DE400136C - Verfahren zum Austauschen der Waerme von Fluessigkeiten oder fluessigkeitshaltigen Stoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Austauschen der Wärme von Flüssigkeiten oder flüssigkeitshaltigen Stoffen. Es ist bekannt, die Wärme von Flüssiglieiten oder feuchten Massen unter Vermei-,lung von Wärmedurchgangsflächen dadurch auszutauschen, daß aus der abzukühlenden Flüssigkeit Dämpfe entwickelt werden, die durch ihre Kondensation in der zu erwärmenlen Flüssigkeit deren Erwärmung veranlassen. Es ist auch nicht neu, eine Reihe von Behältern vorzusehen und mittels verschließbarer Leitungen zu verbinden, daß je nach der Stellung cler Abschlußorgane jeder Behälter ausgeschaltet, geheizt oder gekühlt werden kann.
• Werden nach diesem Verfahren zwei mit Flüssigkeit verschiedener Temperatur gefüllte Behälter, aus denen störende Gasreste entfernt sind, so daß in jedem Behälter der der Temperatur entsprechende Dampfdruck der Flüssigkeit herrscht, miteinander verbunden und zum Druckausgleich gebracht, so geht der in dein wärmeren Behälter sich entwickelnde Dampf höheren Druckes in den Behälter niederen Druckes über und kondensiert dort. Der Inhalt des ersten Behälters kühlt sich dabei infolge der Verdampfung eines Teils Bier Flüssigkeit sehr schnell ab, während der Inhalt des zweiten sich durch die Kondensation schnell erwärmt. Die im Anfang

  stürmische Dampfentwicklung hält von selbst

  aber utir so lange an, bis Temperaturgleich-

  heit eingetreten ist. Es kann daher auf diese

  Weise für clie abzukühlende und die zu er-

  wärmende Flüssigkeit als Endtemperatur nur

  eine gemeinsame mittlere Temperatur erreicht

  werflen, ähnlich wie beim Gleicbstromwärme-

  -ll1Statlsch.

  ach der vorliegenden Erfindung soll nun

  der Wärmeaustausch durch Verdampfung und

  Kondensation so ausgestaltet «-erden, daß er

  .lach Art des Gegenstromwärmeaustausches

  einen fast vollkommenen Temperaturwechsel

  lwi beliebig niedrigen Tetnperattirdiffei-enze:i

  .bestattet, auch iiber einen größeren Tempera-

  turbereich hinweg.

  Dies wird dadurch erreicht, claß zwei I?ei-

  hen von Beh:iltern zum Druckausgleich mit-

  einawler gebracht «-erden, und zwar werden

  ,lie Behälter mit abzul;ühlen@lem Inhalt nach-

  einander mit den Behältern, deren Inhalt zu

  erwärmen ist, zum Druckausgleich gebracht,

  Z 'ichst mit dein der Temperatur und dein

  111u

  Druck nach ani nächsten stehenden, also

  w:irm@ten Behälter, dann mit dein nächst käl-

  teren und so weiter.

  In Abb. i sind zwei derartige Reihen von

  Behältern ange,leutet, die in der angegebenen

  Weise miteinander zurr Druckausgleich ge-

  bracht werfen sollen. a1, a', al, a1 sind die

  abzukühlenden, f71, h-, 173, b4 die zu erwärmen-

  den Behälter. b- wird zunächst mit a1, dann

  finit a- und schließlich mit a4 verbunden, so-

  dann desgleichen b- usw.

  Uni zu vermeiden, daß die Behälter an dem

  g@Illzell W:irnieaustauschteilnehmen, kalinman

  auch den zu erwärmenden oder abzukühlenden

  Inhalt mit Hilfe von Pumpen oder dem na-

  türlichen Gefälle bzw. mit Hilfe der vor-

  hanflenen Dampfdruckclifterenzen durch die

  v er-scliiecleilen Behälter zirkulieren lassen,

  zwischen denen ,der Druckausgleich und Tein-

  lieraturaustausch stattfinden soll. Dabei kann

  dann die Ventilstellung der einzelnen Behälter

  1lllVerä ndert bleiben.

  Abb. 2 zeigt eine Anordnung zur Durch-

  führung dieses Verfahrens bei feststehenden

  Behältern urd zirkulierendem Flüssigkeitsin-

  halt. a ist eine Kolonne von sechs Behältern,

  durch die in der Pfeilrichtung das Abwasser

  einer Ba,leanstalt strömt, das seine Wärme an

  das durch die Kolonne h strömende Frisch-

  wasser abgeben soll. Die Behälter der a-Reilie

  singt gegeneinander 'Liftlicht abgeschlossen,

  stehen aber durch Leitungen k mit den ent-

  sprechenden Behältern der Kolonne b in Ver-

  bin tlung. Da in diesen eine geringere Tempe-

  ratur herrscht, so strömt der in a sich ent-

  @.-icl;elnde Dampf nach 1? über und wird dort

  koii-lclisiert, wobei ein intensiver Wärmeaus-

  tausch ohne t@'iirniecltirchgan.gsfläclien statt-

  findet. Die Apparate a und 17 können zur

  Vermeidung der Verbindungsleitungen auch

  zusaminengebatit werden, wie Abb. 3 -zeigt-.

  Ist die Wärmekapazität der zu erwärmen-

  (le;i -lassen größer als die der abzulciihlendeii,

  so muß für eine zusätzliche Erwärmung ge-

  sorgt «erden.

  Der am liöclisten erwärmte Behälter hat

  natürlich bei einer nicht zu großen Zahl der

  auch wenn man von Wärmeverhisten

  durch Ausstrahlung absieht, noch nicht ganz

  die erforderliche Fdöchsttemperatur erreicht.

  1's bleibt daher zur Aufrechterhaltung des

  Spiels eine zus:itzliche Wärmezufuhr an den

  wärmsten Behältern erforderlich, falls nicht

  von der bekannten 'Möglichkeit Gebrauch ge-

  macht wird, durch Kompressoren das Druck-

  niveau der Dämpfe aus den abzukühlenden

  Behältern über das Druckniveau der zu er-

  w:LriI1el leI1 eniporzulleben.

  Infolge der Kondensation in den zti er-

  wärmenden Behältern wird die Flüssigkeits-

  menge in diesen Behältern mit steigender

  Temperatur zunehmen und mit fallender Tem-

  peratur abnehmen. Diese Wirkung muß bei

  ,der Dimensionierung und Füllung der Be-

  hälter berücksichtigt werden. Ini übrigen ist

  sie nicht weiter schädlich.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Austauschen der W:ii-ine von Flüssigkeiten oderflüssigkeit5- lialtigen Stoffen unter Verwendung zweier Reihen von Behältern, voll denen der In- halt der einen abzukühlen, der Inhalt der an,leren zu erwärmen ist, und wo- bei aus der abzukühlenden Flüssigkeit 1):inil)fe entwickelt und in der zu erwä r- menden Flüssigkeit niedergeschlagen wer- #len, fladurch gekennzeichnet, daß die Be- hälterreihen derart miteinander verbunden wer,len, daß ein abzukühlender Behälter mit den zu erwärmenden Behältern nach- ein@tli#ler, vorn -%-,-ärmsten angefangen bis zti innner kälteren absteigend, in Verbin- fl.ung gesetzt wird. a. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch 11elcelliizeicliilet, daß die zu erwärmenden bz w. abzukühlenden -Massen durch die verschivienen Behälter zirkulieren, zwi- schen denen Druckausgleich stattfinden soll, so daß die Behälteer selbst an dein Wärineauslausch nicht teilnehmen.