146169. lajstromszámú szabadalom • Eljárás többtestű bepárlótelepek párahasznosítására

0 Megjelent: 1960. február 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.169. SZÁM 12. a. OSZTÁLY — TA—381. ALAPSZÁM Eljárás többtestű bepárlótelepek párahasznosítására Taksony György oki. gépészmérnök, Budapest A bejelenlés napja: 1957. szeptember 26. Ismeretes, hogy néhány nagyipari üzemben, pl. timföldgyárban, a legtöbb energia felhasználása a bepárló üzemrészekben történik. Köztudott pl., hogy a timföldgyárakban 1 tonna kész timföld előállításához — monohidrátos ásvány esetén — kb. 4 tonna szenet kell felhasználni. E szénmenynyiségből fejlesztett gőznek kb. felét a timföldgyártásnál felhasznált nátronlúg bepárlására kell fordítani. Ha figyelembe vesszük pl. az alumíniumtermelés és így a timföldgyártás rohamos növekedését, valamint a szénár nagymértékű emelkedését, akkor belátható a bepárlási folyamatok gazdaságosabb energia felhasználásának és az erre irányuló eljárásoknak energetikai és gazdasági jelentősége. Nagyüzemi gyakorlatban a bepárlást — egyes régebben létesített üzemek kivételével — általában többtestű bepárlóberendezésékben több fokozatban végzik. Egy ilyen ismert többfokozatú bepárlóberendezés sémáját mutatja a csatolt rajzmelléklet 1. ábrája. Ennél a megoldásnál a 22 fűtőgőz hatására az 1 bepárlótestben képződő pára a 2 bepáriótestbe van vezetve, s itt mint fűtőgőz szerepel, míg a 2 bepárlótestben képződő pára a 3 bepárlótest' fűtésére szolgál s így tovább. A rajz szerinti példánál az utolsó 4 bepárlótestet elhagyó pára az 5 kondenzátorba van vezetve, s itt kerül lecsapatásra. Az utolsó bepárlótestet elhagyó párát és hűtővizet hasznosítás nélkül a szabadba engedik. Ez az eljárás igen nagy veszteséget jelent, mert az utolsó testet elhagyó pára rejtett hőjének és a kondenzátum folyadékhőjének elvesztését jelenti. E nagy veszteségek csökkentése érdekében születtek olyan megoldások, amelyeknél az utolsó bepárlótestet elhagyó párát hőhasznosító berendezésekbe vezetik — pl. léelőrnelegítőbe, kristályosítókba stb. — s itt kondenzáltatják le. Ily módon a pára rejtett hője, s esetleg a kondenzátum folyadékhőjének egy része is hasznosítható. Ismeretesek olyan megoldások is, amelyeknél az egyes bepárlótestekben képződött pára mennyiségének csak egy részét viszik a következő bepáriótestbe fűtőgőzként, míg a pára többi részét a bepárlóberendezéstől különálló hőhasznosítóba szállítják. A meglevő bepárlóberendezések nyomásviszonyai mellett, a bepárlótestekből kikerülő és a bepárlóberendezéstől függetlenül felhasználható párának a hasznosítása csak olyan berendezésekben történhetett, amelyek alacsony hőfokon igénylik a fűtőgőzt. így az eddigi bepárlóberendezésekből kikerülő pára nem hasznosítható pl. gőzgépek, gőzturbinák működtetésére, s ilyen célra nem is hasznosították eddig. A találmány tárgyát képező eljárás szerint a bepárlótelep nyomásviszonyait megváltoztatjuk úgy, hogy az utolsó bepárlótestből kilépő pára nyomása a szokásos nyomásértéknél lényegesen magasabb — egy ata, vagy ennél is nagyobb — legyen, s ezt a párát gőzturbinába vezetjük, ahol expandáltatjuk a kondenzátornyomásig. Ily módon a bepárlásra fordított hőenergia hasznosítása lényegesen nagyobb mérvű az ismert termodinamikai törvényszerűségek értelmében. Ez az eredmény biztosítható akkor is, ha az utolsó bepárlótestet elhagyó párát nem gőzturbinába, hanem olyan hőfogyasztóba vezetjük, amely a pára nagyobb nyomásának megfelelő magasabb hőmérsékleten igényli a fűtőgőzt. A találmány szerinti eljárás foganatosításánál a bepárlótelep nyomásszintjének az emelését végrehajthatjuk pl. úgy, hogy a bepárlótelep belépőnyomását változatlanul hagyjuk és az egyes bepárlótestek közötti hőfokesést csökkentjük. Egyes esetekben az utolsó bepárlótest üzemen kívül helyezhető. A nyomásszint emelésének ezen változatai előnyösek azért, mert a meglevő bepárlóteleppel szemben csak lényegtelen átalakítást igényelnek, viszont hátrányosak azért, mert a bepárlótelep teljesítménye csökken. Ha a bepárlótelep teljesítményének csökkentése nem engedhető meg, akkor célszerű a meglevő bepárlóberendezés elé állítani egy vagy kettő — kivételes esetekben esetleg több — nagyobb nyomású gőz feldolgozására alkalmas bepárlótestet. Ebben az esetben az átalakítási, illetve új berendezésnél a beruházási költségek nagyobbak, de az előírt teljesítmény biztosítható s a bepárlótelep végnyomása is magasabb. Természetesen, ha a meglevő bepárlótestek konstrukciója megengedi, akkor ezeket is lehet