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Verfahren zur Dampferzeugung. Man kann Dampf unter einem Druck und
bei einer Temperatur erzeugen, die dem kritischen Druck und der kritischen Temperatur
annähernd gleich sind oder darüber hinausgehen. Durch dieses Verfahren wird das
Sieden im Dampferzeuger vermieden, und das Arbeitsmittel geht unmerklich in Dampf
über. Dieser Dampf wird dann in einem Raum minderen Druckes bis auf den Verwendungsdruck
entspannt, wobei ihm vor oder während der Entspannung stetig oder in Stufen Wärme
zugeführt wird, beispielsweise so, daß er gerade seine Temperatur beibehält.
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Hält man nun das Arbeitsmittel im Dampferzeuger nicht ganz auf dem
kritischen Druck, sondern bleibt man mit diesem Druck dicht unterhalb des kritischen
Druckes und läßt es dann in den Raum minderen Druckes eintreten, so wird ein Teil
davon sofort verdampft, während sich ein anderer Teil in Wasser verwandelt, der
dann durch Zuführung von Wärme ebenfalls verdampft werden kann.
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Nun hat man schon ein Verfahren angewendet, bei dem Wasser im Dampferzeuger
unter einem solchen Druck gehalten worden ist, daß es nicht verdampfen konnte, und
hat es dann in einen Raum minderen Druckes eintreten lassen, so daß es sich dort
in Dampf und Wasser schied. Dabei handelte es sich aber um einen Druck, der weit
unterhalb des kritischen. Druckes lag, so daß sich Wasser in größeren zusammenhängenden
Mengen ausschied und im Ausdehnungsraum unter Sieden verdampft werden mußte. Man
hat also bei diesem Verfahren das Sieden nicht vermieden, sondern man hat es nur
aus dem Kessel in den Ausdehnungsraum verlegt.
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Von diesen bekannten Verfahren unterscheidet sich das Verfahren nach
der Erfindung durch die Anwendung eines Druckes dicht unterhalb des kritischen Druckes
ganz wesentlich. Wird nämlich das Arbeitsmittel bei einem Druck in der Nähe des
kritischen Druckes erhitzt, und zwar auf eine. Temperatur dicht unter der kritischen
Temperatur, so hat das Arbeitsmittel die größte Wärme aufgenommen, die es ohne zu
verdampfen überhaupt aufnehmen kann. Sie reicht dazu aus, bei -der Entspannung annähernd
die Hälfte des Arbeitsmittels zu verdampfen. Zur vollständigen Verdampfung muß dem
Arbeitsmittel dann nur noch eine ganz geringe Verdampfungswärmemenge in Gestalt
verborgener Wärme zugeführt werden und die Niederschlagung des Dampfes im Ausdehnungsraum
findet in ganz anderer Weise statt, wie bei den bekannten Verfahren. Dies hat seinen
Grund. darin, daß der Unterschied der spezifischen Gewichte des Niederschlages und
des
Wassers -unter den vorliegenden Verhältnissen ganz gering ist, so daß das Gemenge
von Flüssigkeit und Dampf sich nicht leicht entmischt. Vor allem dann trifft das
zu, wenn die Entspannung im Ausdehnungsraum zunächst nur gering ist, so daß also
das sich bildende Gemenge noch einen Druck hat, der nur wenig unter dem kritischen
Druck liegt. Tritt das Arbeitsmittel in den Ausdehnungsraum ein, so kommt es infolgedessen
dabei nicht zur eigentlichen Regenbildung und das Arbeitsmittel sammelt sich nicht
in größeren zusammenhängenden Mengen auf dem Boden dieses Raumes, sondern ZVasser
und Dampf bleiben in allerfeinster Verteilung miteinander gemischt. Bei der Zuführung
von Wärme zum Ausdehnungsraum gehen dann die mit dem Dampf durchmischten, bei ihrer
Bewegung mit den Gefäßwänden in Berührung kommenden Flüssigkeitsteilchen unter Zuführung
nur ganz geringer Wärmemengen und ohne störende Siedeerscheinungen in Dampf über.
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Nach der Erfindung soll deshalb das Arbeitsmittel in der ersten Stufe
seiner Behandlung, d. h. bei seiner Erwärmung im Dampferzeuger, unter einem Druck
in der Nähe des kritischen Druckes gehalten werden. Wird dabei der kritische Druck
erreicht oder überschritten, so geht das Arbeitsmittel unmittelbar in Dampf über
ohne zu sieden. Die der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis besteht nun darin,
daß es nicht unbedingt nötig ist, den kritischen Druck zu erreichen oder einzuhalten,
sondern daß man annähernd dieselben Vorteile erzielen kann, wenn man mit dem Druck
ganz oder zeitweise dicht unterhalb des kritischen Drukkes bleibt und dann entspannt,
so daß man im Ausdehnungsraum ein leicht und ohne störendes Sieden in Dampf verwandelbares
Gemisch bekommt.
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Dieses Gemisch wird dann durch Wärmezufuhr in trockenen Dampf verwandelt.
Die Wärme kann dabei während der Entspannung zugeführt werden, einerlei ob diese
Entspannung stetig oder absatzweise erfolgt; man kann aber auch zwischen den Absätzen
",Värme zuführen. Zweckmäßig wählt man die Absätze so, daß der Wassergehalt des
Dampfes in allen Absätzen klein bleibt. Den auf eine der beschriebenen Arten erzeugten
Dampf kann man dann in bekannter Weise überhitzen. -Wie bei dem Verfahren, bei dem
das Arbeitsmittel beim kritischen Druck in Dampf verwandelt wird, wird der Druck
in der,ersten Stufe auch beim vorliegenden Verfahren durch eine Speisepumpe erzeugt,
die in Abhängigkeit vom Druck in dieser Stufe selbsttätig geregelt werden kann.
Außerdem kann ein Druckspeicher angeordnet werden, der bei plötzlichen Erhöhungen
des Dampfbedarfes dafür sorgt, daß der Druck auch nicht vorübergehend unter das
zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Maß sinkt. Im übrigen trifft für das
Verfahren nach vorliegender Erfindung alles zu, was beim Verfahren zur Dampferzeugung
beim kritischen Druck oder bei Überschreitung dieses Druckes gilt, insbesondere
auch bezüglich der Möglichkeit der Verbindung verschiedener Flüssigkeiten zur Ausübung
des Verfahrens.
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Die Vorteile, die sich aus einer solchen Verbindung :ergeben, können
auf den verschieschiedenen physikalischen Eigenschaften der Arbeitsmittel beruhen,
z. B. auf der Höhe ihres kritischen Druckes und ihrer kritischen Temperatur oder
auch auf ihrem stofflichen Verhalten gegenüber den Baustoffen der Anlage, mit denen
sie in Berührung kommen.