DE2330216A1 - Heat pump system in power plant - solution compound mixed at low level gives up heat during separation - Google Patents

Heat pump system in power plant - solution compound mixed at low level gives up heat during separation

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Abstract

The solution components for absorbing heat at a low temperature exhibit a negative enthalpy, i.e. feature a negative dilution heat and give up heat at a higher temperature when the components of the solution are separated. The system comprises a mixing chamber, separator and heat exchangers with flow control by pumps. The solutions may be made up of nitrates, halides, chromates and/or thiosulphates. Separation may be achieved by evaporation, crystallization, extraction, adsorption or ion exchange.

Description

II.-U. H Ö Π ίϊ E ' 6078 Neu IsenburgII.-U. H Ö Π ίϊ E '6078 Neu Isenburg

Am Porsthaua Gravenbruch 17At Porsthaua Gravenbruch 17

VEBFAHREH ZUM PUMPEN VON ViBHPROCEDURE FOR PUMPING ViBH

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum "Pumpen1*, d.h. zum Transportieren, von Wärme von niederem auf höheres Niveau. Es ist in weiten Teperaturgrenzen, vor allem auch oberhalb der normalen Umgebungstemperatur, wirtschaftlich einsatzfähig und erweitert damit die großtechnisch anwendbare .Verfahrensskala in den Warmbereich»·The invention relates to a method for "pumping 1 *, ie for transporting heat from a lower to a higher level. It can be used economically within wide temperature limits, especially above normal ambient temperature, and thus expands the industrial process scale into the warm area." »·

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Wärmeaufnahme bei niederer Temperatur Lösungskomponenten zur Mischung gelangen, die eine negative Lösungsenthalpie (d.h. negative "Lösungs-" bzw. "Verdünnungswärme11) aufweisen und die Lösungen bei höherer Temperatur zwecke Wärmeabgabe wieder in die Komponenten zerlegt werden.The invention is characterized in that solution components which have a negative enthalpy of solution (ie negative "dissolution" or "dilution heat 11 )" are added to the mixture for the purpose of absorbing heat at a lower temperature, and the solutions are broken down again into the components at higher temperatures for the purpose of dissipating heat.

Die Transportmedien aufgenommener Wärme sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren also Lösungen bzw.. Flüssigkeiten, im Gegensatz zu den zur Zeit doainierenden Verfahren, bei denen es Gase sind. Dadurch verfügt das erfindungsgemäße Verfahren über die physikalischtechnische Grundlage zur wirtschaftlichen Bewältigung aktueller Aufgaben, wie z.B. die zum Rücktransport von Kraftwerksabwärme auf Arbeitsniveau. - -The transport media of absorbed heat are in the case of the invention Processes so solutions or. Liquids, in contrast to the currently doainierend processes, in which there are gases. Through this the method according to the invention has the physical-technical basis for coping with current economics Tasks, such as the return transport of waste heat from power plants Level of work. - -

Als im Rahmen der Erfindung einsetzbare Lösungskomponenten eignen sich einerseits Salze und/oder andere Verbindungen, die sich in V/asser und/oder anderen Lösungsmitteln unter Wärmeentzug auflösen und andererseits solche konzentrierte Lösungen, die durch eine negative Verdiinnungswärme gekennzeichnet sind, sich also beim Verdünnen (bzw. sofern es sich ua Lösungen verschiedener VerbindungenSuitable solution components which can be used in the context of the invention are, on the one hand, salts and / or other compounds which are in Dissolve water and / or other solvents while removing heat and on the other hand those concentrated solutions which are characterized by a negative heat of dilution, that is, when diluted (or if there are, among other things, solutions of various connections

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entsprechender Eigenschaft handelt, beim Mischen) abkühlen.corresponding property, when mixing) cool down.

Salze, anorganische und organische Verbindungen, -Lösungsmittel und -Lösungen, die den Forderungen genügen, sind aus der Literatur bekannt und können anforderungsspezifisch auch neu kombiniert werden, vor allem, soweit es sich um weniger gebräuchliche I-Iedien, wie etwa anorganische wasserähnliche Lösungsmittel, handelt. Einige der bekannten Lösungskombinationen erfahren seit langem in der naturwissenschaftlichen Expeximentaltechnik praktische Anwendung zur Herstellung von sogenannten "Kältemischungen11 bzw. "Kältelösungen", und zwar vornehmlich Lösungen von verschiedenen Nitraten, (wie NH EO5, N?NO ) Halogeniden (wie NH Cl, IiJ, CaCl3 . 6 H0O), Icetaten (wie NaCgH3O2 . 3 H2O), Chromaten (wie (Kn^)2Qr2O7) und/ oder Thiosulfaten (wie Ka2S0O5 . 5 H3O) - allein oder in Gemisch - in Wasser und/oder polaren organischen Lösungsmitteln, von festem C0oin flüssigem S0? und andere mehr. · -Salts, inorganic and organic compounds, solvents and solutions that meet the requirements are known from the literature and can also be combined in new ways depending on the requirements, especially if they are less common media, such as inorganic water-like solvents, acts. Some of the known solution combinations have long been used in the scientific experimental technique for the production of so-called "cold mixtures 11 or" cold solutions ", primarily solutions of various nitrates (such as NH EO 5 , N? NO) halides (such as NH Cl, IiJ, CaCl 3. 6 H 0 O), icetates (such as NaCgH 3 O 2. 3 H 2 O), chromates (such as (Kn ^) 2 Qr 2 O 7 ) and / or thiosulfates (such as Ka 2 S 0 O 5 . 5 H 3 O) - alone or in a mixture - in water and / or polar organic solvents, of solid C0 o in liquid S0 ? And others more.

Zur Trennung der Lösungskomponenten können alle Methoden Anwendung finden, die für solche Aufgaben üblich sind, für die Zerlegung salzhaltiger Lösungen, also beispielsweise die zur Entsalzung von Meerwasser geeigneten, wie die Trennung durch Phasenwechsel (Verdampfung, Kristallisation, Gashydratbildung, Fällung, Extraktion, Adsorption, Ionenaustausch, Phasenzerfall im kritischen Gebiet etc.), Temperatur- und Konzentrationsgradienten (Thermodiffusion, Membrandiffusion etc.) elektromagnetische Felder (Elektrodialyse, magnetische Wirkungen etc.) Massenbeschleunigung (Trenndüsen, Ultrazentrifugen etc.) oder andere Effekte.All methods can be used to separate the solution components which are common for such tasks, for the decomposition of saline Solutions, for example those suitable for desalination of seawater, such as separation by phase change (evaporation, Crystallization, gas hydrate formation, precipitation, extraction, adsorption, ion exchange, phase disintegration in the critical area etc.), temperature and concentration gradients (thermal diffusion, membrane diffusion, etc.) electromagnetic fields (electrodialysis, magnetic Effects etc.) mass acceleration (separation nozzles, ultracentrifuges etc.) or other effects.

Das der Erfindung entsprechende Wärmetransportsystem ist dem Verfahrensprinzip entsprechend einfach:The heat transport system corresponding to the invention is the process principle correspondingly simple:

Es besteht, wie in Abbildung 1 beispielhaft und schematisch dargestellt, im wesentlichen aus der Mischkammer (1), der Trenneinrichtung (2) und den Wärmeaustauschern (3) und (4)» in denen der Wärmeaustausch zwischen den der Mischkammer zugeführten Lösungskomponenten und der sie verlassenden Lösung vorgenommen wird.As shown schematically and by way of example in Figure 1, it consists essentially of the mixing chamber (1), the separating device (2) and the heat exchangers (3) and (4) »in which the heat exchange between the solution components supplied to the mixing chamber and of the solution leaving it.

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Die sich unter Abkühlung miteinander vereinigenden LÖ3ungskomponenten werden der Mischkammer (i) getrennt durch die Leitungen (22) und (2j) mittels dor Punpen (5) und (6) zugeführt, z.B. die wässrige Aufschlämmung eines Salzes, wie Ammoniumnitrat oder Calziumchloridhydrat, durch Leitung (22) und Wasser als Lösungsmittel durch Leitung (23).The solution components that combine with each other while cooling are separated from the mixing chamber (i) by the lines (22) and (2j) by means of punches (5) and (6), e.g. the aqueous slurry a salt such as ammonium nitrate or calcium chloride hydrate through line (22) and water as a solvent through line (23).

In der Mischkammer (i) bilden die vereinten Lösungskomponenten eine sogenannte "Kältelösung", die von einem Medium, da» den in der Mischkammer (i) angeordneten Wärmeaustauscher (11) durchströmt, Wärme aufnimmt. In the mixing chamber (i) the combined solution components form one so-called "cold solution" produced by a medium in the mixing chamber (i) arranged heat exchanger (11) flows through, absorbs heat.

Angewärmt, doch noch immer kalter als die Lösungskomponenten, verläßt die Lösung die Mischkammer (i) durch Leitung (21) und wird in den Wärmeaustauschern (3) und (4) im Gegenstrom zu den Lösungskomponenten (die sich dabei abkühlen) angewärmt.Warmed up, but still colder than the solution components, leaves the solution enters the mixing chamber (i) through line (21) and is in the Heat exchangers (3) and (4) in countercurrent to the solution components (which cool down in the process).

In der Trenneinrichtung (2) wird.die warme Lösung in ihre Komponenten zerlegt und die hierbei gegebenenfalls frei werdende Kri3tallisa.tions- oder Konzentrationswärme durch den V/ärmeaustauscher (12) (der hier der Einfachheit halber nur in die Trenneinrichtung (2) eingezeichnet ist) abgeführt. Im übrigen kommt die von der Lösung aufgenommene Wärme im Zuge des zwischen Lösung und Lösungskomponenten erfolgenden Wärmeaustausches zur Abgabe. Ba nätnlich in der Regel die Summe der Wärmekapazitäten der Lösungskomponenten größer ist als die Wärmekapazität der Lösung, läßt sich im gesamten Bereich zwischen Lösungstemperatur und Trennteraperatur die von den Komponenten zum Anwärmen der Lösung nicht benötigte Wärme entnehmen»In the separating device (2), the warm solution is broken down into its components disassembled and the crystallization or concentration heat that may be released through the heat exchanger (12) (which, for the sake of simplicity, is only drawn in the separating device (2)). By the way, comes the heat absorbed by the solution in the course of the between solution and Solution components taking place heat exchange for release. Ba of course, as a rule, the sum of the heat capacities of the solution components is greater than the heat capacity of the solution in the entire range between solution temperature and separation temperature remove the heat not required by the components to warm up the solution »

Für den Wärmeaustausch zwischen Lösungskomponenten und Lösung ist eine Temperaturdifferenζ von 8-10 C zumeist ausreichend. Biese Temperaturdifferenz genügt auch bei den gängigsten Trennvorfahren, wie etwa der mehrstufigen Entspannungsverdampfung oder den Extraktionsverfahrenizur Trennung der Lösungen in ihre Komponenten. Sieht man von möglichen Sonderkonstruktionen ab, so muß die Kälteleistung dftr "Kältelösung" sowohl zur Kompensation dor Temperaturen ff c-rena als auch zur zusätzlichen Wärmeaufnahme ausreichen.For the heat exchange between the solution components and the solution, a temperature difference of 8-10 C is usually sufficient. This temperature difference is also sufficient for the most common separation processes, such as multi-stage flash evaporation or the extraction process to separate the solutions into their components. If one disregards possible special constructions, the cooling capacity of the "cooling solution" must be sufficient both to compensate for the temperatures ff c-rena and to absorb additional heat.

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Eine Lösung von 1OOO g' Ammoniumnitrat in 1 Litor Wasser nimmt bei 12 C beispielsweise 45 kcal Wäx'me auf. Davon können ca. 10 kcal für die Kompensation des zum Wärmeaustausch notwendigen Temperaturgefälles und ca» 35 kcal für den eigentlichen Wärmetransport zur Verfugung stehen.For example, a solution of 1,000 g of ammonium nitrate in 1 liter of water absorbs 45 kcal of heat at 12 C. Of this, approx. 10 kcal can be available for the compensation of the temperature gradient necessary for heat exchange and approx. 35 kcal for the actual heat transport.

Anwendungsbeispiel , Application example ,

Beim Wasserdampf-Kraftprozeß, durch den unter anderem die überwiegende Menge dor elektrischen Energie gewonnen wird, werden etwa 40$ der eingebrachten Wärme In Arbeit umgewandelt und etwa 60$^ an Kühlwasser oder Kühlluft abgeführt.In the steam power process, through which, among other things, the predominant Amount by which electrical energy is obtained about $ 40 of the heat brought in converted into work and about 60 $ ^ dissipated in cooling water or cooling air.

Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, in dem Prozeß anfallende Kondensationswärme des Niederdruckdampfes («Abwärme) auf die zur Erzeugung von Hochdruckdampf erforderlichen Temperaturen zu "pumpen".Using the invention, it is possible to remove the Heat of condensation of the low-pressure steam («waste heat] to the temperatures required to generate high-pressure steam to "pump".

Das dazu einsetzbare Wärmetransportsystem ist in Abbildung 2 beispielhaft und schematisch dargestellt. Es gleicht in seinen Grundzügen dem in Abbildung 1 wiedergegebenen, weshalb die Apparate und Rohrleitungen,denen die entsprechende Aufgabe wie dort zukommt, durch die gleiche Zahl gekennzeichnet sind.The heat transport system that can be used for this is shown in Figure 2 as an example and shown schematically. In its basic features it is similar to that shown in Figure 1, which is why the apparatuses and pipelines that have the same task as there are identified by the same number.

Die bei ca. 100 C anfallende Kondensationswärme des Niederdruckdarapfes (HD) wird in der Mischkammer (i) durch den Wärmeaustauscher (11) auf eine Kältelösung (= Lösung) übertragen, die durch Auflösen von Kaliumiodid in Wasser entsteht. In der als Zyklon ausgebildeten Trenneinrichtung (2) wird die Lösung anschließend in ihre Komponenten, einen wässrigen Kaliumjodidschlamm und Wasser (bzw. Wasserdampf) zerlegt. In den Wärmeaustauschern (5) und (4) vollzieht sich, wie beschrieben, der Wärmeaustausch zwischen der(Leitung 21 durchfließenden) Lösung und ihren Komponenten (d.h. dem durch Leitung ?2 The condensation heat of the low-pressure bowl (HD), which occurs at approx. 100 C, is transferred in the mixing chamber (i) through the heat exchanger (11) to a cold solution (= solution), which is created by dissolving potassium iodide in water. In the separating device (2) designed as a cyclone, the solution is then broken down into its components, an aqueous potassium iodide sludge and water (or water vapor). In the heat exchangers (5) and (4), as described, the heat exchange takes place between the solution (flowing through line 21) and its components (ie that through line ? 2

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r. J r. J

SAD UHfGiNALSAD UHfGiNAL

"bewegten Kaliumjodid-Schlamm und dem durch Leitung 23 strömenden Wasser "bzw. dem im heißesten Abschnitt der Leitung 23 vorliegenden Wasserdampf)."moving potassium iodide sludge and that flowing through line 23 Water "or the one present in the hottest section of the line 23 Steam).

Die Zerlegung der Lösung in Wasser (bzw. Wasserdampf) und wässrigen Kaliumjodid-Schlamm erfolgt durch Phasenzerfall im kritischen Gebiet der Lösung. Der Arbeitsdruck liegt aus wirtschaftlichen Gründen im gesamten System in der Nähe des kritischen Druckes der Lösung, d.h. bei etwa 235 ata. Die Lösungspumpe (7) (die hier beispielhaft statt der gemäß Abbildung 1 angeführten Pumpen (5) und (6) vorgesehen ist) fungiert deshalb lediglich als ujnwälzeinrichtung, d.h. zur Kreislaufführung der dem Wärmetränsport dienenden Lösung bzw. Lösungskomponenten.The decomposition of the solution into water (or water vapor) and aqueous Potassium iodide sludge occurs through phase breakdown in critical Area of solution. For economic reasons, the working pressure in the entire system is close to the critical pressure of the solution, i.e. at about 235 ata. The solution pump (7) (which is provided here as an example instead of the pumps (5) and (6) listed in Figure 1 is) therefore only functions as a rolling device, i.e. for the circulation of the heat transfer solution or Solution components.

Mittels der Wärmeaustauscher (3) und (4) wird die Temperaturspanne zwischen der Lösungstemperatur in Mischkammer (1) und der kritischen Temperatur der Lösung im Zyklon (2), d.h. zwischen etwa 100 und 43O C, überbrückt. Zur Herstellung des für den Wärmeaustausch notwendigen Temperaturgefälles sind der (z.B. ölbeheizte) Spitzenerhitzer (δ) und die (z.B. mit Kühlwasser beaufschlagten) Schlußkühler (9) und (1O) vorgesehen. The temperature range is set by means of the heat exchangers (3) and (4) between the solution temperature in the mixing chamber (1) and the critical one Temperature of the solution in the cyclone (2), i.e. between about 100 and 43O C, bridged. For the manufacture of the heat exchange The necessary temperature gradient is provided by the (e.g. oil-heated) top heater (δ) and the (e.g., cooled water) final cooler (9) and (1O).

Die Wärme, die in der Mischkammer (i) bei etwa 100 C zur Kondensation von Niederdruckdampf mittels des. Wäroe'austaiisehers· (11) zur Aufnahme gelangt, wird zum Teil im Wärmeaustauscher bzw. Verdampfer (12) bei etwa 230 C an das Kondensat zur Entwicklung von Hochdruckdampf abgegeben, und zwar von einem Teilstrom dee Leitung (23) durchströmenden Wasserdampfes bzw. Wassers.The heat in the mixing chamber (i) at around 100 C for condensation of low pressure steam by means of the heat exchanger (11) reaches the absorption, is partly in the heat exchanger or evaporator (12) at about 230 C to the condensate for the development of Released high pressure steam, from a partial flow of the line (23) water vapor or water flowing through.

Das im Wärmeaustauscher (12) verdampfende Kondensat bringt die inThe condensate evaporating in the heat exchanger (12) brings the in

der Kondensatleitung (24) angeordnete Kondensafczpuape (13) von demthe condensate line (24) arranged condensate pack (13) of the

in (11) herachenüen Kondensationsdruok (ca. 1.27 ata) auf den in (12) erforderlichen Vcrdanpfungsdruck (ca. 20 ata).in (11) herachenüen condensation pressure (approx.1.27 ata) on the in (12) required vaporization pressure (approx. 20 ata).

Zw Kondensation von 1./}2» kg Nif.'üox'ilruckd&iiipf bei ca. I05 C (in 11) und Uiodex'voi'dauijpfuns des Kundonsats unter Erzeugung von For condensation of 1/2/2 kg Nif.'üox'ilruckd & iiipf at approx. 105 C (in 11) and Uiodex'voi'dauijpfuns of the Kundonsat with the production of

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SAD ORfGlNAL - 6 -SAD ORfGlNAL - 6 -

Hochdruckdampf bei ca. 2JiO C (in 12) sind in dem Wärmetransportsysten 100 kg Lösung (- 54»3 Liter bei 4 °C), bestehend aus 32,47 kg Wasser und 67.53 kg Kaliumiodid einmal im Kreislauf zu führen.High pressure steam at approx. 2JiO C (in 12) 100 kg solution (- 54 »3 liters at 4 ° C), consisting of 32.47 kg water and 67.53 kg potassium iodide, are to be circulated once in the heat transport system.

Die Lösung nimmt bei ihrer Bildung aus den Komponenten (H9O und KJ) bei 100 C und ca. 235 ata Druck ca. 763.5 kcal V/ärme auf, die durch Kondensation der I.426 kg Niederdruckdampf (bei 105 C) eingegeben werden.When it is formed from the components (H 9 O and KI) at 100 C and approx. 235 ata pressure, the solution absorbs approx. 763.5 kcal V / arm, which is entered through condensation of the 1426 kg of low-pressure steam (at 105 C) .

Darüberhinaus werden der Lösung im Spitzenerhitzer (ε) bei ca. 430 G 38I.5 kcal zugeführt, und zwar teils zur Unterstützung der Hochdruckdampferzeugung (in 12) und teils zur Herstellung des für den Wärmeaustausch notwendigen Temperaturgefälles.In addition, the solution in the tip heater (ε) at approx. 430 G 38I.5 kcal supplied, partly to support the generation of high-pressure steam (in 12) and partly to produce the temperature gradient necessary for the heat exchange.

Zur Anwärmung des Kondensats von IO5 C auf 230 C und dessen Verdampfung daselbst gibt das System 801.5 kcal ab. Die Restwärme, 343*5 kcal, wird an Kühlwasser abgeführt.For heating the condensate from IO5 C to 230 C and its evaporation there the system delivers 801.5 kcal. The residual heat, 343 * 5 kcal, is discharged to cooling water.

Von insgesamt 1145 kcal eingebrachter Wärme (763·5 kcal bei IO5 C, 38I.5 kcal bei 430 C) können dem System mithin 801.5 kcal (bei 23O C) Nutswärme entnommen werden, was einem thermischen Wirkungsgrad von 70/^ entspricht.Of a total of 1145 kcal of heat introduced (763 5 kcal at 10 5 C, 38I.5 kcal at 430 C) can therefore give the system 801.5 kcal (at 23O C) groove heat can be removed, which is a thermal efficiency of 70 / ^.

Die je kg Dampfkondensat durch das System zu fördernde Lösungsmenge liegt mit 38 Litern in der Größenordnung der im herkömmlichen Dampfkraftbetrieb aufzuwendenen Kühlwassermenge (ca. 36 Liter/kg Kon densat)o Die zur Kreislaufführung der Lösung erforderlichen Pumpe (7) ist (neben der auch bisher erfoüerlichen Kcndensatpumpe 13) der einzigste bewegte Apparat des Systems.The amount of solution to be pumped through the system per kg of steam condensate with 38 liters is in the order of magnitude of the conventional one Steam power operation the amount of cooling water to be used (approx. 36 liters / kg condensate) or similar The pump (7) required for circulating the solution is (in addition to the condensate pump 13 which has also been required up to now) the only moving apparatus in the system.

Der wesentliche Aufwand entfällt auf die Vorrichtungen für den Wärmeaustausch, vornehmlich den zwischen der Lösung und ihren Komponenten. The main effort falls on the devices for the Heat exchange, primarily between the solution and its components.

Wird, wie beispielhaft tocchricton, der l/är^causta-ucch auRHchlivi'l indirekt νυιγ;οΐίοη:;ιηη, nrp^e^uii dich für die- V/i',rir.e austauscher (3) vai (4) große Auntaufjchflachen, die vcgsn de? uanezu gleichen DruckesIf, as exemplified by tocchricton, the l / är ^ causta-ucch auRHchlivi'l indirectly νυιγ; οΐίοη:; ιηη, nrp ^ e ^ uii you for the- V / i ', rir.e exchangers (3) vai (4) large auntaufjchflachen that vcgsn de? at the same pressure

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von Lösung und Lösungekomponenten jedoch sehr dünn und einfach (als Blechplatten, Blechspiralen etc.) ausgeführt werden können, zumal es möglich ist, auch die chemische Beschaffenheit der Lö-Bungnn auf die Anforderungen der Wäruieaustauschermaterialien abzustimmen. However, the solution and solution components can be made very thin and simple (as sheet metal plates, sheet metal spirals, etc.), especially since it is possible to examine the chemical nature of the Lö-Bungnn to match the requirements of the heat exchanger materials.

Die Wärmeaustauscher (3) und (4) können auch ganz oder teilv/eise durch andere dem Wärmeaustausch dienende Vorrichtungen ersetzt werden, wie solche, in denen die Wärme durch Peststoffe, Druckgase und/oder thermisch .stabile Ililfsflüssigkeiten übertragen wird. Mit letzteren erfolgt der Wärmetransport z.B. durch Verdampfung und Kondensation oder (sofern sich die HilfsfBissigkeiten in der Lösung und deren Komponenten nicht nennenswert losen ) durch Gegenstromführung in turbulierten Kolonnen oder ähnlichen Kontakteinrichtungeri· Auch führen direkter Waeserdampfübertritt, Ionendiffusion durch Membranen und viele andere Methoden zur Wärmeübertragung.The heat exchangers (3) and (4) can also be wholly or partly be replaced by other devices serving for heat exchange, such as those in which the heat is replaced by pesticides, pressurized gases and / or thermally .stable auxiliary fluids is transferred. With In the latter, the heat is transported e.g. through evaporation and condensation or (if the auxiliary bites are in the solution and their components not noticeably loose) by countercurrent flow in turbulent columns or similar contact devices Also carry out direct water vapor transfer, ion diffusion Membranes and many other methods of heat transfer.

I.I.

Das Kaliumjodid kann statt als Schlamm auch als Staub bzw. Pulver transportiert werden, z.B. mit Hilfe von Gasströinen (über entsprechende Abscheidungssyeteme wie Zyklone und dergleichen) und schließlich können, wie eingangs beschrieben, anstelle des Kaliumjodidf; Gemische desselben mit anderen Verbindungen oder andere Salze bzw. Substanzen treten, wie beispielsweise eutektische Gemisch'?, die im gesamten Förderbereich als Schmelzen vorliegen, ferner Hilfssubstanzen zugegen sein, die beispielsweise die Schlammeigenschaften verbessern u.a.m.The potassium iodide can also be used as dust or powder instead of as sludge be transported, e.g. with the help of gas streams (via corresponding Separation systems such as cyclones and the like) and finally, as described above, instead of potassium iodide; Mixtures of the same with other compounds or other salts or substances occur, such as eutectic mixture '?, which are present as melts in the entire conveying area, as well as auxiliary substances which, for example, affect the sludge properties improve, etc.

Dem Aufwand zur Integration des Wärmetransportsystems in ein Dampfkraftwerk stehen bedeutende Verteile gegenübor: So sinken der Brennstoffbedarf und der Kühlvusoorverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Werken gleicher Leistung erheblich. Verbunden damit eind Einsparungen für Anlagen, die sonst zur Nutzung oder Bereitstellung der Betriebsmittel erforderlich sind, wie· Brennstoffbunker, Heizanlagen, Reaktoren, KühlwaDseraufberei.tungnanlr.^on und dergleichen.The effort to integrate the heat transport system in a steam power plant are significant Distribute gegenübor: So the fuel requirement and the Kühlvusoorverbrauch decline compared to conventional works the same performance significantly. Associated with this is savings for systems that are otherwise required for the use or provision of operating resources, such as fuel bunkers, heating systems, reactors, cooling water preparation facilities and the like.

Schließlich win dort sich durch den Einsatz den Wiirmotran3portayotGinsFinally, you win there by using the Wiirmotran3portayotGins

40 9 8 81/067940 9 8 81/0679

8 -BAD ORK3INAL8 -BAD ORK3INAL

auch die Belastung der Umwelt durch schädliche Wirktmgen des Dampfkraftbetriebes, wie die thermische Belastung von Gewässern, die Verschmutzung der Atmosphäre durch Staub, Emnisionen u.a.m.also the pollution of the environment through harmful effects of the steam power plant, such as the thermal load on bodies of water, the pollution of the atmosphere by dust, emissions, etc.

Bio Kombination verschiedener 'Varianten der Erfingung allein oder solcher mit herkömmlichen Wärmetransportsystemen ermöglicht die Übcjrbrückung erheblicher Temperaturspannen. Vie bei den bisher bekannten Systemen zum Pumpen von Wärme wird auch bei dem der Erfindung entsprechenden beim höheren Temperattirniveau sowohl die bei tieferer Temperatur aufgenommene Wärme als auch die dem Transportaufwand iiq^uivälonte freigesetzt. Da letztere relativ niedrig ist, kann das orfindungsgem-'iße Verfahren nicht nur zur Lösung kältetechnischer Aufgaben, wie etwa zur Kühlung von Bäumen, Gasen und Flüssigkeiten, sondern (wie in dem ausführlichen Beispiel dargelegt) auch zur Energiegewinnung aus industriellen Wärmequellen (wie Abdampf, heißen Synthesegasströmen) und natürlichen Wärmerecervoiren (wie Flüssen, Meeresströmungen und atmosphärischer Luft) herc.ngezogen werden.Organic combination of different 'variants of the invention alone or those with conventional heat transport systems enable bridging significant temperature ranges. Vie with the previously known Systems for pumping heat is also in accordance with the invention at the higher temperature level, both at the lower The heat absorbed by the temperature as well as that of the transport expenditure iiq ^ uivälonte released. Since the latter is relatively low, this can according to the invention Process not only for solving refrigeration tasks, such as for cooling trees, gases and liquids, but (as shown in the detailed example) also for Energy generation from industrial heat sources (such as exhaust steam, hot synthesis gas streams) and natural heat reservoirs (such as rivers, Ocean currents and atmospheric air).

D.h. die Erfindung läßt eich sowohl in vielfältiger ve rf ahx-ens technischer· Gestaltung als axich für die unterschiedlichsten Wärmetransportaufgaben zur Anwendung bringen.This means that the invention can be used in a variety of technical ways Design as axich for a wide variety of heat transport tasks apply.

Claims (2)

Patentansprüche-Patent claims 1.) Verfahren zum Transportieren von Wärme von niederen auf höhere-ο Hiveau, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Wärmeaiif nähme bei niederer Temperatur Lösungskompononten zur Mischung gelangen, die eiiie negative Lösungsenthalpie (d.h. negative "Löimiign-" bzw. "Verdünnungswäi-me") aufweisen und die Lösungen zwecks Wärmeabgabe bzw. Wärmeabfuhr bei höherer Temper at iir wieder in die LöDungßkouiponenton zerlegt werden.1.) Method of transporting heat from lower to higher-ο High level, characterized in that for the purpose of heat absorption it would take low temperature solution components get into the mixture, the one negative enthalpy of solution (i.e. negative "Löimiign-" or "Verdünnungswäi-me") and the solutions for the purpose Heat dissipation or heat dissipation at a higher temperature again in the LöDungßkouiponenton are decomposed. 2 c Verf.'ilireij nach Anspruch 1, dadurch gehonm-c-ichm-t, 'laß als Lcr;anr;:;l:.oi._;n-;:ontr.n .'Je1 :uo und/od-r aii'ierc Vcro:i iii'un^xji oiiij',:^- Ii;ü2 c Verf.'ilireij according to claim 1, thereby gehonm-c-ichm-t, 'let as Lcr; anr;:; l: .oi ._; n - ;: ontr.n .'Je 1 : uo and / od-r aii'ierc Vcro: i iii'un ^ xji oiiij ',: ^ - Ii; ü 409881/0679 _p„409881/0679 _p " SAD ORtOtNALSAD ORtOtNAL werden, die sich in Wasser und/oder anderen Lösungsmitteln unter Wärmeentzug auflösen und/oder solche konzentrierten Lösungen, die durch eine negative Verdünnungswärme gekennzeichnet sind, sich also beim Verdünnen (bsw. sofern es sich um Lösungen verschiedener Verbindungen entsprechender Eigenschaft handelt, beim Mischen) abkühlen.that dissolve in water and / or other solvents with removal of heat and / or such concentrated solutions, which are characterized by a negative heat of dilution, So when diluting (e.g. if there are solutions of different Compounds of the same property act, when mixing) cool down. Verfahren nach Ansprtich 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung der Lösungskomponenten vornehmlich Methoden Anwendung finden, die für solche Aufgaben üblich sind, für die Zerlegung salzhaltiger Lösungen also beispielsweise die zur Entsalzung von Meerwasser geeigneten, wie die Trennung durch Phasenwechsel (Verdampfung, Kristallisation, Gashydratbildung, Fällung, Extraktion, Adsorption, Ionenaustausch, Phasenzerfall im kritischen Gebiet etc.), Temperatur.- und Konzentrationsgradienten (Thermodiffusion, Membrandiffusion etc.) elektromagnetische Felder (Elektrodialyse, magnetische Wirkungen etc.) Massenbeschleunigung (Trenndüsen, Ultrazentrifugen etc.) oder andere Effekte.Method according to claim 1 and 2, characterized in that for Separation of the solution components mainly methods are used that are common for such tasks, for the decomposition Saline solutions, for example, those suitable for desalination of seawater, such as separation by phase change (Evaporation, crystallization, gas hydrate formation, precipitation, extraction, Adsorption, ion exchange, phase decay in the critical area etc.), temperature and concentration gradients (thermal diffusion, Membrane diffusion etc.) electromagnetic fields (electrodialysis, magnetic effects etc.) mass acceleration (Separation nozzles, ultracentrifuges etc.) or other effects. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme zwischen den Lösungskomponenten und den daraus ganz oder teilweise gebildeten Lösungen (z.B. in Wärmeaustauschern oder mit Hilfe wärmeübertragender Medien wie Gasen, Flüssigkeiten und/oder Feststoffe) ausgetauscht und/oder die Temperaturen der Partner durch (bzw. im Rahmen von) Konzentrationsänderungen gelöster Stoffe (z.B. durch direkten Dampfübertritt oder mit Hilfe von Membranen) gegenläufig verändert werden.Method according to Claims 1 to 3, characterized in that the heat between the solution components and the completely or partially formed solutions (e.g. in heat exchangers or with the help of heat-transferring media such as gases, liquids and / or solids) and / or the temperatures of the Partner through (or within the scope of) changes in the concentration of dissolved substances (e.g. through direct vapor transfer or with the help of of membranes) can be changed in opposite directions. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4> dadurch gekannzeichnet, daß die Lösungskoir.ponenten bei oder nahe bei dem kritischen Druck der Lösungen gemischt bzw. vereint w/erden undMethod according to Claims 1 to 4, characterized in that the Solution components at or near the critical pressure the solutions mixed or combined w / earth and die Trennung der entstandenen Lösung in ihre Komponenten durch Anheben der Temperatur von der Miselvungs- bzw. Wäri.ioaufnahi;ietemperatur auf (etwa) die kritische Ternpex'atur der Lörmni.en ,the separation of the resulting solution into its components Raising the temperature from the miscibility or heat absorption temperature on (roughly) the critical temperature of the Lörmni.en, d.h. in(bavf. nohe von) deren kritischen Gebiet, herbeigeführt wJ rd.i.e. in (bavf. nohe von) their critical area wJ approx. BAD 409881/0679BATH 409881/0679
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