DEP0004306BA

DEP0004306BA - Einrichtung zur Dampfdruckerhöhung

Info

Publication number: DEP0004306BA
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. Berlin Swoboda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1951-04-26

Description

Einrichtung zur Dampfdruckerhöhung

Die Wärmewirt schaft hat bisher den die Dampfmaschine verlassenden Abdampf als zwar für Heizungszwecke, nicht aber für weitere Arbeitsleistung verwertbar angesehen. Der Grund liegt darin,dass, um Druck und/?emi>eratur des Abdampfes zu erhöhen, also den Abdampf zu erneuter leistungsabgabe aufzuv/erten, ein unwirtschaftlicher Energieaufwand nötig wäre.

Ein leg, Druck und Temperatur des Dampfes zu erhöhen, den auch das nachstehend beschriebene Verfahren beschreitet, ist die bekannte physikalische Erscheinung der Siedepunktserhöhung von Lösungen gegenüber dem Lösungsmittel.

Verfahren, die diese Erscheinung verwerten, sind bekannt. Genannt seien die Natron-Lokomotive von Honigmann sowie der Koenemann Transformator, beschrieben in der Zeitschrift "Mechanical Engineering*^ Juni 1927. Bei diesem Verfahren aber wird die erforderliche Eind^mpfung der Lösung zur erneuten Konzentrierung auf dem üblichen ¥/ege der direkten Beheizung mit ISärme aufwand von aussen vorgenommen. Der Zweck der Dampfdruckerhöhung wird dabei erreicht, jedoch wegen des zum Verdampfen nötigen Wärraeaufwandes 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 Wärmepumpe bekannte Verfahren für eine Dampfdruckerhöhung von beispielsweise 1 auf 11 at dargestellt.

Der ^ampf von 1at, 103° 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 1 at die gewünschte Temperatur, in diesem Falle etwa 192,5° ergibt.

Die im Mischer A aus der latenten Wärme des eingeblasenen Abdampfes und der Verdünnungswärme entstandene nutsbare Wärme kann nach Einströmen der Lösung in den Wärmeaustauscher C von diesem abgegeben werden. Die nach Abgabe diesei Wärme bei Rückgang der Temperatur auf etwa 184° abfliessende verdünnte Lb sung wird in der Pumpe b auf den Druck von 11 at gebracht und gelangt nun über den Wärmeaustauscher D, wo mit der im Gegenstrom vorbeifliessenden konzemtrierten Lösung ein Temperaturausgleich erfolgen kann, in den Verdampfer B_e

Hier erfolgt die Ausdampfung und Konzentration der Lösung auf den ursprünglichen Laugengehalt unter Einschaltung einer Wärmepumpe E (Kompressor oder Dampfstrahler) bei einem Ausgangsdruck von 11 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 Leitang 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 Temperaturgefalle, daekwefe € in der Wärmepumpe E durch Komprimierung der angesaugte Dampf erwärmt wird , und zwar um etwa 5°. Das aus der Heizschlan ge 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 184° , entsprechend 11 at.

Die nach der Ausdämpfung im Verdampfer B zurückbleibende Lösung, nunmehr wieder im Ausgangszustand, wird über das Drosselventil i, das den Druck auf 1 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 dem Dampfausgleich dient, ermöglicht eine direkte Dampfabgabe aus dem Verdampfer B während des Anfahrens. Bei k kann Zusatzwasser in den Wasserdampf - Kreislauf für erhöhte Dampferzeugung gegeben werden·

Verluste entstehen bei diesem Verfahren durch:

1. die beim Anlaufen erforderliche Herbeiführung des Anfangszustandes, d.h. für die Erhitzung der Lösung auf die Ausgangstemperatür.

2. die Warmeverluste der Apparatur, die durch Isolierung niedrig gehalten werden können»

Die zusätzlich aufzubringende Wärme wird von aussen bei F im Verdampfer B zugeführt.

Claims

Patentanspruch

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 zuführt.

Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Miseher (a) , in dem der Dampf niederen Druckes in die Lösung eingeht, ferner einen Wärmeaustauscher (C) , in dem die so entstandene dünne Lösung ihre Lösungswärme an den Dampf höheren Druckes abgiebt, ferner einen Wärmeaustauscher(B) mit Heizschlangen (F und f), in dem diese dünne Lösung durch ein äusseres Heizmittel bezw. den von der Wärmepumpe (E) verdichteten und erhitzten Dampf ausgedampft wird, wobei der verdichtete Dampf kondensiert, und schliesslich eine Umwälzpumpe (e) enthält, die dies Kondensat durch den Wärmeaustauscher (C) drückt, wo es von der dünnen Lösung zum Dampf höheren Drucks verdampft wird.

Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Pumpe (b) , die die dünne Lösung aus dem Llischer (a) durch den wärmeaustauscher (C) in den Wärmeaustauscher (B) fördert, und eine Pumpe(c), die die eingedampfte Lösung aus dem Wärmeaustauscher (B) über ein Drosselventil (£) in den Mischer (a) zurückfördert, sowie einen Wärmeaustauscher (D) ,in dem die dünne und die eingedampfte Lösung Wärme austauschen, enthält.