PL9160B1 - Sposób i urzadzenie do skraplania pary z powietrza i gazów przez oziebianie. - Google Patents

Description

Osuszanie powietrza przez oziebianie jest znane, podobnie jak i zuzytkowanie zimna (do skraplania sprezonych par a- monjaku lub dwutlenku wegla w oziebiar- kach), które uwalnia sie przy topnieniu lo¬ du i przy ogrzewaniu powstalej wody lo¬ dowej.Taki przebieg nie umozliwia jednak od¬ zyskania tego zimna, które doprowadzono podczas oziebiania powietrza. Celem wy¬ nalazku niniejszego jest odebranie prawie calkowicie doprowadzonego zimna. Aby np. osuszyc 1000 m3 powietrza az do za¬ wartosci 2 g pary w 1 m3 trzeba je ozie¬ bic od + 20°C do — 10°, co odpowiada sprawnosci 100X30X0,3=9000 kaloryj.Ilosc odciagnietej wilgoci wynosi 8 kg = okolo 4500 kaloryj wraz z zimnem powstajacego lodu, wiec razem okolo 15000 kaloryj wraz ze stratami zimna.Przy zastosowaniu znanych sposobów odzyskiwano z tego: 1) przez stopienie lo¬ du 8X80=640 kaloryj, 2) zimno zawarte w otrzymanej wodzie az do 15°=250 ka¬ loryj, 3) zimno zawarte w lodzie 8X0,5X Xl0=40 kaloryj, wiec razem tylko 930 ka¬ loryj. Wprawdzie moznaby zastosowac przeciwpradowa oziebiarke swiezego po¬ wietrza zapomoca powietrza osuszonego, lecz oziebiarka taka zatykalaby sie lodem bardzo szybko.W mysl wynalazku niniejszego zimno osuszonego powietrza przenosi sie na mase zelaza zawarta w zasobnikach zimna, w których kolejno oziebia sie osuszane po¬ wietrze. Zasobniki zimna znajduja sie przedi poza < wyparnikiem oziebiarki. Przy ta- kiem znnenti&in przenoszeniu zimna lód topnieje natychmiast, a woda splywa wdól tak, ze nie potrzeba sie obawiac zatkania lodem urzadzenia, bo jezeli np. w zbior¬ niku 2 m wysokim wypelnionym paskami blachy, oziebionym przedtem do — 10°C, znajdzie sie swieze powietrze o tempera¬ turze + 20°, to powietrze to oziebi sie juz w górnej czesci zbiornika do 10° i ogrzeje paski blachy do + 20°, Podczas oziebiania powietrza para wodna skrapla sie i mar¬ znie, lecz nastepna ilosc cieplego powie¬ trza stopi zaraz ten lód i woda splywa na- dól. Swieze powietrze doplywajace nasy¬ ca sie przytem para, lecz to-nie szkodzi, gdyz powietrze i tak jest juz zwykle na¬ sycone para do 70 — 80%, a podczas prze¬ plywania dalszych warstw powietrza do zasobnika zimna ostatnie oddaje swa wode, W ten sposób zasobnik zimna ogrzewa sie zwolna od góry do dolu, woda splywa nadól i marznie na powierzchni pasków blachy w dalszej czesci zbiornika. Swieze powietrze wdmuchiwane musi ogrzac za¬ sobnik zimna az do jego dolnej czesci, bo w przeciwnym razie lód gromadzacy sie na dole z biegiem czasu zatkalby wolne przestrzenie pomiedzy paskami blachy, O- statnia czesc powietrza mozna oziebic tyl¬ ko do + 2°, a dalsze oziebianie musi sie odbywac w wyparnikach amonjaku.Wydzielona wilgoc pozostaje czescio¬ wo na paskach blachy i musi ttyc usunie¬ ta, zanim do zasobnika zimna wprowadzi sie powietrze osuszone. Dlatego po ogrza¬ niu zasobnika zimna doprowadza sie je¬ szcze swieze powietrze tak dlugo, az za¬ sobnik bedzie suchy; Skraplanie pary wodnej zuzywa znacz¬ na czesc (2/5) zimna zgromadzonego w od- zysknicach, lecz to zimno nie moze byc odzyskane w czasie powrotnej drogi po¬ wietrza, bo suche powietrze, oziebione do —10°C, moze oddac zasobnikowi tylko zimno zewnetrzne, lecz nie moze oddac zimna parowania. To zimno musi dostar¬ czyc oziebiarka.Przyklady* wykonania urzadzenia uwi¬ doczniono w zarysie na fig. 1 i 2. Urza¬ dzenie pokazane na fig. 1 sklada sie zwy- parnicy amonjaku a/b i ze skraplacza b/a z zaworami przelacznikowemi c, c" i z zaworem dlawiacym d z dwóch zasobni- ków zimna e', e" z zaworami przelaczni¬ kowemi /', /" i wlacznikiem sprezonego po¬ wietrza g', g". Sprezony amonjak doply¬ wa naprzemian w miejscach h* i h" do od- zysknie a/b lub b/a, pracujacych naprze¬ mian jako wyparnice lub skraplacze. W skraplaczu amonfak skrapla sie i przer plywa przez zawór dlawiacy od wezowni- cy wyparnicy, skad wysysa go góra spre¬ zarka.Wilgotne powietrze dostaje sie przez zawór /' do zasobnika zimna e, gdzie o- ziebia sie do — 10°, przyczem para wod¬ na osiada na paskach blachy i marznie, lecz nastepnie taje wskutek dalszego do¬ plywu swiezego powietrza. Ten przebieg odbywa sie tak dlugo, az okolo % obje¬ tosci zasobnika zimna ogrzeje sie do tem¬ peratury swiezego powietrza. W tym okre¬ sie odbywa sie suszenie powietrza w za¬ sobniku zimna. Potem wpuszcza sie jeszcze powietrze w dalszym ciagu, aby osuszyc zasobnik, przyczem powietrze to ani sie nie oziebia, ani nie osusza, lecz osuszanie jego odbywa sie wtedy w wyparniku a- monjaku, gdzie to powietrze dostaje sie przewodem 1. Suche powietrze odplywa przewodem 2" do zasobnika zimna e", gdzie oddaje swoje zimno i wylatuje w miejscu m\ Teraz nastepuje przestawie¬ nie zaworów i powietrze dostaje sie prze7 •/" do zasobnika zimna e", oziebia sie do —10° i wylatuje przewodem 3" do wypar¬ nicy b/a, która pracowala przedtem jako skraplacz. Tam oziebia sie jeszcze dodat¬ kowo i przedostaje sie przewodem 1" do zasobnika zimna e$ poczem osuszone wy- — 2 —lituje w miejscu m\ Wode otrzymana z powietrza wypuszcza sie przez zawory k\ » Pt P .Lód powstajacy w wyparnicy topi sie w nastepnym okresie, gdy wyparnica pra¬ cuje jako skraplacz, pod dzialaniem cie¬ pla wywiazujacego sie przy skraplaniu a- monjaku, a woda pozostala na rurach, o ile nie splywala, to marznie tak, ze osu¬ szone powietrze nie styka sie z wilgocia.Przelaczanie miedzy wyparnica amonjaku i skraplaczem nie jest jednoczesne z, prze¬ laczaniem zasobników zimna, lecz odby¬ wa sie podczas przerw przelaczania, aby pozostalo dosc czasu do oziebienia skra¬ placza i zmarzniecia wody w nim sie znaj¬ dujacej. Z tego powodu wyparnica i skra¬ placz maja dostateczna mase zelaza w ru¬ rach, aby dzialaly jako zasobniki wyrów¬ nawcze. W ten sposób odzyskuje sie 95% zimna doprowadzonego do powietrza, tak ze na kazde 1000 m3 osuszonego powie¬ trza pozostaje jeszcze do pokrycia okolo 5000 kaloryj wraz ze stratami, co odpo¬ wiada okolo 2 KM przy wydzieleniu 8 1 wody. Porównanie z osuszeniem powietrza przez ogrzewanie daje nastepujace wyniki.Powietrze nasycone zawiera przy + 20°C 17 g pary wodnej w 1 m3 (prze¬ cietna z roku wynosi jednak tylko 10 g).Jezeli to powietrze ma pochlonac dalsze 15 g, (to musi odplywac z temperatura + 35° i musi byc ogrzane do + 65°, wiec o 45°, co odpowiada 13 kaloryj na 1 m3 czyli 13000 kaloryj na 1000 m3 powietrza.Osuszone powietrze wraz z wilgocia musi i , ¦ * - i 65-1-35 crin byc ogrzane srednio do —— = 50u, co przy zawartosci wilgoci 50% wynosi okolo 1000 kaloryj. Jezeli straty wynosza 3600 kaloryj to ogólne zuzycie ciepla = = 176000 kaloryj wobec 2 KM zuzycia pfzy zastosowaniu tego sposobu, wiec przy osuszeniu przez ogrzewanie zuzywa sie na ! KM' ,8800; kaloryj zamiast co najmniej 50ÓO kaibi^ Powietrze osuszone przez ozieblaaief d- chladza sie oczywiscie takze wcfelaftiajtac pare przy uzyciu go do osuszania. Tem¬ peratura jego spada okolo 15°, wskutek czego jego zdolnosc wchlaniania wilgoci zmalalaby przytem o polowe.Mozna tego uniknac bez kosztów ru¬ chu, jezeli w przestrzeni zawierajacej przedmioty do suszenia umiesci sie ntry, przez które przeplywa powietrze lub wo¬ da tak, ze powietrze suszace dane przed¬ mioty ogrzewa sie od tych rur o tyle, traci cieplo przez wchlanianie wilgoci. Po¬ wietrze grzejne wprowadza sie do rur bez sztucznego ogrzewania, uzywajac w lecie powietrza a w zimie wody. Powietrze ó- suszone przez oziebianie nadaje sie rów¬ niez bardzo dobrze do osuszania przed¬ miotów, które nie moga byc ogrzewane lub maja byc oziebiane. Oziebianie jest wte¬ dy zupelnie samoczynne i dochodzi do skutku w czasie suszenia z powodu wchla¬ niania wilgoci przez powietrze, a moze byc doprowadzone az do temperatury marznie¬ cia. Ten sposób oziebiania jest najekono¬ miczniejszy wtedy, gdy oprócz oziebiania wymaga sie równiez suszenia (np. srod¬ ków spozywczych i innych). Takie powie¬ trze osuszone mozna doprowadzac wsze¬ dzie bez strat, bo przy temperaturze rów¬ nej temperaturze otaczajacej niema strat ciepla. Powyzszy sposób ulatwia bardzo chlodzenie pomieszczen mieszkalnych, np. w goracych porach roku, na poludniu i t. d., bo przy doprowadzaniu chlodzacego powietrza nie potrzeba zadnej izolacji. E- konomiczne osuszanie powietrza ma rów¬ niez wieksze znaczenie przy pracy wiel¬ kich pieców, oraz w przemysle chemicz¬ nym, metalurgicznym i przy gospodarce cieplnej.Fig. 2 uwidocznia inne urzadzetife, gdzie wypantiica nie sluzy jednoczesnie przejsciowo jako skraplacz amonjiaku, tecz lód osiadajacy na rufach wyparnika usu¬ wa sie przez skraplanie chlorkiem* wapttia •* 3 —lub solanka. Tutaj przebieg oziebiania a- monjaku jest ciagly, a przelacza sie tylko zasobniki zimne w celu wymiany zimna miedzy gazem osuszonym i gazem wil¬ gotnym, oraz skrapla sie solanka lub lu¬ giem naprzemian obydwie polowy dwu¬ dzielnej wyparnicy amon jaku.Wilgotne powietrze dostaje sie prze¬ wodem a przez zawór rozrzadczy b do zasobnika ciepla c, oziebia sie do — 10° C lub nizej i wlatuje potem do pierwszej po¬ lowy wyparnicy amonjaku d', skad do¬ staje sie do drugiej polowy d", poczem wylatuje z zasobnika zimna c" przewodem e" oddawszy w tym ostatnim swoje zimno.Po zupelnem ogrzaniu i osuszeniu (zapo- moca swiezego powietrza) zasobnika zim¬ na c' przelacza sie i wdmuchuje wilgotne powietrze przez zasobnik zimna c"', tak ze powietrze przeplywa w odwrotnym kierun¬ ku i wylatuje przewodem e\ Swieze powietrze musi byc zawsze tak dlugo wdmuchiwane, az zasobnik zimna odbierajacy wilgotne powietrze jako pierw¬ szy zupelnie sie ogrzeje i osuszy, bo w przeciwnym razie, po przelaczeniu, suche powietrze znowuby wchlanialo wilgoc. Im wiecej ogrzeje sie przytem pierwszy za¬ sobnik zimna, tern wiecej zimna musi do¬ starczyc wyparnica amon jaku.Lód topi sie w zasobnikach c' i c" pod dzialaniem ciepla powietrza, lecz pozostar walby w wyparnicy i zamykalby przeplyw powietrza, wiec trzeba go usunac przez skraplanie solanka lub lugiem i to na¬ przemian w ten sposób, ze skrapla sie zawsze te polowe wyparnika, która znaj¬ duje sie najblizej zasobnika w danym o- kresie.Kolejne doprowadzanie solanki do o- bu polówek wyparnicy odbywa sie zapo- moca zaworów p i p", przyczem przela¬ czanie ich odbywa sie jednoczesnie z sa- moczynnem przestawianiem (zapomoca przelacznika czasowego g' i g") zaworów wlotowych i wylotowych powietrza. Lug odplywa w miejscu h i h", poczem dosta¬ je sie do przeciwpradowej (na rysunku niepokazanej) odzysknicy, gdzie ogrzewa sie az do -f- 20° lub wiecej, oziebia odzy¬ skane solanki lub lugi i wreszcie dostaje sie do kolumny wyparnikowej, w której odnawia sie, to znaczy pozbywa wody po¬ chodzacej z lodu, W zimnej porze roku lub w czasie de¬ szczów powietrze wdmuchiwane do ko¬ lumny ogrzewa sie zapomoca wody rzecz¬ nej lub gruntowej, albo zapomoca pary skraplacza powierzchniowego. Do tego sa¬ mego celu mozna tez uzyc dowolnego cie¬ pla straconego. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe, 1. , Sposób skraplania pary z powie¬ trza i gazów przez oziebianie, znamienny tern, ze po zupelnem ogrzaniu odpowied¬ niego zasobnika zimna do temperatury o- toczenia wprowadza sie do niego swieze powietrze w dalszym ciagu, aby go osu¬ szyc i to dodatkowe doprowadzanie powie¬ trza trwa tak dlugo, dopóki nie oziebi sie zupelnie zasobnik zimna, znajdujacy sie poza wyparnica amonjaku, przyczem o- chlodzenie tego ostatniego zasobnika od¬ bywa sie zapomoca swiezego powietrza o- ziebionego w wyparniku amonjaku, 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze przelaczanie wyparnika amo- njaku na skraplacz nie jest jednoczesne z przelaczeniem zasobników zimna, lecz od¬ bywa sie nieco wczesniej. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamien¬ ny tern, ze urzadzenia rozrzadcze przesta¬ wiaja sie samoczynnie zapomoca przelacz¬ ników czasowych, uruchomianych przez sprezone powietrze lub naped elektrycz¬ na 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze lód przymarzniety do rur wy¬ parnika usuwa sie przez skraplanie wy¬ parnika zimnemi solankami lub lugami. - 4 — 5. Sposób wedlug zastrz, 4, znamien¬ ny tern, ze solankami lub lugami skrapia sie naprzemian i kolejno obydwie polowy podzielonego wyparnika amonjaku- 6. Urzadzenie do wykonywania spo¬ sobu wedlug zastrz. 1, znamienne tern, ze przed i poza wyparnikiem oziebiarki znaj¬ duja sie zasobniki zimna pracujace na¬ przemian w ten sposób, ze zimno, pochlo¬ niete z osuszonego powietrza, oddaja po¬ tem swiezemu powietrzu wilgotnemu, Mathias Franki Zastepca: Dr, inz. M, Kryzan, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 9160. J!fg.

2. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL