DE461482C

DE461482C - System for hot water preparation through waste heat recovery in steam systems

Info

Publication number: DE461482C
Application number: DEE28411D
Authority: DE
Original assignee: Erste Bruenner Maschinen Fabriks Gesellschaft
Current assignee: Erste Bruenner Maschinen Fabriks Gesellschaft
Priority date: 1922-08-23
Filing date: 1922-08-23
Publication date: 1928-06-22

Description

Anlage zur Heißwasserbereitung durch Abwärmeverwertung bei Dampfanlagen. Durch die bekannten in dem Rauchgasabzug angeordneten Rauchgasvorwärmer wird eine vollständige Ausnutzung der Rauchgasw arme nicht erzielt, weil die den Kessel versorgenden Vorwärmer eine gleichmäßige Leistung haben müssen, namentlich was die Temperatur des von ihnen gelieferten Heißwassers betrifft. Diese notwendige Rücksichtnahme auf die gleichmäßige Versorgung der Dampfkessel durch den üblichen Vorwärmer setzt der Ausnutzung der Rauchgaswärme durch den üblichen Vorwärmer Grenzen.System for hot water preparation through waste heat recovery in steam systems. By the known arranged in the flue gas preheater a full utilization of the flue gas heat is not achieved because those supplying the boiler Preheaters must have an even output, especially with regard to the temperature of the hot water they supply. This necessary consideration relies on the uniform supply of the steam boiler through the usual preheater the utilization of the flue gas heat by the usual preheater limits.

Gemäß der Erfindung wird ohne Beeinträchtigung der gleichmäßigen Wirkung des üblichen Rauchgasvorwärmers eine bessere Ausnutzung der gesamten Abwärme einer Dampfanlage erzielt, als bisher möglich war. Die Erfindung besteht darin, daß unmittelbar hinter dem üblichen, auf die Dampfkessel arbeitenden Vorwärmer ein zusätzlicher Wassererhitzer angeordnet ist, welcher vorzugsweise unter Kreislaufführung des Wassers auf einen von dem Wasserkreislauf der Dampfkesselanlage unabhängigen Sammelbehälter arbeitet, der außerdem sämtliche Überschuß und Abwärme führenden Mittel, wie überschüssigen Kesseldampf. Abdampf und heiße Abwässer, aufnimmt.According to the invention, the uniform effect is not impaired the usual flue gas preheater a better utilization of the entire waste heat of a Steam system achieved than was previously possible. The invention is that immediately behind the usual preheater working on the steam boiler an additional one Water heater is arranged, which is preferably with circulation of the water to a collecting tank that is independent of the water circuit of the steam boiler system works, which also all excess and waste heat leading means, such as excess Boiler steam. Exhaust steam and hot waste water.

Die Ausnutzung der Abwärme der Rauchgase wird somit in zwei Stufen zerlegt; die Leistung des zweiten, hinter dem üblichen Vorwärmer- angeordneten Wassererhitzers wäre jedoch für sich allein zu schwankend, als daß sie gewerblich ausgenutzt «-erden könnte. Erst dadurch, daß die zweite Stufe, das ist der nachgeschaltete Wassererhitzer, mit den Einrichtungen zur Verwertung der sonstigen OOuellen von Abwärme und Überschußwärme zu einem einzigen Aggregat vereinigt wird, wird bei weitestgehender Ausnutzung der Abwärme die für die gewerbliche Verwertung notwendige Regelmäßigkeit der Leistung erzielt.The utilization of the waste heat of the flue gases is thus in two stages disassembled; the output of the second water heater located behind the usual preheater would, however, be too fluctuating on their own for them to be "exploited for commercial purposes" could. Only because the second stage, that is the downstream water heater, with the facilities for the recovery of other sources of waste heat and excess heat is combined into a single unit, the maximum utilization of the Waste heat the regularity of the service necessary for commercial use achieved.

Die Abb. i bis 3 der Zeichnungen veranschaulichen in schematischer Darstellung drei Ausführungsbeispiele der Erfindung.Figs. I to 3 of the drawings illustrate in schematic form Representation of three exemplary embodiments of the invention.

Die Abwärmev erwertungsanlage nach der Abb. i besteht aus einer Pumpe a beliebiger Art, einem Heißw assererzeuger b, welcher in den Abzugkanal c der Abgase eingebaut ist, und einem ungeheizten Wasserbehälter d,- der als Heißwassersammler dient und in welchen das ganze von dem Heißwassererzeuger b erzeugte Heißwasser gelangt. Zwischen der Pumpe a, dem Heißwassererzeuger b und dem Heißwassersammler d sind Verbindungsleitungen z und h vorgesehen, in welche Regel-, Sicherheits- und Absperrorgane g, da, L und m eingebaut sind.The waste heat recovery system according to Fig. I consists of a pump a of any kind, a hot water generator b, which is built into the exhaust duct c for the exhaust gases, and an unheated water tank d, - which serves as a hot water collector and in which the whole of the hot water generator b produced hot water arrives. Between the pump a, the hot water generator b and the hot water collector d connecting lines z and h are provided, in which control, safety and shut-off devices g, da, L and m are installed.

Das von der Pumpe a durch die Leitungen i, k in den Behälter d geförderte Wasser muß einen derartigen Druck besitzen, daß während der Heißwassersammlung eine Verdampfung des gesammelten Heißwassers ausgeschlossen ist.The water conveyed by the pump a through the lines i, k into the container d must have a pressure such that evaporation of the hot water collected is excluded during the hot water collection.

Wird Niederdruckdampf zu irgendwelchen Zwecken benötigt, so kann dieser durch Entnahme von Heißwasser aus der Leitung p und durch Druckentlastung desselben mittels des Ventils q und dadurch bewirkte Nachverdampfung des Heißwassers aus dem Sammler d gewonnen werden. Die größte entnehmbare Dampfmenge ist von der aufgespeicherten Heißwassermenge, deren Temperatur und vom Endentlastungsdruck abhängig. Der Zustand des Entnahmedampfes (Druck, Temperatur, trocken oder feucht) kann den jeweiligen Verwendungszwecken entsprechend gewählt werden und, falls notwendig, durch in die Entnahmeleitung p eingebaute Dampftrockner, Überhitzer oder Temperaturregler den gewünschten Verhältnissen angepaßt werden.If low pressure steam is required for any purpose, it can by removal of hot water from line p and through pressure relief the same by means of the valve q and the resulting re-evaporation of the hot water can be obtained from the collector d. The largest amount of steam that can be extracted is from the the amount of hot water stored, its temperature and the final relief pressure. The state of the extraction steam (pressure, temperature, dry or moist) can affect the be selected according to the respective purposes of use and, if necessary, by means of steam dryers, superheaters or temperature regulators built into the extraction line p be adapted to the desired conditions.

Durch die Dampfentnahme aus dem Sammler d sinkt die Temperatur des darin verbleibenden Heißwassers bis auf die der Endentnahmespannung entsprechende Verdampfungstemperatur. Dieser Temperaturabgang kann der Erfindung gemäß dadurch wieder gedeckt werden, daß das Heißwasser aus dem Sammler neuerlich durch den. Heißwassererzeuger b geschickt wird, was z. B. durch die Pumpe a erfolgen kann. Zu diesem Zwecke ist der Sammler d mit der Saugseite der Pumpe a. durch eine Leitung s verbunden. Soll das Wasser aus dem Sammler d in den Heißwassererzeuger b zurückgeleitet werden, so braucht nur das in die Zuströmleitung zur Pumpe a eingebaute Ventil f geschlossen und das in die Verbindungsleitung s eingebaute Ventil f, geöffnet zu werden. Selbstverständlich könnte der Kreislauf auch mittels einer besonderen Umwälzpumpe beliebiger Art erfolgen. Je nach der Stellung (gänzliche oder teilweise Sperrung) der Ventile f, f, kann nur durch die Leitung e Frischwasser, oder nur durch die Leitung s Warmwässer, oder aber auch Mischwasser aus beiden Leitungen mittels der Pumpe a durch den Heißwassererzeuger b gedrückt werden.As a result of the withdrawal of steam from the collector d, the temperature of the hot water remaining therein drops to the evaporation temperature corresponding to the final withdrawal voltage. This temperature drop can be covered again according to the invention that the hot water from the collector again through the. Hot water generator b is sent what z. B. can be done by the pump a. For this purpose the collector d is connected to the suction side of the pump a. connected by a line s. If the water from the collector d is to be fed back into the hot water generator b, then only the valve f built into the inflow line to the pump a needs to be closed and the valve f built into the connecting line s needs to be opened. Of course, the cycle could also take place by means of a special circulating pump of any type. Depending on the position (complete or partial blocking) of the valves f, f, fresh water can only be pushed through line e, or only through line s warm water, or mixed water from both lines can be pushed through the hot water generator b by means of the pump a.

Durch eine Leitung n kann über das Ventil o Heißwasser auch zu beliebigen Verwendungszwecken dem Sammler d entnommen werden. Die Leitung n kann auch als Ablaßleitung dienen.Through a line n, hot water can also be delivered to any desired via the valve o Purposes of use can be taken from the collector d. The line n can also be used as a drain line to serve.

Der Sammler d kann ferner vorteilhaft auch gleichzeitig als Wärmespeicher für überschüssige Wärmemengen der Gesamtanlage verwendet werden, indem das diese Abwärme führende Wasser (oder Dampf) durch eine Leitung t über das Ventil u in den Sammler d eingeführt wird.The collector d can also advantageously be used at the same time as a heat store for excess amounts of heat in the overall system, in that the water (or steam) carrying this waste heat is introduced into the collector d through a line t via the valve u.

Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. sind zwei Heißwassererzeuger b und b, und außer der Pumpe a noch eine besondere Umwälzpumpe a, vorgesehen. Durch diese Anordnung sowie mittels der in die Verbindungsleitungen s und ä eingebauten beiden Ventile v und w wird ermöglicht, die Pumpe a über den Erzeuger b und Pumpe a, über den Erzeuger b, gleichzeitig nebeneinander, oder nur eine der beiden Pumpen über beide Erzeuger b und b, in den Sammler d arbeiten zu lassen. Ein Absperrorgan x dient zur Abschaltung der Pumpe a, vom Sammler d; h, m, sind in die Verbindungsleitung k, zwischen dem Heißwassererzeuger b, und dem Sammler d eingebaute Ventile. Im übrigen ist die Anordnung und Wirkungsweise ähnlich wie bei der Ausführungsform nach der Abb. z. Selbstverständlich könnten auch mehr als zwei Heißwassererzeuger vorgesehen sein.In the embodiment shown in the figure, two hot water generators b and b and, in addition to the pump a, a special circulating pump a are provided. This arrangement and the two valves v and w built into the connecting lines s and ä enable pump a via generator b and pump a, via generator b, simultaneously next to each other, or only one of the two pumps via both generators b and b, to let work in the collector d. A shut-off device x is used to switch off the pump a, from the collector d; h, m, are valves built into the connecting line k between the hot water generator b and the collector d. Otherwise, the arrangement and mode of operation is similar to the embodiment according to the Fig. Of course, more than two hot water generators could also be provided.

Die Abb. 3 zeigt ein der Abb. z ähnliches Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, daß mehrere Sammler d,, d_, d3 vorgesehen sind. Jeder dieser Sammler kann durch die Verbindungsleitungen k, k, und durch in diese eingebaute Ventile z" _ z", z,', --211 .Z;,' an -inen der Heißwassererzeuger b und b, geschaltet oder mit beiden Erzeugern verbunden w=erden. Durch die Rohrleitungen s" s--, s3 und in diese eingebaute Ventile x" x- x; kann mittels der Pumpe a, Heißwasser aus einem oder allen Sammlern d,, d2, d3 entnommen und j e nach Einstellung der Ventile w, v durch einen oder beide Erzeuger b, b, wieder hindurch und in einen beliebigen oder in alle Sammler zurückgefördert werden. Die Pumpe a, kann auch durch eine besondere Leitung e, mit Ventil y Wasser aus einer beliebigen anderen Stelle der Anlage entnehmen und durch die beiden Heißwassererzeuger b und b, oder nur durch den letzteren hindurchführen.Fig. 3 shows an embodiment similar to Fig. Z, with the difference that several collectors d 1, d_, d3 are provided. Each of these collectors can be connected to one of the hot water generators b and b, or connected to both generators through the connecting lines k, k, and through valves z " _ z", z, ', --211 .Z ;,' built into them w = ground. Through the pipelines s "s--, s3 and valves x" x- x built into them; hot water can be taken from one or all collectors d ,, d2, d3 by means of pump a, and, depending on the setting of valves w, v , can be fed back through one or both generators b, b and into any or all collectors. The pump a can also take water from any other point in the system through a special line e with valve y and pass it through the two hot water generators b and b, or only through the latter.

In die Entnahmeleitungen p,, p= und p3 der Sammler sind Ventile q,, q= und q., eingebaut. Die Speicherleitungen t" t2, t3 und die in denselben angeordneten Ventile u,, zc;, u, sind die gleichen wie bei der Anordnung gemäß Abb. r und z. Valves q ,, q = and q. Are installed in the sampling lines p ,, p = and p3 of the collectors. The storage lines t ″ t2, t3 and the valves u, zc ;, u arranged in the same are the same as in the arrangement according to FIGS.

Mittels der Rohrleitungen k, k" s,, s=, s3 und der in diese eingebauten Ventile können die Sammler unter sich verbunden werden: zu diesem Zwecke können auch besondere Verbindungsleitungen mit Absperrorganen zwischen den Sammlern vorgesehen werden.By means of the pipes k, k " s ,, s =, s3 and the valves built into them, the collectors can be connected to one another: for this purpose, special connecting lines with shut-off devices can be provided between the collectors.

Die Ausführung nach der Abb. 3 bietet den Vorteil, daß durch Kupplung (Ab- und Zuschalten) entsprechender Heißwassersammler große Heißwassermassen in gewünschter Menge und Temperatur aufgespeichert werden können . und Dampf von verschiedener Spannung und Temperatur aus den einzelnen Sammlern entnommen werden kann, Weiter kann. zwischen den Sammlern eine Ausgleichs- und Pufferwirkung sowie eine größere Regelmäßigkeit in der Dampfentnahme erzielt werden, wodurch mannigfaltigen Bedürfnissen betreffend die Verwendung Lies entnommenen Niederdruckdampfes entsprochen werden kann.The embodiment according to Fig. 3 has the advantage that by coupling (Switching on and off) corresponding hot water collector large hot water masses in desired amount and temperature can be stored. and steam of various Voltage and temperature can be taken from the individual collectors, next can. between the collectors a balancing and buffering effect as well as a greater one Regularity in steam extraction can be achieved, thus creating diverse needs regarding the use of Lies withdrawn low pressure steam corresponded can be.

Es sei noch bemerkt, daß die in die verschiedenen Verbindungsleitungen eingebauten Absperr- oder Regelorgane je nach Notwendigkeit und Wahl selbsttätig oder von Hand aus betätigt sein können.It should also be noted that in the various connecting lines built-in shut-off or regulating devices depending on necessity and choice automatically or can be operated manually.

Claims

PATENT CLAIMS: i. System for hot water preparation through waste heat recovery in steam systems, characterized in that immediately behind the usual on the steam boiler working flue gas preheater an additional water heater (b) is installed, which, preferably with circulation of the water, on one the collecting tank (d), which is independent of the water circuit of the steam boiler system, works, which also carry all excess and waste heat, such as excess Boiler steam, exhaust steam and hot waste water, absorbs. System for hot water preparation according to claim i, characterized in that two water heaters (b) with two or more low-pressure hot water storage tanks (dl, d2, d3), which also contain excess Boiler steam, exhaust steam and hot waste water are routed, connected in such a switchable manner are that the preheaters work independently of each other on the memory.