DE493331C - Verfahren und Einrichtung zum Betreiben von Kraftmaschinen mit Restgasen - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zum Betreiben von Kraftmaschinen mit Restgasen Das Streben unserer Wirtschaft geht heute überall dahin, alle vorhandene Energie möglichst weitgehendst auszunutzen und besonders auch die in den anfallenden Abfallstoffen noch ruhenden Energiemengen nutzbar zu machen. Es müssen nun in chemischen Fabriken, Gaswerken, Zechen und ähnlichen Betrieben - mitunter gewisse Gase unter Druck gesetzt werden, weil sie in diesem Zustand löslicher sind als bei atmosphärischem Druck. Um die hierbei übrigbleibenden Restgase nicht abblasen und so die in ihnen enthaltenen. Energiemengen verlorengehen zu lassen, sollen diese Gase erfindungsgemäß in einer Kraftmaschine zur Krafterzeugung verwendet werden. Die Expansionsarbeit der gepreßten Restgase soll hierbei mit nutzbar gemacht werden. Um diese möglichst weit ausnutzen zu können, ist es nötig, die beim Lö- sungsvorgang abgekühlten Gase wieder zu erwärmen, um so zu verhindern, daß bei der Expansion ein Vereisen eintritt.
• Die Erfindung besteht darin, daß die bei der Lösung von Gasen unter Druck übrigbleibenden gepreßten Restgase eine Kraftmaschine betreiben. Hierbei werden zweckmäßig die beim Lösungsvorgang abgekühlten Restgase vor der Ausnutzung in der Kraftmaschine wieder erwärmt, und zwar am besten durch die Kompressionswärme der vor dem Lösen unter Druck gebrachten Gase, wobei die Erwärmung in einem oder mehreren Wärmeaustauschern erfolgt, je nachdem für den Kompressor ein oder mehrere Kühler vorgesehen sind. Es ist vorteilhaft, die technische Durchführbarleit im einzelnen Fall vorausgesetzt, wenn durch Erhitzung der Restgase durch eine zweite Wärmequelle die Leistung des Restgasmotors so gesteigert wird daß derelbe, ohne Beihilfe eines anderen Antriebsmotors, clen Kompressor antreibt. Der Restgasmotor kann je nach der Höhe des Druckes ein- oder mehrstufig sein, wobei die Stufenzahl des Motors der des Kompressors entsprechen und zwischen jede Stufe des Motors und des Kompressors je ein Wärmeaustauscher geschaltet werden kann. Günstig ist es, wenn der Restgasmotor mit dem Kompressor derart gekuppelt wird, daß er seine Arbeitsleistung unmittelbar an denselben abgibt.
• Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung der Erfindung schematisch dargestellt.
• Die drei Stufen des Kompressors sind mit KI, KII und KIII bezeichnet. Der Stufenzahl des Kompressors entsprechend, ist auch die Restgasmaschine dreistufig ausgebildet. Ihre einzelnen Stufen sind mit MI, MII und MIII bezeichnet. WI, WII und WIII sind die zwischen die einzelnen Stufen der Anlage eingeschalteten Wärcneaustauscher, VW der Vorwärmer für das auszunutzende Restgas, dem durch die Wärmequelle Q so viel Wärme zugeführt wird, daß eine weitere Energiequelle für den Betrieb des Kompressors nicht mehr notwendig ist. DieRestgasmaschine i st mit dem Kompressor unmittelbar gekuppelt. Sie arbeitet über den Kreuzkopf i auf die Kurbelwelle z, auf dem das Schwungrad 3 sitzt, und treibt über den Kreuzkopf q. den Kompressor. Die mit a-a bezeichneten Pfeillinien deuten den Weg der zu kainprim.ierenden Gase, die mit b-b bezeichneten Pfeillinien den der auszunutzenden Restgase an.
• Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach dein neuen Verfahren ist folgende: Das zu komprimierende Gas wird von der Stufe KI des Kompressors angesaugt und verdichtet, durchströmt dann zur Kühlung den Wärmeaustauscher WI und gelangt von diesem zur Stufe Kir. Der Pfeillinie a, fo1-gend, durchströmt es nach weiterer Verdichtung in der Stufe KI-' den Wärnreaustauscher Ii'II und wird dort gekühlt. Zur Weiterverdichtung gelangt das Gas in die dritte Stufe K111 des Kompressors und von diesem in den Wärmeaustauscher IVIII, um nach diesem abgekühlt seinem weiteren Verwendungszweck zugeführt zu werden. Die aus diesem verdichteten Gas anfallenden Restgase werden dein Vorwärrner VW zugeführt, in dein sie durch die Wärmequelle D so hoch erhitzt werden, daß ihre Energiemenge, zusammen mit der in den Wärmeaustausch.ern noch au£-zunehmenden, -zum Antf ieb des Kompressors ausreicht. Voin Vorwärmer VW gelangen die Restgase zur Stufe JJI der Arrtriebsmasöh ine, werden dort zum Teil ausgenutzt und dann demWärmeaustatischer IVIIZ zugeleitet, indem sie durch das verdichtete Gas wieder .erhitzt werden. Vom Wärmeaustauschler WIrI gelangen die Restgase, immer der Pfeillinie b folgend, zur zweiten Maschinenstufe3Trr, in der ihr Energieinhalt wieder großenteils aufgezehrt wird. Im Wärmeaustausclrer WII nehmen sie beim Kühlen des verdichteten Gases wieder Wärme in sich auf, die dann in der letzten Maschinenstuf@e iy1III ausgenutzt wird. Daraufhin durchströmen die ausgenutzten Gase den Wärmeaustauscher WI und kühlen dort das von der ersten Kompressorstufe verdichtete Gas, worauf sie ins Freie abströmen können.
• Es ist für die Erfindung völlig gleichgültig, in welcher Art von Kraftmaschine das Restgas ausgenutzt wird und ob der Kompressor oder der Restgasmotor Kolbenmaschinen oder rotierende Maschinen sind. Ebenso kann der '\fotor seine Kraft auch irgendwelche andere Stellen als den Kompressor abgeben. Wird dass Restgas nicht durch eine zweite Wärmequelle weiter erhitzt und dadurch erreicht, daß der Restgasmotor allein zum Antrieb des Kompressors ausreicht, so muß durch einen anderen Motor oder durch irgendwelchen zusätzlichen Antrieb die Arbeitsleistung des Restgasmotors ergänzt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betreiben von Kraftmaschinen mit Restgasen, die bei der Lösung von Gasen unter Druck oder bei ähnlichen Vorgängen übrigbleiben und welche in den Kraftmaschinen zum Antrieb für bei dem Gesamtverfahren benutzte Kompressoren u. dgl. Maschinen entspannt werden, dadurch gekennzeichnet, ,daß die Restgase sowohl vor als auch nach teilweiser oder ganzer Ausnutzung ihres Arbeitsvermögens .in der ein- oder mehrstufigen Kraftmaschine erwärmt werden. z. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung in einem oder mehreren Wärmncawstauschern erfolgt, welche für den Kompressor als Kühler vorgesehen sind.