KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA 13 (6)
INDUSTRISKE SVOJINE
IZDAN 1 JULA 1937.
PATENTNI SPIS BR. 15445
Ing. Torsten Ramen Örebro, Švedska.
Postupak za izradu pare.
Prijava od 5 avgusta 1936.	Važi od 1 januara 1937.
Naznačeno pravo prvenstva od 6 avgusta 1935 (Švedska).
Ovaj se pronalazak odnosi na takve postupke za izradu pare, kao ispušne pare ili pare niskog pritiska, kod kojih se ove uvode u absorber, koji sadrži rastvor aa povišenom tačkom ključanja, koje je u stanju, da absorbuje paru, pri čemu se apsorpcijom pare u rastvoru nastala toplota iskorišćava za izradu pare povišenog pritiska i povišene temperature u generato-tu pare, koj zajedno deluje sa absorbe-rom. Da bi se kod takvih poznatih postupaka mogla da održi u ispravnom stanju koncentracija absorbera stavljao se rastvor u kružeće kretanje između absorbera i isparivača iz koga se količini absorbera pare odgovarajuća količina pare, na primer u obliku pare visokog pritiska, iste-riv'ala pomoću toplote dovođene spol ja, pre nego što bi rastvor bio opet priveden natrag absorberu.
Da bi se takav postupak upravo njegov tok bliže objasnio, priložen je še-matički nacrt uređaja za izradu pare, koji radi na gore opisani način.
Sa 1 je obeležen isparivač za absorb-c'onu tečnost, koji je istovremeno izrađen kao generator pare, n. pr. za paru visokog pritiska. Ovaj se na celishodan način zagreva toplotom dovođenom spolja, pri čemu para visokog pritiska biva vođena odn. odilazi na vod 2 i dovodi se na jedno uređenje za proizvodnju energije n. pr. dovodi se u parnu turbinu 3, čija se ispušna para uvodi u absorber 5 pomoću voda 4. Absorber dobija odn. sadrži celishodan rastvor sa povišenom tačkom ključanja, koji je u stanju da paru rastvornog
sretstva niže temperature no što je temperatura rastvora absorbuje uz oslobođava-nje latentne toplote pare. Kod kondenzacije pare oslobođena toplota se najvećim delom iskorišćava za izradu pare, na primer pare niskoga pritiska i to u jednom generatoru 6 pare koji je izgrađen zajedno sa absorberom 5. Izrađena para odvodi se na vod 7 potrošaču pare (koji na nacrtu nije pretstavljen). Ako su to samo potrošači toplote, to se i kondenzacijom oslobođena latentna toplota pare niskog pritiska iskorišćava, posle čega se vodi natrag kondenzovana para kao na-pajajuća tečnost ka generatoru 6 pare.
Kod kondenzovanja ispušne pare u absorberu 5 bi se u njemu rastvor razbla-žio (razredio). Da bi se postupak mogao kontinalvno da održava u toku potrebno je, da se rastvor podvrgne neprekidnom koncentrisanju koje odgovara razredenju, koje se vrši u isparivaču 1. Toga radi se rastvor stavlja u neprekidni opticaj između absorbera 5 i isparivača 1. Rastvor se pri tome dovodi na vod 9 pomoću crpke 10 u isparivač 1, i koncentrični rastvor vraća se iz isparivača u absorber kroz vod 11 i prigušni ventil 12, pri čemu je izme-njivač toplote raspoređen između vodova 9 i 11 i obeležen je sa 13. Iz isparivača 1 se pomoću spolja dovođene toplote isteruje jedna količina pare visokog pritiska na jedinicu vremena, koja je jednaka količini absorbirane ispušne pare u absorberu na jedinicu vremena. Na taj se način održava koncentracija kako u absorberu, tako i u isparivaču na njihovim u napred odrede-
Din. 15.-
nim vrednostima. Kada se za svaki k^ absorbirane ispušne pare po kp; rastvora odvodi kroz vod 9 sa koncentracijom koja vlada u absorberu, to se mora istovremeno 1 kg u isparivaču koncentrisanog rastvora natrag dovesti u absorber kroz cev 11, da bi nastala ravnoteža u postrojenju. Prema tome u isparivaču vlada viša kon-centrisanost nego li u absorberu, kao i viši pritisak pa i viša temperatura..
Dosada činjeni predloži za iskorišča-vanje gore opisanog postupka bili su u glavnom upravljeni na upotrebu kalium-hidratovog ili natriumhidratovog rastvora kao absorpcicne tečnosti i to usled veoma korisnih termičkih osobina te tečnosti odn. toga rastvora u uporedenju sa drugim predlaganim rastvorima. Kod visokih temperatura kojima raspolažemo kao i koncentracijama napadaju pak natrijum-hidrat i kalijumhidrat rastvori tako brzo i u tako velikoj meri sve materije, koje bi u aparati rii .mogle da se upotrebe, da je upotreba tih rastvora u praksi sasvim isključena. Usled toga se i gornji postupak do sada nije mogao izvoditi u praktičnom pogonu.
Ovaj pronalazak ima za cilj, da gornji postupak dalje razvije tako, da se kako takvi rastvori mogu upotrebljavati kao apsorpcione tečnosti, čije se napadanje na upotrebljive materije može držati bar u granicama prihvatljivim u praksi, a tako i takvi rastvori, u prkos da oni nemaju tako korisne termičke osobine kao kalijumhidrat i natrijumhidrat, da se mogu upo-trebiti u praktičnom pogonu radi postizavanja zadovoljavajućih rezultata, koji se prema osobinama upotrebljene absorpci-one tečnosti čak do potpune ravnopravnosti približavaju rezultatima, čije se postizavanje ranije očekivalo od kalijumhi-drata Hi natrijumhidrata, kada njihova u-potreba u praksi ne bi bila onemogućena zbog njhovih razornih napada protiv svake upotrebljive materije.
Para, koja se izrađuje u generatoru pare koji zajedno radi absorberom, može se upotrebljavati za motorne ciljeve ili z.a grejanje. U prošlom je slučaju bivala toplota pri stvaranju pare gubljena usled kondenzacije. Da bi se ovaj gubitak smanjio, to treba odnose prema tome tako podesiti, da u pomenutome generatoru pare izrađena količina pare bude što manja i da se para visokog pritiskog pusti da ekspandira do što je moguće nižega pritiska. U poslednjem slučaju tome na protiv nastupa teškoća, da se za ciljeve grejanja u-potrebljcna para prilagodi na paru visokog pritiska uparivača, da se iz istoga postrojenja istovremeno može da uzima ka-
ko para visokog pritiska tako i para potrebna za grejanje.
U izvesnim industrijama, kao što su to industrija hartije, celuloze, šećera, pivarska, tekstilna i t. d. imamo na primer potrebu za velikom snagom kao i izvesnu potrebu za parom niskog pritiska za ciljeve grejačke. U takvim industrijama se sada potrebna para niskog pritiska obično uzima u obliku ispušne pare od generatora snage teranih parom visokog pritiska n. pr. od parnih turbina, u kojima se pusti para visokog pritiska da ekspandira do željenog pritiska pare niskoga pritiska (pare za grejanje). Pri tome se pokazalo, da kada se i celokupna potreba industris-kog postrojenja za paru niskoga pritiska na taj način uzima u obliku ispušne pare od generatora snage, da ipak cela potreba pare ni iz daleka ne može biti pokrivena onom količinom, koja se proiizvodi pri ekspanziji pare visokog napona, čak ni kada bi se pritisak pare visokog pritiska povisio na stepen veličine od 100 atmosfera. Stoga je u takvim industrijama bilo potrebno da se ostala potreba za parom pokrije na drugi razume se skupoceniji način n. pr. pomoću naročitih kondenza-cionih turbina ili pomoću električne snage i t. d.
Kod dosada postojećih uobičajenih postrojenja ispušne pare u kojima se para za grejanje uzimala u obliku ispušne pare iz generatora snage, dospevalo se na količinu snage od samo 0.08 do 0.12 ili pro-sečno po 0.1 kvv po kg. pare za grejanje, što ni iz daleka nije dovoljno, da bi se u takvim industrijama mogla da dobije u jednom te istom postrojenju potrebna količina snage pogonske. Ali ovo je ipak moguće kod upotrebe gornjega postupka, kod koga se para visokoga pritiska pusti da ekspandira do pritiska, koji vlada u absorberu, kada se taj pritisak drži da bude što niži i kada se odnosi u ostalom tako prilagode, da u generatoru pare izrađena količina pare bude što manja u odnosu prema količini pare visokog pritiska ili drugim rečima isti se uslovi moraju postignuti, koji su pretpostavljeni za postizavanje mogućeg što višeg termičkog stupnja delovanja, kada se para niskog pritiska upotrebljava samo za izradu snage, i za slučaj, kada se para niskog pritiska upotrebljava i za ciljeve grejanja.
Kod ranije vršenih predloga gore o-pisanoga postupka uz upotrebu kalijum-hidratovog ili natrijumhidratovog rastvora težilo se, da se dostigne visok pad toplote (Wärmegeffälle) pare visokog pritiska time, da se koncentracija pa time i tačka ključanja u uparivaču održava toli-
ko visoka, koliko je to moguće. Ali kako napadi rastvora protiv svih mogućih upo-trebiiivih gradbenih materijala raatu i?a koncentracijom i sa temperaturom, to se ovaj put boljeg termičkog stepena dejstva ili povoljnije srazmere između količina pare visokog pritiska i pare niskog pritiska (pare za grejanje) može da u-potrebi radi postizanja ovoga. Ovaj pronalazak ima za cilj, da se pronađe drugi put, da bi se postigao isti povoljni rezultat a da koncentracija i temperatura u u-parivaču ne treba da predu takve granice, da bi upotrebljena absorcijona tečnost više nego što je to praktično dozvoljeno napala gradbeni materijal s obzirom na vek trajanja aparature.
Pronalazak ima prema tome cilj, da pronađe način, kako bi se gornji postupak mogao da izvede sa zadovoljavajućim rezultatom pri upotrebi takvih absorpcio-nih tečnosti, koje su sposobne s obzirom na njihovo hemisko napadanje 1 njihovu koncentraciju u uparivaču najviše da bude tako velika, da tačka ključanja ab-sorpcione tečnosti, kod te koncentracije bude najviše 200" C na atmosferskom pritisku. Sretstvo, na kome počiva pronalazak za postizavanje uspeha, sastoji se u tome, da se poveća količina rastvora koja kruži između absorbera i uparivača, i to znatno iznad granica, nego što se to smatralo kao potrebno ili celishodno kod postupka koji se ranije upotrebljavao. Mogućnost, da se može da upliviše na termički tok procesa pomoću promene kružeće količine, nije se ranije u opšte uzimao u obzir. Dosadanje upotrebljavane kružeće količine bile su srazmerno malene što pro-izilazi indirektno iz toga u slučajevima, u kojima kružeća količina nije bila direktno data ciframa, što je razlika između koncentracija u isparivaču i absorberu bila znatna.
Upliv povišenja kružećih količina na termički tok u postrojenju, koje radi po gornjem postupku, u glavnom je sledeči.
U koliko se više povišava količina koja kruži u toliko se više približava koncentracija u absorberu koncentraciji u u-parivaču. Kada se ova drži konstantnom, to odavde sleduje, da se sa koncentracijom u absorberu sa rastućom kružećom količinom povećava. Tačka ključanja rastvora se sa svoje strane povišava sa koncentracijom rastvora, pod pretpostavkom, da je pritisak konstantan. U absorberu se želi pak, bez obzira na eventualno željeno regulisanje, da se održi u napred određena temperatura, koja je zavisna od u napred određenog željenog pritiska u generatoru pare absorbera proizvedene
zasićene pare. Pošto je ovaj pritisak određen, to je i temperatura pare pa time i temperatura u absorberu unapred određena. Pošto se tačka ključanja izvesnog rastvora sa određenom koncentracijom poklapa sa pritiskom, to odavde sleduje, da se u absorberu u napred određena temperatura, koju želimo, kada se koncentracija na povišenoj količini u opticaju penje (raste), može da održi samo pomoću spuštanja pritiska u absorberu u odgovarajućoj meri, ili drugim reči ma, pomoću povećavanja kružeće količine može se pritisak u absorberu na odgovarajući način da snizi, što prema gore pomenutome baš želi da se postigne, jer se time, pad toplote pare visokog pritiska povišava.
Povećavanje kružeće količine iznad ranije predlaganega, obrazuje prema tome novo sretstvo, koje gore postavljene uslove za poboljšani termički đelujući stepen odn. za stvaranje boljih odnosa između količine pare visokog pritiska i pare niskog pritiska (pare za loženje) ispunjava u jednom postrojenju, i koje radi po gornjem poznatom postupku, a da pri tome ne bude potrebno, da se koncentracija i temperatura drže previsokim, da bi napadi rastvora na upotrebljeno gradivo bili preterano jaki, i omogućava istovremeno upotrebu takvih rastvora na primer rastvor cinkovog klorida ili tome sličnoga, čiji su napadi znatno manji od napada ka-lijumhidrata ili natrijumhidrata i pored svega toga da se postignu rezultati, koji su potpuno jednaki sa rezultatima koji su teoretski zamišljeni da se mogu sa ovim poslednjim postignuti.
Moglo bi se pretpostaviti da će se prenos toplote od absorbera na uparivač povećati sa rastućim kruženjem, jer od absorbera odilazeći rastvor ima višu specifičnu toplotu od rastvora ^koji je više koncentriran i vraća se iz uparivača.
Pod pretpostavkom, da je izmenjivač toplote sagrađen tako, da koncentrisani rastvor koji se vraća u absorber ima temperaturu istu kao što je temperatura pri odilaženju iz absorbera, pokazuje izvedeni proračun da je po kilogramu pare absor-bovane u abs.orberu veličina prenesene toplote od absorbera na uparivač ravna samo toplotii tečnosti od 1 kg vode na temperaturi koja vlada u absorberu nezavisno od veličine kruženja. Razume se po sebi, da je u praksi temperatura rastvora, koji se vraća iz absorbera nešto veća od temperature u absorberu, ali zato nije potrebno, da se ona održava većom, no što je količina prenesene toplote sa absorbera na isparivač, nezavisno od veličine kružeće količine, koja bi se praktično mogla
konstantnom da smatra. Stoffa se uproš-tava i proračun promena koji je skopčan sa promenama što se tiče pritiska, temperature i koncentracije i to u velikoj meri.
Vršeni ogledi i izvođeni proračuni dokazali su, da je za postizavanje gore navedenih rezultata uz upotrebu takvih rastvora odn. takvih temperatura, da gradivo aparature ne bude više korodirano no što je to dozvoljeno u praksi, potrebno da količina rastvora, koja se na jedinicu vremena isparivaču ili isparivačima dovodi od absorbera, potrebno da bude najmanje 6 puta veća no što je u absorberu u rastoru absorbirana količina pare niskog pritiska ili ispušne pare po jedinici vremena.
Odmeravanje veličine kružeće količine u izvesnom datom slučaju zavisno je prirodno od zadataka parnoga postrojenja kao i od osobine rastvora, koji služi kao absorpciona tečnost. Izvođeni opiti i proračuni pri tome dokazali su, da je za postizanje zadovoljavajućih rezultata pri upotrebi primera radi rastvora cinkovog klorida ili drugih sa time u termičkom pogledu uporedljivih rastvora, koji ne napadaju preterano, potrebno da gornja kru-žeća količina bude najmanje 8 puta veća no količina apsorbovane pare niskog pritiska odn. ispušne pare u absorberu na jedinicu vremena.
Ako se u datom postrojenju menja kružeća količina, to će, kao što je gore izloženo, da se menja koncentracija i pritisak u absorberu pa prema tome i pad toplote pare visokog pritiska kao i količina izrađene pare u absorberu generatora pare. U promeni kružeće količine leži prema tome jednostavno sretstvo za re-gulisanje izrade pare visokog pritiska u srazmeri prema pari niskog pritiska parnoga postrojenja tako, da se postrojenje prema menjajućim se pogonskim odnosima može da prilagodi, odn. na jednostavan način može tačno da se udesi za jedan željeni pogonski odnos. Ako se želi na primer, da se kod jednog postrojenja kako za proizvodnju snage tako i za izradu pare za grejanje količina izrađene pare učini udešljivom u odnosu na promenlji-vu potrebu, ali da se istovremeno održi konstantna izrada pare, to je očigledno da se dovod spoljašnje toplote uparivaču ili uparivačima može regulisati u odgovarajućoj meri prema promeni pada toplote pare visokog pritiska, i u takvom je slučaju se u smislu pronalaska regulisanje
kružeće količine spojeno sa odgovarajućim regulisanjem količine toplote dovedene spolja ka uparivaču.
Za to potrebna regulaciona sprava može biti svake proizvoljne celishodne vrste i ne spada u obim pronalaska.
Patentni zahtevi:
1.	) Postupak za izradu pare pomoću uvođenja pare niskog pritiska odn. ispušne pare u absorber, koji sadrži rastvor, koji je sposoban da absorbuje paru i da iskoristi kod ab-sorbcije paru nastalu toplotu radi proizvođenja pare povećanog pritiska i povećane temperature u generatoru pare koji zajedno deluje sa obsorberom i da održi koncentraciju u absorberu pomoću kruženja rastvora 'između absorbera i jednog ilii više uparivača, u kome odn. u kojima se isteruje količina pare na jedinicu vremena pomoću spolja dovođene toplote odgovarajući količini pare absorbiranoiji u absorberu, pre nego što se rastvor dovede natrag u absorber, naznačen time, što je količina rastvora, koja se po jedinici vremena dovodi uparivaču ili uparivačima od absorbera, najmanje 6 puta veća od količine pare niskoga pritiska odn. ispušne pare koja se na jedinicu vremena absorbuje rastvorom u absorberu.
2.	) Postupak po zahtevu 1, naznačen time, što je količina rastvora, koji se po jedinici vremena dovodi uparivaču odn. uparivačima iz absorbera, najmanje 8 puta veća količine pare niskoga pritska odn. ispušne pare, koju absorbuje na jedinicu vremena rastvor u absorberu.
3.	) Postupak po zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što se koncentracija u uparivaču odn. uparivačima drži bar na toj visini, da tačka ključanja rastvora pri toj koncentraciji na atmosferskom pritisku bude najviše 200" C.
4.	) Postupak po zahtevima 1, 2 ili 3, naznačen time, što se odnos izrađenih količina pare u isparivaču ili isparivačima i u absorberu, koji zajedno radi sa generatorom pare reguliše regulisanjem količine rastvora, koji kruži na jedinicu vremena između absorbera i isparivača.
5.	) Postupak po zahtevu 4, naznačen time, što je regulisanje kružeće količine između absorbera i isparivača odn. više isparivača spojeno sa istovremenim regulisanjem količine toplote dovedene spolja ka jednom ili ka više isparivača.
Ad pat. br. 13443


s