DE3837133C1 - - Google Patents
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- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von
in der aus dem Papiertrockner von Papiermaschinen aus
tretenden feuchten Trocknungsluft enthaltener Abwärme
mittels einer niederdruckseitig mit der Trocknungsluft ent
nommener Wärmeenergie beaufschlagten Zweistoff-Kompres
sions-Wärmepumpe, mit welcher hochdruckseitig aus Speise
wasser Prozeßdampf zur Beheizung der Trocknungszylinder des
Papiertrockners der Papiermaschine erzeugt und außerdem
anschließend in einem Trocknungsluft-Vorwärmer die zur
Trochnung verwendete Luft vorgewärmt wird, sowie eine
Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Bei der Papierherstellung in Papiermaschinen wird der ur
sprünglich relativ dünne Faserbrei zunächst zum Faservlies
verdichtet und dann durch Vakuumsauger und durch
Gautschwalzen und schließlich in der Pressenpartie durch
eine Reihe von Naßpressen entwässert. Das restliche Wasser
wird dann im Trocknungsteil der Papiermaschine entzogen,
der von einer Reihe in einer Trocknungskammer angeordneten,
mit Niederdruck-Dampf mit Temperaturen von etwa 140° bis
150°C beheizten Zylindern gebildet wird.
Der früher in mit
fossilen Brennstoffen gefeuerten Niederdruck-Dampfkesseln
erzeugte Prozeßdampf für die Beheizung der Trocknungs
zylinder wird bei der Anlage der eingangs erwähnten Art
(DE-PS 36 12 907) im Resorber einer Zweistoff-Kompressions-
Wärmepumpe aus Speisewasser erzeugt. Die im Trockner aus
der Papierbahn ausgetriebene Feuchtigkeit wird andererseits
auf der Umgebung entnommene und zumindest teilweise eben
falls in der Wärmepumpe vorgewärmte Trocknungsluft über
tragen, welcher dann - zur Energie-Rückgewinnung - im Ent
gaser der Wärmepumpe wieder Wärme entzogen wird, wobei ein
Teil der im Papiertrockner aufgenommenen Feuchte als
flüssiges Kondensat anfällt und abgeführt werden muß. Die
mit dem restlichen aufgenommenen Wasserdampf gesättigte
Luft wird dann als Abluft in die Umgebungsatmosphäre abge
geben, wodurch sie nicht nur den Wasserdampfgehalt erhöht,
sondern es - bei weiterer Abkühlung auf die Umgebungstempe
ratur - auch zu Schwaden- oder Nebelbildung kommt. Es kommt
also zu einer unerwünschten Umweltbelastung der Umgebungs
atmosphäre, die nicht nur wegen der Veränderung des Klein
klimas sowie der Gefahr von Eis- und Reifbildung im Winter
nachteilig ist. Vielmehr fördert ein hoher Wasserdampf
gehalt in der Atmosphäre auch den in neuerer Zeit als
Gefahr für das Klima erkannten "Treibhauseffekt". Darüber
hinaus ist auch nicht auszuschließen, daß mit den Wasser
dampfschwaden auch (geringere) Mengen von Schadstoffen aus
dem Papier-Herstellungsprozeß in die Umwelt gelangen
können.
Bei Papiermaschinen, bei denen der Prozeßdampf für die
Beheizung der Trocknungstrommel in konventioneller Weise
durch einen Dampferzeuger o. dgl. erfolgt bzw. die Trocknung
ohne Trocknungswalzen mit überhitztem Dampf oder einem
dampfreichen Dampf-Gas-Gemisch in einem Tunneltrockner
erfolgt, ist es bekannt (DE-OS 26 30 853; DE-OS 32 40 611)
für die Nutzung der in der feuchten Abluft der Trocknungs
kammer enthaltenen Abwärme eine gesonderte (Einstoff-)
Wärmepumpe zu verwenden, in deren Verdampfer die feuchte
Abluft abgekühlt und die enthaltene Feuchtigkeit - teil
weise - kondensiert wird, worauf dann die abgekühlte Abluft
im Kondensator der Wärmepumpe wieder erwärmt und gegebenen
falls erneut als Trocknungsluft in der Trocknungskammer der
Papiermaschine verwendet wird. Eine Kopplung der für die
Abwärmenutzung der Trocknungsluft verwendete Wärmepumpe mit
der Prozeßdampferzeugung erfolgt hierbei aber nicht.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die
gattungsbildende Anlage unter möglichst weitgehender Nut
zung vorhandener Mittel dahingehend weiterzubilden, daß
eine (weitere) Verringerung der für die Trocknung erforder
lichen Primärenergie erzielt und die Belastung der Umwelt,
z. B. durch Schwadenbildung, weitestgehend reduziert wird.
Ausgehend von einem Verfahren der eingangs erwähnten Art
wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Trocknungsluft in der Papiermaschine in einem im wesent
lichen geschlossenen, vom Trocknungsluft-Vorwärmer, dem
diesem nachgeschalteten Papiertrockner und einem dem
Papiertrockner nach- und dem Trocknungsluft-Vorwärmer vor
geschalteten, eine Rückführung für flüssig anfallendes
Kondensat des Wasserdampfs in den Papierherstellungsprozeß
aufweisenden, mit dem Entgaser der Zweistoff-Kompressions-
Wärmepumpe in wärmeübertragender Verbindung stehenden
Wärmetauscher gebildeten Kreislauf geführt wird, und daß
die aus dem Papiertrockner austretende feuchtigkeits
beladene Luft im nachgeschalteten Wärmetauscher auf eine
gegenüber der Temperatur der Umgebungsluft deutlich höhere
Temperatur abgekühlt wird. Die Ankopplung des Trocknungs
luft-Kreislaufs an eine zur Erzeugung des Prozeßdampfs vor
gesehene Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpenanlage und der
dadurch mögliche Betrieb des Trocknungsluft-Kreislaufs auf
einem gegenüber der Temperatur der Umgebungsluft deutlich
erhöhten Temperaturniveau ermöglicht es, die Wärmepumpe mit
einer günstigen Leistungsziffer zu betreiben. Im Vergleich
zu konventionellen Papiertrocknern, bei denen erwärmte Um
gebungsluft als Trocknungsluft verwendet wird, wird durch
die Hochsetzung des Temperaturniveaus im Entgaser der
gleiche Trocknungsgrad in bezug auf die Trocknungsluft
erhalten. Gegenüber den erwähnten konventionellen Papier
trocknern müssen also keine größeren Mengen von Trocknungs
luft umgewälzt werden, um den gleichen Trockungsgrad zu
erreichen, d. h. weder die für die Umwälzung der Luft erfor
derlichen Kompressoren noch die Leitungsquerschnitte müssen
auf erhöhte Leistung umgestellt werden. Das bedeutet auch,
daß konventionelle, d. h. bisher mit erwärmter Umgebungs
luft, arbeitende Anlagen mit geringem Aufwand umgestellt
werden können, wodurch gleichzeitig die erwähnte Verbesse
rung der Leistungsziffer der für die Erzeugung des
Prozeßdampfes verwendeten Wärmepumpe erhalten und somit also
ein geringerer Energieeinsatz insgesamt erforderlich ist.
Die zur Durchführung des Verfahrens verwendete Anlage ist
gekennzeichnet durch einen im wesentlichen geschlossenen
Trocknungsluft-Kreislauf, der vom Trocknungsluft-Vorwärmer,
dem diesen nachgeschalteten Papiertrockner und dem dem
Papiertrockner nach- und dem Trocknungsluft-Vorwärmer vor
geschalteten Wärmetauscher mit einer Rückführung für
flüssig anfallendes Kondensat des Wasserdampfs in den
Papierherstellungsprozeß gebildet wird, und durch eine
wärmeübertragende Verbindung des Wärmetauschers mit dem
Entgaser der Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpe.
Der die aus dem Papiertrockner austretende feuchte Trock
nungsluft abkühlende Wärmetauscher könnte direkt als Teil
des Entgasers der Wärmepumpe ausgebildet sein. Vorzugsweise
ist er jedoch über einen geschlossenen Flüssigkeits-, vor
zugsweise Wasser-Kreislauf mit dem Entgaser der Zweistoff-
Kompressions-Wärmepumpe verbunden. Im Bedarfsfall kann die
Wärmepumpe deshalb auch ohne Schwierigkeiten vom Trock
nungskreislauf weggebaut werden, wodurch die nachträgliche
Umrüstung bereits bestehender Anlagen in der erfindungs
gemäßen Weise erleichtert wird.
Wenn die zum Antrieb der Aggregate der Zweistoff-Kompres
sions-Wärmepumpe sowie des Trocknungskreislaufs erforder
liche Antriebsenergie mittels einer Verbrennungs
kraftmaschine erzeugt wird, empfiehlt es sich, in dem vom
Entgaser zum Resorber strömenden Leitungszweig hochdruck
seitig parallel zu einem in der Wärmepumpe vorgesehenen
Wärmewandler einen Wärmetauscher vorzusehen, in welchem die
Motorenabwärme der Verbrennungskraftmaschine auf die arme
Lösung übertragen wird.
Das aus dem den Trocknungszylindern des Papiertrockners
zugeführten Dampf entstehende Kondensat wird zweckmäßig
über eine zum Dampferzeuger, d. h. dem Resorber der
Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpe zurückführende Kondensat-
Leitung als Speisewasser zurückgeführt.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung in Ver
bindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer Ausfüh
rungsform einer in der erfindungsgemäßen
Weise ausgebildeten Anlage; und
Fig. 2 schematisch ein Mollier-Diagramm für
feuchte Luft, in welchem die Zustandsände
rung der Trocknungsluft einer bekannten
Anlage den entsprechenden Zustandsände
rungen der mit geschlossenen Trocknungs
luft-Kreislauf arbeitenden Anlage gemäß
Fig. 1 gegenübergestellt sind.
In dem in Fig. 1 dargestellten schematischen Schaltbild
ist die zur Dampferzeugung zur Beheizung der (nicht im
einzelnen gezeigten) Trocknungszylinder des Papiertrockners
vorgesehene - im wesentlichen im oberen rechten Bereich der
Zeichnung dargestellte - Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpe
in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnet, während der mit 12
bezeichnete geschlossene Trocknungsluft-Kreislauf im
unteren linken Bereich des Schaltbilds dargestellt ist.
Im Trocknungskreislauf 12 ist der schematisch als Wärme
tauscher dargestellte Papiertrockner 14 über eine Leitung
16 mit einem Luft/Wasser-Wärmetauscher 18 verbunden, wobei
ein Gebläse 20 die im Papiertrockner 14 durch das mittels
der dampfbeheizten Trocknungszylinder aus der zu trocknen
den Papierbahn dampfförmig ausgetriebene Wasser befeuchtete
Luft/Wasser-Wärmetauscher 18 fördert. Im Luft/Wasser-Wärme
tauscher 18 wird der vom Papiertrockner zugeführten feuch
ten Trocknungsluft Wärme entzogen, wodurch ein entsprechen
der Anteil des Wasserdampfs kondensiert und in flüssiger
Form über eine Kondensatleitung 22 abgeführt wird. Das
kondensierte Wasser wird zweckmäßig im Papier-Herstellungs
prozeß wiederverwendet. Die abgekühlte Luft wird über eine
Leitung 24 mit eingeschaltetem Gebläse 26 zu einem Trock
nungsluft-Vorwärmer 28 gefördert, wo sie erwärmt und somit
ihre relative Feuchte herabgesetzt wird. Über eine vom
Trocknungsluft-Vorwärmer 28 zum Papiertrockner 14 führende
Leitung 30 wird der Trocknungsluft-Kreislauf geschlossen.
In der in der Zeichnung nur in ihren Hauptkomponenten dar
gestellten Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpe 10 wird ein
Zweistoff-Arbeitsmittel, z. B. ein Ammoniak-Wasser-Gemisch,
dazu verwendet, mittels der der feuchten Trocknungsluft im
Luft/Wasser-Wärmetauscher 18 entzogener Wärmeenergie in
einem Entgaser 32 auf niedrigem Druckniveau eine Arbeits
mittelkomponente, z. B. Ammoniak, gasförmig aus der reichen
Arbeitsmittellösung auszutreiben. Die Wärmeübertragung vom
Luft/Wasser-Wärmetauscher 18 zum Entgaser 32 erfolgt dabei
im dargestellten Fall über einen zwischengeschalteten
Wasser-Kreislauf 34, wobei jedoch ersichtlich ist, daß der
Luft/Wasser-Wärmetauscher 18 mit dem Entgaser 32 auch zu
einer gemeinsamen Baueinheit zusammengebaut sein könnte,
wobei der Wasser-Kreislauf dann entfallen würde.
Die im Entgaser 32 durch das Austreiben der gasförmigen
Komponente, d. h. des Ammoniaks, entstehende arme Lösung
wird über eine Leitung 36 mit eingeschalteter Lösungspumpe
38 unter Druckerhöhung zum hochdruckseitig vorgesehenen
Resorber 40 gefördert. Die im Entgaser 32 gasförmig ausge
triebene Komponente des Arbeitsmittels, d. h. das Ammoniak,
wird andererseits mittels eines, in eine den Entgaser 32
mit dem Resorber 40 verbindende Leitung 42 mit eingeschal
tetem Kompressor 44 unter Druckerhöhung zum Resorber 40
geführt und dort unter Abfuhr von Resorptionswärme in der
Lösung wieder resorbiert. Die dann wieder reiche Lösung
strömt anschließend über eine Leitung 46 zum Entgaser 32
zurück, wobei durch ein in die Leitung 46 eingeschaltetes
Drosselorgan 48 der Druck in der reichen Lösung erniedrigt
wird. Im Entgaser 32 kann dann wieder über den Wasser-
Kreislauf 34 vom Luft/Wasser-Wärmetauscher 18 zugeführte
Wärme aufgenommen und Ammoniak gasförmig aus der reichen
Lösung ausgetrieben werden. In die Leitungen 36 und 46 des
Lösungskreislaufs ist dann zweckmäßig - der bei Zweistoff-
Kompressions-Wärmepumpen übliche - Temperaturwechsler 50
eingeschaltet.
Die Resorptionswärme wird im Resorber 40 auf über eine
Leitung 52 geführtes Speisewasser übertragen, welches
dabei verdampft wird und dann mit einem Druck von etwa 3
bar oder höher als Niederdruck-Prozeßdampf in die
Prozeßdampf-Leitung 54 eingesetzt wird. Die Leitung 54
führt zum Papiertrockner 14, d. h. dient zur Beheizung der
Trocknungszylinder, wobei die Temperatur des in die
Zylinder eintretenden Dampfs dann - entsprechend der Tempe
ratur des Prozeßdampfs von konventionellen Papiermaschinen
- 140° bis 150°C betragen möge. Der im Papiertrockner
kondensierende Dampf wird dann durch eine Pumpe 56 über die
Leitung 52 wieder als Speisewasser zum Resorber 40 zurück
gefördert.
Der von der feuchten Trocknungsluft durchströmte Raum des
Luft/Wasser-Wärmetauschers 18 ist zusätzlich über eine
Zweigleitung 58 mit der Prozeßdampf-Leitung 54 verbunden,
wobei der Übertritt von Prozeßdampf in den Luft/Wasser-
Wärmetauscher durch ein in die Zweigleitung eingeschaltetes
und normalerweise geschlossenes Überströmventil 60 verhin
dert wird. Muß die Papiermaschine wegen Risses der Papier
bahn kurzzeitig stillgesetzt, d. h. die Dampfzufuhr zum
Papiertrockner 14 abgeschaltet werden, wird das Überström
ventil 60 über eine die Druckerhöhung in der Prozeßdampf-
Leitung 52 abtastende Steuereinrichtung geöffnet und der im
Resorber erzeugte Prozeßdampf somit in den Luft/Wasser-
Wärmetauscher 18 geführt. Dadurch steht weiterhin Wärme
energie für die Entgasung des Arbeitsmittels im Entgaser 32
der Wärmepumpe 10 zur Verfügung, die also ständig weiterbe
trieben werden kann, ohne daß eine zusätzliche Dampfquelle
erforderlich wäre. Außerdem kann der Prozeßdampf dabei
gleichzeitig zur Entfernung von während des normalen
Betriebes luftseitig auf den wärmetauschenden Flächen des
Luft/Wasser-Wärmetauschers 18 niedergeschlagenen
Verschmutzungen dienen. Beim Wiederanfahren der
Papiermaschine steht somit unmittelbar wieder Prozeßdampf
für die Beheizung der Trocknungszylinder des
Papiertrockners 14 zur Verfügung, indem einfach die Zufuhr
der Prozeßdampf-Leitung 54 zum Papiertrockner geöffnet und
hierdurch das Überströmventil 60 geschlossen wird.
Die im Trocknungsluft-Vorwärmer 28 zur Wiedererwärmung der
im Wärmetauscher 18 abgekühlten Luft erforderliche Wärme
energie wird ebenfalls der Wärmepumpe 10 entnommen, wofür
die reiche Lösung vom Resorber 40 zum Entgaser 32 führende
Leitung 46 zwischen dem Resorber 40 und dem Wärmewandler 50
angezapft und über eine Leitung 62 mit dem Trocknungsluft-
Vorwärmer 28 verbunden wird. Über eine Rückführleitung 64
wird der über die Anzapf-Leitung 62 zum Trocknungsluft-
Vorwärmer geführte und durch Abgabe von Wärmeenergie abge
kühlte Teil der reichen Lösung in die Leitung 46, und zwar
im Bereich zwischen dem Wärmewandler 50 und dem Drossel
organ 48 zurückgeführt. In dem im Schaltbild dargestellten
speziellen Ausführungsbeispiel ist davon ausgegangen, daß
über einen zwischen die Anzapfleitung 62 und die Rückführ
leitung 64 geschaltete Wärmetauscher 68 der reichen Lösung
zusätzlich Nutzwärme für den Betrieb eines Nutzwärme-
Kreislaufs - beispielsweise eines Heizungskreislaufs - ent
nommen werden kann. Dieser Nutzwärme-Kreislauf 70 ist nur
schematisch als Kreislauf mit einem eingeschalteten Ver
braucher 72 und einer Umwälzpumpe 74 dargestellt.
Die zum Betrieb der Aggregate der Wärmepumpe 10 ebenso wie
des Trocknungsluft-Kreislaufs vorgesehenen Aggregate erfor
derliche Antriebsenergie wird im dargestellten Fall von
einem elektrischen Generator 76 geliefert, der seinerseits
von einem Gasmotor 78 angetrieben sein möge. Um die
Motorabwärme des Gasmotors 78 für den Papiertrocknungs
prozeß nutzbar zu machen, ist ein Wärmetauscher 80 vorge
sehen, der in Parallelschaltung zum Wärmewechsler 50 hoch
druckseitig von einem Teil der über die Leitung 36 vom
Entgaser 32 zum Resorber 40 geförderten armen Lösung durch
strömt wird.
In Fig. 2 ist in einem Mollier-Diagramm für feuchte Luft -
in welchem die Temperatur über dem Wassergehalt aufgetragen
ist - schematisch ein konventioneller Trocknungsprozeß a
einem in der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen
Anlage durchgeführten Papier-Trocknungsprozeß b gegenüber
gestellt, wobei die Linie S die Sättigungslinie darstellen
möge, unterhalb deren ein beispielsweise bei höherer Tempe
ratur als Wasserdampf vorliegender Wassergehalt unter
Abgabe von Kondensationswärme zu flüssigem Wasser konden
siert.
Bei konventionellen Papier-Trocknungsprozessen wird so ver
fahren, daß (im Punkt 1) Luft mit einer Außentemperatur von
beispielsweise 15°C der Umgebungsatmosphäre entnommen und
durch Wärmezufuhr (bis zum Punkt 2) erwärmt und dabei ihre
relative Luftfeuchte verringert wird. Bei weiterer Wärmezu
fuhr nimmt die Luft dann (bis zum Punkt 3) Feuchtigkeit im
Papiertrockner auf. Durch Abkühlung der feuchten Abluft des
Papiertrockners erhöht sich die relative Luftfeuchte der
Trocknungsluft (bis zum Punkt 4) auf 100%, wobei durch
weitere Temperaturabsenkung (bis zum Punkt 5) ein Teil des
Wasserdampfs kondensiert und in flüssiger Form anfällt. In
dem im Punkt 5 erreichten Zustand wird die immer noch deut
lich über der Umgebungstemperatur erwärmte Trocknungsluft
mit einer relativen Feuchte von 100% als Abluft in die
Umgebungsatmosphäre abgegeben. Die dabei auftretende
schnelle Abkühlung der Abluft auf Umgebungstemperatur führt
fast zwangsläufig zu Schwaden- bzw. Nebelbildung durch den
kondensierten Wasserdampf. Nur in Ausnahmefällen, d. h.
wenn die Umgebungsatmosphäre relativ trocken und warm ist,
wird eine solche Schwadenbildung vermeidbar sein. In jedem
Falle wird aber im örtlichen Kleinklima eine Erhöhung des
Wasserdampfgehalts der Umgebungsatmosphäre eintreten und
eventuell in der feuchten Abluft enthaltene Schadstoffe
treten in die Umgebungsatmosphäre aus.
Demgegenüber wird bei dem in der erfindungsgemäßen Anlage
durchgeführten Trocknungprozeß der Außenatmosphäre keine
Trocknungsluft entnommen und auch keine feuchte Abluft an
die Außenatmosphäre abgegeben. Vielmehr wird im Punkt 1*
die aus dem Luft/Wasser-Wärmetauscher 18 austretende -
deutlich über der Umgebungstemperatur liegende - Trock
nungsluft im Trockenluft-Vorwärmer 28 auf der dem Punkt
2* entsprechende Temperatur mit entsprechend verringerter
relativer Feuchte erwärmt. Im Papiertrockner 14 nimmt die
erwärmte Trocknungsluft von den dampfbeheizten Trocknungs
zylindern aus der Papierbahn ausgetriebenen Wasserdampf
(bis zum Punkt 3*) auf. Dieser - noch nicht völlig
gesättigten - Trocknungsluft wird dann im Luft/Wasser-
Wärmetauscher 18 Wärme entzogen und zum Entgaser 32
geführt, d. h. die Temperatur sinkt zunächst vom Punkt 3*
zum Punkt 4* ab, d. h. sie sättigt sich. Weitere Abkühlung
auf eine der Ausgangstemperatur am Punkt 1* entsprechende
Temperatur führt dann zu einer Kondensation von Wasserdampf
und das anfallende Kondensat wird über die Kondensatleitung
22 in den Papierherstellungsprozeß zurückgeführt. Die
gesamte Kondensationswärme wird dabei im Luft/Wasser-Wärme
tauscher 18 aufgenommen, d. h. kann zum Austreiben von gas
förmiger Arbeitsmittelkomponente, d. h. von Ammoniak, im
Entgaser 32 aus dem Arbeitsmittel der Zweistoff-
Kompressions-Wärmepumpe 10 verwendet werden.
Aus dem vorstehenden Vergleich der Papier-Trocknungs
prozesse a und b geht hervor, daß über die aus Gründen der
Verringerung der Umweltbelastung wesentliche Führung der
Trocknungsluft in geschlossenem Kreislauf durch Vemeidung
des Austrags von Wasserdampf sowie eventueller weiterer
Schadstoffe in die Umgebungsatmosphäre hinaus eine wesent
liche Ersparnis an einzusetzender Primärenergie erzielt
wird, weil die Kondensationswärme des im Papiertrockner 14
aus der zu trocknenden Papierbahn ausgetriebene Wasserdampf
vollständig zur niederdruckseitigen Entgasung des
Zweistoff-Arbeitsmittels der Wärmepumpe 10 zur Verfügung
steht. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Aus
gestaltung der Papiertrocknungsanlage liegt auch darin, daß
konventionelle, d. h. nach dem Trocknungsprozeß a betriebene
Anlagen nachträglich auf die im Prozeß b veranschaulichte
Arbeitsweise umrüstbar sind, wobei es durch die Wahl
höherer Ausgangstemperaturen für die Trocknungsluft
gelingt, die im Trocknungskreislauf umgewälzten Luftmengen
( 1 = 1*) sowie deren relative Feuchte am Ende des
Trocknungsprozesses, d. h. am Punkt 3 bzw. 3* (d. h. ϕ 3 = ϕ 3*)
unveränder zu belassen, so daß weder die Querschnitte für
die zur Förderung der Trocknungsluft dienenden Kanäle noch
die Leistung der Fördergebläse sich ändert, d. h. diese
Bauteile unverändert übernommen werden können.
Claims (5)
1. Verfahren zur Rückgewinnung von in der aus dem Papiertrockner
von Papiermaschinen austretenden feuchten Trocknungsluft ent
haltener Abwärme mittels einer niederdruckseitig mit der
Trocknungsluft entnommener Wärmeenergie beaufschlagten
Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpe, mit welcher hochdruck
seitig aus Speisewasser Prozeßdampf zur Beheizung der
Trocknungszylinder des Papiertrockners der Papiermaschine
erzeugt und außerdem anschließend in einen Trocknungsluft-
Vorwärmer die zur Trocknung verwendete Luft vorgewärmt
wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trocknungsluft in der Papiermaschine in einem im
wesentlichen geschlossenen, vom Trocknungsluft-Vorwärmer,
dem diesem nachgeschalteten Papiertrockner und einem dem
Papiertrockner nach- und dem Trocknungsluft-Vorwärmer vor
geschalteten, eine Rückführung für flüssig anfallendes
Kondensat des Wasserdampfs in den Papierherstellungs
prozeß aufweisenden, mit dem Entgaser der Zweistoff-
Kompressions-Wärmepumpe in wärmeübertragender Verbindung
stehenden Wärmetauscher gebildeten Kreislauf geführt
wird, und daß die aus dem Papiertrockner austretende
feuchtigkeitsbeladene Luft im nachgeschalteten Wärme
tauscher auf eine gegenüber der Temperatur der Umgebungs
luft deutlich höhere Temperatur abgekühlt wird.
2. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch einen im wesentlichen geschlossenen
Trocknungsluft-Kreislauf (12), der vom Trocknungsluft-
Vorwärmer (28), dem diesem nachgeschalteten Papier
trockner (14) und dem dem Papiertrockner (14) nach-
und dem Trockenluft-Vorwärmer (28) vorgeschalteten
Wärmetauscher (18) mit einer Rückführung für flüssig
anfallendes Kondensat des Wasserdampfs in den Papier
herstellungsprozeß gebildet wird, und durch eine
wärmeübertragende Verbindung des Wärmetauschers (18)
mit dem Entgaser (32) der Zweistoff-Kompressions-
Wärmepumpe (10).
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der die aus dem Papiertrockner (14) austretende feuchte
Trocknungsluft abkühlende Wärmetauscher (18) über einen
geschlossenen Flüssigkeits-, vorzugsweise Wasser-Kreis
lauf (34), mit dem Entgaser (32) der Zweistoff-Kompressions-
Wärmepumpe (10) verbunden ist.
4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, bei welcher die zum
Antrieb der Aggregate der Zweistoff-Kompressions-Wärme
pumpe (10) sowie des Trocknungskreislaufs (12) erforder
liche Antriebsenergie mittels einer Verbrennungskraft
maschine (78) erzeugt wird, gekennzeichnet durch einen
einerseits von der Motorenabwärme der Verbrennungskraft
maschine (78) beaufschlagten und andererseits mit
wenigstens einem Teil der vom Entgaser (32) zum Resorber
(40) der Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpe (10) geförderten,
auf Resorberdruck befindlichen armen Lösung durchströmten
Wärmetauscher (80).
5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet
durch eine das aus dem den Trocknungszylindern des
Papiertrockners (14) zugeführten Dampf entstehende
Kondensat als Speisewasser zum Resorber (40) der
Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpe (10) zurückführende
Kondensat-Leitung (52).
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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EP89912982A EP0406355A1 (de) | 1988-11-02 | 1989-11-01 | Verfahren und anlage zur rückgewinnung von in der aus dem papiertrockner von papiermaschinen austretenden feuchten trocknungsluft enthaltener abwärme |
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JP2500149A JPH03502119A (ja) | 1988-11-02 | 1989-11-01 | 抄紙機の紙乾燥器から流出する湿った乾燥空気中に含まれる廃熱の再獲得のための方法及び装置 |
FI903288A FI903288A0 (fi) | 1988-11-02 | 1990-06-29 | Foerfarande och anlaeggning foer tillvaratagning av spillvaermet i den i pappersmaskinens papperstork avgaoende fuktiga torkluften. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3837133A DE3837133C1 (de) | 1988-11-02 | 1988-11-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3837133C1 true DE3837133C1 (de) | 1990-04-12 |
Family
ID=6366296
Family Applications (1)
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