EP4390261A1 - Verfahren zum betreiben eines luftgekühlten kühlers - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines luftgekühlten kühlers Download PDF

Info

Publication number
EP4390261A1
EP4390261A1 EP22020625.4A EP22020625A EP4390261A1 EP 4390261 A1 EP4390261 A1 EP 4390261A1 EP 22020625 A EP22020625 A EP 22020625A EP 4390261 A1 EP4390261 A1 EP 4390261A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
material flow
temperature
tempering
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP22020625.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Bub
Alexander Dick
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to EP22020625.4A priority Critical patent/EP4390261A1/de
Publication of EP4390261A1 publication Critical patent/EP4390261A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/006—Preventing deposits of ice
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • F28B1/06—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using air or other gas as the cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/0233—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels
    • F28D1/024—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels with an air driving element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
    • F28D1/0426—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00—Component parts of trickle coolers
    • F28F25/10—Component parts of trickle coolers for feeding gas or vapour
    • F28F25/12—Ducts; Guide vanes, e.g. for carrying currents to distinct zones
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0033—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cryogenic applications

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating an air cooler and a corresponding system with an air cooler.
  • Air coolers used to cool process media such as feed streams for chemical reactions, separations, process streams after compression and the like generally use air taken from the natural atmosphere surrounding the air cooler.
  • the air offers a different level of cooling capacity, so that, particularly at low outside temperatures, the cooling capacity provided by the outside air may be higher than the required cooling capacity.
  • the process medium would possibly be cooled too much without further measures, so that, for example, components of it could condense and possibly freeze out and block corresponding passages, or the process fluid could be made available to a downstream part of the system, such as a compressor, at a level too cold.
  • an air cooler To limit the cooling capacity, it can therefore be useful to heat the air that is fed to the heat exchanger bundle in an air cooler during certain operating periods, for example in winter and/or at night (also known as winterization).
  • steam and/or hot oil are used for this.
  • the cold ambient air flows over heating bundles.
  • the air is heated to the desired process temperature before it is fed to the process medium bundle (heat exchanger bundle) to cool the process medium to the desired temperature.
  • heat exchanger bundle heat exchanger bundle
  • an air cooler is referred to as a cooler due to its usual function, even if it heats the process medium rather than cooling it during certain periods.
  • tempering is also used in this context below.
  • an air cooler of the type relevant here comprises a fan for transporting the air used, cooling structures or tempering structures for guiding the process medium to be tempered, in particular with surface-enlarging elements, and corresponding heating structures for guiding the medium that is used to heat the air at corresponding time intervals, wherein the heating structures are arranged in a flow direction of the air upstream of the cooling structures or tempering structures.
  • such an air cooler can have control flaps arranged in an air path, which can influence the flow direction and/or speed of the air and/or can contribute to the thermal insulation of the air cooler.
  • the invention makes use of the measure of using, in particular, warm material flows to heat the air used in an air cooler, which are already available in a system into which a material flow guided through the air cooler is fed.
  • This makes it possible to dispense with separate heating circuits, which, depending on the heating medium used, usually require additional measures for component protection, such as heat tracking (e.g. trace heating, possibly with appropriate monitoring, e.g. by means of thermal sensors).
  • heat tracking is particularly necessary when steam or oil is used as the heating medium, since these media can cause damage to the system parts through which they flow if they fall below a minimum temperature, for example due to condensation or freezing of components of the heating medium within the heating structures of the air cooler.
  • heat tracking can only be used outside the heating structures, so that a malfunction within of the system providing the heating medium may, despite heat tracking, lead to damage to the heating structures if this is detected too late.
  • heating structures and “cooling structures” or “temperature control structures” are intended to refer in the present case to structures that are present in particular within a housing or frame of an air cooler and have air flowing around or through them, which are designed to guide media to be cooled or heated in one or more fluid channels.
  • Heating and cooling structures or temperature control structures can in particular comprise a metallic material with good thermal conductivity and can be formed in one or more pieces, whereby a corresponding material can be provided, for example, to form heat exchange ribs, fins, plates or combs and the like.
  • the media to be cooled or the media to be heated can also be guided in spiral, wound, meandering or otherwise curved channels, or structures can be provided that correspond to those of known heat exchangers.
  • the invention proposes a method for operating an air cooler, wherein the air cooler is set up to control the temperature of a first material flow using ambient air that is guided through the air cooler.
  • the second material flow or a part thereof is used in an operating period to heat the ambient air used to control the temperature of the first material flow, which is also referred to here as tempering air.
  • the present invention not only extends to the cooling of the first material flow, but can also be used in certain cases to heat or maintain a minimum temperature of the first material flow, wherein the operating period concerned within the scope of the invention can be, for example, a period of low temperature, for example on a (winter) night, or a period in which a determined, measured or predicted ambient temperature is generally not reached.
  • the second material stream contains, in particular based on the volume, less than 10%, 5%, 2%, 1%, 0.1% or 0.01% of components with a freezing temperature and/or glass transition temperature and/or condensation temperature and/or sublimation temperature which are above a minimum temperature level of the Ambient air, in each case based on a pressure of the second material flow during its use to heat the tempering air.
  • this can reliably prevent condensation and/or freezing of components of the second material flow within heating structures through which the second material flow is passed to heat the tempering air. Heat tracking or other, typically relatively complex measures to prevent or monitor condensation or freezing can then be dispensed with, which brings advantages in terms of operational safety and costs.
  • the minimum temperature level can in particular be a minimum temperature to be expected according to the climatic conditions at the location of the respective system, for example a 10-, 30- or 100-year low temperature on a cold winter night.
  • Safety margins of a few degrees, for example 1, 2, 3, 5, 10, 15 or 20°C, can be taken into account so that the minimum temperature level can be below the expected minimum temperature of the ambient air.
  • the first material flow or a part thereof downstream of the temperature control is used to process and/or generate a second material flow.
  • the second material flow can also be a material flow of a separate circuit, for example a refrigeration circuit.
  • the aforementioned processing of the second material flow can essentially consist of or include heating and/or cooling and/or compression and/or expansion of the second material flow.
  • the second material flow can be generated or processed in particular in a system supplied with the first material flow, for example a feed stream. It can, for example, be a part or a fraction of the first material flow or again a part thereof, for example a fraction of certain components of the first material flow that is generated in a separation device.
  • a material flow that is formed after the first material flow is combined with another material flow, for example by at least partial chemical, thermal, catalytic or other conversion. Parts or other fractions of corresponding material flows can also be used.
  • embodiments of the invention also extend to second material flows that are tempered with the first material flow or parts thereof or using any of these.
  • the second material flow can, however, can also be used essentially independently of the first material flow, so that the air cooler can be the only material or energetic point of contact between the first and the second material flow within a corresponding system.
  • Embodiments of the present invention have the particular advantage that corresponding second material flows in a relevant system already exist under well-defined conditions such as temperature and composition as well as in known, adjustable or controllable flow rates and therefore separate measures such as heat tracking can be dispensed with.
  • the second material stream can contain one or more from the group consisting of natural gas, nitrogen, air, oxygen, helium, hydrogen, argon, ethane, ethane derivatives, propane, propane derivatives and carbon dioxide.
  • natural gas nitrogen, air, oxygen, helium, hydrogen, argon, ethane, ethane derivatives, propane, propane derivatives and carbon dioxide.
  • derivatives are understood to mean singly or multiply substituted (functionalized) alkanes with a carbon chain length corresponding to the original alkane.
  • the second material stream or a part thereof used to heat the tempering air can be heated or cooled upstream of the air cooler in order to provide more or less heat if necessary. This can be done, for example, using counterflow heat exchangers, waste heat exchangers and the like, but also with electric or fired heaters. In such cases, the method can be used largely independently of an initial temperature of the second material stream, or a desired temperature delta can be applied.
  • the processing or generation of the second material stream can, as already mentioned, in particular comprise liquefaction with a compressor circuit and/or material separation and/or material treatment and/or temperature control and/or chemical conversion.
  • air coolers are often used, in particular for removing heat from a cooling or refrigerant circuit.
  • the second material flow or the part thereof used to heat the tempering air downstream of the air cooler is fed back into a process or a system in which the first material flow is used for its tempering, so that a particularly high material efficiency can be achieved.
  • the second material flow or a corresponding part can be used again to heat the tempering air after it has been used to heat the tempering air. This makes it possible to create an open or at least partially closed circuit for heating the tempering air, possibly with intermediate compression and/or, as already mentioned, intermediate heating of the second material flow or a corresponding part thereof.
  • a mass flow of the second material flow or of a part thereof used to heat the tempering air can be set depending on a temperature of the ambient air.
  • a corresponding operating period can also be defined.
  • the cooling capacity of the air cooler can thus be set as required, so that an essentially constant starting temperature can be set for the first material flow. This makes it easier to control the process cooled by the air cooler.
  • a system according to the invention has an air cooler which is designed to control the temperature of a first material flow using ambient air which is guided through the air cooler, wherein the system is designed to use a second material flow or a part thereof to heat the ambient air used to cool the first material flow (temperature control air).
  • the system comprises means which are designed to provide the second material flow such that the second material flow, based on the volume, contains less than 10%, 5%, 2%, 1%, 0.1% or 0.01% of components with a freezing temperature and/or glass transition temperature and/or condensation temperature and/or sublimation temperature which is above a minimum temperature level of the ambient air used to cool the first material flow, in each case based on a pressure of the second material flow during its use to heat the temperature control air.
  • Different embodiments of the invention may include, have, consist of, or consist essentially of other useful combinations of the described elements, components, features, parts, steps, means, etc., even if such combinations are not specifically described herein.
  • the disclosure may include other inventions that are presently are not claimed, but which may be claimed in the future, in particular if they are included within the scope of the independent claims.
  • the system 100 comprises an air cooler 110 in which a first material flow 1 to be tempered is guided through a tempering structure 118, in the example shown here after a first processing 130 has taken place.
  • a fan 114 By means of a fan 114, ambient air is sucked in as tempering air via control flaps 112 and, passing past the tempering structure 118, is expelled from the air cooler 110 again via further control flaps 112.
  • the tempering air absorbs heat from the first material flow 1 in a cooling operation and discharges it from the air cooler 110 into the environment.
  • the first material flow 1 cooled in this way can then be fed to further processing 140 in which, for example, a second material flow 2 can be generated.
  • the first material flow 1 can also be heated if necessary.
  • the tempering air can be heated, for example seasonally, by means of a heating structure 116.
  • a heating medium 3 which is generated in a separate heating system 120, is guided through the heating structure 116, which is arranged in the flow direction of the tempering air upstream of the tempering structure 118 in the air cooler 110.
  • the heating coil (heating structure) 116 or the heating system 120 can be operated in the winter months at the respective location of the system 100 in order to prevent condensation and possibly freezing of the first material flow 1 or one or more components or to avoid too low a temperature in the second processing 140.
  • the heating medium 3 which are cyclically guided, tempered and possibly otherwise treated in the heating system 120.
  • a device for condensate separation and/or re-evaporation can be provided.
  • the heating system 120 can generally comprise one or more devices for heat tracking in order to avoid damage to the heating coil 116, for example due to the heating medium 3 freezing out, and to ensure that the tempering air heating functions.
  • a first embodiment of the invention is shown schematically using an exemplary system and is designated overall by 200.
  • the system 200 functions analogously to the system 100, but it is distinguished from the conventional system 100 in that it does not require a separate heating system, but uses the second material flow 2, for example a product flow from the second processing 140, or a part thereof, to heat the tempering air. This eliminates the investment and operating costs of the heating system.
  • the operational reliability of the system 200 can be improved, in particular if the second material flow 2 contains no or only a small proportion of condensable components. In particular, heat tracking can be dispensed with.
  • the plant 200 for chemical conversion can be set up as a second processing step 140 of the feed stream 1.
  • product streams or intermediate products from chemical conversions have to be cooled anyway, so that the use of a product stream as the second material stream 2 can bring additional advantages with regard to the required cooling capacity.
  • the first material stream 1 can be, for example, a feed stream of the chemical conversion 140, or also a coolant stream that is used for tempering in a process step of the second processing step 140 and is then cooled again.
  • a second embodiment of the invention is shown schematically using an exemplary system and is designated overall by 300.
  • the system 300 differs from the system shown in Figure 2 shown system 200 in particular in that instead of a material flow formed in the second processing 140, e.g. a product of the second processing 140, a feed stream fed to the second processing 140 is used as the second material flow 2.
  • a feed compressor 310 is provided, which compresses the feed stream 2 to a pressure level required for processing.
  • a heating device 320 is shown here, which, if necessary, further heats the part of the feed stream 2 that is to be used to heat the tempering air to a desired temperature level. Both the compressor 310 and the heating device 320 are optional and can be used in a corresponding manner in other embodiments of the invention, for example in the system 200 shown in Figure 2 shown (possibly also as a product compressor).
  • the invention is not limited to feed or product streams for use as the second material stream. Rather, any other suitable material stream used in the processing 130, 140 can be used as the second material stream 2.
  • the first material stream cooled in the air cooler 110 can serve or arise, for example, in the processing 140 as a feed stream, as a product stream or also as an operating medium stream, for example as a coolant.
  • the medium used as the second material stream 2 has to be cooled downstream or upstream of the processing 140 anyway. In such a case, the energy requirement for this cooling can be reduced.
  • the processing of the first and second material streams 1, 2 can also be essentially independent of one another, so that only a heat integration of two processes carried out in spatial proximity to one another takes place in the air cooler.
  • waste heat from the processing 140 can be used for the seasonal heating of the tempering air that cools another process.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Luftkühlers (110), der zur Temperierung eines ersten Stoffstroms (1) unter Verwendung von Umgebungsluft eingerichtet ist, die als Temperierluft durch den Luftkühler geführt wird, vorgeschlagen, wobei ein zweiter Stoffstrom oder ein Teil hiervon (2) zur Erwärmung der zur Kühlung des ersten Stoffstroms (1) verwendeten Umgebungsluft verwendet wird. Der zweite Stoffstrom oder ein Teil hiervon (2) wird zur Erwärmung der zur Kühlung des ersten Stoffstroms (1) verwendeten Umgebungsluft verwendet und enthält, bezogen auf das Volumen, weniger als 10%, 5%, 2%, 1%, 0,1% oder 0,01% an Komponenten mit einer Gefriertemperatur und/oder Glasübergangstemperatur und/oder Kondensationstemperatur und/oder Sublimationstemperatur, die oberhalb eines minimalen Temperaturniveaus der zur Kühlung des ersten Stoffstroms (1) verwendeten Umgebungsluft liegt, jeweils bezogen auf einen Druck des zweiten Stoffstroms (2) während seiner Verwendung zur Erwärmung der Temperierluft. Ferner wird eine Anlage (200, 300), die zur Durchführung eines solchen Verfahrens eingerichtet ist, vorgeschlagen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Luftkühlers sowie eine entsprechende Anlage mit einem Luftkühler.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Luftkühler, die zur Kühlung von Prozessmedien wie Einsatzströmen für chemische Umsetzungen, Trennungen, Prozessströmen nach einer Verdichtung und dergleichen verwendet werden, nutzen in der Regel Luft, die aus der natürlichen Atmosphäre, die den Luftkühler umgibt, entnommen wird. Je nach aktueller Außentemperatur bietet die Luft eine unterschiedlich starke Kühlleistung, so dass, insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen, gegebenenfalls die durch die Außenluft bereitgestellte Kühlleistung auch höher liegen kann als eine erforderliche Kühlleistung. In diesem Fall würde das Prozessmedium ohne weitere Maßnahmen ggf. zu stark abgekühlt, so dass beispielsweise auch Komponenten hiervon kondensieren und gegebenenfalls ausfrieren und entsprechende Passagen verlegen könnten oder das Prozessfluid zu kalt einem nachgeschalteten Anlagenteil, wie beispielsweise einem Kompressor, zur Verfügung gestellt wird.
  • Zur Begrenzung der Kühlleistung kann es daher sinnvoll sein, die Luft, die dem Wärmeübertragerbündel zugeführt wird, in einem Luftkühler in entsprechenden Betriebszeiträumen, beispielsweise im Winter und/oder in der Nacht, zu erwärmen (im Englischen auch als Winterization bezeichnet). Dazu wird in herkömmlichen Verfahren Dampf und/oder heißes Öl verwendet. Hierbei strömt die kalte Umgebungsluft über Heizbündel. Dabei wird die Luft auf die gewünschte Prozesstemperatur erwärmt, bevor diese zu dem Prozessmediumbündel (Wärmeübertragerbündel) geleitet wird, um das Prozessmedium auf die gewünschte Temperatur zu kühlen. Gegebenenfalls ist in entsprechenden Zeiträumen auch gar keine Kühlung des Prozessmediums, sondern eine Beheizung erforderlich. Ein Luftkühler wird jedoch aufgrund seiner üblichen Funktion als Kühler bezeichnet, auch wenn er in bestimmten Zeiträumen das Prozessmedium nicht kühlt, sondern heizt. Nachfolgend wird in diesem Zusammenhang auch der allgemeinere Begriff der "Temperierung" verwendet. Typischerweise umfasst ein Luftkühler der hier einschlägigen Art ein Gebläse zum Transport der verwendeten Luft, Kühlstrukturen bzw. Temperierstrukturen zur Führung des zu temperierenden Prozessmediums, insbesondere mit oberflächenvergrößernden Elementen, sowie entsprechende Heizstrukturen zur Führung des Mediums, das zum Erwärmen der Luft in entsprechenden Zeiträumen verwendet wird, wobei die Heizstrukturen in einer Strömungsrichtung der Luft stromauf der Kühlstrukturen bzw. Temperierstrukturen angeordnet sind. Ferner kann ein solcher Luftkühler in einem Luftpfad angeordnete Steuerklappen aufweisen, die die Strömungsrichtung und/oder - geschwindigkeit der Luft beeinflussen können und/oder einen Beitrag zur thermischen Isolierung des Luftkühlers leisten können.
  • Es besteht der Bedarf nach Verbesserungen im Betrieb von entsprechenden Luftkühlern, insbesondere bei Vorliegen kalter Außentemperaturen.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schlägt vor diesem Hintergrund Verfahren und Anlagen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen vor. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der abhängigen Patentansprüche.
  • Die Erfindung bedient sich der Maßnahme, insbesondere warme Stoffströme zur Anwärmung der in einem Luftkühler eingesetzten Luft zu verwenden, die ohnehin in einer Anlage verfügbar sind, in die ein durch den Luftkühler geführter Stoffstrom geführt wird. Dadurch kann auf gesonderte Heizkreisläufe verzichtet werden, die, abhängig vom verwendeten Heizmedium, in der Regel zusätzlich Maßnahmen zum Bauteilschutz, beispielsweise ein Wärmetracking (z.B. eine Begleitheizung, ggf. mit entsprechender Überwachung, bspw. mittels Thermosensorik), erfordern. Ein solches Wärmetracking ist insbesondere dann erforderlich, wenn als Heizmedium Dampf oder Öl eingesetzt wird, da diese Medien bei Unterschreitung einer Mindesttemperatur Schäden an den durchströmten Anlagenteilen verursachen können, beispielsweise aufgrund von Kondensation oder Ausfrieren von Bestandteilen des Heizmediums innerhalb der Heizstrukturen des Luftkühlers. Ein Wärmetracking kann jedoch nur außerhalb der Heizstrukturen eingesetzt werden, so dass eine Fehlfunktion innerhalb des das Heizmedium bereitstellenden Systems ggf. trotz Wärmetracking zu Schäden an den Heizstrukturen führen kann, wenn dies zu spät erkannt wird.
  • Die Begriffe "Heizstrukturen" und "Kühlstrukturen" bzw. "Temperierstrukturen" sollen vorliegend insbesondere innerhalb eines Gehäuses bzw. Rahmens eines Luftkühlers vorliegende und mit Luft um- oder durchströmte Strukturen bezeichnen, die zur Führung von zu kühlenden oder von heizenden Medien in einem oder in mehreren Fluidkanälen eingerichtet sind. Heiz- und Kühlstrukturen bzw. Temperierstrukturen können insbesondere ein metallisches Material mit guter Wärmeleitfähigkeit aufweisen und ein- oder mehrstückig ausgebildet sein, wobei ein entsprechendes Material beispielsweise zur Bildung von Wärmeaustauschrippen, -fins, -platten oder -kämmen und dergleichen bereitgestellt sein kann. Generell können in Heiz- und Kühlstrukturen bzw. Temperierstrukturen das oder die zu kühlenden oder das oder die heizenden Medien auch in gewendelten, gewickelten, mäandrierenden oder anderweitig gekrümmten Kanälen geführt sein, oder es können Strukturen bereitgestellt sein, die jenen bekannter Wärmetauscher entsprechen.
  • Im Einzelnen schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Luftkühlers vor, wobei der Luftkühler zur Temperierung eines ersten Stoffstroms unter Verwendung von Umgebungsluft eingerichtet ist, die durch den Luftkühler geführt wird. Der zweite Stoffstrom oder ein Teil hiervon wird in einem Betriebszeitraum zur Erwärmung der zur Temperierung des ersten Stoffstroms verwendeten Umgebungsluft, die hier auch als Temperierluft bezeichnet wird, verwendet. Die vorliegende Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die Kühlung des ersten Stoffstroms, sondern kann in bestimmten Fällen auch zur Erwärmung bzw. Aufrechterhaltung einer Mindesttemperatur des ersten Stoffstroms verwendet werden, wobei der im Rahmen der Erfindung betroffene Betriebszeitraum beispielsweise ein Zeitraum geringer Temperatur, beispielsweise in einer (Winter-) Nacht, oder ein Zeitraum, in dem allgemein eine festgestellte, gemessene oder prognostizierte Umgebungstemperatur unterschritten wird, sein kann.
  • Erfindungsgemäß enthält der zweite Stoffstrom, insbesondere bezogen auf das Volumen, weniger als 10%, 5%, 2%, 1%, 0,1% oder 0,01 % an Komponenten mit einer Gefriertemperatur und/oder Glasübergangstemperatur und/oder Kondensationstemperatur und/oder Sublimationstemperatur, die oberhalb eines minimalen Temperaturniveaus der zur Kühlung des ersten Stoffstroms verwendeten Umgebungsluft liegt, jeweils bezogen auf einen Druck des zweiten Stoffstroms während seiner Verwendung zur Erwärmung der Temperierluft. Damit kann in entsprechenden Ausgestaltungen sicher verhindert werden, dass es innerhalb von Heizstrukturen, durch die der zweite Stoffstrom zur Erwärmung der Temperierluft geleitet wird, zu Kondensation und/oder Ausfrieren von Bestandteilen des zweiten Stoffstroms kommt. Auf ein Wärmetracking bzw. andere, typischerweise relativ komplexe Maßnahmen zur Verhinderung bzw. Überwachung von Kondensationen oder Ausfrieren kann dann verzichtet werden, was Vorteile im Hinblick auf Betriebssicherheit und -kosten mit sich bringt. Das minimale Temperaturniveau kann insbesondere eine gemäß den klimatischen Gegebenheiten am Standort der jeweiligen Anlage zu erwartende minimale Temperatur, beispielsweise eine 10-, 30- oder 100-Jahrestiefsttemperatur einer kalten Winternacht, sein. Dabei können gegebenenfalls Sicherheitszuschläge von einigen Grad, beispielsweise 1, 2, 3, 5, 10, 15 oder 20°C, berücksichtigt werden so dass das minimale Temperaturniveau unterhalb der zu erwartenden minimalen Temperatur der Umgebungsluft liegen kann.
  • In einigen Ausgestaltungen der Erfindung wird der erste Stoffstrom oder ein Teil hiervon stromab der Temperierung zur Bearbeitung und/oder Erzeugung eines zweiten Stoffstroms verwendet. Ebenfalls kann es sich bei dem zweiten Stoffstrom um einen Stoffstrom eines separaten Kreislaufs, beispielsweise Kältekreislaufs, handeln. In letzterem Fall kann die erwähnte Bearbeitung des zweiten Stoffstroms im Wesentlichen aus einer Erwärmung und/oder Abkühlung und/oder Verdichtung und/oder Expansion des zweiten Stoffstroms bestehen bzw. diese umfassen. Der zweite Stoffstrom kann dabei insbesondere in einer mit dem ersten Stoffstrom, bspw. einem Einsatzstrom, versorgten Anlage erzeugt bzw. bearbeitet werden. Es kann sich beispielsweise um einen Teil oder eine Fraktion des ersten Stoffstroms oder wiederum eines Teils hiervon handeln, beispielsweise eine Fraktion bestimmter Komponenten des ersten Stoffstroms, die in einer Trenneinrichtung erzeugt wird. Es kann sich aber auch um einen Teil oder eine Fraktion eines Stoffstroms handeln, der nach Vereinigen des ersten Stoffstroms mit einem weiteren Stoffstrom gebildet wird, beispielsweise durch zumindest teilweises chemisches, thermisches, katalytisches oder anderweitiges Umsetzen. Auch Teile oder weitere Fraktionen entsprechender Stoffströme können verwendet werden. Ausgestaltungen der Erfindung erstrecken sich aber auch auf zweite Stoffströme, die mit dem ersten Stoffstrom oder Teilen hiervon oder unter beliebiger Verwendung hiervon temperiert werden. Der zweite Stoffstrom kann jedoch auch im Wesentlichen unabhängig von dem ersten Stoffstrom verwendet werden, so dass der Luftkühler der einzige stoffliche bzw. energetische Berührungspunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Stoffstrom innerhalb einer entsprechenden Anlage sein kann. Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung haben dabei insbesondere den Vorteil, dass entsprechende zweite Stoffströme in einer einschlägigen Anlage bereits unter wohldefinierten Bedingungen wie Temperatur und Zusammensetzung sowie in bekannten, einstellbaren oder regelbaren Mengenströmen vorliegen und daher auf gesonderte Maßnahmen wie ein Wärmetracking verzichtet werden kann.
  • Insbesondere kann der zweite Stoffstrom eines oder mehrere aus der Gruppe aus Erdgas, Stickstoff, Luft, Sauerstoff, Helium, Wasserstoff, Argon, Ethan, Ethanderivaten, Propan, Propanderivaten und Kohlenstoffdioxid enthalten. Dies sind häufig in gekühlten Anlagen verarbeitete Stoffe und daher besonders anwendungsrelevant. Unter "Derivaten" werden hierbei einfach oder mehrfach substituierte (funktionalisierte) Alkane mit dem Ursprungsalkan entsprechender Kohlenstoff-Kettenlänge verstanden.
  • Der zweite Stoffstrom oder ein zur Erwärmung der Temperierluft verwendeter Teil hiervon kann stromauf des Luftkühlers angewärmt oder gekühlt werden, um erforderlichenfalls mehr oder weniger Wärme bereitzustellen. Dies kann beispielsweise unter Verwendung von Gegenstromwärmetauschern, Abwärmetauschern und dergleichen erfolgen, aber auch mit elektrischen oder befeuerten Heizern. In solchen Fällen kann das Verfahren weitestgehend unabhängig von einer Ausgangstemperatur des zweiten Stoffstroms angewandt werden, oder es kann ein gewünschtes Temperaturdelta appliziert werden.
  • Die Bearbeitung bzw. Erzeugung des zweiten Stoffstroms kann, wie bereits zuvor angesprochen, insbesondere eine Verflüssigung mit einem Verdichterkreislauf und/oder eine Stofftrennung und/oder eine Stoffbehandlung und/oder eine Temperierung und/oder eine chemische Umsetzung umfassen. Bei derartigen Verfahren werden häufig Luftkühler, insbesondere zum Abführen von Wärme aus einem Kühl- bzw. Kältemittelkreislauf, eingesetzt.
  • In einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung wird der zweite Stoffstrom oder der zum Erwärmen der Temperierluft verwendete Teil hiervon stromab des Luftkühlers wieder in einen Prozess bzw. eine Anlage, in dem bzw. der der erste Stoffstrom nach seiner Temperierung verwendet wird, zurückgeführt, so dass eine besonders hohe Stoffeffizienz erreicht werden kann.
  • In einigen Ausgestaltungen kann der zweite Stoffstrom oder ein entsprechender Teil nach seiner Verwendung zur Erwärmung der Temperierluft erneut zur Erwärmung der Temperierluft verwendet werden. Damit kann ein offener oder zumindest teilweise geschlossener Kreislauf für die Anwärmung der Temperierluft realisiert werden, ggf. mit Zwischenverdichtung und/oder, wie bereits erwähnt, Zwischenerwärmung des zweiten Stoffstroms oder eines entsprechenden Teils hiervon.
  • Vorteilhafterweise kann ein Massenstrom des zweiten Stoffstroms oder eines zur Erwärmung der Temperierluft verwendeten Teils hiervon in Abhängigkeit von einer Temperatur der Umgebungsluft eingestellt werden. Auf diese Weise kann auch ein entsprechender Betriebszeitraum definiert werden. So kann bedarfsgerecht die Kühlleistung des Luftkühlers eingestellt werden, so dass sich eine im Wesentlichen konstante Ausgangstemperatur für den ersten Stoffstrom einstellen lässt. Dies erleichtert eine Regelung des mittels des Luftkühlers gekühlten Prozesses.
  • Eine erfindungsgemäße Anlage weist einen Luftkühler auf, der zur Temperierung eines ersten Stoffstroms unter Verwendung von Umgebungsluft eingerichtet ist, die durch den Luftkühler geführt wird, wobei die Anlage dafür eingerichtet ist, einen zweiten Stoffstrom oder einen Teil hiervon zur Erwärmung der zur Kühlung des ersten Stoffstroms verwendeten Umgebungsluft (Temperierluft) zu verwenden. Die Anlage umfasst dabei Mittel, die dazu eingerichtet sind, den zweiten Stoffstrom so bereitzustellen, dass der zweite Stoffstrom, bezogen auf das Volumen, weniger als 10%, 5%, 2%, 1%, 0,1% oder 0,01% an Komponenten mit einer Gefriertemperatur und/oder Glasübergangstemperatur und/oder Kondensationstemperatur und/oder Sublimationstemperatur, die oberhalb eines minimalen Temperaturniveaus der zur Kühlung des ersten Stoffstroms verwendeten Umgebungsluft liegt, jeweils bezogen auf einen Druck des zweiten Stoffstroms während seiner Verwendung zur Erwärmung der Temperierluft, enthält.
  • Eine entsprechende Anlage ist in Ausgestaltungen insbesondere zur Durchführung eines wie soeben beschriebenen Verfahrens eingerichtet und profitiert daher von dessen Vorteilen sinngemäß entsprechend. Auf die obigen Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren und seinen Ausgestaltungen wird daher verwiesen.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen:
    • Figur 1 eine nicht erfindungsgemäße Anlage mit Luftkühler, bei der ein gesondertes Hilfssystem zur Anwärmung von Temperierluft vorgesehen ist,
    • Figur 2 eine erste Ausgestaltung der Erfindung in schematischer Darstellung, und
    • Figur 3 eine zweite Ausgestaltung der Erfindung in schematischer Darstellung
    Detaillierte Beschreibung der Figuren
  • Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen werden lediglich zu dem Zweck beschrieben, den Leser beim Verständnis der beanspruchten und zuvor erläuterten Merkmale zu unterstützen. Sie stellen lediglich repräsentative Beispiele dar und sollen hinsichtlich der Merkmale der Erfindung nicht abschließend und/oder beschränkend betrachtet werden. Es versteht sich, dass die zuvor und nachfolgend beschriebenen Vorteile, Ausführungsformen, Beispiele, Funktionen, Merkmale, Strukturen und/oder anderen Aspekte nicht als Beschränkungen des Umfangs der Erfindung, wie er in den Ansprüchen definiert ist, oder als Beschränkungen von Äquivalenten zu den Ansprüchen zu betrachten sind, und dass andere Ausführungsformen verwendet und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen.
  • Unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung können weitere zweckmäßige Kombinationen der beschriebenen Elemente, Komponenten, Merkmale, Teile, Schritte, Mittel usw. umfassen, aufweisen, aus ihnen bestehen oder im Wesentlichen aus ihnen bestehen, auch wenn solche Kombinationen hier nicht spezifisch beschrieben sind. Darüber hinaus kann die Offenbarung andere Erfindungen umfassen, die gegenwärtig nicht beansprucht sind, die aber in Zukunft beansprucht werden können, insbesondere wenn sie vom Umfang der unabhängigen Ansprüche umfasst sind.
  • Erläuterungen, die sich auf Vorrichtungen, Apparate, Anordnungen, Systeme usw. gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen, können auch für Verfahren, Prozesse, Methoden usw. gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gelten und umgekehrt. Gleiche, gleich wirkende, in ihrer Funktion einander entsprechende, baulich identisch oder vergleichbar aufgebaute Elemente, Verfahrensschritte usw. können mit identischen Bezugszeichen angegeben sein.
  • In Figur 1 ist zur Veranschaulichung des technischen Hintergrunds eine nicht erfindungsgemäße Anlage mit Luftkühler gezeigt und insgesamt mit 100 bezeichnet.
  • Die Anlage 100 umfasst einen Luftkühler 110, in dem ein zu temperierender erster Stoffstrom 1, im hier gezeigten Beispiel nach einer erfolgten ersten Bearbeitung 130, durch eine Temperierstruktur 118 geführt wird. Mittels eines Gebläses 114 wird Umgebungsluft als Temperierluft über Steuerklappen 112 angesaugt, und an der Temperierstruktur 118 vorbeistreichend über weitere Steuerklappen 112 wieder aus dem Luftkühler 110 ausgestoßen. Im Vorbeistreichen an der Temperierstruktur 118 nimmt die Temperierluft in einem Kühlbetrieb Wärme aus dem ersten Stoffstrom 1 auf und führt sie aus dem Luftkühler 110 in die Umgebung ab. Der auf diese Weise abgekühlte erste Stoffstrom 1 kann anschließend einer weiteren Bearbeitung 140 zugeführt werden, in der beispielsweise ein zweiter Stoffstrom 2 erzeugt werden kann. Wie erwähnt, kann aber ggf. auch eine Beheizung des ersten Stoffstroms 1 erfolgen.
  • Um nun eine gewünschte Temperatur einzustellen, bzw. eine Minimaltemperatur der Temperierstruktur 118 nicht zu unterschreiten, kann, beispielsweise saisonal, die Temperierluft mittels einer Heizstruktur 116 erwärmt werden. Dazu wird ein Heizmedium 3, das in einem gesonderten Heizsystem 120 erzeugt wird, durch die Heizstruktur 116 geführt, die in Strömungsrichtung der Temperierluft stromauf der Temperierstruktur 118 in dem Luftkühler 110 angeordnet ist. Insbesondere kann die Heizwendel (Heizstruktur) 116 bzw. das Heizsystem 120 in den Wintermonaten an dem jeweiligen Standort der Anlage 100 betrieben werden, um ein Kondensieren und gegebenenfalls Ausfrieren des ersten Stoffstroms 1 bzw. einer oder mehrerer Komponenten daraus oder eine zu niedrige Temperatur in der zweiten Bearbeitung 140 zu vermeiden.
  • Als das Heizmedium 3 werden typischerweise Dampf oder ein Thermoöl verwendet, die in dem Heizsystem 120 zyklisch geführt, temperiert und ggf. anderweitig behandelt werden. Beispielsweise kann bei Dampf als das Heizmedium 3 in dem Heizsystem eine Vorrichtung zur Kondensatabscheidung und/oder -wiederverdampfung vorgesehen sein. Wie eingangs bereits erwähnt, kann das Heizsystem 120 in der Regel eine oder mehrere Vorrichtungen zum Wärmetracking umfassen, um Schäden an der Heizwendel 116, beispielsweise durch ausfrierendes Heizmedium 3, zu vermeiden und ein Funktionieren der Temperierlufterwärmung sicherzustellen.
  • In Figur 2 ist demgegenüber eine erste Ausgestaltung der Erfindung anhand einer beispielhaften Anlage schematisch dargestellt und insgesamt mit 200 bezeichnet. Grundsätzlich funktioniert die Anlage 200 analog zu der Anlage 100, sie zeichnet sich jedoch dadurch gegenüber der herkömmlichen Anlage 100 aus, dass sie kein gesondertes Heizsystem benötigt, sondern zur Erwärmung der Temperierluft den zweiten Stoffstrom 2, beispielsweise einen Produktstrom der zweiten Bearbeitung 140, oder einen Teil hiervon, verwendet. Damit entfallen die Investitions- und Betriebskosten des Heizsystems. Zudem kann, abhängig von der Zusammensetzung des zweiten Stoffstroms 2, die Betriebssicherheit der Anlage 200 verbessert werden, insbesondere wenn der zweite Stoffstrom 2 keine bzw. nur einen geringen Anteil an kondensierbaren Komponenten enthält. Insbesondere kann auf ein Wärmetracking verzichtet werden.
  • In einem konkreten Beispiel kann die Anlage 200 zur chemischen Umsetzung als zweiter Bearbeitung 140 des Einsatzstroms 1 eingerichtet sein. Typischerweise müssen Produktströme oder Zwischenprodukte von chemischen Umsetzungen ohnehin gekühlt werden, so dass die Verwendung eines Produktstroms als dem zweiten Stoffstrom 2 zusätzliche Vorteile im Hinblick auf die erforderliche Kühlleistung bringen kann. Der erste Stoffstrom 1 kann dabei beispielsweise ein Einsatzstrom der chemischen Umsetzung 140 sein, oder auch ein Kältemittelstrom, der zur Temperierung in einem Prozessschritt der zweiten Bearbeitung 140 verwendet und danach erneut gekühlt wird.
  • In Figur 3 ist eine zweite Ausgestaltung der Erfindung anhand einer beispielhaften Anlage schematisch dargestellt und insgesamt mit 300 bezeichnet. Die Anlage 300 unterscheidet sich von der in Figur 2 dargestellten Anlage 200 insbesondere dadurch, dass anstelle eines in der zweiten Bearbeitung 140 gebildeten Stoffstroms, z.B. einem Produkt der zweiten Bearbeitung 140, ein der zweiten Bearbeitung 140 zugeführter Einsatzstrom als der zweite Stoffstrom 2 verwendet wird. In dem gezeigten Beispiel ist ein Speiseverdichter 310 vorgesehen, der den Einsatzstrom 2 auf ein für die Bearbeitung erforderliches Druckniveau verdichtet. Ferner ist hier eine Heizvorrichtung 320 gezeigt, die, sofern erforderlich, den Teil des Einsatzstroms 2, der zur Erwärmung der Temperierluft verwendet werden soll, auf ein gewünschtes Temperaturniveau weiter aufheizt. Sowohl der Verdichter 310 als auch die Heizvorrichtung 320 sind optional und können in entsprechender Weise auch in anderen Ausgestaltungen der Erfindung, beispielsweise in der Anlage 200, die in Figur 2 gezeigt ist (dort ggf. auch z.B. als Produktverdichter), verwendet werden.
  • Nach der Verwendung des zweiten Stoffstroms 2 zum Aufheizen der Temperierluft kann dieser wieder zurück zu dem übrigen Einsatzstrom geführt werden. Dies kann, abhängig vom jeweiligen Druckniveau, stromauf des Verdichters 310 oder stromab davon erfolgen, je nach den Erfordernissen der Bearbeitung 140. Gegebenenfalls ist eine Verdichtung des Teils des zweiten Stoffstroms 2, der für die Erwärmung der Temperierluft verwendet wurde, stromauf der Zusammenführung erforderlich. Auch eine separate Einspeisung dieses Teils des zweiten Stoffstroms 2 in die Bearbeitung 140 kann vorteilhaft sein, da so ggf. auf eine Nachverdichtung verzichtet werden kann.
  • Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf Einsatz- oder Produktströme zur Verwendung als der zweite Stoffstrom beschränkt ist. Vielmehr kann jeder andere geeignete Stoffstrom, der in der Bearbeitung 130, 140 verwendet wird, als der zweite Stoffstrom 2 genutzt werden.
  • Der in dem Luftkühler 110 gekühlte erste Stoffstrom kann beispielsweise in der Bearbeitung 140 als Einsatzstrom, als Produktstrom oder auch als Betriebsmittelstrom, beispielsweise als Kühlmittel, dienen bzw. anfallen.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn das als der zweite Stoffstrom 2 verwendete Medium stromab oder stromauf der Bearbeitung 140 ohnehin gekühlt werden muss. In einem solchen Fall kann der Energiebedarf für diese Kühlung gesenkt werden.
  • In einigen Ausgestaltungen können die Bearbeitung des ersten und des zweiten Stoffstroms 1, 2 auch im Wesentlichen unabhängig voneinander sein, so dass in dem Luftkühler lediglich eine Wärmeintegration von zwei in räumlicher Nähe zueinander durchgeführten Prozessen erfolgt. Beispielsweise kann in diesem Zusammenhang Abwärme der Bearbeitung 140 für die saisonale Anwärmung der Temperierluft, die einen anderen Prozess kühlt, verwendet werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Luftkühlers (110), der zur Temperierung eines ersten Stoffstroms (1) unter Verwendung von Umgebungsluft eingerichtet ist, die als Temperierluft durch den Luftkühler geführt wird, wobei ein zweiter Stoffstrom oder ein Teil hiervon (2) zur Erwärmung der zur Kühlung des ersten Stoffstroms (1) verwendeten Umgebungsluft verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stoffstrom (2), bezogen auf das Volumen, weniger als 10%, 5%, 2%, 1%, 0,1% oder 0,01% an Komponenten mit einer Gefriertemperatur und/oder Glasübergangstemperatur und/oder Kondensationstemperatur und/oder Sublimationstemperatur, die oberhalb eines minimalen Temperaturniveaus der zur Kühlung des ersten Stoffstroms (1) verwendeten Umgebungsluft liegt, jeweils bezogen auf einen Druck des zweiten Stoffstroms (2) während seiner Verwendung zur Erwärmung der Temperierluft, enthält.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Stoffstrom (1) stromab der Kühlung zur Bearbeitung und/oder Erzeugung (140) eines zweiten Stoffstroms (2) verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Stoffstrom (2) eine oder mehrere Komponenten enthält, die aus der Gruppe von Erdgas, Stickstoff, Luft, Sauerstoff, Helium, Wasserstoff, Argon, Ethan, Ethanderivaten, Propan, Propanderivaten und Kohlenstoffdioxid ausgewählt ist oder sind.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der zweite Stoffstrom (2) oder der zur Erwärmung der Temperierluft verwendete Teil hiervon stromauf des Luftkühlers (110) angewärmt (320) wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bearbeitung bzw. Erzeugung (140) des zweiten Stoffstroms (2) eine Verflüssigung und/oder eine Stofftrennung und/oder eine Stoffbehandlung und/oder eine Temperierung und/oder eine chemische Umsetzung umfasst.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der zweite Stoffstrom (2) oder dessen zur Erwärmung der Temperierluft verwendeter Teil stromab des Luftkühlers (110) in einen Prozess zur Erzeugung und/oder Bearbeitung des zweiten Stoffstroms (2) zurückgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der zweite Stoffstrom (2) oder dessen zur Erwärmung der Temperierluft verwendeter Teil nach seiner Verwendung zur Erwärmung der Temperierluft erneut zur Erwärmung der Temperierluft verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Massenstrom des zweiten Stoffstroms (2) oder dessen zur Erwärmung der Temperierluft verwendeten Teil in Abhängigkeit von einer festgestellten und/oder prognostizierten Temperatur der Umgebungsluft eingestellt wird.
  9. Anlage (200, 300) mit einem Luftkühler (110), der zur Temperierung eines ersten Stoffstroms (1) unter Verwendung von Umgebungsluft eingerichtet ist, die als Temperierluft durch den Luftkühler geführt wird, wobei die Anlage (200, 300) dafür eingerichtet ist, einen zweiten Stoffstrom oder einen Teil hiervon (2) zur Erwärmung der zur Kühlung des ersten Stoffstroms (1) verwendeten Umgebungsluft zu verwenden, gekennzeichnet durch Mittel, die dafür eingerichtet sind, den zweiten Stoffstrom (2) so bereitzustellen, dass der zweite Stoffstrom (2), bezogen auf das Volumen, weniger als 10%, 5%, 2%, 1%, 0,1% oder 0,01% an Komponenten mit einer Gefriertemperatur und/oder Glasübergangstemperatur und/oder Kondensationstemperatur und/oder Sublimationstemperatur, die oberhalb eines minimalen Temperaturniveaus der zur Kühlung des ersten Stoffstroms (1) verwendeten Umgebungsluft liegt, jeweils bezogen auf einen Druck des zweiten Stoffstroms (2) während seiner Verwendung zur Erwärmung der Temperierluft, enthält.
  10. Anlage (200, 300) nach Anspruch 9, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist.
EP22020625.4A 2022-12-22 2022-12-22 Verfahren zum betreiben eines luftgekühlten kühlers Withdrawn EP4390261A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22020625.4A EP4390261A1 (de) 2022-12-22 2022-12-22 Verfahren zum betreiben eines luftgekühlten kühlers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22020625.4A EP4390261A1 (de) 2022-12-22 2022-12-22 Verfahren zum betreiben eines luftgekühlten kühlers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4390261A1 true EP4390261A1 (de) 2024-06-26

Family

ID=84569421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22020625.4A Withdrawn EP4390261A1 (de) 2022-12-22 2022-12-22 Verfahren zum betreiben eines luftgekühlten kühlers

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP4390261A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2544470A1 (fr) * 1982-12-10 1984-10-19 Hiross Int Co Unite de refroidissement pour fluides dans une installation de conditionnement d'air
WO2020113890A1 (zh) * 2018-12-03 2020-06-11 深圳市艾特网能技术有限公司 机房空调热回收系统及其控制方法
CN115218352A (zh) * 2022-07-20 2022-10-21 南京天加环境科技有限公司 一种改善多联式空调制热性能的系统及其控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2544470A1 (fr) * 1982-12-10 1984-10-19 Hiross Int Co Unite de refroidissement pour fluides dans une installation de conditionnement d'air
WO2020113890A1 (zh) * 2018-12-03 2020-06-11 深圳市艾特网能技术有限公司 机房空调热回收系统及其控制方法
CN115218352A (zh) * 2022-07-20 2022-10-21 南京天加环境科技有限公司 一种改善多联式空调制热性能的系统及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3240945B1 (de) Druckluftspeicherkraftwerk sowie verfahren zum betreiben eines druckluftspeicherkraftwerks
EP2785985B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur nutzung der abwärme einer brennkraftmaschine, insbesondere zur nutzung der abwärme eines fahrzeugmotors
DE102011108970A1 (de) Niedertemperaturkraftwerk, sowie Verfahrenzum Betrieb desselben
WO2010051900A1 (de) Prozessgaserzeugung mittels wärmerückgewinnung aus niedertemperaturabwärme
EP2308667A2 (de) Blasmaschine mit energieeffizienter Kühlung
AT526369B1 (de) Brennstoffzellensystem zur Erzeugung elektrischer Energie
EP3139108B1 (de) Speichervorrichtung und verfahren zum vorübergehenden speichern von elektrischer energie in wärmeenergie
EP4390261A1 (de) Verfahren zum betreiben eines luftgekühlten kühlers
EP1010954A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abkühlen eines Gasstromes
EP2084722B1 (de) Verfahren zum abkühlen supraleitender magnete
AT512537B1 (de) Elektrolyseur
EP2625476B1 (de) Verfahren zur wärmeintegration mittels einer kälteanlage
EP2432601A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur rückgewinnung von energie aus einem warmbandbund
AT524819B1 (de) Wärmekopplungsvorrichtung für ein Brennstoffzellensystem
DE102019211888A1 (de) Vorrichtung zum Wärmetausch
DE102023109094A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verflüssigen von Gasen
EP3823926B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von ammoniak oder wasserstoff und verwendung der vorrichtung
EP3293475A1 (de) Verfahren und methode zur speicherung und rückgewinnung von energie
AT522388B1 (de) Brennstoffzellensystem mit Absorptionskältemaschine
WO2026061760A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum anwärmen von tiefkaltem wasserstoff
EP2901071B1 (de) Verfahren und anlage zum aufheizen von erdgas
EP4560223A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur energierückgewinnung in einer stranggussanlage
DE102007004192A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Temperieren eines Mediums
EP3710134B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur reinigung oder zerlegung und kühlung eines gasgemischs
DE3403647A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kuehlen eines gasstromes vor und/oder bei seiner verdichtung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20250103