DE8306847U1 - DEVICE FOR RECOVERY OF HEAT FROM A MIXTURE OF STEAMS LOADED WITH SOLID PARTICLES AND NON-CONDENSIBLE GASES - Google Patents
DEVICE FOR RECOVERY OF HEAT FROM A MIXTURE OF STEAMS LOADED WITH SOLID PARTICLES AND NON-CONDENSIBLE GASESInfo
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Description
Vorrichtung zum Rückgewinnen von Wärme aus
einem Gemisch aus mit festen Teilchen beladenen
Dämpfen und nicht kcndensierbaren GasenDevice for recovering heat from
a mixture of loaded with solid particles
Vapors and non-condensable gases
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur RückgewinnungThe innovation relates to a device for recovery
von Wärme aus einem Gemisch aus mit festen Teilchen belade- ξ of heat from a mixture of solid particles ξ
nen Dämpfen und nicht kondensierbaren Gasen, insbesondere fvapors and non-condensable gases, especially f
aus einem Gemisch dieser Art, das von einer Anlage zur Her- | stellung von Papierstoff durch thermomechanische Verfahrenfrom a mixture of this kind, which is produced by a plant for | production of paper stock using thermomechanical processes
abgegeben wird. ;is delivered. ;
Ein Gemisch dieser Art ist in zahlreichen Industrien anzu- <jA mixture of this kind is to be found in numerous industries
treffen, insbesondere in der Industrie von durch thermo- |meet, especially in the industry of by thermo- |
mechanische Verfahren hergestelltem Papierstoff. fpaper pulp produced by mechanical processes. f
Während der Durchführung dieser Verfahren werden Holzspäne JWhile performing these procedures, wood chips J
zerrieben und in einer Wasserdampfatmosphäre zerfasert. Nun fgrated and shredded in a steam atmosphere. Well f
verbraucht aber die mechanische Zerfaserung eine große Menge \ but mechanical defibration consumes a large amount \
an mechanischer Energie, die sich in Wärme umwandelt. Diese 1of mechanical energy that is converted into heat. This 1
Wärme wird verwendet zur Erhitzung der Fasern und des Ver- ·. Heat is used to heat the fibers and the ·.
dünnungswassers, um die Wärmeverluste auszugleichen und um |thinning water to compensate for the heat losses and to |
einen Teil des Wasserdampfs zu erzeugen, der zur Aufrechter- \ to generate part of the water vapor that is needed to maintain \
haltung der Behandlungsatmosphäre erforderlich ist. *maintenance of the treatment atmosphere is required. *
Das durch diese Behandlungsatmosphäre gebildete und unter
erhöhtem Druck entnommene Gemisch bildet eine große Wärmequelle, deren Rückgewinnung von wirtschaftlichem InteresseThat formed by this treatment atmosphere and under
The mixture withdrawn at elevated pressure forms a large heat source, the recovery of which is of economic interest
ist. Dieses Gemisch enthält aber Zersetzungsprodukte des ι is. However, this mixture contains decomposition products of the ι
Holzes in Form von verschiedenen Däcrofen und nicht konden- I Wood in the form of various däcrofen and non-condensing I
i sierbaren Gasen, die alle mehr oder weniger korrodierend i sierbaren gases, all more or less corrosive
sind, und enthält auch Harze, Fasern sowie Holzteilchen.
Herkömmliche Rückgewinnungseinrichtungen können daher nichtand also contains resins, fibers and wood particles.
Conventional recovery devices can therefore not
lit ■» « · ·lit ■ »« · ·
III I · · · · IIII I · · · · I
angewendet werden.be applied.
Will man die in diesem Gemisch enthaltene Wärme zurückgewinnen, so muß man spezielle Rückgewinnungseinrichtungen verwenden, die den verunreinigten und korrodierenden Charakter des Gemischs aushalten oder vor der Wärmerückgewinnung eine Vorreinigung des Gemischs vornehmen.If you want to recover the heat contained in this mixture, you have to use special recovery equipment that can withstand the polluted and corrosive nature of the mixture or before heat recovery carry out a pre-cleaning of the mixture.
Die erste Lösung ist kostspielig auszuführen und erfordert einen aufwendigen Unterhalt.The first solution is expensive to implement and requires extensive maintenance.
Für dlii zweite Lösung wurden bisher mechanische Reinigungseinrichtungen, z.B. Filter oder Cyclone, vorgeschlagen, die sich als kompliziert und kostspielig erwiesen haben und stets einen Druckabfall des rückgewonnenen Dampfs, folglich einen Energieverlust, bedingen.For the second solution, mechanical cleaning devices , for example filters or cyclones, have hitherto been proposed, which have proven to be complicated and expensive and always cause a pressure drop in the recovered steam, and consequently a loss of energy.
Aufgabe der Neuerung ist die Schaffung einer Vorrichtung, die die Nachteile der bisherigen Lösungen vermeidet.The object of the innovation is to create a device that avoids the disadvantages of the previous solutions.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt neuerungsgemäß durch die Gegenstände der Ansprüche .The solution to this problem is carried out according to the innovation Subjects of the claims.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstände der Unteransprüche.Advantageous further developments of the innovation are the subjects of the subclaims.
Die Neuerung besteht außer den in Frage stehenden Dispositionen aus gewissen weiteren Dispositionen, die vorzugsweise gleichzeitig Anwendung finden und im folgenden im einzelnen behandelt werden.In addition to the dispositions in question, the innovation consists of certain other dispositions, which are preferred apply at the same time and are dealt with in detail below.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Neuerung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:In the following a preferred embodiment of the The innovation is described using the drawing. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrich-Fig. 1 is a schematic representation of the device
I » I I» · · · < !■ι ι*ι · ■ βI »I I» · · · < ! ■ ι ι * ι · ■ β
tung nach der Neuerung;after the innovation;
Fig. 2 eine detailliertere schematische DarstelFig. 2 is a more detailed schematic representation
lung einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung nach der Neuerung.development of an advantageous embodiment of the device according to the innovation.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Anlage, aus der ein Gemisch aus mit festen Teilchen beladenen Dämpfen und nicht kondensierbaren Gasen entnommen wird. Eine derartige Anlage kann z.B. eine Anlage zur Herstellung von Papierstoff durch thermo-mechanlsche Verfahren sein.1 and 2 show a system from which a mixture of vapors laden with solid particles and non-condensable vapors Gases is withdrawn. Such a plant can, for example, be a plant for the production of paper stock by thermo-mechanical Procedure.
Neuerungsgemäß wird wenigstens einer der im Gemisch enthaltenen Dämpfe, im vorliegenden Fall der Wasserdampf, kondensiert. Vor der Kondensation dieses Dampfs wird das Gemisch gereinigt, das aus einer Anlage zur Herstellung von Papierstoff kommt. Dies erfolgt durch ein Waschen des Gemischs durch das von der Kondensation des Wasserdampfs stammende Kondensat. Das Kondensat wird dann zusammen mit den von dieeer Reinigung stammenden festen Teilchen (insbesondere Abfälle und Holzfasern) entfernt.According to the innovation, at least one of those contained in the mixture is Vapors, in this case water vapor, condensed. Before this vapor condenses, the mixture becomes cleaned, which comes from a plant for the production of paper stock. This is done by washing the mixture due to the condensate resulting from the condensation of the water vapor. The condensate is then together with the from dieeer Solid particles (especially waste and wood fibers) originating from cleaning are removed.
Das mit Abfällen und Holzfasern beladene Kondensat wird vorteilhaft in die Anlage zur Herstellung des Papierstoffs rezirkulxert. The condensate laden with waste and wood fibers becomes beneficial recirculated into the plant for the production of the paper stock.
Gemäß Fig. 1 und 2 enthält die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens eine vom Gemisch durchquerte WaschkammerAccording to FIGS. 1 and 2, the device for carrying out this method contains a washing chamber traversed by the mixture
2, einen stromab der Waschkammer 2 angeordneten Kondensator2, a downstream of the washing chamber 2 arranged condenser
3, eine in der Waschkammer 2 befindliche und durch wenigstens einen Teil des vom Kondensator 3 stammenden flüssigen Kondensats gespeiste Einrichtung zur Zerstäubung einer Flüssigkeit 4 und eine Einrichtung zur Entnahme des flüssigen Kondensats, das mit in der Waschkammer 2 eingefangenen festen 3, a device located in the washing chamber 2 and fed by at least a part of the liquid condensate originating from the condenser 3 for atomizing a liquid 4 and a device for removing the liquid condensate, the solid trapped in the washing chamber 2
kl IMI ■ * ■kl IMI ■ * ■
Teilchen beladen ist.Particle is loaded.
Der Kondensator 3 ist von der Bauart mit freier Kondensation durch von oben nach unten gerichtete Berieselung,wobei der Dampf am Oberteil ankommt und das Kondensat am Unterteil gesammelt wird. Dieser Unterteil ist so ausgebildet, daß er die nicht kondensierbaren Gase durch eine Rohrleitung 17 ständig abzieht, die zur Atmosphäre mündet und ein Durchsatzregelventil 18 aufweist. Diese Anordnung begünstigt das Beseitigen von nicht kondensierbaren Substanzen mit einem Minimum an Dampfverlust.The condenser 3 is of the free condensation type by sprinkling from top to bottom, with the steam arriving at the upper part and the condensate at the lower part is collected. This lower part is designed so that it can pass the non-condensable gases through a pipe 17 constantly withdraws that opens to the atmosphere and a flow control valve 18 has. This arrangement favors the removal of non-condensable substances with a Minimum loss of steam.
Diese Entnahmevorrichtung mündet vorzugsweise in der Anlage 1 zur Herstellung des Papierstoffs, was eine Rezirkulation des mit Abfällen und Holzfasern beladenen Kondensats ermöglicht. This removal device preferably ends in the plant 1 for producing the paper stock, which is a recirculation of the condensate laden with waste and wood fibers.
Die Entnahmevorrichtung gemäß Fig. 2 enthält:The extraction device according to Fig. 2 contains:
einerseits eine Trenneinrichtung zum Trennen der Festteilchen vom Waschkondensat undon the one hand a separating device for separating the solid particles from the washing condensate and
andererseits eine Entnahmeeinrichtung zur Entnahme der Festteilchen und eines Teils des flüssigen Kondensats.on the other hand, a removal device for removing the solid particles and part of the liquid condensate.
Die Trenneinrichtung kann mitFHntation arbeiten und einen Flotationsraum 5 aufweisen.The separating device can work with flotation and have a flotation chamber 5 .
Die Entnahmeeinrichtung kann durch eine Bohrleitung 6 gebildet sein, die unter dem freien Niveau 7 im Flotationsraum 5 mündet und mit einem Ventil S versehen ist, das von einer Vorrichtung 9 zur Steuerung der Höhe des freien Niveaus 7 im Flotationsraum 5 derart gesteuert wird, daß das Niveau 7 auf einer gegebenen Höhe H1 unterhalb der Mündung 6a der Rohrleitung 6 gehalten wird.The extraction device can be formed by a drilling line 6 which opens below the free level 7 in the flotation space 5 and is provided with a valve S which is controlled by a device 9 for controlling the height of the free level 7 in the flotation space 5 in such a way that the Level 7 is maintained at a given height H 1 below the mouth 6a of the pipeline 6.
Die Rohrleitung 6 mündet in der Anlage 1 zur' Herstellung
des Papierstoffs.The pipeline 6 opens into the plant 1 for 'production
of the paper stock.
Der Flotationsraum 5 wird vorteilhaft durch den unteren
Teil der Waschkammer 2 gebildet.The flotation chamber 5 is advantageous through the lower
Part of the washing chamber 2 is formed.
Der Kondensator 3 ist vorzugsweise unmittelbar und ständig
über eine Leitung 10 mit dem unteren Teil der Waschkammer 2
verbunden.The capacitor 3 is preferably immediate and permanent
via a line 10 to the lower part of the washing chamber 2
tied together.
Die Zerstäubungseinrichtung 4 wird durch eine Leitung 11 jThe atomizing device 4 is through a line 11 j
und eine Pumpe 12 ausgehend vom Flotationsraum 5 gebpeist. I and a pump 12 fed from the flotation space 5. I.
Zur Regelung der Durchsatzmenge an zur Zerstäubungseinrich- fTo regulate the throughput rate to the atomizing device f
tung 4 geliefertem flüssigem Kondensat ist in der Leitung 11 \ device 4 supplied liquid condensate is in line 11 \
eine Durchsatzsteuervorrichtung 13 und ein Ventil 14 vorge- |a throughput control device 13 and a valve 14 are provided
sehen. . |see. . |
Am Beginn der Leitung 11 im Flotationsraum 5 ist ein Pumpen- fAt the beginning of the line 11 in the flotation space 5 there is a pump f
korb 15 vorgesehen. fbasket 15 provided. f
Der Beginn 11a der Leitung 11, die die im Flotationsraum 5 jThe beginning 11a of the line 11, which is in the flotation space 5 j
befindliche Zerstäubungseinrichtung 4 speist., befindet sich !located atomizing device 4 feeds., is located!
in einer Höhe H2 unter dem freien Niveau 7 im Flotations- '< at a height H 2 below the free level 7 in the flotation '<
raum 5. Diese Höhe ist größer als die Höhe H1, die das Ein- !·room 5. This height is greater than the height H 1 , which is the input! ·
tauchen der die Entnahmeeinrichtung bildenden Mündung 6a der *immersion of the opening 6a of the *
Rohrleitung 6 kennzeichnet. iIdentifies pipeline 6. i
Man verbessert auf diese Weise die Trennung zwischen dem fürIn this way you improve the separation between the for
das Waschen bestimmten flüssigen Kondensat und dem für die { the washing intended liquid condensate and the {
Rezirkulierung bestimmten restlichen flüssigen Kondensat. 'Recirculation certain residual liquid condensate. '
Bezüglich des Waschens sei angegeben, daß die mit flüssigem |With regard to washing, it should be noted that those with liquid |
Kondensat gespeiste Zerstäubungseinrichtung 4 dieses Konden- |;Condensate-fed atomizing device 4 of this condenser |;
sat unmittelbar auf die Seitenwände 2a der Waschkamraer 2 Isat directly on the side walls 2a of the washing chamber 2 I
• ι tu ι ι -ι t · i · ···· !■ it .· ■·• ι tu ι ι -ι t · i · ···· ! ■ it. · ■ ·
spritzt. Die Zerstäubungseinriciitung 4 befindet sich über dem Eintritt 4 des Gemischs in der Waschkammer 2. Der Eintritt 16 ist vorzugsweise tangential angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung hält die Berieselung des flüssigen Waschkondensats auf den Seitenwänden 2a diese sauber und sammelt die auf den Seitenwänden 2a zentrifugieren Teilchen nach unten.splashes. The atomizing device 4 is located above the inlet 4 of the mixture in the washing chamber 2. The inlet 16 is preferably arranged tangentially. Due to this arrangement, the irrigation of the liquid washing condensate continues clean it on the side walls 2a and collect the particles centrifuged on the side walls 2a below.
Die Zerstäubungseinrichtung 4 befindet sich im Oberteil der Waschkammer 2 und ist so ausgebildet, daß das Wasser als gleichmäßige Schicht zerstäubt wird, durch die das durch den Eintritt 16 eingeführte Dampfgemisch hindurchtreten muß, um zum Austritt 19 am Oberteil der Waschkainmer 2 oberhalb der Zerstäubungseinrichtung 4 zu gelangen.The atomization device 4 is located in the upper part of the washing chamber 2 and is designed so that the water as uniform layer is atomized through which the vapor mixture introduced through inlet 16 must pass in order to to the outlet 19 on the upper part of the washing chamber 2 above the To reach atomization device 4.
Diese vorteilhafte Anordnung gestattet ein sekundäres Waschen des Dampfgemischs, um aus diesem die feinen Teilchen zu beseitigen, die auf den bewässerten Seitenwänden 2a der Waschkainmer 2 nicht niedergeschlagen wurden.This advantageous arrangement permits secondary washing of the vapor mixture to remove the fine particles therefrom to eliminate that were not deposited on the irrigated side walls 2a of the laundry room 2.
Schließlich hat die Neuerung unabhängig von der angewendeten Ausführungsform eine gewisse Anzahl von Vorteilen, von denen die hauptsächlichen die im folgenden aufgezählten sind:Finally, regardless of the embodiment used, the innovation has a certain number of advantages, of which the main ones listed below are:
- Fast die gesamte Wärme des Gemischs aus mit festen Teilchen beladenen Dämpfen und nicht kondensierbaren Gasen wird zurückgewonnen. Schließlich verhindert die Verwendung eines Teils des flüssigen Kondensats als Waschflüssigkeit den Entalpieverlust, der sich aus der Verwendung einer Waschflüssigkeit, etwa Außenwasser, ergeben würde, um eine Dekonzentrationserscheinung hervorzurufen. Die Dekonzentration erfolgt bei der Vorrichtung nach der Erfindung durch Entleeren des mit festen Teilchen beladenen Kondensats in die Anlage, aus der das Gemisch aus dem Dämpfen und nicht kondensierbaren Gasen entnommen wird.- Almost all of the heat of the mixture of solid particulate vapors and non-condensable gases will be recovered. Finally, it prevents the use of part of the liquid condensate as washing liquid the entalpy loss that would result from the use of a scrubbing liquid, such as outside water, to cause a deconcentration phenomenon. The deconcentration takes place in the device according to the invention by emptying the condensate laden with solid particles into the system, from which the mixture from the Vapors and non-condensable gases are taken.
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- Der Druckabfall des zurückgewonnenen Dampfs ist in der Waschvorrichtung vernachlässigbar. - The pressure drop of the recovered steam is negligible in the washing device.
- Der Kondensator wird in gutem sauberem Zustand gehalten, was jegliches Wartungs- und Korrosionsproblem beseitigt.- The condenser is kept in a good clean condition, which eliminates any maintenance and corrosion problems.
- Die Entfernung der festen Teilchen aus dem Gemisch wirft keinerlei ümweltverschniutzungsprobleme auf, da diese Teilchen rezirkuliert werden.- The removal of the solid particles from the mixture throws no environmental pollution problems, as this Particles are recirculated.
Schließlich sei angegeben, daß der Kondensator 3 vorteilhaft zur Bildung des Verdampfers einer Wärmepumpe verwendet werden kann, deren thermo-dynamisches Fluid z.B. durch den Wasserdampf gebildet wird. Die bei der Kondensation des Wasserdampfs des Gemisches aus Dämpfen und nicht kondensierbaren Gasen zurückgewonnene Wärme wird dann zur Verdampfung des Wassers verwendet, das dann in einem Verdichter (herkömmlicher Verdichter oder Verdichter mit Wasserring) verdichtet wird. Die auf diese Weise gebildete Wärmepumpe kann mit offenem oder geschlossenem Kreislauf arbeiten.Finally, it should be noted that the capacitor 3 is advantageous can be used to form the evaporator of a heat pump, whose thermodynamic fluid e.g. through the water vapor is formed. Those in the condensation of water vapor of the mixture of vapors and non-condensable Heat recovered from gases is then used to evaporate the water, which is then used in a compressor (more conventional Compressor or compressor with water ring) is compressed. The heat pump formed in this way can with open or closed circuit work.
Claims (5)
dadurch gekennzeichnet,1. Device for the recovery of heat from a mixture of vapors laden with solid particles and non-condensable gases, with a washing chamber and a condenser arranged downstream of the washing chamber and with an atomizer for a liquid arranged in the washing chamber,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,2. Device according to claim 1,
characterized,
j dadurch gekennzeichnet,3. Device according to claim 2,
j characterized by
dadurch gekennzeichnet,4. Apparatus according to claim 2 or 3,
characterized,
Applications Claiming Priority (1)
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