Теплорекуперационное устройство

 

Изобретение относится к устройствам рекуперации теплоты в вентиляционных системах бумагои картоноделательных машин и может найти применение в бумажной и легкой промышленности. Цель изобретения - повышение экономичности в работе. Устройство содержит приемный патрубок 1, с которым воздуховодом 2 соединена сушильная камера 3, фильтр 4, воронку 5 отвода загрязненной промывочной воды, рекуперативный теплообменник 6 первой ступени охлаждения парогазовоздушной смеси с воздуховодом 7 и вентилятором 8, рекуперативный теплообменник 9 второй ступени охлаждения парогазовоздушной смеси с воздуховодом 10 и вентилятором 11, поверхностный теплообменник-аккумулятор 12 третьей ступени охлаждения парогазовоздушной смеси, тепловой насос с испарителем 13, конденсатором 14, компрессором 15, газотурбинный привод 16 этого компрессора, теплообменник-утилизатор 17 теплоты отработанных газов привода 16, который газоходом 18 соединен с приемным патрубком 1, а газоходом 19 - с сушильной камерой 3. Выходные патрубки 20 теплообменника - аккумулятора 12 трубопроводом 21 с насосом 22 и запорной арматурой 23 соединены одновременно с испарителем 13 и конденсатором 14 теплового насоса. Входные патрубки 24 трубопроводом 25 с запорной арматурой 26 соединены с испарителем 13, патрубки 27 трубопроводом 28 - с источником свежей воды. Система смывных сопел 29 подключена трубопроводом 30 с запорной арматурой 31 к трубопроводу 21 после насоса 22. Трубопровод 32 теплой воды с запорной арматурой 33 соединен с трубопроводом 21 после насоса 22. Трубопровод 34 соединен с конденсатором 14 теплового насоса и теплообменником-утилизатором 17, трубопровод 35 горячей воды подключен со стороны выхода воды к теплообменнику-утилизатору 17. Благодаря повышению конечной температуры подогрева сушильного воздуха и воздуха общеобменной вентиляции, а также снижению температуры удаляемой из устройства парогазовоздушной смеси повышается экономичность в работе теплорекуперационного устройства. 1 ил.

„„$0„„15535

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А3 (51) 5 D 21 Р 5/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕП=НИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) 4448353/23-12 (22) 27.06.88 .(46) 30.03.90. Бкл. ¹ 12

:(71) Ивановский энергетический институт им. В.И. Ленина и Центральный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт по проектированию оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности (72) В.В. Масленников, В.С. Павлов, А.Л. Никитин, В.И. Затуловский, М.Д. Лотвинов и В.Н. Самойло (53) 676.2.052.728.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1013532, кл. D 21 P 5/20, 1982.

2 (54) ТЕПЛОРЕКУПЕРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к устройствам рекуперации теплоты в вентиляционных системах бумаго- и картоноделательных машин н может найти применение в бумажной и легкой промышлен ности. Цель изобретения — повышение экономичности в работе. Устройство содержит приемный патрубок 1, с которым воздуховодом 2 соединена сушильная камера 3, фильтр 4, воронку 5 отвода загрязненной промывочной воды, рекуперативный теплообменник 6 первой

: ступени охлаждения парогазовоздушной смеси с воздуховодом 7 и вентилятоC

1553598

1О

35

45

55 ром 8, рекуперативный теплообменник 9 второй ступени охлаждения парогазовоздушной смеси с воздуховодом 10 и вентилятором 11, поверхностный теплообменник-аккумулятор 12 третьей сту5 пени охлаждения парогаэовоздушной смеси, тепловой насос с испарителем

13, конденсатором 14, компрессором

15, газотурбинный привод 16 этого компрессора, теплообменник-утилизатор 17 теплоты отработанных газов при вода 16, который газоходом 18 соедиен с приемным патрубком 1, а газоодом 19 — с сушильной камерой 3.

ыходные патрубки 20 теплообменникаккумулятора 12 трубопроводом 21 с насосом 22 и запорной арматурой 23 соединены одновреиенно с испарителем

13 и конденсатором 14 теплового на20 соса. Входные патрубки 24 трубопроводом 25 с запорной арматурой 26 соеИзобретение относится к устройствам рекуперации теплоты в вертиляционных системах бумаго-картонодела-. тельных машин и может быть использовано в целлюлозно-бумажной и легкой промышленности.

Цель изобретения - повышение экономичности в работе теплорекуперационного устройства.

На чертеже показана схема теплорекуперационнога устройства.

Устройство содержит приемный патрубок 1, с которым воэдуховодом 2 соединена сушильная камера 3, фильтр

4„ воронку 5 отвода загрязненной

Промывочной воды, рекуперативный теп.пообменник 6 первой ступени охлаждеНия парогазовоздушной смеси с воэдуховодом 7 и вентилятором 8, рекуперативный теплообменник 9 второй стуПени охлаждения парогазововоздушной смеси с воздуховодои 10 и вентилятором 11, поверхностный теплообменникаккуиулятор 12 третьей ступени охлаждения парогаэовоздушной смеси. Уст1ройство также содержит тепловой насос с испарителем 13, конденсатором

14, компрессором 15, газотурбинный привод 16 этого компрессора, теплообменник-утилизатор 17 теплоты отработавших газов газотурбинного привода 16, который со стороны выхода охдинены с испарителем 13, патрубки 27 трубопроводом 28 — с источником свежей воды. Система смывных сопел 29 подключена трубопроводом 30 с запорной арматурой 31 к трубопроводу 21 после насоса 22. Трубопровод 32 теплой воды с запорной арматурой 33 соединен с трубопроводом 21 после насоса 22 ° Трубопровод 34 соединен с конденсатором 14 теплового насоса и теплообменником-утилизатором 17, трубопровод 35 горячей. воды подключен со стороны выхода воды к теплообменникуутилизатору 17. Благодаря повышению конечной температуры подогрева сушильного воздуха и воздуха общеобменной вентиляции, а также снижению температуры удаляемой иэ устройства парогазовоздушной смеси повышается экономичность в работе теплорекуперационного устройства. 1 ил . лажденных газов гаэоходом 18 соединен с приемным патрубком 1, а газоходом

19 — с сушильной камерой 3. Выходные патрубки 20 теплообменника-аккумулятора 12 трубопроводом 21 с насосом

22 и запорной ариатурой 23 соединены одновременно с испарителем 13 и конденсатором 14 теплового насоса. Входные патрубки 24 теплообменника-аккумулятора 12 трубопроводом 25 с запорной арматурой 26 соединены с испарителем 13, патрубки 27 теплообменникааккумулятора 12 трубопроводом 28 соединены с источником свежей воды. Система смывных сопел 29 подключена трубопроводом 30 с запорной арматурой

31 к трубопроводу 21 после насоса

22. Трубопровод 32 теплой воды с запорной арматурой 33 соединен с трубопроводом 21 после насоса 22. Трубопровод Зч соединен с конденсатором 14 теплового насоса и теплообменником-утилизатором 17 теплоты отработавших газов газотурбинного привода 16, трубопровод 35 горячей. воды подключен со стороны выхода воды к теплообменнику-утилиэатору 17.

Устройство работает следующим образом.

В приемном патрубке 1 устройства происходит смешение парогазововоздушной смеси, отводимой по воздухово598 6 арматура 26 при этом открыта. Нагретая вода отводится из конденсатора

14 теплового насоса в теплообменникутилизатор i?. Горячая вода из этого теплообменника по трубопроводу 35 отводится к потребителю. Охлажденные в теплообменнике-утилизаторе 17 газы по газоходу 18 подаются в приемный патрубок 1 устройства, а по газоходу

19 — в сушильную камеру 3. Если потребителю не нужна горячая вода, то тепловой насос может быть отключен и вся вода после теплообменника-аккумулятора 12 по трубопроводу 32 теплой воды поступает к потребителю. Для этого запорная арматура 23 на трубопроводе 21 и запорная арматура 26 на трубопроводе 25 закрываются. Поскольку фильтр 4 задерживает только часть волокон высушиваемого материала, содержащихся в парогазовоздушной смеси, с течением времени на поверхностях рекуперативных теплообменников 6 и 8, а также на соприкасающихся

-с парогазовоздушной смесью регенеративной части теплообменника-аккумулятора 12, металлической сетке фильтра 4 образуется слой волокон высушиваемого материала, существенно ухудшающий процесс теплообмена. Для удаления этого слоя в теплорекуперационном устройстве предусмотрена система смывных сопел 29, подключенная трубопроводом 30 с запорной арматурой

31 к трубопроводу 21 после насоса

22. Система включается в работу по мере необходимости путем открытия запорной арматуры 31, которая при нормальном режиме работы теплорекуперационного устройства закрыта. Загрязненная волокнами высушиваемого материала и зараженная коррозионно-активными газами промывочная вода стекает вниз и через воронку 5 отводится из теплорекуперационного -устройства. В случае потребности в воде с более низкой температурой вода после теплообменника-аккумулятора 12 не поступает в тепловой насос, а отводится непосредственно к потребителю через трубопровод теплой воды 32. Запорная арматура 23 при этом. открыта, а запррная арматура 23 и 26 закрыта.

5 1553 ду 2 из сушильной камеры 3, и охлажденных в теплообменнике-утилизаторе "

17 отработавших газов газотурбинного привода 16 компрессора 15 теплового

5 насоса, поступающих в патрубок по газоходу 18. Затем парогазовоздушная смесь проходит через фильтр 4 из металлической сетки, где частично очищается от волокон высушиваемого мате-10 риала, которые уносятся парогазовоздушной смесью из сушильной камеры 3.

Очищенная парогазовоздушная смесь проходит через рекуперативный теплообменник 6 первой ступени охлаждения, в котором происходит подогрев сушильного воздуха. Подогретый сушильный воздух из теплообменника 6 по воздуховоду 7 вентилятором 8 отводится в сушильную камеру 3. Далее парогазовоз 2п душная смесь проходит через рекуперативный теплообменник 9 второй ступени охлаждения, где происходит нагрев воздуха общеобменной вентиляции. Нагретый воздух по воздуховоду 10 вен- 25 тилятором 11 подается в помещение.

После этого парогазовоздушная смесь проходит через теплообменник-аккумулятор 12 и отводится в атмосферу.

Свежая вода, поступающая в аккумулирующую емкость теплообменника 12 по трубопроводу 28 через патрубки 2?, и охлаждения в испарителе 13 теплового насоса вода, подаваемая в эту емкость по трубопроводу 25, через входные патрубки 24, нагревается за счет

35 отбора теплоты паровоздушной смеси в регенеративной части этого теплообменника 12.

Теплая вода отводится из аккуму- 4О лирующей емкости теплообменника 12 через выходные патрубки 20 и по тру-. бопроводу 21 с помощью насоса 22 подается одновременно в испаритель 13 и конденсатор 14 теплового насоса, 45 а также в случае потребности потребителя в тепловой воде в трубопровод

32 теплой воды. Запорная арматура 23 на трубопроводе 21 и 33 на трубопроводе 32 при этом открыта..Если потре- 50 бителю не нужна теплая вода, тогда запорная арматура 33 на. трубопроводе

32 теплой воды закрывается и весь поток поступает в тепловой насос.

Теплая вода, поступившая в испа- 55 ритель 13, охлаждается там и по трубопроводу 25 через входные патрубки

24 вновь подается в аккумулирующую емкость теплообменника 12. Запорная

Таким образом, применение всех трех ступеней рекуперации теплоты парогазовоздушной смеси в виде поверхностных теплообменников позволяет получить чистую технологическую воду.

1553598

Составитель 10. Кляпин

Техред N,дидык

Редактор Н,Горват

«> Корректор В.Кабаций

Заказ 438 Тираж 330 Подписное

HIHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Ъ

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Использование в качестве третьей ступени рекуперации теплоты поверхностного теплообменника-аккумулятора по- . зволяет стабилизировать работу тепло5 вого пасоса за счет наличия запаса воды в аккумулирующей емкости» Исполь зование теплоты уходящих газов газо- т урбинного привода компрессора теплового насоса для нагрева технологичес- 10 к и воды, сушильного воздуха и воздуxja общеобменпой вентиляции заметно пов пвает экономичность работы устройс ва в целом.

Ф ормула изобретения

Теплорекуперационное устройство, содержащее три последовательно соеднненные ступени рекуперации теплоты п ровоздушной смеси, отводимой из су" шильной камеры, приемный патрубок паровоздушной смеси, фильтр, тепловой насос с испарителем, конденсатором и компрессором, трубопроводы теплой и горячей воды, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности в работе, третья ступень рекуперации теплоты выполнена в виде поверхностного теплообменника-аккумулятора, выходные патрубки которого трубопроводами с запорной арматурой соединены одновременно с испарителем, конденсатором и трубопроводом теплбй воды, а компрессор имеет газотурбинный привод с теплообменником-утилизатором, который со стороны охлажденных газов соединен газоходами с приемным патрубком и с сушильной камерой, а со стороны выхода воды — с трубопроводом горячей воды.