DE3819585C2

DE3819585C2 -

Info

Publication number: DE3819585C2
Application number: DE3819585A
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. Dr. Wien At Beckmann
Original assignee: Waagner Biro AG
Current assignee: Waagner Biro AG
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1988-06-09
Publication date: 1991-04-25
Also published as: ATA149687A; DE3819585A1; AT386964B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mehrstufigen Verdichtung mit Zwi schenkühlung von Dämpfen, insbesondere von Brüden, die bei der Trocknung von feuchten Gütern oder thermischen Eindickung von Schlämmen entsteht, und deren Wärme im Trocknungsprozeß durch Kondensation verwertet wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for multi-stage compression with Zwi pour cooling of vapors, in particular vapors, which are used in the drying of wet goods or thermal thickening of sludge, and their Heat in the drying process is used by condensation, as well as a Device for performing the method.

Zur Reduzierung der Verdichterleistung ist es bekannt (DE-PS 9 63 155), bei einer mehrstufigen Verdichtung von Gasen zwischen den einzelnen Verdichtungsstufen Kühler vorzusehen, in welchen die teilweise verdichteten Dämpfe gekühlt werden.To reduce the compressor capacity it is known (DE-PS 9 63 155) a multi-stage compression of gases between the individual compression stages To provide coolers in which the partially compressed vapors are cooled.

Derartige Kühlprozesse sind im allgemeinen an einen Kühlkreislauf angeschlossen, bei dem die Abwärme abgeführt oder getrennt einer Verwertung zugeführt wird.Such cooling processes are generally connected to a cooling circuit, in which the waste heat is removed or separately recycled becomes.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, den Wärmekreislauf eines Trocknungs- oder Eindickungsprozesses zu schließen und die entsprechende Abwärme direkt im thermischen Prozeß, in welchem Dämpfe kondensiert werden, zu verwerten.The invention has set itself the task of a heat cycle Drying or thickening process and the corresponding Waste heat directly in the thermal process, in which vapors are condensed, to recycle.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Konden sates, welches bei der Kondensation des verdichteten Dampfes entsteht, zwi schen den Stufen des Verdichters in den verdichteten Dampf eingespritzt und durch die Überhitzung des Dampfes verdampft wird, worauf der Dampf vom mit gerissenen Kondensat getrennt und das Kondensat der nächstniedrigeren Druck stufe des Verdichters zugeführt oder abgeführt wird. Insbesondere wird das Kondensat vor der Einspritzung in einen Entspannungsdampferzeuger auf Sy stemdruck entspannt und der entstehende Dampf mit dem Brüden vermischt und weiter verdichtet, während das restliche Kondensat dem Systemdruck der nächstniedrigeren Verdichtungsstufe zugeführt und dort entspannt oder abgeführt wird.The invention is characterized in that at least part of the condensate sates, which arises during the condensation of the compressed steam, between between the stages of the compressor and injected into the compressed steam is vaporized by the overheating of the steam, whereupon the steam from the cracked condensate separated and the condensate the next lower pressure stage of the compressor is supplied or discharged. In particular, it will Condensate before injection into a flash steam generator on Sy pressure is released and the resulting steam is mixed with the vapor and further compressed, while the remaining condensate the system pressure of the supplied to the next lower compression stage and relaxed there or is dissipated.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist da durch gekennzeichnet, daß der Brüdenabzug 7 der Trocknungseinrichtung 1 mit einem mehrstufigen Verdichter 2, 2′, 2′′ verbunden ist, an dessen Auslaß 8 die Beheizung 3 des Trockners 1 angeschlossen ist, deren Kondensatgefäß 6 über Leitungen 4 wärmetechnisch mit den Kühlern 5, 5′, 5′′ des Verdichters 2, 2′, 2′′ verbunden ist. The device for performing the method according to the invention is characterized in that the vapor discharge 7 of the drying device 1 is connected to a multi-stage compressor 2, 2 ', 2'' , at the outlet 8 of which the heater 3 of the dryer 1 is connected, the condensate vessel 6 Via lines 4 is thermally connected to the coolers 5, 5 ', 5''of the compressor 2, 2', 2 '' .

Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit die Beheizung des Trockners bzw. des Eindickers allein durch die elektrische Motorleistung zu bewerkstelli gen, ohne daß ein eigener Niederdruckdampferzeuger notwendig ist, wodurch die Bedienung der Anlage vereinfacht und letzten Endes auch verbilligt wird.The present invention thus enables the dryer or of the thickener to be accomplished solely by the electric motor power conditions without the need for a separate low-pressure steam generator, whereby the operation of the system is simplified and ultimately also cheaper.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in den Fig. 1 bis 4 bei spielsweise und schematisch in Form von Schaltbildern dargestellt.The invention is shown in the drawing in FIGS . 1 to 4 for example and schematically in the form of circuit diagrams.

Das Schaltbild gemäß Fig. 1 offenbart einen Trockner 1 mit einem Brüdenabzug 7. Der abgezogene Brüden wird in einem mehrstufigen Verdichter 2, 2′, 2′′ verdichtet und als Dampf der Beheizung 3 des Trockners 1 wieder zugeführt, wo der Brüden unter Beibehaltung des Systemdruckes kondensiert wird. Das Kondensat wird nun nach der vorletzten Verdichtungsstufe 2′ in den Kühler 5′′ eingespritzt, wobei infolge der Übertemperatur des verdichteten Dampfes ein Teil des Kondensates verdampft, so daß die Kreislaufmenge etwas erhöht wird und der andere Teil des Kondensates in einem Kondensatabscheider 9′′ vom Dampf getrennt wird. Das abgetrennte Kondensat wird nun der nächstniedrige ren Druckstufe des Verdichters, dem Kühler 5′, zugeführt, wobei der verdich tete Dampf gekühlt und das verbliebene Kondensat im Abscheider 9′ wieder vom Kreislauf entfernt und dem Kühler 5 zugeführt wird, wo der Brüden gewaschen und das Kondensat durch weitere Entspannung teilweise verdampft wird. Im Abscheider 9 erfolgt schließlich die Abtrennung des Kondensates etwa unter atmosphärischen Bedingungen oder auch unter Druck, so daß bei der Abschei dung des Kondensates es zu keiner weiteren Dampfbildung kommt und das Kon densat unter Umständen einer Kläranlage oder direkt dem Vorfluter zugeführt werden kann. Das zu trocknende Gut wird gemäß Pfeil 10 in den Trockner ein geführt und gemäß Pfeil 10′ im getrockneten oder auch eingedickten Zustand wieder abgeführt.The circuit diagram shown in FIG. 1 discloses a dryer 1 with a vapor draw. 7 The withdrawn vapors are compressed in a multi-stage compressor 2, 2 ', 2'' and fed back as steam to the heating 3 of the dryer 1 , where the vapors are condensed while maintaining the system pressure. The condensate is now injected after the penultimate compression stage 2 ' into the cooler 5'' , whereby part of the condensate evaporates due to the excess temperature of the compressed steam, so that the amount of circulation is increased somewhat and the other part of the condensate in a condensate separator 9'' is separated from the steam. The separated condensate is now fed to the next lower pressure stage of the compressor, the cooler 5 ' , whereby the condensed steam is cooled and the remaining condensate in the separator 9' is removed from the circuit and fed to the cooler 5 , where the vapors are washed and that Condensate is partially evaporated by further expansion. In the separator 9 , the condensate is finally separated off, for example, under atmospheric conditions or also under pressure, so that when the condensate is deposited there is no further vapor formation and the condensate can be fed to a sewage treatment plant or directly to the receiving water. The material to be dried is fed according to arrow 10 in the dryer, and according to arrow 10 'discharged again in the dried or thickened state.

In Fig. 2 ist eine Schaltungsvariante dargestellt, bei der die einzelnen Kühler 5, 5′, 5′′ über Einspritzpumpen 15, 15′, 15′′ und Regelventile 16, 16′, 16′′ jeweils nur die Menge an Kondensat erhalten, die durch den verdichteten Dampf verdampft werden, ohne daß derselbe kondensiert. Das restliche Kondensat wird in eigenen Entspannungsdampferzeugern 11, 11′,11′′ stufenweise entspannt, wobei der entstehende Dampf zwischen den Stufen des Verdichters 2, 2′, 2′′ zugemischt wird. Das zu trocknende Gut kann in bekann ter Weise vom Kondensat aus der Leitung 4 oder aus den Abscheidern 11 in einem Wärmetauscher 13 vorgewärmt werden. Da der Trockner 1 als Wirbelbett trockner ausgebildet ist, kann ein Teil des teilweise verdichteten Dampfes nach der ersten Verdichtungsstufe 2 über die Leitung 12 dem Trockner als Fluidisierungsmedium zugeführt werden. Da ein überhitztes Fluidisierungsme dium für bestimmte Anwendungsfälle Vorteile bringt, kann dieses alternativ über die Leitung 12′ direkt von der Druckseite der Verdichtungsstufe 2 abge zweigt werden.In Fig. 2, a circuit variant is shown in which the individual coolers 5, 5 ', 5'' via injection pumps 15, 15', 15 '' and control valves 16, 16 ', 16'' each receive only the amount of condensate, which are vaporized by the compressed vapor without condensing it. The rest of the condensate is gradually expanded in its own flash steam generators 11, 11 ', 11'' , the resulting steam being mixed between the stages of the compressor 2, 2', 2 '' . The material to be dried can be preheated in a known manner from the condensate from the line 4 or from the separators 11 in a heat exchanger 13 . Since the dryer 1 is designed as a fluidized bed dryer, part of the partially compressed steam can be fed to the dryer as a fluidizing medium after the first compression stage 2 via the line 12 . Since an overheated fluidization medium has advantages for certain applications, this can alternatively be branched off directly via line 12 ' from the pressure side of compression stage 2 .

In Fig. 3 ist ein Teilschaltbild dargestellt, welches sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2 nach jeder Vedichtungsstufe 2, 2′, 2′′ Anwendung finden kann.In Fig. 3 a partial circuit diagram is shown, which can be used both in Fig. 1 and in Fig. 2 after each compression stage 2, 2 ', 2'' .

Es zeigt die Ausbildung des Kühlers 5 als Venturirohr, wobei die Über druckenergie des Kondensates zur Beschleunigung des Durchflusses des Kom pressors benützt wird, so daß die Kompressionsarbeit etwas geringer wird und gleichzeitig der apparative Aufwand verkleinert wird. Ähnliches zeigt auch Fig. 4, bei der die Kühler als Wäscher ausgebildet sind, wobei unerwünschte Salze aus dem Kreislaufdampf ausgewaschen werden können. Dabei kann es sinn voll sein, unterkühlte Waschflüssigkeit zu verwenden, was dadurch erreicht wird, daß der Entspannungsdampferzeuger 11 dampfseitig mit einem niedrigeren Druckniveau über eine Leitung 14 verbunden ist.It shows the design of the cooler 5 as a Venturi tube, the overpressure energy of the condensate being used to accelerate the flow of the compressor, so that the compression work becomes somewhat less and, at the same time, the expenditure on equipment is reduced. 4 shows a similar situation , in which the coolers are designed as scrubbers, in which case undesired salts can be washed out of the cycle steam. It can make sense to use supercooled washing liquid, which is achieved in that the flash steam generator 11 is connected on the steam side to a lower pressure level via a line 14 .

Ein wesentlicher Vorteil der Anlage wird darin gesehen, daß die Trocknungs- oder Eindickungsanlage unabhängig vom Dampferzeuger ist, so daß Niederdruck dampferzeuger zur Beheizung des Trockners nicht notwendig sind.A major advantage of the system is seen in the fact that the drying or thickening system is independent of the steam generator, so that low pressure steam generators for heating the dryer are not necessary.

Claims

1. A method for multi-stage compression with intermediate cooling of vapors, especially vapors, which arise during the drying of moist goods or thermal thickening of sludges and whose heat is utilized in the drying process by condensation, characterized in that at least a part of the condensate, which in the condensation of the compressed steam arises, injected between the stages of the compressor into the compressed steam and evaporated by overheating the steam, whereupon the steam is separated from the entrained condensate and the condensate is fed to the next lower pressure stage of the compressor.

2. The method according to claim 1, characterized in that the condensate is expanded to system pressure before the injection in a flash steam generator and the resulting steam is mixed with the vapors and further compressed, while the remaining condensate is fed to the system pressure of the next lower compression stage and expanded or removed there will ( Fig. 2, 4).

3. The method according to claim 1, characterized in that the deposited ne condensate for washing the vapor (in the next lower compression stage) is used ( Fig. 1, 4).

4. The method according to claim 1 or 3, characterized in that the condensate Kon is injected as a motive jet in a Venturi tube to accelerate the brine speed ( Fig. 3).

5. Apparatus for performing the method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the vapor discharge ( 7 ) of the drying device ( 1 ) is connected to a multi-stage compressor ( 2, 2 ', 2'' ), at the outlet thereof ( 8 ) the heater ( 3 ) of the dryer ( 1 ) is connected, the condensate tank ( 6 ) via lines ( 4 ) heat technically with the coolers ( 5, 5 ', 5'' ) of the compressor ( 2, 2', 2nd '' ) Is connected.