УСТРОЙСТВО РЕКУПЕРАЦИИ ТЕПЛА ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ И УМЕНЬШЕНИЯ БЕЛОГО ДЫМА С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ ОХЛАДИТЕЛЕМ Российский патент 2023 года по МПК F23J15/04 F23J15/06 F23J15/08 

Область техники

Данное изобретение является устройством для рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения количества белого дыма, оснащенным предварительным охладителем, и, конкретнее, оно является устройством, имеющим предварительный охладитель для поглощения тепла отработавших газов на переднем конце блока поглощения влаги.

Предшествующий уровень техники

Как правило, поскольку объекты, выбрасывающие загрязнители воздуха, такие как мусоросжигательные заводы, плавильные печи, котлы, установки мокрой сероочистки, и т.д., в процессе эксплуатации выбрасывают в атмосферу высокотемпературные выхлопные газы, содержащие загрязняющие вещества высокой концентрации, для удаления загрязняющих веществ, содержащихся в этих выхлопных газах, в основном устанавливалась и использовалась абсорбционная колонна для удаления вредных веществ путем распыления водного раствора (установка мокрого пылеулавливания).

Поскольку такие мокрые пылеуловители распыляют воду на выбрасываемые высокотемпературные выхлопные газы, отработанный газ на выходе выбрасывается в воздух через дымовую трубу в высокотемпературном и высоковлажном (насыщенном) состоянии. Тогда, поскольку влага, содержащаяся в выхлопных газах, включает в себя загрязняющие вещества и насыщенную влагу, которые не могут быть удалены мокрым пылеуловителем, выхлопные газы, содержащие насыщенную влагу, при выходе из дымовой трубы немедленно охлаждаются холодной температурой наружной атмосферы, насыщенная влага в выхлопных газах, которая конденсируется и имеет повышенный удельный вес, преобразуется в капли воды и интенсивно падает вблизи дымовой трубы, загрязняя окрестности дымохода.

Кроме того, капли воды, представляющие собой капли с относительно низким удельным весом, не распространяются, и образуя белый дым в виде пояса водяного пара на определенном расстоянии от дымовой трубы, падающие и упавшие капли разъедают окружающие сооружения и вызывают жалобы со стороны жителей.

Традиционно при мокром удалении вредных газов, образующихся на объектах выброса загрязняющих веществ, для предотвращения образования белого дыма через дымовую трубу относительную влажность отработавших газов снижают за счет подмешивания высокотемпературного воздуха извне или непосредственно нагревают отходящие газы путем установки горелки на дымоход и таким образом удаляется влага в выхлопных газах. Первое имеет проблему очень высокой стоимости установки, а последнее имеет проблему высоких затрат на техническое обслуживание из-за расхода топлива.

Например, среди патентных документов для решения этой проблемы существует ряд патентных документов, включая патентные документы 1 и 2. Однако эти запатентованные технологии, как описано выше, не только включают в себя сложные устройства (мокрые пылеуловители) и т.п., но и не решают в достаточной мере проблему белого дыма. К тому же, поскольку отработанное тепло выхлопных газов обменивается на нормальном уровне теплообмена, это имеет тенденцию быть неэффективным с точки зрения использования энергии.

С другой стороны, выхлопные газы, выбрасываемые из объектов-источников, таких как мусоросжигательные печи, содержат насыщенную влагу при высоких температурах.

Исследуя физические характеристики влажных выхлопных газов по уже известной диаграмме влажного воздуха (психометрической диаграмме), по t-x диаграмме (t: температура, x: абсолютная влажность) с температурой по сухому термометру и абсолютной влажностью в качестве координат, в диапазоне от 0 до 60 °С кривая роста абсолютной влажности образует пологую кривую (постепенный рост), затем в диапазоне от 60 до 70°С абсолютная влажность увеличивается по крутой восходящей кривой, а в диапазоне температур 70°С и выше абсолютная влажность почти вертикальная даже при небольшом перепаде температур.

Следовательно, если температура и влажность выхлопных газов, выбрасываемых из источников выхлопных газов, таких как мусоросжигательные заводы и котлы, в диапазоне температур выше 60°С, могут быть снижены до экономически целесообразной температуры и влажности (температура на выходе до 60°С, абсолютная влажность до 40°С), при выбросе в атмосферу в переохлажденном состоянии большая часть белого дыма, образующегося из выхлопных газов, может быть уменьшена.

Раскрытие изобретения

Техническая задача

Целью данного изобретения является создание устройства рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения белого дыма с предварительным охладителем. Более конкретно, целью данного изобретения является создание устройства рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения белого дыма с предварительным охладителем, которое имеет предварительный охладитель для поглощения тепла отработавших газов на переднем конце блока поглощения влаги.

Техническое решение

Устройство рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения количества белого дыма, имеющее предварительный охладитель в соответствии с примером данного изобретения, состоит из блока поглощения влаги, который принимая первый отработавший газ, содержащий высокотемпературный водяной пар, через трубу подачи отработавшего газа, поглощает влагу и тепло от первого отработавшего газа через влагопоглощающую жидкость, выпускает второй выхлопной газ в состоянии, в котором первый выхлопной газ осушается при низкой температуре через выпускную трубу выхлопного газа; накопительного блока, в котором влагопоглощающая жидкость, находящаяся в контакте с первым выхлопным газом, выпускается из влагопоглощающего блока и хранится; и предварительного охладителя, предусмотренного на трубе подачи отработавших газов, для охлаждения тепла первого отработавшего газа приточной водой, подаваемой извне.

В предварительном охладителе первый выхлопной газ может быть охлажден от первой температуры выше 100°С до второй температуры между первой температурой и 100°С.

Кроме того, для рекуперации тепла из влагопоглощающей жидкости дополнительно может быть включен теплообменный блок, который представляет собой с одной стороны подсоединенную трубу подачи влагопоглощающей жидкости, по которой влагопоглощающая жидкость подается из накопительного блока в блок поглощения влаги, и трубу подачи холодной воды, по которой холодная вода подается на другую сторону и холодная вода поглощает тепло поглотителя влаги, и к которому подсоединена отводящая труба горячей воды для поглощения тепла и отвода образовавшейся горячей воды.

Предварительный охладитель соединен с трубой подачи холодной воды или трубой отвода горячей воды таким образом, что холодная или горячая вода подается в качестве притока, а входящая вода поглощает тепло первого выхлопного газа в предварительном охладителе и подается в трубу подачи холодной или отвода горячей воды.

К предохладителю подсоединены подводящая труба предварительного охладителя, по которой подается поступающая вода, и отводящая труба предварительного охладителя, по которой отводится поступающая вода, а подводящая труба предварительного охладителя - к трубе подачи холодной воды или трубе отвода горячей воды. Для управления подачей входящей воды включен клапан подачи предварительного охладителя, при этом выпускная труба предварительного охладителя соединена с трубой, к которой подсоединена подающая труба предварительного охладителя, между трубой подачи холодной воды или выпускной трубой горячей воды, и включает выпускной клапан предварительного охладителя, контролирующий выпуск поступающей воды; перепускной клапан предварительного охладителя, работающий напротив клапана подачи предварительного охладителя, и выпускной клапан предварительного охладителя могут быть предусмотрены между участком, где соединяется труба подачи предохладителя, и участком, где труба нагнетания предварительного охладителя соединяется с трубой подачи холодной воды или трубой отвода горячей воды.

Например, каждая из трубы подачи предварительного охладителя и выпускной трубы предварительного охладителя может быть соединена с трубой подачи холодной воды и трубой отвода горячей воды, а когда холодная вода подается в предварительный охладитель, клапан подачи предохладителя и выпускной клапан предохладителя, соединенные с трубой отвода горячей воды, закрыты, перепускной клапан предварительного охладителя, подключенный к трубе слива горячей воды, включен, и горячая вода подается в предварительный охладитель, клапан подачи предохладителя и выпускной клапан предохладителя, соединенные с трубой подачи холодной воды, закрыты, перепускной клапан предохладителя, подключенный к трубе подачи холодной воды, может быть включен.

На конце трубы подачи отработавших газов и на конце трубы отвода отработавших газов может быть предусмотрен блок аварийного управления для вывода первого отработавшего газа наружу без прохождения через блок поглощения влаги.

Блок аварийного управления может содержать клапан подачи отработавших газов, соединенный с трубой подачи отработавших газов, клапан выпуска отработавших газов, соединенный с трубой отвода отработавших газов, и клапан подачи отработавших газов и клапан выпуска отработавших газов, и работающий напротив клапана подачи отработавших газов и клапана выпуска отработавших газов, и перепускной клапан устройства поглощения влаги для управления выпуском первого выхлопного газа наружу без прохождения через устройство поглощения влаги.

Дополнительно может быть предусмотрен вентилятор, расположенный на выпускной трубе отработавших газов и увеличивающий скорость выпуска второго отработавшего газа, выпускаемого из блока поглощения влаги.

Накопительный блок включает в себя множество перегородок, предусмотренных внутри блока накопления и направляющих поток влагопоглощающей жидкости к трубе подачи влагопоглощающей жидкости, и фильтр, установленный между множеством перегородок для фильтрации посторонних веществ из влагопоглощающей жидкости.

Кроме того, дополнительно может включаться дозирующий блок, один конец которого соединен с блоком накопления и пополняет влагопоглощающую жидкость в блок накопления в соответствии по меньшей мере с одним из следующих параметров: уровень, удельный вес, концентрация, кислотность, чистота, вязкость и температура влагопоглощающей жидкости, содержащейся в блоке накопления.

Кроме того, также могут включаться блок регенерации, у которого с одной стороны подсоединена труба регенерации влагопоглощающей жидкости, в которую влагопоглощающая жидкость течет из блока накопления, а с другой стороны - паровая труба, по которой подается высокотемпературный пар и нагревается паром для получения влагопоглотителя и который соединен с сепарационной выпускной трубой, через которую отводятся влагопоглощающая жидкость и пар, отделенный от влагопоглощающей жидкости; и блок разделения газа и жидкости, к которому с одной стороны подсоединена выпускная труба сепарации, а также подсоединены пароотводная труба для выпуска водяного пара и труба рекуперации влагопоглощающей жидкости для рекуперации влаги, отделенной от водяного пара, к блоку накопления.

Теплообменный блок включает в себя первый теплообменник и второй теплообменник, причем одна сторона первого теплообменника соединена с трубой подачи влагопоглощающей жидкости, а другая сторона соединена с трубой подачи холодной воды и трубой отвода горячей воды, а одна сторона второго теплообменника соединена с трубой отвода горячей воды, а другая сторона может быть соединена с трубой отвода пара газожидкостного сепаратора.

Трубопровод подачи холодной воды, подсоединенный к первому теплообменнику, может быть подсоединен к подающему трубопроводу предварительного охладителя и выпускному трубопроводу предварительного охладителя, а выпускной трубопровод горячей воды, подсоединенный ко второму теплообменнику, может быть подсоединен к подающему трубопроводу предварительного охладителя и выпускному трубопроводу предварительного охладителя.

Может дополнительно включаться нагреватель, соединенный с выпускной трубой отработавших газов с одной стороны, через которую вводится второй отработавший газ для нагрева и отвода второго отработавшего газа.

Подающая труба нагревателя и выпускная труба нагревателя могут быть соединена с трубой отвода пара, а выпускная труба нагревателя может быть соединена с выпускной трубой горячей воды.

Включены клапан подачи нагревателя, предусмотренный на подающей трубе нагревателя, для управления подачей пара, выпускной клапан нагревателя, предусмотренный на выпускной трубе нагревателя, для выпуска конденсированной горячей воды, часть, соединенная с трубой подачи нагревателя на трубе отвода пара, и вторым теплообменником, и клапан подачи пара во второй теплообменник, причем клапан подачи нагревателя и выпускной клапан нагревателя могут работать напротив клапана подачи второго теплообменника.

Когда клапан подачи нагревателя и выпускной клапан нагревателя открыты или закрыты, клапан подачи второго теплообменника может быть закрыт или наоборот открыт.

Эффект изобретения

По примеру данного изобретения, путем обеспечения предварительного охладителя для поглощения тепла отработавших газов на переднем конце влагопоглощающей установки можно более эффективно рекуперировать отработанное тепло от выхлопных газов, а за счет достижения оптимальной температуры выхлопных газов, подаваемых на влагопоглощающую часть, блок поглощения влаги может в достаточной степени поглощать влагу и скрытое тепло из выхлопных газов, тем самым дополнительно повышая эффективность рекуперации скрытого тепла и уменьшения белого дыма.

Краткое описание чертежей

Рис. 1 представляет собой схему, поясняющую устройство для рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения белого дыма с предварительным охладителем согласно первому варианту осуществления данного изобретения.

Рис. 2 представляет собой схему, поясняющую изменение температуры отработавших газов с помощью устройства для рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения белого дыма с предварительным охладителем, показанного на рис. 1.

Рис. 3 представляет собой схему для пояснения первого модифицированного примера, в котором предварительный охладитель соединен с трубой для выпуска горячей воды в первом варианте осуществления данного изобретения.

Рис. 4 представляет собой схему для пояснения второго модифицированного примера, в котором предварительный охладитель соединен с трубой подачи холодной воды и с трубой отвода горячей воды в первом варианте осуществления данного изобретения.

Рис. 5 представляет собой схему, поясняющую устройство для рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения белого дыма с предварительным охладителем согласно второму варианту осуществления данного изобретения.

Варианты осуществления изобретения

Далее будут подробно описаны варианты осуществления данного изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. При описании данного изобретения, если будет определено, что добавление подробного описания технологии или конфигурации, уже известных в данной области, может затруднить понимание сущности данного изобретения, некоторые из них будут исключены из подробного описания. Также, термины, используемые в этом описании, являются терминами, используемыми для правильного выражения вариантов осуществления данного изобретения, они могут варьироваться в зависимости от лиц или обычаев, связанных с данной областью. Следовательно, определения этих терминов должны быть сделаны на основе содержания всей этой спецификации.

Используемая здесь терминология предназначена только для обозначения конкретных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения данного изобретения. Используемые здесь формы единственного числа также включают формы множественного числа, если формулировка явно не указывает на обратное. Значение «содержащий», используемое в спецификации, определяет особые характеристики, области, целые числа, этапы, операции, элементы и/или компоненты; и не исключено наличие или добавление других особых характеристик, областей, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов и/или групп.

Далее данное изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Рис. 1 представляет собой схему, поясняющую устройство для рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения белого дыма с задним нагревателем согласно первому варианту осуществления данного изобретения, а рис. 2 представляет собой схему, поясняющую изменение температуры отработавших газов с помощью устройства для рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения белого дыма с задним нагревателем, показанного на рис. 1.

Как показано на рис. 1, устройство для рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения белого дыма с задним нагревателем согласно первому варианту осуществления данного изобретения, находясь между источником подвода отработавших газов (1) и дымовой трубой (2), путем удаления влаги и скрытой теплоты подаваемых отработавших газов и сброса их в дымовую трубу (2), уменьшается явление белого дыма выхлопных газов, выбрасываемых через дымоход (2), тепло выхлопных газов может поглощаться и использоваться в качестве горячей воды.

Согласно первому варианту осуществления данного изобретения, устройство для рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения белого дыма с задним нагревателем, путем обеспечения предварительного охладителя (30) для поглощения тепла отработавших газов на переднем конце влагопоглощающей установки (10) можно более эффективно рекуперировать отработанное тепло от выхлопных газов, а за счет достижения оптимальной температуры выхлопных газов, подаваемых на блок поглощения влаги (10), блок поглощения влаги (10) может в достаточной степени поглощать влагу и скрытое тепло из выхлопных газов, тем самым дополнительно повышая эффективность рекуперации скрытого тепла и уменьшения белого дыма.

Как показано на рис. 1, устройство для рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения белого дыма с задним нагревателем согласно первому варианту осуществления данного изобретения включает в себя блок поглощения влаги (10), накопительный блок (20) и предварительный охладитель (30). Дополнительно могут быть включены теплообменный блок (40), блок аварийного управления (50), вентилятор (60), дозирующий блок (70), блок регенерации (80) и блок разделения газа и жидкости (90).

Блок поглощения влаги (10) может выполнять функцию рекуперации влаги и скрытого тепла от выхлопных газов, причем одна сторона соединена с источником (1) подачи отработавших газов через трубу (Р1) подачи отработавших газов, а другая сторона может быть соединена с дымовой трубой (2) через выпускную трубу (Р2) отработавших газов. Первый выхлопной газ перед рекуперацией влаги и скрытого тепла может быть размещен в источнике (1) подачи выхлопного газа.

Блок поглощения влаги (10) принимает первый выхлопной газ, содержащий высокотемпературный водяной пар, через трубу подачи выхлопного газа (Р1), соединенную с нижней частью блока поглощения влаги (10), и поглощая скрытое тепло от первого выхлопного газа через влагопоглощающую жидкость, первый выхлопной газ преобразуется во второй выхлопной газ, высушенный при низкой температуре, и второй выхлопной газ может выпускаться через трубу отвода выхлопного газа (Р2), соединенную с верхним концом блока поглощения влаги (10).

Здесь первый отработавший газ подается из источника (1) подачи отработавшего газа в блок поглощения влаги (10) через трубу (Р1) подачи отработавшего газа и может находиться в состоянии, содержащем большое количество влаги, при температуре от 60°С до 200°С. Хотя существует разница в зависимости от сезона, температуры атмосферы, начального процесса и типа первого выхлопного газа, по крайней мере, летом первый выхлопной газ может иметь высокую температуру выше 100 °С и содержать большое количество влаги.

Второй выхлопной газ представляет собой выхлопной газ, выпускаемый после того, как влага и скрытая теплота регенерируются влагопоглощающей жидкостью во блоке поглощения влаги (10), и может иметь температуру до 100°С ниже, чем температура первого выхлопного газа, и находиться в сухом состоянии.

Влагопоглощающая жидкость представляет собой раствор, содержащий гигроскопические соли, и может представлять собой материал, который поглощает влагу и скрытое тепло из первого выхлопного газа, вызывая химическую реакцию рекуперации тепла при контакте с первым выхлопным газом. Такая влагопоглощающая жидкость извлекается путем охлаждения и конденсации влаги, содержащейся в первом выхлопном газе, снижает абсолютную влажность первого выхлопного газа, превращая его в низкотемпературный сухой второй выхлопной газ и может снижать явление белого дыма выхлопных газов, выбрасываемых в атмосферу через дымоход (2).

В одном варианте влагопоглощающая жидкость представляет собой жидкость из группы нитрата кальция, нитрата аммония, сульфата аммония, нитрата бария, перхлората бария, формиата калия, хлората натрия, нитрата натрия, нитрата калия, хлорида натрия и хлорида кальция, где могут быть включены один или несколько выбранных материалов, а концентрация абсорбента может составлять от 40 до 80% по массе.

Такая влагопоглощающая жидкость может поглощать тепло и влагу первого выхлопного газа и иметь высокую теплоту и низкую концентрацию. Влагопоглощающая жидкость с высокой теплотой может отдавать тепло холодной воде, подаваемой извне, при циркуляции через устройство, тем самым превращая холодную воду в горячую.

Кроме того, влагопоглощающая жидкость с пониженной концентрацией может быть нагрета паром высокого давления, так что химические свойства, способные удерживать влагу, могут быть восстановлены до заданного состояния.

Подача влагопоглощающей жидкости осуществляется по трубам подачи влагопоглощающей жидкости (P4, P5), подсоединенным к верхней части блока поглощения влаги (10), а через трубу отвода влагопоглощающей жидкости (Р6), подсоединенной к нижней части блока поглощения влаги (10), влагопоглощающая жидкость, поглотившая влагу и тепло от газа, может быть выпущена.

Для увеличения площади контакта между влагопоглощающей жидкостью и первым выхлопным газом на верхнем конце блока поглощения влаги (10) может быть предусмотрена распылительная форсунка для распыления влагопоглощающей жидкости в радиальном направлении.

Соответственно, первый выхлопной газ, подаваемый к нижнему концу блока поглощения влаги (10), поднимается в направлении стрелки внутри блока поглощения влаги (10), а влагопоглощающая жидкость распыляется через впрыскивающую форсунку и опускается в направлении, указанном стрелкой. Когда влагопоглощающая жидкость и первый выхлопной газ вступают в контакт друг с другом, влага и тепло, содержащиеся в первых выхлопных газах, могут быть поглощены влагопоглощающей жидкостью.

Соответственно, первый выхлопной газ лишается влаги и тепла и преобразуется во второй низкотемпературный осушенный выхлопной газ, и перемещается в дымовую трубу (2) через трубу отвода выхлопного газа (Р2) для выпуска в атмосферу.

Здесь влагопоглощающая жидкость может циркулировать через блок поглощения влаги (10), трубу отвода влагопоглощающей жидкости (Р6), накопительный блок (20) и трубы подачи влагопоглощающей жидкости (P4, P5).

Влагопоглощающая жидкость, выпускаемая через трубу отвода влагопоглощающей жидкости (Р6), соединенную с нижним концом влагопоглощающего блока (10), может храниться в накопительном блоке (20).

Накопительный блок (20) может быть выполнен в виде резервуара, в котором влагопоглощающая жидкость, контактирующая с первым выхлопным газом, выводится из блока поглощения влаги (10) и хранится. Как показано на рис. 1, накопительный блок (20) может включать в себя множество перегородок (21а, 21b) и фильтр (22).

Множество перегородок (21a, 21b) предусмотрено внутри накопительного блока (20) и может быть выполнено в форме пластины, чтобы направлять влагопоглощающую жидкость к течению к трубам подачи влагопоглощающей жидкости (P4, P5), а множество перегородок (21a, 21b) могут включать в себя первую перегородку (21а), проходящую сверху вниз внутри накопительного блока (20), и вторую перегородку (21b), проходящую снизу вверх внутри накопительного блока (20).

С помощью первой и второй перегородок (21a, 21b) накопительный блок (20) может быть разделен на зону, к которой подсоединена труба отвода влагопоглощающей жидкости (Р6), и зону, к которой подсоединены трубы подачи влагопоглощающей жидкости (P4, P5).

Соответственно, влагопоглощающая жидкость, подаваемая в накопительный блок (20), может направляться первой перегородкой (21а) и второй перегородкой (21b) для перемещения в область к трубам подачи влагопоглощающей жидкости (P4, P5).

Фильтр (22) расположен в горизонтальном направлении между первой и второй перегородками (21a, 21b) для фильтрации таких посторонних веществ, как пыль, из влагопоглощающей жидкости, в которую направляется поток.

Для циркуляции влагопоглощающей жидкости двигатель для циркуляции влагопоглощающей жидкости может быть предусмотрен в трубах подачи влагопоглощающей жидкости (P4, P5), соединенных от накопительного блока (20) к блоку поглощения влаги (10).

Кроме того, накопительный блок (20) может иметь трубу регенерации влагопоглощающей жидкости (P7), соединенную с блоком регенерации (80), и может быть предусмотрен двигатель для выпуска влагопоглощающей жидкости в блок регенерации (80) через трубу регенерации влагопоглощающей жидкости (P7).

Накопительный блок (20) включает в себя уровнемер (24), способный измерять хранящееся количество влагопоглощающей жидкости, термометр (23), способный измерять температуру хранящейся влагопоглощающей жидкости и, хотя это не показано, дополнительно может быть предусмотрен по меньшей мере один датчик, способный измерять кислотность, чистоту, удельный вес и концентрацию влагопоглощающей жидкости.

Для того чтобы влагопоглощающая жидкость могла эффективно поглощать влагу и тепло от первого выхлопного газа, в качестве основных факторов могут действовать удельный вес, концентрация, кислотность, чистота, вязкость и температура абсорбента. Например, когда температура влагопоглощающей жидкости ниже заданного диапазона температур, влагопоглощающая жидкость может затвердевать, а когда температура влагопоглощающей жидкости выше заданного диапазона температур, она может находиться в парообразном состоянии.

В этом случае влагопоглощающая жидкость может находиться в состоянии, при котором трудно поглощать влагу и тепло от выхлопных газов, и, если концентрация влагопоглощающей жидкости не находится в желаемом диапазоне, скорость поглощения влаги и тепла влагопоглощающей жидкостью может уменьшиться.

Кроме того, когда влагопоглощающая жидкость повторно используется при циркуляции между блоком поглощения влаги (10) и накопительным блоком (20), количество хранящейся влагопоглощающей жидкости может уменьшиться, поскольку влагопоглощающая жидкость естественным образом расходуется.

Чтобы компенсировать снижение емкости влагопоглощающей жидкости, может быть предусмотрен дозатор для пополнения влагопоглощающей жидкости (70), соединенный с накопительным блоком (20).

Один конец дозатора (70) соединен с накопительным блоком (20) через трубу, и влагопоглощающая жидкость может быть пополнена в блок накопления (20) в соответствии по меньшей мере с одним из следующих параметров: уровень (24), удельный вес, концентрация, кислотность, чистота, вязкость и температура влагопоглощающей жидкости, содержащейся в блоке накопления (20).

Такой дозатор (70) может пополнять влагопоглощающую жидкость в накопительном блоке (20), когда количество хранимой влагопоглощающей жидкости в накопительном блоке (20) уменьшается или температура выходит за пределы заданного температурного диапазона, или даже когда по меньшей мере один из следующих параметров: удельный вес, концентрация, кислотность, вязкость и чистота влагопоглощающей жидкости в накопительном блоке (20) выходит за пределы заданного диапазона.

Теплообменный блок (40) расположен на трубах подачи влагопоглощающей жидкости (P4, P5), соединяющих накопительный блок (20) и блок поглощения влаги (10), и, когда влагопоглощающая жидкость подается из накопительного блока (20) в влагопоглощающий блок (10), тепло может рекуперироваться из влагопоглощающей жидкости.

В теплообменном блоке (40) влагопоглощающая жидкость и холодная вода могут протекать независимо по соответствующим трубам, но труба, по которой течет влагопоглощающая жидкость, и труба, по которой течет холодная вода, пересекаются и контактируют друг с другом, так что может происходить взаимный теплообмен.

Для этого теплообменный блок (40) может быть соединен с трубами подачи влагопоглощающей жидкости (P4, P5) с одной стороны, а с другой стороны могут быть соединены труба подачи холодной воды (P12), по которой подается холодная вода, и труба отвода горячей воды (P14), по которой холодная вода поглощает тепло из влагопоглощающей жидкости и отводит образовавшуюся горячую воду.

Как описано выше, устройство для рекуперации тепла отработанного газа и уменьшения белого дыма в соответствии с примером данного изобретения может генерировать горячую воду путем нагревания холодной воды с использованием количества тепла, поглощаемого первым отработавшим газом, и использовать полученную горячую воду в качестве жизнеобеспечения и пр., что может сократить выбросы углерода и сэкономить энергию.

Такой теплообменный блок (40) может включать в себя первый теплообменник (41) и второй теплообменник (42), соединенные друг с другом.

Одна сторона первого теплообменника (41) соединена с трубами подачи влагопоглощающей жидкости (P4, P5), другая сторона соединена с трубой подачи холодной воды (P12) и трубой отвода горячей воды (P13, P14), а второй теплообменник (42) с одной стороны соединен с трубами отвода горячей воды (P13, P14), соединенными с первым теплообменником (41), и другая сторона может быть соединена с трубой отвода пара (Р10) блока разделения газа и жидкости (90). Здесь высокотемпературный пар, образующийся в блоке разделения газа и жидкости (90), может подаваться в трубу отвода пара (Р10).

Таким образом, в первом теплообменнике (41) трубы подачи влагопоглощающей жидкости (P4, P5) и труба подачи холодной воды (P12) пересекаются друг с другом, и в первом теплообменнике (41) - труба отвода горячей воды (Р14) и труба отвода пара (P10) могут пересекаться друг с другом.

Соответственно, первый теплообменник (41) поглощает тепло влагопоглощающей жидкости с помощью холодной воды, преобразует холодную воду в горячую воду, а второй теплообменник (42) использует пар, отводимый через трубу отвода пара (P10), температура горячей воды, выходящей из первого теплообменника (41), дополнительно повышается и может быть выведена через трубу отвода горячей воды (Р14).

Таким образом, теплообменный блок (40) может генерировать горячую воду с температурой от 70°C до 90°C за счет поглощения тепла влагопоглощающей жидкости холодной водой через первый и второй теплообменники (41, 42).

Здесь по меньшей мере одна из трубы подачи холодной воды (P12) и трубы отвода горячей воды (P14), соединенных с теплообменным блоком (40), может быть соединена с предварительным охладителем (30). Например, труба подачи холодной воды (P12), соединенная с первым теплообменником (41), может быть соединена с трубой подачи предварительного охладителя (P31b) и трубой выпуска предварительного охладителя (P31a), и/или труба отвода горячей воды (P14), соединенная со вторым теплообменником (42), может быть соединена с трубой подачи предварительного охладителя (Р35b) и трубой выпуска предварительного охладителя (Р35а). Это будет подробно описано ниже при описании предварительного охладителя (30).

Блок регенерации (80) служит для улучшения химических свойств влагопоглощающей жидкости, способной поглощать влагу, Для этого блок регенерации (80) с одной стороны имеет трубу регенерации влагопоглощающей жидкости (Р7), в которую поступает влагопоглощающая жидкость из накопительного блока (20), и разделительную трубу отвода (Р8), через которую выводится нагретая паром и отделенная от паров влагопоглощающая жидкость, и с другой стороны - трубу подачи пара (Р15), через которую подается высокотемпературный пар, и трубу отвода пара (P16), через которую происходит конденсация и отвод пара. В блоке регенерации (80) труба регенерации влагопоглощающей жидкости (Р7) и труба подачи пара (P15) могут пересекаться друг с другом. То есть в регенерирующем блоке влагопоглощающая жидкость и пар протекают по трубам независимо друг от друга, но каждая труба пересекается и соприкасается друг с другом, так что возможен теплообмен друг с другом. В блоке регенерации (80) влага, содержащаяся во влагопоглощающей жидкости, может быть отделена и выпущена в виде водяного пара, при нагревании влагопоглощающей жидкости высокотемпературным паром. Соответственно, влагопоглощающая жидкость с высоким содержанием влаги в блоке регенерации (80) может изменить свои химические характеристики на влагопоглощающую жидкость с относительно низким содержанием влаги при выпуске водяного пара.

Как описано выше, устройство для рекуперации тепла отработанного газа и уменьшения белого дыма в соответствии с примером данного изобретения используется для поглощения влаги и тепла первого отработавшего газа при многократной циркуляции влагопоглощающей жидкости через влагопоглощающий блок (10) и накопительный блок (20). Однако при повторном использовании влагопоглощающие свойства влагопоглощающей жидкости могут ухудшиться.

Хотя случай, когда блок регенерации (80) нагревает влагопоглощающую жидкость паром, был описан в качестве примера, данное изобретение не обязательно ограничивается паром, а вместо пара для нагрева влагопоглощающей жидкости можно использовать высокотемпературный газ, пары масла или жидкость, и пр.

В данном изобретении для предотвращения ухудшения характеристик поглощения влаги влагопоглощающей жидкостью влагопоглощающую жидкость можно нагревать через блок регенерации (80), чтобы можно было улучшить химические свойства влагопоглощающей жидкости, способной удерживать влагу.

Блок разделения газа и жидкости (90) выполнен в виде цилиндра, внутри которого имеется полость, с одной стороны соединена разделительная труба отвода (Р8), а с другой стороны - труба отвода пара (Р10) для отвода водяного пара, и труба рекуперации влаги (Р9), поглощающей влагу, для возврата влаги, отделенной от водяного пара, в накопительный блок (20). Здесь, разделительная труба отвода (Р8) может быть присоединена сбоку, труба отвода пара (P10) - к верхней части, труба рекуперации влаги (Р9) - к нижней части блока разделения газа и жидкости (90).

Соответственно, когда влагопоглощающая жидкость, выпускаемая из блока регенерации (80), и водяной пар, отделенный от влагопоглощающей жидкости, вводятся через разделительную трубу отвода (Р8), влагопоглощающая жидкость может располагаться в нижней части, а водяной пар - в верхней части блока разделения газа и жидкости (90).

Соответственно, пар, выходящий из блока разделения газа и жидкости (90), выпускается через трубу отвода пара (Р10), соединенную с верхней частью, и, как показано на рис. 1, труба отвода пара (Р10) соединена со вторым теплообменником (42) и может использоваться для дополнительного нагрева горячей воды.

Влагопоглощающая жидкость, выпускаемая из блока разделения газа и жидкости (90), может быть возвращена в накопительный блок (20) через трубу рекуперации влаги (Р9) в состоянии, в котором химические свойства, которые могут содержать влагу, улучшены.

Блок аварийного управления (50) в случаях, когда блок поглощения влаги (10) или блок теплообмена (40) не работают должным образом, или температура или концентрация влагопоглощающей жидкости выходят за пределы требуемого диапазона, может непосредственно выпускать первый выхлопной газ в воздух через дымоход (2), минуя блок поглощения влаги (10).

Для этого блок аварийного управления (50) может быть предусмотрен на конце трубы подачи отработавших газов (P1) и на конце трубы отвода отработавших газов (P2), также могут быть предусмотрены клапан подачи отработавших газов (51a), соединенный с трубой подачи отработавших газов (P1), клапан выпуска отработавших газов (51b), соединенный с трубой отвода отработавших газов (Р2), и перепускной клапан (52) блока поглощения влаги, предусмотренный между клапаном подачи отработавших газов (51a) и клапаном выпуска отработавших газов (51b).

Здесь перепускной клапан (52) блока поглощения влаги работает напротив клапана подачи отработавших газов (51a) и клапана выпуска отработавших газов (51b), и им можно управлять так, чтобы выхлопные газы выбрасывались наружу, не проходя через первый блок поглощения влаги выхлопных газов (10).

Например, когда клапан подачи отработавших газов (51a) и клапан выпуска отработавших газов (51b) включены, перепускной клапан блока поглощения влаги может быть выключен. В этом случае первый выхлопной газ, подаваемый из источника подачи выхлопного газа (1), подается в блок поглощения влаги (10) через трубу подачи выхлопного газа (P1), а второй выхлопной газ, обработанный в блоке поглощения влаги (10), может выпускаться в направлении дымохода (2) через трубу отвода выхлопного газа (Р2).

Однако, в аварийной ситуации клапан подачи отработавших газов (51а) и клапан выпуска отработавших газов (51b) могут быть отключены, перепускной клапан (52) блока поглощения влаги включен, тогда первый выхлопной газ не проходит через блок поглощения влаги (10) и он может выбрасываться в атмосферу непосредственно через дымоход (2).

Вентилятор (60) расположен на трубе отвода выхлопного газа (Р2) между блоком поглощения влаги (10) и клапаном выпуска отработавших газов (51b), и он может увеличить скорость выпуска второго выхлопного газа, выпускаемого из блока поглощения влаги (10).

Предварительный охладитель (30) установлен на трубе подачи отработавших газов (P1), он может охлаждать тепло первого отработавшего газа приточной водой, поступающей извне, и подавать охлажденный первый отработавший газ в блок поглощения влаги (10).

В частности, как показано на рис. 2, когда первый выхлопной газ вводится через трубу подачи выхлопного газа (P1) при первой температуре (T1) выше 100°С, предварительный охладитель (30) может охлаждать первый выхлопной газ от первой температуры (T1) выше 100°С до второй температуры (Т2) - между первой температурой (T1) и 100°С.

Например, вторая температура (Т2) первого выхлопного газа, охлаждаемого предварительным охладителем (30), может составлять от 110°С до 120°С. В случае, когда первый выхлопной газ подают в блок поглощения влаги (10) в пределах этого температурного диапазона, реакции поглощения тепла и поглощения влагопоглощающей жидкостью могут быть очень эффективными.

Температура второго выхлопного газа, из которого тепло и влага регенерируются влагопоглощающей жидкостью в блоке поглощения влаги (10), может быть третьей температурой (Т3) ниже 100°С, а диапазон третьей температуры (Т3) может составлять, например, от 50°С до 70°С.

Как показано на рис. 2, предварительный охладитель (30) охлаждает первый выхлопной газ, имеющий первую температуру (Т1) выше 100°С, до второй температуры (Т2) выше 100°С, и может подавать первый выхлопной газ, имеющий оптимальную температуру, в блок поглощения влаги (10).

Такой предварительный охладитель (30) более эффективно управляет охлаждением, и для более эффективного управления охлаждением он может быть соединен с трубой подачи холодной воды (P12) или трубой отвода горячей воды (P14), так что холодная или горячая вода может подаваться в качестве входной воды.

Кроме того, поступающая вода, поглотившая тепло от первого выхлопного газа в предварительном охладителе (30), может выпускаться через трубу подачи холодной воды (P12) или трубу отвода горячей воды (P14).

В частности, к предварительному охладителю (30) могут быть присоединены труба подачи предварительного охладителя (P31b), через которую подается поступающая вода, и труба выпуска предварительного охладителя (P31a), через которую выпускается поступающая вода.

Здесь труба подачи предварительного охладителя (P31b) соединена с трубой подачи холодной воды (P12) или трубой отвода горячей воды (P14), а труба выпуска предварительного охладителя (P31a) может быть соединена с трубой, к которой подсоединена труба подачи предварительного охладителя (P31b), из трубы подачи холодной воды (P12) или трубы отвода горячей воды (P14).

Как показано на рис. 1, например, труба подачи предварительного охладителя (P31b) и труба выпуска предварительного охладителя (P31a) могут быть соединены с трубой подачи холодной воды (P12), и холодная вода может подаваться в предварительный охладитель (30) через трубу подачи предохладителя (P31b), а холодная вода, нагретая первым отработавшим газом в предварительном охладителе (30), может быть возвращена в трубу подачи холодной воды (P12) через трубу выпуска предварительного охладителя (P31a) и подана в первый теплообменник (41).

Здесь труба подачи предварительного охладителя (P31b) может включать в себя клапан подачи предварительного охладителя (31b) для управления подачей поступающей воды, а труба выпуска предварительного охладителя (P31a) может включать в себя клапан выпуска предварительного охладителя (31a) для управления выпуском входящей воды.

Кроме того, перепускной клапан предварительного охладителя (32) может быть предусмотрен между участком трубы подачи холодной воды (P12), к которой подсоединена труба подачи предварительного охладителя (P31b), и участком, к которому подсоединена труба выпуска предварительного охладителя (P31a). Перепускной клапан предварительного охладителя (32) может работать в обратном направлении от клапана подачи предварительного охладителя (31b) и клапана выпуска предварительного охладителя (31a).

Например, когда клапан подачи предварительного охладителя (31b) и клапан выпуска предварительного охладителя (31a) открыты, перепускной клапан предварительного охладителя (32) может быть закрыт, и, таким образом, холодная вода, подаваемая в трубу подачи холодной воды (P12), подается в предварительный охладитель (30) для охлаждения первого выхлопного газа, и холодная вода, поглощающая тепло первого выхлопного газа, может подаваться в первый теплообменник (41).

И наоборот, когда клапан подачи предварительного охладителя (31b) и клапан выпуска предварительного охладителя (31a) закрыты, перепускной клапан предварительного охладителя (32) может быть открыт, и, таким образом, холодная вода, подаваемая в трубу подачи холодной воды (P12), может подаваться непосредственно в первый теплообменник (41) без подачи в предварительный охладитель 30.

Как описано выше, данное изобретение включает клапан подачи предварительного охладителя (31b), клапан выпуска предварительного охладителя (31a) и перепускной клапан предварительного охладителя (32), и включая или останавливая предварительный охладитель (30), соответствующим образом реагируя на первую температуру (T1) первого выхлопного газа, подаваемого при различных температурах в зависимости от времени года, эффективность блока поглощения влаги (10) может быть дополнительно оптимизирована.

На рис. 1 в качестве примера описан случай, когда предварительный охладитель (30) данного изобретения соединен только с трубой подачи холодной воды (P12), но предварительный охладитель (30) не обязательно ограничивается этим и может быть соединен с трубой отвода горячей воды (P14).

Рис. 3 представляет собой схему для пояснения первого модифицированного примера, в котором предварительный охладитель (30) соединен с трубой для выпуска горячей воды (P14) в первом варианте осуществления данного изобретения.

На рис. 3 и далее пункты, совпадающие с содержанием, описанным на рис. 1 и 2, заменены описаниями рисунков 1 и 2, а отличные пункты в основном описываются.

В первой модификации первого варианта осуществления данного изобретения, как показано на рис. 3, труба подачи предварительного охладителя (Р35а) и труба выпуска предварительного охладителя (Р35b) могут быть соединены с трубой отвода горячей воды (P14).

Здесь труба подачи предварительного охладителя (Р35а) соединена с трубой отвода горячей воды (P14), труба выпуска предварительного охладителя (Р35b) может быть соединена с задним концом трубы отвода горячей воды (P14), к которой подсоединена труба подачи предварительного охладителя (Р35а), и труба подачи предварительного охладителя (Р35а) может быть снабжена клапаном подачи предварительного охладителя (35a), а клапан выпуска предварительного охладителя (35b) может быть предусмотрен на трубе выпуска предварительного охладителя (Р35b).

Кроме того, перепускной клапан предварительного охладителя (36) может быть предусмотрен между участком трубы отвода горячей воды (P14), к которой подсоединена труба подачи предварительного охладителя (P35a), и участком, к которому подсоединена труба выпуска предварительного охладителя (P35b).

Соответственно, в первой модификации данного изобретения также возможна подача горячей воды с температурой от 70°С до 90°С, выпускаемой через второй теплообменник (42), в предварительный охладитель (30) для охлаждения первого выхлопного газа, имеющего первую температуру (Т1) 100°С или выше.

Кроме того, данное изобретение также может быть осуществлено путем объединения первого и второго вариантов осуществления.

Рис. 4 представляет собой схему для пояснения второго модифицированного примера, в котором предварительный охладитель (30) соединен с трубой подачи холодной воды (P12) и с трубой отвода горячей воды (P14) в первом варианте осуществления данного изобретения.

Как показано на рис. 4, в данном изобретении, согласно второму модифицированному примеру холодная вода и горячая вода могут быть поданы в предварительный охладитель (30) по выбору.

В частности, во второй модификации труба подачи предварительного охладителя может включать в себя первую и вторую трубы подачи предварительного охладителя (P31b, P35a), а труба выпуска предварительного охладителя может включать в себя первую и вторую трубы выпуска предварительного охладителя (P31a, P35b).

Первая труба подачи предварительного охладителя (P31b) и первая труба выпуска предварительного охладителя (P31a) могут быть соединены с трубой подачи холодной воды (P12), а вторая труба подачи предварительного охладителя (P35a) и вторая труба выпуска предварительного охладителя (P35b) могут быть соединены с трубой выпуска горячей воды (P14).

Кроме того, каждая из первой и второй трубы подачи предварительного охладителя (P31b, P35a) могут включать в себя первый и второй клапаны подачи предварительного охладителя (31b, 35a), а каждая из первой и второй труб выпуска предварительного охладителя (P31a, P35b) могут включать в себя первый и второй клапаны выпуска предварительного охладителя (31a, P35b).

Кроме того, в трубе подачи холодной воды (Р12) может быть предусмотрен первый перепускной клапан предварительного охладителя (32), а в трубе выпуска горячей воды (P14) может быть предусмотрен второй перепускной клапан предварительного охладителя (36).

Соответственно, во втором модифицированном примере, для подачи в предварительный охладитель (30) холодной воды, открывают первый клапан подачи предварительного охладителя (31b) и первый клапан выпуска предварительного охладителя (31а), а первый перепускной клапан предварительного охладителя (32) перекрывается, в предварительный охладитель (30) подается холодная вода, и для блокирования подачи горячей воды в предварительный охладитель (30), второй клапан подачи предварительного охладителя (35а) и второй клапан выпуска предварительного охладителя (31b) закрываются, а второй перепускной клапан предварительного охладителя (36) может быть отключен.

И наоборот, для подачи в предварительный охладитель (30) горячей воды, открывают второй клапан подачи предварительного охладителя (35a) и второй клапан выпуска предварительного охладителя (35b), а второй перепускной клапан предварительного охладителя (36) перекрывается, в предварительный охладитель (30) подается горячая вода, и для блокирования подачи холодной воды в предварительный охладитель (30), первый клапан подачи предварительного охладителя (31b) и первый клапан выпуска предварительного охладителя (31a) закрываются, а первый перепускной клапан предварительного охладителя (32) может быть отключен.

В этом втором модифицированном примере первая температура (T1) первого отработавшего газа может изменяться в зависимости от таких обстоятельств, как время года, процесс предыдущей стадии, тип первого отработавшего газа и пр., так что даже если первая температура (T1) первого отработавшего газа вводится по-разному, в качестве ответной меры холодная или горячая вода могут выборочно подаваться в предварительный охладитель (30), тем самым эффективность и производительность устройства рекуперации тепла отработанного газа и уменьшения белого дыма могут быть дополнительно улучшены.

Рис. 5 представляет собой схему, поясняющую устройство для рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения белого дыма с задним нагревателем согласно второму варианту осуществления данного изобретения.

Как показано на рис. 5, устройство для рекуперации тепла отработавших газов и уменьшения белого дыма согласно второму варианту осуществления данного изобретения может дополнительно включать нагреватель (100), соединенный с трубой выпуска отработавших газов (Р2), для нагрева второго отработавшего газа на заднем конце блока поглощения влаги (10).

Нагреватель (100) может нагревать второй отработавший газ, поступающий в трубу выпуска отработавших газов (Р2), и выпускать его в дымоход (2). С этой целью второй отработавший газ может подаваться на одну сторону нагревателя (100), а пар или поступающая вода, имеющие более высокую температуру, чем второй отработавший газ, могут подаваться на другую сторону нагревателя (100).

Например, как показано на рис. 5, труба подачи нагревателя (P110a) и труба выпуска нагревателя (P110b) подсоединены к другой стороне нагревателя (100), труба подачи нагревателя (P110a) подсоединяется к трубе отвода пара (P10), а труба выпуска нагревателя (P110b) может быть соединена с трубой (P11), через которую водяной пар конденсируется и выводится из второго теплообменника (42).

То есть труба выпуска нагревателя (P110b) может быть соединена с трубой конденсата (P11), соединенной со вторым теплообменником (42). В трубе конденсата (Р11) сконденсированная вода может сливаться, в то время как пар, подаваемый во второй теплообменник 42 через трубу отвода пара (Р10), нагревает поступающую воду из первого теплообменника (Р41). Труба выпуска нагревателя (P110b) может быть соединена с трубой конденсата (P11). Соответственно, второй выхлопной газ поступает в одну сторону нагревателя (100), а водяной пар, имеющий более высокую температуру, чем второй выхлопной газ, поступает в другую сторону нагревателя (100) через трубу подачи нагревателя (P110a), второй выхлопной газ нагревается нагревателем (100), и температура второго выхлопного газа может повышаться.

Второй отработавший газ может быть отработанным газом, осушенным при низкой температуре, при которой влага и тепло рекуперируются в блоке поглощения влаги (10). Например, температура второго выхлопного газа может составлять примерно от 50°С до 60°С в сухом состоянии с небольшим количеством влаги.

Таким образом, в случае сухого выхлопного газа при температуре около 50°C - 60°C точка росы может быть относительно снижена до 25°C - 35°C. В летнее время, когда температура воздуха составляет примерно 20°C-35°C, второй отработавший газ, имеющий низкую температуру, не легко охладить ниже температуры точки росы, поэтому даже если он выбрасывается в атмосферу через дымоход (2), белый дым может не образовываться.

Однако, зимой, так как температура воздуха составляет примерно от -10°С до 5°С, при выпуске сухих вторых отработавших газов при температуре 50°С - 60°С, в процессе отвода через дымоход (2) за короткое время достигается точка росы, образующаяся между 25°С и 35°С, и образование белого дыма возможно при выводе через дымоход (2) и выбросе в атмосферу.

Однако, как и в данном изобретении, когда температура второго выхлопного газа повышается от 80°С до 100°С путем нагревания второго отработавшего газа через нагреватель (100), состояние выше точки росы сохраняется некоторое время даже после выхода из дымохода (2), и так можно подавить образование белого дыма.

Таким образом, второй вариант осуществления данного изобретения дополнительно включает обогреватель (100), для дополнительного подавления образования белого дыма.

К тому же, второй вариант осуществления данного изобретения был описан в качестве примера, в котором нагреватель (100) дополнительно предусмотрен в первом варианте осуществления данного изобретения, показанном на рис. 1 в качестве примера, но данное изобретение этим не ограничивается, и нагреватель (100) может быть дополнительно обеспечен таким же образом, как первый модифицированный пример и второй модифицированный пример первого варианта осуществления.

Таким образом, данное изобретение снабжено предварительным охладителем (30) для поглощения тепла первого выхлопного газа на переднем конце влагопоглощающей установки (10), можно более эффективно рекуперировать отработанное тепло от выхлопных газов, а за счет достижения оптимальной температуры первого выхлопного газа, подаваемого на блок поглощения влаги (10), блок поглощения влаги (10) может в достаточной степени поглощать влагу и скрытое тепло из выхлопных газов, тем самым дополнительно повышая эффективность рекуперации скрытого тепла и уменьшения белого дыма.

Кроме того, при наличии нагревателя (100) для нагрева второго выхлопного газа на заднем конце блока поглощения влаги (10) можно более эффективно подавлять появление белого дыма даже зимой.

Кроме того, на рис. 5 в качестве примера показан случай, когда труба подачи нагревателя (P110a), соединенная с нагревателем (100), соединена с трубой отвода пара (P10), но данное изобретение не обязательно ограничивается этим, и труба подачи нагревателя (P110a) может также соединяться с трубой отвода горячей воды (P14). Соответственно, нагреватель (100) может также нагревать второй выхлопной газ, получая горячую воду из трубы отвода горячей воды (P14).

Технические особенности, раскрытые в каждом варианте осуществления данного изобретения, не ограничиваются соответствующим вариантом осуществления, и, если они не являются несовместимыми друг с другом, технические особенности, раскрытые в каждом варианте осуществления, могут быть объединены и применены к другим вариантам осуществления.

Таким образом, в каждом варианте осуществления в основном описывается каждая техническая особенность, но каждая техническая особенность может быть объединена и применена в сочетании одна с другой, если они не являются взаимно несовместимыми.

Данное изобретение не ограничивается вышеописанными вариантами осуществления и сопровождающими чертежами, и с точки зрения специалистов в области техники, к которой относится данное изобретение, возможны различные модификации и варианты. Следовательно, объем данного изобретения должен определяться не только пунктами формулы настоящей спецификации, но также и пунктами, эквивалентными пунктам этой формулы изобретения.

Изобретение относится к устройствам рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения белого дыма с предварительным охладителем. Блок поглощения влаги, который, принимая первый отработавший газ, содержащий высокотемпературный водяной пар, через трубу подачи отработавшего газа поглощает влагу и тепло от первого отработавшего газа через влагопоглощающую жидкость, выпускает второй выхлопной газ в состоянии, в котором первый выхлопной газ осушается при низкой температуре через выпускную трубу выхлопного газа. В накопительном блоке влагопоглощающая жидкость, находящаяся в контакте с первым выхлопным газом, выпускается из блока поглощения влаги и хранится. Предварительный охладитель предусмотрен на трубе подачи отработавших газов, для охлаждения тепла первого отработавшего газа приточной водой, подаваемой извне. Теплообменный блок представляет собой трубу подачи влагопоглощающей жидкости из накопительного блока в блок поглощения влаги и трубу подачи холодной воды на другую сторону. Холодная вода поглощает тепло поглотителя влаги. К теплообменному блоку подсоединена отводящая труба горячей воды для поглощения тепла и отвода образовавшейся горячей воды. С одной стороны блока регенерации подсоединена труба регенерации влагопоглощающей жидкости, в которую влагопоглощающая жидкость течет из блока накопления, а с другой стороны – паровая труба, по которой подается высокотемпературный пар и нагревается паром для получения влагопоглотителя, и который соединен с сепарационной выпускной трубой, через которую отводятся влагопоглощающая жидкость и пар, отделенный от влагопоглощающей жидкости. К блоку разделения газа и жидкости подсоединена выпускная труба сепарации, а также подсоединены пароотводная труба для выпуска водяного пара и труба рекуперации влагопоглощающей жидкости для рекуперации влаги, отделенной от водяного пара, к блоку накопления. Теплообменный блок включает в себя первый теплообменник и второй теплообменник, одна сторона первого теплообменника соединена с трубой подачи влагопоглощающей жидкости, а другая сторона соединена с трубой подачи холодной воды и трубой отвода горячей воды. Одна сторона второго теплообменника соединена с трубой отвода горячей воды, а другая сторона может быть соединена с трубой отвода пара газожидкостного сепаратора. К предохладителю подсоединены подводящая и отводящая трубы предварительного охладителя поступающей воды. Трубопровод подачи холодной воды, подсоединенный к первому теплообменнику, подсоединен к подающему трубопроводу предварительного охладителя и выпускному трубопроводу предварительного охладителя. Техническим результатом является повышение эффективности рекуперации тепла. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство рекуперации тепла выхлопных газов и уменьшения количества белого дыма, имеющее предварительный охладитель, содержащее

блок поглощения влаги, который, принимая первый отработавший газ, содержащий высокотемпературный водяной пар, через трубу подачи отработавшего газа поглощает влагу и тепло от первого отработавшего газа через влагопоглощающую жидкость, выпускает второй выхлопной газ в состоянии, в котором первый выхлопной газ осушается при низкой температуре через выпускную трубу выхлопного газа;

накопительный блок, в котором влагопоглощающая жидкость, находящаяся в контакте с первым выхлопным газом, выпускается из блока поглощения влаги и хранится; и

предварительный охладитель, предусмотренный на трубе подачи отработавших газов, для охлаждения тепла первого отработавшего газа приточной водой, подаваемой извне;

для рекуперации тепла из влагопоглощающей жидкости устройство дополнительно включает в себя теплообменный блок, который представляет собой с одной стороны подсоединенную трубу подачи влагопоглощающей жидкости, по которой влагопоглощающая жидкость подается из накопительного блока в блок поглощения влаги, и трубу подачи холодной воды, по которой холодная вода подается на другую сторону, и холодная вода поглощает тепло поглотителя влаги, и к которому подсоединена отводящая труба горячей воды для поглощения тепла и отвода образовавшейся горячей воды;

причем устройство также включает в себя блок регенерации, у которого с одной стороны подсоединена труба регенерации влагопоглощающей жидкости, в которую влагопоглощающая жидкость течет из блока накопления, а с другой стороны - паровая труба, по которой подается высокотемпературный пар и нагревается паром для получения влагопоглотителя, и который соединен с сепарационной выпускной трубой, через которую отводятся влагопоглощающая жидкость и пар, отделенный от влагопоглощающей жидкости;

и блок разделения газа и жидкости, к которому с одной стороны подсоединена выпускная труба сепарации, а также подсоединены пароотводная труба для выпуска водяного пара и труба рекуперации влагопоглощающей жидкости для рекуперации влаги, отделенной от водяного пара, к блоку накопления;

теплообменный блок включает в себя первый теплообменник и второй теплообменник,

одна сторона первого теплообменника соединена с трубой подачи влагопоглощающей жидкости, а другая сторона соединена с трубой подачи холодной воды и трубой отвода горячей воды,

а одна сторона второго теплообменника соединена с трубой отвода горячей воды, а другая сторона может быть соединена с трубой отвода пара газожидкостного сепаратора;

к предохладителю подсоединены подводящая труба предварительного охладителя, по которой подается поступающая вода, и отводящая труба предварительного охладителя, по которой отводится поступающая вода;

трубопровод подачи холодной воды, подсоединенный к первому теплообменнику, подсоединен к подающему трубопроводу предварительного охладителя и выпускному трубопроводу предварительного охладителя.

2. Устройство по п. 1, в котором в предварительном охладителе первый выхлопной газ может быть охлажден от первой температуры выше 100°С до второй температуры между первой температурой и 100°С.

3. Устройство по п. 1, в котором

подводящая труба предварительного охладителя подсоединена к трубе подачи холодной воды, для управления подачей входящей воды включен клапан подачи предварительного охладителя,

выпускная труба предварительного охладителя соединена с трубой подачи холодной воды и включает выпускной клапан предварительного охладителя, контролирующий выпуск поступающей воды;

перепускной клапан предварительного охладителя, работающий напротив клапана подачи предварительного охладителя, и выпускной клапан предварительного охладителя могут быть предусмотрены между участком, где соединяется труба подачи предохладителя, и участком, где труба нагнетания предварительного охладителя соединяется с трубой подачи холодной воды.

4. Устройство по п. 3, в котором подводящая труба предварительного охладителя подсоединена к трубе отвода горячей воды, для управления подачей входящей воды включен клапан подачи предварительного охладителя,

выпускная труба предварительного охладителя соединена с выпускной трубой горячей воды и включает выпускной клапан предварительного охладителя, контролирующий выпуск поступающей воды,

когда холодная вода подается в предварительный охладитель, клапан подачи предохладителя и выпускной клапан предохладителя, соединенные с трубой отвода горячей воды, закрыты, а перепускной клапан предварительного охладителя, подключенный к трубе слива горячей воды, включен,

и горячая вода подается в предварительный охладитель, клапан подачи предохладителя и выпускной клапан предохладителя, соединенные с трубой подачи холодной воды, закрыты, перепускной клапан предохладителя, подключенный к трубе подачи холодной воды, включается.

5. Устройство по п. 1, в котором на конце трубы подачи отработавших газов и на конце трубы отвода отработавших газов предусмотрен блок аварийного управления для вывода первого отработавшего газа наружу без прохождения через блок поглощения влаги.

6. Устройство по п. 5, в котором блок аварийного управления предусматривает

клапан подачи отработавших газов, соединенный с трубой подачи отработавших газов,

клапан выпуска отработавших газов, соединенный с трубой отвода отработавших газов,

клапан подачи отработавших газов и клапан выпуска отработавших газов, и работающий напротив клапана подачи отработавших газов и клапана выпуска отработавших газов, перепускной клапан устройства поглощения влаги для управления выпуском первого выхлопного газа наружу без прохождения через устройство поглощения влаги.

7. Устройство по п. 5, в котором дополнительно предусмотрен вентилятор, расположенный на выпускной трубе отработавших газов и увеличивающий скорость выпуска второго отработавшего газа, выпускаемого из блока поглощения влаги.

8. Устройство по п. 1, в котором накопительный блок

включает в себя множество перегородок, предусмотренных внутри блока накопления и направляющих поток влагопоглощающей жидкости к трубе подачи влагопоглощающей жидкости,

и фильтр, установленный между множеством перегородок для фильтрации посторонних веществ из влагопоглощающей жидкости.

9. Устройство по п. 8, дополнительно включающее в себя дозирующий блок, один конец которого соединен с блоком накопления и пополняет влагопоглощающую жидкость в блок накопления в соответствии по меньшей мере с одним из следующих параметров: уровень, удельный вес, концентрация, кислотность, чистота, вязкость и температура влагопоглощающей жидкости, содержащейся в блоке накопления.

10. Устройство по п. 1, в котором трубопровод отвода горячей воды, подсоединенный ко второму теплообменнику, подсоединен к подающему трубопроводу предварительного охладителя и выпускному трубопроводу предварительного охладителя.

11. Устройство по п. 1, дополнительно включающее в себя нагреватель, соединенный с выпускной трубой отработавших газов с одной стороны, через которую вводится второй отработавший газ для нагрева и отвода второго отработавшего газа.

12. Устройство по п. 11, в котором подающая труба нагревателя и выпускная труба нагревателя предусмотрены на другой стороне нагревателя,

подающая труба нагревателя соединена с трубой отвода пара,

а выпускная труба нагревателя соединена с трубой, через которую водяной пар конденсируется и выводится из теплообменного блока.

13. Устройство по п. 12, включающее в себя

клапан подачи нагревателя, предусмотренный на подающей трубе нагревателя, для управления подачей пара,

выпускной клапан нагревателя, предусмотренный на выпускной трубе нагревателя, для выпуска конденсированного пара,

часть, соединенная с трубой подачи нагревателя на трубе отвода пара, и вторым теплообменником, и клапан подачи пара во второй теплообменник,

и клапан подачи нагревателя и выпускной клапан нагревателя, которые работают напротив клапана подачи второго теплообменника.

14. Устройство по п. 13, в котором, когда клапан подачи нагревателя и выпускной клапан нагревателя открыты или закрыты, клапан подачи второго теплообменника закрывается или, наоборот, открывается.