199704. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hőhatással működő, nedvességet elpárologtató berendezések veszteségének hasznosítására
HU 199704 B nedvességtartalma megváltoznék, 95°C-ra melegszik. A 95°C-ra felmelegedett száraz közeg a gőzzel fűtött 8 kiűzőből érkező 2,5 bar 135 G szekunder gőzzel fűtött 9 hőcserélőben 110°C-ra feímelegíthető és így kerül viszsza 50—4=46 g/kg nedvességtartalommal szárazabban az 1. szárítóba. A 9 hőcserélő kondenzlevezetőjén távozik el a rendszerből a szárítóközeg súlyegységenkénti 46 g nedvességtartalma kondenzvíz formájában. A 6 oldat-gáz hőcserélőből távozó oldat — melyet a 11 szivattyú áramoltat — mintegy 60°C hőmérsékletű. Ezért a 10 víz-oldat hőcserélőben képes a hűtött 5 abszorberből érkező 25°C-ra felmelegedett hűtővizet 45°C-ig felmelegíteni, mely adott esetben hasznosítható. A 12 szivattyú az 5 abszorber cirkulációs szivattyúja. Ennek körébe áramlik a 8 kiűzőből nyomással érkező, vízben szegény oldat, miáltal az oldat folyamatos nedvesség-abszorpciója biztosított. A vízben szegény oldat vezetéke a 10 hőcserélő utáni szakaszban a 3 abszorber oldatvezetékébe is becsatlakozik, így ebben az abszorberben is biztosított az abszorpció feltétele. Az 5 abszorberben elnyelt nedvességet a 13 szivattyúval szállított oldat továbbítja a 8 kiűzőbe, melyből a vízben szegény oldat kilépve és a 14 hőcserélőben lehűlve, a már leírt módon kerül vissza a 3 és 5 jelű abszorberekbe. Megállapítható, hogy a szárítót elhagyó szárítóközeg és pára 60°C hőmérsékletig és 22 g/kg nedvességtartalomig elvonható hőtartalma, kiegészülve a szárítóközeg súlyegységére vonatkoztatott 50— —22=28 gramm nedvesség elnyelődésekor felszabaduló hígítási hővel, a 6 gáz-oldat hőcserélőben a 4 gáz-gáz hőcserélőből érkező 55°C hőmérsékletű száraz szárítóközeg felhevítésére felhasználható, miként az a találmány alapjául szolgáló egyik felismerésünkben szerepel. Ugyanígy a 4 gáz-gáz hőcserélőben — ugyancsak felismerésünk értelmében — folyadék-kondenzáció nem következhet be, mert a 3 abszorberben ennek feltételét a nedvesség 22 g/kg-ig történő elvonásával biztosítottuk. Az eljárási példa szerint a rendszer hővesztesége (a jelentéktelen környezeti veszteségen felül) csupán a 8 kiűzőből és a 9 hőcserélőből távozó kondenzátum hőtartalma (ami egyébként pl. a 10 hőcserélőből kilépő 45°C hőmérsékletű víz továbbmelegítésére még felhasználható) és a 120°C; 50 g/kg, valamint a 110°C; 4 g/kg állapotú pl. levegő hőtartalma közötti különbség. E két veszteség együttesen is az 1 szárítót a 2 nyílásnál elhagyó 120°C, 50 g/kg állapotú levegő teljes hőtartalmának csupán töredéke lehet. A példaképpeni berendezésnél a higroszkópos oldat lehet valamely szerves folyadék elegy, amelyek közül igen széles választási lehetőség van, de lehet valamely szervetlen higroszkópos só vizes oldata is, vagy valamely szerves higroszkópos folyadék és víz elegye, 5 mivel az alkalmazott hőhatással működő 8 kiűző a választási lehetőséget biztosítja. A 2. sz. ábra szerinti 15 szárítóberendezésben fát szárítanak. Az ilyen szárításnál a szárítóközeget pl. vízbefecskendezéssel nedvesítik, ezért célszerű, ha a szárítóközeg — mint azt példánk mutatja — pl. 90°C; 65 g/kg állapotjelzőkkel lép a szárítóba, amelyben — többszörös belső újrahevítés során — víztartalma 210 g/kg-ig feldúsul. A kilépd közeg példánkban 90°C hőmérsékletű és ezzel az állapottal lép a belső hűtés nélküli 16 abszorberbe. Az abszorberben az elnyelető folyadék mely a jelen esetben a 18 szivattyúval keringtetett LiCl vizes oldata, a nedvességet elnyeli. Az oldatból az elnyelődésnél keletkező kondenzációs és hígítási hőt a vízzel hűtött 17 hőcserélőben elvonjuk. Ez az elvont hőmennyiség egyrészt tehát tartalmazza a szárítóközegnek a 90°C; 210 g/kg és 90°C; 65 g/kg állapotjelzők közötti hőtartalom-csökkenését, de tartalmazza a 210—65= = 145 g/kg vízmennyiség elnyelődésénél keletkező hígítási hőt is. Ezért a 17 hőcserélőben elvonható és hasznosítható hőmennyiség nagyobb, mint a szárítóközeg abszorber előtti és abszorber utáni hőtartalom különbsége. A 16 abszorberből a 19 szivattyú az oldat egy részét a 20 membránszűrőbe nyomja, ahol az a só koncentrációnak megfelelő ozmotikus nyomáson víztartalmának egy részét leadia, amely a 21 nyíláson a szabadba távozik. A 22 szabályozószelep gondoskodik az ozmotikus nyomás fenntartásáról. A 2. ábra szerinti megoldásnál tehát a szárítót elhagyó 90°C; 210 g/kg állapotú szárítóközeg hőenergia tartalma egyrészt a 90°C; 65 g/kg állapotú szárítóközeg visszavezetésével, másrészt a 17 hőcserélőt elhagyó melegvízzel nemcsak, hogy teljes mértékben hasznosul, hanem a hasznosítható hő még a hígítási hővel is megnövekszik. A jelenség nem ütközik a termodinamika első főtételébe mert a többletként keletkező hígítási hőnek megfelelő energiánál több szükséges a vízmolekuláknak az oldatból membrántechnikával .történő elválasztásához, ez utóbbi ugyanis az oldási hővel (besűrítési hővel) egyenértékű megítélés alá esik. Ez pedig adott koncentrációnál, a hígítási hőnél mindig nagyobb. A folyamat tehát termodinamikailag zárt és így reális. A találmány a példaképpeni alakoktól eltérő megoldásokban is alkalmazható. Adott esetben előnyösen alkalmazható pl. valamely bepárlóberendezésből távozó gőz abszorbeálására és a gőz hőtartalmának, valamint hígítási hőjének a 2. sz. ábrához hasonló megoldásban történő hasznosítására. Ez esetben pl. bűzös v. mérgező, a környezetre ártalmas gőzök hőtartalmát is környezeti ártalom nélkül lehet hasznosíthatóvá tenni. A berendezés kiegészíthető a szárítóból v. bepárlóból érkező közeg szennyeződéseinek eltávolítására szolgáló oldatszűrőkkel, mely megoldással mechanikailag szennyezett kö-5 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
