DE3123474C2 - - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B3/00—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Nutzung von auf einem niedrigeren und auf einem höheren Temperaturniveau anfallender Abwärme von Brennkraftmaschinen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a system for use on a lower and at a higher temperature level Waste heat from internal combustion engines with the in the preamble of Claim 1 specified features.

Bei den Anlagen dieser Gattung, die durch die DE-PS 5 26 134 bekannt­ geworden sind, erfolgt das Verdichten und Einspeisen des Dampfs aus dem Niederdruck-Kreislauf mittels eines mechanisch betriebenen Dampfverdichters, der saugseitig in den Niederdruck-Kreislauf und druckseitig in den Hochdruck-Kreislauf eingeschaltet ist.In the plants of this type, known from DE-PS 5 26 134 the steam is compressed and fed in from the low pressure circuit by means of a mechanically operated one Steam compressor, the suction side in the low pressure circuit and is switched on the pressure side in the high pressure circuit.

In dem mechanischen Dampfverdichter, der naturgemäß schwierig nach außen wärmeisolierbar ist, treten Wärmeverluste durch Wärme­ leitung und -strahlung ein, die zumindest teilweise eine Wieder­ kondensation des durch die Entspannung entstandenen Dampfs be­ wirken, so daß bei Eintritt in den Hochdruck-Kreislauf ein Dampf- Flüssigkeitsgemisch vorliegt, das für die nachfolgende Wärmenutzung, bei der häufig trockener Dampf benötigt wird, unerwünscht ist. Ein weiterer Mangel besteht darin, daß die beiden verschiedenen temperierten Dämpfe bei ihrer Vereinigung keiner intensiven Ver­ mischung unterliegen und demgemäß auch kein ausreichender Tempe­ raturausgleich zwischen Niederdruck-Dampf und Hochdruck-Dampf stattfindet, was ebenfalls die Wärmenutzung beeinträchtigen kann.In the mechanical steam compressor, which is naturally difficult heat-insulated from the outside, heat losses occur due to heat conduction and radiation, which is at least partially a re condensation of the steam created by the expansion act so that when entering the high pressure circuit a steam Liquid mixture is present, which is used for the subsequent use of heat, which often requires dry steam is undesirable. Another shortcoming is that the two are different tempered vapors when combined, no intensive ver subject to mixture and therefore not sufficient temp temperature compensation between low pressure steam and high pressure steam takes place, which can also affect heat use.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Mängel der bekannten Anlage zu überwinden und demgemäß eine Anlage anzu­ geben, bei der Wärmeverluste an die Umgebung besser beherrschbar sind und eine intensive Vermischung der beiden Dampfströme statt­ findet.The invention has for its object the aforementioned shortcomings to overcome the known system and accordingly to start a system give, where heat loss to the environment is more manageable and an intensive mixing of the two steam flows takes place finds.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 ange­ gebenen Maßnahmen gelöst. This object is indicated in the characterizing part of claim 1 given measures resolved.  

Hierbei ist es durch den Einsatz von Strahlpumpen einerseits ermöglicht, eine wirksame Wärmeisolierung mit einfachen Mitteln vorzunehmen und andererseits eine innige Vermischung der beiden Dampfströme zu erzielen.Here it is through the use of jet pumps on the one hand enables effective thermal insulation with simple means and on the other hand an intimate mixture of the two To achieve steam flows.

Durch die DE-OS 28 52 076 ist ferner eine Anlage zur Nutzung von auf verschieden hohem Temperaturniveau anfallender Abwärme von Brennkraftmaschinen bekanntgeworden, die jedoch in mehr­ facher Beziehung von dem Gegenstand der Erfindung abweicht.DE-OS 28 52 076 is also a system for use of waste heat generated at different levels of temperature of internal combustion engines, which are known in more fold relationship deviates from the object of the invention.

Zunächst wird dort die Abwärme nicht zur Nutzung in einem Wärmeverbraucher, sondern zur Erzeugung mechanischer Energie eingesetzt. Dementsprechend werden dort auch keine Strahlpumpen wie beim Gegenstand der Erfindung verwendet, sondern Expansionseinrichtungen, in denen die Wärmeenergie des Dampfes in mechanische Energie umgewandelt wird.First, the waste heat is not used in one Heat consumers, but to generate mechanical energy used. Accordingly, there are no jet pumps either as used in the subject of the invention, but Expansion facilities in which the thermal energy of the steam is converted into mechanical energy.

Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß in den einzelnen Kühlwasser-Kreisläufen weder ein Entspannen noch ein Verdichten von Dampf stattfindet und daß die verschiedenen Kühlwasser- Kreisläufe bezüglich der Entspannungseinrichtungen nicht in Serie, sondern in Reihe geschaltet sind.Another difference is that in the individual Cooling water circuits neither relax nor compress of steam takes place and that the various cooling water Circuits related to the relaxation facilities not in Series, but are connected in series.

Nachstehend wird die Erfindung am Beispiel der Ausnutzung der Abwärme eines Dieselmotors in einer dreistufigen Anlage zur Erzeugung von Dampf mit einem Druck von 3 bar anhand des bei­ gefügten Schaltschemas erläutert: Die Verwendbarkeit dieser Anlage ist jedoch nicht auf die Aus­ nutzung von Dieselmotoren beschränkt.The invention is illustrated below using the example of the Waste heat from a diesel engine in a three-stage system Generation of steam at a pressure of 3 bar using the added circuit diagrams explained: The usability of this system is not on the off limited use of diesel engines.

Außerdem sind auch Ausführungen mit anderen Stufenzahlen denkbar.In addition, versions with other number of stages are also conceivable.

Gemäß dem genannten Schaltschema werden die Niedertemperatur- Abwärmen eines im Schema nicht dargestellten Dieselmotors aus Zylinderkühlwasser, Ladeluft und Schmieröl von einem Niederdruck- Kreislauf über die Wärmetauscher 1, 2, 3 aufgenommen.According to the circuit diagram mentioned, the low-temperature waste heat of a diesel engine, not shown in the diagram, of cylinder cooling water, charge air and lubricating oil is absorbed by a low-pressure circuit via the heat exchangers 1 , 2 , 3 .

Das erhitzteWasser wird anschließend über die Entspanner 4, 5, 6 stufenweise entspannt. The heated water is then gradually released via the depressurizers 4 , 5 , 6 .

Das restliche Wasser wird mittels einer Pumpe 16 zum Kondensat- Behälter 12 und von dort über eine Pumpe 14 wieder in den Kreislauf gefördert.The remaining water is conveyed by means of a pump 16 to the condensate container 12 and from there via a pump 14 back into the circuit.

Der in den Entspannern 4, 5, 6 gebildete Dampf wird von Strahl­ pumpen 7, 8, 9 angesaugt.The steam formed in the relaxers 4 , 5 , 6 is sucked in by jet pumps 7 , 8 , 9 .

Die Strahlpumpen 7, 8, 9 erhalten ihren Treibdampf aus der Höhertemperatur-Abwärme eines Abgaskessels 11 des Dieselmotors. Auf der Austrittseite der Strahlpumpe 9 fällt 3-bar-Dampf an, der neben der Abwärme des Abgaskessels 11 auch die wesentlichen Abwärmen aus dem Niederdruck-Kreislauf enthält.The jet pumps 7 , 8 , 9 receive their motive steam from the higher temperature waste heat of an exhaust gas boiler 11 of the diesel engine. On the outlet side of the jet pump 9 , 3 bar steam is produced which, in addition to the waste heat from the exhaust gas boiler 11, also contains the essential waste heat from the low-pressure circuit.

Dieser Dampf wird dem Wärmeverbraucher 10 einer Fabrik zugeführt. Das dort anfallende Kondensat wird mittels einer Pumpe 13 eben­ falls dem Kondensatbehälter 12 zugeführt. Von dort erfolgt über eine Pumpe 15 die Speisung des Abgaskessels 11.This steam is supplied to the heat consumer 10 of a factory. The condensate obtained there is also fed to the condensate container 12 by means of a pump 13 . From there, the exhaust gas boiler 11 is fed via a pump 15 .

Falls das Kondensat des Wärmeverbrauchers 10 höhere Temperaturen aufweist, ist eine Einspeisung direkt in den Entspanner 4 oder 5 zweckvoll.If the condensate of the heat consumer 10 has higher temperatures, it is expedient to feed it directly into the expansion device 4 or 5 .

Die Deckung der Kreislaufverluste erfolgt mit Zusatzwasser über eine Pumpe 17.The circulation losses are covered with make-up water via a pump 17 .

Die genannten Dampfdrücke und Anwendungen sind nur beispielhaft zu verstehen. Die Anlage ist nach den Erfordernissen des Einzel­ falles jeweils optimierbar.The vapor pressures and applications mentioned are only examples to understand. The facility is according to the needs of the individual can be optimized in each case.

Claims (3)

1. Anlage zur Nutzung von auf einem niedrigeren und auf einem höheren Temperaturniveau anfallender Abwärme von Brennkraft­ maschinen in einem Wärmeverbraucher, bei der die Abwärme mit dem niedrigeren Temperaturniveau teilweise von einem Kühlwasser-Kreis­ lauf mit entsprechend niedrigem Druck und die Abwärme mit dem höheren Temperaturniveau von einem Kühlwasser-Kreislauf mit ent­ sprechend hohem Druck aufgenommen wird und bei dem in dem Nieder­ druck-Kreislauf ein Sammelbehälter eingeschaltet ist, aus dem Dampf verdichtet und in die Dampfphase des Hochdruck-Kreislaufs eingespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter als mindestens ein Entspanner (4, 5, 6) ausge­ bildet ist und zum Verdichten und Einspeisen des Dampfs aus dem Niederdruck-Kreislauf (12, 14, 3, 2, 1, 4, 5, 6, 16) mindestens eine Strahlpumpe (7, 8, 9) vorgesehen ist, die derart an die Dampfströme der beiden Kreisläufe angeschlossen ist, daß der Dampfstrom des Hochdruck-Kreislaufs (12, 15, 11, 7, 8, 9, 10, 13) als Treibdampf der Strahlpumpe (7, 8, 9) wirkt und der Dampfstrom des Niederdruck- Kreislaufs von der Strahlpumpe (7, 8, 9) angesaugt wird, wobei für die Erzeugung des hohen Drucks des Treibdampfs in der Flüs­ sigphase des Hochdruck-Kreislaufs eine Pumpe (15) eingeschaltet ist.1.System for the use of waste heat from internal combustion engines at a lower and a higher temperature level in a heat consumer, in which the waste heat with the lower temperature level partly from a cooling water circuit with a correspondingly low pressure and the waste heat with the higher temperature level of a cooling water circuit is recorded with accordingly high pressure and in which in the low-pressure circuit, a collection container is turned on, compressed from the steam and fed into the vapor phase of the high-pressure circuit, characterized in that the collection container as at least one decompressor ( 4 , 5 , 6 ) is formed and for compressing and feeding the steam from the low-pressure circuit ( 12 , 14 , 3 , 2 , 1 , 4 , 5 , 6 , 16 ) at least one jet pump ( 7 , 8 , 9 ) is provided, which is connected to the steam flows of the two circuits in such a way that the steam flow of the high pressure circuit ( 12 , 15 , 11 , 7 , 8 , 9 , 10 , 13 ) acts as the driving steam of the jet pump ( 7 , 8 , 9 ) and the steam flow of the low-pressure circuit is sucked in by the jet pump ( 7 , 8 , 9 ), whereby for the generation of the high pressure of the motive steam in the liquid phase of the high-pressure circuit, a pump ( 15 ) is switched on. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannung des Niederdruck-Kreislaufs zwei- oder mehrstufig erfolgt und dementsprechend jedem Entspanner (4, 5, 6) eine eigene Strahlpumpe (7, 8, 9) zugeordnet ist, die treibdampfseitig an die vorangehende Strahlpumpe angeschlossen ist und ansaugdampfseitig mit dem entsprechenden Entspanner des Niederdruck-Kreislaufs verbunden ist.2. Plant according to claim 1, characterized in that the relaxation of the low-pressure circuit takes place in two or more stages and, accordingly, each expander ( 4 , 5 , 6 ) is assigned its own jet pump ( 7 , 8 , 9 ) which drives the steam side preceding jet pump is connected and is connected on the intake steam side to the corresponding expansion device of the low-pressure circuit. 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwärme mit dem niedrigeren Temperaturniveau von der Wärme des Kühlwasser und/oder des Schmieröls und/oder der Ladeluft der Brennkraftmaschine und die Abwärme mit dem höheren Temperatur­ niveau von der Abwärme der Abgase der Brennkraftmaschine geliefert wird.3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the waste heat with the lower temperature level from the heat the cooling water and / or the lubricating oil and / or the charge air the internal combustion engine and the waste heat with the higher temperature level of the waste heat from the exhaust gases of the internal combustion engine becomes.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009107383A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Kanemitsu Toshinori Intermediate temperature heat engine
DE102011117057A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Daimler Ag Waste heat recovery device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE526134C (en) * 1928-11-27 1931-06-03 Humboldt Deutzmotoren Akt Ges Process for utilizing waste heat from internal combustion engines
DE2852076A1 (en) * 1977-12-05 1979-06-07 Fiat Spa PLANT FOR GENERATING MECHANICAL ENERGY FROM HEAT SOURCES OF DIFFERENT TEMPERATURE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0828059A1 (en) 1996-09-05 1998-03-11 Lothar Bauer Plant for combined production of mechanical energy and steam using liquid cooled combustion engines

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