Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 20. 18 maj 1929 - Nyare anordningar för ångekonomiens förbättring vid värme- och kraftanläggningar, av Frithiof H. Stenhagen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
296
TEKNISK TIDSKRIFT
15 juni 1929
mansättes därför av verkningsgraderna hos varje
steg inom denna dubbla energiomsättning, vilket
förklarar den relativt låga totalverkningsgraden.
Genom speciella konstruktioner har det dock lyckats
att hos den stillastående ångstrålekompressorn ernå
en verkningsgrad som ej väsentligt skiljer sig från
den rörliga turbokompressorns. Den mest lyckade
typ som hittills framkommit torde vara den av
firman "Lurgi" i Frankfurt a. M. enligt system
Josse-Gensecke byggda. Verkningsgrader upp till 27,5 %
hava uppnåtts med densamma.
För den ovan omtalade anläggningen vid Thomas
Berry Chemical Co., Manistique, Mich., där
avloppsångans temperatur ej räckte till för drivande av
kolonnerna, har följande projekt uppgjorts för en
stillastående ångstrålekompressoranläggning.
För en kolonn kräves 2 000 kg ånga pr tim. med
1 atö. Denna ånga har hittills erhållits genom
ned-strypning av färskånga av 9 atö. Medelst insättande
av en omformare av ovannämnda typ kan, med
användande av c:a 1 000 kg färskånga av 9 atö och
1 000 kg avloppsånga från maskinerna av 0,3 atö,
framställas 2 000 kg ånga av det önskade trycket 1
atö. Ehuru i detta fall verkningsgraden understiger
30 %, uppnås, som synes, en ångbesparing av icke
mindre än 50 %.
Totalkostnaden för apparaten inklusive montage
ställer sig så pass låg att den beräknas vara amorterad
på mindre än 1/2 år. De anförda talen äro
garantisiffror varför i verkligheten torde kunna påräknas
ännu bättre resultat. Om också ej alltid så
utomordentliga ångekonomiska resultat som de här
anförda kunna erhållas, så torde dock i många fall en
stor förbättring kunna ernås genom användningen av
värmepump istället för enkel strypning.
Man kan möjligen vilja invända att det
rationellaste i detta fall vore att bygga in en
avtappningstur-bin istället för kolvmaskineriet. Yi vilja
överslagsvis se vad som kunde vinnas i detta fall. Följande
tre fall kunna då särskiljas:
1. Enkel strypning från 10 ata till 2 ata
(nuvarande anordning).
För varje 2 kg framställd ånga av 2 ata få vi då
räkna med omkring 2 kg färskånga av 10 ata. Yttre
arbete erhålles ej.
2. Användning av ovannämnda
ångstrålekom-pressor.
För varje 2 kg framställd ånga av 2 ata användes
omkring 1 kg färskånga av 10 ata och 1 kg
avloppsånga av 1,3 ata.
Yttre arbete.
För jämförelse kunna vi räkna med adiabatisk
expansion (konstant entropi) i maskinerna. Det yttre
arbetet är då proportionellt mot värmefallet. Ur
Molliers JS-diagram erhålla vi för tryckfallet 10 ata
till 1,3 ata 84 Cal pr kg ånga. Den erhållna ångan
är sålunda sammansatt av 1 kg färskånga av 10 ata
och 1 kg avloppsånga, vilken senare lämnat det
yttre arbetet 84 X 427 mkg i maskinen.
3. Avtappningsturbin.
För att erhålla 2 kg ånga av 2 ata låta vi ånga av
10 ata avgiva ett yttre arbete i turbinen under
samtidigt tryckfall till 2 ata. Motsvarande "adiabatiska"
värmefall kan, analogt med vid fall 2, ur Molliers
diagram utläsas till 67,5 Cal pr kg ånga.
Yttre arbete sålunda i detta fall 2 X 67, 5 X 427.
Förhållande mellan yttre arbete i fall 3 till fall 2.
2 X 67, 5 X 427 =
84 X 427 —
Denna relation kan även anses såsom tämligen
riktig för aktuella driftsförhållanden enär den
expanderade ångan i bägge fallen får ungefär samma
fuktighetshalt (0,88—0,90) och de mekaniska
verkningsgraderna för de ifrågakommande maskinerna icke
väsentligt avvika från varandra.
Man kan jämföra denna vinst i yttre arbete med
kostnaderna för ett utbyte av den nuvarande
kraftanläggningen mot en ny. Därmed är naturligtvis
intet sagt om bästa utföringsformen för en
nyanläggning. Det sagda tjänar endast som ett exempel på
vad som med värmepumpen kan ernås i avseende på
ångekonomi för helt ringa kostnad vid en redan
befintlig äldre anläggning. Som synes uppnås i detta
fall med värmepumpen nära 65 % av arbetsvinsten
hos en avtappningsturbin och för avsevärt lägre
amorteringskostnad.
Det kan måhända här vara på sin plats att påpeka
en sak som rätt ofta förbises när det talas om
verkningsgraden hos ifrågavarande anordningar.
j ’ , . G2 (i3 — i2)
I)en genom formeln rfi = -.’;
"i \h — hj
uttryckta verkningsgraden är tydligen sammansatt av
färskångans adiabatiska expansionsarbete och
lågtrycksångans adiabatiska kompressionsarbete. Då
verkningsgraden hos turbiner av de relativt små
kapaciteter1 som här förekomma är skäligen låg, 60—70 %
och mindre, så blir resulterande verkningsgraden i
regel ej mer än på sin höjd omkring 35 %.
Se vi på det ovan uträknade exemplet så har för
strypning och kylning antagits en termisk
verkningsgrad av 100 % vilket icke torde avvika mycket från
verkliga förhållandet. För den termodynamiska
omvandlingen. i värmepumpen uträknades däremot
verkningsgraden till omkring 30 %. Det är därför utan
vidare klart att enbart ett angivande av
verkningsgrader icke giver någon tillfredsställande jämförelse
beträffande ekonomien vid användning av det ena
eller andra systemet. Detta kommer att ytterligare
belysas vid beskrivningen av
Koenemann-transfor-matorn. Den enda verkliga jämförelsepunkten
lämnar givetvis den besparing i friskånga som kan ernås,
lämpligen sedd mot bakgrunden av
amorteringskostnaderna.
Efter Oetken2 anföres här nedan några synpunkter
på användning av värmepumpar vid indunstare, vilka
kunna utläsas ur diagrammet fig. 2, som återgives
efter nämnda uppsats.
Diagrammet utvisar förhållandet mellan
ångförbrukning pr 1 000 kg avdunstat vatten pr tim. vid
enkel och multipeleffekt samt
turbokompressionsavdun-stare av den i fig. 3 visade anordningen. På
abskissan har avsatts det ifrågakommande temperaturfallet
i avdunstaresystemet, vilket sammansättes av nyttigt
1 Enligt Flügel: "Wärmewirtschaft und
Anwendungsfor-men der Wärmepumpe", Ztschr. Ver d. Ing-., 1920, no. 46, blir
turbokompressorn ekonomisk först när den drives med 5 000
mVtim. ång-a.
2 A. Oetken : "Die Wärmepumpe für den Betrieb von
Verdampfern (Brüdenkompression) und als
Dampfdruekum-former", Die Wärme, Ztsch. für Dampfkessel und
Maschinenbetrieb, Heft 17, 28 April 1928.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
