Теплорекуперационное устройство

(51) 5 0 21 Р 5/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕП.НИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ) ) ства ционнь лат ель нение ностиэкономи одер м в я ка отво рекупеИЕ ИЗОБРЕТЕ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71 ий энергетический институт им. В.И. Ленина и Центральный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт по проектированию оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности(56) Авторское свидетельство СССР У 1013532, кл. Э 21 Р 5/20, 1982. ПЛОРЕКУПЕРАЦИобретение отекуперации тсистемах буых машин и мбумажной иЦель изобрет ОННОЕ УСТРОЙСТВО осится к устрой- плоты в вентиляаго- и картоноде жет найти примеегкой промышленния - повышение чности в работе. Устройство т приемный патрубок 1, с котодуховодом 2 соединена сушильера 3, фильтр 4, воронку 5 загрязненной промывочной воды, ативный теплообменник 6 первой охлаждения парогазовоздушной воздуховодом 7 и вентилято1553598 О 30 35 40 45 50 55 ром 8, рекуперативный теплообменник 9 второй ступени охлаждения парогазовоздушной смеси с воздуховодом 10 и вентилятором 11, поверхностный теплообменник-аккумулятор 12 третьей сту 5 пени охлаждения парогаэовоздушной 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 соедиен с приемным патрубком 1, а газоодом 19 - с сушильной камерой 3. 15ыходные патрубки 20 теплообменникаккумулятора 12 трубопроводом 21 с насосом 22 и запорной арматурой 23 соединены одновременно с испарителем 13 и конденсатором 14 теплового нана 20 соса. Входные патрубки 24 трубопроводом 25 с запорной арматурой 26 соеИзобретение относится к устройствам рекуперации теплоты в вертиляционных системах бумаго-картоноделательных машин и может быть использовано в целлюлозно-бумажной и легкойпромышленности,Цель изобретения - повышение экономичности в работе теплорекуперационного устройства,На чертеже показана схема теплорекуперационнога устройства.Устройство содержит приемный патрубок 1, с которым воэдуховодом 2соединена сушильная камера 3, фильтр4, воронку 5 отвода загрязненнойПромывочной воды, рекуперативный теп,пообменник 6 первой ступени охлаждеНия парогазовоздушной смеси с воэдуховодом 7 и вентилятором 8, рекуперативный теплообменник 9 второй стуПени охлаждения парогазововоздушнойсмеси с воздуховодом 10 и вентилятором 11, поверхностный теплообменникюккумулятор 12 третьей ступени охлажДения парогаэовоздушной смеси. Уст 1 ройство также содержит тепловой насос с испарителем 13, конденсатором14, компрессором 15, газотурбинныйпривод 16 этого компрессора, теплообменник-утилизатор 17 теплоты отработавших газов газотурбинного привода 16, который со стороны выхода охдинены с испарителем 13, патрубки 27трубопроводом 28 - с источником свежей воды. Система смывных сопел 29подключена трубопроводом 30 с запорной арматурой 31 к трубопроводу 21после насоса 22. Трубопровод 32 теплой воды с запорной арматурой 33 соединен с трубопроводом 21 после насоса 22Трубопровод 34 соединен с конденсатором 14 теплового насоса и теплообменником-утилизатором 17, трубопровод 35 горячей. воды подключен состороны выхода воды к теплообменникуутилизатору 17. Благодаря повышениюконечной температуры подогрева сушильного воздуха и воздуха общеобменнойвентиляции, а также снижению температуры удаляемой иэ устройства парогазовоздушной смеси повышается экономичность в работе теплорекуперационного устройства. 1 ил . лажденных газов гаэоходом 18 соединенс приемным патрубком 1, а газоходом19 - с сушильной камерой 3. Выходные патрубки 20 теплообменника-аккумулятора 12 трубопроводом 21 с насосом22 и запорной арматурой 23 соединеныодновременно 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 арматурой31 к трубопроводу 21 после насоса22. Трубопровод 32 теплой воды с запорной арматурой 33 соединен с трубопроводом 21 после насоса 22. Трубопровод Зч соединен с конденсатором14 теплового насосаи теплообменником-утилизатором 7 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 устройствапроисходит смешение парогазововоздушной смеси, отводимой по воздухово598 6арматура 26 при этом открыта. Нагретая вода отводится из конденсатора 14 теплового насоса в теплообменникутилизатор 17. 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 запорная 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 теплового5 насоса, поступающих в патрубок по газоходу 18. Затем парогазовоздушная смесь проходит через фильтр 4 из металлической сетки, где частично очищается от волокон высушиваемого материала, 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 20 душная смесь проходит через рекуперативный теплообменник 9 второй ступени охлаждения, где происходит нагрев воздуха общеобменной вентиляции. Нагретый воздух по воздуховоду 10 вен 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 счетЭ 5 отбора теплоты паровоздушной смеси в регенеративной части этого теплообменника 12. Теплая вода отводится из аккуму О 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 открытаЕсли потре 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 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. КляпинТехРед М.Дидык Редактор Н,ГорватКорректор В.Кабаций Заказ 438 Тираж 330 ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРЪ113035, Москва, Ж, 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 тепло 5 вого пасоса за счет наличия запаса воды в аккумулирующей емкости Исполь зование теплоты уходящих газов газотурбинного привода компрессора теплового насоса для нагрева технологичес кй воды, сушильного воздуха и воздуха общеобменпой вентиляции заметно повпдает экономичность работы устройс ва в целом.15 Формула изобретенияТеплорекуперационное устройство, содержащее три последовательно соеднненные ступени рекуперации теплоты провоздушной смеси, отводимой из су" шильной камеры, приемный патрубокпаровоздушной 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, третьяступень рекуперации теплоты выполнена в виде поверхностного теплообменника-аккумулятора, выходные патрубкикоторого трубопроводами с запорнойарматурой соединены одновременно сиспарителем, конденсатором и трубопроводом теплбй воды, а компрессор имеетгазотурбинный привод с теплообменником-утилизатором, который со стороныохлажденных газов соединен газоходами с приемным патрубком и с сушильной камерой, а со стороны выхода воды - с трубопроводом горячей воды.