Установка для утилизации вторичных энергетических ресурсов Советский патент 1992 года по МПК F25B29/00 

Изобретение относится к промышленной энергетике и может быть использовано в системах утилизации вторичных энергетических ресурсов.

Известна установка для утилизации вторичных энергетических ресурсов, содержащая технологические агрегаты с коллекторами подвода нагретой и охлажденной воды и коллекторами отвода горячей.и теплой воды, аккумуляторы холодной, теплой и горячей воды, тепловой насос с испарителем, конденсатором и компрессором, снабженным приводом, систему подогрева постороннего потребителя теплоты,деаэратор с питательным насосом, химическую очистку воды и источник подпитки водой.

Недостатком такой установки является снижение эффективности утилизации вторичных энергетических ресурсов из-за наличия тепловых потерь при использовании градирни и котла, работающего на аккумуляторы горячей воды. Кроме того, дополнительные необратимые потери теплоты возникают при смешении в аккумуляторах воды разного температурного потенциала. Эффективность установки также снижается в результате применения электрического или паротурбинного привода компрессора теплового насоса, а также низкого температурного потенциала получаемой в установке воды.,

Цель изобретения - повышение экономичности.

Поставленная цепь достигается тем. что в установке для утилизации вторичных энергетических ресурсов, содержащей технологические агрегаты с коллекторами подвода нагретой и охлажденной воды и коллекторами отвода горячей и теплой воды, аккумуляторы холодной, теплой и горя- чей воды, тепловой насос с испарителем, конденсатором и компрессором, снабженным приводом, систему подогрева постороннего потребителя теплоты, деаэратор с питательным насосом, химическую очистку воды и источник подпитки водой, привод компрессора выполнен в виде газового двигателя с последовательно установленными по ходу его отработанных газов двумя газоводяными теплообмен- никами-утилизато- рами, первый из которых снабжен тремя водяными полостями, а второй - камерой сжигания дополнительного топлива, причем коллектор отвода горячей воды через ее аккумулятор, деаэратор и его питательный насос подключен к входу первой по ходу отбросных газов водяной полости первого теплообменника-утилизатора, выход которой через второй теплообменник-утилизатор соединен с коллектором подвода

нагретой воды, а коллектор отвода теплой воды через ее аккумулятор и химическую очистку воды к ее байпас подключен посред- ством трубопроводов с запорной арматурой к входам конденсатора и испарителя, при этом выход испарителя через аккумулятор холодной воды соединен с коллектором подвода охлажденной воды, а выход конденсатора соединен с деаэратором посредством трубопровода, подключенного в свою очередь к системе подогрева постороннего потребителя теплоты через вторую водяную полость второго теплообменника-утилизатора, а через третью водяную полость которого к химической очистке воды подключен источник подпитки водой.

На чертеже представлена схема установки для утилизации вторичных энергетических ресурсов.

Установка содержит технологические агрегаты 1, коллекторы 2, 3 и 4, 5 соответственно подвода нагретой и охлажденной воды и отвода горячей и теплой воды, аккумуляторы 6, 7 и 8 горячей, теплой и холодной воды, тепловой насос с конденсатором 9, испарителем 10, компрессором 11 с газодвигательным приводом 12, газопровод 13 выхлопа последнего, теплообменник-утилизатор 14 с тремя водяными полостями 15,16 и 17, источник 18 подпитки водой, систему 19 подогрева постороннего потребителя, второй теплообменник-утилизатор 20 с камерой 21 сжигания-топлива, трубопровод 22, деаэратор 23, трубопровод 24, питательный насос 25, трубопроводы 26 и 27-29, химическую очистку 30 воды, трубопроводы 31 и 32, запорную арматуру 33, трубопроводы 34-38 и запорную арматуру 39.

Установка работает следующим образом.

Отбросная теплота технологических агрегатов 1 в виде воды разного температурного потенциала собирается в коллекторах 4 и 5 и далее по трубопроводам 35 и 36 подается к аккумуляторам 6 и 7. причем к первому из них подается горячая вода, а к второму - теплая. Далее теплая вода по трубопроводу 32 поступает к конденсатору 9 и испарителю 10 теплового насоса. Если эта теплая вода загрязнена, то она поступает на химическую очистку 30 воды по трубопроводу 38 и далее по трубопроводам 31 и 32 - к тем же конденсатору 9 и испарителю 10. В первом режиме запорная арматура 33 открыта, а запорная арматура 39 закрыта, а во втором режиме наоборот. Часть воды, нагретая в конденсаторе 9, по трубопроводу 22 и трубопроводу 24 подается во вторую водяную полость 16 теплообменника-утилизатора 14 и далее к системе 19 подогрева постороннего потребителя. Другая часть воды после конденсатора 9 по трубопроводу 22 поступает в деаэратор 23 В этот же деаэратор по трубопроводу 28 подается горя- чая вода из аккумулятора 6 горячей воды. Весь поток воды из деаэратора 23 питательным насосом 25 по трубопроводу 26 подается через первую водяную полость 15 газоводяного теплообменника-утилизатора 14, где нагревается и по трубопроводу 27 поступает в газоводяной теплообменник- утилизатор 20. В нем вода догревается и в случае необходимости перегревается в камере 21 сжигания дополнительного топли- ва. После этой камеры вода подается в коллектор 2 подвода нагретой воды и далее к технологическим агрегатам 1.

Для восполнения утечек воды установки из источника 18 вода подается в третью водяную полость теплообменника-утилизатора 14, где нагревается и по трубопроводу 29 поступает на химическую очистку 30 воды, после которой вода подпитки вместе с теплой водой из аккумулятора 7 теплой воды по трубопроводам 31 и 32 поступает в конденсатор 9 и испаритель 10 теплового насоса. Сброс отработавших газов из привода 12 в теплообменники-утилизаторы 14 и 20 производится по газопроводу 13. Хо- лодная вода из испарителя 10 по трубопроводу 34 подается в аккумулятор 8 холодной воды. Из последнего холодная вода по трубопроводу 37 поступает к коллектору 3 охлажденной воды технологических агрегатов 1. - Формула изобретения Установка для утилизации вторичных энергетических ресурсов, содержащая технологические агрегаты с коллекторами подвода нагретой и охлажденной воды и

коллекторами отвода горячей и теплой во ды, аккумуляторы холодной, теплой и горячей воды, тепловой насос с испарителем конденсатором и компрессором, снабженным приводом, систему подогрева постороннего потребителя теплоты, деаэратор с питательным насосом, химическую очистку воды и источник подпитки водой, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, привод компрессора выполнен в виде газового двигателя с последовательно установленными по ходу его отработанных газов двумя газоводяными теплообменниками-утилизаторами, первый из которых снабжен тремя водяными полостями, а второй - камерой сжигания дополнительного топлива, причем коллектор отвода горячей воды через ее аккумулятор, деаэратор и его питательный насос подключен к входу первой по ходу отбросных газов водяной полости первого теплообменника- утилизатора, выход которой через второй теплообменник-утилизатор соединен с коллектором подвода нагретой воды, а коллектор отвода теплой воды через ее аккумулятор и химическую очистку воды и ее байпас подключен посредством трубопроводов с запорной арматурой к входам конденсатора и испарителя, при этом выход испарителя через аккумулятор холодной воды соединен с коллектором подвода охлаж- денной воды, а выход конденсатора соединен с деаэратором посредством трубопровода, подключенного в свою очередь к системе подогрева постороннего потребителя теплоты через вторую водяную полость второго теплообменника-утилизатора, через третью.водяную полость которого к химической очистке воды подключен источник подпитки водой.

Использование утилизация отбросной теплоты с помощью теплового насоса. Сущность изобретения: компрессор 11 теплового насоса установки снабжен приводом - газовым двигателем 12, по ходу отбросных газов которого установлены последовательно два газоводяных теплообменника-утилизатора 14 и 20, причем первый из них выполнен стремя водяными полостями 15- 17 для подогрева воды, а второй - с камерой 27 W VK Ьч 21 сжигания дополнительного топлива. Кол лектор 4 отвода горячей воды через аккумулятор 6 горячей воды, деаэратор 23 с питательным насосом 25 трубопроводом 26 соединен с входом водяной полости 15, выход этой полости трубопроводом 27 через газоводяной теплообменник-утилизатор 20 и камеру 21 сжигания дополнительного топлива подсоединен к коллектору 2 подвода нагретой воды, тепгая вода из коллектора 5 по трубопроводу 36 через аккумулятор 7 и далее по трубопроводам 32 и 31 или 38, 31 и 32 с запорной аоматурой 33 и 39 подается на вход испарителя 10 и конденсатора 9, минуя химический очиститель 30 воды или через него. Подпиточная вода из источника 18 подпитки через полость 17 по трубопроводу 29, затем через очиститель 30 также поступает к испарителю 10 и конденсатору 9. Холодная вода после испарителя 10 через аккумулятор 8 холодной воды поступает по трубопроводу 37 к коллектору 3 охлажденной воды 1 ил % J / (Л С 2 о о ю м Ј Я