DE351009C - Fernheizverfahren - Google Patents

Description

• Fernheizverfahren. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, um verfügbare Wärme mit erheblichem Temperaturgefälle, wie z. B. heiße Quellen oder Abdampf eines Kraftwerkes oder Abwärme eines Hüttenwerkes, für die in unmittelbarer Nähe keine Verwendungsmöglichkeit vorhanden ist, in großer Entfernung auszunutzen, ohne daß in der Fernleitung Wärmeverluste entstehen.
• Es ist bereits vorgeschlagen, Salmiakgeist unter Wärmezuführung mittels mechanischer Energie in Ammoniak und Wasser zu trennen, getrennt zur Wärmeverbrauchsstelle zu führen und dort unter Wärmeentnahme wieder zu vereinigen. Davon unterscheidet sich das Verfahren nach der Erfindung dadurch, daß mechanische Energie nur zur Überwindung der Widerstände aufgewendet wird, welche in den Fernleitungen entstehen. Irgendeine Wärmehebung durch mechanische Arbeit findet nicht statt.
• Auf der Zeichnung sind die Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt: Abb. i den Trennumformer, _ der die Abwärme eines Kraftwerkes nutz-bar macht, Abb. a den Querschnitt des Temperaturwechslers, Abb.3 den Bindeumformer an der Verbrauchsstelle, Abb.4 die Umkehrvorrichtung. Die Wirkungsweise ist folgende: Der Abdampf der Kraftmaschine durchströmt den mit Salmiakgeist gefüllten Austreiber r4. Durch die zugeführte Kondensatiönswärme des Abdampfes wird aus dem Salmiakgeist unter Druck Ammoniak ausgetrieben; die ärmer und spezifisch schwerer werdende Ammoniaklösung sinkt abwärts und läuft in den kleinen, mit Frischdampf geheizten Austreiber B, wo die Verdünnung unter gleichem.Druck und höherer Temperatur weitergetrieben wird. Diese Vorrichtung kann je nach den örtlichen Verhältnissen auch in einem Zug der Feuerung untergebracht werden oder ganz entfallen, wenn die Kraftmaschine mit genügendem Gegendruck und entsprechender Temperatur arbeitet. Die möglichst gründliche Austreibung des Ammoniaks ist wichtig; denn je gründlicher die selbe ist, um so absorptionsfähiger wird das Wasser und um so besser der Wirkungsgrad. Nach der Trennung gelangen das heiße Ammoniakgas und die heiße arme Lösung, diese wird im folgenden kurz als Wasser bezeichnet, in den Temperaturwechsler C, wo dieselben im Gegenstrom mit dem von der Verbrauchsstelle zum Austreiber A laufenden kalten Salmiakgeist die Temperatur wechseln, so daß letzterer vorgewärmt in den Austreiber _4, die ersteren gekühlt in die Fernleitung gelangen.
• Beide laufen dann zur Verbrauchsstelle, und zwar das Wasser nach Passieren des Hochbehälters D, welcher zur Gleichhaltung des Druckes in den Leitungen und den Verbrauchsstellen dient. Da die zwei Wärmeträger bereits abgekühlt in die Fernleitung gelangen, sind in dieser Verluste an Wärme durch Abkühlung ausgeschlossen.
• Auf der Verbrauchsstelle wird von den Wärmeträgern im Bindeumformer die mitgeführte Energie wieder in Wärme umgewandelt und abgegeben. Zu diesem Zweck werden die Wärmeträger zunächst durch den Temperaturwechsler E, einen Gegenstromapparat gleicher Bauart wie C zur Erwärmung am abziehenden Salmiakgeist vorbeigeführt. Nun werden im Aufsauger (zugleich Heizkörper) F Ammoniak und Wasser zusammengeführt, wobei letzteres das Ammoniak unter Abgabe von Wärme aufsaugt. Zur Erzielung möglichst hoher Anfangstemperaturen wird das zulaufende Wasser im Rohr G, durch den ablaufenden heißen Salmiakgeist hindurchgeführt und durch den Umkehrer H mit Ammoniak vereinigt. Je nach den Umständen kann der Aufsauger unmittelbar oder durch Vermittlung von Warmwasser Niederdrückdampf, Luft usw. zur Wirkung gelangen.
• Der entstehende Salmiakgeist läuft wieder zur Erzeugungsstelle zurück in das Sammelgefäß J, von wo er von der Salmiakgeistpumpe K in den Hochbehälter L- gedrückt wird; diese Einrichtung dient zum Ausgleich der Reibungsverluste in der Fernleitung. Die verschiedenen Wasserstände der Hochbehälter D und L entsprechen den verschiedenen spezifischen Gewichten von Wasser und Salmiakgeist. Vom Hochbehälter L gelangt -die Lösung in den Trennumformer, wo das Ammoniak wieder ausgeschieden wird, so daß sich der Vorgang ständig wiederholt. Vor Eintritt in den Austreiber A wird die Ammoniaklösung im Temperaturwechsler C am heißen Gas und am heißen Wasser vorgewärmt.
• Die Verflüssigung des Ammoniakgases in der Fernleitung muß vermieden werden, weil die Kondensationswärme, (rund 300 Wärmeeinheiten pro kg Ammoniak) sonst verlorengeht. Dies geschieht durch Wahl eines entsprechenden Betriebsdruckes.
• Im übrigen müssen die Anlagen den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden. Ist z. B. die Erzeugungsstelle höher gelegen als die Verbrauchsstelle, so muß ein Ammoniakkompressor das Gas auf einen der Wassersäule der Fernleitung entsprechenden Überdruck bringen. Liegt die Erzeugungsstelle tiefer, so muß durch ein Pumpwerk die Wassersäule der Fernleitung überwunden werden, während der hydrostatische Druck der Salmiakrückleitung vernichtet werden muß, also mit zum Antrieb des Pumpwerkes herangezogen werden kann usw. Unter besonderen Verhältnissen kann es auch geboten sein, das Ammoniakgas bis zum letzten Rest auszutreiben, das heiße Wasser auf der Erzeugungsstelle zu verbrauchen, der Verbrauchsstelle nur Ammoniak allein zuzuleiten und dort zur Absorption - ganz frisches Wasser zu benutzen. Schließlich sei noch erwähnt, daß in der warmen Jahreszeit der Trennumformer durch Schaltung auf eine Ammoniakabsorptionskältemaschine zur Erzeugung von Kälte benutzt werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Fernheizverfahren, bei welchem Arnmoniaklösung unter Wärmezufuhr in Ammoniakgas und Wasser getrennt, diese zwei Bestandteile getrennt zur Verwendungsstelle geführt und dort vereinigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung in an sich bekannter Weise unter konstantem Druck und ohne Aufwand mechanischer Energie erfolgt. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ammoniakfern-Leitung mit so niedrigem Druck betrieben wird, daß der Ammoniakdampf bei der Betriebstemperatur der Leitung überhitzt bleibt. 3. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Austreiben des Ammoniaks bis auf den praktisch letzten Rest, Verwendung des Wasserrückstandes am Ort des Wärmevorkommens und Lösung des Ammoniaks in frischem Wasser am Ort der Verbrauchsstelle.