DE450185C

DE450185C - Verfahren zur Erzeugung von Dampf mit Hilfe einer in einem geschlossenen Kreislauf umlaufenden Loesung

Info

Publication number: DE450185C
Application number: DES75062D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Publication date: 1927-09-30

Description

Verfahren zur Erzeugung von Dampf mit Hilfe einer in einem geschlossenen Kreislauf umlaufenden Lösung. Es ist bekannt, Dampf durch Ausnutzung. der bei einem Lösungsvorgang frei werdenden Wärmemengen zu erzeugen. -Die Lösung führt bei diesem Verfahren einen Kreislauf -aus., in dem sie unter Wärmeabgabe verdünnt und durch Wärmezufuhr wieder konzentriert wird. Das bei der Konzentration ausgetriebene dampfförmige Lösungsmittel wird dabei als Gebrauchsdampf gewonnen. Eine weitere Menge Gebrauchsdampf entsteht bei der Abgabe der Lösungswärme und des. Wärmeinhalts des dampfförmigen Lösungsmittels. Bei dem Verfahren zur Erzeugung von Dampf, das Gegenstand der Erfindung ist, wird ebenfalls eine in einem Kreislauf umlaufende Lösiung verwendet. Die Erfindung besteht darin, daß der Konzentrationsvorgang in zwei Stufen durchgeführt wird, derart, daß zunächst ein Gemisch aus konzentrierter Lösung und Lösungsmittel erzeugt und daß dieses Gemisch dann in seine beiden Bestandteile geschieden wird. Der beste Wirkungsgrad dieses. Verfahrens wird erreicht, wenn der Konzentrationsvorgang bei kritischem Druck und über kritischer Temperatur des Lösungsmittels durchgeführt wird. Das Verfahren umfaßt drei Kreisläufe, den Kreislauf der Lösung, den Kreislauf des Lösungsmittels und den Kreislauf des Arbeitsmittels, das die frei werdende Lösungswärme und den Wärmeinhalt des Lösungsmittels aufnimmt. Im allgemeinen werden. die beiden zuletzt genannten Mittel die gleichen sein.
In der Abbildung ist das Schema einer Anlage dargestellt, die nach denn neuen Verfahren arbeitet. Die verdünnte Lösung wird dem Eindampfer i zugeführt, der in der Ab- bildung als eine unmittelbar durch einen Brenner 2 beheizte Rohrschlange ohne Dampfraum ausgebildet ist. Infolge dieser. Ausbildung tritt nicht wie bei bisher vorgeschlagenen ähnlichen Verfahren. sofort eine Scheidung des Lösungsmittels von der Lösung ein, sondern es entsteht ein Gemisch aus beiden. Dieses Gemisch wird in einen Scheider 3 eingeleitet, in dem sich das dampfförmige Lösungsmittel von der konzentrierten Lösung trennt. Gegebenenfalls kann zwischen Eindampfer i und Scheider 3 ein Drosselorgan q. angeordnet werden, durch das das Gemisch, das sich im Rohrsystem gebildet hat, entspannt wird. Die konzentrierte Lösung fließt durch eine Leitung zunächst in einen Wärmeaustauscher 5, in dem sie die in ihr noch enthaltene Wärme an die zu ihr im Gegenstrom fließende kältere verdünnte Lösung abgibt, und gelangt dann in den Mischer 6, in dem sie verdünnt wird. Eine Pumpe 7 saugt die verdünnte Lösung aus diesem Mischer ab und drückt sie durch eine Leitung 8 in den Eindampfer i.
Das im Scheider 3 ausgeschiedene dampfförmige Lösungsmittel wird durch eine Leitung 9 einer Kraftmaschine io zugeführt, die auf eine Gegendruckleitung i i arbeitet. An die Gegendruckleitung i i ist die Kraftmaschine 12 mit dem Kondensator 13 angeschlossen. Das Kondensat dieser Maschine wird in einem Speisewasserbehälter 1¢ gesammelt und durch .eine Pumpe 16 in einen Verdampfer 15 geleitet. Der Abdampfleitung 17 der Maschine 12 wird durch eine Leitung 18 eine bestimmte Dampfmenge entnommen und in den Mischer 6 eingeleitet, dem, wie bereits gesagt, die konzentrierte Lösung aus dem Scheiden 3 zufließt. Die bei dem Lösungsvorgang im Mischer 6 frei werdenden Wärmemengen werden vom Verdampfer 15 aufgenommen. Derhierbei entstehende Dampf wird über die Leitung 16 in die Leitung i i geschickt. In der Leitung i i ist also eine Dampfmenge vorhanden; die sich zusammensetzt aus dem im Schelder 3 ausgeschiedenen dampfförmigen Lösungsmittel und aus der Dampfmenge, die durch die Lösungswärme des Mischers 6 erzeugt wurde.
Der im Verdampfer 15 erzeugte Dampf ist Sattdampf. Um die Kondensation in der Maschine i? möglichst zu vermeiden, wird dem im Verdampfer 15 erzeugten Dampf weitere @%Tärme zugeführt. Hierzu kann entweder ein durch die Rauchgasse beheizter Überhitzen verwendet werden oder man führt ihm Wärme zu, die dem hoch überhitzten Lösungsmittel, das aus dem Scheiden 3 kommt, entzogen wird. Dieser Fall ist in der Abbildung dargestellt. Das dampfförmige Lösungsmittel wird durch die Leitung 9 zunächst einem Wärmeaustauscher i9 zugeführt, in dem eine vom Saudampf durchströmte Rohrschlange liegt. Der Heizdampf wird hierauf durch die Leitung 2 6 in die Speiseleitung a i der Kraftmaschine i o geschickt.
Um die Kondensatverluste der Maschine 12 weitgehend zu verringern, kann ein Teil des Arbeit leistenden Dampfes dazu verwendet werden, das in den Verdampfer 15 zu speisende Kondensat vorzuwärmen. Zu diesem Zwecke ist z. B. die Maschine 12 durch eine Leitung 2z angezapft, die mit einem Vorwärmer 23 verbunden ist. Das Speisewasser wird durch die Pumpe 16 zunächst durch diesen Vorwärmer hindurchgedrückt und dann in dem Verdampfer i 5 gespeist. Das Kondensat aus dem Vorwärmen a3 fließt in den Speisewasserbehälter 14.
Im Mischer 6 herrscht der Kondensatordruck der Maschine 12, im Verdampfer i dagegen der hohe Siededruck. Man kann nun die konzentrierte Lösung entweder durch e?n Ventil 2.1 drosseln, ehe sie in den Mischer 6 eintritt, oder man kann ihren Druck zur Erzeugung von Arbeit verwenden, indem man nämlich die konzentrierte Lösung als Treibmittel für die Pumpe 7 verwendet, die die verdünnte Lösung in den Eindampfer i drückt. Es ist zwar auch dann noch erforderlich, eine Kraftmaschine für den Pumpenantrieb zu Verwenden, doch hat diese nur eine kleine Zusatzarbeit zu leisten. Die Pumpe kann entweder eine Kolbenpumpe sein oder man verwendet einen Maschinensatz, der aus. einer Turbine und einer Kreiselpumpe besteht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung von Dampf mit Hilfe einer in einem geschlossenen Kreislauf umlaufenden Lösung, deren Konzentration in einem Mischer durch Einleiten eines Lösungsmittels unter ZVärmeabfuhr verringert und in einem Eindampfer durch Wärmezufuhr wieder vergrößert wird, wobei das durch die Wärmezufuhr ausgetriebene dampfförmige Lösungsmittel als Gebrauchsdampf gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Konzentrationsvorgang in zwei Stufen durchgeführt wird, derart, daß zunächst die Dünnlauge erhitzt und hierauf in einem besonderen Abscheiden in Dicklauge und dampfförmiges Lösungsmittel geschieden wird. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Drosselv organg der Druck der erhitzten Dünnlauge auf einen geringeren Druck im Abscheider herabgesetzt wird. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Konzentrationsvorgang bei kritischem Druck und Überkritischer Temperatur des Lösungsmittels durchgeführt wird. ¢. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung die Konzentrationswärme in einem unmittelbar beheizten Erhitzersystem ohne Dampfraum zugeführt wird. 5. Verfahren nach Anspruch i bis dadurch gekennzeichnet, daß die in den Verdampfer (15) zu speisende Flüssigkeit in an sich bekannter Weise durch Anzapfdampf vorgewärmt wird. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem durch die umgeformte Wärme erzeugten dampfförmigen Arbeitsmittel mindestens an einer Stelle seines Kreislaufes weitere Wärme (Cberbitzungswärm,e) zugeführt wird. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diesem Arbeitsmittel Wärme zugeführt wird, die dem überhitzten, aus der konzentrierten Lösung au@gesch:edenen dampfförmigen Lösungsmittel entzogen wird. B. Verfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unter dem hohen Druck des Eindampfers stehende konzentrierte Lösung als Treibmittel der Pumpe verwendet wird, die die verdünnte Lösung aus dem Mischer in den Verdampfer fördert.