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Verfahren und Einrichtung zur Ausnutzung der in Abgasen, gegebenenfalls überdies in Abdampf und Heisswässern enthaltenen Wärme.
Bei zahlreichen technischen Betrieben gehen unausgesetzt bedeutende Wärmemengen ungenützt verloren, z. B. bei Glasöfen, Glühöfen u. dgl., denen ausserordentlich hoch erhitzte Abgase entströmen, oder bei chemischen Fabriken, Brauereien und Anlagen aller Art, bei welchen heisses Wasser, heisse Laugen oder Dampf gewonnen werden, ohne dass die in Form von Wärme vorhandene Energie ausgenützt werden könnte.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Ausnutzung der in Abgasen, gegebenenfalls überdies in Abdampf und Heisswässern enthaltenen Wärme durch Heranziehung derselben zur Dampferzeugung bzw. Wasservorwärmung in hiezu geeigneten Vorrichtungen, Komprimieren der Abgase in einem, vorzugsweise mehrstufigen, Kompressor, neuerliche Verwendung der im Kompressor auf hohe Spannung gebrachten Abgase als Heizmittel zur Dampferzeugung, und dann, nach genügender Abkühlung, als Treibmittel in einer Ditickgaslaaftmaschine, wobei der Abdampf der zum Antrieb des Kompressors und gemeinsam mit der Druckgaskraftmasehine zur Kraftgewinnung dienenden Dampfmaschine zur Heizung des Mantels der Druckgaskraftmasehine verwendet wird, in dem durch die Kühlwirkung der expandierenden Abgase die vollständige Kondensation des Dampfes erzielt werden kann,
so dass die gesamte ausnutzbare Wärmemenge verwertet wird.
Die Zeichnung veranschaulicht schematisch eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Einrichtung.
Der Heizkammer 1 eines Dampferzeugers 2 strömen die heissen Gase durch einen Stutzen 3 zu, in welchen auch eine Düse 4 zur Zuführung brennbarer Gase münden kann, falls solche verfügbar sind.
Während des Durchströmens durch die Heizkammer und die durch Heizrohre 5 verbundenen Rauchkammern 6 und 7 geben die Gase einen Teil ihrer Wärme an den Kesselinhalt ab, um diesen zu verdampfen. Falls heisse Laugen od. dgl. vorhanden sind, können auch diese zur Heizung oder Vorwärmung herangezogen werden. Die aus der Rauchkammer 7 abströmenden gekühlten Gase werden durch eine Rauchabzugleitung 8 einem mehrstufigen Kompressor 9 zugeführt, in welchem sie auf hohe Spannung gebracht werden, wobei ihre Temperatur wieder steigt.
Diese komprimierten, heissen Gase werden nun durch eine Leitung 10 einem zweiten Dampferzeuger 11 zugeführt und durchströmen dessen Heizkammer12,
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hitzer 19 geleitet, der in den Dampfraum des Dampferzeugers 2 ausmündet, von wo der überhitzte Dampf durch eine Leitung 20 einer Dampfmaschine 21 zugeführt wird, die sowohl zum Antrieb des Kompressors 9, als auch, gemeinsam mit dem Druckluftmotor 17, zur Kraftgewinnung dient, zu welchem Zweck eine entsprechende Transmission 22 vorgesehen ist, die die gewonnene Arbeit ableitet. Um die im Dampf enthaltene Wärme vollständig auszunutzen, wird der Abdampf der Dampfmaschine 21 durch eine Leitung 23 dem Mantelraum der Druckgaskraftmaschine zugeführt, der einen Teil des Kondensators 24 bildet. Die Wirkung dieses Kondensators beruht hauptsächlich auf der Kühlwirkung der Druckgaskraftmaschine.
Vom Kondensator führt eine Speiseleitung 25 zu den Dampferzeugern. Der Auslass der Abgase aus der Druckga3kraftmaschine 17 ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
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Process and device for utilizing the heat contained in exhaust gases, possibly also in exhaust steam and hot water.
In numerous technical companies, significant amounts of heat are constantly being lost, e.g. B. in glass furnaces, annealing furnaces and. Like., from which extremely highly heated exhaust gases flow, or in chemical factories, breweries and plants of all kinds in which hot water, hot alkaline solutions or steam can be obtained without the energy present in the form of heat could be used.
The object of the invention is a method and a device for utilizing the heat contained in exhaust gases, possibly also in exhaust steam and hot water, by using the same for steam generation or water preheating in devices suitable for this purpose, compressing the exhaust gases in a, preferably multi-stage, compressor, and using the Exhaust gases brought to high voltage in the compressor as heating means for steam generation, and then, after sufficient cooling, as propellants in a high-pressure gas engine, whereby the exhaust steam of the steam engine, which is used to drive the compressor and together with the pressurized gas engine, is used to heat the jacket of the pressurized gas engine , in which the complete condensation of the steam can be achieved through the cooling effect of the expanding exhaust gases,
so that the entire usable amount of heat is used.
The drawing schematically illustrates a device suitable for carrying out the method.
The hot gases flow to the heating chamber 1 of a steam generator 2 through a connection 3, into which a nozzle 4 for supplying combustible gases can open, if such are available.
While flowing through the heating chamber and the smoke chambers 6 and 7 connected by heating pipes 5, the gases give off part of their heat to the boiler contents in order to evaporate them. If hot alkaline solutions or the like are present, these can also be used for heating or preheating. The cooled gases flowing out of the smoke chamber 7 are fed through a smoke exhaust line 8 to a multi-stage compressor 9, in which they are brought to high voltage, with their temperature rising again.
These compressed, hot gases are now fed through a line 10 to a second steam generator 11 and flow through its heating chamber12,
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Heater 19, which opens into the steam space of the steam generator 2, from where the superheated steam is fed through a line 20 to a steam engine 21, which serves both to drive the compressor 9 and, together with the compressed air motor 17, to generate power for which purpose a corresponding transmission 22 is provided, which derives the work gained. In order to fully utilize the heat contained in the steam, the exhaust steam from the steam engine 21 is fed through a line 23 to the jacket space of the compressed gas engine, which forms part of the condenser 24. The effect of this condenser is mainly based on the cooling effect of the compressed gas engine.
A feed line 25 leads from the condenser to the steam generators. The outlet of the exhaust gases from the Druckgas3kraftmaschine 17 is not shown in the drawing.
