Gehäuse zum Heizen des Boilers mit einem Zwischenraum zwischen dem Boiler und dem Heizelement, Wärmespeichermaterial, welches im wesentlichen diesen Zwischenraum ausfüllt und als thermischer Puffer zwischen dem Boiler und dem Heizelement sowie zur Speicherung von Wärme zum Heizen des Boilers dient, wenn der Wärmebedarf des Boilers zu irgendeinem Zeitpunkt größer ist als die Wärmeabgabe des Heizelements, eine auf die Temperatur des Materials ansprechende Einrichtung zur Steuerung des Heizelements und eine auf den Druck im Boiler ansprechende Einrichtung zur Steuerung der Flüssigkeitszuleitung zum Boiler auf, wobei diese Einrichtungen unabhängig voneinander arbeiten. Vorzugsweise besteht das Wärmespeichermaterial im wesentlichen aus Natriumhydroxyd oder einem anderen Alkalimet al lhydroxyd. Das Heizelement besteht zwar vorzugsweise aus einem ölbrenner, es können jedoch auch andere Wärmequellen, beispielsweise elektrischer Strom in Widerstandsdrähten oder Stäben, anstatt von Kanälen verwendet werden.
Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
Figur 109848/0376 ßA0
Figur 1 eine schematische Seltenansicht einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Figur 1,
Figur 3 eine schematische Seitenansicht einer anderen Ausfuhrungsform,
Figur 4 einen Schnitt längs der Linie 1J-*l in Figur 3 und Figur 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Figur 4.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsform weist ein Gehäuse 1 mit einer oberen, von einem Deckel 2 und einem Boden 3 gebildeten Kammer und einer unteren Verbrennungskammer 4 auf, welche insgesamt von einer nicht gezeigten thermischen Isolierung umgeben sein können. Durch die obere Kammer erstrecken sich Gaskanäle 7 von der Verbrennungskammer zu einem Abgasverteiler 6. Von einem Einlaß 8 zu einem Auslaß 9 erstreckt sich eine Bollerschlange 11, welche zu einem Motor oder einer anderen dampfgetriebenen Vorrichtung 12 führt, wobei die Schlange einen Abstand von den Kanälen 7 aufweist. Der Raum zwischen der Schlange und den Kanälen 1st mit Natriumhydroxyd oder einem anderen Wärmespelchermaterlal 13 angefüllt. Zum Einlaß 8 führt eine Flüssigkeitszuleitung IM, in welcher eine Pumpe
1098*8/0376
angeordnet ist. Die Pumpe ist von einer Hebenleitung 17 überbrückt, welche ein Ventil 18 enthält, das auf den Druck zwischen dem Einlaß 8 und der Pumpe 16 anspricht, um die Flüssigkeit im Nebenschluß um die Pumpe zu leiten, wenn der Druck ein vorbestimmtes Maximum erreicht. Ein Brennstoffbrenner 19 wird durch ein Ventil 21 gesteuert, welches auf einen Thermostaten 22 anspricht, der in das Wärmespeichermaterial 13 nahe dem Deckel 2 eingebracht ist, so daß das Brennstoffventil 21 geschlossen wird, wenn die Temperatur des Wärmespeichermaterials ein vorbestimmtes Maximum von 3^3°C (6500P) erreicht, und geschlossen wird, wenn die Temperatur des Materials ein vorbestimmtes Minimum von 329°C (625°F) erreicht, welches oberhalb des Schmelzpunktes (3l8°C bzw. 6O5°F) des Materials liegt.
Die Pumpe 16 liefert Flüssigkeit in einer im wesentlichen konstanten I-ienge, welche etwas über den vom Boiler erforderlichen Maximum liegt, wobei der Überschuß durch die Nebenschlußleitung 17 zirkuliert. Die Eigenschaften des Nebenschlußventils 18 sind so, daß der Druckabfall an demselben sich nur geringfügig ändert, wenn die Strömungsgeschwindigkeit durch dasselbe sich vom Maximum zum Minimum ändert, und das Ventil hält einen im wesentlichen konstanten Druck in der zum Einlaß 8 des Boilers geliefertem 109848/0376
ßAO
ten Flüssigkeit aufrecht. Daher kann der gewünschte Druck am Einlaß 8, beispielsweise 42,2 at (600 psi) innerhalb ausreichend enger Grenzen unabhängig davon aufrechterhalten werden, ob der Motor oder die Maschine Dampf in maximaler Menge anfordert, wenn sie maximale Leistung abgibt, oder ob sie nahezu keinen Dampf anfordert, wenn sie geringe oder keine Leistung abgibt. Die Schlange 11 besitzt solche Länge und solchen Querschnitt, daß der Druckabfall zwischen dem Einlaß 8 und dem Auslaß 9 bei maximalem Durchsatz gering ist. Dementsprechend ergibt die genannte Drucksteuerung am Einlaß 8 eine geeignete Steuerung des am Auslaß 9 herrschenden Dampfdrucks. Da die Schlange vollständig von dem Wärmespeichermaterial umgeben ist, welches auf eine maximale Temperatur von J543°C (6500F) begrenzt ist, kann die Schlange nicht überhitzt werden, auch wenn kein Wasser eintritt.
Die Schlange 11 weist eine ausreichende Oberfläche auf, so daß eine Verdampfung der gesamten Flüssigkeit in ihren unteren Abschnitten möglich ist, wobei der Dampf im oberen Teil überhitzt wird. Während die Temperatur des Materials, welches den unteren Teil umgibt, in dem ein Sieden auftritt, sich über einen weiten Bereich ändern kann, wird die Temperatur des den oberen Teil umgebenden Materials innerhalb eines verhältnismäßig engen Bereichs gehalten. Eine ausreichende Wärmeübertragungsfläche ist zwischen dem Material und den
109848/0376 oberen
BADORIGINAl
oberen Windungen der Schlange und zwischen der Schlange und dem Dampf vorgesehen, um zu gewährleisten, daß die Temperatur des die Schlange verlassenden überhitzten Dampfes nahe an derjenigen des umgebenden Materials liegt.
Der Brenner ist so ausgelegt, daß er eine etwas größere Wärmemenge als die für den Boiler erforderliche durchschnittliche Wärmemenge erzeugt, um den unterschiedlichen Bedarf der Maschine zu befriedigen. Daher treten bei sich änderndem Bedarf mehrere verschiedene Betriebsarten des Generators auf:
Betriebsart a Die Wärmemenge kann gleich dem Bedarf
sein und die mittlere Temperatur des Materials bleibt konstant;
Betriebsart b Die Wärmemenge kann größer sein als der
Bedarf und der Unterschied wird von dem Material gespeichert;
Betriebsart c Die Wärmemenge kann geringer sein als der
Bedarf und das Material gibt die Differenz aus dem Speicher ab.
Bei der Betriebsart a wird der Brenner eingeschaltet und die Temperatur in der Umgebung des Thermostaten bleibt konstant. Bei der Betriebsart b steigt die Temperatur des Materials mehr oder weniger schnell an, da die Wärme bis zu 343°C (6500B1) gespeichert ist, wenn sich der Brenner
109848/0376
abschaltet
1761789
- ίο -
abschaltet. Bei der Betriebsart c fällt die Temperatur nahe dem Thermostaten mehr oder weniger schnell ab, da Wärme aus dem Speicher zum Boiler abgegeben v/ird. Bei 3290C (625OP) schaltet der Brenner ein, wobei die Temperatur weiterhin abfällt, jedoch langsamer} bis der Schmelzpunkt bei 3180C (6O5°F) erreicht ist, wo die Temperatur konstant bleibts während das Material seine latente Schmelzwärme aus dem Speicher zum Boiler abgibt. Es ist genügend Material vorgesehen, um dem maximalen Wärmebedarf aus dem Speicher zu entsprechen, · ohne einen merklichen weiteren Temperaturabfall hervorzurufen. Indem so die latente Schmelzwärme ausgenützt wird, wird verhindert, daß die Temperatur des Dampfes unterhalb ein vorbestimmtes kinimum abfällt, v/elches den Schmelzpunkt des Wärmespeiehermaterials annähert, jedoch natürlich infolge des Temperaturgradienten zwischen dem Material und dem Dampf etwas niedriger liegt als der Schmelzpunkt.
Daher gibt der thermisch gepufferte Generator mit außerordentlich einfachen Steuerungen Dampf mit geregelter Temperatur und geregeltem Druck in weitgehend unterschiedlichen Mengen ab.
Die in den Figuren 3 bis 5 dargestellte Ausführtingsform
ist
109848/0376
BAD ORIGINAL
ist der in üen Figuren 1 und 2 dargestellten ähnlich und entsprecnende Teile sind daher mit den gleichen üezugszeichen versehen. Diese Ausführungsform unterscheidet sich jedoch in folgenden Punkten: Das Gehäuse Ib ist in ein oberes und unteres Abteil 26 bzw. 27 durch eine Trennwand 28 aus isolierendem Material unterteilt und der Schmelzpunkt des Wärmespeichermaterials 13b im oberen Abteil liegt höher als derjenige des liaterials 13c im unteren Abteil. Beispielsweise kann das obere katerial LiOH mit einem Schmelzpunkt von 4710C (8800F) sein und das untere i-iaterial kann HaOH mit einem Schmelzpunkt von 318°C (6O5°F) sein. Zusätzlich zur Abgasleitung ob können die Kanäle 7b eine zweite Abgasleitung 6c in der Trennwand 28 aufweisen. An den Verbindungen zwischen den Kanälen und der zweiten Abgasleitung sind Ventile 29 vorgesehen, Vielehe die Abgase aus der Abgasleitung 6b zur Abgasleitung 6c umleiten, wenn sie sich in der in Figur 5 gezeigten, in gestrichelten Linien dargestellten Stellung befinden. Die Ventile 29 werden durch eine Gelenkverbindung 30 und ein Betätigungsorgan 31 verstellt, welches durch einen Thermostaten 32 gesteuert wird, der im Wärmespeichermaterial 13b im oberen Abteil 26 eingelagert und so eingestellt ist, daß die Ventile in die Umlenkst ellung gebracht t^erden, wenn das Material eine vorbestimmte Maximaltemperatur, beispielsweise 510°C (9500F) erreicht, und um diese
Wirkung
109848/03 76
BAD
Wirkung wieder umzukehren, wenn die Temperatur zu einem niedrigeren Wert etwas oberhalb des Schmelzpunkts des Materials, beispielsweise 4820C (9000F) abfällt. Der Thermostat 22b, welcher den Brenner 19b regelt, ist nahe dem Boden des unteren Abteils 27 angeordnet. Die Dampferzeugungsschlange weist einen unteren, im Wärmespeichermaterial 13c angeordneten Teil und eine Fortsetzung auf, welche im Wärmespeichermaterial 13b angeordnet ist. Beide Abteile können durch einen einzigen Brenner bei unabhängiger Regelung ihrer jeweiligen Heizwerte geheizt werden, wie dargestellt, oder es können statt dessen zwei unabhängig gesteuerte Brenner vorgesehen werden, wobei jeweils einer für jeden Abschnitt dient.
Bei Betrieb werden die Pumpe l6b, die Nebenschlußleitung 17b und das Nebenschlußventil I8b in der oben beschriebenen Weise zur Regelung des Drucks des in die Dampferzeugungsschlange 11b eingeleiteten Wassers und des Drucks des aus der Schlange lic bei 9b austretenden Dampfes verwendet.
Der obere und untere Abschnitt 26 und 27 arbeiten unabhängig in allen drei oben beschriebenen Betriebsarten, wobei der untere Abschnitt die verhältnismäßig große,
zur
109848/0376
zur Verdampfung von Flüssigkeit erforderliche Wärmemenge und der obere Abschnitt die geringere Wärmemenge zur überhitzung des Dampfes liefert. Die Auswahl von Wärmespeichermaterialien wird durch ihre thermischen Eigenschaften und die Kosten bestimmt. Zur überhitzung von Dampf auf eine Temperatur von 454° bis 5100C (850° bis 9500F)3 welche für den Betrieb einer Turbine geeignet ist, kann LiOH mit seinem Schmelzpunkt von 4710C (8800F) und der latenten Wärme von 208,5 kcal/kg (375 BTU/lb., was der größten latenten Wärme unter den Alkalimetallhydroxyden entspricht) für den oberen Abschnitt verwendet werden. Die Betriebsarten sind analog den oben beschriebenen bezüglich der Steuerung der Wärmezuführung, der Temperaturen und des Schmelzpunkts des Wärmespeichermaterials. Als Wärmespeichermaterial für den unteren Abschnitt wird NaOH bevorzugt. Bei dessen Verwendung in wesentlich größerer Menge sind seine geringeren Kosten (1/10 derjenigen von LiOH und die geringsten der Alkalimetallhydroxyde) von Bedeutung.
Der Thermostat 22b kann so eingestellt v/erden, daß er den Brenner 19b abschaltet, wenn die Temperatur des HaOH in seiner Umgebung auf 4820C (9000F) ansteigt, und dai6 er den Lrenner einschaltet, wenn die Temperatur des UaOh auf etwa YfI0C (7000F) abfüllt, üel aer Betriebsart^ 109848/0376 BAD ORIGINAL
-!4- V/51789
art a bleibt die Temperatur des NaOH konstant. Bei der Betriebsart b steigt die Temperatur des MaOH auf 4820C (9000P) und der Brenner wird abgeschaltet.
Bei der Betriebsart c fällt die Temperatur von 482°C (9O0°F) auf 371°C(7000P), bevor der Brenner eingeschaltet wird, während jeweils 0,45 kg (1 pound) NaOH 0,252 kcal (100 BTU) Wärme liefert. Dadurch wird gewährleistet, daß die Ein- und Ausschaltgeschwindigkeit des Brenners gering ist, auch wenn Dampf in maximaler Menge angefordert wird, wodurch ein wirkungsvoller Brennerbetrieb, Verbrennungsprodukte mit minimaler Luftverschmutzung sowie eine lange Lebensdauer der Bestandteile gewährleistet wird. Bei Fortsetzung der Betriebsart c fällt die Temperatur des NaOH bei eingeschaltetem Brenner auf dessen Schmelzpunkt von 3180C (6050F) ab, νιο die latente Schmelzwärme (38,9 kcal/kg bzw. 70 BTU/lb.) mit im wesentlichen konstanter Temperatur zum Boiler abgegeben wird. Eine v/eitere Fortsetzung der Betriebsart c bewirkt einen weiteren Temperaturabfall des NaOH, währenddessen es Eigenwärme und latente Wärme abgibt, welche eine Änderung der Kristallstruktur begleitet, wobei die letztere Y/irkung im wesentlichen beendet ist, wenn die Temperatur auf etwa 177°C (3500F) abgefallen ist. Daher ist ein praktischer Temperaturbereich für den üetrieb etwa 482° bis 177°C (900° bis 3500F), v/elcher
einer 109848/037R BAD ORIGINAL
einer Wärmeabgabe von etwa 225j2 kcal (405 BTU) je kg (pound) NaOH entspricht.
Bei Vorhandensein einer ausreichenden Wärmeübertragungsflache zwischen dem NaOH und der Außenfläche der Schlange sowie einer ausreichenden Innenfläche und bei einer Temperatur von etwa 177°C (3500F) im NaOH in der Umgebung des Thermostaten 22b wird das V/asser bei maximaler Einleitgeschwindigkeit desselben vollständig verdampft, bevor es in den oberen Abschnitt der Schlange eintritt.
Die Vorrichtung wird zwar vorzugsweise in einem Temperaturbereich betrieben, welcher sich auf beide Seiten des Schmelzpunktes des Wärmespeichermaterials erstreckt, um die latente Schmelzwärme auszunützen. Die Erfindung ist jedoch auch brauchbar, wenn der Betriebsbereich gänzlich oberhalb oder unterhalb des Schmelzpunktes gelegen ist.
Patentansprüche
109848/0376

Claims (9)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Zuführung von Dampf zu einer Maschine oder dergleichen bei einer Temperatur oberhalb eines vorbestimmten Minimalwerts, gekennzeichnet durch einen Boiler mit einem Einlaß und einem Auslaß zum Anschluß an eine Flüssigkeitszuleitung bzw. an die Maschine, ein Gehäuse, welches den Boiler umgibt, ein Heizelement im Gehäuse zur Erhitzung des Boilers, wobei zwischen dem Boiler und dem Heizelement ein Zwischenraum angeordnet ist, Wärmespeichermaterial, welches im wesentlichen diesen Zwischenraum ausfüllt und als Puffer zwischen Boiler und Heizelement sowie zur Speicherung von Wärme zur Erhitzung des Boilers dient, wenn der Wärmebedarf des Boilers zu irgendeinem Zeitpunkt größer ist als die Wärmezufuhr des Heizelements, sowie durch eine auf die Temperatur dieses Materials ansprechende Einrichtung zur Steuerung des Heizelements, wobei das Wärmespeichermaterial im Bereich des Auslasses einen Schmelzpunkt innerhalb eines Temperaturbereichs aufweist, welcher hoch genug ist, um den Dampf oberhalb des Minimalwerts zu halten, so daß
die 109848/0376
die latente Schmelzwärme des Materials das Heizelement ergänzt, wenn der Bedarf die Kapazität des Heizelements übersteigt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wärmespeichermaterial im wesentlichen aus Alkalimetallhydroxyd besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wärmespeichermaterial im wesentlichen aus Natriumhydroxyd besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dampfauslaß am oberen Ende des Boilers angeordnet ist und daß das Wärmespeichermaterial im oberen Teil des genannten Zwischenraums einen Schmelzpunkt besitzt, welcher höher liegt als derjenige des Materials im unteren Teil des Zwischenraums.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt des Materials in dem oberen Teil innerhalb des gewünschten Temperaturbereichs des vom Boiler abgegebenen Dampfes liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß 109848/0376
daß der Zv/ischenraum in ein oberes und unteres Abteil jeweils für die genannten Materialien unterteilt ist und daß die Vorrichtung eine Einrichtung zur Steuerung der zum oberen Abteil gelieferten Wärme ohne entsprechende Steuerung der zum unteren Abteil gelieferten Wärme aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die letztgenannte Steuereinrichtung auf die Temperatur in dem oberen Abteil anspricht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für das Heizelement auf die Temperatur im unteren Abteil anspricht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Materials im oberen Teil und im unteren Teil unabhängig voneinander steuerbar ist.
109848/0376
DE19681751789 1967-07-31 1968-07-30 Vorrichtung zur erhitzung eines fluids durch indirekte waermeuebertragung Pending DE1751789B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US65733767A 1967-07-31 1967-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1751789A1 true DE1751789A1 (de) 1971-11-25
DE1751789B2 DE1751789B2 (de) 1972-04-06

Family

ID=24636740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19681751789 Pending DE1751789B2 (de) 1967-07-31 1968-07-30 Vorrichtung zur erhitzung eines fluids durch indirekte waermeuebertragung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3459160A (de)
BE (1) BE718686A (de)
DE (1) DE1751789B2 (de)
FR (1) FR1572947A (de)
GB (1) GB1227251A (de)
NL (1) NL6810834A (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106801598B (zh) * 2017-03-31 2023-05-23 邓晓亮 井下燃烧制混相过热蒸汽装置及方法
USD908277S1 (en) * 2018-08-25 2021-01-19 Amvac Chemical Corporation Container for dry products
CN109631100A (zh) * 2018-11-26 2019-04-16 上海银烽能源科技有限公司 一种利用高温烟气余热发电的炉灶

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2856506A (en) * 1952-04-22 1958-10-14 Telkes Maria Method for storing and releasing heat
US2911513A (en) * 1956-05-02 1959-11-03 Jet Heet Inc Heat storage water heater
US2936741A (en) * 1957-05-01 1960-05-17 Telkes Maria Temperature stabilized fluid heater and a composition of matter for the storage of heat therefor
US3062510A (en) * 1959-04-16 1962-11-06 Gen Motors Corp Heat storage device
US3299945A (en) * 1964-08-24 1967-01-24 Comstock & Wescott Heat-storage apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US3459160A (en) 1969-08-05
NL6810834A (de) 1969-02-04
BE718686A (de) 1969-01-27
DE1751789B2 (de) 1972-04-06
GB1227251A (de) 1971-04-07
FR1572947A (de) 1969-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2939423A1 (de) Verfahren zum betrieb einer eine absorber-waermepumpe enthaltenden heizungsanlage und heizungsanlage zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE1170423B (de) Verfahren und Anordnung zur Regelung der Dampftemperaturen in einem Zwangdurchlauf-dampferzeuger mit zwei im Rauchgaszug angeordneten Zwischenueberhitzern
DE4136910A1 (de) Verfahren zur schnellen einstellung der betriebstemperatur einer masse durch einen fliess- oder rieselfaehigen waermetraeger, insbesondere zur schnellaufheizung eines kraftfahrzeugmotors beim kaltstart
DE2263559C3 (de) Gasturbinenanlage
CH621187A5 (de)
DE2942212A1 (de) Thermodynamische maschine
DE3245026A1 (de) Verfahren und waermetauscheranordnung zur temperierung bei kraftfahrzeugen mit verbrennungsmotor
DE2657036A1 (de) Verbessertes system zur nutzbarmachung von abwaerme und verfahren zu dessen herstellung und einbau
DE3201339A1 (de) Anlage zur energieumwandlung
WO2006032556A1 (de) Fossil beheizter durchlaufdampferzeuger
DE2630456A1 (de) Brennkraftmaschine
DE1751789A1 (de) Vorrichtung zur Zufuehrung von Dampf zu einer Maschine od.dgl.
DE10126403A1 (de) Kraftstation mit einem CO2-Kreislauf
EP3139103B1 (de) Verfahren zum bereitstellen von warmem trinkwasser
DE2013482C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Druckgas
DE695838C (de) Mit einem gasfoermigen Arbeitsmittel betriebene Kraftmaschinenanlage
EP0091095B1 (de) Speicherheizanlage mit Sorptionsspeicher
DE2426872A1 (de) Generator zur erzeugung eines heissen, gespannten arbeitsgases
DE654640C (de) Hochleistungsdampferzeuger mit Zwangdurchlauf des Arbeitsmittels
DE1800816B1 (de) Speicherheizungsanlage
DE803501C (de) Gas-Dampf-Turbinenanlage mit Dampferzeuger sowie mit Nutzleistungs-und Verdichterantriebs-Gasturbinen
DE453943C (de) Verfahren zum Betrieb von Tauchflammen
DE572486C (de) Warmwasserheizung durch Verwertung der Abwaerme von Brennkraftmaschinen
DE102016001165B4 (de) Vorrichtung zum Bereitstellen von thermischer und elektrischer Energie für Lackierbetriebe
DE571739C (de) Verfahren und Einrichtung zum Karburieren von Wassergas