DEP0004306BA

DEP0004306BA - Device for increasing steam pressure

Info

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

Description

Device for increasing steam pressure

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.The heat economy has so far used the steam leaving the steam engine as for heating purposes, but not for others Work performance viewed as usable. The reason is that in order to increase the pressure and / or emi> erature of the exhaust steam, that is, the exhaust steam to upgrade to a renewed output, an uneconomical expenditure of energy would be necessary.

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.A method of increasing the pressure and temperature of the steam, which is also followed by the method described below, is known physical phenomenon of the increase in the boiling point of solutions compared to the solvent.

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.Processes which utilize this phenomenon are known. The natron locomotive from Honigmann and the Koenemann should be mentioned Transformer, described in the journal "Mechanical Engineering * ^ June 1927. In this process, however, the required evaporation of the solution for renewed concentration on the usual amount of direct heating with heat made from the outside. The purpose of increasing the vapor pressure is achieved, but because of the heat required for evaporation without such a far-reaching advantage that practical use appears promising.

Dagegen benutzt die vorliegende Erfindung für die Ausdampfung der verdünnten Lösung das Kreislaufverfahren mit Hilfe der Wärmepumpe *In contrast, the present invention uses the circulation method with the aid of the heat pump for the evaporation of the dilute solution *

In der Darstellung ist das ohne die Wärmepumpe bekannte Verfahren für eine Dampfdruckerhöhung von beispielsweise 1 auf 11 at dargestellt.The illustration shows the method known without the heat pump for increasing the vapor pressure from, for example, 1 to 11 at shown.

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.The ^ ampf of 1at, 103 ° is blown at a into the lye in mixer A with a certain degree of concentration, the proportions are regulated so that the desired temperature, in in this case results in about 192.5 °.

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 The usable heat generated in mixer A from the latent heat of the blown exhaust steam and the heat of dilution can be given off by the heat exchanger C after the solution has flowed into it. The diluted solution that flows off after this heat has been released when the temperature drops to about 184 ° is brought to a pressure of 11 atm in pump b and now passes through heat exchanger D, where the concentrated solution flowing past in countercurrent can achieve temperature equalization, into the evaporator 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.Here the evaporation and concentration of the solution to the original alkali content takes place with the activation of a heat pump E (compressor or steam jet) at an outlet pressure of 11 at and 184 °. The circuit is the well-known evaporator circuit . The vapor developed in the evaporator B, the weight of which is the same as that blown into the mixer A, becomes Sucked in by the heat pump E via the duct d and releases its latent "heat" in the heating coil f for the further development of steam from the diluted solution in B. The evaporation process is supported by a temperature gradient, daekwefe € in the heat pump E by compressing the sucked in steam is heated, namely by about 5 °. That from the heating pipe ge F escaping condensate is pressed by the circulation pump e into the heat exchanger C and takes the heat from the Solution flowing through the heat exchanger C and evaporates in the process to usable steam of about 184 °, corresponding to 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.The solution remaining in evaporator B after the damping, now again in its initial state, is released via the throttle valve i, which reduces the pressure to 1 at, is pumped back into boiler A by means of pump c. The process is repeated here when blowing in more exhaust steam.

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·The connecting line between d and h, which is used for steam equalization, enables direct steam output from evaporator B. during start-up. At k, additional water can be added to the steam circuit for increased steam generation

Verluste entstehen bei diesem Verfahren durch:Losses occur in this process due to:

1. die beim Anlaufen erforderliche Herbeiführung des Anfangszustandes, d.h. für die Erhitzung der Lösung auf die Ausgangstemperatür.1. the bringing about of the initial state required during start-up, i.e. for heating the solution on the starting temperature door.

2. die Warmeverluste der Apparatur, die durch Isolierung niedrig gehalten werden können»2. the heat losses of the equipment, which can be kept low by insulation »

Die zusätzlich aufzubringende Wärme wird von aussen bei F im Verdampfer B zugeführt.The additional heat to be applied is supplied from outside at F in the evaporator B.

Claims

Claim

Device for increasing vapor pressure using the property of the solutions, higher boiling points than that of the solvent to achieve, characterized in that the device contains a heat pump (E), which the solution to evaporate supplies the necessary heat.

Device according to claim 1, characterized in that it has a mixer (a) in which the low-pressure steam enters the solution enters, also a heat exchanger (C), in which the resulting thin solution increases its heat of dissolution to the steam Pressure releases, furthermore a heat exchanger (B) with heating coils (F and f), in which this thin solution through an external Heating means respectively. the steam compressed and heated by the heat pump (E) is evaporated, the compressed steam condenses, and finally contains a circulation pump (e) that pushes this condensate through the heat exchanger (C), where it is released from the thin solution is evaporated to vapor of higher pressure.

Device according to claim 1 and 2, characterized in that it has a pump (b) which draws the thin solution from the mixer (A) through the heat exchanger (C) into the heat exchanger (B), and a pump (c) that removes the evaporated solution from the Heat exchanger (B) is fed back into the mixer (a) via a throttle valve (£), as well as a heat exchanger (D) in which the thin and the evaporated solution exchange heat, contains.