SE518085C2 - Device and method for transferring heat and use thereof - Google Patents

Device and method for transferring heat and use thereof

Info

Publication number
SE518085C2
SE518085C2 SE0004378A SE0004378A SE518085C2 SE 518085 C2 SE518085 C2 SE 518085C2 SE 0004378 A SE0004378 A SE 0004378A SE 0004378 A SE0004378 A SE 0004378A SE 518085 C2 SE518085 C2 SE 518085C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
medium
flow
heat transfer
transfer means
heat
Prior art date
Application number
SE0004378A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0004378D0 (en
SE0004378L (en
Inventor
Roland Lundqvist
Original Assignee
Roland Lundqvist
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
Priority claimed from SE0001062A external-priority patent/SE0001062D0/en
Application filed by Roland Lundqvist filed Critical Roland Lundqvist
Priority to SE0004378A priority Critical patent/SE518085C2/en
Publication of SE0004378D0 publication Critical patent/SE0004378D0/en
Priority to AU2001244926A priority patent/AU2001244926A1/en
Priority to DE60113391T priority patent/DE60113391T2/en
Priority to PCT/SE2001/000624 priority patent/WO2001073365A1/en
Priority to AT01918055T priority patent/ATE304690T1/en
Priority to EP01918055A priority patent/EP1266182B1/en
Priority to ES01918055T priority patent/ES2248301T3/en
Publication of SE0004378L publication Critical patent/SE0004378L/en
Publication of SE518085C2 publication Critical patent/SE518085C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/003Feed-water heater systems

Abstract

A device and a method for transferring heat, the device comprising a first member (1) for transferring heat from a first medium (2) flowing in a first circuit (3), to a second medium (4) flowing in a second circuit (5). The device further comprises a second member (16) for transferring heat from a third medium (17) to said second medium (4) and a means (18) arranged to divide the flow of the second medium (4) into a first flow part (19) flowing through the first heat transferring member (1) in a first circuit part (20) and into a second flow part (21) flowing through the second heat transferring member (16) in a second circuit part (22) and adapt the size of said first flow part (19) to the size of the flow of the first medium (2) flowing through the first heat transferring member (1) so as to reduce the loss of energy at the first heat transferring member (1) and increase the temperature of the second medium (4).

Description

25 30 35 518 085 2 Samtidigt önskas i energibesparande syfte att matarvattnet vid tillförseln till ångpannan har en så hög temperatur som möjligt. At the same time, for energy-saving purposes, it is desired that the feed water at the supply to the steam boiler has as high a temperature as possible.

Ovannämnda krav är emellertid delvis motstridiga, eftersom den filtreringsutrustning som vanligtvis används för rening av matar- vattnet kräver attmatarvattnet har en förhållandevis låg tempe- ratur för att filtrering skall kunna genomföras på ett tillfredsstäl- lande sätt.However, the above requirements are partly contradictory, since the filtration equipment commonly used for purifying the feed water requires that the feed water has a relatively low temperature in order for filtration to be carried out in a satisfactory manner.

Enligt tidigare teknik löses detta genom att returkondensatet och färskvatten, och/eller annat lämpligt vatten, uppvisande lämpliga temperaturer blandas, t ex i en tank, för att utgöra matarvattnet på sådant sätt att matarvattnet erhåller en temperatur som är till- räckligt låg med avseende på ovannämnda filtreringsutrustning, oftast ett så kallat blandbäddsfilter, och därefter pumpas matar- vattnet vidare till en värmeväxlare, belägen före blandningsposi- tionen med avseende på returkondensatets strömningsriktning, vid vilken värmeväxlare matarvattnet värmes med hjälp av retur- kondensatet. Detta innebär att matarvattnet erhåller en högre temperatur innan det matas vidare till ångpannan och att retur- kondensatet erhåller en lägre temperatur innan det tillförs bland- ningstanken.According to the prior art, this is solved by mixing the return condensate and fresh water, and / or other suitable water, having suitable temperatures, for example in a tank, to constitute the feed water in such a way that the feed water obtains a temperature which is sufficiently low with respect to the above-mentioned filtration equipment, usually a so-called mixed bed filter, and then the feed water is pumped on to a heat exchanger, located before the mixing position with respect to the flow direction of the return condensate, at which heat exchanger the feed water is heated by means of the return condensate. This means that the feed water obtains a higher temperature before it is fed on to the steam boiler and that the return condensate obtains a lower temperature before it is fed to the mixing tank.

Anordningar och förfaranden enligt den tidigare tekniken har emellertid betydande nackdelar såtillvida att en betydande del av exergin, dvs energikvaliteten, hos returkondensatet förloras via en irreversibel process på grund av att returkondensatets flöde genom värmeväxlaren är väsentligt mindre än matarvattnets flöde, ofta endast är två tredjedelar av matarvattnets flöde ge- nom värmeväxlaren, vilket är mycket ogynnsamt ur exergibeva- j rande synpunkt. Annorlunda uttryckt innebär detta att en given värmemängd överföres från en mindre mängd returkondensat till en större mängd matarvatten, vilket leder till att matarvattnet inte erhåller en optimal temperaturhöjning även om värmeförlusten från värmeväxlaren till omgivningen är försumbar. Vidare skulle det vara önskvärt om andra energikällor, såsom i massa- och/ el- 10 15 20 25 30 35 518 085 3 ler pappersprocessen förekommande spillvärme, kunde utnyttjas för uppvärmning av matarvattnet.However, prior art devices and methods have significant disadvantages in that a significant portion of the exergy, i.e. energy quality, of the return condensate is lost via an irreversible process due to the fact that the return condensate flow through the heat exchanger is significantly less than the feed water flow, often only two thirds the flow of feed water through the heat exchanger, which is very unfavorable from an exergy-preserving point of view. In other words, this means that a given amount of heat is transferred from a smaller amount of return condensate to a larger amount of feed water, which leads to the feed water not obtaining an optimal temperature increase even if the heat loss from the heat exchanger to the environment is negligible. Furthermore, it would be desirable if other energy sources, such as waste heat present in the pulp and / or paper process in the paper process, could be used for heating the feed water.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett första syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en anordning av inledningsvis definierat slag, vilken långtgående reducerar ovan diskuterade problem hos tidigare kända sådana anordningar.SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to provide a device of initially defined kind, which far reduces the above-discussed problems of previously known such devices.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att anordningen innefattar ett andra organ för överföring av värme från ett tredje medium till nämnda andra medium och ett medel anordnat att dela upp det andra mediets flöde i ett första delflöde strömmande via det första värmeöverföringsorganet i en första delkrets och i ett andra delflöde strömmande via det andra värmeöverförings- organet i en andra delkrets och anpassa storleken på nämnda första delflöde till storlekenpå flödet hos det första mediet ström- mande via det första värmeöverföringsorganet för att minska exergiförlusten vid det första värmeöverföringsorganet och höja temperaturen hos det andra mediet.This object is achieved according to the invention in that the device comprises a second means for transferring heat from a third medium to said second medium and a means arranged to divide the flow of the second medium into a first sub-flow flowing via the first heat transfer means in a first sub-circuit and in a second subflow flowing through the second heat transfer means in a second sub-circuit and adjusting the magnitude of said first subflow to the magnitude of the flow of the first medium flowing through the first heat transfer means to reduce the exergy loss at the first heat transfer means and raise the temperature of the second medium .

Genom ett anordnande av ett sådant andra värmeöverföringsor- gan och ett sådant medel för uppdelning av det andra mediets flöde, kan en gynnsammare uppvärmning av det andra mediet åstadkommas. Det första värmeöverföringsorganet kan härvid ut- nyttjas med ett minimum av exergiförluster genom anpassning av storleken på det andra mediets flöde som passerar genom det första värmeöverföringsorganet, till det första mediets flöde som passerar genom det första värmeöverföringsorganet under det att en del av det andra mediet uppvärmes av en annan värmekälla, d v s av det tredje mediet härrörande från t ex en spillvärmekälla, så att hos det andra mediet erhålles efter uppvärmningsorganen en högre temperatur hos en eventuell blandning av det första och andra delflödet, än vad som skulle varit fallet om endast det för- sta värmeöverföringsorganet utnyttjades och hela det andra me- diets flöde skulle bringas att strömma via det första värmeöverfö- 10 15 20 25 30 35 518 085 4 ringsorganet. Detta kan i många fall uppnås fastän det tredje mediet vanligtvis har lägre temperatur än det första mediet.By arranging such a second heat transfer means and such a means for dividing the flow of the second medium, a more favorable heating of the second medium can be achieved. The first heat transfer means can be utilized with a minimum of exergy losses by adjusting the magnitude of the flow of the second medium passing through the first heat transfer means to the flow of the first medium passing through the first heat transfer means while a part of the second medium is heated. of another heat source, i.e. of the third medium originating from, for example, a waste heat source, so that in the second medium a higher temperature of a possible mixture of the first and second partial flow is obtained after the heating means, than would have been the case if only for the first heat transfer means was utilized and the entire flow of the second medium would be caused to flow via the first heat transfer means. This can be achieved in many cases, although the third medium usually has a lower temperature than the first medium.

Grundprincipen är härvid att lika stora massflöden på det första värmeöverföringsorganets primär- och sekundärsida minimerar exergiförlusten vid värmeöverföringen, under förutsättning att det första och andra mediet har väsentligen samma specifika värme- kapacitet.The basic principle here is that equal mass flows on the primary and secondary side of the first heat transfer means minimize the exergy loss during the heat transfer, provided that the first and second medium have substantially the same specific heat capacity.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen inkluderar anordningen ett medel som sammanbinder den första och andra kretsen anordnat efter det första värmeöverföringsorganet med avseende på det första mediets strömningsriktning, och före nämnda delningsmedel med avseende på det andra mediets strömningsriktning, för att sammanföra det första mediet med ett till sammanföringsmedlet strömmande fjärde medium, varvid det första och fjärde mediet är anordnade att gemensamt utgöra åt- minstone en delmängd av 'det andra mediet. Härigenom blir det möjligt att till det första mediet, t ex ett returkondensat, tillsätta ett fjärde medium, t ex färskvatten, så att erforderlig mängd av det andra mediet, t ex ett matarvatten, erhålles och samtidigt överföra värmeenergi till det andra mediet på ett mycket gynn- samt sätt.According to a preferred embodiment of the invention, the device comprises a means connecting the first and second circuits arranged after the first heat transfer means with respect to the flow direction of the first medium, and before said dividing means with respect to the flow direction of the second medium, for connecting the first medium with a the fourth medium flowing to the joining means, the first and fourth medium being arranged to jointly constitute at least a subset of the second medium. This makes it possible to add to the first medium, for example a return condensate, a fourth medium, for example fresh water, so that the required amount of the second medium, for example a feed water, is obtained and at the same time transfer heat energy to the second medium on a very favorable manner.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar anordningen ett tredje organ för överföring av värme från nämnda tredje medium till det fjärde mediet, anordnat före sam- manföringsmedlet med avseende på det fjärde mediets ström- ningsriktning. Det tredje värmeöverföringsorganet gör det möjligt att utnyttja det tredje mediet, t ex ett varmt spillvärmeflöde från ett blekeri, såsom ett EOP-filtrat, för att värma det fjärde mediet, t ex ett färskvatten, så att högsta tillåtna temperatur hos det andra mediet direkt efter sammanföringsmedlet kan uppnås även under förhållanden då det fjärde mediet innan uppvärmning har förhållandevis låg temperatur och/eller då det första mediet innan sammanförande med det fjärde mediet har en förhållandevis låg temperatur eller ett lågt flöde. 10 15 20 25 30 35 518 085 5 Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen är delningsmedlet anordnat att anpassa storleken på nämnda första delflöde så att detta flöde är väsentligen lika stort som flödet hos det första mediet. Denna utföringsform är särskilt lämplig i det fall det första och andra mediet har väsentligen samma specifika värmekapacitet eftersom lika stora flöden i kombination med samma specifika värmekapacitet hos de båda medierna leder till en optimal värmeöverföring, med avseende på minsta möjliga exergiförlust, från det första mediet till det andra mediet vid det första värmeöverföringsorganet.According to another preferred embodiment of the invention, the device comprises a third means for transferring heat from said third medium to the fourth medium, arranged before the conveying means with respect to the flow direction of the fourth medium. The third heat transfer means makes it possible to use the third medium, for example a hot waste heat flow from a bleaching plant, such as an EOP filtrate, to heat the fourth medium, for example a fresh water, so that the maximum permissible temperature of the second medium immediately after the joining means can also be achieved under conditions where the fourth medium before heating has a relatively low temperature and / or when the first medium before joining with the fourth medium has a relatively low temperature or a low flow. According to a further preferred embodiment of the invention, the dividing means is arranged to adjust the size of said first partial flow so that this flow is substantially equal to the flow of the first medium. This embodiment is particularly suitable if the first and second media have substantially the same specific heat capacity since equal flows in combination with the same specific heat capacity of the two media lead to an optimal heat transfer, with respect to the least possible exergy loss, from the first medium to the second medium at the first heat transfer means.

Ett andra syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfarande av inledningsvis definierat slag, vilket långtgående reducerar ovan diskuterade problem hos tidigare kända sådana förfaranden.A second object of the present invention is to provide a method of initially defined kind, which far reduces the above-discussed problems of previously known such methods.

Detta andra syfte uppnås *enligt uppfinningen genom att värme överförs från ett tredje medium till nämnda andra medium me- delst ett andra värmeöverföringsorgan genom att nämnda andra mediums flöde uppdelas i ett första delflöde som uppvärms av det första mediet vid det första värmeöverföringsorganet och i ett andra delflöde som uppvärms av det tredje mediet vid det andra värmeöverföringsorganet och att storleken på nämnda första del- flöde anpassas till storleken på flödet hos det första mediet strömmande via det första värmeöverföringsorganet så att exer- giförlusten vid det första värmeöverföringsorganet minskas och temperaturen hos det andra mediet höjs.This second object is achieved * according to the invention by heat transfer from a third medium to said second medium by means of a second heat transfer means by dividing the flow of said second medium into a first partial flow which is heated by the first medium at the first heat transfer means and in a second partial flow heated by the third medium at the second heat transfer means and that the magnitude of said first partial flow is adapted to the magnitude of the flow of the first medium flowing through the first heat transfer means so that the exergy loss at the first heat transfer means is reduced and the temperature of the second medium raised.

Ytterligare fördelar med samt fördelaktiga särdrag hos den upp- finningsenliga anordningen och det uppfinningsenliga förfarandet framgår av den efterföljande beskrivningen samt övriga osjälv- ständiga patentkrav.Additional advantages and advantageous features of the device according to the invention and the method according to the invention appear from the following description and other dependent claims.

Uppfinningen avser också användning av en uppfinningsenlig anordning och/eller ett uppfinningsenligt förfarande för uppvärm- ning av vatten avsett för ångproduktion. 10 15 20 25 30 35 518 085 6 KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Under hänvisning till bifogade ritningar följer nedan en närmare beskrivning av såsom exempel anförda utföranden av uppfin- ningen.The invention also relates to the use of a device according to the invention and / or a method according to the invention for heating water intended for steam production. 10 15 20 25 30 35 518 085 6 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Referring to the accompanying drawings, a more detailed description of exemplary embodiments of the invention follows.

På ritningarna är Figur1 en schematisk illustration av ett system för förvärm- ning av matarvatten i enlighet med teknikens stånd- punkt Figur 2 en schematisk illustration av ett alternativt system för förvärmning av matarvatten, Figur 3 en schematisk illustration av en uppfinningsenlig an- ordning, och Figur 4 en schematisk illustration av en variant av den uppfin- ningsenliga anordningen.In the drawings, Figure 1 is a schematic illustration of a system for preheating feed water in accordance with the prior art. Figure 2 is a schematic illustration of an alternative system for preheating feed water, Figure 3 is a schematic illustration of a device according to the invention, and Figure 4 is a schematic illustration of a variant of the device according to the invention.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRANDEN AV UPPFINNINGEN I figur 1 är ett system för förvärmning av matarvatten avsett för ångproduktion illustrerat. Systemet är utformat i enlighet med re- dan känd teknik tillämpad inom pappers- och massaindustrin. En värmeväxlare 1 är anordnad för att överföra värme från ett retur- kondensat 2 strömmande i en första krets 3, till ett matarvatten 4 strömmande i en andra krets 5. Returkondensatet 2 utgörs av från olika ångkrävande processteg återvunnen kondenserad ånga. I värmeväxlaren 1 överförs värme från returkondensatet 2, vilket vid en position 6 före värmeväxlaren 1 ofta har en tempe- 10 15 20 25 30 35 518 085 7 ratur i storleksordningen 100-130°C, till matarvattnet 4, vilket vid en position 7 före värmeväxlaren 1 ofta har en temperatur i stor- leksordningen 15-45°C. Detta innebär att returkondensatet 2, ge- nom avgivning av värme, bringas till en lägre temperatur, före- trädesvis i storleksordningen 25-50°C vid en position 8 efter värmeväxlaren 1 och matarvattnet 4 bringas till en högre tempe- ratur, företrädesvis i storleksordningen 60-80°C, vid en position 9 efter värmeväxlaren 1.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION In Figure 1, a system for preheating feed water intended for steam production is illustrated. The system is designed in accordance with already known technology applied in the paper and pulp industry. A heat exchanger 1 is arranged to transfer heat from a return condensate 2 flowing in a first circuit 3, to a feed water 4 flowing in a second circuit 5. The return condensate 2 consists of condensed steam recovered from various steam-demanding process steps. In the heat exchanger 1, heat is transferred from the return condensate 2, which at a position 6 before the heat exchanger 1 often has a temperature of the order of 100-130 ° C, to the feed water 4, which at a position 7 before the heat exchanger 1 often has a temperature in the order of 15-45 ° C. This means that the return condensate 2, by giving off heat, is brought to a lower temperature, preferably in the order of 25-50 ° C at a position 8 after the heat exchanger 1 and the feed water 4 is brought to a higher temperature, preferably in the order of 60-80 ° C, at a position 9 after the heat exchanger 1.

Matarvattnet pumpas sedan medelst en pump 15 till en eller flera matarvattentankar 10 och vidare till en eller flera pannor för ång- produktion, till exempel soda-, olje- och/eller barkpannor, vilken ånga används i olika processteg vid massa- och/eller papperstill- verkning. Från dessa processteg återvinns och återförs, såsom nämnt ovan, en del av den nedkylda ångan i form av returkon- densatet 2 för att återanvändas som en del av matarvattnet 4.The feed water is then pumped by means of a pump 15 to one or more feed water tanks 10 and further to one or more boilers for steam production, for example soda, oil and / or bark boilers, which steam is used in various process steps in pulp and / or paper mills. effect. From these process steps, as mentioned above, part of the cooled steam is recovered and recycled in the form of the return condensate 2 for reuse as part of the feed water 4.

Den återvunna mängden 'returkondensat är emellertid inte till- räcklig för att bibehålla den erforderliga matarvattenmängden och således måste ytterligare vatten tillföras. För detta ändamål ut- nyttjas vanligen färskvatten 11, vilket blandas med returkonden- satet 2 i en blandningstank 12. För att framledes vid ångproduk- tionen undvika icke önskad saltutfällning genomgår färskvattnet 11 ett eller flera avjoniseringssteg med avseende på kat- och anjoner i en jonbytarinrättning 13 innan färskvattnet 11 når blandningstanken 12.However, the amount of recycled condensate recovered is not sufficient to maintain the required amount of feed water and thus additional water must be added. For this purpose, fresh water 11 is usually used, which is mixed with the return condensate 2 in a mixing tank 12. In order to avoid undesired salt precipitation during steam production, the fresh water 11 undergoes one or more deionization steps with respect to cat and anions in an ion exchange device. 13 before the fresh water 11 reaches the mixing tank 12.

Vattnet strömmande från blandningstanken 12 utgör således matarvattnet 4, men innan detta kan användas för ångproduktion måste det renas ytterligare genom filtrering, varvid kvarvarande föroreningar avlägsnas, i en filtreringsutrustning 14 och därefter via värmeväxlaren 1 värmas upp av returkondensatet 2 såsom tidigare beskrivet. Såsom nämnt ovan utnyttjas lämpligen pum- pen 15 för att bringa matarvattnet att strömma till matarvatten- tankarna 10. Det ska emellertid framhållas att för detta utförande såväl som för samtliga nedan beskrivna utföranden av uppfin- ningen gäller att om nämnda pump 15 utnyttjas, kan pumpen ofta 10 15 20 25 30 35 518 085 8 med fördel anordnas före filtreringsutrustningen 14 med avseen- de på matarvattnets 4 strömningsrikting, dvs mellan blandnings- positionen 12 och filtreringsutrustningen 14, för att trycka, istället för att suga, matarvattnet 4 genom filtreringsutrustningen 14 och därigenom undvika risken för kavitation i filtreringsutrustningen 14.The water flowing from the mixing tank 12 thus constitutes the feed water 4, but before this can be used for steam production it must be further purified by filtration, removing residual contaminants, in a filtration equipment 14 and then heated via the heat exchanger 1 by the return condensate 2 as previously described. As mentioned above, the pump 15 is suitably used to cause the feed water to flow to the feed water tanks 10. It should be emphasized, however, that for this embodiment as well as for all embodiments of the invention described below, if said pump 15 is used, the pump often 10 15 20 25 30 35 518 085 8 is advantageously arranged before the filtration equipment 14 with respect to the flow direction of the feed water 4, i.e. between the mixing position 12 and the filtration equipment 14, to push, instead of sucking, the feed water 4 through the filtration equipment 14 and thereby avoiding the risk of cavitation in the filtration equipment 14.

För filtrering av matarvattnet 4 används inom massa- och pap- persindustrin nästan uteslutande ett så kallat blandbäddsfilter 14.For filtration of the feed water 4, a so-called mixed bed filter 14 is used almost exclusively in the pulp and paper industry.

Detta är en effektiv filtreringsmetod, men den har nackdelen att den kräver att mediet som avses att filtreras har en temperatur inte överstigande ca 50°C. Därav följer att blandningen av retur- kondensatet 2 och färskvattnet 11 inte får ha en temperatur överstigande ca 50°C.This is an effective filtration method, but it has the disadvantage that it requires that the medium to be filtered has a temperature not exceeding about 50 ° C. It follows that the mixture of the return condensate 2 and the fresh water 11 must not have a temperature exceeding about 50 ° C.

Samtidigt önskas emellertid vid ångproduktionen en så hög tem- peratur som möjligt på matarvattnet 4, varför det kan sägas före- ligga motstridiga önskemål* vad beträffar matarvattnets 4 tempe- ratur. Såsom beskrivet ovan eftersträvas att lösa detta problem genom att i enlighet med den tidigare tekniken utnyttja värme- växlaren 1.At the same time, however, the steam production requires as high a temperature as possible on the feed water 4, which is why it can be said that there are conflicting wishes * as far as the temperature of the feed water 4 is concerned. As described above, the aim is to solve this problem by using the heat exchanger 1 in accordance with the prior art.

Om det vore möjligt att undvara filtreringsutrustningen, eller ut- nyttja en filtreringsutrustning 14b vilken förmådde filtrera matar- vattnet 4 i en önskad utsträckning utan krav på en förhållandevis låg temperatur hos matarvattnet 4, så skulle värmeväxlaren 1 kunna undvaras. Ett sådant system är illustrerat i figur 2. Här leds alltså returkondensatet 2 i kretsen 3 direkt till blandnings- tanken 12 där det blandas med färskvattnet 11. l många tillämpningar är emellertid systemet enligt figur 2 en utopi, eftersom det för närvarande inte finns sådan filtreringsut- rustning 14b att tillgå. l figur 3 är en uppfinningsenlig anordning för överföring av värme illustrerad. Anordningen innefattar ett första organ 1 för överfö- ring av värme från ett första medium 2 strömmande i en första 10 15 20 25 30 35 518 085 9 krets 3, till ett andra medium 4 strömmande i en andra krets 5.If it were possible to dispense with the filtration equipment, or to use a filtration equipment 14b which was able to filter the feed water 4 to a desired extent without requiring a relatively low temperature of the feed water 4, the heat exchanger 1 could be dispensed with. Such a system is illustrated in Figure 2. Here, the return condensate 2 in the circuit 3 is led directly to the mixing tank 12 where it is mixed with the fresh water 11. In many applications, however, the system according to Figure 2 is a utopia, since there is currently no such filtration outlet. armor 14b available. Figure 3 illustrates a device according to the invention for transferring heat. The device comprises a first means 1 for transferring heat from a first medium 2 flowing in a first circuit 3, to a second medium 4 flowing in a second circuit 5.

Vidare innefattar den ett andra organ 16 för överföring av värme från ett tredje medium 17 till nämnda andra medium 4 och ett medel 18 anordnat att dela upp det andra mediets 4 flöde i ett första delflöde 19 strömmande via det första värmeöverföringsor- ganet 1 i en första delkrets 20 och i ett andra delflöde 21 ström- mande via det andra värmeöverföringsorganet 16 i en andra del- krets 22. Delningsmedlet 18 är härvid anordnat att anpassa storleken på nämnda första delflöde 19 till storleken på flödet hos det första mediet 2 strömmande via det första värmeöverfö- ringsorganet 1. Vidare inkluderar det illustrerade utförandet av den uppfinningsenliga anordningen ett medel 12 som samman- binder den första 3 och andra 5 kretsen anordnat efter det första värmeöverföringsorganet 1 med avseende på det första mediets 2 strömningsriktning, och före nämnda delningsmedium 18 med avseende på det andra mediets 4 strömningsriktning, för att sammanföra det första mediet 2 med ett till sammanföringsmedlet 12 strömmande fjärde medium 11, varvid det första 2 och fjärde 11 mediet är anordnade att gemensamt utgöra det andra mediet 4.Furthermore, it comprises a second means 16 for transferring heat from a third medium 17 to said second medium 4 and a means 18 arranged to divide the flow of the second medium 4 into a first partial flow 19 flowing via the first heat transfer means 1 in a first sub-circuit 20 and in a second sub-flow 21 flowing via the second heat transfer means 16 in a second sub-circuit 22. The dividing means 18 is hereby arranged to adapt the size of said first sub-flow 19 to the size of the flow of the first medium 2 flowing via the first heat transfer means 1. Furthermore, the illustrated embodiment of the device according to the invention includes a means 12 connecting the first 3 and second circuits arranged after the first heat transfer means 1 with respect to the flow direction of the first medium 2, and before said dividing medium 18 with respect to on the flow direction of the second medium 4, to merge the first medium 2 with another joining means the fourth medium 11 flowing, the first 2 and the fourth 11 medium being arranged to jointly constitute the second medium 4.

En sådan anordning kan exempelvis användas för att lösa de in- ledningsvis diskuterade problemen vid värmning av matarvatten inom massa- och pappersindustrin. l en sådan tillämpning är så- ledes de första och andra värmeöverföringsorganen företrädesvis värmeväxlare av motströmstyp, det första mediet returkondensat. det andra mediet matarvatten och det fjärde mediet är färskvat- ten. Vidare är en inrättning 14 för att rena och/eller filtrera det andra mediet 4 anordnad mellan sammanföringsmedlet 12 och delningsmedlet 18. l detta fall tänkes således filtreringsinrätt- ningen 14 vara ett blandbäddsfilter. Det tredje mediet härrör fö- reträdesvis från någon i den övriga tillverkningsprocessen före- kommande spillvärmekälla. Exempelvis kan ett så kallat EOP-filt- frat från en blekeriinrättning utnyttjas, eftersom detta filtrat är en restprodukt från blekeriet som i vissa fall finns att tillgå och inte utnyttjas som värmekälla, utan helt enkelt avlägsnas från proces- sen via ett avlopp. 10 15 20 25 30 35 518 085 10 Ett krav på det tredje mediet 17 är att det har en temperatur som överstiger det andra mediets 4 temperatur så att värme kan överföras från det tredje mediet 17 till det andra mediet 4. Fastän det tredje mediet 17 skulle kunna vara vilken energikälla som helst som förmår värma det andra mediet 4 tillräckligt och det andra värmeöverföringsorganet 16 skulle kunna vara av godtyck- ligt slag, är i utförandeexemplet det tredje mediet 17 ett fluidum anordnat att strömma i en tredje krets 23 och det andra värme- överföringsorganet 16 är en värmeväxlare.Such a device can, for example, be used to solve the problems initially discussed in heating feed water in the pulp and paper industry. Thus, in such an application, the first and second heat transfer means are preferably countercurrent type heat exchangers, the first medium being return condensate. the second medium is feed water and the fourth medium is fresh water. Furthermore, a device 14 for cleaning and / or filtering the second medium 4 is arranged between the joining means 12 and the dividing means 18. In this case, the filtering device 14 is thus intended to be a mixed bed filter. The third medium is preferably derived from a waste heat source present in the rest of the manufacturing process. For example, a so-called EOP filtrate from a bleaching plant can be used, since this filtrate is a residual product from the bleaching plant which in some cases is available and is not used as a heat source, but is simply removed from the process via a drain. A requirement for the third medium 17 is that it has a temperature that exceeds the temperature of the second medium 4 so that heat can be transferred from the third medium 17 to the second medium 4. Although the third medium 17 could be any energy source capable of heating the second medium 4 sufficiently and the second heat transfer means 16 could be of any kind, in the exemplary embodiment the third medium 17 is a fluid arranged to flow in a third circuit 23 and the second heat the transfer means 16 is a heat exchanger.

Nedan kommer den uppfinningsenliga anordningen illustrerad i figur 3 och därtill hörande uppfinningsenliga förfarande att ex- emplifieras genom en mer detaljerad beskrivning av använd- ningen av dessa för uppvärmning av vatten avsett för ångpro- duktion. Vissa redan beskrivna delar kommer emellertid att ute- lämnas och för texten i sin helhet gäller att lika hänvisningsbe- teckningar anger likadana eller motsvarande komponenter.In the following, the device according to the invention illustrated in Figure 3 and the associated method according to the invention will be exemplified by a more detailed description of the use thereof for heating water intended for steam production. However, some parts already described will be omitted and for the text as a whole, identical reference numerals indicate identical or corresponding components.

Returkondensatet 2, d vs kondenserad vattenånga, strömmar i den första kretsen 3 till den första värmeväxlaren 1 där returkon- densatet 2 avger värme till matarvattnet 4. Därefter bringas re- turkondensatet 2 att strömma till blandningstanken 12. l syfte att erhålla tillräcklig matarvattenmängd tillförs även färskvatten 11 till blandningstanken 12. Tillförd färskvattenmängd varierar här- vid beroende på det aktuella flödet hos returkondensatet 2 som i sin tur beror på i vilken utsträckning ånga kan återvinnas i den övriga processen 35. Vanligen erfordras en tillsättning av färsk- vatten 11 motsvarande ungefär halva returkondensatets flöde.The return condensate 2, i.e. vs condensed water vapor, flows in the first circuit 3 to the first heat exchanger 1 where the return condensate 2 emits heat to the feed water 4. Thereafter the return condensate 2 is caused to flow to the mixing tank 12. In order to obtain sufficient feed water also fresh water 11 to the mixing tank 12. The amount of fresh water supplied here varies depending on the actual flow of the return condensate 2, which in turn depends on the extent to which steam can be recovered in the rest of the process 35. Usually an addition of fresh water 11 corresponding to about half the return condensate flow.

Färskvattnets 11 temperatur kan variera påtagligt beroende på aktuell årstid etc. Vidare kan returkondensatets 2 flöde och tem- peratur variera, varför det måste tillses att matarvattnet 4, då det lämnar blandningstanken 12 för att strömma i den andra kretsen 5, inte har en för hög temperatur när det når blandbäddsfiltret 14.The temperature of the fresh water 11 can vary considerably depending on the current season, etc. Furthermore, the flow and temperature of the return condensate 2 can vary, so it must be ensured that the feed water 4, as it leaves the mixing tank 12 to flow in the second circuit 5, does not have too high temperature when it reaches the mixed bed filter 14.

Blandbäddsfiltrets 14 syfte är att rena matarvattnet 4 innan detta används för ångproduktion och detta renings- och/eller filtre- ringssteg kräver att matarvattnet 4 har en temperatur inte över- 10 15 20 25 30 35 518 085 11 stigande ca 50°C. Detta innebär att matarvattnet 4 direkt efter blandningstanken 12 ofta har en temperatur i storleksordningen 15-45°C. Det ska emellertid betonas att sammanföringsmedlet 12 inte nödvändigtvis måste inkludera ett kärl, såsom en matarvat- tenblandningstank, i alla tillämpningar, utan kan i vissa fall varat ex en trevägs rörkoppling, med eller utan ventiler, för att sam- manbinda det första och fjärde mediets ledningar till det andra mediets ledning, så att det första och fjärde mediet sammanföres för att utgöra åtminstone en delmängd av det andra mediet. l detta sammanhang påpekas också att även andra tillgängliga lämpliga medier kan tillföras sammanföringsmedlet för att utgöra en delmängd av det andra mediet.The purpose of the mixed bed filter 14 is to purify the feed water 4 before it is used for steam production and this purification and / or filtration step requires that the feed water 4 has a temperature not exceeding about 50 ° C. This means that the feed water 4 directly after the mixing tank 12 often has a temperature in the order of 15-45 ° C. It should be emphasized, however, that the joining means 12 does not necessarily have to include a vessel, such as a feedwater mixing tank, in all applications, but may in some cases be, for example, a three-way pipe coupling, with or without valves, to join the first and fourth mediums. lines to the line of the second medium, so that the first and fourth media are brought together to form at least a subset of the second medium. In this context, it is also pointed out that other available suitable media can also be added to the joining means to form a subset of the second medium.

Matarvattnet pumpas vidare till delningsmedlet 18, vilket exem- pelvis utgörs av en reglerbar trevägsventil, för uppdelning i det första delflödet 19 och i det andra delflödet 21. Det första delflö- det 19 strömmar i den första delkretsen 20 till den första värme- växlaren 1 och vidare till matarvattentanken/tankarna 10. l sam- manhanget ska nämnas att företrädesvis är samtliga omnämnda värmeväxlare av s k motströmstyp.The feed water is further pumped to the dividing means 18, which for example consists of an adjustable three-way valve, for division into the first sub-flow 19 and into the second sub-flow 21. The first sub-flow 19 flows in the first sub-circuit 20 to the first heat exchanger 1 and further to the feed water tank / tanks 10. In this context it should be mentioned that preferably all the mentioned heat exchangers are of the so-called countercurrent type.

Det andra delflödet 21 strömmar i den andra delkretsen 22 till den andra värmeväxlaren 16 och vidare till matarvattentan- ken/tankarna 10. Det första delflödet 19 av matarvattnet 4 värms således upp av returkondensatet 2 vid den första värmeväxlaren 1 och härvid anpassas medelst ventilen 18 storleken på det för- sta delflödet 19 till storleken på returkondensatets 2 flöde för att erhålla optimal värmeöverföring, dvs värmeöverföring med beva- rande av exergin, till matarvattnet 4. Vid betraktande av enbart den första värmeväxlaren 1 erhålls de lägsta exerglförlusterna vid värmeöverföring då returkondensatets 2 och det första delflö- dets 19 massflöden är lika stora och således innebär det att i många driftfall ungefär två tredjedelar av matarvattnet 4 bringas att strömma via den första värmeväxlaren 1, eftersom ungefär två tredjedelar av matarvattnet 4 återförs till systemet som returkon- densat 2. 10 15 20 25 30 35 518 085 12 Det andra delflödet 21 värms upp av spillvärmekällan, här EOP- filtratet 23, vid den andra värmeväxlaren 16. Givetvis är de opti- mala storlekarna på delflödena 19, 21 också beroende av till- gången på t ex EOP-filtrat och dess energiinnehåll och således anpassas delflödena 19, 21 även därefter. Vid många driftfall finns emellertid en god tillgång på EOP-filtrat med en temperatur i storleksordningen 70-75°C, vilket innebär att genom anpassning av de båda delflödena 19, 21 så att de båda värmeväxlarna 1, 16 är välbalanserade, d v s det föreligger ungefär lika stora mass- flöden på primär- och sekundärsida (med eventuell justering för olika specifik värmekapacitet hos medierna) hos de båda me- dierna i respektive värmeväxlare 1, 16, kan vid de båda värme- växlarna 1, 16 en ur exergisynpunkt optimerad värmeöverföring ske till matarvattnet 4 i förhållande till vad som skulle varit fallet om hela matarvattenflödet bringades att strömma via den första värmeväxlaren 1. Med balanserade massflöden på primär- och sekundärsida i värmeväxlarna 1, 16, med justering av flödena för eventuell skillnad i specifik värmekapacitet mellan mediet på primärsidan och mediet på sekundärsidan, erhålles nämligen op- timal värmeväxling med avseende på bevarande av exergiinne- hållet hos den överförda värmeenergin. Om medierna har olika specifik värmekapacitet bör om möjligt det medium som har högst specifik värmekapacitet uppvisa ett lägre flöde än det andra me- diet med lägre specifik värmekapacitet för att erhålla optimal värmeöverföring med avseende på bevarande av exergi. Givetvis är det härvid emellertid ingen nackdel om det finns ett överskott på det tredje mediet 17 så att detta har ett större massflöde än det andra delflödet 21. Å andra sidan finns då möjlighet att dela upp det tredje mediet 17 så att flödena genom den andra värme- växlaren 16 balanseras och överskottet av det tredje mediet 17 därigenom kan användas till andra ändamål.The second subflow 21 flows in the second sub-circuit 22 to the second heat exchanger 16 and further to the feed water tank / tanks 10. The first subflow 19 of the feed water 4 is thus heated by the return condensate 2 at the first heat exchanger 1 and the size 18 is adjusted by means of the valve 18. on the first partial flow 19 to the size of the flow of the return condensate 2 to obtain optimal heat transfer, ie heat transfer with preservation of the exergy, to the feed water 4. When considering only the first heat exchanger 1, the lowest exergl losses of the heat transfer 2 are then returned. the mass flows of the first partial flow 19 are equal and thus this means that in many operating cases approximately two thirds of the feed water 4 is caused to flow via the first heat exchanger 1, since approximately two thirds of the feed water 4 is returned to the system as return condensate 2. 10 15 20 25 30 35 518 085 12 The second partial flow 21 is heated by the waste heat source, here EO The P-filtrate 23, at the second heat exchanger 16. Of course, the optimal sizes of the partial flows 19, 21 also depend on the availability of, for example, the EOP filtrate and its energy content, and thus the partial flows 19, 21 are also adapted accordingly. In many operating cases, however, there is a good supply of EOP filtrate with a temperature in the order of 70-75 ° C, which means that by adjusting the two substreams 19, 21 so that the two heat exchangers 1, 16 are well balanced, ie there is approx. equal mass flows on the primary and secondary side (with possible adjustment for different specific heat capacity of the media) of the two media in the respective heat exchangers 1, 16, a heat transfer optimized from the exergy point of view can take place at the two heat exchangers 1, 16 to the feed water 4 in relation to what would have been the case if the entire feed water flow was caused to flow via the first heat exchanger 1. With balanced mass flows on the primary and secondary side in the heat exchangers 1, 16, with adjustment of the flows for any difference in specific heat capacity between the medium on the primary side and the medium on the secondary side, namely optimal heat exchange is obtained with respect to the preservation of the exergy content of the transferred heat. meenergin. If the media have different specific heat capacities, the medium with the highest specific heat capacity should, if possible, have a lower flow than the other medium with lower specific heat capacity in order to obtain optimal heat transfer with respect to the preservation of exergy. Of course, however, there is no disadvantage here if there is an excess of the third medium 17 so that it has a larger mass flow than the second partial flow 21. On the other hand, it is then possible to divide the third medium 17 so that the flows through the second heat the exchanger 16 is balanced and the excess of the third medium 17 can thereby be used for other purposes.

I vissa fall kan det dock vara nödvändigt att göra avkall på den optimala värmeöverföringen och tillåta ett något större första delflöde 19. Detta beror på att även om driftförhållandet är så» dant att en höjning av det första delflödet 19 medför en ökning av exergiförlusten, så leder höjningen ändock till en ytterligare 10 15 20 25 30 35 51 8 0 8 5 13 sänkning av temperaturen hos returkondensatet 2 vid en position efter den första värmeväxlaren 1 med avseende på returkonden- satets 2 strömningsriktning. l vissa situationer är detta erforder- ligt, eftersom annars temperaturen'i blandningstanken 12, och* därmed i blandbäddsfiltret 14, skulle bli allt för hög.In some cases, however, it may be necessary to waive the optimum heat transfer and allow a slightly larger first subflow 19. This is because even if the operating condition is such that an increase in the first subflow 19 results in an increase in the exergy loss, so however, the increase leads to a further lowering of the temperature of the return condensate 2 at a position after the first heat exchanger 1 with respect to the flow direction of the return condensate 2. In some situations this is necessary, as otherwise the temperature in the mixing tank 12, and thus in the mixing bed filter 14, would be too high.

Anordningen illustrerad i figur 3 visar vidare ett medel 24 anord- nat att efter det första värmeöverföringsorganet 1 med avseende på det första delflödets 19 strömningsriktning, och efter det andra värmeöverföringsorganet 16 med avseende på det andra delflödets 21 strömningsriktning, förbinda den första 20 och andra 22 delkretsen. Sammanbindningsmedlet 24 kan vara en ledning som förbinder delkretsarna 20, 22 så att kommunikation däremellan uppnås, såsom illustrerat i figur 3, eller en för de båda delkretsarna 20, 22 gemensam ledning för att bringa de båda delflödena 19, 21 att strömma i denna ledning på väg till matarvattentankarna 10, såsom illustrerat i tex figur 5. Hanter- ingen av delflödena 19, 21' efter värmeväxlarna 1, 16 och even- tuell *blandning av dessa för tex temperaturutjämning samt an- talet matarvattentankar 10 kan varieras för att tillgodose de aktu- ella behov som föreligger för att mata det ångproducerande pro- cessteget. Härvid bör nämnas att i matarvattentankarna 10 höjs temperaturen hos matarvattnet medelst ånga erhållen i det ef- terföljande ånggenererande steget, vilken ånga har en tempera- tur på ca 120-140°C, tills matarvattnet kokar i syfte att driva bort i matarvattnet förkommande syre. Den del av denna uppvärmning av matarvattnet som kan göras medelst den uppfinningsenliga anordningen, innan matarvattnet när matarvattentankarna, spar således ånga och därmed bränsle. På detta sätt kan processen följaktligen genomföras på ett sätt som föranleder lägre kostna- der.The device illustrated in Fig. 3 further shows a means 24 arranged to connect after the first heat transfer means 1 with respect to the flow direction of the first subflow 19, and after the second heat transfer means 16 with respect to the flow direction of the second subflow 21, the first 20 and second 22 sub-circuit. The interconnecting means 24 may be a line connecting the sub-circuits 20, 22 so that communication between them is achieved, as illustrated in Figure 3, or a common line for the two sub-circuits 20, 22 to cause the two sub-flows 19, 21 to flow in this line on way to the feed water tanks 10, as illustrated in eg figure 5. The handling of the partial flows 19, 21 'after the heat exchangers 1, 16 and any mixing thereof for eg temperature equalization and the number of feed water tanks 10 can be varied to satisfy the current - any need that exists to feed the steam-producing process step. It should be mentioned here that in the feed water tanks 10 the temperature of the feed water is raised by means of steam obtained in the subsequent steam generating step, which steam has a temperature of about 120-140 ° C, until the feed water boils in order to drive away oxygen present in the feed water. The part of this heating of the feed water which can be done by means of the device according to the invention, before the feed water reaches the feed water tanks, thus saves steam and thus fuel. In this way, the process can consequently be carried out in a way that results in lower costs.

I figur 4 är en variant av den uppfinningsenliga anordningen illu- strerad. Härefter kommer i första hand de komponenter och de förfaranden som är utmärkande för detta speciella utförande att beskrivas. l övrigt hänvisas till utförandet enligt figur 3. Anord- ningen innefattar ett tredje organ 25 för överföring av värme från 10 15 20 25 30 35 518 085 14 det tredje mediet 17 till det fjärde mediet 11, vilket organ är an- ordnat före sammanföringsmedlet 12 med avseende på det fjärde mediets 11 strömningsriktning. Vidare är det tredje värmeöverfö- ringsorganet 25 anordnat vid den tredje kretsen 23 efter det andra värmeöverföringsorganet 16 med avseende på det tredje mediets 17 strömningsriktning. Mellan det andra 16 och tredje 25 värmeöverföringsorganet är ett medel 26 anordnat medelst vilket en önskad del av det tredje mediets 17 flöde kan bringas att strömma till en position 27 vid den tredje kretsen 23 efter det tredje värmeöverföringsorganet 25 med avseende på det tredje mediets 17 strömningsriktning utan att strömma via det tredje värmeöverföringsorganet 25. Med motsvarande driftfall och tillämpning som beskrivet i anslutning till utförandet i figur 3, in- nebär utförandet i figur 4 att EOP-filtratet 17 vid behov även kan utnyttjas för att värma färskvattnet 11. Det förhåller sig nämligen så att högsta tillåtna temperatur, med avseende på blandbädds- filtrets prestanda, eftersträvas i blandningstanken 12. Under vissa perioder, tex vintertid, kan färskvattnet vara förhållandevis kallt och sett över hela året kan temperaturen variera i intervallet från några få °C till ungefär 25°C. Efter passering genom den andra värmeväxlaren 16 har EOP-filtratet en temperatur i stor- leksordningen 25-50°C, varvid temperaturvariationen beror på storleken och temperaturen hos det föreliggande andra delflödet 21 samt EOP-filtratets flöde och temperatur före värmeväxlaren 16. Härvid har således EOP-filtratet 17 tillräcklig temperatur för att också utnyttjas för uppvärmning av färskvattnet 11. För att kunna styra uppvärmningen av färskvattnet 11 är ovannämnda förbikopplingsmedel 26, inkluderande en reglerbar trevägsventil och en ledning 29, anordnat så att vid behov kan en delmängd av eller hela EOP-filtratet strömma i den tredje kretsen 23 utan att passera via den tredje värmeväxlaren 25.Figure 4 illustrates a variant of the device according to the invention. Hereinafter, the components and methods which are characteristic of this particular embodiment will be described in the first place. otherwise, reference is made to the embodiment according to Figure 3. The device comprises a third means 25 for transferring heat from the third medium 17 to the fourth medium 11, which means is arranged before the joining means 12. with respect to the flow direction of the fourth medium 11. Furthermore, the third heat transfer means 25 is arranged at the third circuit 23 after the second heat transfer means 16 with respect to the flow direction of the third medium 17. Between the second 16 and the third heat transfer means a means 26 is arranged by means of which a desired part of the flow of the third medium 17 can be caused to flow to a position 27 at the third circuit 23 after the third heat transfer means 25 with respect to the flow direction of the third medium 17 without flowing via the third heat transfer means 25. With the corresponding operating case and application as described in connection with the embodiment in Figure 3, the embodiment in Figure 4 means that the EOP filtrate 17 can also be used to heat the fresh water 11 if necessary. namely so that the maximum permissible temperature, with respect to the performance of the mixed bed filter, is sought in the mixing tank 12. During certain periods, eg winter time, the fresh water can be relatively cold and seen throughout the year the temperature can vary in the range from a few ° C to about 25 ° C. ° C. After passing through the second heat exchanger 16, the EOP filtrate has a temperature in the order of 25-50 ° C, the temperature variation depending on the size and temperature of the present second partial flow 21 and the flow and temperature of the EOP filtrate before the heat exchanger 16. Thus The EOP filtrate 17 has a sufficient temperature to also be used for heating the fresh water 11. In order to be able to control the heating of the fresh water 11, the above-mentioned bypass means 26, including a controllable three-way valve and a line 29, are arranged so that, if necessary, a subset of the filtrate flows in the third circuit 23 without passing through the third heat exchanger 25.

Det är givet att det för fackmannen är närliggande att modifiera den uppfinningsenliga anordningen såväl som det uppfinningsen- liga förfarandet när väl uppfinningstanken är presenterad. Ovan har redan ett antal varianter föreslagits och vidare kan nämnas att utförandet enligt figur 4 skulle kunna utformas med en sluten 10 15 20 25 518 085 15 tredje krets 23. I sådant fall skulle i den tredje kretsen 23 det strömma ett meiianstegsfluidum, företrädesvis ett mycket rent sådant, via vilket meiianstegsfluidum värme skulle överföras från det tredje mediet, tex EOP-filtrat, till det andra mediet, tex ma- tarvatten, och eventuellt till det fjärde mediet, tex färskvatten.It is a given that it is obvious to the person skilled in the art to modify the device according to the invention as well as the method according to the invention once the idea of the invention has been presented. A number of variants have already been proposed above and further it can be mentioned that the embodiment according to Figure 4 could be designed with a closed third circuit 23. In such a case, in the third circuit 23 it would flow a medium stage fluid, preferably a very purely such, via which medium stage fluid heat would be transferred from the third medium, eg EOP filtrate, to the second medium, eg feed water, and possibly to the fourth medium, eg fresh water.

För detta ändamål används lämpligen ännu ett värmeöverfö- ringsorgan i form av tex en värmeväxlare anordnad vid den tredje kretsen 23 för överföring av värme från det tredje mediet, tex EOP-filtratet, till mellanstegsfluidumet. Fördelen med ett så- dant utförande är att risken för att förorenat fluidum ska nå det rena matarvattnet minskas. Det måste nämligen i möjligaste mån säkerställas att det tredje mediet, tex EOP-filtratet, vilket van- ligtvis är mycket orent, inte kommer in i matarvattenledningen vid ett eventuellt haveri i t ex en värmeväxlare.For this purpose, a further heat transfer means is suitably used in the form of, for example, a heat exchanger arranged at the third circuit 23 for transferring heat from the third medium, for example the EOP filtrate, to the intermediate stage fluid. The advantage of such an embodiment is that the risk of contaminated fluid reaching the clean feed water is reduced. Namely, it must be ensured as far as possible that the third medium, such as the EOP filtrate, which is usually very unclean, does not enter the feed water line in the event of a breakdown in, for example, a heat exchanger.

Det skall också tilläggas vad beträffar samtliga beskrivna ut- föranden av uppfinningen att i kombination med komponenterna illustrerade i figurerna 3 och 4 används lämpligen i figurerna an- tydda styr- och reglerutrustningar 32, 33 för styrning av del- ningsmedlet 18 och reglering av det andra mediets 4 båda delflöden 19, 21 samt styrning av förbikopplingsmedlet 26 och reglering av den mängd av det tredje mediet 17 som leds förbi det eventuella tredje värmeöverföringsorganet 25 i stället för via detsamma.It should also be added with respect to all the described embodiments of the invention that in combination with the components illustrated in Figures 3 and 4, control and regulation equipment 32, 33 indicated in the figures are suitably used for controlling the dividing means 18 and regulating the other both partial flows 19, 21 of the medium 4 and control of the bypass means 26 and control of the amount of the third medium 17 which is led past the possible third heat transfer means 25 instead of via the same.

Claims (15)

10 15 20 25 30 35 518 085 1610 15 20 25 30 35 518 085 16 1. PatentkravClaims 1 2. Anordning för överföring av värme, innefattande ett första organ (1) för överföring av värme från ett första medium (2) strömmande i en första krets (3), till ett andra medium (4) strömmande i en andra krets (5), och ett medel (12) som sammanbinder den första (3) och andra (5) kretsen anordnat efter det första värmeöverföringsorganet (1) med avseende på det första mediets (2) strömningsriktning, för att sam- manföra det första mediet med ett till sammanföringsmedlet (12) strömmande fjärde medium (11), varvid det första (2) och fjärde (11) mediet är anordnade att gemensamt utgöra åtminstone en delmängd av det andra mediet (4), känne- tecknad därav, att den innefattar ett andra organ (16) för överföring av värme från ett tredje medium (17) till nämnda andra medium (4) och ett medel (18) anordnat efter sam- manföringsmedlet (12) med avseende på det andra mediets (4) strömningsriktning för att dela upp det andra mediets flöde i ett första delflöde (19) strömmande via det första värmeöverföringsorganet (1) i en första delkrets (20) och i ett andra delflöde (21) strömmande via det andra värme- överföringsorganet (16) i en andra delkrets (22) och anpassa storleken på nämnda första delflöde (19) till storleken på flö- det hos det första mediet (2) strömmande via det första värmeöverföringsorganet (1) för att minska exergiförlusten vid det första värmeöverföringsorganet (1) och höja tempe- raturen hos det andra mediet (4).Heat transfer device, comprising a first means (1) for transferring heat from a first medium (2) flowing in a first circuit (3), to a second medium (4) flowing in a second circuit (5) , and a means (12) interconnecting the first (3) and second (5) circuits arranged after the first heat transfer means (1) with respect to the flow direction of the first medium (2), for combining the first medium with one more the flowing fourth medium (11) flowing means (12), the first (2) and fourth (11) medium being arranged to jointly constitute at least a subset of the second medium (4), characterized in that it comprises a second means (16) for transferring heat from a third medium (17) to said second medium (4) and a means (18) arranged after the conveying means (12) with respect to the flow direction of the second medium (4) for dividing the the second medium flow in a first partial flow (19) flowing through the first heat exchanger the transfer means (1) in a first sub-circuit (20) and in a second sub-flow (21) flowing via the second heat transfer means (16) in a second sub-circuit (22) and adjusting the size of said first sub-flow (19) to the size of the flow the current of the first medium (2) flowing through the first heat transfer means (1) in order to reduce the exergy loss at the first heat transfer means (1) and to raise the temperature of the second medium (4). 3. Anordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att den inne- fattar ett tredje organ (25) för överföring av värme från nämnda tredje medium (17) till det fjärde mediet (11) vilket organ är anordnat före sammanföringsmedlet (12) med av- seende på det fjärde mediets (11) strömningsriktning. 10 15 20 25 30 35 518 085 17Device according to claim 1, characterized in that it comprises a third means (25) for transferring heat from said third medium (17) to the fourth medium (11), which means is arranged before the joining means (12) with by - looking at the flow direction of the fourth medium (11). 10 15 20 25 30 35 518 085 17 4. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att det tredje mediet (17) är anordnat att strömma i en tredje krets (23).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the third medium (17) is arranged to flow in a third circuit (23). 5. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att det tredje mediet (17) innan värmeöverföring från detta till det andra mediet (4) har en lägre temperatur än det första mediet (2) har innan värmeöverföring från detta till det andra mediet (4).Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the third medium (17) has a lower temperature before the heat transfer from it to the second medium (4) than the first medium (2) has before heat transfer from it to the second medium ( 4). 6. Anordning enligt krav 2 och krav 3 eller 4, kännetecknad därav, att det tredje värmeöverföringsorganet (25) är anord- nat vid den tredje kretsen (23) efter det andra värmeöverfö- ringsorganet (16) med avseende på det tredje mediets (17) strömningsriktning.Device according to claim 2 and claim 3 or 4, characterized in that the third heat transfer means (25) is arranged at the third circuit (23) after the second heat transfer means (16) with respect to the third medium (17). ) flow direction. 7. Anordning enligt krav 5, kännetecknad därav, att ett medel (26) är anordnat mellan det andra (16) och tredje (25) vär- meöverföringsorganet medelst vilket medel (26) en önskad del av det tredje mediets (17) flöde är bringad att strömma till en position (27) vid den tredje kretsen (23) efter det tredje värmeöverföringsorganet (25) med avseende på det tredje mediets (17) strömningsriktning utan att strömma via det tredje värmeöverföringsorganet.Device according to claim 5, characterized in that a means (26) is arranged between the second (16) and the third (25) heat transfer means by means of which means (26) is a desired part of the flow of the third medium (17). caused to flow to a position (27) at the third circuit (23) after the third heat transfer means (25) with respect to the flow direction of the third medium (17) without flowing via the third heat transfer means. 8. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att delningsmedlet (18) är anordnat att anpassa stor- leken på nämnda första delflöde (19) så att detta flöde är väsentligen lika stort som flödet hos det första mediet (2).Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the dividing means (18) is arranged to adjust the size of said first partial flow (19) so that this flow is substantially equal to the flow of the first medium (2). 9. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att den uppvisar ett medel (24) anordnat att efter det' första värmeöverföringsorganet (1) med avseende på det första delflödets (19) strömningsriktning, och efter det andra värmeöverföringsorganet (16) med avseende på det andra delflödets (21) strömningsriktning, förbinda den första (20) och andra delkretsen (22). 10 15 20 25 30 35Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it has a means (24) arranged after the first heat transfer means (1) with respect to the flow direction of the first partial flow (19), and after the second heat transfer means (16) with respect to in the flow direction of the second subflow (21), connect the first (20) and the second sub-circuit (22). 10 15 20 25 30 35 10.10. 11.11. 12.12. 13. 518 085 18 Anordning enligt något av kraven 1-8, kännetecknad därav, att en inrättning (14) för att rena och/eller filtrera det andra mediet (4) är anordnad mellan sammanföringsmedlet (12) och delnlngsmedlet (18). Förfarande för överföring av värme, i vilket värme överförs från ett första strömmande medium (2) till ett andra ström- mande medium (4) medelst ett första värmeöverföringsorgan (1), varvid det första mediet (2) efter passering via det första värmeöverföringsorganet (1), och ett fjärde medium (11) sammanföres för att gemensamt utgöra åtminstone en del- mängd av det andra mediet (4), kännetecknat därav, att värme överförs från ett tredje medium (17) till nämnda andra medium (4) medelst ett andra värmeöverföringsorgan (16) genom att nämnda andra mediums (4) flöde uppdelas i ett första delflöde (19) som uppvärms av det första mediet (2) vid det första värmeöverföringsorganet (1) och i ett andra delflöde (21) som uppvärms av det tredje mediet (17) vid det andra värmeöverföringsorganet (16) och att storleken på nämnda första delflöde (19) anpassas till storleken på flödet hos det första mediet (2) strömmande via det första värmeöverföringsorganet (1) så att exergiförlusten vid det första värmeöverföringsorganet (1) minskas och temperatu- ren hos det andra mediet (4) höjs. Förfarande enligt krav 10, kännetecknat därav, att värme överförs från nämnda tredje medium (17) till det fjärde me- diet (11) vid ett tredje värmeöverföringsorgan (25). Förfarande enligt krav 11, kännetecknat därav, att det tredje mediet (17) bringas att strömma i en krets (23) från det andra värmeöverföringsorganet (16) till det tredje värme- överföringsorganet (25). Förfarande enligt något av kraven 10-12, kännetecknat därav, att storleken på det första delflödet (19) anpassas så 518 085 19 att detta flöde är väsentligen lika stort som flödet hos det första mediet (2).Device according to one of Claims 1 to 8, characterized in that a device (14) for purifying and / or filtering the second medium (4) is arranged between the joining means (12) and the dividing means (18). A method of transferring heat, in which heat is transferred from a first flowing medium (2) to a second flowing medium (4) by means of a first heat transfer means (1), the first medium (2) after passing through the first heat transfer means ( 1), and a fourth medium (11) is brought together to form at least a subset of the second medium (4), characterized in that heat is transferred from a third medium (17) to said second medium (4) by means of a second heat transfer means (16) in that the flow of said second medium (4) is divided into a first partial flow (19) which is heated by the first medium (2) at the first heat transfer means (1) and into a second partial flow (21) which is heated by the the third medium (17) at the second heat transfer means (16) and that the magnitude of said first partial flow (19) is adapted to the magnitude of the flow of the first medium (2) flowing via the first heat transfer means (1) so that the exergy loss at the first the heat transfer means (1) is reduced and the temperature of the second medium (4) is raised. Method according to claim 10, characterized in that heat is transferred from said third medium (17) to the fourth medium (11) at a third heat transfer means (25). Method according to claim 11, characterized in that the third medium (17) is caused to flow in a circuit (23) from the second heat transfer means (16) to the third heat transfer means (25). Method according to one of Claims 10 to 12, characterized in that the size of the first partial flow (19) is adapted so that this flow is substantially equal to the flow of the first medium (2). 14. Användning av en anordning enligt något av kraven 1-9 för uppvärmning av vatten avsett för ångproduktion.Use of a device according to any one of claims 1-9 for heating water intended for steam production. 15. Användning av ett förfarande enligt något av kraven 10-13 för uppvärmning av vatten avsett för ångproduktion.Use of a process according to any one of claims 10-13 for heating water intended for steam production.
SE0004378A 2000-03-24 2000-11-29 Device and method for transferring heat and use thereof SE518085C2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0004378A SE518085C2 (en) 2000-03-24 2000-11-29 Device and method for transferring heat and use thereof
AU2001244926A AU2001244926A1 (en) 2000-03-24 2001-03-23 A device and a method for transferring heat and use thereof
DE60113391T DE60113391T2 (en) 2000-03-24 2001-03-23 DEVICE AND METHOD FOR HEAT EXCHANGE AND ITS USE
PCT/SE2001/000624 WO2001073365A1 (en) 2000-03-24 2001-03-23 A device and a method for transferring heat and use thereof
AT01918055T ATE304690T1 (en) 2000-03-24 2001-03-23 DEVICE AND METHOD FOR HEAT EXCHANGE AND USE THEREOF
EP01918055A EP1266182B1 (en) 2000-03-24 2001-03-23 A device and a method for transferring heat and use thereof
ES01918055T ES2248301T3 (en) 2000-03-24 2001-03-23 A DEVICE AND A PROCEDURE TO TRANSFER HEAT AND USE OF THE SAME.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0001062A SE0001062D0 (en) 2000-03-24 2000-03-24 Preheating of feed water
SE0004378A SE518085C2 (en) 2000-03-24 2000-11-29 Device and method for transferring heat and use thereof

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0004378D0 SE0004378D0 (en) 2000-11-29
SE0004378L SE0004378L (en) 2001-09-25
SE518085C2 true SE518085C2 (en) 2002-08-20

Family

ID=26655038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0004378A SE518085C2 (en) 2000-03-24 2000-11-29 Device and method for transferring heat and use thereof

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1266182B1 (en)
AT (1) ATE304690T1 (en)
AU (1) AU2001244926A1 (en)
DE (1) DE60113391T2 (en)
ES (1) ES2248301T3 (en)
SE (1) SE518085C2 (en)
WO (1) WO2001073365A1 (en)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE347074C (en) * 1970-06-08 1972-06-24 J Lilljeqvist
US4137965A (en) * 1975-07-21 1979-02-06 John J. Fallon, Jr. Waste heat recovery system
US4318366A (en) * 1980-04-01 1982-03-09 Aqua-Chem, Inc. Economizer
US4489679A (en) * 1983-12-12 1984-12-25 Combustion Engineering, Inc. Control system for economic operation of a steam generator
US4745757A (en) * 1987-02-24 1988-05-24 Energy Services Inc. Combined heat recovery and make-up water heating system
US5045272A (en) * 1990-02-16 1991-09-03 Westinghouse Electric Corp. Fluid temperature balancing system
SE470194B (en) * 1991-06-24 1993-11-29 Sune Enar Holmstroem Method of balancing two fluid flows which flow through a heat exchanger and arrangement for this
BE1010594A3 (en) * 1996-09-02 1998-11-03 Cockerill Mech Ind Sa Process for conducting the boiler boiler and forced circulation for its implementation.
US5918570A (en) * 1997-11-05 1999-07-06 Greenwich Hospital Deaerated feedwater supply system for a boiler system and a method for deaerating boiler feedwater
DE19810357A1 (en) * 1998-03-10 1999-09-16 Olsberg Hermann Everken Gmbh Ventilation heater

Also Published As

Publication number Publication date
SE0004378D0 (en) 2000-11-29
ES2248301T3 (en) 2006-03-16
ATE304690T1 (en) 2005-09-15
DE60113391D1 (en) 2005-10-20
DE60113391T2 (en) 2006-06-14
AU2001244926A1 (en) 2001-10-08
WO2001073365A1 (en) 2001-10-04
EP1266182B1 (en) 2005-09-14
SE0004378L (en) 2001-09-25
EP1266182A1 (en) 2002-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2964582T3 (en) Energy efficient system and process for treating sludge
JP5082661B2 (en) Water treatment system
KR102107925B1 (en) Ultrapure water production equipment
KR102107924B1 (en) Ultrapure water production equipment
JP3600269B2 (en) Fuel oil transfer device
Seigworth et al. Case study: integrating membrane processes with evaporation to achieve economical zero liquid discharge at the Doswell combined cycle facility
JP4475925B2 (en) Desalination treatment apparatus and desalination treatment method
SE518085C2 (en) Device and method for transferring heat and use thereof
SE425514B (en) SETTING TO TEMPERATURE REGULATE A FRESHWATER COOLING SYSTEM FOR COMPRESSOR-LATED COMBUSTION ENGINES WITH AIR INTERNAL COOLER AND FRESHWATER COOLING SYSTEM ACCORDING TO THE SET
US4813237A (en) Apparatus for making up feed water for a power station
KR102409605B1 (en) sterilization kit for water treatment apparatus
DE202006019616U1 (en) Regulating device for heat retrieval installations has temperature probes for regulation or control placed in heat exchanger and/or inflow and/or outlow piping of said heat exchanger where highest secondary temperature is found
US6261412B1 (en) Regenerative heat recovery for high temperature condensate stripping plants
JPH0534721Y2 (en)
Lines Heat exchangers in municipal wastewater treatment plants
CN210340786U (en) Clay refining plant
CN210511629U (en) Demineralized water thermal deoxidization economizer system
JP7359198B2 (en) Warm ultrapure water production equipment
CN218811122U (en) Water purifying equipment
CN216113993U (en) Boiler system
JP7379827B2 (en) Hot water production and waste hot water reuse methods
RU2700534C1 (en) Multi-stage evaporation plant
KR20170086821A (en) Lubricating Oil Purification System for Ships
CN205635512U (en) Waste heat utilization , cooling and condensation combination system to high temperature gasification gas
CZ36970U1 (en) Controllable flue gas recuperator