DE824060C

DE824060C - Einrichtung zur Dampfdruckerhoehung

Info

Publication number: DE824060C
Application number: DEP4306A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Swoboda
Original assignee: KARL SWOBODA DIPL ING
Current assignee: KARL SWOBODA DIPL ING
Priority date: 1949-09-25
Filing date: 1949-09-25
Publication date: 1951-12-10

Description

Einrichtung zur Dampfdruckerhöhung hie Wärmewirtschaft hat bisher den die Dampfmaschine verlassenden Abdampf als zwar für Reizungszwecke, nicht aber für weitere !lrbeitsleistucig verwertbar angesehen. Der Grund liegt darin, elaß, uni Druck und/oder Temperatur des Abdampfes zu erhöhen, also den Abdampf zu erneuter Leistungsabgabe aufzuwerten, ein unwirtschaftlicher Energieaufwand nötig wäre.
Ein Weg, Druck und Temperatur des Dampfes zu erhöhen, den auch das nachstehend beschriebene Verfahren beschreitet, ist die bekannte physikalische Erscheinung der Siedepunkterhöhung von Lösungen gegenüber dem Lösungsmittel.
Verfahren, die diese Erscheinungen verwerten, sind bekannt. Genannt seien die Natron-Lokoiriotive von Ilonigmann sowie der Koenemann-Transformator, beschrieben in der Zeitschrift ».Nfecliariical Engineering«, Juni 1927. Bei diesem Verfahren aber wird die erforderliche Eindampfung der Lösung zur erneuten Konzentrierung auf dem üblichen Wege der direkten Beheizung mit Wärmeaufwand von außen vorgenommen. Der Zweck der Dampfdruckerhöhung wird dabei erreicht, jedoch wegen des zum Verdampfen nötigen Wärmeaufwandes ohne einen so weitgehenden Vorteil, daß die praktische Ausnutzung als aussichtsvoll erscheint.
Dagegen benutzt die vorliegende Erfindung für die Ausdampfung der verdünnten Lösung das Kreislaufverfahren mit Hilfe der Wärmepumpe.
In der Darstellung ist das ohne die Wärrnepumpe bekannte Verfahren für eine Dampfdruckerhöhung von beispielsweise i auf i i at dargestellt.
Der Abdampf von i at, 1030, wird bei a in die im :Mischer A befindliche Lauge von einem bestimmten Konzentrationsgrad eingeblasen, ,wobei die Mengenverhältnisse so geregelt werden, daß sich .bei gleichbleibendem Druck von i at die gewünschte Temperatur, in diesem Fall etwa i92,5° ergibt.
Die im Mischer A aus der latenten Wärme des eingeblasenen Abdampfes und der Verdünnungswärnie entstandene nutzbare Wärme kann nach Einströmen der Lösung in den Wärmeaustauscher C von diesem abgegeben werden. Die nach Abgabe dieser Wärme bei Rückgang der Temperatur auf etwa 184° abfließende verdünnte Lösung wird in der Pumpe b auf den Druck von i i at gebracht und gelangt nun über den Wärmeaustauscher 17, wo mit der im Gegenstrom vorbeifließenden konzentrierten Lösung ein Temperaturausgleich erfolgen kann, in den Verdampfer B.
Hier erfolgt die Ausdam@pfung und Konzentration der Lösung auf den ursprünglichen Laugengehalt unter Einschaltung einer Wärmepumpe E (Kompressor oder Dampfstrahler) bei einem Ausgangsdruck von i i at und 184°. Die Schaltung ist die bekannte Verdampferschaltung. Der im Verdampfer B entwickelte Dampf, dessen Gewicht dem des in den Mischer A eingeblasenen gleicht, wird über die Leitung d von der Wärmepumpe E ,angesaugt und gibt in der Heizschlange f seine latente Wärme für die weitere Dampfentwicklung aus der verdünnten Lösung in B ab. Unterstützt wird der Verdampfungsvorgang durch ein Temperaturgefälle, da in der Wärmepumpe E durch Komprimierung der angesaugte Dampf erwärmt wird, und zwar um etwa 5°. Das aus der Heizschlange F austretende Kondensat wird von der Umwälzpumpe e in .den Wärmeaustauscher C gedrückt und nimmt hier die Wärme der den Wärmeaustauscher C durchfließenden Lösung auf und verdampft dabei zu nutzbarem Dampf von etwa 184o, entsprechend i i at.
Die nach der Ausdampfung im Verdampfer B zurückbleibende Lösung, nunmehr wieder im Ausgangszustand, wird über das Drosselventil i, das den Druck auf i at herabsetzt, vermittels der Pumpe c in den Kessel A zurückgepumpt. Hier wiederholt sich der Vorgang beim Einblasen weiteren Abdampfes.

Die Verbindungsleitung zwischen d und h, die (lern Dampfausgleich dient, ermöglicht eine direkte Dampfabgabe aus dem Verdampfer B während des

Anfahrens. Bei k kann Zusatzwasser in den Wasser-

dampfkreislauf für erhöhte Dampferzeugung ge-

geben werden. Verluste entstehen hei diesem Ver-

fahren durch:

i. die beim Anlaufen erforderliche Herbei-

führung des Anfangszustandes, d. h. für die Er-

hitzung der Lösung auf die Ausgangstemperatur;

2. die Wärmeverluste der Apparatur, die durch

Isolierung niedrig gehalten werden können.

Die zusätzlich aufzubringende Wärme wird von

außen bei F im Verdampfer B zugeführt.

Claims

PATÜNTANS1'1;CCllF: i. Einrichtung zur Dampfdruckerhöhung unter Ausnutzung der Eigenschaft der Lösungen, höhere Siedepunkte als die des Lösungsmittels zu erreichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Wärmepumpe (E) enthält, welche der Lösung die zum Ausdampfen nötige Wärme zuf6hrt. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Mischer (A), in dem der Dampf niederen Druckes in die Lösung eingeht, ferner einen Wärmeaustauscher (C), in dem die so entstandene diinne Lösung ihre Lösungswärme an den Dampf höheren Druckes abgibt, ferner einen Wärnieaustauscher (B) mit Heizschlangen (F und f), in dein diese dünne Lösung durch ein äußeres Heizmittel bzw. den von der Wärin tdpumpe (E) verdichteten und erhitzten Dampf ausgedampft wird, wobei der verdichtete Dampf kondensiert, und schließ- lich eine Umwälzpurnpe (e) enthält, die dies Kondensat durch den Wärineaustatischer (C) drückt, wo es von der dünnen Lösung zum Dampf höheren Drucks verdampft wird. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, da- durch gekennzeichnet, daß sie eine Pumpe (b), die die dünne Lösung aus dem Mischer (A) durch den Wärrneaustauscher (C) in den Wärmeaustauscher (B) fördert, und eine Pumpe (c), die die eingedampfte Lösung aus dem Wärmeaustauscher (B) über ein Drossel- ventil (i) in den Mischer (A) zurück-fördert, sowie einen Wärmeaustauscher (D), in dem die dünne und die eingedampfte Lösung Wärme austauschen, enthält.