Устройство для рекуперации тепла в вентиляционной системе бумагоделательных машин

 

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН э О 21 Г 5/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (21) 3385313/29-12 (22) 29.01.82 (46) 15.08.83. 6юл. Е 30 (72) В.И. Саунин, А.П. Гофлин и Н.И. Никольский (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (53) 676.2.052.728.8(088.8) (56), l. Авторское свидетельство СССР по заявке М 3274183/29-12, кл. 0 21 F 5/00. (5й) (57) ьстгайство для рекуперАции

ТЕПЛА В ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЕ БУМА,ГОДЕЛАТЕЛЬННХ МАНИН, включающее вентиляторы, скрубберы первой и второй ступени, теплообменники нагрева сушильного воздуха и воздуха общеобменной вентиляций и парокомпрессионную

„.Я0„„1035112 A теплонасосную установку, состоящую из испарителя, компрессора, конденсатора с. линией отвода нагретой воды и дроссельного клапана, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения удельного расхода электроэнергии и упрощения устройства, скруббер второй ступени непосредственно соединен линией паровоздушной смеси с выходным патрубком скруббера первой ступени, линия отвода нагретой воды конденсатора соединена с входным патрубком теплообменника нагрева сушильного воздуха, выходной патру- бок которого соединен с выходным патрубком скруббера первой ступени, а входной патрубок теплообменника нагрева воздуха общеобменной вентиляции соединен с линией отвода нагретой воды конденсатора или с выходным патрубком скруббера первой ступени.

35112

5 !

О !

«20

50 пературы в компрессоре 5 и поступает в конденсатор 6, где он кондеясиру55.ется. Теплота конденсации фреона пере1 10

Изобретение относится к системам рекуперации тепла в вентиллционных системах бумага- и картоноделательных машин и предназначено для использованил в целлюлозно-бумажной промышленности.

Известно устройство для рекуперации тепла в вентиляционной системе . бумагоделательних машин, содержащее вентиллторы, скрубберы первой и второй ступени, теплообменники нагрева сушильного воздуха и воздуха обще. оЬменной вентиляции и парокомпрессионную теплонасосную установку, состолщую иэ испарителя, компрессора, конденсатора и дроссельного клапана (lj.

Однако это устройство характери зуется значительными капитальными и эксплуатационными расходами из-за при менения двухступенчатой теплонасосной установки - воздушной и парокомпрессионной., причем значительные эксплуатационные затраты в основном

f обуславливаются повышенным удельнЫм расходой электроэнергии вследствие наличил воздушного компрессора. Высокая степень использования тепла паровоздушной смеси в скруббере первой ступени устройства"приводит к снижению температуры этой смеси до

40 С, что не позволяет нагреть сушильный воздух в теплообменнике пер вой ступени до необходимой тем ературы и требует. установки воздушного компрессора между скруббером и теплообменником.

Цель изобретения - снижение удельного расхода электроэнергии и упро" щение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для рекуперации тепла в вентиляционной системе бумагоделательных машин, содержащем вентиляторы, скрубберы первой и второй ступени, теплообменники нагрева сушильного воздуха и воздуха общеобменной вентиляции и парокомпрессионную теплонасосную установку, состоящую из испарителя, компрессора, конден сатора с линией отвода нагретой воды и дроссельного клапана, скруббер второй ступени непосредственно соединен линией паровоэдушной смеси с выходным патрубком скруббера первой ступени -. линия отвода нагретбй воды конденсатора соединена с входным патрубком теплообменника нагрева сушильного воздуха, входной патрубок которого со- . единен с выходным патрубком скруббера первой ступени, а входной патрубок теплооЬменника нагрева воздуха общеобменной вентиляции соединен с линией отвода нагретой воды конденсатора или с выходным патрубком скруббера первой ступени.

На фиг. 1 и 2 приведены варианты исполнения устройства для рекуперации тепла.

Устройство содержит сушильную камеру 1, с которой последовательно соединены линией паровоздушной смеси скрубберы 2 и 3. Устройство имеет парокомпрессионную теплонасосную установку, включающую испаритель 4, компрессор 5, конденсатор 6 и дроссельный клапан 7. Для нагрева сушильного воздуха и воздуха общеобмениой вентиляции установлены теплообменники 8 и 9. Имеются вентиляторы 10-12 соответственно для подачи воздуха в сушильную камеру общеобменной вентиляции и для удаления отработавшей паровоздушной смеси B атмосферу. На линии отвода нагретой воды перед конденсатором 6 установлен фильтр 13. Скруббер 3 линией воды соединен с испарителем 4, а скруббер 2 — с конденсатором 6.

Теплообменник 8 линиями отвода нагретой воды соединеН с выходным патрубком конденсатора:6 и выходным патрубком скруббера 2, а теплообменник 9 линилми отвода нагретой воды соединен с выходным патрубком конденсатора 6 (фиг. 1) или скруббера первой ступени 2 (фиг. 2 ).

Устройство, работает следующим образом.

Отработавшая паровоздушная смесь, выходлщая из сушильной камеры 1, проходит через скрубберы 2 и 3 и вентиляторами 12 удаляется в атмосферу.

В скрубберах 2 и 3 происходит охлаждение паровоздушной смеси до 20 С и передача тепла охлаждающей воде. Вода, нагретая в скруббере 3, поступает в испаритель 4 парокомпрессионной ТИУ, где отдает свое тепло на испарение ниэкокипящей жидкости, например фреона, Образовавшийся в испарителе 4 пар фреона сжимаетсл с повышением темдается в конденсаторе 6 воде, предварительно нагретой в скруббере 2.

Жидкий фреон из конденсатора 6 через

10351

Наименование величины Размерность П

102/24 5

106/25 3

95,3/22,7

98,5/23,5

560 .

3020

5380

Квт

Годовая экономия от применения ТНУ тыс.руб./год 346

536

Срок окупаемости

1,05 лет дроссельный клапан 7 возвращается в испаритель 4. Небольшая часть воды, нагретой в конденсаторе 6, проходит через теплообменник 8, где нагревает сушильный воздух, подаваемый в сушильную камеру 1 вентиляторами 10.

Вода, выходящая из теплообменника 8, смешивается с водой, поступающей из скруббера 2, при одинаковых температурах смешиваемых потоков ° Воздух об- 10 щеобменной вентиляции нагревается в теплообменнике 9 и подается в зал буммашин вентиляторами 11. Нагрев этого воздуха в холодное время года производится водой, выходящей из 1 скруббера 2 и частично отбираемой иэ напорной линии после Фильтра 13 или после конденсатора 6. В скруббере 2 вода нагревается влажным воздухом до

45 С, а в конденсаторе 6 ее темпера- 2О тура повышается до,65-70 С, что позволяет. испольэовать ее для различных целей.

Отказ от традиционного размещения на линии паровоздушной смеси тепло- 2 обменников 8 и 9 позволяет исключить из схемы воздушный компрессор и турбодетандер, имеющиеся в прототипе, без уменьшения степени использования низкопотенциального тепла в устройстве. Кроме того, применение в этих теплообменниках в качестве греющей среды горячей воды вместо отработавшей паровоэдушной смеси умень- 1 шрет поверхности теплообмена вслед-: ствие более высокого коэффициента тепДополнительная тепловая производительность устройства 1 по сравне нию с существующим TPA) средний зимний режим- ГДж Гкал средний летний режим ч

Дополнительные капитальные затраты тыс.руб.

Дополнительная потребляемая мощность

12 4 лообмена со стороны воды. Все это приводит к уменьшению капитальных затрат, уменьшению расхода электроэнергии и, как следствие, к повышению эффективности работы установки.

В теплообменниках 8 и 9 обеспечивается удобное регулирование температуры нагреваемого воздуха изменением расхода горячей воды через них.

В устройстве осуществляется рецирку» ляция воды в замкнутых водяных комту" рах, в которые включены испаритель 4 ° и теплообменники 8 и 9, что уменьша." ет расход свежей воды.

Сопоставление результатов техникоэкономических расчетов прототипа и предлагаемого устройства выполняется в сравнении с существующей схемой рекуперации тепла в вентиляционной системе бумагоделательной машины Б-15. Капитальные и эксплуатацион» ные затраты опредвляются как дополнительные к затратам в существующей схеме рекуперации при температуре от" работавшего воздуха, удаляемого в ат" мосферу из устройства-прототипа и предлагаемого устройства около 20 С.

В дополнительных капитальных затра1 тах учитываются затраты на генерирующую электрическую мощность энерго" системы, обеспечивающей дополнитель" ный расход электроэнергии на теплонасосные установки, В таблице приведены результаты раечетов.

1035412

Предлагаемое устройство обладает более высокими технико-экономическими показателями по сравнению с прототипом. Использование изобретения позволяет снизить удельный расход электроэнергии и упростить устройство.

1035112

Составитель Н. Алехина

Ре8актор Т. Парфенова Техред К,Мыиьо Корректор М. Ае чик

:1аказ 5770/25 Тираж 3N Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)ОЯ Москва Ж-Я Ра шская наб., д. 4/$

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,