DD207416A1 - Verfahren gegen unzulaessige druckerhoehung in verdichtungswaermenutzungsanlagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absicherung gegen unzulaessige Druckerhoehung in fluessigkeitsbetriebenen, direkt mit der Atmosphaere in Verbindung stehenden Verdichtungswaermeverwertungsanlagen mit hohen verdichtungsseitigen Gasdruecken. Dabei weren im Waermeuebertragervorlauf oder -ruecklauf von Direkt- oder Zwischenkreislaeufen trockene Sicherheitsleitungen zur Abfuehrung des Havariestromes angeordnet. Durch Niveauverringerung des Fluessigkeitsstandes des jeweiligen Heizmedienkreislaufes bezueglich des Waermeuebertragers wird erreicht, dass im Havariefall nur eine geringe Fluessigkeitsmenge abzufuehren ist. Mit dieser Loesung wird fuer verschiedene Faelle, auch bei hohem gasseitigem Druck eine Sekundaerenergienutzung ermoeglicht und generell die Absicherug gegenueber dem Havariefall mit geringem material- und apparatetechnischem sowie oekonomischen Aufwandrealisierbar.

Description

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Titel der Erfindung

Sicherheitseinrichtung flüssigkeitsbetriebener, atcosphärisch offener Verdichtungsv/ärnenutsungsanlagen gegen Berstdruckerhöhung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die erfindungsgemäße Lösung.findet Anwendung in Verdichtungswärmenutsungsanlagen, bei denen die Verv/ertungsseite mit der Atmosphäre in Verbindung steht und der höchste Flüssigkeitsstand des Heizmedienkreislaufes in Form eines Direkt- oder Zwischenkreislaufes sich in geringst möglicher Höhe über dein Wärmeübertrager zur Verdichtungswärmenutzung befindet oder verlegen läßt. Die Erfindung kann für ein- und mehrstufige Kolben- und Kreiselverdichter, bei denen Verdichtungswärme für technologische Prozesse, Raumheizung und/oder Gebrauchswarmwasserbereitung genutzt wird, Anwendung finden. Hauptanwendungsgebiete in der Volkswirtschaft sind dabei die Energiewirtschaft, die chemische, metallurgische und Baustoffindustrie, der Bergbau, der Schwermaschinen- und Anlagenbau und die Nahrungsgüterwirtschaft. Besondere Bedeutung erlangt die Erfindung bei der Verdichtungswärmenutzung toxischer Medien, die im Havariefall nicht in den Aufstellungsraum gelangen dürfen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die bisher bekannten Verfahren der Absicherung gegen unzulässige Druckerhöhung v/erden durch Sicherheitsventile, Berstscheiben und offene Ausdehnungsgefäße realisiert. Bei hohen verdichtungsseitigen Gasdrücken führen diese Lösungen bei Neuanlagen zu großen apparatetechnischen und "ökonomischen Aufwendungen und bei vorhandenen Anlagen sur Nichterfüllung der sicherheitstechnischen Forderungen für diesen Havariefall»

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist bei Einhaltung der sicherheitstechnischen Forderungen die Erschließung von kalorischen Sekundärenergiereserven bei Verdichtungsprozessen in hohen gasseitigen Druckbereichen und bei gegebener zwangsläufig aufwendigerer Realisierbarkeit mit den bekannten Lösungen, die Verringerung des apparate- und montagetechnischen sowie des "Materialaufwandes.

Darlesung: des Wesens der Erfindung

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, in flüssigkeitsbetriebenen, mit der· Atmosphäre in Verbindung stehenden Verdichtungswärmeverwertungsanlagen den Havariefall eines Rohrbruches im Wärmeübertrager, der zur Verdichtungswärmerückgewinnung benutzt wird, beherrschbar zu machen oder für sicherheitstechnisch realisierbare Fälle eine technisch-ökonomische Aufwandsverringerung zu erreichen»

Dies erfolgt erfindungsgemäß durch die Anordnung einer trockenen Sicherheitsleitung im Vor- und Rücklauf des Wärmeübertragers, wobei zu gewährleisten ist _r daß der höchste Flüssigkeitsstand des Heizmedienkreislaufes (offenes Ausdehnungsgefäß) sich in geringstaöglicher Höhe (Ah) über und geringstmöglichem Abstand (Δ 1) von dem Wärmeübertrager befindet,. Der dabei entstehende senkrechte Abstand (Λ h) des höchstgelegenen Heizmedienvor- oder Rücklaufes vom Flüssigkeitsstand der Anlage ist in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen im

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Heizaedienkreislauf zu bestimmen» Ia Havariefall wird die in der Anlaufstrecke der Sicherheitsleitung befindliche niedrige Flüssigkeitssäule von dem ausströmenden Gas über die Sicherheitsleitung abgeführt. Der Strömungswiderstand der Flüssigkeitssäule ist d_abei im Verhältnis zu einer vollständig gefüllten Sicherheitsleitung niedrig, so daß dadurch eine Reduzierung der bisher notwendigen Nennweiten bei gefüllten Sicherheitsleitungen möglich ist bzw. überhaupt eine technisch-ökonomische Realisierbarkeit geschaffen wird. Die Benutzung dieser Lösung als Zwischenkreislauf ermöglicht auch die Versorgung eines Heizmedienkreislaufes, der unter höherein geodätischen Druck steht, als der Zwischenkreislauf.

Ausführungsbeis-pjele

Figur 1 zeigt den abgesicherten Heizkreislauf 9 bsi Verdichtungswärnenutzung. Das von Verdichter 1 verdichtete Medium 2 gibt im Wärmeübertrager 3 einen Teil seiner Wärme an den Heizkreislauf 9 isit dein ¥ärmeverbraucher 5 '>ind der Umwälzpumpe 6 ab. Aus aera ¥ärseübertrager 3 tritt das verdichtete Medium 4· und wird der technologischen Kühlung zugeführt. Durch die Anordnung eines großflächigen Ausdehnungsgefäßes 7 in geringstmöglicher Höhe Λ h über und in geringstmöglichem horizontalen Abstand (4 D von dem Wärmeübertrager 3 wird eine nahezu trockene Sicherheitsleitung 8 realisiert, über die im Havariefall das verdichtete Medium gefahrlos abgeführt wird.

Figur 2 zeigt den in gleicher Weise abgesicherten Zwischenkreislauf 10 mit dem Zwischenwärmeübertrager 11, der dann Verwendung findet, wenn _auf Grund des statischen Druckes im Heizkreislauf 9 eine geringe Höhe Δ h zwischen dem Wärmeübertrager 3 und dem Wasserstand im mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Ausdehnungsgefäß nicht eingehalten werden kann.

Claims (2)

1. Srfindun^sanspruch

   1. Sicherheitseinrichtung flüssigkeitsbetriebener, atmosphärisch offener Verdichtungswärmenutzungsanlage gegen Berstdruckerhöhung, gekennzeichnet dadurch, daß im Vor- oder Rücklauf des der Verdichtungswärmenutzung im Heizkreislauf (9) dienenden Wärmeübertragers (3) eine Sicherheitsleitung (8) angeordnet und mit dem Ausdehnungsgefäß (?) durch eine Leitung (12) verbunden ist, und daß sich der Flüssigkeitsstand im Ausdehnungsgefäß (7) in. geringstmöglicher Höhe (Ah) und in geringstmöglicher Entfernung (Δ1) vom Wärmeübertrager (3) befindet. (Figur 1)
2. 2. Sicherheitseinrichtung nach punkt ^* gekennzeichnet dadurch, . daß in Zwischenkreislauf (10), dsr zur Versorgung des Heiskreislaufes (9) sit einem zusätzlichen Wärmeübertrager (11) ausgerüstet ist,.die Absicherung gegen Berstdruckerhöhung erfolgt, (Figur 2)

   - Hierzu" 1 Blatt Zeichnungen -