DE2737314A1 - Verfahren zum befeuchten eines gases - Google Patents
Verfahren zum befeuchten eines gasesInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. Curt Wallach Dipl.-Ing. 6ünther Koch ■ΰ\ ^ Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach
Dipl.-Ing. Rainer ϊ^ί<$ψπρφ^
Datum: 18. Aug. 1977
15990 H/Bu
Die Erfindung betrifft allgemein die Befeuchtung eines in einen Wärmetauscher, insbesondere in einen Hochofen, einzuleitenden Gases.
Bei der herkömmlichen Eisenherstellung wird befeuchtete Luft, d.h. wasserdampfhaltige Luft, über die Blas-Rohre bzw. Winddüsen mit hohem Druck in einen Hochofen injiziert. Der
Feuchtigkeitsgehalt des Gases erhöht den Wirkungsgrad der verschiedenen in dem Hochofen im Verlauf der Eisenherstellung
ablaufenden Reduktionsprozesse. Herkömmlicherweise erfolgt die Befeuchtung der Luft in der Weise, daß man Dampf in den
Luftstrom einbläst^.nachdem er komprimiert wurde und bevor er
in den Hochofen gelangt, wobei die befeuchtete Luft durch Wärmeübergang aufgeheizt wird. Die heiße feuchte Luft wird
sodann in den Hochofen eingeblasen.
Gemäß der Erfindung erfolgt die Befeuchtung des in einen Wärmetauscher einzuleitenden Gases in der Weise, daß man
einen Gasstrom und eine Wasserströmung in Form zerstäubter Teilchen in einen Behälter einleitet, wobei der Durchsatz,
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ORIGINAL INSPECTED
-^- 27373U
die Temperatur und der Druck des Gases und der Wasserteilchen in dem Behälter so gewählt sind, daß das aus dem Behälter austretende Gas Wasserdampf enthält.
Vorzugsweise kann es sich bei dem Behälter um die Kammer eines Kompressors und bei dem Wärmetauscher um einen Hochofen handeln.
Die Wasserteilchen haben zweckmäßig eine Abmessung von nicht mehr als 50 Mikron.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält
das Gas Sauerstoff und kann ggf. Luft sein.
Wird bei der Eisenherstellung statt des eingangs erwähnten bekannten Gasbefeuchtungsverfahrens das erfindungsgemäße Verfahren angewandt, so erhält man zwei bedeutsame Vorteile.
Zum einen wird, obwohl das Luft-/Was3erdampf-Gemisch sich beim Eintritt in den Hochofen auf einer niedrigeren Temperatur
als bei dem bekannten Verfahren befindet, mehr Wärme aus dem heißen Hochofen zur Aufheizung des Wasserdampfes abgezogen,
derart daß der Hochofen infolge der erhöhten Wärmeübertragung mit besserem Wirkungsgrad arbeitet. Dies hat eine Energieeinsparung äquivalent der für die Verdampfung des zugesetzten
Wassers erforderlichen latenten Wärme zur Folge, die bei dem herkömmlichen Verfahren von dem Dampfkessel in dem von diesem
erzeugten Dampf aufgebracht werden müßte. Zum anderen hat sich ergeben, daß die für die Kompression der Luft erforderliche
Energie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kleiner als bei der bekannten Verfahrensweise ist. Dies ist eine Folge der
Kühlwirkung, welche infolge der Verdampfung der in den Eintrittsgasstrom eingeführten Wasserteilchen auf die Luft ausgeübt wird.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Fließschemas erläutert.
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27373Η
In die Kammer eines koventionellen Zentrifugal-Kompressors
wird Luft bei einem Umgebungsdruck von 1,02 Bar absolut zugeführt. Der Volumendurchsatz der Luft betrug 45,0 nr/see., die
Umgebungslufttemperatur 16°C und die relative Feuchtigkeit 49 %. Einer im Kompressoreinlaß angeordneten Zerstäuberdüse
wurde sehr reines destilliertes Wasser mit einer Temperatur von l6°C zugeführt. In der Düse wurde das Wasser zu Tröpfchen
einer mittleren Teilchengröße von 45 Mikron zerstäubt; in
dieser Tröpfchenform gelangte das zerstäubte Wasser in einer Menge von 5 g/m Luft in die Kompressorkammer. Das aus dem
Kompressor austretende Gas enthielt Wasserdampf und trat aus dem Kompressor mit einem Druck von 2,5 Bar absolut aus.
Dieses Gas wurde sodann einem heißen Gebläseofen und von da einem Hochofen zugeführt, in an sich bekannter Weise. Der
isentropische (adiabatische) Wirkungsgrad des Kompressors betrug 65 % und die zur Kompression der Luft erforderliche
Energie 7,38l MW. Dies ergibt im Vergleich mit dem normalen Energiebedarf für die Kompression der Luft allein in Höhe von
7,554 MW eine Energie-Einsparung von 0,173 MW. Außerdem ergab sich eine Brennstoffeinsparung in der latenten Wärme des
Dampfes von 0,665 MW.
Wie ersichflich sind diese Energieeinsparungen schon für Hochöfen
herkömmlicher Abmessungen durchaus beachtenswert; für die neuen großen Hochofenanlagen (mit Tageskapazitäten von
beispielsweise 10.000 (britischen) Pfund), sind diese Einsparungen ganz erheblich.
Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf die Eisen
herstellung beschrieben; selbstverständlich eignet sich die Erfindung jedoch ebenso zur vorteilhaften Anwendung bei jedem
Verfahren, in welchem eine Kompression von Gas einen wesentlichen Teil des Verfahrens bildet. Beispielsweise ergäbe sich
bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Kompression
des Antriebsgases für eine Gasturbine ebenfalls eine ganz beträchtliche Energieeinsparung.
809808/0958 . _ h ·'·
Patentansprüche
;
Claims (6)
1. Verfahren zur Befeuchtung eines in einen Wärmetauscher einzuleitenden Gases, bei welchem ein Gasstrom in einen
Behälter eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet , daß in den Behälter auch ein Wasserstrom
in Form feinzerstäubter Teilchen zugeführt wird, wobei der Durchsatz, die Temperatur und der Druck des
Gases und der Wasserteilchen in dem Behälter so gewählt sind, daß das aus dem Behälter austretende Gas Wasserdampf
enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter eine Kompressorkammer
ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Wärmetauscher ein Hochofen
ist.
U. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3>
dadurch gekennzeichnet , daß die Wasserteilchen eine Größe von nicht mehr als 50 Milcon besitzen.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet , daß das Gas Sauerstoff enthält.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet , daß das Gas Luft ist.
609808/0958
ORIGINAL INSPECTED
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| GB34361/76A GB1561762A (en) | 1976-08-18 | 1976-08-18 | Humidification of gases |
Publications (1)
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|---|---|
| DE2737314A1 true DE2737314A1 (de) | 1978-02-23 |
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Family Applications (1)
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-
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