DE1050019B

DE1050019B -

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Publication number: DE1050019B
Application number: DE1952J0005857
Authority: DE
Priority date: 1951-05-16
Filing date: 1952-05-14
Publication date: 1959-02-05
Also published as: US2852915A; DK78361C; CH301912A

Description

Die Erfindung betrifft Druckaustauscher mit einem Zellenring, in welchem Gas verdichtet und entspannt wird, mit Niederdruckspülstutzen, welche das Gas von und nach den Zellen leiten, und mit Ubertragungsdurchlässen, welche die vor der Niederdruckspülzone gelegenen Zellen mit den dahintergelegenen verbinden, wobei entweder der Zellenring drehbar und die Stutzen und Übertragungsdurchlässe fest oder der Zellenring fest und die Stutzen und Übertragungsdurchlässe drehbar angeordnet sind.

Bei den bekannten Druckaustauschern dieser Art war es erforderlich, für das Spülen der Zellen bei Niederdruck mechanische Fördereinrichtungen, wie beispielsweise Gebläse oder Windräder, in der Niederdruckspülleitung vorzusehen, um den erforderlichen Gasstrom zu erzeugen, wobei unter »Spülen« der Auslaß und der wenigstens teilweise Ersatz des Gasgehaltes einer ZelJe zu \^rerstehen ist. Das Auslassen und das Ersetzen des Gases können sich dabei so abspielen, daß ein kontinuierlicher Gasstrom durch die einzelnen Zellen hindurchbewegt wird.

Ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist es, die Niederdruckspülanordnung und den Wirkungsgrad der Druckaustauscher zu verbessern. Dieses wird gemäß der Erfindung in erster Linie dadurch erreicht, daß ein weiterer Stutzen, welcher Gas von einer Fremdgaslieferquelle her zuführt, mit den Zellen zwischen den Einlässen und Auslässen der Übertragungsdurchlässe so in Verbindung steht, daß Gas mit höherem Druck als dem Niederdruckspülzonendruck zugeführt wird, wobei die Zellen, wenn sie mit dem weiteren Durchlaß in Verbindung stehen, sonst effektiv abgeschlossen sind, worunter der strömungstechnische, kein Gas mehr durchlassende Abschluß im Gegensatz zum geometrischen Abschluß zu verstehen ist, der mit dem effektiven Abschluß nicht immer übereinzustimmen braucht.

Eine Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens kann noch dann bestellen, daß der weitere Stutzen so angeordnet ist, daß er unmittelbar vor Erreichen der Lageübereinstimmung oder Wirkverbindung einer Zelle mit den Niederdruckspülleitungen mit dieser Zelle in Wirkverbindung oder Lageübereinstimmung kommt oder daß der weitere Stutzen so angeordnet ist, daß er unmittelbar nach Entstehen der Wirkverbindung einer Zelle mit dem Niederdruckspülstutzen mit dieser Zelle in Wirkverbindung treten kann.

Ein anderes Merkmal der Erfindung wird noch darin gesehen, daß bei Druckaustauschern mit drehbarem Zellenring und mit Hochdruckspülstutzen, um Gas von und nach den Zellen einer Hochdruckspülzone zu leiten, eine zusätzliche Leitung angeordnet ist, welche die Hochdruckspülzone mit der vorerwähnten weiteren Leitung verbindet und dadurch eine Fremdgas-Druckaustauscher

Anmelder:

Jendrassik Developments Limited,
London

Vertreter Dipl.-Ing. Ε. Schubert, Patentanwalt, Siegen (Westf.), Or'anienstr. 14

Beanspruchte. Priorität: Großbritannien vom 16. Mai 1951

George Jendrassik f, London, ist als Erfinder genannt worden

lieferquelle bilden kann. Dabei sind ebenfalls gemäß einem Erfindungsvorschlag in der zusätzlichen Leitung Mittel zur arbeitleistenden Expansion und/oder Mittel zur Entspannung ohne Arbeitsleistung vorgesehen. .

Eine bauliche Weiterbildung eines erfindungsgemäß eingerichteten Dreh-Druck-Austauschers besteht noch darin, daß der vorerwähnte weitere Stutzen in Doppelausführung vorgesehen wird, wobei diese beiden Leitungen .nebeneinanderliegen und so angeordnet sind, daß sie jeder Zelle nacheinander Gas bei zwei unterschiedlichen, in der relativen Drehrichtung zunehmenden Druckhöhen zugeführt werden können.

Das Gas der . Fremdgaslieferquelle kann entweder einem Verdichter oder dem Hochdruck-Nutzgasstutzen des Druckaustauschers oder der Zwischenexpansionsstufe einer Expansionsmaschine, z. B. einer Gasturbine oder einer Kolbenmaschine, eiicuorninen werden, deren Arbeitsmittel (Verbrennungsgas) vom Druckaustauscher geliefert wird.

Im GrenzfaJl kann das gesamte vom Druckaustauscher verdichtete und geförderte Nutzgas einer Kraftmaschine als Arbeitsmittel zugeführt werden, während das gesamte Abgas der Kraftmaschine dann als Fremdgas in die Druckaustauscherzellen eintritt.

Das Gas von der Fremdgaslieferquelle her kann mittels mehrerer Stutzen gefördert werden, welche Gas unter verschiedenen Drücken zu liefern vermögen.

Die Erfindung soll nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung ausführlicher erläutert werden, und zwar zeigt

Fig. 1 in Umfangs-Abwicklungsdarstellung ein Aust führungsbeispiel der Erfindung,

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Fig. 2 in der gleichen Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, während

Fig. 3 schaubildlich eine Anlage mit einem Druckaustauscher gemäß Fig. 2 und einer Turbine wiedergibt, welche mit einem Arbeitsmittel vom Druckaustauscher her beliefert wird.

In Fig. 1 ist der Läufer 1 des Druckaustauschers abgewickelt dargestellt und in Verbindung mit den zugeordneten, nicht drehbaren Teilen gezeigt. Der Läufer besteht aus einem Ring von Zellen, welche durch die radialen Trennwände la gebildet werden. Bei der Darstellung nach dieser Figur erfolgt die Bewegung einer Zelle von links nach rechts entsprechend der Richtung des Pfeiles 2, welcher die Drehrichtung des Läufers wiedergibt.

Die ortsfeste Stutzenanlage für das Hochdruckspülen der Zellen setzt sich zusammen aus einer Brennkammer 3 mit einem Flammrohr 3 A, einem Stutzen 4 an der anderen Seite des Läufers 1 und aus einer Stutzenanlage 5, welche die Brennkammer 3 mit dem Stutzen 4 verbindet, um einen Gasumlauf zu ermöglichen, in welcher Gas in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung strömt. Flüssiger Brennstoff wird durch die Rohrleitung 6 zugeführt und in die Brennkammer 3 eingespritzt, wo er verbrannt wird.

Die Stutzenanlage für das Niederdruckspülen setzt sich zusammen aus einem Einlaßstutzen 7, welcher Frischgas (Luft im vorliegenden Falle) fördert, und aus einem Auslaßstutzen 8, durch welchen hindurch das Auspuffgas von den Zellen ausströmt, z. B. in die Atmosphäre hinein. Übertragungsdurchlässe 9 sind zu dem Zwecke vorgesehen, eine Verbindung zwischen denjenigen Zellen, welche links die Hochdruckzone verlassen haben, und denjenigen Zellen, welche die Niederdruckzone verlassen haben, herzustellen, so daß mittels der Übertragungsdurchlässe 9 ein ungefährer Druckaustausch zwischen den so miteinander verbundenen Zellen eintritt, was einen Druckabfall der einen Zelle des miteinander in Verbindung stehenden Paares und einen Druckanstieg der anderen Zelle dieses Paares bedingt. Diese Wirkung ist besser verständlich, wenn man die Wirkungsweise des Druckaustauschers als Ganzes betrachtet. Betrachtet man eine einzelne Zelle, welche anfänglich in Wirkverbindung mit den Stutzen 3 und 4 ist, so ist leicht einzusehen, daß der Gasgehalt dieser Zelle durch das Spülen hinausgefördert und durch heißeres Gas mit etwas höherem Druck (ausreichend, um die Verluste auszugleichen) ersetzt wird, welches von der Brennkammer her gefördert wird. Beim Verlassen der Hochdruckzone bei der Bewegung der Zelle von links nach rechts kommt diese in die Stellung 10, in welcher sie mit einer Zelle 19 über einen der Übertragungsdurchlässe 9 in Verbindung gebracht wird. Der Anfangsdruck in der Zelle 19 ist kleiner als derjenige der Zelle 10, so daß sofort nach Herstellung der Verbindung zwischen diesen beiden Zellen ein sogenannter Druckaustausch bzw. eine Druckangleichung in den Zellen IO₃19 mittels des Übertragungsdurchlasses 9, der sie verbindet, eintritt. Diese Druckangleichung bedingt einen Strom von Gas (im nachfolgenden »Übertraggas« genannt) von der Zelle 10 nach der Zelle 19 mittels des Übertragungsdurchlasses 9_J wie dies durch Pfeile angedeutet ist. Di« Zelle gelangt dann aus der Stellung 10 in die Stellung Il_j in welcher sie über einen weiteren Übertragungsdurchlaß 9 mit einer Zelle in der Stellung 18 in Verbindung gebracht wird, so daß ein weiterer Druckaustausch stattfindet, was eine ungefähre Angleichung der Drücke in den Zellen 11 und 18 mit sich bringt. Die Zelle "kommt dann aus der Stellung 11 in

die Stellung 12, in welcher sie mit einer weiteren Zelle 17 über einen Übertragungsdurchlaß 9 in Verbindung gebracht wird, so daß der Druckaustausch wiederum vor sich geht. Es sind der Einfachheit halber nur drei Übertragungsdurchlässe 9 gezeigt. Es können aber auch mehr als drei Durchlässe vorhanden sein. Eine Zelle, die die Hochdruckzone verläßt und sich der Niederdruckzone nähert, erfährt daher eine Druckminderung in mehreren, z. B. drei aufeinanderfolgenden Stufen bei ihrer Bewegung durch die Stellungen IO_j Il_j 12 hindurch, während auf der anderen Seite der Maschine eine Zelle, welche die Niederdruckzone verlassen hat, mehrere, beispielsweise drei aufeinanderfolgende Drucksteigerungsstufen durchläuft, wenn sie sich durch die Stellungen 17,18,19 hindurchbewegt. In der Niederdruckzone wird der Restgasgehalt der Zellen als Auspuff mittels eines Spülvorgangs ausgestoßen und durch kaltes Gas (Luft) ersetzt, während die Zellen bei ihrer weiteren Bewegung eine Druckzunahme erfahren, welche stufenweise beim Passieren der Stellungen 17 bis 19 erfolgt.

Im vorliegenden Falle handelt es sich um einen Druckaustauscher zum Fördern von heißem Gas mit hohem Druck für die Expansion in einer Turbine oder einer anderen Kraftmaschine, wie beispielsweise einer Expansions-Kolbenmaschine. Das zu diesem Zweck ausgeführte Gas wird durch den Stutzen 20 gefördert.

Es ist erwünscht, den erforderlichen Spülstrom durch die Stutzen 7 und 8 und die mit ihnen in Verbindung stehenden Zellen hindurch herbeizuführen und aufrechtzuerhalten, ohne daß Windräder oder Gebläse in den Stutzen 7 und 8 benötigt werden (oder nur dann, wenn die Maschine angelassen wird).

Um dies zu erreichen, ist ein Stutzen 21 vorgesehen, um eine Verbindung mit denjenigen Zellen herzustellen, welche gerade die Niederdruckspülzone verlassen haben, und in sie hinein Gas von einer Fremdgaslieferquelle her mit einem Druck zu fördern, der etwas höher ist als derjenige, der in dem Niederdruckspülstutzen 7, 8 oder in der Zelle herrscht, die sich gerade von diesen Stutzen gelöst hat. Der Stutzen 21 kann mit Gas von einem mechanischen Verdichter ader sonstwoher beliefert werden, wobei die Fremdgaslieferquelle mit 23 bezeichnet ist. Auf diese Weise wird in einer Zelle, welche die Niederdruckspülzone verläßt und die Stellung 15 erreicht, der Gasdruck erhöht, und zwar durch das einfließende Gas vom Stutzen 21 her. Weitere Drucksteigerungen erfolgen dann im normalen Druckaustauscherbetrieb, wenn die Zelle nacheinander die Stellungen 17, 18, 19 passiert, wobei diese Drucksteigerungen auf Kosten von aufeinanderfolgenden Druckminderungen an den Stellungen IO_j Il_j 12 gehen. Wenn jedoch die Zelle bei 12 über den Übertragungsdurchlaß 9 mit der Zelle 17 in Verbindung kommt, ist der Druck in der letzteren Zelle bereits durch das einströmende Gas vom Stutzen¹ 21 her erhöht worden. Auf diese Weise ist der Restdrück in der Zelle 12, wenn sie die Stelle 13 erreicht, höher, so daß dann, wenn die Zelle die Stelle 14 erreicht, ihr Restdruck genügend hoch ist, um einen Gasstrom zu bewirken, der die durch den Pfeil 14A angedeutete Richtung hat und eine genügende Geschwindigkeit aufweist, um den Spülgasstrom in «den Stutzen 7 und 8 aufrechtzuerhalten. Es ist ersichtlich, daß die Zelle im Verlauf ihrer Bewegung zunächst mit dem Stutzen 8 und dann erst mit dem Stutzen 7 in Verbindung kommt. Diese Folge der Verbindungsherstellung mit den Stutzen 8 und 7 hat die Wirkung, daß der Inhalt der Zelle 14 eine Beschleunigung in Richtung des Pfeiles IAA hervorruft. Wenn das Ablösen der Zelle

von den Stutzen 8 und 7 in entgegengesetzter Folge (vgl. Fig. 1) vor sich geht, d. h. die Zelle zuerst am strömungsabwärts gelegenen Ende (Stutzen 8) und dann erst am strömungsaufwärts gelegenen Ende (Stutzen 7) verschlossen wird, dann wird infolge der Bewegungsenergie in der Zelle der darin befindliche Druck erhöht, wodurch ein gewisser Überladungseffekt entsteht. Der Druck in Stutzen 21 muß stets höher sein als der Druck in der Zelle nach dem Abtrennen dieser Zelle von den Spülstutzen. Die Wirkung des über den Stutzen 21 geförderten Gases läuft darauf hinaus, daß der Druck in den Zellen rund um den Läufer »aufgestuft« wird. Dadurch ist es möglich, daß einige der Übertragungsdurchlässe 9 in Wegfall kommen können und somit die Anzahl der »Druckaustausche« verringert werden kann, welche sich bei einer vollständigen Drehung des Zellenläufers abspielen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein zweiter Stutzen 22, welcher Fremdgas liefert, vorgesehen, wobei die Anordnung eine solche ist, daß das über 22 geförderte Gas einen höheren Druck als das von 21 gelieferte Gas hat. Dies kann einfach dadurch erreicht werden, daß der Stutzen 22 an die Endstufe eines Verdichters gelegt wird, während der Stutzen 21 zu einer Zwischenstufe führt, wobei auch entsprechende Stufen einer Expansionsmaschine hierfür in Betracht kommen können.

Das von außerhalb dem Druckaustauscher durch die Stutzen 21 oder 22 zugeführte Fremdgas kann auch von einer Expansionsmaschine, z. B. einer Gasturbine, abgezapft werden, welche von der Brennkammer 3 über den Stutzen20 mit Arbeitsmittel (Verbrennungsgas) beliefert wird.

Wenn eine Zelle an der Stelle 15 ankommt und zuerst in Wirkverbindung mit dem Stutzen 21 gelangt, dann wird eine Impulsverdichtungswelle durch das Gas in der Zelle hindurchgeschickt, die auf das andere Ende der Zelle auftrifft, wo sie reflektiert wird, um dann in Richtung auf den Stutzen 21 eine Umkehrbewegung auszuführen. Vorzugsweise dauert die Verbindung zwischen einer Zelle und einem der Frerndgasstutzen ungefähr ebensolange wie die Zeit, welche die Welle benötigt, um nach der öffnung des Fremdgasstutzens zurückzukehren, nachdem die Reflektion durch das andere Ende der Zelle erfolgt ist. Durch geeignete Zeitabstimmung ist es möglich, in der · Zelle einen höheren Druck hervorzurufen, als er in den Stutzen 21 und/oder 22 herrscht.

Die Verbindung zwi.schen einer Zelle und dem Stutzen 21 oder 22 muß gelöst werden, bevor das andere Ende der Zelle in wirksame Verbindung mit einem der Übertragungsdurchlässe 9 kommt.

Im praktischen Betrieb ist es jedoch ausreichend, wenn die Trennung der Zelle 15 von Hen Stutzen 21 oder 22 vor sich geht, bevor der Impuls in der Zelle 15, der durch den höheren Druck in dem Übertragungsdurchlaß 9 hervorgerufen wird, den Stutzen 2\ oder 22 erreicht. Auf diese Weise ist es durchaus möglich, daß im geometrischen Sinne eine Zelle gleichzeitig mit den Stutzen 21 oder 22 und mit einem der Übertragungsdurchlässe 9 in Verbindung ist, was aber infolge der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Läufers praktisch keine Bedeutung hat, weil kein Gasdurchsatz trotz geometrischer Verbindung infolge zu kurzer Zeiten stattfindet, was als effektiver, d. h. strömungstechnisch wirksamer Abschluß bezeichnet wird.

Anstatt über die Stutzen 21, 22 kann das Fremdgas auch in die Zellen eingebracht werden, bevor sie die Niederdruckzone erreicht haben, beispielsweise mittels

eines Stutzens, wie er bei 24 angedeutet ist, welchem Gas vom Verdichter 23 her übermittelt werden kann. In diesem Falle wird der Druck einer Zelle in der Stellung 13 erhöht, so daß bei Erreichen der Stellung 14 der Spülstrom erzeugt werden kann. Zweckmäßig wird die Zelle 13 von der effektiven, d. h. Gasflußverbindung mit den Übertragungsdurchlässen 9 gelöst, bevor sie beginnt, mit dem Stutzen 24 in Wirkverbindung zu kommen. Die Zelle an der Stelle 13 wird von einer effektiven, d. h. Gasflußverbindung mit dem Stutzen 24 gelöst, bevor diese Zelle mit dem Spülstutzen 9 in Wirkverbindung tritt. In manchen Fällen kann es jedoch vorteilhaft sein, daß die Zelle 13 in Verbindung mit dem Spülstutzen 8 kommt, bevor diese Zelle ihre Verbindung mit dem Stutzen 24 gelöst hat. In diesem Falle wird eine zunehmende Beschleunigung des Zelleninhalts unter dem Einfluß des Druckes von der Fremdgasquelle her erzielt.

Die Stutzen 21, 22 oder 24 körinen alternativ an der anderen Seite des Zellenläufers, d. h. an der gleichen Seite wie der Stutzen 8, sitzen. Es ist ferner möglich, diese Stutzen an beiden Seiten des Läufers vorzusehen, so daß das Einfließen von Gas in die Zellen eine geringere Zeitdauer benötigt. Ein Stutzen JJJL kann daher in der in pig- 1 angedeuteten Stellung vorgesehen werden, während der Stutzen22 an der entgegengesetzten Seite, also an der gleichen Seite des Läufers wie der Stutzen 8, vorhanden sein kann.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Druckaustauscher mit zwei in Gegenrichtung sich drehenden, im wesentlichen gleichachsigen ZeUenläuferq, wobei die Anordnung eine solche ist, daß- Kanäle 31, welche den Übertragungsdurchlässen 9 in Fig. 1 entsprechen, eine Verbindung zwischen den Zellen des einen Läufers und den Zellen des anderen Läufers herstellen. Im einzelnen ist aus der Zeichnung ersichtlich, daß die Maschine sich zusammensetzt aus zwei siph in entgegengesetzten Richtungen drehenden Läufern 25, 26, welche abgewickelt dargestellt ,sind. Die Einrichtungen für das Hpcbdruckßpülen und die Verbrennung spwie für das Abführen des Nutzgases sind im wesentlichen die gleichen wie in Fig, 1 und bedürfen daher keiner Beschreibung, pie Läufer werden in Parallelbetrieb bei Niederdruck mittels der Stutzenanlage 27, 28, welche dem Läufer 25 zugeordnet ist, und der Stutzenanlage 29, 30, welche dem Läufer 26 zugeordnet ist, gespült, wobei die Richtung des Spülgasstrornes durch die Pfeile angedeutet ist. Die Durchlässe 31 bilden die Äquivalente für die Übertragungsdurchlässe 9 in Fig. 1 und dienen dazu, die Zellen des Läufers 25 mit denjenigen des Läufers 26 zu verbinden. Betrachtet werde beispielsweise die ganz links befindliche Zelle des Läufers 25, welche von der Hochdruckzone her kommt. Diese Zelle kommt beim Erri^irVipn Hf»r ^fpllnncr A ίη ΛΤ^τ-ΚιηΗιιηο· über einen Kanal 31 mit einer Zelle V im anderen Läufer 26, und der Drucfcaustausch tritt zwischen den so miteinander verbundenen Zellen auf. Mittels der Kanäle 31 wird nacheinander eine Verbindung zwischen den Zellenpaar.en BU, CT usw. hergestellt, so daß im Läufer 25 eine Zelle, die sich von A nach C bewegt, eine Reihe von aufeinanderfolgenden Druckabsenkungen stufenweise erfährt, während in entsprechender Weise eine Zelle 26 bei der Bewegung von der Stellung P in die Stellung V eine Reihe von aufeinanderfolgenden Druckzunahmestufen durchläuft. Ein genau entsprechender Vorgang spielt sich an der anderen Seite der Läufer zwischen den Zellen EFG und PQR usw. ab.

Soweit die Zulieferung von Gas aus der Fremdgaslieferquelle in Betracht kommt, sind die Ausführungs-

Claims

formen sehr ähnlich denjenigen gemäß Fig. 1. Im vorliegenden Falle wird Gas aus einer Fremdgaslieferquelle mit einem Druck, der höher ist als derjenige in der Niederdruckspiilzone_j nach Zellen eines jeden Läufers gefördert, welche gerade diese Zone verlassen haben, wobei diese Zulieferung mittels des Stutzens 32 erfolgt, soweit die Zellen des Läufers 25 in Betracht kommen, und mittels des Stutzens 33, soweit die Zellen des Läufers 26 in Betracht kommen, die Stutzen 32 und 33 sind beide an einem Verdichter angeschlossen, wie er bei 32 (Fig. 1) angedeutet ist. Alternativ können sie mit Gas beliefert werden, welches einer Expansionsmaschine entnommen wird, welche mit dem Treibgas über den Druckaustauscher beliefert wird, wie dies beispielsweise aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Fig. 3 ist ein Schaubild eines Druckaustauschers und einer Gasturbine, welche in Kombination gemäß der Erfindung angeordnet sind. Der Druckaustauscher, welcher nur durch seine Außenumfangslinie angedeutet ist, ist im wesentlichen gemäß Fig. 2 ausgebildet und besteht aus zwei gleichachsigen gegensinnigen Läufern 25, 26. Die Läufer werden im Parallelbetrieb bei Niederdruck gespült; das Spülgas, z. B. Luft mit Atmosphärendruck, tritt bei 27, 28 ein, während die Auspuffgase von den Läufern über den Zwillingsauspuff 28, 30 abgeleitet werden. An der Hochdruckspülseite ist jeder Läufer mit Stutzen 35, 36 versehen, welche Brennkammern 37, 38 aufweisen, welche unabhängig voneinander wirksam sind. Die Zulieferung von Nutzgas erfolgt über einen Stutzen 39 und wird einer Mehrstufen-Gasturbine 40 zugeleitet, von welcher die Nutzleistung abgenommen wird. Der Auspuff der Turbine wird hauptsächlich bei 41 abgeleitet; doch wird ein Bruchteil des Arbeitsmittels in einer Expansionszwischenstufe mittels der Leitung 42 abgezweigt, welche über weitere Leitungsverbindungen 43, 44 das »Fremdgas« für die Läufer liefert. Die Leitung 43 steht mit dem Stutzen 32 (Fig. 2 und 3) in Verbindung, während die Leitung 44 zum Stutzen 33 führt. Es ist vorteilhaft, das Fremdgas zu kühlen, bevor es den Stutzen 32, 33 zugeführt wird, und daher sind bei 45 Kühleinrichtungen zu diesem Zweck angedeutet. Drosselventile 46 sind außerdem in den Rohrleitungen 43, 44 vorgesehen.

In einem Grenzfall kann die gesamte Auspuffmenge der Turbine 40 in den Druckaustauscher zurückgebracht werden, um dort als sogenanntes »Fremdgas« zu dienen. In einem solchen Falle würde das Entnahmerohr 42 wegfallen und die Rohrleitungen 43 und 44 an das Auspuffende 41 angeschlossen werden. . Die Fortschrittlichkeit der erfindungsgemäßen Druckaustauscherausbildung liegt darin, daß durch die Fremdgaszufuhr, d. h. durch eine einzige Maßnahme sowohl die Spülung in der Niederdruckzone infolge Erhöhung des Spüldruckgefälles verbessert als auch das gesamte Druckniveau des Druckaustauschers erhöht wird. Diese Folgen der Fremdgaszufuhr beeinflussen beide den Wirkungsgrad des Druckaustauscher, der daher mit nur einer einzigen, aber in zweifacher Hinsicht sich auswirkenden Maßnahme in einem überraschenden Maße gesteigert wird.

Patentansprüche:

Niederdruckspülstutzen, welche das Gas von und nach den Zellen leiten, und mit Übertragungsdurchlässen, welche die vor der Niederdruckspülzone gelegenen Zellen mit den dahintergelegenen verbinden, wobei entweder der Zellenring drehbar und Stutzen sowie Übertragungsdurchlässe fest oder der Zellenring fest und die Stutzen und Übertragungsdurchlässe drehbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Stutzen (21, 22, 24 bzw. 32, 33), welcher Gas von einer Fremdgaslieferquelle (23 bzw. 40) her zuführt, mit den Zellen (15, 16, 13 bzw. D, S) zwischen .den Einlässen und Auslässen der Übertragungsdurchlässe (9, 31) so in Verbindung steht, daß Gas mit höherem Druck als dem Niederdruckspülzonendruck zugeführt wird, wobei die Zellen, wenn sie mit dem weiteren Durchlaß (21, 22, 24 bzw. 32, 33) in Verbindung stehen, sonst effektiv abgeschlossen sind.
2. Druckaustauscher nach Anspruch 1 mit drehbarem Zellenring, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Stutzen (24) so angeordnet ist, daß er unmittelbar vor Erreichen der Lageübereinstimmung oder Wirkverbindung (14) einer Zelle mit den Niederdruckspülleitungen (7,8) mit dieser Zelle in Wirkverbindung oder Lageübereinstimmung (13) kommt.
3. Druckaustauscher nach Anspruch 1 mit drehbarem Zellenring, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Stutzen (21, 22 bzw. 32, 33) so angeordnet ist, daß er unmittelbar nach Entstehen der Wirkverbindung einer Zelle mit den Niederdruckspülstutzen (7, 8 bzw. 27, 28 und 29, 30) mit dieser Zelle in Wirkverbindung (15, 16 bzw. D, S) tritt.
4. Druckaustauscher nach Anspruch 1 bis 3 mit drehbarem Zellenring und Hochdruckspülstutzen, um Gas von und nach den Zellen einer Hochdruckspülzone zu leiten, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Leitung (20), welche die Hochdruckspül zone (3, 3 A, 4, 5, 6) mit der vorerwähnten wei teren Leitung (21, 22, 24 bzw. 32, 33) verbindet und dadurch eine Fremdgaslieferquelle bildet.
5. Druckaustauscher nach Anspruch 4 mit drehbarem Zellenring, dadurch gekennzeichnet, daß in der zusätzlichen Leitung (32, 33) Mittel zur arbeitleistenden Expansion (40) und/oder Mittel zur EntspannungohneArbeitsleistung (46) vorgesehen sind.
6. Druckaustauscher nach Anspruch 1 bis 5 mit drehbarem Zellenring, dadurch gekennzeichnet, daß der vorerwähnte zusätzliche Stutzen in Doppelausführung (21, 22) vorgesehen ist, wobei diese beiden Leitungen (21, 22) nebeneinanderliegen und so angeordnet sind, daß sie jeder Zelle nacheinander (15, 16) Gas bei zwei unterschiedlichen, in der relativen Drehrichtung zunehmenden Druckhöhen zuführen.
7. Druckaustauscher nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas von der Fremdgaslieferquelle (40) her vor seinem Eintritt in eine Zelle gekühlt wird.

1. Druckaustauscher mit einem Zellenring, in In Betracht gezogene Druckschriften:

welchem Gas verdichtet und entspannt wird, mit 65 Deutsche Patentschriften Nr. 724 998, 485 386.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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