Система для получения тепла

(19) 1666886 А 5 Р 25 В 15/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ РИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ос(71) Одесский технологический институт хлодильной промышленности(54) СИСТЕМА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛА (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и м.б. использовано в качестве низко- температурного теплового источника. Цель изобретения - повышение эффективности путем увеличения массы получаемой опресненной воды при использовании в составе теплоносителя минерализованной воды. Для этого система снабжена накопителем 8 отмытых гидратов, нагреватель 9 разделен эластичной перегородкой 10 на части 11 и 12, Часть 11 дополнена фильтрующим элементом 25 и соединена трубопроводами с вентилями с выходом иэ дегаэатора 23 рассола, вход в который соединен со смесителем 2, а часть 12 с фильтрующей сеткой 29 и теплообменником 30 соединена через вентиль с выходом из накопителя 8 отмытых гидратов, вход в который соединен с карманом 5 верхней части сепарационно-промывочного устройства 3. Выход насоса 19 подпитки исходной минерализованной воды соединен с входом в циркуляционный насос 18 суспензии. 1 ил.Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для получения тепла низкого потенциала, и может быть использовано в различных областях техники, например, в качестве низкотемпературного теплового источника при работе тепловых насосов, в строительстве для изоляции пола холодильников и т,п,Цель изобретения - повышение эффективности путем увеличения массы получаемой опресненной воды при использовании в составе теплоносителя минерализованной воды.На чертеже представлена схема системы для получения тепла.Система состоит из контура с теплоотдающим теплообменником 1, смесителя 2, сепарационно-промывочного устройства 3, имеющего в средней части фильтрующую сетку 4 и карман 5, а в верхней - разбрасыватель б и карман 7, накопителя 8, нагревателя 9 гидратной суспензии, разделенного эластичной перегородкой 10 на две части 11 и 12, разделителя 13, емкости 14 сбора агента, соединенной через регулирующий вентиль 15 с узлом 16 подготовки теплоносителя, соединенным через регулирующий вентиль 17 с карманом 5, циркуляционного насоса 18 суспензии, насосом 19 подпитки исходной минерализованной водой, насосов 20, 21, дегазаторов 22 и 23 пресной воды и рассола, деазратора 24, Одна из частей 11 нагревателя 9 имеет фильтрующий элемент 25 в виде обратноосмотической мембраны и соединена через вентиль 26 с выходом из дегазатора 22, а через вентиль 27 - с выходом из дегазатора 23, и снабжена патрубком с вентилем 28, Другая часть 12 имеет фильтрующую сетку 29 и теплообменник 30 и соединена через вентиль 31 с накопителем 8, а через вентиль 32 - с разделителем 13, соединенным трубопроводом 33 с дега- затором 22, Карман 5 трубопровода 34 соединен со смесителем 2. Емкость 14 снабжена патрубком с вентилем 35.Система работает следующим образом, Смесь минералиэованной воды с концентрацией около 9 мас.% солей и гидр - атообразующей жидкости, например, жидкости СНзС 1 Р, из узла 16 подготовки теплоносителя подают в контур с теплоотдающим теплообменником 1, где она охлаждается, отдавая в результате теплообменатепло потребителю, например грунту, подкамерами холодильника. В охлажденнойсмеси происходит образование гидраторов, сопровождающееся выделением тепкоторое полезно используется. По мереобразования гидратов концентрация минерализоь ной воды повышается и для слу 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 чая перехода всей легкокипящей жидкости (хладона) в состав гидратов достигает концентрации около 10,17 , что при сохранении постоянной величины температурного напора приводит к понижению температуры генерируемого тепла (температуры гидратообразования) на 0,6-0,7 градуса, т.е, температурное поле теплоприем ника с достаточной для практических целей точностью остается постоянным,Выходящую из контура смесь гидратов и жидкой массы (кристаллов гидратов в суспензии и минерализованной воды, а также в некоторые моменты времени непрореагирбвавшая гидратообраэующая жидкость) подают в смеситель 2, в котором проводят отделение непрореагировавшей жидкости и разбавление суспензии минерализованной водой, рециркулирующей по трубопроводу 34, Суспензию, состоящую из гидратов и минерализоввнной воды, смешивают с исходной минерализованной водои подаваемой через дегазатор 24 насосом 19 и циркуляционным насосом 18 подают в сепарационно-промывочное устройство 3, где гидраты при помощи фильрующей сетки 4 отделяют от минерализованной воды которую накапливают в кармане 5, откуда часть ее через регулирующий вентиль 17 направляют в узел 16, другую часть по трубопроводу 34 рециркулируют в смеситель 2 для разбавления гидрагной смеси Выше фильтрующей сетки 4 формируется пористый поршень из гидратов, который движется вверх, пронизывая опресненную воду, подаваемую насосом 21, в результате чего происходит отмывка гидратов от поверхностной пленки минералиэонанной ведь Отмытые гидраты раэрыхляют разбрасывателем б, перемешивают с опресненной водой в кармане 7 и гидротранспортом подают в накопитель 8, откуда периодически подают в часть 12 нагренагеля 9, в которой производят накопление гидратов путем отделения от них опресненной воды проходящей через фильтрующую сетку 29, задерживающую гидраты, Опресненная вода через вентиль 32 рециркулирует в разделитель 13. Одновременно с заполнением части 12 гидратами через вентиль 27 при закрытом вентиле 28 заполняют часть 11 нагревателя 9 минерализованной водой с концентрацией около 9,63 , подаваемой из смесителя 2 через дегазатор 23, где из нее извлекают растворенную гидратообразующую жидкость. После полного заполнения части 11 нагревателя 9 закрывают вентиль 27. После полного заполнения гидратами части 12 закрывают вентиль 32, а затем вентиль 31, и через теплообменник 30 начинают1666886 мым иэ смесителя 2 насосом 20, откуда через регулирующий вентиль 15 рециркулируют в узел 16 подготовки теплоносителя, где перемешивают с дозированным количеством минерализованной воды, подаваемой иэ кармана 5 через регулирующий вентиль 17 и вновь возвращают в контур циркуляционных трубопроводов, Подпитку системы жидким агентом осуществляют через патрубок с вентилем 35 в емкость 14,5 10 Формула изобретения Составитель В.ДобротворцевТехред М, Моргентал Корректор Л.Бескид Редактор М,Товтин Заказ 2515 Тираж 323 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 прокачивать теплоноситель при температуре 293-298 К, в результате чего температура гидратов повышается до 292 К (на 1-2 градуса превышающую критическую темперутуру гидратообразования) и начинается процесс разложения гидратов на воду и гидратообраэующую жидкость в состоянии жидкости, при этом объем системы увеличивается, По мере разложения гидратов заполненный объем части 12 нагревателя 9 увеличивается, давление в ней растет и передается через эластичную перегородку 10, которая прогибается, продавливая воду в части 11 нагревателя 9 через фильтрующий элемент 25, в результате чего происходит опреснение минерализованной воды, Так как жидкости практически несжимаемы. то давление создается достаточное для опреснения минерализованной воды методом обратного осмоса, Опресненную воду выводят через вентиль 26 и направляют на технологические нужды.При разложении всех гидратов открыва 1 от вентили 32, 31 и 28 и проводят слив жидкости (вода и гидратообразующая жидкость) из части 12 нагревателя 9 в разделитель 13, где проводят их разделение вследствие разности плотностей, а часть 12 наполняют новой порцией гидратов из накопителя 8. Из части 11 через вентиль 27 сливают минерализованную воду, после чего закрывают вентиль 28, а через вентиль 27 подают новую порцию минерализованной воды иэ дегазатора 23, в который ее подают из смесителя 2. Иэ разделителя 13 опресненную воду, полученную в результате разложения гидратов в нагревателе 9, делят на два потока, один из которых по трубопроводу 33 подают в дегазатор 22, где из нее извлекают растворенный гидратообразующий агент, после чего смешивают с потоком опресненной воды, поступающей через вентиль 26 и выводят потребителю, а другой поток - насосом 21 направляют на отмывку гидратов от пленки минерализованной воды. Жидкий гидратообразующий агент иэ разделителя 13 направляют в емкость 14, где смешивают с жидким агентом, подавае 15 20 25 30 35 40 45 50 Система для получения тепла, содержа щая циркуляционный контур с теплоотдающим теплообменником, смесителем, циркуляционным насосом суспензии, сепарационно-промывочным устройством с карманами в средней и верхней частях, нагревателем гидратной суспенэии, имеющим теплообменник, разделителем воды и гидратообразующей жидкости, емкостью сбора хладагента, соединенной с трубопроводами подпитки гидратообразующей жидкости, узлом подготовки теплоносителя, насосами жидкого хладагента, воды и подпитки исходной минерализованной воды, рассола и воды и соединительными трубопроводами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения массы получаемой опресненной воды при использовании в составе теплоносителя минерализованной воды, она снабжена накопителем отмытых гидратов, нагреватель разделен эластичной перегородкой на две части, одна из которых дополнена фильтрующим элементом, и трубопроводами с вентилями соединена с выходом из дегазатора рассола, вход в который соединен со смесителем, а другая часть с фильтрующей сеткой и теплообменником соединена через вентиль с выходом иэ накопителя отмытых гидратов, вход в который соединен с карманом верхней части сепарационно-промывочного устройства, а выход насоса подпитки исходной минерализованной воды соединен с вводом в циркуляционный насос суспензии.