Способ использования тепла отходящих газов Советский патент 1983 года по МПК F27D17/00 

4 СО 4 Oi

эо Изобретение относится к теплоэнерге тике и может быть, использовано для наг рева газовых сред путем использования тепла отходтцих газов или вентвыбросов хилтеческих предпри1ггий. Известен способ использования тепла отходящих газов, включающий теплообме горячего отходящего газа с промежуточн теплоносителем и теплообмен промежуто ного теплоносителя с нагреваемым га- зом С i D Недостатком этого способа являет ся низкая интенсивность теплообмена из-за малого коэффициента теплоотдачи со стороны газов, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ использования тепла отходящих газов, сключающий теплообмен горячего отходящего газа с хфомежуточным теплоносш-елем, циркуля цию промежуточного теплоносителя и . теплообмен промежуточного теплоносител с HarpeBaefMbiM газом. Теплообмен осу шествляется в псевдоожиженном слое зернистого материала 2 J . Недостатком известного способа является низкая ..надежность способа вследст вие абразивного износа элементов теплообменных поверхностей твердой зернио той насадкой. Кроме того, теплос)|рдача со стороны газов значительно ниже теплоотдачи со стороны жидкого промежуточного теплоносителя, что снижает эффективность способа. Цель изобретения - повышение надея ности и Эффективности процесса. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу использования тепла отходящих газов, включающему тепло обмен горячего отходяшегю газа с проме жуточным теплоносителем, циркуляцию промежуточного теплоносителя, и теплообмен промежуточного теплоносителя с нагреваемым газом, теплообмен между газами и промежуточным теплоносителем осуществляют в пенно-барботажном слое Теплообмен между газами и промежу точным теплоносителем, осуществляемый в пенно-барботажном слое, исключает абразивный износ теплообменных поверхностей и повышает срок их службы, а также обеспечивает значительное увеличь ние коэффициента теплоотдачи, что по; воляет уменьшить площадь тэплообменнь1 поверхностей и повысить эффективность процесса. Способ осуществляют следующим о разом. Горячий отходящий газ подают в слой жидкости, создавая при этом пеннобарботажный слой, которым, омывая поверхность теплообмена, нагревают промежуточный теплоноситель. Нагретый промежуточный теплоностгель по контуру циркуляции направляют . на охлаждение в слой жидкости, через которую проходит нагреваемый газ, создающий при этом пенно-барботажный слой. Промежуточный теплоноситель охлаждается и по контуру циркуляции поступает снова на нагрев, Теплообмен между газами и промежуточным теплоносителем в пенно-барботажном слое может осуществляться через теплообменную поверхность в случае, когда газы загрязнены механическими или другими примесями, токсичны и агрессивны по отношению к промежуточному теплоносителю, или же путем прямого контакта газов с промежуточным теплоносителем в случае использования чистых неагрессивных и нетоксичных газов. Пример, Горший отходящий газ коксовых батарей с температурой. ЗОСРс в количестве 60 тыс. подают в слой хлористого лития; создавая при этом пенно-барботажный слой, который, омывая теплообменную поверхность, нагревает промежуточный теплоноситель (воду в количестве 20О ) от 40 до 6О°С. Нагретый промежуточный( теплоноситель по контуру циркуляции направляют на охлаждение в слой хлористого лития, через который праг ходит приточный воздух в количестве 350 тыс. м , создающий пенно-барботажный слой. Воздух при этом наг ревают от -20 до +2ОС, Промежуточный теплоноситель охлаждается и по контуру циркуляции поступает снова на нагрев. П р им е.р 2. Теплый воздух вытяжной вентил5шии с температурой 21 С в количестве О, 7 млн. подают в слой промежуточного теплоносит еля хлористого лития, нагревают его и по контуру циркуляции направляют на охла дение в слой хлористого лития, через который проходит воздух приточной вентиляции в количестве О,7 млн. , создающий пенно-барботажный слой. Воздух при этом нагревают от - 2О до . Промежуточный теплоноситель охлаждается и поступает снова на нагрев. Техническая характеристика предлаггаемого способа в сопоставлении с иэвестным приведена в таблице.

Количество утилизируемого тепла,

Гкал/год

Коэффициент теплопередачи,

ккал/м -ч-град

Время работы установки, ч

Площадь теплообменной поверхности, м2

Ориентировочные капитальные затраты на утилизацию тепла, тыс.

20000

200О 5000

5О

Использование способа обеспечивает повышение срока службы и надежности процесса за счет ликввдаиии абразивного износа элементов теплообменных поверхностей, а Также возможность увеличения коэффициента теплопередачи, что позволяет уменьшить теплообменные поверхносги и повысить эффективность процесса.