CH247980A - Verfahren zum Absaugen von gasförmigen Medien aus unter verschiedenen Drücken stehenden Räumen sowie Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens. - Google Patents

Description

  



  Verfahren zum Absaugen von gasförmigen Medien aus unter   versehiedenen    Drucken stehenden Räumen sowie Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens.



   Das Absaugen eines gasförmigen Me  diums,    wie Luft, Ga.   s oder    Dampf, aus mindestens zwei unter verschiedenen Drücken stehenden Räumen I, II kann entweder mit voneinander unabhängigen Verdichtern oder nach Fig.   1    der Zeichnung mit nur einem Verdichter   1    erfolgen, der mit zwei oder mehr   Sauganschlüssen    2, 3 usw. versehen ist, die in entsprechende Druckstufen des Verdichters   1    einmünden. Dieser   stout    die einzelnen Teilmengen in die Druckleitung 4 aus. 5 ist die Antriebsmaschine des Verdichters.

   Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die einzelnen Teilmengen ungedrosselt auf den Enddruck gebracht werden, während bei der Anordnung nach Fig. 2 die totale Fördermenge vom tiefsten Druck des Raumes II abgesaugt wird und wobei die Ränme höheren Druckes, z. B. Raum I, ihre Teilmengen über Drosselorgan 6 gedrosselt in die gemeinsame Saugleitung 3 des Verdichters   1    abgeben. Die Anordnung nach Fig.   I    erfordert natürlich weniger   Verdichtungsa. rbeit, kann aber    z. B. bei   Kol-    benmaschinen nur mit zweistufigen Verdichtern   verwirklichb    werden und bei mehr  rädrigen    Zentrifugal-oder Axialverdichtern nur mit Sonderkonstruktionen mit zwei oder mehr Saugstutzen.



   Vorliegende Erfindung vermeidet solehe Sonderkonstruktionen, indem ein unter   tiefe-    rem Druck stehendes Medium in einem Strahlapparat verdichtet wird, der durch die frei werdende   Stra. hlenergie    des unter dem nächst hoheren Druck stehenden Mediums bei seiner Expansion im Strahlapparat angetrieben wird und die Summe der Teilmengen der Medien bei einem zwischen dem tiefsten und höchsten Druck liegenden Druck der   nächsten Verdichterstufe zudriickt.   



   Eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, dass die       Räume, aus denen ein gasförmiges Medium abgesaugt werden soll, mit einem in die Saugleitung eines mecha. nischen Verdichters iibergehenden Strahlapparat derart verbunden sind, dass ein Medium eines Raumes höheren Druckes   auf den nachsttieferen    Druck expandiert und dabei Medium aus Räumen tieferen Druckes ansaugt, worauf sich im Diffusor des   Strahlapparates    die Summe der kinetischen Energie wieder. in Druck umsetzt-, so dass der Druck in der Saugleitung des Kompressors höher ist als derjenige im Ra-um tiefsten Druckes.



   AnHand der Fig.   3    sei die Erfindung am Beispiel eines sogenannten Thermokompressors von   Eindampfanlagen    zur   Rückge-      winnung    der Brüdenwärme veranschaulicht.



  Von den zwei   Teilkochern    I und   II    siedet Kocher 1 bei höherer Temperatur als Kocher II. Der Dampf höheren Druckes strömt durch Leitung 2 zum Strahlapparat 7, expandiert in dessen Düse auf den Druck des tiefer siedenden   Kochers Il und    saugt mit seiner Strahlenergie den Dampf aus Leitung 3 an. Im Diffusor des Strahlapparates setzt sich nun die Strahlenergie der totalen Menge   aus den Kochern 1    und   II,    wenn auch nur zum Teil, wieder in Druck um, so dass der Druck in der gemeinsamen Leitung 6, die die Saugleitung des Verdichters I ist, hoher ist als der Druck im Kocher II. Die   Drucklei-    tung 4 des Verdichters gabelt sich in die Leitungen 8 und 9, die zu den Heizräumen der einzelnen Kocher f hren.

   Der Verdichter   1    muss also nicht, wie bei Fig. 2, für den tiefsten   Druck des Kochers II    gebaut sein, und ma.   n spart a. n Verdichtungsarbeit,    ohne gezwungen zu sein, einen mehrstufigen Verdichter mit zwei oder mehreren Saugstutzen anzuwenden.



   Der technische Vorteil tritt besonders dann hervor, wenn es sich um die Eindickung von Lösungen handelt, die mit verhÏltnismϯig gro¯er Siedepunktserh¯hung verdampfen. Ist z. B. eine Lösung von 10 auf 40% Konzentration einzudicken, so ist die   auszudampfende    Wassermenge zwischen 10 und   20% Konzentration 55%    und zwischen 20 und 40% Konzentration 27, 5% des a. nfänglichen Wassers.

      tuber dey    Verlauf dieses   ausgedampften      Wassers @w gibt    das Diagramm Fig.   4      Aus-    kunft, wo dieser Verlauf über der   Konzen-    tration X der Lösung   aufgetragenist,wäh-    rend in Fig. 5 der beispielsweise Verlauf der Siedepunktserhöhung   dts    gezeigt ist, die am Eintritt der Dünnlauge mit 10 % Anfangskonzentration 2, 5    C    sei, beim Austritt der Dünnlauge bei   20 % Konzentration 7  C    und am Austritt der Dicklauge bei 40 % Konzentration   20  C.   



   Bei der oben angenommenen Aufteilung in zwei Kochstufen für 10 bis 20% und 20 bis   40% müsste    man also 55% des anfÏnglichen Wassers mit 7¯ und 27, 5 % mit 20¯ maximaler   Siedepunktserhohung      ausdamp-    fen. Rechnet man zusätzlich zur   Siedepunkts-    erhöhung noch   15  für    die Wärmeübertragung an der Heizfläche, so müssen bei   IJnterteilung    des Kochprozesses auf zwei Kocherstufen 55 % des Wasserdampfes von einem, entsprechend   15+7=22  Siedepunkts-    verzug, tieferen   Sättigungsdruck    auf den Enddruck des Kompressors verdichtet werden.

   Anderseits müssen 27,   5 %    von einem, eintsprechend 15+20=35¯ Siedepunkts verzug, tieferen   Sättigungsdruck    auf denselben   EnddrucL    des Kompressors verdichtet werden. Man könnte also bei zweistufiger Verdichtung gemäss Fig.   1      (55+27,    5).   35-      (55. 22+27, 5.    35)    100@ 25%       (55+27,    5).   35    an Verdichtungsarbeit einsparen gegenüber Schaltung Fig. 2,   wobei dw. St ungefähr    proportional der Verdichtungsarbeit eingesetzt werden darf.

   Bekanntlich kann eine Ver  dichtungsarbeit    pro kg Dampf im Entropiediagramm für das Nassdampfgebiet   theore-    tiseh als Flächendifferenz zwischen zu-und   abgeführter    Wärmemenge dargestellt werden, wobei die Fläche der   Verdichtungs-    arbeit ungefähr proportional At gesetzt werden kann. Für eine arbeitende Dampfmenge As ist dann die entsprechende Verdichterarbeit   zlw.      iIt.    Dieser Gewinn ist nun allerdings nur mit einem mechanischen Verdichter erreichbar.

   Bei Verwendung des Strahlapparats gemäss der Erfindung ist trotz seines schlechten Wirkungsgrades jedoch immer noch ein Gewinn von etwa   11%    zu erwarten, mit dem konstruktiven Vorteil eines einstufigen mechanischen Verdichters mit nur einem Saugstutzen.



   Das Verfahren kann nat rlich f r beliebig viele   Absaugstellen    angewendet werden, wobei der Strahlapparat in entsprechend viele   Teildüsen    aufzuteilen ist. Eine solche Anordnung für einen   Thermokompressor    mit beispielsweise vier Teilkochern zeigt   Fig. 6.   



  Der aus Kocher III ausstromende Dampf expandiert in der Stufe 12 des   StrahIappa-    rates auf den niedrigsten Druck des Kochers IV und saugt aus diesem Dampf an. Die Summe dieser Teilmengen wird im Diffusor der Stufe 12 des   Strahlapparates    wieder auf einen zwischen III und IV liegenden Druck verdichtet. Aus   Rocher    II unter dem nächst   hoheren    Druck strömt ebenfalls eine Teilmenge aus, expandiert in der Stufe 13 des   Strahlapparates und saugt    die Summe der Teilmengen aus III und IV an. Die Summe der drei Teilmengen wird wieder auf einen Druck zwischen II und III verdichtet. In der Stufe 14 wiederholt sich der Vorgang noch einmal. Die totale Menge wird in Leitung 6 dem Kompressor 1 zugedrückt, der vom Motor 5 angetrieben wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : I. Verfa. hren zum Absaugen von gasför- migen Medien aus unter verschiedenen Drücken stehenden Räumen, dadurch gekennzeichnet, dass ein unter tieferem Druck stehendes Medium in einem Strahlapparat verdichtet wird, der durch die frei werdende Strahlenergie des unter dem nächsthöheren Druck stehenden Mediums bei seiner Expansion im Strahlapparat angetrieben wird und die Summe der Teilmengen der Medien bei einem zwischen dem tiefsten und höchsten Druck liegenden Drucke der nächsten Verdichterstufe zudrückt.

   II. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Räume, aus denen ein gasförmiges Medium abgesaugt werden soll, mit einem in die Saugleitung eines mechanischen Verdichters übergehenden Strahl- apparat derart verbunden sind, dass das Medium eines Raumes höheren Druckes auf den nächsttieferen Druck expandiert und dadurch Medium aus Räumen tieferen Druckes ansaugt, worauf sich im Diffusor des Strahlapparates die Summe der kinetischen Energie zum Teil wieder in Druck umsetzt, so dass der Druck in der Saug- leitung des Verdichters höher ist als derjenige im Raum tiefsten Druckes.

   UNTERANSPRUCH : Einrichtung nach Patentanspruch II zur Absaugung von Medium aus mehr als zwei Räumen, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlapparat mehrstufig gebaut ist (Fig. 6).