Aufbau

Aufbau der Versuchsanlage THERESA

Vorwärmer

 

Die Versuchsanlage THERESA ist mit zwei stehenden U-Rohr-Vorwärmern ausgestattet, welche zur Speisewasservorwärmung eingesetzt werden. Die Aufgabe der Vorwärmer ist es, die Temperatur des Speisewassers, unabhängig vom Speisewassermassenstrom, auf ein bestimmtes Temperaturniveau anzuheben. Dabei strömt das kalte Speisewasser durch ein U-Rohr-Register und wird durch in den Mantelraum strömenden Dampf erwärmt. Hierbei wird der zugeführte Dampf vollständig kondensiert und das Kondensat zusätzlich unterkühlt. Durch den regelbaren Kondensatfüllstand lässt sich die Zieltemperatur am Registeraustritt und damit die Wärmeleistung nahezu beliebig einstellen.

Dampferzeuger und Überhitzer

 

Der Dampferzeuger dient der Produktion und Speicherung von Sattdampf sowie der Druckhaltung im System. Zur möglichen Untersuchung von Einbauten sind die Deckel- und Bodenflansche demontierbar ausgeführt. In Verbindung mit dem Bodenflansch ist ein elektrischer Tauchheizkörper mit einer Heizleistung von 200 kW zur Dampferzeugung eingebracht. Der Dampferzeuger arbeitet als Power-to-Heat-Speicher. Er besitzt ein Volumen von 1 m³ und verfügt über 12 universelle Messebenen für experimentelle Prozessuntersuchungen sowie 5 zentrale Temperaturmessstellen in axialer Anordnung über die Höhe. Zur optionalen Bereitstellung von überhitztem Dampf ist dem Dampferzeuger ein regelbarer elektrischer Überhitzer nachgeschaltet.

 
 

Thermische Batterie

 

Kern des Speichersystems ist ein sensibler Wärmespeicher in Form eines Verdrängungsspeichers mit Mischvorwärmer. Dieser arbeitet als thermische Batterie und ist für Prozessbedingungen bis max. 60 bar und 350 °C ausgelegt. Der Speicher wird mit Sattwasser und Heißwasser be- und entladen, welches vom Mischvorwärmer durch die Zusammenführung von überhitztem Dampf bzw. Sattdampf und Speisewasser bereitgestellt wird. Zur Temperaturerfassung sind 11 axiale Messebenen mit je 6 radialen Positionen im Verdrängungsspeicher integriert. Der Mischvorwärmer verfügt über 3 Temperaturmessungen in axialer Richtung. Aufgrund der Verfügbarkeit in thermischen Industrieanlagen, der Zyklenstabilität und der Möglichkeit zur direkten Wärmespeicherung wird deionisiertes Wasser als Speichermedium verwendet.

Wärmesenke und Kühlkreislauf

 

Als Wärmesenke wird ein Abblasebehälter mit Kühlsystem eingesetzt. Wesentliche Aufgaben sind die Kondensation von Dampf, das Auffangen von heißem Deionat sowie die aktive Kühlung bei Bedarf. Dabei wird die abgeführte Wärme im Fernwärmesystem der Stadtwerke Zittau verwertet.

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