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Verfahren zur Entfeuchtung atmosphärischer Luft bzw. zur Wärmegewinnung
unter Befeuchtung von atmosphärischer Luft Den Gegenstand der Erfindung bildet ein
Verfahren zur Entfeuchtung von atmosphärischer Luft durch Wärmezufuhr bzw. zur Wärmegewinnung
unter Befeuchtung von atmosphärischerLuft, wobei jedesmal die Luft in direkteBerührung
mit absorbierendenMitteln, z. B. Alkalilösungen, tritt, mit denen sie Wasserdampf
austauscht. Wesentlich für die Erfindung ist, daß sowohl in dem Falle, daß feuchte
atmosphärische Luft getrocknet wird, als auch in dem Falle, .daß trockene atmosphärische
Luft zwecks Erzeugung von Heizwärme befeuchtet wird, ein Wärmeaustausch zwischen
zwei Gefäßen stattfindet, in denen der .Austausch von Wasserdampf mit dem absorbierenden
Mittel in zueinander ,entgegengesetztem Sinne vor sich geht.
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In einem Falle findet dieser Wärmeaustausch auf einer mittleren Temperaturstufe
statt zwischen, einem Gefäß, in welchem aus absorbierendem Mittel die von diesem
aus der Atmosphäre bei niedriger Temperatur aufgenommene Wassermenge wieder. an
Luft ausgedampft wird, und einem zweiten Gefäß, in welchem die durch Austreibung
bei hoher Temperatur aus absorbierendem Mittel entfernte Wassermenge aus Luft heraus
wieder absorbiert wird, derart, daß die bei der Absorption frei werdende Wärme zur
Deckung der für die Ausdampfung notwendigen Wärmemenge herangezogen wird.
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Im anderen Falle vollzieht sich -der Wärmeaustausch zwischen einem
Gefäß, in welchem absorbierendes Mittel durch Ausdampfung von Wasserdampf in Gegenwart
von Luft für eine mit Wärmelieferung verbundene Wasserdamp::fabsoxption vorbereitet
wird, und einem Gefäß, in welchem absorbierendes Mittel, das zunächst durch Abgabe
von Wasserdampf an Luft wasserarm geworden ist, zwecks Wiederaufnahme von Wasserdampf
mit atmosphärischer Luft zusammengeführt wird, derart, daß für die mit der erwähnten
Ausdampfung verbundene Wärmebindung diejenige Wärmemenge herangezogen wird, die
bei der Aufnahme von Wasserdampf durch das absorbierende Mittel frei wird.
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In beiden Fällen ist es zweckmäßig, die zueinander entgegengesetztenAggregatzustarndsänderungen
des Wassers, die in den beiden am Wärmeaustausch beteiligten Gefäßen vor sich gehen,
in Gegenwart von Luft stattfinden zu lassen, welche dabei .die Rolle eines Trägers
des Wasserdampfes übernimmt.
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Durch die Anwendung des erwähnten Wärmeaustausches läßt sich der angegebene
Zweck im -ersten Falle (Lufttrocknung) mit sehr hohem thermischen Nutzeffekt erreichen,
während
im zweiten Falle (Erzeugung von Heizwärme) mit denselben Mitteln eine besonders
hohe Temperatur erzielt werden kann.
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" In der Zeichnung ist das. Verfahren gemäß der Erfindung an mehreren
Ausführungsbeispielen erläutert, die Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens
darstellen. Abb. i zeigt eine einfache Lösung der Aufgabe, mit geringem Wärmeaufwand
feuchte atmosphärische Luft in trockene Luft umzuwandeln. In einem Ausdampfungsgefäß
z befindet sich verdünnte Alkalilauge. Diese wird durch elektrische Heizpatronen
2 auf eine Temperatur von etwa 6o° C erhitzt, während ihre Oberfläche durch atmosphärische
Luft berührt wird, die durch ein Rohr 3 eintritt. Bei der verhältnismäßig hohen
Ausdampfungstemperatur ist die Luft trotz ihres bereits vorhandenen Feuchtigkeitsgehaltes
imstande, sich mit Wasserdampf, der aus der Lösung ausgedampft wird, weiter anzureichern.
Die dadurch noch feuchter gewordene Luft wird durch ein Rohr q. ins Freie abgeführt.
Die Rohre 3 und q. bilden in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise einen Temperaturwechsler
miteinander. Die zuströmende weniger feuchte Luft wird dadurch vorgewärmt, während
die ausströmende stark wasserdampfhaltige Luft sich abkühlt. Durch eine Verbindungsleitung
5 fließt die infolge der Ausdampfung konzentrierter gewordene Lauge einem niedriger
temperierten Absorptionsgefäß 7 zu, in welchem sie aus Luft, die durch ein Rohr
8 einströmt und durch ein Rohr 9 wieder abgeführt wird, begierig Wasserdampf aufnimmt.
Auch die Rohre 8 und 9 können einen Temperaturwechsler bilden. Eine Verbindungsleitung
6 führt die durch die Wasseraufnahme verdünnte Alkalilauge zum Gefäß i zurück. Die
Flüssigkeitsleitungen 5 und 6 bilden dabei ebenfalls einen Temperaturwechsler.
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Bei der Aufnahme von Wasserdampf durch die im Gefäß 7 enthaltene Absorptionslösung
wird Wärme frei. Diese Wärme teilt sich einem Gefäß io mit, in welchem sich wäßrige
Alkalilauge von größerem Wassergehalt als im Gefäß i befindet und welches das Absorptionsgefäß
7 derart umschließt, daß ein möglichst - vollkommener Wärmeaustausch zwischen den
beiden Gefäßen stattfinden kann. Der infolgedessen im Gefäß io aus der Absorptionslösung
ausgedampfte Wasserdampf wird an atmosphärische Luft, die durch ein Rohr i i eintritt
und durch ein Rohr 12 austritt, abgegeben. Die Absorptionslösung verarmt dadurch
an Wasser so weit, daß sie imstande ist, in einem Absorptionsgefäß 13, das durch
Leitungen 1q., 15 mit dem Ausdampfungsgefäß io verbunden ist, bei der Temperatur
der Umgebung feuchter Luft Wasserdampf zu entziehen. Die bei der Absorption im Gefäß
13 frei werdende Wärme kann durch Wasserkühlung oder auch, z. B. bei. Anordnung
des Gefäßes im Schatten, durch Luftkühlung abgeführt werden. Die Rohre ii und 12,
14 und 15, 17 und i8 bilden paarweise Temperaturwechsler, was in der Zeichnung nur
für :die Flüssigkeitsleitungen 14 und 15 dargestellt ist. Der Temperaturwechsler
der luftführenden Rohre i i und i2 .ist dabei zweckmäßig so anzuordnen, daß bei
der Abkühlung als Kondenswasser sich niederschlagende Luftfeuchtigkeit nach außen
abfließen kann.
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Auf -die beschriebene Weise gelingt es, zwischen dem Absorptionsgefäß
13 und dem Ausdampfungs.gefäß i, dem Wärme höherer Temperatur zugeführt wird, mit
einer gegebenen Wärmemenge eine wesentlich größere Temperaturspanne zu überbrücken,
als es ohne denWänneaustauschder zwischengeschalteten Gefäße 7 und io möglich wäre.
Damit ist aber die Möglichkeit zu einer besseren Ausnutzung -der zugeführten Wärme
gegeben.
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Die Wirkungsweise der in Abb. i dargestellten Einrichtung soll nun
an Hand der Abb. 5, welche die Vorgänge in Diagrammform wiedergibt, durch ein Zahlenbeispiel
näher erläutert werden. Die in dem Diagramm verwendeten Ziffexn i bis 18 haben die
gleiche Bedeutung wie in. Abb. i. In Abb. 5 stellen die Abszissen die Temperatur
in ° C, die Ordinaten den (von oben nach unten ansteigenden) Wasserdampfpartialdruck
der Luft in cm Wassersäule dar. Die durch die Gefäße 13 und 10 bzw. 7 und i zirkulierenden
Absorptionslösungen sind wäßrige Lösungen eines Gemisches von Kali- und Natronlauge.
Zur Beurteilung ihres Konzentrationsgrades ist eine Reihe Linien konstanter Konzentration
einer derartigen Ab_ sorptionslösung eingezeichnet.
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Mit GL, dis GL, sind die Gewichte der in die Gefäße 13, 10, 7 und
i eintretenden Luftmengen bezeichnet, mit t:,_ bis t4 die in den erwähnten Gefäßen
herrshenden Temperaturen, mit p"4, p" und pw die Wasserdampfpartial.drücke der in
die Gefäße eintretenden Luft und mit P der in der Anlage herrschende Gesamtdruck.
Das Molekula:rgewicht des Wasserdampfes ist mit u, das der Luft mit ,uL bezeichnet.
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Es sei nun angenommen, daß i kg Luft (GL,) mit der Temperatur von
30° und einem relativen Feuchtigkeitsgehalt von 95°1o bei 18 in -das Absorptionsgefäß
13, das auf der Temperatur t1 = 35' gehalten wird, eintritt und bei 17 mit
einem relativen Feuchtigkeitsgehalt von 6o0/0, bezogen auf die Anfangstemperatur
von 3o0, wieder austritt. Durch einen Wärmeaustausch zwischen den Rohren
17
und 18 läßt sich die Anfangstemperatur der Luft beim Austritt annähernd wieder herstellen.
Die von der Luft an die Absorptionslösung im Gefäß 13 abgegebene Wassermenge
ist dann
Eine gleiche Wassermenge muß in dem Ausdampfungsgefäß io an die bei Ir eintretende
und bei 12 austretende Luft wieder agegeben werden. Dieser Vorgang findet bei- höherer
Temperatur statt, beispielsweise bei t2 = 62°. Die Luft nimmt dabei den Was.serdampfpartialdruck
P",' = i 6o cm Wassersäule an. Um die Wassermenge AG" -0,0097 kg aufzunehmen,
muß durch das Gefäß io eine Luftmenge
hindurchgeführt werden. Ist r die Verdampfungswärme und l die Lösungswärme des Wassers
in Kalinatronlauge, so wird bei der Ausdampfung eine Wärmemenge von Q1
= d G",, (y + l) = o,oo97 (58o + 2o) = 5,8 kcal gebunden, abgesehen
von der Wärmemenge, die zur Erwärmung der Luft verlorengeht, nämlich QL. @GL_CPL(tI2-tll)
- ö,113 - 0,24 (62 -3o) = o,87 kcal . Dieser Wärmeverlust kann durch Wärmeaustausch
der Leitungen ix und 12 wesentlich verringert werden. Dasselbe gilt für den Wärmeverlust
durch die zirkulierende Lauge, ,der so gering ist, daß er vernachlässigt werden
kann. Der Konzentrationsgrad der Lauge sinkt im Gefäß 13 von 34 auf 23% und erhöht
sich im Gefäß io wieder von 23 auf 34°0.
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Die Absorption des Wasserdampfes im Gefäß 7 beansprucht eine Luftmenge,
die imstande ist, bei ihrer Trocknung von 95 auf 6o0/° relativer Feuchtigkeit, bezogen
auf Luft von 30°, so viel Wasserdampf abzugeben, daß der Wärmebedarf des im Wärmeaustausch
mit dem Gefäß 7 stehenden Ausdampfungsgefäßes io gedeckt wird. Hierzu ist unter
der Voraussetzung eines Temperaturwechsels zwischen der bei 8 zuströmenden und der
bei 9 abströmenden Luft erforderlich etwa AG
",= 0,0105 kg Wasser und
GL3 - 1,o8 kg Luft. Die dabei. frei werdende Wärmemenge beträgt QL_ = d G.@
(y -I- L) - 0,0105 (580 -f- 70) = 6,85 kcal. Die Absorption im Gefäß 7 geht dabei
.mit einer Temperatur von t3 = 70° vor sich, und die Konzentration der Lösung
vermindert sich von 57 auf 520%.
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Zur Wiederausdampfung der gesamten aufgenommenen Wärmemenge sind in
dem bei t4=ioo° arbeitenden Ausdampfungägefäß i unter den gleichen Voraussetzungen
wie früher etwa Q0; - 7 kcal aufzuwenden; dabei müssen dem Gefäß i bei
3 GL_, = 1,22 kg Luft zugeführt werden, die bei 4 wieder abgeführt werden.
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Insgesamt sind demnach durch den Trocknungsvorgang d G",, + d G",_
- 0,0097 -f- 0,0105 = 0,0202 kg Wasserdampf aus der zu trocknenden Luft entfernt
worden. Bei den bisher gebräuchlichen Trocknungsverfahren, die ohne den Wärmeaustausch
gemäß der Erfindung arbeiten, wären hierzu, abgesehen von Ausstrahlungsverlusten
usw., die außer Betrach bleiben können, o,o2o2 (580 + 20) = 12,2 kcal aufzuwenden
gewesen. Der Unterschied 12,2 - 6,85 = 5,35 kcal wird daher erspart. Diese Wärmeersparnis
beträgt im vorliegenden Falle also 430%.
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Weitere Temperaturstufen lassen sich gewinnen, indem man einen Wärmeaustausch
der beschriebenen Art- zwischen zwei Gefäßen, in denen zueinander entgegengesetzte
Aggregatzustandsänderungen des Wassers stattfinden, mehrfach hintereinander ausführt.
Man kann es auf diese Weise leicht dahin bringen, daß die Ausdarnpfung des Wasserdampfes
in dem nicht an einem Wärmeaustausch teilnehmenden Ausdampfungsgefäß bei mehr als
ioo° C stattfindet. Verwendet man als absorbierendes Mittel eine trockene Substanz,
z. B. Silicagel oder Chloroalciumanhydrvd, so läßt sich auf dem angegebenen Wege
die Ausdampfungstemperatur sogar noch höher steigern. Je höher aber die Temperatur
der zugeführten .Wärme liegt, desto geringer kann die aufzuwendende Wärmemenge sein,
und desto besser wird der thermische Nutzeffekt der ganzen Anlage.
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Anstatt den in den Ausdampfgefäßen i und io entwickelten Wasserdampf
ins Freie ausströmen zu lassen, kann man ihn auch einem: (nicht dargestellten) Kondensationsgefäß
zuführen, in welchem er sich in tropfbar-flüssiger Form niederschlägt.
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Steht trockene kalte Luft zür Verfügung, so kann man die vorstehend
beschriebene Einrichtung
auch zur Wärmegewinnungbenutzen. Manverfährt
dabei wiefolgt (Abb. 2). In einem durch die kalte Luft der Umgebung auf niedriger
Temperatur gehaltenen Ausdampfgefäß-ioi, durch welches aus einem Absorptionsgefäß
rot kommende wasserreicheAlkalilauge im Kreislauf hindurchströmt, wird die Lauge
veranlaßt, unter Wärmebindung Wasserdampf an trockene Luft abzugeben, die dem Gefäß
ioi durch ein Rohr 103 zugeführt wird. Die dadurch feuchter gewordene Luft wird
durch ein Rohr io nach außen abgeführt. In einem zweiten Ausdampfungsgefäß io5 wird
dann auf einer mittleren Temperaturstufe aus einer Alkalilauge mit geringerein Wassergehalt,
die einen Kreislauf durch ein Absorptionsgefäß io6 vollführt, Wasserdampf ausgedampft.
Die hierzu erforderliche Wärme wird durch die Wärmemenge :gedeckt, die bei der Absorption
von Wasserdampf im Gefäß io2 frei wird. Diese Absorption findet aus zirkulierender
Luft heraus statt. Der im Gefäß io5 entwickelte Wasserdampf wird an die Luft abgegeben,
die durch das Rohr io8 ein- und durch :das Rohr iog austritt. Die Absorptionslösung
wird dann aus dem Ausdampfungsgefäß 105 dem bereits erwähnten zweiten Absorptionsgefäß
io6 zugeführt, in welchem sie mit atmosphärischer Luft in Berührung tritt. Die bei
der Absorption im Gefäß io6 frei werdende Wärme -höherer Temperatur kann nun zu
Heizzwecken, beispielsweise zur Heizung eines Gewächshauses oder eines Dampfkessels,
nutzbar gemacht werden.
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Die Wirkung der zuletzt beschriebenen Einrichtung läßt sich noch dadurch
erhöhen, daß man die den Absorptionsgefäßen zuzuführende Luft vorher befeuchtet.
In diesem Fälle kann es vorteilhaft sein, die den Absorptionsgefäßen zugeordneten
Luftleitungen zu geschlossenen Kreisläufen, gegebenenfalls auch zu einem gemeinsamen
Kreislauf, miteinander zu verbinden.
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Man kann die Ausnutzung der gegebenen Temperatur noch steigern bzw.
eine höhere Temperatur erzeugen, indem man den beschriebenen Wärmeaustausch zwischen
zwei Gefäßen, in welchen sich entgegengesetzte Aggregatzustandsänderungen des Wassers
vollziehen, auf :einer oder mehreren höheren Temperaturstufen wiederholt. Der bei
geringerer Temperatur entwickelte Wasserdampf kann dabei jeäesmal auf einer höheren
Temperaturstufe wieder absorbiert werden. Abb.3 zeigt eine für Lufttrocknung geeignete
Anordnung dieser Art mit zweistufigem Wärmeaustausch. Hier steht ein Absorptionsgefäß
21 durch Flüssigkeitsleitungen 22 und 23 mit einem Ausdampfungsgefäß 24 in Verbindung.
Das Gefäß 24 umschließt ein zweites Absorptionsgefäß 26, welches durch Flüssigkeitsleitungen
27 und 28 mit einem zweiten Ausdampfungsgefäß 29 verbunden ist. Im Innern des Gefäßes
29 ist ein drittes Absorptionsgefäß 30 angeordnet, von welchem Flüssigkeitsleitungen
31 und 32 zu einem dritten Ausdampfungsgefäß 33 führen. Das Gefäß 33 wird
durch Heizpatronen 34 geheizt. In dem Ausäampfgefäß:21 steht die Absorptionslösung
:durch Rohrleitungen 35 und 36 mit der Außenluft in Verbindung, desgleichen in dem
Absorptionsgefäß 26 durch Rohrleitungen 41, 42. Der Dampfraum des Ausdampfgefä$es
24 ist mit dem Dampfraum des Absorptionsgefäßes 3o durch eine Umlaufleitung 37 für
,dasLuft-Wasserdampf-Gemisch verbunden. Der in den Gefäßen 29- und 33 bei verschiedener
Temperatur, aber gleichem Druck entwickelte Wasserdampf wird in einem- Köndensator
38 niedergeschlagen, der durch Rohre 3;9 bzw. 4o mit den Ausdampfgefäßen 29 bzw.
33 verbunden und innerhalb des Ausdampfungsgefäßes 24 angeordnet ist. Hier dient
die Kondensationswärme, soweit sie nicht zur Deckung des Wärmebedarfes für die Ausdampfung
von Wasserdampf in Anspruch genommen wird, zum Ersatz der Wärme, die dem System
durch Ausstrahlung verlorengeht. Das Kondensat sammelt sich in einem Behälter 43,
der durch ein U-Rohr 44 entleert werden kann.
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Bei dem durch Abb. 4 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die
verschiedenen Ströme von Absorptionslösung, für die bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel
getrennte Flüssigkeitsleitungen vorgesehen. waren, zu einem einzigen Flüssigkeitskreis=
lauf vereinigt, der nacheinander drei verschiedene Ausdampfgefäße und ein gemeinsames
Absorptionsgefäß durchströmt. In zweien dieser Ausdampfgefäße findet die Ausdampfung
in Gegenwart atmosphärischer Luft statt, und zwar teils im Gegenstrom, teils im
Gleichstrom zu dieser. 51 bezeichnet das gemeinsame Absorptionsgefäß, welchem durch
ein Rohr 52 feuchte Luft zugge-_ führt wird. Die infolge der Absorption von Wasserdampf
trockener und schwerer gewordene Luft verläßt das Gefäß 51 durch ein abwärts führendes
Rohr 53. Durch eine Flüssigkeitsleitung 54, die einen Flüssigkeitsverschluß 5.5
bildet, tritt die Absorptionslösung in ein Gefäß 56 über, welchem durch ein Rohr
57 atmosphärische Luft zugeführt wird. Im Gleichstrom zwischen Absorptionslösung
und Luft findet in dem Gefäß 56 die Ausdampfung von Wasserdampf aus der Absorptionslösirng
statt, unddieser:gelangt, gemischt mit Luft, -durch ein Rohr 58 in ein weiteres
Ausdampfungsgefäß 59. Die in diesem Gefäß auszudampfende Lösung tritt durch ein
Urförmig
gebogenes Röhr 6o, das an einen Dampfabscheider 61 angeschlossen ist, oben in das
Gefäß 59 ein. Der Dämpfabscheider 61 wird durch ein aufsteigendes Rohr 62 mit Absorptionslösung
beschickt, die in einem mittels Heizwiderstand 63 geheizten, als schräg liegendes
Schraubenrohr ausgebildeten Ausdampfgefäß 64 teilweise ausgedampft und mittels der
dabei entwickelten Dampfblasen in- dem Rohr 62 emporgehoben wird. Der Wasserdampf
verläßt den, Dampfabscheider 61 .durch ein teilweise schlangenförmig gewundenes
Rohr 65, welches durch die Ausdampfgefäße 59 und 56 hindurchgeführt ist. Indem der
Wasserdampf in dem Rohre 67 innerhalb des Gefäßes 56 öder gegebenenfalls auch schon
in dem Schlangenrohr 65a innerhalb des Gefäßes 59 kondensiert, gibt er die dabei
frei werdende Wärme an das Gefäß 56 bzw. 59 ab, in welchem sie zur Ausdampfung von
Wasserdampf aus der Absorptionslösung nutzbar gemacht wird. Im Gefäß 56 wird dabei
der Leitung 65 im wesentlichen nur die Flüssigkeitswärme, im Gefäß 59 die Kondensationswärme
des Wasserdampfes entnommen. Die bei dem Wärmeaüstäusch von Absorptionslösung aufgenommene
Wärmemenge wird also bei diesem Ausführungsbeispiel lediglich durch Kondensation
in Abwesenheit von Absorptionslösung entwickelt. Ein Teil des aus dem Dampfäbscheider
61 kommenden Wasserdampfes tritt mittels einer Düse 66 in die Dampfluftleitung 67
ein, die an das obere Ende des Aüsdampfungsgefäßes 59 angeschlossen und in ihrem
weiteren Verlauf ebenfalls durch das Ausdampfungsgefäß 56 hindurchgeführt ist. Diese
Leitung 67 endet in einem senkrecht stehenden Rohr 68, das nach oben hin mit der
Außenluft in Verbindung steht und unten in ein Gefäß 69 hineinragt, in welchem sich
Kondenswasser 'ansammeln kann. Zwischen den Luftleitungen 68 und 52, welche von
feuchter Luft- durchströmt werden, kann auch die in Abb. 4 gestrichelt angegebene,
durch eine Trenmungswand 70 hindurchgeführte Verbindung 71 bestehen, durch welche
Außenluft in den zu trocknenden Raum gelangen kann. Desgleichen kann, wie ebenfalls
in Abb.4 gestrichelt angedeutet, das Rohr 68 mit dem Rohre 57 verbunden werden,
wodurch ein geschlossener Kreislauf des Dampfluftgemisches durch die Gefäße und
Rohre 68, 57, 56, 58, 59, 67 entsteht.
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Die aus dem Gefäß 56 abfließende Absorptionslösung gelangt nach Abgabe
eines Teils ihres Wasserdampfes durch ein abwärts führendes Rohr 72 unten in einen
Sammelbehälter 73, an dessen oberes Ende sich das bereits erwähnte schlangenförmige
Ausdampfungsgefäß 64 anschließt. Eine Flüssigkeitsleitung 74 dient zur Ableitung
der- vom Aüsdämpfungs:gefäß 59 abfließenden Absorptionslösung in das Absorptionsgefäß
5r.
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Der in der Siedespirale 64 unter Wärmezufuhr durch den Heizstab 63
entwickelte Wasserdampf steigt, vermischt mit Absorptionslösung, im Rohr 62 in deriDampfabscheider
6r empor. Hier trennt sich der Wasserdampf von der mitgerissenen Lösung. Während
ein Teil des Wasserdampfes durch das Rohr 65 dem Schlangenrohr 65d, das innerhalb
des Ausdampfüngsgefäßes 59 liegt, zugeführt wird und in diesem kondensiert, gelangt
der Rest des ausgetriebenen Wasserdampfes durch die Düse 66 in die Dämpfluft-. Leitung
67 und wird in dem innerhalb des Gefäßes 56 liegenden Teil dieser Leitung kondensiert.
Die wasserärmer gewordene Absorptionslösung strömt durch das U-förmig gebogene Rohr
6o dem Ausdampfungsgefäß 59 zu, (dem durch das Rohr 58 von unten her Dampfluftgemisch
aus dem Ausdampfungsgefäß 56 zugeleitet wird. Nachdem die Absorptionslösung in dem
Ausdampfungsgefäß 59 weiteren Wasserdampf an die durch dieses Gefäß hindurchgeführte
Luft abgegeben hat und mittels -der Leitung 74 durch das Ausdampfungsgefäß 56 hindurchgeleitet
ist, tritt sie-in das Absorptionsgefäß 51 über, welches von- dem übrigen Teil der
Anlage durch :die Zwischenwand 70 getrennt ist. In :dem Absorptionsgefäß
51 reichert sich die Absorptionslösung wieder reit Wasserdampf an, welchen sie der
das Gefäß durchströmenden feuchten atmosphärischen Luft entnimmt. Der durch die
Düse 66 in das Rohr 67 eingeleitete Wasserdampf sorgt für die Aufrechterhaltung
der Umlaufbewegung des Dampfluftgemisches im Sinne der eingezeichneten Pfeile. Das
in :der Dampfluftleitung 67 entstandene Kondensat gelangt unmittelbar in das vertikale
Rohr 68 und durch dieses in das Sammelgefäß 69. In demselben Gefäß sammelt sich
auch das Kondensat, welches sich in der Rohrschlange 65a gebildet hat, indem
es die zweckmäßi.gerweise eine Drosselwirkung ausübende Leitung 65 und Dampf das
vertikale Rohr 68 durchfließt. Aus dem Gefäß 69 kann das Kodensat, nachdem es im
Ausdampfungsgefäß 56 seine Kondensations-bzw. Flüssigkeitswärme an die Absorptionslösung
abgegeben hat, als reines Wasser entnommen und zu beliebigen Zwecken verwendet werden.
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Anstatt, wie in Abb. 4 ,dargestellt, die Absorptionslösung und -den
Luftstrom im Ausdampfungsgefäß 56 im Gleichstrom zueinander zu führen, könnte man
auch einen Gegenstrom zwischen diesen beiden Medien vorsehen. Doch hat die durch
Abb.4 veraasschaulichte Anordnung den Vorteil, daß zur Ausdampfung besonders weitgehend
die
Wärme herangezogen-. werden kann, die bei der Kondensation des
Wasserdampfes in dem Dampfluftgemisch bei sinkendem Wasserdampfpartialdruck und
sinkender Temperatur frei wird. Theoretisch entsteht zwar durch die Kondensation
im System ein Überschuß an zugeführter Wärme über die abzuführende Wärmemenge; doch
kann dieser Überschuß praktisch zur Deckung eines Teiles der Ausstrahlungsverluste
und damit zur weiteren Erhöhung des thermischen Nutzeffektes dienen.
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Durch das zuletzt beschriebene Ausführungsbeispiel ist es möglich,
obwohl nur ein einziger Flüssigkeitsumlauf vorhanden ist, an mehreren Stellen hintereinander
Wasser auszudampfen. Dadurch läßt sich die beabsichtigte Lufttrocknung mit verhältnismäßig
geringem Aufwand von Wärme durchführen.
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Bei der in Abb. q. dargestellten Ausführungsform liegt der unter Luftabschluß
arbeitende Ausdampfer im Zuge ,der Absorptionslösung zwischen zwei luftberührten
Ausdampfern. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß ein Temperaturwechsler für die
aus dem unter Luftabschluß arbeitenden Ausdampfer abfließende Absorptionslösung
erspart werden kann; denn diese Lösung fließt von dem Dampfabscheider aus, zu dem
sie in dem aufsteigenden Rohr emporgehoben wird, einem der beiden luftberührten
Ausdampfer zu und erfährt hier infolge der Ausdampfung die erforderliche Abkühlung.
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Bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen lassen sich die Absorptions-
und Ausdampfungsgefäße stets so anordnen, daß sie miteinander in dauernd offener
Gas- oder Flüssigkeitsverbindung stehen, wobei etwa vorhandene Druckunterschiede
durch Flüssigkeitssäulen aufrechterhalten werden können. Pumpen und Ventile sind
daher entbehrlich.
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In den Fällen, wo ein Umlauf des Dampfluftgemisches durch :ein geschlossenes
Zirku lationssystem stattfindet, kann man diesen Umlauf beispielsweise dadurch herbeiführen,
daß man in an sich bekannter Weise in einem aufsteigenden Teil der Verbindungsleitungen
dem Dampfluftgemisch Wärme zuführt und es in einem absteigenden Teil der Verbindungsleitungen
wieder abkühlt.
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Man kann auch die beschriebenen Einrichtungen mit zwei getrennten
Luftströmen in der Weise betreiben, daß ein der atmosphärischen Luft entnommener
Luftstrom, nachdem er in den Ausdampfungsgefäßen Wasserdampf aus Absorptionslösung
aufgenommen und in den Absorptionsgefäßen an Absorptionslösung abgegeben hat, wieder
in die Atmosphäre zurückkehrt, während einem anderen in sich geschlossenen oder
ebenfalls mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Luftstrom der aufgenommene
Wasserdampf durch Verflüssigung mindestens teilweise wieder entzogen wird, bevor,der
Luftstrom in die Atmosphäre oder in seinen eigenen Kreislauf zurückkehrt.
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Schließlich kann man bei Einrichtungen, die einen vollständigen Kreislauf
der Absorptionslösung durch alle Gefäße hindurch enthalten, einen Teil der Absorptionslösung
von der übrigen Lösung abzweigen und ihn nur durch einige der an der Absorption
bzw. Ausdampfung beteiligten Gefäße hindurchführen. Dasselbe kann man auch mit den
Luftströmen oder schließlich sowohl mit der Absorptionslösung als auch mit der zirkulierenden
Luft vornehmen. Es läßt sich dadurch auf einfache Weise die Festhaltung bestimmter
Temperaturbereiche erreichen, in denen Wasserdampf von Absorptionslösung an Luft
abgegeben oder aus Luft heraus aufgenommen wird.