Теплорекуперационный агрегат

(56) Теплорекуперационные агрегатыновка бумаго- и картоноделательншин. - Обзорная инфорЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, М., 1978,Авторское свидетельство СССРМ 1666608, кл, О 21 Р 5/20, 1989,ков и устаых мамация, с, 47. 1 ч 1 б ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ТЕПЛОРЕКУПЕРАЦИОННЫЙ АГРЕГАТ (57) Использование: в сушильной технике, Сущность изобретения: при сушке влажного материала происходит образование паровоздушной смеси под ограждением 1 сушильной камеры. Пар образуется из влажного материала за счет подвода теплоты от греющего пара к нагревательному элементу 2. Из сушильной камеры паровоздушная смесь последовательно проходит рекуперативный теплообменник (Т) 9, скруббер 12 и водоотделитель 17, где происходит ее охлаждение, осушение и отделение канальной флаги. На входе в рекуперативный Т 9 температура паровоздушной смеси рав1725037 15 лонасосной установки, первый из которых установлен на выходе из рекуперативного на 100 в 1 С, а влагосодержание 110 в 1 г/кг, после скруббера 12 эти параметры соответственно равны 30 - 50 С и 20 - 40 г/кг. Осушенный и охлажденный воздух вентилятором 15 по рециркуляционному воздуховоИзобретение относится к технике сушки материалов, а именно к системам рекуперации теплоты, преимущественно после сушильной части бумагоделательных машин, и может применяться в целлюлознобумажной, легкой и химической промышленности.Известны теплорекуперационные агрегаты сушильной части бумагоделательных машин, которые содержат теплообменники для нагрева технологического и вентиляционного воздуха, скруббер для нагрева технологической воды, используемой, например, для промывки целлюлозы или сеток сушильной машины.Недостатками известных агрегатов (ТРА и ВРА) являются значительные потери теплоты паровоздушной смеси (ПВС) из-за низкой степени рекуперации теплоты в теплообменниках и скруббере, из-за выброса паровоздушной смеси в атмосферу.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является теплорекуперационный агрегат, построенный по замкнутой схеме. Он содержит ограждение сушильной камеры, нагревательный элемент в виде, например, сушильного цилиндра, теплообменники для нагрева технологического и вентиляционного воздуха, паровой эжектор с соответствующими патрубками, испарительный бак, рекуперативный теплообменник с патрубками подвода и отвода теплоносителя, скруббер, главный и индивидуальные паропроводы, конденсатопровод, вентилятор, циркуля ционный воздуховод, водоотделитель и теплообменное устройство,Нагнетательный патрубок эжектора соединен индивидуальными паропроводами с нагревательным элементом и теплообменниками нагрева технологического и вентиляционного воздуха. Всасывающий патрубок эжектора соединен с паровым пространством испарительного бака, который подключен к рекуперативномутеплообменнику линией подачи воды через теплообменное устройство, обогреваемое конденсатом греющего пара. Входной патрубок рекуперативного теплообменника соединен по воде с выходом скруббера. Выход 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ду 16 возвращается в сушильную камеру,нагреваясь в Т 3 до 100-110 С. Это обеспечивает повышение эксплуатационной эффективности и экономичности, 1 ил,паровоздушной смеси из скруббера через водоотделитель с помощью циркуляционного воздуховода с вентилятором подключен к теплообменнику нагрева технологического воздуха, выход которого соединен с устройствами распределения воздуха в сушильной камере, Рабочее сопло эжектора подключено к главному паропроводу.Теплорекуперационный агрегат имеет низкий потенциал воды после скруббера и необходимость догрева ее до более высокой температуры, неэффективное использование теплоты конденсата в теплообменном устройстве, что приводит к увеличению расхода рабочего пара через эжектор и снижению экономичности и эффективности работы теплорекуперационного агрегата,Цель изобретения - повышение эксплуатационной эффективности и экономичности работы теплорекуперационного агрегата,Поставленная цель достигается тем, что теплорекуперационный агрегат, содержащий рекуперативный теплообменник, скруббер, смонтированные на ограждении сушильной машины, водоотделитель и вентилятор, размещенные на рециркуляционном воздуховоде, основной паровой эжектор, нагнетательный патрубок которого подключен индивидуальными паропроводами к нагревательному элементу, теплообменникам технологического и вентиляционного воздуха, а всасывающий соединен с испарительным баком, который, в свою очередь, соединен по воде через дополнительный теплообменник с линией выхода воды из рекуперативного теплообменника, содержит включенный в конденсатопровод конденсатный бак и дополнительный паровой эжектор, нагнетательный патрубок которого соединен с нагревательным элементом, всасывающий - с паровым пространством конденсатного бака, а рабочее сопло подключено к паропроводу высокогодавления параллельноосновному эжектору, при этом дополнительный теплообменник выполнен в виде соединенных между собой конденсатора и испарителя парокомпрессорной тептеплообменника перед испарительным баком, а второй - на линии отвода воды из скруббера, линия отвода воды из испарителя подключена на входе скруббера.На чертеже изображен теплорекуперационный агрегат.Теплорекуперационный агрегат содержит ограждение 1 сушильной камеры, нагревательный элемент 2, теплообменник для нагрева технологического воздуха 3, теплообменник для нагрева вентиляционного воздуха 4, паровой основной эжектор 5 с всасывающим 6 и нагнетательным 7 пат рубками, испарительный бак 8, рекуперативный теплообменник 9 с патрубками 10 и 11 подвода и отвода охлаждающей воды, скруббер 12, индивидуальные паропроводы 13, конденсатопроводы 14, циркуляционный вентилятор 15, рециркуляционный воздуховод 16 с водоотделителем 17, конденсатный бак 18, дополнительный эжектор 19 с нагнетательным паропроводом 20; конденсатор 21 парокомпрессорной теплонасосной установки с компрессором 22, испарителем 23, регулирующим вентилем 24, регулировочную арматуру 25-28, линию выхода воды из рекуперативного теплообменника 29, паропроводы 30 высокого давления, линию 31 выхода воды из скруббера, линию 32 выхода воды из испарителя.Паропроводы 13 подключены к соответствующим потребителям 2 - 4 пара, конденсат после которых по индивидуальным конденсатопроводам 14 собирается в конденсатный бак 18. Рабочие сопла эжекторов 5 и 19 подключены параллельными паропроводами 30 высокого давления к источнику пароснабжения. Всасывающие патрубки эжекторов 5 и 19 подключены соответственно к испарительному баку 8 и конденсатному баку 18, а нагнетательные патрубки соединены индивидуальными паропроводами 13 с нагревательным элементом 2. Выход паровоздушной смеси из скруббера 12 через водоотделитель 17 и вентилятор 15 по воздуховоду 16 подключен к теплообменнику нагрева технологического воздуха 3, а далее - к системе вентиляции сушильной машины. Паровоздушная смесь последовательно проходит рекуперативный теплообменник 9 и скруббер 12. Выход воды из скруббера через систему вентилей и трубопроводов (25, 26, 28 и 27) подключен к испарителю 23, к потребителю нагретой воды и к входу рекуперативного теплообменника 9 через патрубок 10. Патрубок 11 отвода воды из рекуперативного теплооб димое количество механически очищенной60 воды с температурой 5 - 12 С, Избыток водыможет отводиться из агрегата через вентиль7 к потребителю. Наиболее оптимальным 5 10 1520 25 30 35 40 45 5055 менника 9 подключен к конденсатору 21 парокомпрессорной теплонасосной установки, контур которой по хладону включает испаритель 23, конденсатор 21, компрессор 22, регулирующий вентиль 24. Выход воды из конденсатора 21 соединен с испарительным баком 8,Теплорекуперационный агрегат работает следующим образом.При сушке влажного материала происходит образование паровоздушной смеси под ограждением 1 сушильной камеры. Пар образуется из влажного материала за счет подвода теплоты от греющего пара к нагревательному элементу 2, Из сушильной камеры паровоздушная смесь последовательно проходитрекуперативный теплообменник 9, скруббер 12 и водоотделитель 17, где происходит ее охлаждение, осушение и отделение канальной влаги. На входе в рекуперативный теплообменник температура паровоздушной смеси 100-110 С, а влагосодержание 110 - 150 г/кг.с.в., после скруббера эти параметры соответственно равны 30 - 50 С и 20 - 40 г/кг.с,в, Осушенный и охлажденный воздух вентилятором 15 по рециркуляцион ному воздуховоду 16 возвращается в сушильную камеру, нагреваясь в теплообменнике 3 до 100-110 С.В скруббере 12 происходит нагрев воды от 5 - 12 до 10-50 С, которая по линии 31 частично поступает в испаритель 23 через вентиль 25, а частично в необходимом количестве через вентили 26 и 28 и .штуцер 10 поступает в рекуперативный теплообменник 9, догревается до 70 - 80 С. Далее вода через штуцер 11 и линию 29 поступает в теплообменное устройство, выполненное в виде конденсатора 21 теплонасосной парокомпрессорной установки. В конденсаторе вода нагревается на 15 - 25 ОС и поступает в испарительный бак 8, где вскипает при пониженном давлении. Пары вскипания через всасывающий штуцер 7 эжектора 5 подмешиваются к потоку рабочего пара, поступающего по паропроводу 30 к рабочему соплу эжектора 5. Через нагнетательный патрубок 6 смесь рабочего пара и паров вскипания сдавлением 0,1-0,2 МПа подается в теплообменники 3 и 4 и в нагревательный элемент2. Неиспарившаяся вода из бака 8 при температуре порядка 70 С отводится к потребителюю.Из испарителя 23 охлажденная вода по линии 32 возвращается на охлаждениескруббера 12, К ней подмешивается необхо1725037 ный конденсат по конденсатопроводу возвращается на парообразовательную станцию. 40 50 Составитель И,ШабалинаТехред М,Моргентал Корректор Л.Патай Редактор О. Головач Заказ 1168 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 режимом работы будет подача всего потока воды через вентили 26 и 28 в рекуперативный теплообменник 9. В этом случае потенциал теплоты повышается до температуры испарения в баке 8. Теплонасосная установ ка позволяет повысить потенциал теплоты от уровня температуры воды, охлаждающей скруббер до уровня температуры воды между рекуперативным теплообменником 9 и испарительным баком 8. В состав теплона сосной установки входит, кроме конденсатора 21 и испарителя 23, компрессор 22 и регулирующий вентиль 24, Параллельно основному эжектору 5 подключен дополнительный эжектор 19 установленный на 15 паровом пространстве конденсатного бака 18. Пар на рабочее сопло эжектора 19 подается по паропроводу 30 высокого давления, В конденсатный бак заведены все индивидуальные конденсатопроводы 14 от потре бителей пара 2, 3 и 4, Температура конденсата соответствует давлению насыщения 0,1 - 0,2 МПа и изменяется от 100 до 120 С. При поступлении конденсата в конденсатный бак 18, где давление поддержи вается ниже атмосферного за счет работы дополнительного эжектора 19, конденсат самоиспаряется и охлаждается. Смесь рабочего параи паров вскипания подается по нагнетательному паропроводу 20 на обог рев нагревательного элемента 2. Давление в конденсатном баке может поддерживаться равным давлению в испарительном баке, а йаропроводы 13 и 20 перед нагревательным элементом 2 могут быть объединены 35 общим паровым коллектором. ОхлажденФормула изобретения Теплорекуперационный агрегат, содержащий теплообменник для подогрева наружного воздуха, скруббер с линией отвода воды, водоотделитель, циркуля ционный воздуховод, в котором смонтирован теплообменник нагрева технологического воздуха, паровой эжектор, нагнетательный патрубок которого линией подвода воды соединен с нагревательным элементом, а всасывающий - с испарительным баком, рекуперативный теплообменник, выходной патрубок которого подключен к испарительному баку, пэро- и конденсатопроводы и дополнительный теплообменник, о т л и ч ею щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной эффективности и экономичности, он содержит включенный в конденсатопровод конденсатный бак и дополнительный паровой эжектор, причем нагнетательный патрубок последнего подключен к нагревательному элементу, всасывающий - к паровому пространству конденсатного бака, а сопло - к паропроводу параллельно с основным эжектором, при этом дополнительный теплообменник выполнен в виде соединенных между собой конденсатора и испарителя, первый из которых включен в выходной патрубок рекуперативного теплообмен ника перед испарительным баком, а второй - в линию отвода воды из скруббера,