Устройство для рекуперации тепла в вентиляционной системе бумагоделательных машин Советский патент 1983 года по МПК D21F5/20 

00

ел

1чЭ

1 Изобретение относится к системам рекуперации тепла в вентиляционных системах бумаге- и картоноделательных машин и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности. Известно устройство для -рекупера ции тепла в вентиляционной системе бумагоделательных машин, содержащее вентиляторы, скрубберы первой и эторой ступени, теплообменники нагрева сушильного воздуха и воздуха сЙщеобменной вентиляции и парокомпрессионную Теплонасосную установку, состоящую из испарителя, компрессора, конденсатора и дроссельного клапана to, Одйако это устройство характеризуется значительными капитальными и эксплуатационными расходами из-за пр менения двухступенчатой теплонасосной установки - воздушной и парокомпрессионной, причем значительные эксплуатационные затраты в основном обуславливаются повышенным удельным расходом электроэнергии вследствие наличия воздушного компрессора. Высокая степень использования тепла паровоздушной смеси в скруббере первой ступени устройстваПриводит к снижению температуры этой смеси до , что не позволяет нагреть сушильный воздух в теплообменнике пер вой ступени до необходимой температуры и требует .установки воздушного компрессора между скруббером и тепло обменником. Цель изобретения - снижение удель ного расхода электроэнергии и упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для рекуперации теп ла в вентиляционной системе бумагоделательных машин, содержащем вентиляторы, скрубберы первой и второй ступени, теплообменники нагрева сушильного воздуха и воздуха общеобмен ной вентиляции и парокомпрессионную Теплонасосную установку, состоящую из испарителя, компрессора, конденсатора с линией отвода нагретой воды и дроссельного клапана, скруббер вто рой ступени непосредственно соединен линией паровоздушной смеси с выходны патрубком скруббера первой ступени г линия отвода нагретой воды конденса тора соединена с входным патрубком теплообменника нагрева сушильного во духа, входной патрубок которого со12Jединен с выходным патрубком скруббера первой ступени, а входной патрубок теплообменника нагрева воздуха общеобменной вентиляции соединен с линией отвода нагретой воды конденсатора или с выходным патрубком скруббера первой ступени. На фиг. 1 и 2 приведены варианты исполнения устройства для рекуперации тепла. Устройство содержит сушильную камеру 1, с которой последовательно соединены линией паровоздушной смеси скрубберы 2 и 3. Устройство имеет г арокомпрессионную Теплонасосную установку, включающую испаритель 4, компрессор 5, конденсатор 6 и дроссельный клапан 7. Для нагрева сушильного воздуха и воздуха общеобменной вентиляции установлены теплообменники 8 и 9. Имеются вентиляторы 10-12 соответственно для подачи воздуха в сушильную камеру общеобменной вентиляции и для удаления отработавшей паровоздушной смеем в атмосферу. На линии отвода нагретой воды перед конденсатором 6 установлен фильтр 13. Скруббер 3 линией воды соединен с испарителем f, а скруббер 2 - с конденсатором 6. Теплообменник 8 линиями отвода нагретой воды соединен с выходным пат.рубком конденсатора 6 и выходным патрубком скруббера 2, а теплообменник 9 линиями отвода нагретой воды соединен с В1ЫХОДНЫМ патрубком конденсатора 6 (. фиг. 1) или скруббера первой ступени 2 (фиг. 2 ). Устройство, работает следующим образок. Отработавшая паровоздушная смесь, выходящая из сушильной камеры 1, проходит через скрубберы 2 и 3 и вентиляторами 12 удаляется в атмосферу. В скрубберах 2 и 3 происходит охлаждение паровоздушной смеси до и передача тепла охлах(дающей воде. Вода, нагретая в скруббере 3, поступает в испаритель k парокомпрессионной ТНУ, где отдает свое тепло на испарение низкокипящей х идкости, например фреона. Образовавшийся в испарителе k пар фреона сжимается с повышением темературы в компрессоре 5 и поступает конденсатор 6, где он конденсируется. Теплота конденсации фреона переается в конденсаторе 6 воде, предарительно нагретой в скруббере 2. идкий фреон из конденсатора 6 через 31 дроссельный клапан 7 возвращается в испаритель (. Небольшая часть воды нагретой в конденсаторе 6, проходит через теплообменник8, где нагревает сушильный воздух, подаваемый в сушильную камеру 1 вентиляторами 10. Вода, выходящая из теплообменника 8, смешивается с водой, поступающей из скруббера 2, при одинаковых температурах смешиваемых потоков. Воздух об щеобменной вентиляции нагревается в теплообменнике 9 и подается в зал буммашин вентиляторами 11. Нагрев этого воздуха в холодное время года производится водой, выходящей из скруббера 2 и частично отбираемой из напорной линии после фильтра 13 или после конденсатора 6. В скруббере 2 вода нагревается влажным воздухом до S°C, а в конденсаторе 6 ее температура повышается до , что позволяет использовать ее для различных целей. Отказ от традиционного размещения на линии паровоздушной смеси теплообменников 8 и 9 позволяет исключить из схемы воздушный компрессор и турбодетандер, имеющиеся в прототипе, без уменьшения степени использования низкопотенциального тепла в устройстве. Кроме того, применение в этих теплообменниках в качестве греющей среды горячей во/}ы вместо отработавшей паровоздушной смеси уменьшэет поверхности теплообмена вследствие более высокого коэффициента теп

Наименование величины Размерность Прототип Дополнительная тепловая производительность устройства по сравнению с существующим ТРЛ) средний зимний режим ГДж Гкал средний летний ре«им ч ч Дополнительные капитальные затратытыс.руб. Дополнительная потребляемая мощность Годовая экономия от применения ТНУтыс.руб./г Срок окупаемости

Предлагаемое устройство 24 лообмена со стороны воды. Все это приводит к уменьшению капитальных затрат, уменьшению расхода электроэнергии и, какследствие, к повышению эффективности работы установки, ,1 . . В теплообменниках 8 и 9 обеспечивается удобное регулирование тейпературы нагреваемого воздуха изменением расхода горячей воды через них. В устройстве осуществляется рециркуляция воды в замкнутых водяных контурах, в которые включены испаритель k/ и теплообменники 8 и 9 что уменьшает расход свежей воды. Сопоставление результатов техникоэкономических расчетов прототипа и предлагаемого устройства выполняется в сравнении с существующей схемой рекуперации тепла в вентиляционной системе бумагоделательной машины Б-15. Капитальные и эксплуатационные затраты определяются как дополнительные к затратам в существующей схеме рекуперации при температуре отработавшего воздуха, удаляемого в атмосферу из устройства-прототипа и предлагаемого устройства около 20С. В дополнительных капитальных затратах учитываются затраты на генерир щую электрическую мощность энергосистемы, обеспечивающей дополнительный расход эг ектроэнергии на теплонасосные установки, В таблице приведены результаты рае четоо.. 102М,5 95,3/22,7 106/25,3 98,5/23,5

51035112

Предлагаемое устройство обладает тотипом. Использование изобретения более высокими технико-экономически- позволяет снизить удельный расход ми показателями по срав ;«ению с про- электроэнергии и упростить устройство.