DE3015525C2 - Anlage zum Destillieren von Flüssigkeiten mit einer Wärmepumpe - Google Patents

Anlage zum Destillieren von Flüssigkeiten mit einer Wärmepumpe

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Destillieren von Flüssigkeiten, mit Destillierkammer, Heizaggrerat im untersten Bereich der Destillierkammer, Kühl- und Kondensationseinrichtung und Kälteerzeugungsaggregat, wobei das Kälteerzeugungsaggregat als Wärmepumpe ausgeführt ist und einen Kompressor sowie einen Kältemittelkreislauf mit Kühlzweig und Heizzweig aufweist, wobei der Heizzweig über einen Wärmetauscher mit einem als Heißwassereinrichtung ausgeführten Heizaggregat in wärmetauschender Verbindungsteht.
Bei aus der Praxis bekannten Anlagen wird das Heizaggregat im allgemeinen mit elektrischem Strom, jedoch fremd beheizt. Das Kälteerzeugungsaggregat ist ein übliches Kälteerzeugungsaggregat, welches ebenfalls über elektrische Energie angetrieben wird und bei dem Wärme ohne Rückgewinnung frei wird.
Eine bessere energetische Bilanz weisen Anlagen der eingangs beschriebenen Gattung auf (europäische Patentanmeldung 6 612), bei denen das Kälteerzeugungsaggregat als Wärmepumpe ausgeführt ist. Allerdings ist auch eine derartige Anlage im Hinblick auf die Wärmerückgewinnung verbesserungsfähig.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine gattungsgemäße Anlage in energetischer Hinsicht zu verbessern.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Heizzweig über den Wärmetauscher mit einem Brauchwasserboiler-Wärmespeicher, an den das Heizaggregat angeschlossen ist, und der Kühlzweig über einen Wärmetauscher mit einem Kühlwasserboiler an den die Kühl- und Kondensationseinrichtung angeschlossen ist, in wärmetauschender Verbindung steht.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage kann die im Brauchwasserboiler-Wärmespeicher anfallende Wärme als Brauchwasser für verschiedenste Zwecke eingesetzt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die
ίο Wärme, die die Wärmepumpe liefert, dadurch oder zusätzlich dadurch auszunutzen, daß der Brauchwasserboiler-Wärmespeicher mit einer Einrichtung zum Einblasen von Wasserdampf in die Destillierkammer verbunden ist Gerade bei der Aufbereitung von Lösungsmitteln, die beispielsweise bei der Metallreinigung eingesetzt wurden, ist das Einblasen von Wasserdampf vorteilhaft. Es bildet sich dann nämlich in der Destillierkammer ein azeotrop siedendes Gemisch aus Lösungsmittel und Wasser, dessen Siedepunkt niedriger liegt als bei reinem Lösungsmittel. So kann ohne Gefahr der Überhitzung das Lösungsmittel bis auf einen geringfügigen Rest ausgetrieben und neu eingesetzt werden. Das Kondensat wird z. B. in einer Rinne unter der Kondensationseinrichtung aufgefangen und der weiteren Verwendung oder einem Speicher zugeführt Wo bei einer erfindungsgemäßen Anlage der Wärmeanfall größer ist, als er vom Brauchwasserboiler-Wärmespeicher aufgenommen werden kann, empfiehlt die Erfindung im Heizzweig des Kälteerzeugungsaggregates zusätzlich einen Luftkühler anzuordnen, dem ein Gebläse vorgeschaltet werden kann. Dieser Luftkühler wird im allgemeinen nur von Zeit zu Zeit, nämlich bei Wärmeüberschuß im Heizzweig des Kälteerzeugungsaggregates eingeschaltet. Eine bevorzugte Ausfüh- rungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlwasserboiler einerseits sowie der Brauchwasserboiler-Wärmespeicher andererseits in einem gemeinsamen Behälter untergebracht sind, wobei sie durch eine Isoliertrennwand voneinander getrennt sind, und daß das Kälteerzei!gungs..:ggregat auf diesen Behälter aufgesetzt ist.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei der erfindungsgemäßen Anlage infolge der Anordnung eines Brauchwasserboiler-Wärmespeichers und eines Kühlwasserboilers mit praktisch vollständiger Wärmerückgewinnung gearbeitet werden kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 das Schema einer erfindungsgemäßen Anlage zum Destillieren von Flüssigkeiten und
Fig. 2 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Anlage.
Die in den Figuren dargestellte Anlage dient zum
Destillieren von Flüssigkeiten, z. B. Alkohol, von Lösungsmitteln und dgl. Zum grundsätzlichen Aufbau der Anlage gehören
eine Destiiiierkammer i,
ein Heizaggregat 2 im untersten Bereich der Destillierkammer,
eine Kühl- und Kondensationseinrichtung 3 im oberen Bereich der Destillierkammer 1 und
ein Kälteerzeugungsaggregat 4.
Das Kälteerzeugungsaggregat 4 ist mit der Kühl- und Kondensationseinrichtung 3 verbunden.
Das Kälteerzeugungsaggregat ist als Wärmepumpe 4 ausgeführt. Es besitzt einen Kompressor 5 sowie einen
Kältemittelkreislauf mit Kühlzweig 6 und Heizzweig 7, wobei in diesem Kältemittelkreislauf auch ein übliches Drosselorgan 8 angeordnet ist.
Der Heizzweig 7 des Kälteerzeugungsaggregates 4 steht über einen Wärmetauscher 9 mit einem Brauchwasserboiler-Wärmespeicher 10 in Wärmetausch. An diesen ist das als Heißwasser-Heizeinrichtung ausgeführte Heizaggregat 2 angeschlossen. Ferner ist der Brauchwasserboiler-Wärrnespeicher 10 mit einer Einrichtung 11 üum Einblasen von Wasserdampf in die Destillierkammer 1 verbunden.
Im übrigen ist im Ausführungsbeispiel im Heizzweig 7 des Kälteerzeugungsaggregates 4 zusätzlich ein Luftkühler 12 angeordnet, dem ein Gebläse 13 zugeordnet ist — Die zum Kälteerzeugungsaggregat 4 gehörenden üblichen Ventile und sonstigen Hilfsvorrichtungen wurden nicht besonders bezeichnet
Die Fig. 1 und 2 lassen erkennen, daß ein Kühlwasserboiler 15 einerseits, der Brauchwasserboiler-Wärmespeicher 10 andererseits in einem gemeinsamen Behälter 16 angeordnet sind, der als Isolationsbehälter ausgeführt ist, wobei die beiden Kammern, die den Brauchwasserboiler-Wärmespeicher 10 und den Kühlwasserboiler 15 bilden, durch eine Isoliertrennwand 17 voneinander getrennt sind. Oberhalb dieses Behälters 16 und damit oberhalb der beiden Kammern befindet sich das Kälteerzeugungsaggregat 4 des schon
ίο beschriebenen Aufbaus. Man erkennt den Wärmetauscher 9, mit dem der Heizzweig 7 des Kälteerzeugungsaggregates 4 mit dem Brauchwasserboiler-Wärmespeicher 10 in Wärmetausch steht Man erkennt außerdem einen Wärmetauscher 18, mit dem der Kühlzweig 6 mit dem Kühlwasserboiler 15 in Wärmeaustausch steht An den Kühlwasserboiler 15 ist über den Kühlwasserkreis 14 die Kühl- und Kondensationseinrichtung (3) angeschlossen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Anlage zum Destillieren von Flüssigkeiten, mit Destillierkammer, Heizaggregat im untersten Bereich der Destillierkammer, Kühl- und Kondensationseinrichtung und Kälteerzeugungsaggregat, wobei das Kälteerzeugungsaggregat als Wärmepumpe ausgeführt ist und einen Kompressor sowie einen Kältemittelkreislauf mit Kühlzweig und Heizzweig aufweist, wobei der Heizzweig über einen Wärmetauscher mit einem als Heißwassereinrichtung ausgeführten Heizaggregat in wärmetauschender Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizzweig (7) über den Wärmetauscher (9) mit einem Brauchwasserboiler-Wärmespeicher (10), an den das Heizaggregat (2) angeschlossen ist, und der Kühlzweig (6) über einen Wärmetauscher (18) mit einem Kühlwasserboiler (15), an den die Kühl- und Kondensationseinrichtung (3) angeschlossen ist, in wärmetauschender Verbindung stehen.
2. Anlage nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brauchwasserboiler-Wärmespeicher (10) mit einer Einrichtung (11) zum Einblasen von Wasserdampf in die Destiüierkamrner (1) verbunden ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Heizzweig (7) des Kälteerzeugungsaggregates (4) zusätzlich ein Luftkühler (12) angeordnet ist.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlwasserboiler (15) und der Brauchwasserboiler-Wärmesneicher (10) in einem gemeinsamen Behälter (Ib) untergebracht sind, wobei sie durch eine Isoüertrennwand (7) voneinander getrennt sind, und daß das Kälteerzeugungsaggregat (4) auf diesen Behälter (16) aufgesetzt ist.
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