DE3106567A1 - "METHOD FOR REDUCING HEAT LOSS IN FACILITIES FOR DRYING SOLIDS" - Google Patents
"METHOD FOR REDUCING HEAT LOSS IN FACILITIES FOR DRYING SOLIDS"Info
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Abstract
Description
392-08 - 59/80 11. Februar 1981392-08 - 59/80 February 11, 1981
CASCH/UMACASCH / UMA
TO BATTELLE - INSTITUT E.V., Frankfurt/MainTO BATTELLE - INSTITUT E.V., Frankfurt / Main
Verfahren zur Verminderung von Wärmeverlusten bei Anlagen zum Trocknen von Festkörpern Process for reducing heat losses in systems for drying solids
1I 25 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung von 1 I 25 The invention relates to a method for reducing
j Wärmeverlusten bei Anlagen zum Trocknen von Festkörpern,j heat losses in systems for drying solids,
; bei denen Dampf als Wärmeträger dient und feuchte Luft bei Temperaturen von mehr als ca. 65 C abgegeben wird, wobei unter Verwendung einer Wärmepumpe Wärme aus der feuchten; in which steam is used as a heat transfer medium and moist air is used Temperatures of more than approx. 65 C is emitted, using a heat pump to remove heat from the damp
• 30 Abluft zurückgewonnen wird.• 30 exhaust air is recovered.
F Bei den meisten industriellen Verfahren zur Trocknung vonF In most industrial processes for drying
r Feststoffen, insbesondere in der Textil-, Papier-, Keramik-,r solids, especially in the textile, paper, ceramic,
■ /. ioqol-, Ton- und chemischen Industrie, wird Wasser aus dim ■ /. ioqol, clay and chemical industries, water is made from dim
Vt nassen Festkörper durch Einleitung eines Heißlufts1 roms Vt wet solids by introducing a hot air stream
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vordampft. Zur Ei-zeugung des Heißluftstromi; wird H/lichnrweise ümgebungsluft durch Wärmeaustausch mit Dampf oder einem anderen Wärmeübertragungsmedium erhitzt oder ein fossiler Brennstoff direkt im Luftstrom verbrannt. Zur Unterstützung des Trocknungsvorgangs wird des öfteren auch Wärme von heißen Oberflächen auf das zu trocknende Material geleitet oder abgestrahlt.pre-steamed. For egg generation of the hot air streami; will be honest Ambient air heated by heat exchange with steam or another heat transfer medium or a fossil fuel burned directly in the air stream. For support During the drying process, there is often also heat from hot surfaces onto the material to be dried conducted or radiated.
Bei solchen Trocknungsanlagen entstehen große Wärmeverluste 'O einerseits durch die feuchte Abluft, die die latente Verdampfungswärme der im Trockner verdampften Feucht iqkr· i t <·.inhalt, welche größer ist als die fühlbare Wärme in den heißoti trockenen Festkörpern, und andererseits durch die Trocknerstruktur bzw. deren Wärmeableitung und -abstrahlung. ■ 5Large heat losses occur in such drying systems 'O on the one hand by the moist exhaust air, which the latent heat of vaporization the moisture content evaporated in the dryer which is greater than the sensible warmth in the hototi dry solids, and on the other hand through the dryer structure or its heat dissipation and radiation. ■ 5
In vielen Fällen wird die feuchte Trockner-Abluft teilweise zur Lufteinlaßöffnung des Trockners zurückgeführt odor zum Wärmeaustausch mit Zuluft gebracht. Die erstere Methode hat den Nachteil, daß die Feuchtigkeit der Zuluft erhöht und ;:O damit die Trocknungsrate reduziert wird. Im zweiten Fall karr nur ein kleiner Anteil der Abluftwärme zurückgewonnen werden. Nach erfolgtem Wärmeaustausch wird die Trockner-Zuluft auf die gewünschte Endtemperatur aufgeheizt, und zwar durch Wärmeaustausch mLt Prozeßdampf, der zur Aufheizung der Ober- !5 flächen herangezogen wird. Die feuchte Abluft, die nach dem Wärmeaustausch niedrigere Temperaturen besitzt, kann anschließend zum Aufheizen von Prozeßwasser und/oder Raumheizungswasser benutzt werden, ehe sie ins Freie abgeleitet wird.In many cases, the humid dryer exhaust air is partially returned to the air inlet port of the dryer or to the Bred heat exchange with supply air. The former method has the disadvantage that the humidity of the supply air increases and ;: O so that the drying rate is reduced. In the second case, poor only a small proportion of the exhaust air heat can be recovered. After the heat exchange has taken place, the dryer is supplied with air heated to the desired final temperature by Heat exchange mLt process steam that is used to heat the upper ! 5 surfaces is used. The moist exhaust air, which has lower temperatures after the heat exchange, can then be used to heat process water and / or space heating water before it is discharged to the outside will.
Verbesserte Trocknerleistungen werden auch erzielt, wer.η durch zusätzliche Mikrowellen- bzw. Hochfrequenzstrahlunq der Wirkungsgrad der letzten Trocknungsstufen erhöht wird. J'.u dem selben Zweck kann auch die feuchte Abluft vollr.t-'An-I i»i 5 ι c/. i rkul Ιοί t wordon. Vorher wird sir* jinloch urilnr Vm-wcinl-unM ι · i in ·ι WM ι \w ι »ιιiii| >< · '.'.UcI:! ι mi I I ei n ·Ιι I r · I , > I, mn ι · ι n< mi I .in I ■ ι« -In · ι . Improved dryer performance is also achieved if the efficiency of the last drying stages is increased by additional microwave or high-frequency radiation. J'.u the same purpose, the moist air vollr.t -'An Ii 'i 5 ι c /. i rkul Ιοί t wordon. Before that, sir * jinloch urilnr Vm-wcinl-unM ι · i in · ι WM ι \ w ι »ιιiii | ><·'.'. UcI :! ι mi II ei n · Ιι I r · I,> I, mn ι · ι n <mi I .in I · ι «-In · ι.
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Papier und Kartonagen werden in der Regel in direktem Kontakt mit dampfbeheizten Walzen getrocknet, wobei unter ein?r Trocknerhaube mehrere solcher Walzen angeordnet sind. Unter der Haube und zwischen den Walzen zirkuliert heiße Luft, die den Trocknungsprozeß unterstützt und außerdem den Wasserdampf aus dem Trockner entfernt. Die feuchte Trocknerabluft wird, wie oben erwähnt, zum Wärmeaustausch mit der zur Haube Moführlori r.uft qebrat-ht und hoizt somit die Zuluft vor. Danach wird sie zur Aufheizung von Prozeß- und/oder Kanmlii izungswasser genutzt. Die so vorgeheizte Zuluft wird mit Hilfe von Prozeßdampf, der zum Heizen der Walzenoberflächen verwendet wird, auf seine Endtemperatur gebracht. Bei einer solchen Anlage werden im Winter ca. 40 % des Wärmeinhalts der Abluft (über 0 C) als Abwärme abgeführt. Im Sommer, venn keine Raumheizung benötigt wird, beträgt der Anteil der alge? führten Wärme ca. 80 %.Paper and cardboard are usually dried in direct contact with steam-heated rollers, with one another Several such rollers are arranged in the dryer hood. Hot air circulates under the hood and between the rollers supports the drying process and also removes the water vapor from the dryer. The damp dryer exhaust air As mentioned above, the Moführlori r.uft qebrat-ht for heat exchange with the hood and thus heats the supply air. Then it is used to heat process and / or Kanmlii izungswasser utilized. The supply air preheated in this way is with the help of process steam that is used to heat the roll surfaces is used, brought to its final temperature. In such a system, approx. 40% of the heat content is used in winter the exhaust air (above 0 C) dissipated as waste heat. In summer, venn no space heating is required, is the proportion of algae? led heat approx. 80%.
I·!:; i r; I bekannt, daß diese Wärincverluste reduziert worden können, wenn die Trocknerzuluft nicht durch Dampf, aonden mit Hilfe einer Wärmepumpe aufgeheizt wird, welche die Abluft nach dem Wärmeaustausch zwischen Abluft/Zuluft als Wärmeträger benutzt ("Einsatz einer Wärmepumpe in einer Papierfabrik", VDI-Bericht, Nr. 345, 1979, S. 95-104). Dieser Vorschlag hat keine bedeutende Auswirkung auf die Energiebilanz des Trocknungsprozesses, da zur Aufheizung der Luft in der Trocknerhaube weniger als ca. 20 % des Ge · samtenergiebedarfs nötig sind und die Hälfte davon bereit; durch den Abluft-Wärmetauscher aufgebracht werden kann.I ·!:; i r; I have known that these heat losses have been reduced can, if the dryer air is not supplied by steam, aonden is heated with the help of a heat pump, which the exhaust air after the heat exchange between exhaust air / supply air as Heat transfer medium used ("Use of a heat pump in a paper mill", VDI report, No. 345, 1979, pp. 95-104). This Proposal has no significant effect on the energy balance of the drying process because it is used for heating the air in the dryer hood requires less than approx. 20% of the total energy requirement and half of it is ready; can be applied through the exhaust air heat exchanger.
Ferner wurde bereits beschrieben, zur Verminderung der Wä "mevorluste den kompletten Trockner durch eine Version zu ersetzen, bei der Dampf als direktes Warmeübertragungsmediuη dient und der während des Trocknungsvorgangs entstehende Wasserdampf verdichtet und komprimiert wird und dabei sei ie 5 latente Wärme in einem Wärmetauscher an den HauptdampfstrDmFurthermore, it has already been described to reduce the heat losses to replace the complete dryer with a version that uses steam as a direct heat transfer medium serves and the water vapor generated during the drying process is compressed and compressed and thereby be ie 5 latent heat in a heat exchanger to the main steam flow
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abgibt. Hierdurch kann der Energiebedarf zwar drastisch reduziert werden, eine vollständige Neukonstruktion der Papiertrocknungsanlage ist jedoch erforderlich.gives away. As a result, the energy requirement can be drastically reduced, a completely new design of the However, paper drying equipment is required.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Industrietrocknern, in denen Dampf mit einem Druck von ca. 2-3 bar als Wärmeträger fungiert und die feuchte Luft mit einer Temperatur von ca. 65 - 100 C oder höher abgeben, die Wärmeverluste zu reduzieren und insbesondere einen größeren Anteil an Wärme als bisher aus der feuchten Abluft zurückzugewinnen. Das Verfahren sollte mit einem Minimum an konstruktiven Änderungen der üblichen Trocknertypen und zusätzlicher Primärenergie durchführbar sein.The present invention is based on the object Industrial dryers in which steam at a pressure of approx. 2-3 bar acts as a heat transfer medium and emits the moist air at a temperature of approx. 65 - 100 C or higher, to reduce the heat losses and in particular a to recover a greater proportion of heat than before from the humid exhaust air. The procedure should be with a minimum be feasible on constructive changes to the usual dryer types and additional primary energy.
E-; hat sich nun oezeigi:, daß sich diese Aufgabe mit. pinnii Vorfahren dar eingangs genannten Art lösen läßt, bei. dem die feuchte Abluft und das Kondenswasser aus dem Prozeßdampf zu einer Resorptionswärmepumpe mit thermischem oder mechanischem Antrieb geführt und der an der Resor börse itc? der Resorptionswärmepumpe erhaltene Dampf zum Trocknungsprozeß zurückgeführt wird. Einige vorteilhafte Ausführunc?- formen und -möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 erläutert.E-; has now shown: that this task is with. pinnii Ancestors can solve the type mentioned at the beginning. to the the moist exhaust air and the condensation water from the process steam to a resorption heat pump with thermal or mechanical drive and the itc? the vapor obtained from the absorption heat pump is returned to the drying process. Some advantageous implementations? - forms and possibilities of the method according to the invention are explained in the subclaims 2 to 10.
;5 DLe erfindungsgemäße Lösung basiert auf der Verwendung ο iner Resorptionswärmepumpe mit mechanischem oder thermischem Antrieb. Solche Wärmepumpen wurden bereits beschrieben (E. Altenkirch, "Die Kompressionskältemaschine mit Lüsunqsmittelkreislauf", Kältetechnik 2, 1950, Heft 1O, S. 251, 179, 310; "Absorptionskältemaschine", VEB-Verlag Technik, Berlin 1954), deren Anwendbarkeit für die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wurde jedoch nicht erkannt. Ins-; 5 DLe solution according to the invention is based on the use of ο iner Resorption heat pump with mechanical or thermal drive. Such heat pumps have already been described (E. Altenkirch, "The compression refrigeration machine with Lüsunqsmittelkreislauf", Refrigeration technology 2, 1950, issue 10, pp. 251, 179, 310; "Absorption chiller", VEB-Verlag Technik, Berlin 1954), the applicability of which for the task on which the invention is based was not recognized. Into the-
besondere nicht erkannt wurde, daß durch eine solche Resorptionswärmepumpe
gleichzeitig der für den Trocknungsprozeß erforderliche Prozeßdampf mit einem Minimum an Aufwand
erzeugt werden kann.
5in particular, it was not recognized that the process steam required for the drying process can be generated at the same time with a minimum of effort by such a resorption heat pump.
5
Bei dem Resorptionszyklus wird der Verdampfer einer Wärmepumpe durch ein Desorptionsaggregat und der Kondensator durch ein Resorptionsaggregat ersetzt. Zwischen Desorber und Resorber zirkuliert ein Lösungsmittel. Das kältemitte]-MC) arme Lösungsmittel wird vom Desorber zum Resorber gepumpt, : während da.1; kältPmittelreiche Lösungsmittel vom Resorber zi m = Dosorbor expandiert wird. Der Kältemitteldampf aus dem Descr-' ber wird entweder mit Hilfe eines mechanischen Kompressor:In the resorption cycle, the evaporator of a heat pump is replaced by a desorption unit and the condenser is replaced by a resorption unit. A solvent circulates between the desorber and the resorber. The Refrigerant] -MC) poor solvent is pumped from the desorber to the resorber,: while there. 1 ; refrigerant-rich solvent is expanded from the resorber zi m = Dosorbor. The refrigerant vapor from the descr-'ber is either with the help of a mechanical compressor:
auf den Resorberdruck komprimiert (mechanischer Antrieb) M5 oder die Verdichtung wird durch einen weiteren Lösungsmittelkreislauf mit Absorber, Pumpe, Austreiber und Expansioi svorrichtung (konventionelle Absorptionswärmepumpe) erziel' j (thermischer Antrieb).compressed to the absorber pressure (mechanical drive) M5 or the compression is carried out by a further solvent cycle with absorber, pump, expeller and expansion device (conventional absorption heat pump) j (thermal drive).
Bei dem erfindungsgemäßen Einsatz einer solchen Resorptior swärmepumpe zwischen Abluftleitung und Leitung des Kondenswassers aus dem Prozeßdampf wird durch den Desorber derWhen using such a Resorptior heat pump according to the invention between the exhaust air line and the condensate line from the process steam is passed through the desorber
: feuchten Trocknerabluft Wärme entzoqen, wobei die Abluft teilweise kondensiert. Der Desorber ist über einen reiten: extract heat from moist dryer exhaust air, whereby the exhaust air partially condensed. The desorber is about to ride
.; 25 Temperaturbereich wirksam, z.B. zwischen 80 - 50 0C. Mit dem Resorber wird aus dem Kondenswasser des Prozeßdampfs erneut Prozeßdampf für den Trockner erzeugt..; 25 Effective temperature range, for example between 80 - 50 0 C. With the resorber, process steam for the dryer is generated again from the condensed water of the process steam.
Zum mechanischen Antrieb der Resorptionswärmepumpe kann e .n Elektromotor, eine Kraftmaschine, z.B. eine Verbrennungsm ischine, Wärmekraftmaschine mit äußerer Verbrennung, oderFor the mechanical drive of the absorption heat pump e .n Electric motor, a prime mover, e.g. an internal combustion engine, Heat engine with external combustion, or
ein anderes Antriebsaggregat genutzt werden. Die freiwerd-m- : de Wärme von Antriebs- oder Abgaskühler kann ebenfalls zu ■ Dampferzeugung oder zur Aufheizung von Prozeßwasser diene i. 35 Ferner ist es möglich, den Kompressor mit einem Rankine-another drive unit can be used. The freed-m- : de heat from the engine or exhaust gas cooler can also lead to ■ Steam generation or for heating process water serve i. 35 It is also possible to equip the compressor with a Rankine
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Kreislauf anzutrt iben, wobei dessen Verdampfer zur Aufheizung von Prozt ßwasser genutzt werden kann.To drive the circuit, its evaporator to heat up can be used by process water.
Eine weitere Alternative bei Verwendung mechanischer Resorptionswärmepumpen besteht darin, daß zur Verminderung von Überhitzungsvärme in dem den Kompressor verlassenden Gas und zur Reduktion der Verdichtungsarbeit ein System mit mehrstufiger Kompression und Zwischenkühlung oderAnother alternative when using mechanical absorption heat pumps is that to reduce overheating in the compressor leaving the compressor Gas and, to reduce the compression work, a system with multi-stage compression and intermediate cooling or
eine Art Entspannungszwischenkühler eingesetzt wird. Zur Verdichtung kann ferner eine Strahlapparat herangezogen werden.a kind of expansion intercooler is used. A jet device can also be used for compression will.
Bei thermisch ancfetriebenen Resorptionssystemen kann die vom Absorber des Absorptionskreislaufs abgegebene Wärme zurIn thermally driven absorption systems, the heat given off by the absorber of the absorption circuit can be used
'5 Dampferzeugung oder zur Aufheizung des Prozeßwassers dinner:. Das thermische R^sorptionssystem kann mit der gleichen Lösung im Resorptionskreislauf und Absorptionskreislauf arbeiten, wobei die Konzentrationen jedoch so gewählt sind, daß die Wärme von Absorber mit der gleichen Temperatur anfällt, die im Resorber herrscht oder mit der zur Dampferzeugung und überhitzung benötigten höchsten Temperatur, damit die Maximaltemperatur im Resorber gesenkt werden kann. In den beiden Kreisläufen können auch verschiedene Salze für die Lösungen verwendet werden, wodurch in beiden Fällen'5 Steam generation or for heating the process water dinner :. The thermal absorption system can use the same solution work in the resorption cycle and the absorption cycle, but the concentrations are chosen so that that the heat from the absorber is generated at the same temperature as that in the absorber or that used to generate steam and overheating required the highest temperature so that the maximum temperature in the resorber can be reduced. In the two circuits, different salts can also be used for the solutions, which in both cases
:!5 optimale Betriebsbedingungen einstellbar sind.:! 5 optimal operating conditions can be set.
Die Wahl der für den Temperaturbereich und das Arbeitsprinzip geeigneten Mittel, d.h. Kältemittel und Lösungsmittel, in der erfindungsgemäß verwendeten Resorptionswärmepumpe mit mechanischer Verdichtung oder thermischer Betriebsweise, ist ein wichtiger Aspekt bei der Systemauslegung. Für Resorptionswärmepumpen wurden bereits Ammoniak als Kältemittel und Wasser als Lösungsmittel vorgeschlagen. (E. Altenkirch, "Die Kompressionskältemaschine mit Lösungsmittelkreislauf" Kältetechnik 2, 1950, lieft 10, S. 251, 179, 310). Dio kri-The choice of the means suitable for the temperature range and the working principle, i.e. refrigerants and solvents, in the absorption heat pump used according to the invention with mechanical compression or thermal mode of operation, is an important aspect in system design. Ammonia has already been used as a refrigerant for absorption heat pumps and water is suggested as a solvent. (E. Altenkirch, "The compression refrigeration machine with solvent circuit" Refrigeration technology 2, 1950, runs 10, pp. 251, 179, 310). Dio kri-
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tische Temperatur von Ammoniak ist jedoch mit 133 C niedriger als die erforderliche Resorbertemperatur, und bei einer Temperatur von ca. 140 C würde der Druck für normal2 Konzentrationen von Ammoniak in Wasser 100 bar betragen. Aus diesem Grunde ist die Arbeitsmittelkombinationtable temperature of ammonia is 133 C lower than the required resorber temperature, and at a temperature of approx. 140 C the pressure would be normal2 Concentrations of ammonia in water are 100 bar. For this reason, the work equipment combination
Ammoniak/Wasser für den erfindungsgemäßen Zweck nicht geeijnet. Aus dem gleichen Grunde sind auch die meisten bisher für Absorptionssysteme vorgeschlagenen Halogenkohlenwasserstoffe, z.B. Difluorchlormethan, nicht verwendbar. 0Ammonia / water is not suitable for the purpose according to the invention. For the same reason, most of the halogenated hydrocarbons proposed so far for absorption systems are e.g. difluorochloromethane, cannot be used. 0
Geeignete Arbeitsmittelkombinationen enthalten Wasser als Kühlmittel und wäßrige Metallsalzlösungen als Lösungsmittel. ; Wasser weist im erforderlichen Temperaturbereich mäßigeSuitable combinations of working fluids contain water as a coolant and aqueous metal salt solutions as a solvent. ; Water has moderate temperatures in the required temperature range
Drücke auf, hat gute thermodynamische Eigenschaften, ist !5 chemisch nicht aggressiv und ungefährlich. Metallsalzlösurgen können in diesem Temperaturbereich unter Atmosphärendruck arbeiten, so daß geringe Konstruktionskosten erfor- ; derlich sind. Als Metallsalze kommen z.B. Lithiumsalze,Press, has good thermodynamic properties, is ! 5 chemically non-aggressive and harmless. Metal salt solubilizers can work in this temperature range under atmospheric pressure, so that low construction costs are required. ; that are. Metal salts include, for example, lithium salts,
wie Lithiumbromid, Lithiumchlorid und Lithiumcyanat, infrege. ;:osuch as lithium bromide, lithium chloride and lithium cyanate, infrege. ;:O
Die durch die vorliegende Erfindung erzielten Vorteile sird : im wesentlichen darin zu sehen, daß mit der Resorptionsj maschine ein hoher Wirkungsgrad über einen weiten Tempera-• turbereich erzielt wird, und zwar infolge der nicht^Lsother- £5 mischen Desorptions- und Resorptionsvorgänge und des im Ve r- [ gleich zu konventionellen Kompressions- oder Absorptionsmaschinen niedrigen Druckverhältnisses der Maschine. Im Vergleich zu einer Mehrstufenkompressionsmaschine, die noi malerweise für Einsatzgebiete mit hohen Druckverhältnisse! bevorzugt wird, hat die Verwendung einer Resorptionsmasch. ne, ! die über einen breiten Temperaturbereich funktioniert, un-' ter dem Gesichtspunkt der Dampferzeugung besondere Vortei.'e.The advantages achieved by the present invention are: essentially to be seen in the fact that the resorption machine achieves a high degree of efficiency over a wide temperature range, due to the non-thermal desorption and resorption processes and the r- in Ve [identical to conventional compression or absorption machines low pressure ratio of the machine. Compared to a multi-stage compression machine, which is normally used for areas of application with high pressure ratios! is preferred has the use of a resorption machine. no! which works over a wide temperature range, with particular advantages from the point of view of steam generation.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist für eine breite Palette
von Trocknertypen geeignet, insbesondere für die in der Papierindustrie üblichen Zylindertrockner, in der Textilindustrie
üblichen Saugtrommel- und Bandtrockner und in der Düngemittel- und chemischen Industrie üblichen Drehrohrofen
bzw. für alle Trockner, in denen Dampf mit einem Druck von 2-3 bar als Wärmeträger fungiert und bei denen feuchte
Luft mit einer Temperatur von mehr als 65-70 C abgegeben wird.
"0The method according to the invention is suitable for a wide range of dryer types, in particular for the cylinder dryers customary in the paper industry, suction drum and belt dryers customary in the textile industry and rotary kilns customary in the fertilizer and chemical industries or for all dryers in which steam is mixed with a Pressure of 2-3 bar acts as a heat transfer medium and where moist air with a temperature of more than 65-70 C is emitted.
"0
Die Erfindung wird anhand beiliegender, lediglich einen Ausführungsweg darstellender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematischer VereinfachungThe invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings, which show only one embodiment. It show in schematic simplification
'5 Figur 1 Ablaufschema eines konventionellen Papiertrocknungsverfahrens ;5 Figure 1 flow diagram of a conventional paper drying process ;
Figur 2 eine mechanisch angetriebene Resorptionswärmepumpe; FIG. 2 shows a mechanically driven absorption heat pump;
,o Figur 3 eine thermisch angetriebene Resorptionswärmepumpe und , o Figure 3 is a thermally driven absorption heat pump and
Figur 4 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einsatzes der Resorptionswärmepumpe bei einem Verfahren zum Trocknen von Papier.FIG. 4 shows an embodiment of the insert according to the invention the absorption heat pump in a process for drying paper.
Bei dem in Figur 1 gezeigten konventionellen Papiertrocknung verfahren wird über Leitung 1 Prozeßdampf in den Dampfzylinder 2 geführt und'gleichzeitig wird dpi: Raum zw i sehen dem Dampfzylinder 2 und der Haube 3 mit heißer Luft be-In the conventional paper drying process shown in FIG. 1, process steam is fed into the steam cylinder via line 1 2 and at the same time will see dpi: space between the steam cylinder 2 and the hood 3 with hot air
:.O schickt. Das Kondensat aus dem Dampf zylinder 2 wird über Leitung 4 entnommen. Zwischen dem Dampfzylinder 2 und der Haube 3 steht das zu trocknende Papier 5 in direktem Kontakt mit der Walzenoberfläche. Die feuchte Abluft wird über Leitung 6 bei ca. 80 C entnommen. Nach dem Entfeuchten, Vorwärmen der Umgebungsluft im Wärmeaustauscher 7 und im: .O sends. The condensate from the steam cylinder 2 is over Line 4 removed. Between the steam cylinder 2 and the Hood 3, the paper 5 to be dried is in direct contact with the roller surface. The humid exhaust air is over Line 6 taken at about 80 C. After dehumidification, the ambient air is preheated in the heat exchanger 7 and in the
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'iiii.'it ,uiüfhi't B mit «loin l'rcr/.oßdampf au:: l,e i I unq ') wird or> über Leitung 10 wieder als trockene Zuluft von ca. 1OO C in die Haube 3 zurückgeführt. Das Kondensat wird über Leitung 11 abgelassen. Die feuchte Abluft wird dann bei einei Temperatur von ca. 74 C zur Aufbereitung von Prozeßwasser und dann anschließend mit ca. 68 C zur Aufbereitung von Raumheizungswasser 13 für Papierfabrik und letztlich bei einer Temperatur von ca. 46 C zum Vorheizen des Prozeßwassers 14 herangezogen.und dann mit einer Temperatur von "n ca. 4 3 C abgeführt. In Sommermonaten, wenn Raumheizungswasser für die Papierfabrik nicht notwendig ist, ist demzi folge auch der Wärmevorlust größer.'iiii.'it, uiüfhi't B with "loin l'rcr / .oßdampf au :: l, ei I unq ") is or> returned to the hood 3 via line 10 as dry supply air at approx. 100 ° C. The condensate is drained off via line 11. The moist exhaust air is then used at a temperature of approx. 74 C for the treatment of process water and then subsequently at approx. 68 C for the preparation of space heating water 13 for the paper mill and finally at a temperature of approx. 46 C for preheating the process water 14 then dissipated at a temperature of " n approx. 4 3 C. In the summer months, when space heating water is not required for the paper mill, the heat input is consequently greater.
■ Um die Wärmeverluste zu reduzieren, wird erfindungsgemäß die Verwendung einer mechanischen oder thermischen Resorptionswärmepumpe vorgeschlagen. In Figur 2 wird eine mechanisch angetriebene Resorptionswärmepumpe dargestellt. Sie besteht aus einem Resorber 15 und einem Desorber 16, zwischen denen ein Lösungsmittel zirkuliert. Der Lösungs-■ In order to reduce the heat losses, according to the invention the use of a mechanical or thermal absorption heat pump is proposed. In Figure 2, a mechanical driven absorption heat pump shown. It consists of a resorber 15 and a desorber 16, between which a solvent circulates. The solution
JO mittelkreislauf geht über Leitungen 17, 13, 19 und 20 während der Kältemittelkreislauf über 21, 22, 17 und 18 verläuft. JO medium circuit goes through lines 17, 13, 19 and 20 during the refrigerant circuit runs through 21, 22, 17 and 18.
Bei der in Figur 3 gezeigten thermisch angetriebenen Reso ptionswärmepumpe ist ebenfalls ein Resorber 15 und ein Desorber 16 mit dem gleichen Lösungsmittelkreislauf 17, 18, 19 und 20 vorgesehen. Zum Antrieb wird eine konventionelle Absorptionswärmepumpe verwendet, die aus einem Austreiber 2 einem Absorber 24 mit einem Lösungsmittelkreislauf 25, 26 ;-sO 27 und 28 besteht. Der Kältemittelkreislauf ist 29, 27, 28 30, 17 und 18. Zwischen dem Resorber 15 und dem Austrei- ; ber 23 der Absorptionsmaschine kann auch ein KondensatorIn the thermally driven Reso ptionswärmepumpe shown in Figure 3 is also a resorber 15 and a desorber 16 with the same solvent circuit 17, 18, 19 and 20 provided. A conventional absorption heat pump is used for the drive used, which from an expeller 2 to an absorber 24 with a solvent circuit 25, 26 ; -sO 27 and 28 exists. The refrigerant circuit is 29, 27, 28 30, 17 and 18. Between the resorber 15 and the expulsion ; A condenser can also be installed above 23 of the absorption machine
' vorgesehen sein.' be provided.
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In Figur 4 wird der Einsatz einer Resorptionsmaschino in
einer Papiertro.cknungsanlage gezeigt. Zwischen der Atilur ":-
leitung 6 und der Kondensatleitung 4 wird die Resorpt ic/i:;-maschine
eingefügt, so daß die Abluft mit dem Desorber 16
und das Kondensat 4 mit dem Resorber 15 verbunden ist.In Figure 4, the use of a resorption machine in
a paper drying system shown. The Resorpt ic / i:; machine is inserted between the Atilur ": line 6 and the condensate line 4, so that the exhaust air with the desorber 16
and the condensate 4 is connected to the resorber 15.
Durch Kondensation der feuchten Abluft im Desorber 16-wird
an der Resorberseite 15 Dampf erzeugt und über Leitung 32
wieder in den Zylinder 2 zurückgeführt. Ein Teil des erzeugten
Dampfes kann auch im Wärmeaustausch bei 33 mit Urn-As a result of the condensation of the moist exhaust air in the desorber 16, steam is generated on the resorber side 15 and via line 32
returned to cylinder 2. Part of the steam generated can also be exchanged with heat at 33 with urn
Ό gebungsluft 34 zur Aufbereitung der Trocknerzuluft dienen, die über Leitung 35 dann in die Haube 3 zurückgeführt wird, Die Zuluft 34 kann auch im Wärmeaustausch mit dem Kondensat 4 entsprechend aufgeheizt werden. Nach teilweiser Kondensation verläßt die feuchte Abluft mit einer TemperaturΌ ambient air 34 are used to prepare the dryer supply air, which is then returned to the hood 3 via line 35. The supply air 34 can also exchange heat with the condensate 4 are heated accordingly. After partial condensation, the moist exhaust air leaves with a temperature
'5 von etwa 50 C den Desorber 16 und kann unter Verwendung
konventioneller Wärmepumpen 36, 37 zur Aufbereitung von
Prozeßwasser 38 bzw. Raumheizung 39 dienen. Im Anschluß
daran beträgt ihre Temperatur ca. 18 C und wird abgeführt,'5 of about 50 C the desorber 16 and can using
conventional heat pumps 36, 37 for processing
Process water 38 or room heating 39 are used. In connection
at this their temperature is approx. 18 C and is dissipated,
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Legal Events
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