Устройство для рекуперации теплоты в вентиляционной системе бумагоделательной машины

(19)5 О 21 Р 5 2Кс НИЯ ТЕЛ ЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР описдни К АВТОРСКОМУ С(71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институтпо проектированию оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности(56) Авторское свидетельство СССРМ 1008322, кл, О 21 Р 5/20, 1983,Авторское свидетельство СССРМ 1013532, кл, О 21 Г 5/20, 1983,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕКУПЕРАЦИИТЕПЛОТЫ В ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЕ БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ(57) Изобретение относится к системам рекуперации теплоты в вентиляционных системах бумаго- и картоноделательных машини предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности, Цель изобретения - снижение энергозатрат. Устройство для рекуперации теплоты в вентиляционной системе бумагоделательной машины содержит сушильную камеру 1, с которой последовательно соединены линией отводимой паровоздушной смеси теплообменник 2 нагрева сушильного воздуха, оросительное устройство 3 скруббера первой ступени, теплообменник 4 нагрева вентиляционного воздуха, перекидные заслонки 5, оросительное устройство 6 скруббера второй ступени, вытяжной вентилятор 7, воздухоподогреватель 8 приточного воздуха, воздухоохладитель 9, размещенный на линии 10 забора сушильного воздуха, косвенно-испарительный теплообменник 11, размещенный под оросительным устройством 6, нагнетательный вентилятор 12 вентиляционного воздуха, парокомпрессорную теплонасосную установку, включающую испаритель 13, компрессор 14, дроссельный клапан 15 и конденсатор 16 с фильтром 17, 1 ил.Изобретение относится ксистемам рекуперации теплоты в вентиляционных системах бумаго- и картоноделательных машин и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности,Цель изобретения - снижение энергозатрат,На чертеже поедставлена схема устройства.Устройство содержит сушильную камеру 1, с которой последовательно соединены линией отводимой паровоздушной смеси теплообменник 2 нагрева сушильного воздуха, оросительное устройство 3 скруббера первой ступени, размещенное на обводной линии паровоздушной смеси, теплообменник 4 нагрева вентиляционного воздуха в холодный период года, перекидные заслонки 5, перекрывающие основную или обводную линию. паровоздушной смеси в зависимости от времени года, оросительное устройство 6 в скруббере второй ступени, вытяжной вентилятор 7, воздухонагреватель 8 приточного атмосферного воздуха, воздухоохладитель 9,. размещенный на полуразомкнутой ликии 10 забора сушильного воздуха, косвенно-испарительный теплообменник 11, размещенный под оросительным устройством 6 скруббера второй ступени на обводной линии паровоздушной смеси, нагнетательный вентилятор 12 вентиляционного воздуха, парокомпрессорную теплонасосную установку, включающую испаритель 13, компрессор 14, дроссельный клапан 15 и конденсатор 16 с линией отвода нагретой воды и фильтром 17 на линии воды перед входом в конденсатор, параллельно установленные на линии подачи вентиляционного воздуха воздухонагревэтель 18 и воздухоохладитель 19, нагнетательный вентилятор 20 и воздухонагревател ь 21 сушильного воздуха. Линия выхода охлажденной воды испарителя 13 соединена дополнительно с входным патрубком косвенно-испарительно го теплообмен ника 11, выходной патрубок которого соединен с вхоцным патрубком воздухоохладителя 19, а его выходной патрубок соединен с оросительным устройством 3 скруббера первой ступени. Воздухонагреватели сушильного 21, вентиляционного 18 и приточного 8 воздуха соединены последовательно по линии теплоносителя, а выходной патрубок последнего соединен с входным патрубком испарителя 13, причем линия выхода теплоносителя из воздухонагревателя 18 вентиляционного воздуха соединена байпасом 22 с линией входа в испаритель 13,Устройство работает следующим образом. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Отработавший сушильный воздух в виде паровоздушной смеси, выходящий из сушильной камеры 1, проходит через теплообменник 2, где отдает максимально возможное количество теплоты сушильному воздуху и поступает, в холодный период года, в теплообменник 4 нагрева вентиляционного воздуха, где отдает часть теплоты приточному атмосферному воздуху, При этом режиме работы поворотные заслонки перекрывают обводную линию паровоэдушной смеси. Пройдя теплообменник 4 вентиляционного воздуха, паровоздушная смесь поступает в скруббер второй ступени, где отдает оставшуюся теплоту воде, разбрызгиваемой оросительным устройством 6, Очищенная, охлажденная и увлажненная до 1000 паровоздушная смесь вытяжным вентилятором 7 подается в воздухоохладитель 9, откуда осушенный воздух с температурой 27 - 30 С по полуразомкнутой линии 10 забора сушильного воздуха поступает в в теплообменник 2 нагрева сушильного воздуха. При необходимости объемный расход сушильного воздуха может быть восполнен посредством забора воздуха с температурой 27 - 30 С из верхней зоны бумзэла. В сушильную камеру 1 нагретый до 45-50 С сушильный воздух подают нагнетэтельным вентилятором 20 через воздухонагреватель 21, где он догревэется до 80 - 850 С за счет воды, нагретой в конденсаторе 16 теплонэсосной установки.Вода, нагретая в скруббере первой ступени до 45 - 50 С, поступает через фил ьтр 17 в конденсатор 16 теплонасосной установки, где нагревается до 80-95"С зэ счет теплоты конденсации низкокипящей жидкости, например хладона -114, По линии отвода от конденсатора 16 нагретая вода поступает в воздухонэгреватель 21, где отдает часть теплоты на нагрев сушильного воздуха до 80-85 С, затем, поступая в ооздухоподогревэтель 18, догревэет вентиляционный воздух до необходимой температуры, например до 40 С при подаче его в подшивной потолок бумзала, охлаждаясь при этом до 60 - 65 С. Наибольшее количество теплоты вода отдает в воздухонагревателе 8 холодному приточному воздуху, ээбираемому из атмосферы. В воздухонэгревэтеле 8 ее температура снижается с 45-50 С до 30 - 35 С, а приточный атмосферный воздух поступает в теплообменник 4 нагретым от -47 С (-12 С), что соответствует оптимальным температурным услов,ям работы в условиях конденсации. Из воздухонагревателя 8 охлажденная до 30-35 С вода поступает в испэритель 13, где отдает свою теплоту нэ испарение низкокипящей жидкости, охлэж 16065635 10 15 20 25 30 35 40 45 50 даясь при этом до 20 - 15 С. Охлажденная в испарителе 13 вода поступает на оросительное устройство в скруббере второй ступени и цикл повторяется,Образовавшийся в испарителе 13 парокомпфессорной теплонасосной установки пэо ниыекипящей жидкости сжимается с повышением температуры в компрессоре 4 и поступает ь конденсатор 16, где конденсируется, Теплота конденсации низко- кипящей жидкости передается в конденсаторе 16 воде, предварительно нагретой в скруббере второй ступени. Жидкий хладой из конденсатора 16 через дроссельный клапан 15 возвращается в испаритель 13 и цикл говторяется,При температуре атмосферного воздуха выше -20 С, когда потребность в предваритальном нагреве приточного воздуха, подаЮщегося на теплообменник 4,. значительно уменьшается или отпадает, изменяют расход нагретой воды через воэдухонагреватель 8 и, одновременно, переключают поток из воздухонагревателя 18 на вход в испаритель 13 посредством байпаса 22,В жаркий период года, например при темпера"уре атмосферного воздуха +35 С, переключают основной расход охлажденной воды из испаоителя 13 на косвенно-испарительный теплообменник 11, включая тем самым в работу воздухоохладитель 19 и оросительное устройство 3 скруббера первой ступени. Одновременно перекидными заслонками 5 перекрывают теплообменник 4 для прохода паровоздушной смеси и воды с оросительного устройства 6 скруббера второй ступени. Отработавшая паровоз- душная смесь восле теплообменника 2 нагрева Сушильного воздуха, направляясь по обводной линии, поступает в зону действия оросительного устоойства 3 скруббера первой ступени, где отдает оставшуюся теплоту на нагрев распыляемой воды до 45 - 50 С,Поступающая иэ испарителя 13 вода с температурой 20 - 25 С охлаждается в косвенно-испарительном теплообменнике 11 за счет испарения воды, разбрызгиваемой с необходим ым расходом оросител ьн ым уст. ройством 6 при продувв охлажденной до 20 ОС паровоэдушной смесью до 10 - 15 С, и подается на воздухоохладитель 19, где охлаждает приточный атмосферный воздух до 20-25 ОС, подающийся нагнетательным вентилятором 12 в рабочую зону бумзала. Из воздухоохладителя 19 вода подается на оросительное устройство 3 скруббера первой ступени на охлаждение паровоздушной смеси и направляется через фильтр 17 в конденсатор 16 теплонасосной установки. В переходные периоды года регулирование температуры нагреваемого или охлаждаемого воздуха также обеспечйвается изменением расхода нагретой или охлажденной воды, проходящей через соответствующие теплопередающие устройства, например через воэдухоохладитель 19 или воздухонагреватель 8 и 18,Оснащение устройства для регенерации теплоты в вентиляционной системе бумагоделательной машины косвенно-испарительным теплообменником обеспечивает понижение температуры воды, используемой в процессе, до температуры, необходимой для охлаждения приточного вентиляционного воздуха, подаваемого в рабочую зону бчмзала в жаркий период года, что расширяет функциональные возможности устройства и снижает энергозатраты,Размещение косвенно-испарител ьного теплообменника под оросительным устройством скруббера второй ступени на обводной линии паровоздушной смеси позволяет применить скрубберную воду, используемую в основном процессе, вытяжной вентилятор устройства и движение пгровоздушной смеси для дополнительного охлаждения воды, что ведет к расширению функциональных возможностей устройства и снижению энергозатрат.Соединение выхода охлажденной воды испарителя с входным патрубком косвенно-испарительноготеплообменника,выходной патрубок которого соединен с входным патрубком воздухоохладителя, а его выходной патрубок соединен с оросительным устройством скруббера первой ступени, обеспечивает использование воды из испарителя теплонасосной установки для дополнительного охлаждения ее до необходимой температуры при отборе теплоты паровоз- душкой смеси в скруббере первой ступени, что экономит энергозатраты на проведение процесса,Последовательное соединение воздухонагревателей сушильного, вентиля ционного и приточного воздуха по линии теплоносителя, соединение выхода теплоносителя из воздухонагревателя вентиляционного воздуха при помощи байпаса с линией входа в испаритель обеспечивает более полное использование теплоты воды повышенного потенциала, исключает необходимость догрева приточного воздуха и воздуха. подаваемого в подшивной потолок бумэала посредством свежего пара, и ведет к экономии энергозатрат.1606563 Формула изобретения Составитель Ю. КляпинРедактор М. Бандура Техред М,Моргентал Корректор Т, Палий Заказ 3530 Тираж 331 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета пр изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Устройство для рекуперации теплотц в вентиляционной сиСтеме бумагоделательной машины, содержащее вентиляторы, 5 смонтированные на линии паровоздушной смеси, теплообменники сушильного и вентиляционного воздуха, скрубберы первой и второй ступеней с оросительнцми устройствами, парокомпрессорную теплонасос ную установку, состоящую из испарителя, линией выхода охлажденной воды соединенного с оросительным устройством скруббера второй ступени компрессора, дроссельного клапана и конденсатора с 15 линией отвода теплоносителя, отл и чаю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, устройство имеет воздухонагреватель приточного воздуха, косвенно-испарительнцй теплообменник, 20 размещенный под оросительным устройством скруббера второй ступени на обводном участке линии паровоздушной смеси, и воздухоохладитель, линия выхода охлажденной воды испарителя дополнительно соединена с входным патрубком косвенноиспарительного теплообменника, а входной и выходной патрубки воздухоохладителя соединены соответственно с выходным патрубком косвенно-испарительного теплообменника и оросительным устройством скруббера первой ступени, при этом воздухонагреватели сушильного, вентиляционного и приточного воздуха соединены между собой последовательно линией отвода теплоносителя, а с входным патрубком испарителя соединены выходные патрубки воздухонагревателя приточного воздуха и воздухонагревателя вентиляционного воздуха,