DE903569C - Heiz- oder Kuehlanlage fuer Geraete, insbesondere zur Durchfuehrung chemischer Reaktionen - Google Patents

Heiz- oder Kuehlanlage fuer Geraete, insbesondere zur Durchfuehrung chemischer Reaktionen

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DE903569C
DE903569C DEK4577D DEK0004577D DE903569C DE 903569 C DE903569 C DE 903569C DE K4577 D DEK4577 D DE K4577D DE K0004577 D DEK0004577 D DE K0004577D DE 903569 C DE903569 C DE 903569C
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temperature
liquid
heating
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Expired
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DEK4577D
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Inventor
Dr-Ing Jakob Koch
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Kraftanlagen AG
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Kraftanlagen AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/02Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating liquids, e.g. brine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

  • Heiz- oder Kühlanlage für Geräte, insbesondere zur Durchführung chemischer Reaktionen In technischen Geräten, insbesondere zur Durchführung chemischer Reaktionen ist häufig die Aufgabe gestellt, Wärme unter Einhaltung einer bestimmten Temperatur zu- oder abzuführen. Hierzu wird in der Regel Dampf verwendet, weil dieser bei gleichbleibender Temperatur unter Kondensation große Wärmemengen abgeben oder unter Dampfbildung aus Wasser große Wärmemengen aufnehmen kann.
  • Dampferzeugungsanlagen haben jedoch wegen der bei diesen Anlagen notwendigen Trommeln einen großen Platzbedarf. Außerdem entstehen durch häufige Undichtigkeiten der Kondenstöpfe erhebliche Wärmeverluste Man ist daher teilweise dazu übergegangen, die vorerwähnten technischen Geräte statt mit Dampf mit Wasser oder anderen Flüssigkeiten zu beheizen oder zu kühlen. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß bei einer Wärmeaufnahme die Temperatur des Wassers tsteigt und bei einer Wärmeabgabe die Wassertemperatur fällt. Diese Temperaturänderungen sind um so kleiner, je gröker die Flüssigkeitsmenge ist, die durch die Einrichtung gefordert wird, um eine bestimmte Wärmemenge aufzu- nehmen oder abzugeben. Bei Wasser ist die Temperaturänderung etwa 1° C, wenn für die Zufuhr oder Abfuhr von 10 000 kcal 10 m3 Wasser verwendet werden.
  • Die Leitungen für die Zuführung oder Abführung von Wärme mittels Wasser unter diesen Betriebsbedingungen sind jedoch viel teurer als eine Dampfleitung für die Fortleitung der gleichen Wärmemenge. Bei einem Temperaturunterschied von 20° C werden zur Zuführung der Abführung von 10 000 kcal nur etwa 0,5 m3 und bei einem Temperaturunterschied von 500 C nur etwa o, 2 mS benötigt.
  • Die Erfindung bezweckt, die vorgenannten nachteile bei der Kühlung doer Heizung von technischen Gerxoten durch einen Flüssigkeitskreislauf zu vermeiden. Zu diesem Zweck wird der Flüssigkeitsrücklauf geteilt, und zwar wird die Flüssigkeit einerseits unmittelbar zu dem Gerät zurückgeführt und andererseits über einen Wärmeaustauscher geleitet, in dem ihr Wärme zugeführt bzw. entzogen wird. Hierbei besteht das wesentliche und kennzeichnende Merkmal der Anlage gemäß vorliegender Erfindung darin, die Anlage derart anzulegen, daß die Temperaturänderung der Flüssigkeit im Wärmeaustauscher mindestens das Fünffache der Temperaturänderung in der Heiz- bzw.
  • Kühleinrichtung beträgt und daß durch die Heiz-bzw. Küleinrichtung mindestens das Fünffache der über den Wärmeaustauscher strömen den Wassermenge fließt. Dadurch wird nicht nur erreicht, daß die Leitungen, weleche den Wärmeaustauscher mit der Heiz- oder Kühleinrichtung verbinden, nur einen sehr geringen Querschnitt erfordern. sondern es ergibt sich noch der weitere Vorteil, daß die Temperatur in der Heiz- bzw.
  • Kühleinrichtung sich nur sehr wenig ändert. Letzterer Umastand ist für die Druchführung vieler chemischer Vorgänge von sehr großer Bedeutung.
  • Bei Raumheizungsanlagen, bei denen als Wärmeträger heißes Wasser verwendet wird, ist es bekannt, kaltes Rücklaufwasser in die Verlaufleitung zu leiten, um eine bestimmte Vorlauftemperatur zu erhalten oder die Vorlauftemperatur nach Bedarf verändern zu können. Diese NIaßnahme führt aber nicht zu dem in vorliegender Erfindung angestrebten Ziel, d'a dnrch die Heiz-oder Kühleinrichtung nicht ein Vielfach, der über den Wärmauastauscher strömenden Wassermenge fließt und da das durch die heiz- oder Kühleinerichtung strömende Wasser nicht nur sehr geringen Änderungen unterworfen ist. Bei den bekannten Raumheizungsanlage wird vielmehr die Temperatur des Wassers in der Heizeinrichtung absichtlich erheblich gesteigert.
  • Ausführuingsbeispeile der Erfindung sind in Abb. 1 bis 4 schematisch dargestellt.
  • In Abb. I ist das technische Gerät, das geheizt odeer gekühlt werden soll, mit a, sein Wärmeaustauscher, durch den Wärme zu- oder abgeführt werden soll, mit b bezeichnet. Die Leitungen hahen die Bezeichnung c1 c2, c3 und c4. Die Umwälzpumpe d för dert die Flüssigkeit durch den Wärmeaustauscher über die Leitungen C3, C4, c1 und c2.
  • Ein Teil der umgewälzte Flüssigkeit wird durch die Leitung l1 abgeleitet und n den Wärmeaustauscher f geführt.
  • Die aus dem Wärmeasutauscher f austretende Flüssigkeit strömt über die Umlaufpumpe g und die Leitung l2 in den ersten Kreislauf zurück.
  • Die Arbitsweise dieser Analge geht aus dem in Abb. 2 angegebenen Zahlenbeispiel hervor. Dabei ist zugrunde gelegt, daß aus einer Einrichtung, die mit rund 150° C zu betreiben ist, 100 000 kcal/Std. abgeführt werden sollen.
  • Zur Kühlung soll Wasser verwandt werden; dessen zulässige Erwärmung soll 1° C betragen, und zwar soll es von I49 auf I500 C erwärmt werden. Der Einfachheit habler sind die spezifische Wärme des Wassers mit 1 kcal/kg und Grad Celsius und das spezifische Gewicht mit 1 kg/l eingesetzt. Bei Erwärmung um 1° C werden von 1 m3 also 1000 kcal aufgenommen. Zur Abfühung von 100 000 kcal/Std. sind danach 100 m3/Std. Wasser umzuwälzen. Von dieser umgewälzten Wasser menge sollen nun 5 m3/Std. entnommen und nach Abkühlung in dem Wärmeaustausche f dem Umwälzkreislauf wieder zugeführt werden. Die Umwälzpumpe d selbst fördert also nur 95 m3/Std.
  • Damit durch Mischung von 95 m5/Std. Wasser von I500 C mit 5 m3/Std. kälterem Wasser 100 m3/Std.
  • Wasser von 149° C entstehnen, müssen nach der Wärmebilanz die zugemischten 5 m3 auf 130° C abgekühlt werden, Wie ohne weiteres ersichtlich, steht die umgewälzte Wassermenge zu der rückgekühlten Wassermenge im umgekehrten Verhältnis wie der zugelassene Temperaturunterschied in dem Gerät a zu dem Temperaturunterschied im Wärmeaustauscher (Rückkühler) f.
  • Abb. 3 zeigt die grundsätzliche Anordnung bei drei zu kühlenden Geräten a1, a2 und a3. Jedes dieser Geräte ist mit einer Umwälzleitung cl, c2 und c3 und' bei Bedarf mit einer Umwälzpumpe d1, d2 und d3 versehen. Die aus den einzelnen Umwälzkreisläufen zur Rückkühlung abgeführten Wassermengen werden über eine Sammelleitung h1 zu dem Wärneaustauscher f und von hier über die Pumpe g und die Sammelleitung h2 wieder den Umwälzkreisläufen zugeführt.
  • In die Abzweigleitungen sind Regler r1, r2 und r3 eingebaut, die durch Temperaturfühler t1, t3 und t3 betätigt werden. Diese Temperatur fühler sind entweder in die Leitung am Austritt aus den Geräten oder in die Leitung am Eintritt in diese eingebaut. Die einzelnen Geräte a1, a2 und a3 können' mit verschiedenen Temperaturen betrieben werden, a1 z. B. mit einer Temperatur von I500 C, wie an Hand des Beispeisl Abb. 2 beschrieben ist.
  • Der Regler t1 ist dabei auf 150° C eingestellt und öffnet das Regelventil r1 so weit, daß 5 m3/Std.
  • Wasser aus dem Umwälzkreislauf abströmen und nach Rückkühlung wieder zugeführt werden.
  • Soll das Gerät a2 uneter sonst gleichen Verhältnissen mit nur 140° C betrieben werden, so ist der Regler t2 auf I400 C eingestellt. Um diese Tem- peratur einzuhlaten, müssen 10 m3/Std. Wasser von I300 C zugeführt werden, die sich mit dem Umwälzwasser mischen. Der Temperaturfühler t2 öffnet das Regelventil r2 demnach so weit, daß 10 m3/Std. Wasser von 130° C eintreten können.
  • Bei dem Gerät as ist angenommen, sodaß ebenfalls eine Temperatur von 140° C eingehalten werden soll. Der Temperaturfühler ist jedoch in der Leitung am Eintritt in das Gerät angeordnet.
  • Er regelt also die Mischwassertemperatur und muß, wenn die Betriebsbedingungen die gleichen sind wie bei a2, das Regelventl r3 so weit öffnen, daß chenfalls 10 m3/Std. zuströmen.
  • Werden durch das Gerät a3 bei einer Temperaturerhöhung um 1° C ebenfalls 100 m/3Std. Wasser gefördert, so ist der Temperaturfühler t3 auf 1390 C einzustellen. Die Pumpe d3 fördert in diesem Fall, wie auch die Pumpe d2, go m3/Std.
  • In der Leitung h1 stellt sich durch die Mischung von Wasser verschiedener Temperatur eine mittlere Temperatur ein. Die Temperatur am Eintritt in den Wärmeaustauscher f ist bei den angenommeneu Bedingungen etwa I46,60 C.
  • Ändert sich infolge Verschiebung der Belastung oder der Temperaturen am Eintritt in den Wärmeaustauscher f auch die Temperatur am Austritt, so stellen die Regler r1. r2 und r3 bei Erhöhung der Temperatur über 1300 C eine größere Wassermenge ein, bei Absenkung unter I300 C eine kleinere Wassermenge. Da die Regler temperaturgesteuert sind, passen sie sich jeder Änderung der Betriebsbedingungen selbsttätig an.
  • Die angeführten Zahlenbeispiele dienen nur zur grundsätzlichen Erläuterung. Das Verfahren kam unter beliebig anderen Betriebsbedingungen in entsprechender Weise angewendet werden.
  • Die von den Umwälzpumpen d1, d2 und, d3 geförderten flüssigkeitsmengen können ungeregelt sein und auch bei geänderten Betriebsbedingungen gleichbleiben, denn die Regler rl, r2 und r3 passen die entnommene und rückgeführte Wassermenge selbsttätig an.
  • Bei weitverzweigten Anlagen, bei denen die Leitungen h1 und h2 sehr lang werden können, kann es zweckmäßig sein, ideen Unterschied zwischen der in den Geräten einzuhaltenden Temperatur (in den Beispielen 150 bzw. 140° C) und der Rücklauftemperatur (im Beispiel I300 C) höher zu wählen, das Wasser in dem Wrmeaustauscher f also auf beispielsweise 110° C abzukühlen. Wird die in dem Wärmeausstauscher f abgegebene Wärme zur Krafterzeugung ausgenutzt, so kann es in diesem Fall zweckmäßig sein, die Abkühlung in zwei hintereinandergeschalteten Wärmeaustauschern 1 und 2 durchzuführen und in diesen Dampf von verschiedenem Druck zu erzeugen.
  • Die gleiche Anordnung kann zweckmäßig sein, wenn die Wärme zur Heizung an Betriebseinrichtungen abegegeben werden soll, die verschiedene Temperaturen benötigen. Die Arbeitsweise ist hierbei grundsätzlich die gleiche. Es isit lediglich die Rücklauftemperatur in der Leitung h2 höher als die Temperatur, die in den Bletriebseinrichtungen at, a2 und as eingehalten werden muß, und in den Wärmeaustauschern f bzw. f1 und 2 usw. wird nicht Wärme abgegeben, sondern Wärme zugeführt. An Stelle der Wärmeaustanscher f können zur Wärmeaufnahme Mischvorwärmer, zur Wärmeabgabe Entspannungsgefäße verwandt werden.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE : I. Heiz-oder Kühlanlage für Geräte, insbesondere zur Druchführung chemischer Reaktionen, mit durch einen Flüssigkeitskreislauf gleichzuhaltender Temperatur und Teilung des Flüssigkeitsrücklaufes einerseits unmittelbar zu dem Gerät und andererseits über einen Wärmeaustauscher, in dem der Flüssigkeit Wärme zugeführt bzw. entzogen wird, dadruch gekennzeichnet, daß die Temperaturänderung der Flüssigkeit im Wärmeaustauscher (f) mindestens das Fünffache der Temperaturänderung der Flüssigkeit in dem Gerät (a) beträgt und daß die durch das Gerät (a) strömende Flüssigkeitsmenge mindestens das Fünffache der aus ihm zu dem Wärmeaustauscher strömenden Flüssigkeitsmenge beträgt.
  2. 2. Anlage nach An, aspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kurzschlußleitung (C2, C3) die Wasservor- und -rücklaufleitung (C1, c4) in der Nähe der Heiz- bzw. Kühleinrichtung überbrückt und die Vor- und Rücklaufleitung (11, 12) des Wär.meaustauschers (f) einen geringeren Querschnitt besitzt als der Kreislauf (C1, c2, C3, C4) unmittelbar über die Kurzschlußleitung.
  3. 3. Anlage nach Anspruch I, bei der mehrere Heiz- bzw. Kühleinrichtungen, die auf verschiedenen Temperaturen gehalten werden sollen, vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Heiz- bzw. Kühleinrichtung (a1, a2, a3) ein besonderer Wasserkreislauf (c1, c2, c3) vorgesehen und jeder Kreislauf an eine gemeinsame Vor- und Rücklaufleitung (h1, h2) angeschlossen ist.
  4. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Anschluß leitungen der einzelnen Kreisläufe an die gemeinsame Vor- oder Rücklaufleitung Temperaturfühler (t1 t2, t3) angeornet sind, die den Zu- bzw.
    Abfluß regler (r, r2, r3) der betreffenden Anschlußleitung derart steuern, daß die Temperatur in den Wasserkreisläufen gleichbleibt.
    Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 172 805, 444 340, 505 954, 58I 637.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE172865C (de) * 1904-10-22
DE444340C (de) * 1925-03-04 1927-05-25 Oskar Ritschel Warmwasserheizung, bei der in einem Waermeaustauscher Brauchwasser erwaermt wird
DE505954C (de) * 1928-11-28 1930-08-28 Krantz H Fa Heisswasserheizung
DE581637C (de) * 1928-03-21 1933-07-31 Christian Christians Warmwasserumlaufheizung mit zwischen Vor- und Ruecklaufleitung eingeschaltetem Verdraengungswaermespeicher und Umlaufpumpe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE172865C (de) * 1904-10-22
DE444340C (de) * 1925-03-04 1927-05-25 Oskar Ritschel Warmwasserheizung, bei der in einem Waermeaustauscher Brauchwasser erwaermt wird
DE581637C (de) * 1928-03-21 1933-07-31 Christian Christians Warmwasserumlaufheizung mit zwischen Vor- und Ruecklaufleitung eingeschaltetem Verdraengungswaermespeicher und Umlaufpumpe
DE505954C (de) * 1928-11-28 1930-08-28 Krantz H Fa Heisswasserheizung

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