Теплорекуперационный агрегат бумагосушильной машины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик с 746010

;ф (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 190578 (21)?616768/29-12 (51)М, Кл. с присоединением заявки Ì9

D 21 F 5/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень Мо 25 (5З) УДК 676 ° 2. . 05 (088. 8) Дата опубликования описания 07.07.80 (72) Авторы изобретения

Ю.Г. Ершов, С.В. Рудаков и И.В. Кудряшов (71) Заявитель

Ивановский энергетический институт им. В.И. Ленина (54) ТЕПЛОРЕКУПЕРАЦИОННЫЙ АГРЕГАТ БУМАГОСУШИЛЬНОЙ

МАШИНЫ

Изобретение относится к технике сушки материалов, а именно к систе-:,. ме вентиляции сушильных машин. Изоб" ретение может применяться в легкой, целлюлозно-бумажной промышленности, в системах вентиляции и рекуперации тепла сушильных машин, например бумаго- и картоноделательных.

Известны устройства для рекупе" рации тепла паровоздушной смеси, удаляемой иэ сушильной машины. В известных устройствах паро-воздушная смесь с помощью вентилятора забирается иэ-под ограждения сушильной части машины и подается в теплообменник нагрева сушильного воздуха, в теплообменник нагрева вентиляционного воздуха, в скруббер нагрева технологической воды. Количество технологической воды определяется потребностями технологического процесса (1).

Однако нагрузка теплообменника вентиляционного воздуха зависит от времени года и для летнего периода равна нулю. Поэтому степень рекуперации тепла в известных устройствах зависит от большого количества фак,торов. Коэффициент рекуперации теп ла в таких агрегатах достигает лишь

50-60Ъ. Вызвано это тем, что паровоздушная смесь после скруббера имеет низкую температуру и на производствах практически нельзя найти потребителя такого низкопотенциального тепла, поэтому после скрубберной ступени аровоздушная смесь выбраt0 сывается в атмосферу. Энтальпия удаляемой смеси достигает 200-300 кДж/кг с.в . В смеси, удаляемой в атмосферу, содержится значительное количество влаги, которую целесообразно возвращать в технологический процесс.

Эксплуатация известных теплорекуперационных агрегатов сопряжена,. со значительными трудностями, которые вызваны загрязнением поверхностей тенлообменников. При этом требуются определенные затраты на очистку теплообменников от отложений для восстановления коэффициента теплопередачи и степени рекуперации тепла.

25 Известные агрегаты должны иметь сложную систему автоматического регулирования расходов и температур теплоносителей. Скрубберные ступени известных агрегатов должны иметь

gp . гидроизоляцию.

746010

На чертеже изображен предло- женный теплорекуперационный агрегат.

Устройство состоит из последовательно соединенных нагревательного элемента 1 сушильной машины, теплообменника 2 для подогрева технологического воздуха, используемого для вентиляции сушильной машины, теплообменника 3 для подогрева наружного воздуха, используемого для вентиляции цеха, где установлена сушильная машина, скруббера 4, 40 водоотделителя 5, бака 6 оборотной воды, эжектора 7,- насосов 8 и 9, запорной и регулировочной арматуры

10, 11, 12 и 13, вентилятора 14, ограждения 15. Камера сушильной 65

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является теплорекуперационный агрегат, который содержит соединенные между собой теплообменник для нагрева воздуха камеры сушильной машины, теплообменник для подогрева наружного воздуха и скруббер, связанный с баком .оборотной воды. Паровоздушная смесь последовательно поступает в скруббер второй ступени, теплообменник для нагрева воздуха сушильной машины, 10 теплообменник для нагрева наружного воздуха, скруббер первой ступени и вентилятором выбрасывается в атмосферу. Холодная вода подается в скруббер первой ступени, где нагревается до 35О С, поступает в промежуточный сборник, а затем перекачиваетсяв скруббер второй ступени, где нагревается до 55 С. Для подогрева воздуха, поступающего на вентиляцию„ применяются дополнительные калориферы. При высоких температурах наружного воздуха теплообменник и калорифер отключаются (2) .

Однако в известном агрегате имеются значительные потери тепла. Тепло паровоздушной смеси используется только для подогрева вентиляционного, сушильного воздуха и технологической воды. Степень рекуперации тепла зависит от климатических условий.

Тепло, утилизованное в таком агрегате, не приводит к сокращению количества греющего пара с ТЭЦ, расходуемого на сушку.

Целью изобретения является повышение эффективности работы теплорекуперационного агрегата.

Поставленная цель достигается тем, что агрегат имеет паровой эжектор, нагнетательный патрубок которого 40 соединен с камерой сушильной машины, а всасывающий - с баком оборотной воды,и водоотделитель, связанный со стороны ввода паровоздушной смеси с выходным патрубком скруббера, а со стороны выхода — с теплообменником для нагрева воздуха камеры сушильной машины. машины включает в себя элемент 1 иограждение 15.

Устройство работает следующим образом.

При сушке влажного материала происходит образование пара, который удаляется технологическим воздухом, вентилирующим сушильную машину.

Соприкасаясь с горячими поверхностями нагревательного элемента 1 и поглощая пар, воздух повышает свою температуру и нлагосодержание, т.е. превращается из сухого в паровоэдушную смесь, Для нормального обслуживания сушильной машины и уменьшения тепловых потерь сушильная машина изолируется от окружающей среды ограждением 15. Из- под ограждения машины паровоздушная смесь с температурой 72ОC и влагосодержанием 90 r/êã с.в. с помощью вентилятора последовательно проходит теплообменники 2 и 3 и скруббер 4, где отдает свое тепло соответственно технологическому, вентиляционному воздуху и технологической воде.

Скруббер 4 выполнен так, что в нем происходит осушение воздуха до влагосодержания 6-10 г/кг с.в.

Скруббер 4 выполнен или насадочным, или полым. Тип скруббера определяют на основании технико- экономического расчета для конкретных условий эксплуатации. После скруббера осушенный и охлажденный воздух с захваченными частицами влаги поступает в водоотделитель 5, где капельная жидкость отделяется от воздуха и возвращается в технологический процесс вместе с жидкостью выделенной при осушении воздуха в скруббере. Эатем через клапан 11 воздух поступает в теплообменник 2, .для подогрева до 45-50 С и подается в систему вентиляции сушильной машины под ограждение 15. При необходимости в систему добавляют и свежий. атмосферный воздух через клапан 12.

Для охлаждения и осушения паровоэдушной смеси в скруббере 4 используется оборотная вода, которая подается к форсункам скруббе а насосом 8 из бака оборотной воды б.

Температура воды на входе в скруббер равна 4-5ОС, что достигается установкой эжектора 7. Со всасывающим патрубком эжектора соединен паровой объем бака оборотной воды 6 и эа счет ис-. парения оборотной воды снижается ее температура с 35ОC до 4-5 С. Подпитка бака оборотной воды идет через задвижку 10 насосом 9. Кроме того, в скруббере нагревается и технологическая вода, которая отводится к потребителю через вентиль 13 нагретая от 10-14оС до 35-40 С. При отсутствии потребителей технологической воды вся охлаждающая паровоздушную смесь вода поступает

Формула изобретения!

1 !

l !

l !

I ! !

I после скруббера 4 в бак оборотной воды 6 и охлажденная опять подается осушку воздуха. Нагнетательная сторона парового эжектора 7 подключена к нагревательному элементу 1 камеры сушильной машины. Пар давления 6-7 бар с ТЭЦ поступает на эжектор, смешивается с паром, поступающим,из бака оборотной воды, и с давлением

3-4 бар идет на обогрев элемента 1, а конденсат через систему сбора и возврата конденсатора полностью возвращается на ТЕЦ. Коэффициент инжекции находится в пределах

0,2-0,6, поэтому за счет исйользования паров вскипания уменьшают расход греющего пара с ТЭЦ. При увеличении расхода оборотной воды для снижения температуры оборотной воды увеличивают расход рабочего пара с ТЭЦ на эжектор. Однако для теплоносителя в виде пара с давлением

3-4 бар на производстве есть потребитель. При отсутствии вентиляционной нагрузки работа устройства не изменяется, поскольку при этом лишь несколько увеличивается нагрузка на скруббер. Это компенсируется увеличением расхода оборотной воды.

Таким образом, тепло паровоздушной смеси в предлагаемом устройстве полностью рекуперируется сушильным и вентиляционным воздухом, технологической водой, а также в виде паров вскипания в нагревательных элементах камеры сушильной машины или для других технологических целей.

Вода, конденсируемая из паровоздушной смеси, полностью возвращается в технологический процесс. Коэффициент рекуперации тепла в предлагае мом устройстве без учета потерь на тепла в окружающую среду достигает

100%. При использовании паров вскипания воды для обогрева сушильной машины сокращается расход пара с

ТЭЦ при одновременном повышении потенциала вторичного тепла. Исполь" зование предлагаемого устройства рекуперации тепла паровоздушной смеси сушильных машин не требует значительных капитальных затрат.

Теплорекуперационный агрегат бумагосушильной машины, содержащий соединенные между собой теплообменник для нагрева воздуха камеры сушильной ма" шины, теплообменник для подогрева наружного воздуха и скруббер, свя2О занный с баком оборотной воды, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, он имеет паровой эжектор, нагнета" тельный патрубок которого соединен с

25 камерой сушильной машины, а всасывающий — c баком оборотной воды, и водоотделитель, связанный со стороны ввода паровоздушной смеси с выходным патрубком скруббера, а со сторонЫ

Я выхода - с теплообменником для нагрева воздуха камеры сушильной машины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Левитан Б.М. Вентиляция на

35 предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности. М., Лесная промышленность, 1972, с. 168.

2. Авторское свидетельство СССР

9 172621 . D 21 F 5/20, 1964.

ЦНИИПИ Заказ 4086/12

Тираж 430 Подписное филиал ППП Патент, г. ужгород, ул . Проектная,4