WO2017064036A1 - Method for obtaining energy from steam-containing vapor, and device for carrying out the method - Google Patents

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WO2017064036A1
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condensation space
swaths
condensation
cooling medium
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Rüdiger JANK
Stephen Schulte
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Kuchenmeister Gmbh
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
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    • F24C15/20Removing cooking fumes
    • F24C15/2042Devices for removing cooking fumes structurally associated with a cooking range e.g. downdraft
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24C15/327Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation with air moisturising
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0014Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from waste air or from vapors

Definitions

  • the present invention relates to a method for generating energy from steam containing steam according to claim 1 and an apparatus for carrying out this method according to claims 14-16.
  • the atmosphere surrounding the food changes with regard to the enthalpy and composition of the substance mixture.
  • the ambient air is enriched with water.
  • the resulting air-vapor mixture for example in the case of baking steam, usually has a dew point between 50 ° C and 90 ° C, preferably between 60 ° C and 80 ° C, depending on the relative humidity.
  • the temperature of the exhaust air is between 80 ° C and 150 ° C, depending on the process heat.
  • the process air may contain, among other things, organic compounds, carbon, combustion gases, carbon dioxide and other substances.
  • the resulting process air is called steam during baking and cooking processes. Accordingly, the baking in the baking chamber of the baking ovens in the baking chamber typically consist of water vapor, air and other organic constituents.
  • the baking steam is condensed after leaving the baking space, for example by using a suitable cooling medium such as water or condensate, which is conducted in a suitable condensation space in countercurrent to the baking steam (WO 2012/1 1 3800 A1).
  • a suitable cooling medium such as water or condensate
  • the condensate temperature is between 60 ° C and 80 ° C.
  • the resulting condensate can be removed via a heat exchanger, the heat energy, which is used for heating a medium, such as water, through the condensate located in the primary circuit.
  • the temperature of the medium in the secondary circuit corresponds at most to the temperature of the condensate.
  • the energy recovery is used here primarily the heating of service or drinking water.
  • waste heat are sometimes generated in leakage currents, the full utilization of which far exceeds the required capacities, for example for hot water supply.
  • heat losses for example, in the production of potato chips, heat losses of 5 MW / h are achieved.
  • waste heat temperatures are required for specific technologies of heat utilization, which are usually above the normally occurring dew point of the vapor swaths.
  • a method for energy recovery from steam containing steam, especially from baking steam, in steam-releasing systems, in particular baking systems (ovens) is provided.
  • the dew point temperature ⁇ of the steam containing the steam is first increased to 95 to 99 ° C, preferably 95 to 97 ° C.
  • the steam is condensed in at least one condensation space and the condensation condensate obtained after condensation of the steam is used for energy recovery / heat recovery.
  • the dew point of the vapor swell can be increased to such an extent that the resulting swath condensate has waste heat temperatures which allow efficient use of the condensate even in the modern technologies of the absorption chiller and the ORC process
  • the resulting condensate condensate after leaving the at least one condensation chamber has a temperature ⁇ between 95 ° C and 99 ° C, preferably between 95 ° C and 97 ° C and thus far above the usual condensate temperatures of steam, in particular baking steam of 65 ° C.
  • the dew point temperature or dew point is that temperature of a mixture of a gaseous and a liquid medium in which the condensation and the evaporation process of the wet component are in equilibrium. In this case, the gas is saturated with steam or there is a 100 percent saturation. In this equilibrium state, the vapor partial pressure is equal to the saturation vapor pressure of water.
  • the dew point temperature is essentially dependent on the water load X of the vapor swath, as well as the present pressure p.
  • the relationship between these two parameters and the dew point temperature ⁇ is described by the Magnus formula for describing the saturation vapor pressure of water.
  • equations (1) and (2) can be equated and resolved according to the temperature ⁇ , giving the formula for describing the dew point temperature ⁇ as a function of the water load X and the present pressure p.
  • a dew point temperature of 95 ° to 99 ° C. can be set correspondingly by varying the vapor pressure p as well as the water loading X.
  • the steam containing the water vapor is compressed or compressed for the purpose of increasing the dew point temperature T.
  • the pressure level of the windrows is increased by compression of the moist air.
  • the pressure required for the compression depends on the initial temperature of the windrow and the dew-point temperature to be achieved and is given by the following equation (4).
  • the steam contained in the steam is adjusted to a pressure p before the steam enters the condensation space is compressed, so that a dew point temperature ⁇ between 95 and 99 ° C, preferably 95 and 97 ° C is reached.
  • the compression of the swath e.g. the baking steam left the oven, before entering the steam into the condensation space using a compressor or compressor.
  • At least one liquid, in particular water or condensate is sprayed into the steam before entering the condensation space. This increases the moisture content in the windrow.
  • the at least one liquid is atomized before entry into the swath.
  • atomizing the liquid is decomposed into droplets in the nanometer and micrometer range, in particular, the available surface of the liquid is increased.
  • This atomization of the liquid in the swaths can be done by ultrasonic atomization or by using piezo-controlled nozzles in the swaths.
  • the liquid is atomized microscopically fine.
  • the liquid medium is supplied with a pre-pressure of 1 -3 bar in the atomizer.
  • the sonic gas eg air or exhaust air
  • the sonic gas is excited to a vibration of 18 to 30 kHz.
  • Another variant of the atomization represents the possibility of spraying water or condensate with piezo-driven nozzles or piezo-driven aerosol generators.
  • a further energy enrichment by the application of a microwave voltage This further breaks up molecular clusters and increases the rate of drying.
  • the change in the water load can be determined by the following equation (5), which is obtained by changing from equation (4):
  • Humidifying the steam with water causes the moist air stream to cool down considerably. This is due to the difference in temperature between the hot humid air and the sprayed water, especially the fact that the heat of evaporation of the water must be supplied by the humid air. For this reason, the energy accumulation or the energy input by spraying or atomizing the liquid such as water in the windrows, for example by means of ultrasound is necessary to counteract the loss of energy.
  • the amount of liquid to be sprayed in the swath depends on the initial moisture content of the swath and is determined and controlled by the dew point temperature to be reached. The determination of the réellestauainss and the desired dew point can be done for example by means of suitable sensors and the amount of liquid to be sprayed is controlled by a corresponding nozzle.
  • the production of the water vapor required for this purpose can be done in a large-scale water boiler, high-speed steam generators, clean steam generators, electrically heated steam generators or heat carrier heater.
  • a forced-circulation boiler is used as a high-speed steam generator.
  • a continuous flow of water pipe coil is heated by a burner flame and the resulting flue gases in the countercurrent principle.
  • Fuel and water are regulated so that wet steam with low residual water content is formed.
  • a water separator it is possible to obtain saturated steam conditions.
  • the advantage of using a forced-circulation boiler is the small footprint and the quick adaptation to load changes.
  • the amount of steam to be introduced in the steam is also in this case dependent on the initial moisture of the windrow and is to be reached by the Dew point temperature determined and controlled. For example, by introducing 2.5 kwh / kg (dry) air, it is possible to increase the dew point temperature of a windrow by 20 ° C.
  • the condensation of the swaths with increased dew point temperature ⁇ takes place by contacting the swaths in countercurrent with at least one cooling medium in the at least one condensation space.
  • water or steam condensate is preferably used, which is passed after cooling and passage through a heat exchanger back into the system.
  • the at least one cooling medium is at a flow rate between 0.5 m / min and 10 m / min, preferably between 1, 0 m / min and 5.0 m / min, more preferably between 1, 0 m / min and 2.5 m / min passed through the at least one condensation chamber.
  • the cooling medium accordingly flows into the condensation space in the form of a liquid flow, in particular a continuous liquid flow. There is no spray condensation and thus no droplet formation of the incoming cooling medium in the condensation chamber.
  • a spray condensation would not be feasible in the present process, since the swaths enter the condensation space with high flow velocity and thus the spray droplets instead of a filler to be entrained by the air flow, so that a reduced cleaning effect and a deteriorated energy utilization or worse Heat recovery occurs.
  • the cooling medium such as water or steam condensate
  • a suitable surface tension reducing additive e.g. Surfactants or emulsifiers, which cause a better wetting of the ceramic surface.
  • the steam condensate obtained with the present process can be used as hot water via a heat exchanger, optionally after prior purification or filtration, in particular for the supply of hot water heating.
  • the obtained Schwadenkondensat can be converted into at least one heat exchanger for heat recovery.
  • ORC Organic Rankine Cycle
  • the resulting windrow condensate can be used for cooling in absorption refrigeration plants.
  • the present method is carried out in one of the following devices.
  • such a device comprises at least one horizontally and / or vertically arranged condensation space with at least one inlet for the entry of the steam containing steam and at least one outlet for the outlet of the condensed steam and at least one input for at least one cooling medium and at least one Output for the at least one cooling medium, wherein the respective inputs and outputs are arranged to each other such that steam and cooling medium flow through the condensation space in countercurrent, and at least one compressor for compressing the entering into the condensation space of water vapor contained swaths, wherein the at least one compressor along the supply line of the swaths upstream of the entrance for the entry of water vapor contained swaths is provided in the condensation space.
  • such a device comprises at least one horizontally and / or vertically arranged condensation space with at least one inlet for the entry of steam containing steam and at least one outlet for the outlet of the condensed steam and at least one input for at least one cooling medium and at least one Output for the at least one cooling medium, wherein the respective inputs and outputs are arranged in such a way that swaths and cooling medium flow through the condensation space in countercurrent, and at least one device for spraying at least one liquid in the water vapor contained in the condensation chamber swaths, wherein the at least one device for spraying along the inlet of the swaths upstream of the inlet for the entry of steam containing steam is provided in the condensation space.
  • such a device comprises at least one horizontally and / or vertically arranged condensation chamber with at least one inlet for the entry of the steam containing steam and at least one outlet for the outlet of the condensed steam and at least one input for at least one cooling medium and at least an outlet for the at least one cooling medium, wherein the respective inlets and outlets are arranged in such a way that steam and cooling medium flow through the condensation space in countercurrent, and at least one steam generator for introducing steam into the steam contained in the condensation space, wherein the at least a steam generator along the supply of the steam upstream of the entrance for the entry of water vapor contained steam is provided in the condensation space.
  • the condensation of the swaths takes place on at least one surface of a condensing agent arranged in the condensation space.
  • the at least one condensation agent is arranged in the condensation space such that it is at least temporarily contacted or moistened by the cooling medium. Due to this at least temporarily taking place wetting of the surface of the condensing agent with the coolant also eliminates the Necessity of washing the same, since possibly condensed or separated organic substances are dissolved directly in the swirl condensate.
  • An essential aspect is that the surface of the condensing agent does not dry, otherwise there will be too difficult to remove encrustations on the surface of the condensing agent.
  • the at least one surface of the condensing agent arranged in the condensation space can have a cavity structure, in particular an open-cell system, a structured packing and / or an unstructured packing. It is also possible to provide or coat the condensing agents with organometallic or biocatalytic surfaces,
  • the open cell cell system used as condensing agent is in the form of a ceramic pore system with a pore size of 20 ppi, preferably 15 ppi, more preferably 10 ppi.
  • a ceramic pore system with a pore size of 20 ppi, preferably 15 ppi, more preferably 10 ppi.
  • the use of ceramic foam with a corresponding pore size conceivable, this about 20% of the free cross-section of the condensation space, the e.g. is formed in the form of a column or a tube claimed.
  • the at least one condensation space communicates with at least one heat exchange facility, through which the swirl condensate formed in the condensation space is guided.
  • the at least one condensation space may also be in communication with at least one ORC (Organic Rankine Cycle) installation in which the steam condensate formed in the condensation space is used to generate electricity.
  • ORC Organic Rankine Cycle
  • the at least one condensation space communicates with at least one apparatus for generating refrigeration in which the steam condensate formed in the condensation space is used for refrigeration.
  • Figure 1 is a schematic representation of an apparatus for performing the present method according to a first embodiment
  • Figure 2 is a schematic representation of an apparatus for carrying out the present method according to a second embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of an apparatus for carrying out the present method according to a third embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the heat recovery by means of increasing the dew point temperature of the windrow by moistening the windrow with a liquid, in particular with a condensate.
  • baking steam or steam is introduced through a conduit 2 in a condensation chamber 3.
  • liquid is sprayed into the baking swath using a suitable spraying device 4a, in particular by means of ultrasonic atomization.
  • the amount of liquid to be sprayed in the swath depends on the initial moisture content of the swath and is determined and controlled by the dew point temperature to be reached.
  • the output dew point TP1 of the windrow before the spraying device 4a is determined.
  • the amount of liquid to be fed by the spraying device 4a is regulated.
  • the condensation of the moistened baking steam is carried out using a cooled condensate in countercurrent.
  • Embodiment 2 Humidification of the windrow with saturated steam
  • Figure 2 shows a schematic representation of the heat recovery by increasing the dew point temperature of the windrow by wetting the wind with saturated steam.
  • baking steam or steam is introduced through a conduit 2 in a condensation chamber 3.
  • saturated steam is introduced into the baking steam.
  • the necessary saturated steam is generated in a suitable steam generator 4b, in particular a high-speed steam generator.
  • the amount of saturated steam to be introduced into the windrows is also dependent on the initial moisture content of the windrow and is determined and controlled by the dew point temperature to be achieved.
  • the minutiacity of TP1 of the windrow is determined before introducing the saturated steam.
  • the amount of saturated steam to be introduced in the windrows is regulated.
  • the condensation of the moistened baking steam is carried out using a cooled condensate in countercurrent.
  • the condensate leaving the condensation chamber is fed to a heat exchanger 5 for heat recovery,
  • Embodiment 3 Compression of the windrow
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the heat recovery by means of increasing the dew point temperature of the wind through compression of the windrow.
  • baking steam or steam is introduced through a conduit 2 in a condensation chamber 3.
  • the baking steam is compressed.
  • the pressure increase or compression of the baking steam is done using a suitable compressor or compressor 4c.
  • a pressure increase of 150 kPa (1, 5 bar) leads to an increase in the dew point of 75 ° C to 95 ° C.
  • the condensation of the moistened baking steam is carried out using a cooled condensate in countercurrent.
  • the condensate leaving the condensation chamber is fed to a heat exchanger 5 for heat recovery,

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Abstract

The invention relates to a method for obtaining energy from steam-containing vapor, in particular baking vapor, in vapor-releasing systems, in particular baking systems. The dew point temperature τ of the steam-containing vapor is first increased to 95 to 99 °C, preferably 95 to 97 °C, the vapor is then condensed in at least one condensation chamber, and the vapor condensate obtained after the condensation of the vapor is used to obtain energy/heat. The invention likewise relates to devices for carrying out the method.

Description

Verfahren zur Energiegewinnung aus Wasserdampf enthaltenden Schwaden und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens  Process for the production of energy from steam containing steam and apparatus for carrying out this process
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energiegewinnung aus Wasserdampf enthaltenen Schwaden gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß den Ansprüchen 14-16. The present invention relates to a method for generating energy from steam containing steam according to claim 1 and an apparatus for carrying out this method according to claims 14-16.
Beschreibung Während der Durchführung thermischer Prozesse, insbesondere bei der Lebensmittelherstellung, verändert sich die die Lebensmittel umgebene Atmosphäre hinsichtlich Enthalpie und Zusammensetzung des Stoffgemisches. Durch Verdampfung von Wasser wird die Umgebungsluft mit Wasser angereichert. Das entstehende Luft-Dampf-Gemisch wie zum Beispiel im Falle der Backschwaden hat in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchte üblicherweise einen Taupunkt zwischen 50 °C und 90 °C, vorzugsweise zwischen 60 °C und 80 °C. Die Temperatur der Abluft liegt in Abhängigkeit der Prozesswärme zwischen 80 °C und 150 °C. Neben Luft und Wasserdampf kann die Prozessluft unter anderem organische Verbindungen, Kohlenstoff, Verbrennungsgase, Kohlendioxid und andere Substanzen enthalten. Die entstehende Prozessluft wird bei Back- und Kochprozessen als Schwaden bezeichnet. Entsprechend bestehen die im Backgewerbe im Backraum der Backöfen entstehenden Backschwaden typischerweise aus Wasserdampf, Luft sowie anderen organischen Bestandteilen. Description During the implementation of thermal processes, especially in food production, the atmosphere surrounding the food changes with regard to the enthalpy and composition of the substance mixture. By evaporation of water, the ambient air is enriched with water. The resulting air-vapor mixture, for example in the case of baking steam, usually has a dew point between 50 ° C and 90 ° C, preferably between 60 ° C and 80 ° C, depending on the relative humidity. The temperature of the exhaust air is between 80 ° C and 150 ° C, depending on the process heat. In addition to air and water vapor, the process air may contain, among other things, organic compounds, carbon, combustion gases, carbon dioxide and other substances. The resulting process air is called steam during baking and cooking processes. Accordingly, the baking in the baking chamber of the baking ovens in the baking chamber typically consist of water vapor, air and other organic constituents.
Der Backschwaden wird nach Verlassen des Backraums kondensiert, zum Beispiel durch Verwendung eines geeigneten Kühlmediums wie Wasser oder Kondensat, dass in einem geeigneten Kondensationsraum im Gegenstrom zu den Backschwaden geführt wird (WO 2012/1 1 3800 A1 ). In Abhängigkeit des Taupunktes liegt die Kondensat-Temperatur hierbei zwischen 60 °C und 80 °C. Dem entstandenen Kondensat kann über einen Wärmetauscher die Wärmeenergie entzogen werden, die zur Erwärmung eines Mediums, wie zum Beispiel Wasser, durch das im Primärkreislauf befindliche Kondensat genutzt wird. Die Temperatur des Mediums im Sekundärkreislauf entspricht maximal der Temperatur des Kondensates. Die Energierückgewinnung dient hier in erster Linie der Erwärmung von Brauch- oder Trinkwasser. Bei industriellen Prozessen hingegen fallen teilweise enorme Abwarmemengen in Verlustströmen an, deren vollständige Nutzung die erforderlichen Kapazitäten zum Beispiel der Warmwasserversorgung bei weitem überschreitet. So werden zum Beispiel bei der Herstellung von Kartoffelchips Wärmeverluste von 5 MW/h erreicht. Zudem werden für spezifische Technologien der Wärmenutzung Abwärmetemperaturen benötigt, die meist oberhalb des normalerweise anfallenden Taupunktes der Dampfschwaden liegen. The baking steam is condensed after leaving the baking space, for example by using a suitable cooling medium such as water or condensate, which is conducted in a suitable condensation space in countercurrent to the baking steam (WO 2012/1 1 3800 A1). Depending on the dew point, the condensate temperature is between 60 ° C and 80 ° C. The resulting condensate can be removed via a heat exchanger, the heat energy, which is used for heating a medium, such as water, through the condensate located in the primary circuit. The temperature of the medium in the secondary circuit corresponds at most to the temperature of the condensate. The energy recovery is used here primarily the heating of service or drinking water. In industrial processes, on the other hand, enormous amounts of waste heat are sometimes generated in leakage currents, the full utilization of which far exceeds the required capacities, for example for hot water supply. For example, in the production of potato chips, heat losses of 5 MW / h are achieved. In addition, waste heat temperatures are required for specific technologies of heat utilization, which are usually above the normally occurring dew point of the vapor swaths.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem eine verbesserte Ausnutzung der Abwärmemengen aus Schwaden bewirkt wird und Wärmeverluste vermieden werden können. It is therefore an object of the present invention to provide a method with which an improved utilization of the waste heat from swaths is effected and heat losses can be avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des der Ansprüche 14-16 gelöst. This object is achieved by a method having the features of claim 1 and a device having the features of claims 14-16.
Demnach wird ein Verfahren zur Energiegewinnung aus Wasserdampf enthaltenen Schwaden, insbesondere aus Backschwaden, in Schwaden freisetzenden Anlagen, insbesondere Backanlagen (Backöfen) bereitgestellt. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Taupunkttemperatur τ des den Wasserdampf enthaltenen Schwaden zunächst auf 95 bis 99°C, bevorzugt 95 bis 97°C erhöht. Anschließend wird der Schwaden in mindestens einem Kondensationsraum kondensiert und das nach Kondensation des Schwadens erhaltene Schwadenkondensat wird zur Energiegewinnung / Wärmegewinnung verwendet. Accordingly, a method for energy recovery from steam containing steam, especially from baking steam, in steam-releasing systems, in particular baking systems (ovens) is provided. According to the method according to the invention, the dew point temperature τ of the steam containing the steam is first increased to 95 to 99 ° C, preferably 95 to 97 ° C. Subsequently, the steam is condensed in at least one condensation space and the condensation condensate obtained after condensation of the steam is used for energy recovery / heat recovery.
Es wird demnach ein Verfahren zur Verfügung gestellt, mit welchem der Taupunkt der Dampfschwaden so weit erhöht werden kann, dass das sich daraus ergebende Schwadenkondensat Abwärmetemperaturen aufweist, die eine effiziente Nutzung des Kondensats auch in den modernen Technologien der Absorptionskältemaschine und des ORC Prozesses ermöglicht, da das erhaltene Schwadenkondensat nach Austritt aus dem mindestens einen Kondensationsraum eine Temperatur Τκ zwischen 95°C und 99°C, bevorzugt zwischen 95°C und 97°C aufweist und somit weit oberhalb der üblichen Kondensattemperaturen aus Schwaden, insbesondere Backschwaden von 65°C liegt. Die Taupunkttemperatur oder der Taupunkt ist diejenige Temperatur eines Gemisches aus einem gasförmigen und einem flüssigen Medium, bei welcher der Kondensation- und der Verdunstungsvorgang der feuchten Komponente im Gleichgewicht sind. In diesem Falle ist das Gas mit Dampf gesättigt bzw. es liegt eine 100-prozentige Sättigung vor. In diesem Gleichgewichtszustand ist der Dampfpartialdruck gleich dem Sättigungsdampfdruck von Wasser. Accordingly, there is provided a method by which the dew point of the vapor swell can be increased to such an extent that the resulting swath condensate has waste heat temperatures which allow efficient use of the condensate even in the modern technologies of the absorption chiller and the ORC process the resulting condensate condensate after leaving the at least one condensation chamber has a temperature Τκ between 95 ° C and 99 ° C, preferably between 95 ° C and 97 ° C and thus far above the usual condensate temperatures of steam, in particular baking steam of 65 ° C. The dew point temperature or dew point is that temperature of a mixture of a gaseous and a liquid medium in which the condensation and the evaporation process of the wet component are in equilibrium. In this case, the gas is saturated with steam or there is a 100 percent saturation. In this equilibrium state, the vapor partial pressure is equal to the saturation vapor pressure of water.
Die Taupunkttemperatur ist im Wesentlichen von der Wasserbeladung X der Dampfschwaden, sowie dem vorliegenden Druck p abhängig. Der Zusammenhang zwischen diesen beiden Parametern und der Taupunkttemperatur τ wird durch die Magnus-Formel zur Beschreibung des Sättigungsdampfdrucks von Wasser beschrieben. The dew point temperature is essentially dependent on the water load X of the vapor swath, as well as the present pressure p. The relationship between these two parameters and the dew point temperature τ is described by the Magnus formula for describing the saturation vapor pressure of water.
Po,s = K, * exp — j (1 ) Po, s = K, * exp - j (1)
Für die Konstanten der Magnus-Formel gilt im Temperaturbereich Θ > 0: For the constants of the Magnus formula, the temperature range Θ> 0 applies:
K-L = 6,1078/ιΡα K2 =1 7,08085 K3 = 234,175°C KL = 6.1078 / ιΡα K 2 = 1 7.08085 K 3 = 234.175 ° C
Durch Umformung der Gleichung X = Rtr,i_ /RD * PD,S /p-Pü,s nach pD s erhält man außerdem folgende Formel zur Beschreibung des Sättigungsdampfdruckes von Wasser: By transforming the equation X = R tr , i_ / RD * PD, S / p-P u, s to p D s , the following formula is also obtained to describe the saturation vapor pressure of water:
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000005_0001
Da der Dampf am Taupunkt bei Sättigungsdruck vorliegt, können Gleichung (1 ) und (2) gleichgesetzt werden und nach der Temperatur Θ aufgelöst werden und man erhält dadurch die Formel zur Beschreibung der Taupunkttemperatur τ in Abhängigkeit von der Wasserbeladung X und dem vorliegenden Druck p.
Figure imgf000006_0001
Since the steam at the dew point is at saturation pressure, equations (1) and (2) can be equated and resolved according to the temperature Θ, giving the formula for describing the dew point temperature τ as a function of the water load X and the present pressure p.
Figure imgf000006_0001
Aus Gleichung (3) ergibt sich demnach, dass eine Taupunkttemperatur von 95 bis 99°C entsprechend durch Variation des Dampfdruckes p als auch der Wasserbeladung X eingestellt werden kann. From equation (3), it follows that a dew point temperature of 95 ° to 99 ° C. can be set correspondingly by varying the vapor pressure p as well as the water loading X.
Entsprechend ergeben sich für das vorliegende Verfahren verschiedene Ausführungsformen zur Erhöhung der Taupunkttemperatur. Accordingly, various embodiments for increasing the dew point temperature result for the present method.
So wird in einer ersten Ausführungsform der den Wasserdampf enthaltenen Schwaden zum Zwecke der Erhöhung der Taupunkttemperatur T komprimiert bzw. verdichtet. Thus, in a first embodiment, the steam containing the water vapor is compressed or compressed for the purpose of increasing the dew point temperature T.
Demnach wird das Druckniveau der Schwaden durch Verdichtung der feuchten Luft erhöht. Der für die Verdichtung notwendige Druck ist abhängig von der Ausgangstemperatur des Schwadens und der zu erreichenden Taupunkttemperatur und ergibt sich aus der folgenden Gleichung (4). Accordingly, the pressure level of the windrows is increased by compression of the moist air. The pressure required for the compression depends on the initial temperature of the windrow and the dew-point temperature to be achieved and is given by the following equation (4).
Gemäß dieser Variante des vorliegenden Verfahrens wird der den Wasserdampf enthaltene Schwaden vor Eintritt der Schwaden in den Kondensationsraum auf einen Druck p gemäß
Figure imgf000006_0002
verdichtet wird, so dass eine Taupunkttemperatur τ zwischen 95 und 99°C, bevorzugt 95 und 97°C erreicht wird.
According to this variant of the present method, the steam contained in the steam is adjusted to a pressure p before the steam enters the condensation space
Figure imgf000006_0002
is compressed, so that a dew point temperature τ between 95 and 99 ° C, preferably 95 and 97 ° C is reached.
Ausgehend von der Taupunktkurve für Wasserdampf, wird für die Taupunkterhöhung ein Druck benötigt, der für die Energierückgewinnung unwirtschaftlich erscheint. Allerdings kann durch die Anwendung der Magnusformel und der Berücksichtigung der Feuchtebeladung des Schwadens, sowie den temperaturabhängigen Konstanten, der obige Berechnungsalgorithmus gemäß Gleichung (4) verwendet werden, mit dem näherungsweise die Effektivität der Druckerhöhung berechnet werden kann. So wird bei einer Erhöhung der Taupunkttemperatur von 65°C auf 95°C, ein Druck von ca. 250 kPa benötigt. Wählt man hingegen als Starttemperatur der Schwaden einen Taupunkt von 70°C, ist lediglich ein Druck von 100 kPa zur Erhöhung des Taupunktes auf 95°C erforderlich. So führt eine Druckerhöhung von 150 kPa (1 ,5 bar) zu einer Erhöhung des Taupunktes von 75°C auf 95°C. Entsprechend ermöglicht dieser Ansatz, die Auswahl von geeigneten Schwadenbedingungen, um die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens sicherzustellen. Based on the dew point curve for water vapor, a pressure is needed for the dew point increase, which seems uneconomical for energy recovery. However, by applying the Magnus formula and taking into account the moisture loading of the Schwadens, as well as the temperature-dependent constant, the above calculation algorithm according to equation (4) can be used with which the approximate effectiveness of the pressure increase can be calculated. Thus, with an increase in the dew point temperature from 65 ° C to 95 ° C, a pressure of about 250 kPa is required. If, on the other hand, the starting temperature of the windrows is selected to be 70 ° C, only a pressure of 100 kPa is required to increase the dew point to 95 ° C. Thus, a pressure increase of 150 kPa (1, 5 bar) leads to an increase in the dew point of 75 ° C to 95 ° C. Accordingly, this approach allows the selection of suitable swath conditions to ensure the economics of the process.
Die Anwendung der Magnus-Formel (die typischerweise auf Näherungswerten bei niedrigen Temperaturbereichen basiert) auf die Problematik der Erhöhung der Taupunkttemperatur von Schwaden, die bereits von Hause Temperaturen von über 60°C und mehr aufweisen, durch Verdichten ermöglicht somit einen wirtschaftlichen Ansatz zur energetisch sinnvollen Nutzung der in Schwaden enthaltenen Abwärmetemperatur. The application of the Magnus formula (which is typically based on approximate values at low temperature ranges) to the problem of increasing the dew point temperature of swaths that already have temperatures of over 60 ° C and more from the house by compressing thus allows an economical approach to energetically meaningful Use of the waste heat temperature contained in windrows.
Die Verdichtung bzw. Kompression des Schwaden, z.B. des den Backofen verlassenen Backschwaden, vor Eintritt der Schwaden in den Kondensationsraum erfolgt unter Verwendung eines Kompressors bzw. Verdichters. The compression of the swath, e.g. the baking steam left the oven, before entering the steam into the condensation space using a compressor or compressor.
In einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird zur Erhöhung der Taupunkttemperatur τ des den Wasserdampf enthaltenen Schwaden mindestens eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder Kondensat, in den Schwaden vor Eintritt in den Kondensationsraum eingesprüht. Hierdurch wird der Feuchteanteil im Schwaden erhöht. In a further embodiment of the present method, to increase the dew point temperature τ of the steam containing the steam, at least one liquid, in particular water or condensate, is sprayed into the steam before entering the condensation space. This increases the moisture content in the windrow.
In einer Ausführungsform dieser Verfahrensvariante wird die mindestens eine Flüssigkeit vor Eintrag in den Schwaden zerstäubt wird. Durch Zerstäubung wird die Flüssigkeit in Tröpfchen im Nano- und Mikrometerbereich zerlegt, wobei insbesondere die zur Verfügung stehende Oberfläche der Flüssigkeit erhöht wird. In one embodiment of this process variant, the at least one liquid is atomized before entry into the swath. By atomizing the liquid is decomposed into droplets in the nanometer and micrometer range, in particular, the available surface of the liquid is increased.
Diese Zerstäubung der Flüssigkeit in den Schwaden kann mittels Ultraschallzerstäubung oder unter Verwendung von piezogesteuerten Düsen in den Schwaden erfolgen. Im Falle der Ultraschallzerstäubung wird die Flüssigkeit mikroskopisch fein zerstäubt. Dabei wird das flüssige Medium mit einem Vordruck von 1 -3 bar in die Zerstäuberdüse eigebracht. Das Schallgas (z.B. Luft oder Abluft) wird auf eine Schwingung von 18 bis 30 kHz angeregt. Durch die Anwendung der Ultraschallzerstäubung ist es möglich, den Energieaufwand für die Verdampfung zu reduzieren. Dadurch verringert sich die notwendige Verdampfungsenthalpie und das Kondensat kühlt weniger ab. Die Ultraschallzerstäubung ist insbesondere bei geringeren Taupunktdifferenzen wirtschaftlich sinnvoll; z.B. bei einem Eingangstaupunkt der Schwaden über 75°C, bevorzugt bei 75°C bis 85°C. This atomization of the liquid in the swaths can be done by ultrasonic atomization or by using piezo-controlled nozzles in the swaths. In the case of ultrasonic atomization, the liquid is atomized microscopically fine. In this case, the liquid medium is supplied with a pre-pressure of 1 -3 bar in the atomizer. The sonic gas (eg air or exhaust air) is excited to a vibration of 18 to 30 kHz. By the use of ultrasonic atomization, it is possible to reduce the energy expenditure for the evaporation. This reduces the necessary evaporation enthalpy and the condensate cools less. Ultrasonic atomization makes economic sense, especially at lower dew point differences; for example, at an entry dew point of the swaths above 75 ° C, preferably at 75 ° C to 85 ° C.
Eine weitere Variante der Zerstäubung stellt die Möglichkeit der Versprühung von Wasser bzw. Kondensat mit piezogegetriebenen Düsen bzw. piezogetriebenen Aerosolgeneratoren dar. Neben der kinetischen Energie die durch Ultraschall oder dem Piezoelement eingebracht wird und die Tropfengröße bzw. die Molekülcluster verkleinert, kann eine weitere Energieanreicherung durch das Anlegen einer Mikrowellenspannung erfolgen. Dadurch werden Molekülcluster weiter aufgebrochen und die Trocknungsgeschwindigkeit erhöht sich. Another variant of the atomization represents the possibility of spraying water or condensate with piezo-driven nozzles or piezo-driven aerosol generators. In addition to the kinetic energy that is introduced by ultrasound or the piezoelectric element and reduces the droplet size or molecular clusters, a further energy enrichment by the application of a microwave voltage. This further breaks up molecular clusters and increases the rate of drying.
Die Veränderung der Wasserbeladung kann mittels der folgenden Gleichung (5) ermittelt werden, die sich durch Umstellung aus Gleichung (4) ergibt: The change in the water load can be determined by the following equation (5), which is obtained by changing from equation (4):
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0001
Aus Gleichung (5) lässt sich erkennen, dass eine Erhöhung der Wasserbeladung X dazu führt, dass die Taupunkttemperatur erhöht wird. Das Ziel ist es also, die Wasserbeladung beispielsweise durch Einsprühen von Wasser in die feuchte Luft zu erhöhen. Hierbei kann das Kondensat aus der Wärmerückgewinnung zum Einsprühen verwendet werden, was zur Folge hat, dass die Temperatur des eingesprühten Wassers bzw. Kondensats ca. der Taupunkttemperatur der feuchten Luft entspricht. Zur Berechnung der benötigten Menge an einzusprühendem Wasser, wird zunächst der Sättigungsdampfdruck pD s 2 nacn Befeuchtung in Abhängigkeit der zu erreichenden Taupunkttemperatur τ2 des Schwaden gemäß Gleichung (6) ermittelt: From equation (5) it can be seen that increasing the water load X causes the dew point temperature to be increased. The goal is therefore to increase the water load, for example by spraying water into the moist air. Here, the condensate from the heat recovery can be used for spraying, with the result that the temperature of the sprayed water or condensate corresponds approximately to the dew point temperature of the moist air. In order to calculate the required amount of water to be sprayed, first the saturation vapor pressure p D s 2 after humidification is determined as a function of the dew point temperature τ 2 of the windrow to be achieved according to equation (6):
611 * exp(- 1,91275 * 1(Γ4 + 7,258 * 1(Γ2 * τ2 - 2,939 611 * exp (-1,91275 * 1 (Γ 4 + 7,258 * 1 (Γ 2 * τ 2 - 2,939
* 1(Γ4 * τ + 9,841 * 1(Γ7 *
Figure imgf000009_0001
- 1,92 * 1(Γ9 * τ|)
* 1 (Γ 4 * τ + 9,841 * 1 (Γ 7 *
Figure imgf000009_0001
- 1.92 * 1 (Γ 9 * τ |)
Über den Sättigungsdampfdruck kann nun gemäß Gleichung (7) berechnet werden, welche Wasserbeladung X2 nötig ist, um eine Taupunkttemperatur τ2 bei der feuchten Luft zu erreichen:
Figure imgf000009_0002
Using the saturation vapor pressure, it can now be calculated according to equation (7) which water loading X2 is necessary in order to achieve a dew point temperature τ 2 in the moist air:
Figure imgf000009_0002
Durch die Differenz aus benötigter Wasserbeladung X2 und der Wasserbeladung X1 vor der Befeuchtung kann nun gemäß Gleichung (8) die benötigte Wasser-Einsprühmenge pro Kilogramm trockener Luft bestimmt werden: Due to the difference between the required water load X 2 and the water load X 1 before humidification, the required amount of water sprayed per kilogram of dry air can now be determined according to equation (8):
AX = X2 - x (8) AX = X 2 - x (8)
Um den absoluten Massenstrom des einzusprühenden Wassers rh+w zu erhalten, wird die Differenz der Wasserbeladungen mit dem Massenstrom der trockenen Luft multipliziert gemäß Gleichung (9): In order to obtain the absolute mass flow of the water to be injected rh + w , the difference of the water loadings is multiplied by the mass flow of the dry air according to equation (9):
m+w = AX * mtr L (9) m + w = AX * m tr L (9)
Die Befeuchtung der Dampfschwaden mit Wasser führt dazu, dass der feuchte Luftstrom stark abkühlt. Das liegt neben dem Temperaturunterschied zwischen der heißen feuchten Luft und dem eingesprühten Wasser, vor allem an der Tatsache, dass die Verdampfungswärme des Wassers von der feuchten Luft geliefert werden muss. Aus diesem Grund ist die Energieanreicherung bzw. der Energieeintrag durch Einsprühen oder Zerstäuben der Flüssigkeit wie Wasser in den Schwaden z.B. mittels Ultraschall notwendig, um dem Energieverlust gegenzusteuern. Die Menge der in den Schwaden einzusprühenden Flüssigkeit ist abhängig von der Ausgangsfeuchte des Schwadens und wird durch die zu erreichende Taupunkttemperatur bestimmt und gesteuert. Die Bestimmung des Ausgangstaupunktes und des gewünschten Taupunktes kann z.B. mittels geeigneter Sensoren erfolgen und die Menge der einzusprühenden Flüssigkeit wird über eine entsprechende Düse gesteuert. Humidifying the steam with water causes the moist air stream to cool down considerably. This is due to the difference in temperature between the hot humid air and the sprayed water, especially the fact that the heat of evaporation of the water must be supplied by the humid air. For this reason, the energy accumulation or the energy input by spraying or atomizing the liquid such as water in the windrows, for example by means of ultrasound is necessary to counteract the loss of energy. The amount of liquid to be sprayed in the swath depends on the initial moisture content of the swath and is determined and controlled by the dew point temperature to be reached. The determination of the Ausgangsstaupunktes and the desired dew point can be done for example by means of suitable sensors and the amount of liquid to be sprayed is controlled by a corresponding nozzle.
In einer noch weiteren Variante des vorliegenden Verfahrens wird zur Erhöhung der Taupunkttemperatur τ des den Wasserdampf enthaltenen Schwaden Wasserdampf in den Schwaden vor Eintritt in den Kondensationsraum eingebracht. Durch die Einbringung von Wasserdampf in den Schwaden wird eine große Menge Energie dem System zugeführt, wodurch die Wärmerückgewinnung unabhängig von dem Massenstrom der trockenen Luft stark ansteigt. In yet another variant of the present method, to increase the dew point temperature τ of the steam containing the steam, water vapor is introduced into the steam before entering the condensation space. By introducing water vapor into the windrows, a large amount of energy is supplied to the system, thereby greatly increasing heat recovery regardless of the mass flow of the dry air.
Die Herstellung des hierfür erforderlichen Wasserdampfes kann in einem Großraumwasserkessel, Schnelldampferzeuger, Reindampferzeuger, elektrisch beheizte Dampferzeuger oder Wärmeträgererhitzer erfolgen. The production of the water vapor required for this purpose can be done in a large-scale water boiler, high-speed steam generators, clean steam generators, electrically heated steam generators or heat carrier heater.
In einer besonders bevorzugten Variante wird ein Zwangsdurchlaufkessel als Schnelldampferzeuger verwendet. Hierbei wird eine, ständig von Wasser durchströmte Rohrschlange durch eine Brennerflamme und die entstehenden Rauchgase im Gegenstromprinzip beheizt. Brennstoff- und Wassermenge sind so reguliert, dass Nassdampf mit geringem Restwasseranteil entsteht. Mit Hilfe eines Wasserabscheiders ist es möglich Sattdampfverhältnisse zu erhalten. Der Vorteil der Verwendung eines Zwangsdurchlaufkessels ist der geringe Platzbedarf und die schnelle Anpassung an Laständerungen. In a particularly preferred variant, a forced-circulation boiler is used as a high-speed steam generator. Here, a continuous flow of water pipe coil is heated by a burner flame and the resulting flue gases in the countercurrent principle. Fuel and water are regulated so that wet steam with low residual water content is formed. With the help of a water separator it is possible to obtain saturated steam conditions. The advantage of using a forced-circulation boiler is the small footprint and the quick adaptation to load changes.
Bei der Befeuchtung mit Sattdampf gilt dieselbe Berechnungsgrundlage wie bei der Befeuchtung mit Wasser. Die Schritte mit den zugehörigen Gleichungen sind identisch. Statt des Massenstroms des einzusprühenden Wassers rh+w wird der Massenstrom des einzuleitenden Dampfes rh+D verwendet. m+D = AX * mtr L For humidification with saturated steam the same calculation basis applies as for humidification with water. The steps with the corresponding equations are identical. Instead of the mass flow of the water to be sprayed rh + w , the mass flow of the steam rh + D to be introduced is used. m + D = AX * m tr L
Die Menge der in den Schwaden einzuleitenden Dampfmenge ist auch in diesem Fall abhängig von der Ausgangsfeuchte des Schwadens und wird durch die zu erreichende Taupunkttemperatur bestimmt und gesteuert. So ist es z.B. möglich, durch Einbringen 2,5 kwh / kg (trockener) Luft die Taupunkttemperatur eines Schwadens um 20°C zu erhöhen. The amount of steam to be introduced in the steam is also in this case dependent on the initial moisture of the windrow and is to be reached by the Dew point temperature determined and controlled. For example, by introducing 2.5 kwh / kg (dry) air, it is possible to increase the dew point temperature of a windrow by 20 ° C.
In einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens erfolgt die Kondensation der Schwaden mit erhöhter Taupunkttemperatur τ durch Kontaktierung der Schwaden im Gegenstrom mit mindestens einem Kühlmedium in dem mindestens einen Kondensationsraum. In a further embodiment of the present method, the condensation of the swaths with increased dew point temperature τ takes place by contacting the swaths in countercurrent with at least one cooling medium in the at least one condensation space.
Als Kühlmedium zur Schwadenkondensation wird bevorzugt Wasser oder Schwadenkondensat verwendet, welches nach Abkühlung und Durchlauf durch einen Wärmeaustauscher zurück in das System geführt wird. As a cooling medium for wind condensation, water or steam condensate is preferably used, which is passed after cooling and passage through a heat exchanger back into the system.
In einer bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird das mindestens eine Kühlmedium mit einer Fließgeschwindigkeit zwischen 0,5 m/min und 10 m/min, bevorzugt zwischen 1 ,0 m/min und 5,0 m/min, insbesondere bevorzugt zwischen 1 ,0 m/min und 2,5 m/min durch den mindestens einen Kondensationsraum geführt. Das Kühlmedium läuft demnach in den Kondensationsraum in Form eines Flüssigkeitsstromes, insbesondere eines kontinuierlichen Flüssigkeitsstromes ein. Es erfolgt keine Sprühkondensation und somit auch keine Tröpfchenbildung des in den Kondensationsraum einlaufenden Kühlmediums. Eine Sprühkondensation wäre im vorliegenden Verfahren auch gar nicht ausführbar, da die Schwaden in den Kondensationsraum mit hoher Strömungsgeschwindigkeit eintreten und damit die Sprühtropfen statt auf einen Füllkörper zu gelangen, vom Luftstrom mitgerissen werden, so dass eine verminderte Reinigungswirkung und eine verschlechterte energetische Auslastung bzw. schlechtere Wärmerückgewinngung eintritt. In a preferred embodiment of the present method, the at least one cooling medium is at a flow rate between 0.5 m / min and 10 m / min, preferably between 1, 0 m / min and 5.0 m / min, more preferably between 1, 0 m / min and 2.5 m / min passed through the at least one condensation chamber. The cooling medium accordingly flows into the condensation space in the form of a liquid flow, in particular a continuous liquid flow. There is no spray condensation and thus no droplet formation of the incoming cooling medium in the condensation chamber. A spray condensation would not be feasible in the present process, since the swaths enter the condensation space with high flow velocity and thus the spray droplets instead of a filler to be entrained by the air flow, so that a reduced cleaning effect and a deteriorated energy utilization or worse Heat recovery occurs.
Das Kühlmedium wie Wasser oder Schwadenkondensat kann ebenfalls mit einem geeigneten Additiv zur Reduzierung der Oberflächenspannung versetzt werden. Hierfür geeignete Additive sind z.B. Tenside oder Emulgatoren, die eine bessere Benetzung der Keramikoberfläche bewirken. The cooling medium, such as water or steam condensate, can also be mixed with a suitable surface tension reducing additive. Suitable additives for this purpose are e.g. Surfactants or emulsifiers, which cause a better wetting of the ceramic surface.
Weitere Additive z.B. in Form von geeigneten Säuren können zur Einstellung des pH-Wertes des Kühlmediums verwendet werden. Dabei ist ein saurer pH-Wert des Kühlmediums bevorzugt, um das Wachstum von Mikroorganismen wie Bakterien oder auch Pilze zu verhindern bzw. einzuschränken. Das mit dem vorliegenden Verfahren gewonnene Schwadenkondensat kann als Warmwasser über einen Wärmetauscher, gegebenenfalls nach vorheriger Reinigung oder Filterung insbesondere zur Versorgung von Warmwasserheizungen, verwendet wird. Darüber hinaus kann das erhaltene Schwadenkondensat in mindestens einen Wärmeaustauscher zur Wärmegewinnung überführt werden. Other additives, for example in the form of suitable acids can be used to adjust the pH of the cooling medium. In this case, an acidic pH of the cooling medium is preferred in order to prevent or limit the growth of microorganisms such as bacteria or fungi. The steam condensate obtained with the present process can be used as hot water via a heat exchanger, optionally after prior purification or filtration, in particular for the supply of hot water heating. In addition, the obtained Schwadenkondensat can be converted into at least one heat exchanger for heat recovery.
Entsprechend ist es möglich, die erhaltene Wärme innerbetrieblich zu nutzen oder es besteht auch die Möglichkeit, die Wärme mithilfe eines Fernwärmenetzes an Wohneinheiten oder andere Betriebe in der Umgebung, welche Wärme auf relativ niedrigen Temperaturniveau benötigen, in Form von Raumwärme oder Warmwasser zu verteilen. Accordingly, it is possible to use the obtained heat in-house or it is also possible to distribute the heat in the form of room heat or hot water by means of a district heating network of residential units or other facilities in the environment that require heat at a relatively low temperature level.
In einer weiteren Variante ist es möglich das erhaltene Schwadenkondensat zur Stromerzeugung in ORC (Organic Rankine Cycle) Anlagen zu verwenden. ORC ist eine moderne Technologie zur Nutzung von Niedertemperaturwärme zur Erzeugung von Strom. Hier wird ein organisches Medium verwendet, welches bereits bei sehr geringen Temperaturen verdampft und eine Dampfturbine bzw. einen Generator zur Stromproduktion antreibt. Der Wirkungsgrad des ORC Prozesses ist abhängig vom Temperaturniveau der Antriebswärme. Es können Wirkungsgrade im Bereich von 10-25 % verwirklicht werden, wobei der Wirkungsgrad mit steigender Antriebstemperatur zunimmt. In a further variant, it is possible to use the obtained steam condensate for generating electricity in ORC (Organic Rankine Cycle) plants. ORC is a modern technology for using low temperature heat to generate electricity. Here, an organic medium is used, which evaporates at very low temperatures and drives a steam turbine or a generator for power production. The efficiency of the ORC process depends on the temperature level of the drive heat. It can efficiencies in the range of 10-25% can be realized, the efficiency increases with increasing drive temperature.
Neben den oben genannten Möglichkeiten der Verwendung des Schwadenkondensats kann das erhaltene Schwadenkondensat zur Kälteerzeugung in Absorptionskälteanlagen verwendet werden. In addition to the abovementioned possibilities of using the windrow condensate, the resulting windrow condensate can be used for cooling in absorption refrigeration plants.
Das vorliegende Verfahren wird in einer der folgenden Vorrichtungen durchgeführt. The present method is carried out in one of the following devices.
In einer ersten Variante umfasst eine solche Vorrichtung mindestens einen horizontal und/oder vertikal angeordneten Kondensationsraum mit mindestens einem Eingang für den Eintritt der Wasserdampf enthaltenen Schwaden und mindestens einem Ausgang für den Austritt der kondensierten Schwaden sowie mit mindestens einem Eingang für mindestens ein Kühlmedium und mindestens einem Ausgang für das mindestens eine Kühlmedium, wobei die jeweiligen Eingänge und Ausgänge derart zueinander angeordnet sind, dass Schwaden und Kühlmedium im Gegenstrom den Kondensationsraum durchströmen, und mindestens einen Kompressor zur Kompression der in den Kondensationsraum eintretenden Wasserdampf enthaltenen Schwaden, wobei der mindestens eine Kompressor entlang der Zuleitung der Schwaden stromaufwärts vor dem Eingang für den Eintritt der Wasserdampf enthaltenen Schwaden in den Kondensationsraum vorgesehen ist. In einer zweiten Variante umfasst eine solche Vorrichtung mindestens einen horizontal und/oder vertikal angeordneten Kondensationsraum mit mindestens einem Eingang für den Eintritt der Wasserdampf enthaltenen Schwaden und mindestens einem Ausgang für den Austritt der kondensierten Schwaden sowie mit mindestens einem Eingang für mindestens ein Kühlmedium und mindestens einem Ausgang für das mindestens eine Kühlmedium, wobei die jeweiligen Eingänge und Ausgänge derart zueinander angeordnet sind, dass Schwaden und Kühlmedium im Gegenstrom den Kondensationsraum durchströmen, und mindestens eine Vorrichtung zum Einsprühen von mindestens einer Flüssigkeit in den in den Kondensationsraum eintretenden Wasserdampf enthaltenen Schwaden, wobei die mindestens eine Vorrichtung zum Einsprühen entlang der Zuleitung der Schwaden stromaufwärts vor dem Eingang für den Eintritt der Wasserdampf enthaltenen Schwaden in den Kondensationsraum vorgesehen ist. In a first variant, such a device comprises at least one horizontally and / or vertically arranged condensation space with at least one inlet for the entry of the steam containing steam and at least one outlet for the outlet of the condensed steam and at least one input for at least one cooling medium and at least one Output for the at least one cooling medium, wherein the respective inputs and outputs are arranged to each other such that steam and cooling medium flow through the condensation space in countercurrent, and at least one compressor for compressing the entering into the condensation space of water vapor contained swaths, wherein the at least one compressor along the supply line of the swaths upstream of the entrance for the entry of water vapor contained swaths is provided in the condensation space. In a second variant, such a device comprises at least one horizontally and / or vertically arranged condensation space with at least one inlet for the entry of steam containing steam and at least one outlet for the outlet of the condensed steam and at least one input for at least one cooling medium and at least one Output for the at least one cooling medium, wherein the respective inputs and outputs are arranged in such a way that swaths and cooling medium flow through the condensation space in countercurrent, and at least one device for spraying at least one liquid in the water vapor contained in the condensation chamber swaths, wherein the at least one device for spraying along the inlet of the swaths upstream of the inlet for the entry of steam containing steam is provided in the condensation space.
In einer noch weiteren Variante umfasst eine solche Vorrichtung mindestens einen horizontal und/oder vertikal angeordneten Kondensationsraum mit mindestens einem Eingang für den Eintritt der Wasserdampf enthaltenen Schwaden und mindestens einem Ausgang für den Austritt der kondensierten Schwaden sowie mit mindestens einem Eingang für mindestens ein Kühlmedium und mindestens einem Ausgang für das mindestens eine Kühlmedium, wobei die jeweiligen Eingänge und Ausgänge derart zueinander angeordnet sind, dass Schwaden und Kühlmedium im Gegenstrom den Kondensationsraum durchströmen, und mindestens einen Dampferzeuger zum Einbringen von Wasserdampf in den in den Kondensationsraum eintretenden Wasserdampf enthaltenen Schwaden, wobei der mindestens eine Dampferzeuger entlang der Zuleitung der Schwaden stromaufwärts vor dem Eingang für den Eintritt der Wasserdampf enthaltenen Schwaden in den Kondensationsraum vorgesehen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgen die Kondensation der Schwaden an mindestens einer Oberfläche eines in dem Kondensationsraum angeordneten Kondensationsmittels. Das mindestens eine Kondensationsmittel ist dabei in dem Kondensationsraum derart angeordnet, dass es zumindest zeitweise von dem Kühlmedium kontaktiert bzw. befeuchtet wird. Aufgrund dieser zumindest zeitweise stattfindenden Benetzung der Oberfläche des Kondensationsmittels mit dem Kühlmittel entfällt auch die Notwendigkeit des Waschens derselben, da ggf. auskondensierte bzw. abgeschiedene organischen Stoffe unmittelbar im Schwadenkondensat gelöst sind. Ein wesentlicher Aspekt ist dabei, dass die Oberfläche der Kondensationsmittel nicht antrocknet, da es sonst zu schwer zu entfernenden Verkrustungen auf der Oberfläche des Kondensationsmittels kommt. In yet another variant, such a device comprises at least one horizontally and / or vertically arranged condensation chamber with at least one inlet for the entry of the steam containing steam and at least one outlet for the outlet of the condensed steam and at least one input for at least one cooling medium and at least an outlet for the at least one cooling medium, wherein the respective inlets and outlets are arranged in such a way that steam and cooling medium flow through the condensation space in countercurrent, and at least one steam generator for introducing steam into the steam contained in the condensation space, wherein the at least a steam generator along the supply of the steam upstream of the entrance for the entry of water vapor contained steam is provided in the condensation space. In a preferred embodiment, the condensation of the swaths takes place on at least one surface of a condensing agent arranged in the condensation space. The at least one condensation agent is arranged in the condensation space such that it is at least temporarily contacted or moistened by the cooling medium. Due to this at least temporarily taking place wetting of the surface of the condensing agent with the coolant also eliminates the Necessity of washing the same, since possibly condensed or separated organic substances are dissolved directly in the swirl condensate. An essential aspect is that the surface of the condensing agent does not dry, otherwise there will be too difficult to remove encrustations on the surface of the condensing agent.
Die mindestens eine Oberfläche des in dem Kondensationsraum angeordneten Kondensationsmittels kann eine Hohlraumstruktur, insbesondere ein offenporiges Zellsystem, eine strukturierte Packung und/oder eine unstrukturierte Packung aufweisen. Es ist ebenfalls möglich, die Kondensationsmittel mit metallorganischen oder biokatalytischen Oberflächen zu versehen bzw. zu beschichten, The at least one surface of the condensing agent arranged in the condensation space can have a cavity structure, in particular an open-cell system, a structured packing and / or an unstructured packing. It is also possible to provide or coat the condensing agents with organometallic or biocatalytic surfaces,
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt das als Kondensationsmittel verwendete offenporige Zellsystem in Form eines keramischen Porensystems mit einer Porung von 20 ppi, bevorzugt 15 ppi, insbesondere bevorzugt von 10 ppi vor. So ist z.B. die Verwendung von Keramikschaum mit einer entsprechenden Porengröße denkbar, wobei dieser ca. 20% des freien Querschnitts des Kondensationsraumes, der z.B. in Form einer Säule oder eines Rohres ausgebildet ist, beansprucht. In a preferred embodiment, the open cell cell system used as condensing agent is in the form of a ceramic pore system with a pore size of 20 ppi, preferably 15 ppi, more preferably 10 ppi. For example, e.g. the use of ceramic foam with a corresponding pore size conceivable, this about 20% of the free cross-section of the condensation space, the e.g. is formed in the form of a column or a tube claimed.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der mindestens eine Kondensationsraum mit mindestens einer Wärmetauschanlage in Verbindung steht, durch welche das im Kondensationsraum gebildete Schwadenkondensat geführt wird. It is further preferred if the at least one condensation space communicates with at least one heat exchange facility, through which the swirl condensate formed in the condensation space is guided.
Auch kann der mindestens eine Kondensationsraum mit mindestens einer ORC (Organic Rankine Cycle) Anlage in Verbindung stehen, in welcher das im Kondensationsraum gebildete Schwadenkondensat zur Stromerzeugung verwendet wird. The at least one condensation space may also be in communication with at least one ORC (Organic Rankine Cycle) installation in which the steam condensate formed in the condensation space is used to generate electricity.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass der mindestens eine Kondensationsraum mit mindestens einer Vorrichtung zur Kälteerzeugung in Verbindung steht, in welcher das im Kondensationsraum gebildete Schwadenkondensat zur Kälteerzeugung verwendet wird. Furthermore, there is the possibility that the at least one condensation space communicates with at least one apparatus for generating refrigeration in which the steam condensate formed in the condensation space is used for refrigeration.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of exemplary embodiments. Show it:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform; Figur 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform; und Figur 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens gemäß einer dritten Ausführungsform. Figure 1 is a schematic representation of an apparatus for performing the present method according to a first embodiment; Figure 2 is a schematic representation of an apparatus for carrying out the present method according to a second embodiment; and FIG. 3 shows a schematic illustration of an apparatus for carrying out the present method according to a third embodiment.
Ausführungsbeispiel 1 : Befeuchtung des Schwadens mit Kondensat Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung der Wärmerückgewinnung mittels Erhöhung der Taupunkttemperatur des Schwadens durch Befeuchtung des Schwadens mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit einem Kondensat. Exemplary embodiment 1: Humidification of the windrow with condensate FIG. 1 shows a schematic representation of the heat recovery by means of increasing the dew point temperature of the windrow by moistening the windrow with a liquid, in particular with a condensate.
Hier wird der aus einem Backofen 1 austretende Backschwaden bzw. Dampfschwaden durch eine Leitung 2 in einen Kondensationsraum 3 eingeführt. Vor Eintritt des Backschwadens in den Kondensationsraum 3 wird in den Backschwaden Flüssigkeit unter Verwendung einer geeigneten Sprühvorrichtung 4a, insbesondere mittels Ultraschallzerstäubung eingesprüht. Here emerging from a baking oven 1 baking steam or steam is introduced through a conduit 2 in a condensation chamber 3. Before the backwash enters the condensation chamber 3, liquid is sprayed into the baking swath using a suitable spraying device 4a, in particular by means of ultrasonic atomization.
Die Menge der in den Schwaden einzusprühenden Flüssigkeit ist abhängig von der Ausgangsfeuchte des Schwadens und wird durch die zu erreichende Taupunkttemperatur bestimmt und gesteuert. So wird der Ausgangstaupunkt TP1 des Schwadens vor der Sprühvorrichtung 4a bestimmt. Abhängig von dem Ausgangstaupunkt TP1 (z.B. 60°C) und dem Zieltaupunkt TP2 des Schwadens, die nach der Sprühvorrichtung ermittelt wird, wird die Menge der mittels der Sprühvorrichtung 4a einzutragenden Flüssigkeit reguliert. The amount of liquid to be sprayed in the swath depends on the initial moisture content of the swath and is determined and controlled by the dew point temperature to be reached. Thus, the output dew point TP1 of the windrow before the spraying device 4a is determined. Depending on the initial dew point TP1 (e.g., 60 ° C) and the target dew point TP2 of the windrow detected after the spraying device, the amount of liquid to be fed by the spraying device 4a is regulated.
Im Kondensationsraum 3 erfolgt die Kondensation des befeuchteten Backschwadens unter Verwendung eines abgekühlten Kondensates im Gegenstrom. In the condensation chamber 3, the condensation of the moistened baking steam is carried out using a cooled condensate in countercurrent.
Das den Kondensationsraum verlassene Kondensat wird einem Wärmeaustauscher 5 zur Wärmegewinnung zugeführt, Ausführungsbeispiel 2: Befeuchtung des Schwadens mit Sattdampf The condensate leaving the condensation chamber is fed to a heat exchanger 5 for heat recovery, Embodiment 2: Humidification of the windrow with saturated steam
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung der Wärmerückgewinnung mittels Erhöhung der Taupunkttemperatur des Schwadens durch Befeuchtung des Schwadens mit Sattdampf. Figure 2 shows a schematic representation of the heat recovery by increasing the dew point temperature of the windrow by wetting the wind with saturated steam.
Hier wird der aus einem Backofen 1 austretende Backschwaden bzw. Dampfschwaden durch eine Leitung 2 in einen Kondensationsraum 3 eingeführt. Vor Eintritt des Backschwadens in den Kondensationsraum 3 wird in den Backschwaden Sattdampf eingeleitet. Der notwendige Sattdampf wird in einem geeigneten Dampferzeuger 4b, insbesondere einem Schnelldampferzeuger, erzeugt. Here emerging from a baking oven 1 baking steam or steam is introduced through a conduit 2 in a condensation chamber 3. Before the baking steam enters the condensation chamber 3, saturated steam is introduced into the baking steam. The necessary saturated steam is generated in a suitable steam generator 4b, in particular a high-speed steam generator.
Die Menge des in den Schwaden einzubringenden Sattdampfes ist ebenfalls abhängig von der Ausgangsfeuchte des Schwadens und wird durch die zu erreichende Taupunkttemperatur bestimmt und gesteuert. The amount of saturated steam to be introduced into the windrows is also dependent on the initial moisture content of the windrow and is determined and controlled by the dew point temperature to be achieved.
So wird der Ausgangstaupunkttemperatur TP1 des Schwadens vor Einbringen des Sattdampfes bestimmt. Diese Ausgangwerte eines Schwaden vor Einbringen des Sattdampfes können z.B. t= 98°C rel.LF= 20% und TP1 = 60°C bei einer absoluten Feuchte Abs. F= 1 1 1 g/m3 betragen. Die Zielwerte nach Einbringen des Sattdampfes sind z.B. t=98°C Rel. LF= 100%, TP= 98°C bei einer abs. Feuchte von 555g/m3. Thus, the Ausgangstaupunkttemperatur TP1 of the windrow is determined before introducing the saturated steam. These initial values of a swath prior to the introduction of the saturated steam may be, for example, t = 98 ° C. rel.LF = 20% and TP1 = 60 ° C. at an absolute moisture Abs. F = 1 1 1 g / m 3 . The target values after introduction of the saturated steam are eg t = 98 ° C rel. LF = 100%, TP = 98 ° C with an abs. Humidity of 555g / m 3 .
Abhängig von dem Ausgangswerten und den Zielwerten des Schwadens wird die Menge des in den Schwaden einzutragenden Sattdampfes reguliert. Im Kondensationsraum 3 erfolgt die Kondensation des befeuchteten Backschwadens unter Verwendung eines abgekühlten Kondensates im Gegenstrom. Depending on the initial values and the target values of the windrow, the amount of saturated steam to be introduced in the windrows is regulated. In the condensation chamber 3, the condensation of the moistened baking steam is carried out using a cooled condensate in countercurrent.
Das den Kondensationsraum verlassene Kondensat wird einem Wärmeaustauscher 5 zur Wärmegewinnung zugeführt, The condensate leaving the condensation chamber is fed to a heat exchanger 5 for heat recovery,
Ausführungsbeispiel 3: Kompression des Schwadens Embodiment 3: Compression of the windrow
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung der Wärmerückgewinnung mittels Erhöhung der Taupunkttemperatur des Schwadens durch Kompression des Schwadens. Hier wird der aus einem Backofen 1 austretende Backschwaden bzw. Dampfschwaden durch eine Leitung 2 in einen Kondensationsraum 3 eingeführt. Vor Eintritt des Backschwadens in den Kondensationsraum 3 wird der Backschwaden komprimiert. Die Druckerhöhung bzw. Kompression des Backschwadens erfolgt unter Verwendung eines geeigneten Kompressors bzw. Verdichters 4c. Figure 3 shows a schematic representation of the heat recovery by means of increasing the dew point temperature of the wind through compression of the windrow. Here emerging from a baking oven 1 baking steam or steam is introduced through a conduit 2 in a condensation chamber 3. Before the baking steam enters the condensation chamber 3, the baking steam is compressed. The pressure increase or compression of the baking steam is done using a suitable compressor or compressor 4c.
Auch hier wird die Druckerhöhung durch die Ausgangswerte und Zielwerte des Schwadens gesteuert. So führt eine Druckerhöhung von 150 kPa (1 ,5 bar) zu einer Erhöhung des Taupunktes von 75°C auf 95°C. Again, the pressure increase is controlled by the output values and target values of the windrow. Thus, a pressure increase of 150 kPa (1, 5 bar) leads to an increase in the dew point of 75 ° C to 95 ° C.
Im Kondensationsraum 3 erfolgt die Kondensation des befeuchteten Backschwadens unter Verwendung eines abgekühlten Kondensates im Gegenstrom. In the condensation chamber 3, the condensation of the moistened baking steam is carried out using a cooled condensate in countercurrent.
Das den Kondensationsraum verlassene Kondensat wird einem Wärmeaustauscher 5 zur Wärmegewinnung zugeführt, The condensate leaving the condensation chamber is fed to a heat exchanger 5 for heat recovery,

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zur Gewinnung von Energie aus Wasserdampf enthaltenen Schwaden, insbesondere aus Backschwaden, in Schwaden freisetzenden Anlagen, insbesondere Backanlagen dadurch gekennzeichnet, dass die Taupunkttemperatur τ des den Wasserdampf enthaltenen Schwaden zunächst auf 95°C bis 99°C, bevorzugt 95°C bis 97°C erhöht wird, der Schwaden anschließend in mindestens einen Kondensationsraum kondensiert wird und das nach Kondensation des Schwadens erhaltene Schwadenkondensat zur Energiegewinnung und/oder Wärmegewinnung verwendet wird. 1 . Process for recovering energy from steam containing steam, in particular from baking steam, in plants releasing steam, in particular baking plants, characterized in that the dew point τ of the steam contained in the steam first to 95 ° C to 99 ° C, preferably 95 ° C to 97 ° C is increased, the swath is then condensed into at least one condensation space and the condensation condensate obtained after condensation of the swath is used for energy production and / or heat recovery.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Taupunkttemperatur τ des den Wasserdampf enthaltenen Schwadens der Schwaden komprimiert bzw. verdichtet wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that to increase the dew point temperature τ of the steam contained in the steam, the swath is compressed or compressed.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der den Wasserdampf enthaltene Schwaden vor Eintritt der Schwaden in den Kondensationsraum auf einen Druck p gemäß
Figure imgf000018_0001
3. The method according to claim 2, characterized in that the steam contained in the steam before entering the steam into the condensation space to a pressure p according to
Figure imgf000018_0001
verdichtet wird, so dass eine Taupunkttemperatur τ zwischen 95 und 99°C, bevorzugt 95 und 97°C erreicht wird.  is compressed, so that a dew point temperature τ between 95 and 99 ° C, preferably 95 and 97 ° C is reached.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Taupunkttemperatur T des den Wasserdampf enthaltenen Schwaden mindestens eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder Kondensat, in den Schwaden vor Eintritt in den Kondensationsraum eingesprüht wird. 4. The method according to claim 1, characterized in that to increase the dew point temperature T of the steam contained in the steam at least one liquid, in particular water or condensate is sprayed in the swaths before entering the condensation space.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine5. The method according to claim 4, characterized in that the at least one
Flüssigkeit vor Eintrag in den Schwaden zerstäubt wird. Liquid is atomized before entry into the swaths.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit mittels Ultraschallzerstäubung oder unter Verwendung von piezogesteuerten Düsen in den Schwaden eingetragen wird. 6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the liquid is introduced by means of ultrasonic atomization or using piezo-controlled nozzles in the swaths.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Taupunkttemperatur τ des den Wasserdampf enthaltenen Schwaden Wasserdampf in den Schwaden vor Eintritt in den Kondensationsraum eingebracht wird. 7. The method according to claim 1, characterized in that to increase the dew point temperature τ of the steam contained in the steam steam is introduced into the steam before entering the condensation space.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensation der Schwaden mit erhöhter Taupunkttemperatur τ durch Kontaktierung der Schwaden im Gegenstrom mit mindestens einem Kühlmedium in dem mindestens einen Kondensationsraum erfolgt. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the condensation of the swaths with increased dew point temperature τ takes place by contacting the swaths in countercurrent with at least one cooling medium in the at least one condensation space.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erhaltene Schwadenkondensat nach Austritt aus dem mindestens einen Kondensationsraum eine Temperatur Τκ zwischen 95°C und 99°C, bevorzugt 95°C und 97°C aufweist. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the obtained Schwadenkondensat after exiting the at least one condensation space has a temperature Τκ between 95 ° C and 99 ° C, preferably 95 ° C and 97 ° C.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erhaltene Schwadenkondensat unmittelbar als Warmwasser, insbesondere zur Versorgung von Warmwasserheizungen, verwendet wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the obtained Schwadenkondensat is used directly as hot water, in particular for the supply of hot water heaters.
1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erhaltene Schwadenkondensat in mindestens einen Wärmeaustauscher zur Wärmegewinnung überführt wird. 1 1. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the resulting condensate condensate is transferred into at least one heat exchanger for heat recovery.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erhaltene Schwadenkondensat zur Stromerzeugung in ORC (Organic Rankine Cycle) Anlagen verwendet wird. 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the obtained Schwadenkondensat for power generation in ORC (Organic Rankine Cycle) systems is used.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erhaltene Schwadenkondensat zur Kälteerzeugung in Absorptionskälteanlagen oder Kompressionskältemaschinen verwendet wird. 13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the obtained Schwadenkondensat is used for cooling in absorption refrigeration or compression refrigeration machines.
14. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, 8-13 umfassend 14. A device for carrying out a method according to claims 1 to 3, 8-13 comprising
mindestens einen horizontal und/oder vertikal angeordneten Kondensationsraum mit mindestens einem Eingang für den Eintritt der Wasserdampf enthaltenen Schwaden und mindestens einem Ausgang für den Austritt der kondensierten Schwaden sowie mit mindestens einem Eingang für mindestens ein Kühlmedium und mindestens einem Ausgang für das mindestens eine Kühlmedium, wobei die jeweiligen Eingänge und Ausgänge derart zueinander angeordnet sind, dass Schwaden und Kühlmedium im Gegenstrom den Kondensationsraum durchströmen, und  at least one horizontally and / or vertically arranged condensation space having at least one inlet for the entry of the water vapor contained swaths and at least one outlet for the exit of the condensed swaths and at least one input for at least one cooling medium and at least one outlet for the at least one cooling medium, wherein the respective inputs and outputs are arranged relative to one another in such a way that the swaths and cooling medium flow countercurrently through the condensation space, and
mindestens einen Kompressor zur Kompression der in den Kondensationsraum eintretenden Wasserdampf enthaltenen Schwaden, wobei der mindestens eine Kompressor entlang der Zuleitung der Schwaden stromaufwärts vor dem Eingang für den Eintritt der Wasserdampf enthaltenen Schwaden in den Kondensationsraum vorgesehen ist.  at least one compressor for compressing the water vapor contained in the condensation chamber containing steam, wherein the at least one compressor is provided along the supply line of the windrows upstream of the entrance for the entry of water vapor contained swaths in the condensation space.
15. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1 , 4-6 und 8-13 umfassend 15. An apparatus for carrying out a method according to claims 1, 4-6 and 8-13 comprising
mindestens einen horizontal und/oder vertikal angeordneten Kondensationsraum mit mindestens einem Eingang für den Eintritt der Wasserdampf enthaltenen Schwaden und mindestens einem Ausgang für den Austritt der kondensierten Schwaden sowie mit mindestens einem Eingang für mindestens ein Kühlmedium und mindestens einem Ausgang für das mindestens eine Kühlmedium, wobei die jeweiligen Eingänge und Ausgänge derart zueinander angeordnet sind, dass Schwaden und Kühlmedium im Gegenstrom den Kondensationsraum durchströmen, und  at least one horizontally and / or vertically arranged condensation space having at least one inlet for the entry of the water vapor contained swaths and at least one outlet for the exit of the condensed swaths and at least one input for at least one cooling medium and at least one outlet for the at least one cooling medium, wherein the respective inputs and outputs are arranged relative to one another in such a way that the swaths and cooling medium flow countercurrently through the condensation space, and
- mindestens eine Vorrichtung zum Einsprühen von mindestens einer Flüssigkeit in den in den Kondensationsraum eintretenden Wasserdampf enthaltenen Schwaden, wobei die mindestens eine Vorrichtung zum Einsprühen entlang der Zuleitung der Schwaden stromaufwärts vor dem Eingang für den Eintritt der at least one device for spraying at least one liquid into the steam containing the steam entering the condensation space, the at least one device for spraying along the inlet of the steam upstream of the inlet for the entry of the steam
Wasserdampf enthaltenen Schwaden in den Kondensationsraum vorgesehen ist. Steam containing steam is provided in the condensation space.
16. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1 , 7-13 umfassend mindestens einen horizontal und/oder vertikal angeordneten Kondensationsraum mit mindestens einem Eingang für den Eintritt der Wasserdampf enthaltenen Schwaden und mindestens einem Ausgang für den Austritt der kondensierten Schwaden sowie mit mindestens einem Eingang für mindestens ein Kühlmedium und mindestens einem Ausgang für das mindestens eine Kühlmedium, wobei die jeweiligen Eingänge und Ausgänge derart zueinander angeordnet sind, dass Schwaden und Kühlmedium im Gegenstrom den Kondensationsraum durchströmen, und 16. A device for carrying out a method according to claims 1, 7-13 comprising at least one horizontally and / or vertically arranged condensation space having at least one inlet for the entry of the water vapor contained swaths and at least one outlet for the exit of the condensed swaths and at least one input for at least one cooling medium and at least one outlet for the at least one cooling medium, wherein the respective inputs and outputs are arranged relative to one another in such a way that the swaths and cooling medium flow countercurrently through the condensation space, and
- mindestens einen Dampferzeuger zum Einbringen von Wasserdampf in den in den Kondensationsraum eintretenden Wasserdampf enthaltenen Schwaden, wobei der mindestens eine Dampferzeuger entlang der Zuleitung der Schwaden stromaufwärts vor dem Eingang für den Eintritt der Wasserdampf enthaltenen Schwaden in den Kondensationsraum vorgesehen ist.  - At least one steam generator for introducing steam into the steam contained in the condensation chamber contained steam, wherein the at least one steam generator is provided along the supply line of the steam upstream of the entrance for the entry of water vapor contained steam in the condensation space.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kondensationsraum mit mindestens einer Wärmetauschanlage in Verbindung steht, durch welche das im Kondensationsraum gebildete Schwadenkondensat geführt wird. 17. The device according to one of claims 14 to 16, characterized in that the at least one condensation space is in communication with at least one heat exchange device, through which the swath condensate formed in the condensation space is guided.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kondensationsraum mit mindestens einer ORC (Organic Rankine Cycle) Anlage in Verbindung steht, in welcher das im Kondensationsraum gebildete Schwadenkondensat zur Stromerzeugung verwendet wird. 18. Device according to one of claims 14 to 17, characterized in that the at least one condensation space with at least one ORC (Organic Rankine Cycle) plant is in communication, in which the swath condensate formed in the condensation space is used to generate electricity.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kondensationsraum mit mindestens einer Vorrichtung zur Kälteerzeugung in Verbindung steht, in welcher das im Kondensationsraum gebildete Schwadenkondensat zur Kälteerzeugung verwendet wird. 19. The device according to one of claims 14 to 18, characterized in that the at least one condensation space communicates with at least one device for cooling in conjunction, in which the swath condensate formed in the condensation space is used for cooling.
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