Способ рекуперации теплоты сушильной части бумагоделательной машины Советский патент 1993 года по МПК D21F5/20 F26B21/04 

Изобретение относится к бумагоделательному машиностроению и может найти широкое применение в целлюлозно-бумажной промышленности для рекуперации теп- лотыпаровоздушной смеси бумагоделательных машин при сушке бумаги и вентиляции, а также в промышленности строительных материалов,

Цель изобретения - снижение сезонных колебаний мощности рекуперации.

На чертеже представлена схема рекуперации теплоты сушильной части бумагоделательной машины.

Схема содержит теплообменники 1 и 2 для нагрева свежего сушильного агента перед подачей его в сушилку (на черт, не показана), теплоуловители 3 и 4 для нагрева

промежуточного теплоносителя отработавшим в сушилке сушильным агентом, теплообменники 5, 6 для нагрева свежей воды и холодного вентиляционного воздуха проме- ; жугочным теплоносителем, аккумулятор теплоты 7 для аккумулирования излишком теплоты промежуточного теплоносителя втеплый период года, теплообменник 8 для предварительного подогрева воды перед подачей ее на оборудование котельной предприятия (на черт, не показано) или другого теплопотребителя, косвенно-испарительный аппарат 9 для доводки температуры охлажденного промежуточного теплоносителя до требуемых значений, спрыск 10 оборотной воды для очистки от пыли отработавшего в сушилке сушильного агента, бак 11 для смешивания отработав00

о J

00

ших в теплообменниках 6 и 8 и косвенно-испарительном аппарате 9 потоков промежуточного теплоносителя различного температурного потенциала.

Аккумулятор теплоты 7 выполнен для работы с долгосрочным циклом аккумулирования и с энергоемкостью, рассчитанной на покрытие нагрузки теплообменника б приточного воздуха в течение длительного планового останова бумагоделательной машины в холодный период года.

Теплообменное оборудование предлагаемой схемы связано между собой таким образом, что переключающие средства (на черт, не показаны) могут образовывать один из трех замкнутых контуров циркуляции промежуточного теплоносителя: 1-й контур включает теплоуловители 3,4, теплообменники 5, 6 бак 11 и предназначен для использования в холодный период года; II-й контур -теплоуловители 3, 4, теплообменник 5, аккумулятор теплоты 7, теплообменник 8, кос- венно-испарительный аппарат 9, теплообменник 6,.бак 11 и предназначен для использования в теплый и переходные периоды года; III-й контур - теплообменник б, аккумулятор теплоты 7, бак 11 предназначен для использования при длительных плановых остановах бумагоделательной машины в холодный и переходные периоды года.

Схема работает следующим образом.

Отработанный сушильный агент удаляют из сушилки последовательно отбирая его тепл.оту в теплообменнике 1 свежим сушильным агентом, в теплоуловителях 3 и 4, циркулирующим по замкнутому контуру промежуточным теплоносителем и оборотной водой, распыляемой спрыском 10 между теплоуловителями 3 и 4, одновременно очищающей его от волокнистой пыли и повышающей теплопередачу теплруловителя 3.

Нагретый в теплообменнике 1 свежий сушильный агент догревают в теплообменнике 2 до необходимой температуры и подают в сушилку.

Излишек оборотной воды, распыляемой спрыском 10 и конденсат отработавшего сушильного агента подают на бумагоделательную машину для разбавления бумажной массы.

Промежуточный теплоноситель, нагретый при определенном расходе втеплоуло- вителе 4 до 40-41 °С и в теплоуловителе 3 до 44-45°С подают в теплообменник 5, где он отдает теплоту свежей воде, используемой на бумагоделательной машине для разбавления бумажной массы. Оставшуюся теплоту, в холодный период года, промежуточный

теплоноситель с температурой 35-40°С отдает в теплообменнике 6 холодному приточному воздуху, нагреваемому до 20-22°С перед подачей в рабочую зону машинного

зала, после чего, охладившись до температуры, незначительно превышающей 20°С, возвращается на вход теплоуловителя 4 через бак 11 и цикл повторяется.

В теплый период года, когда необходимость в нагреве приточного воздуха отпадает и требуется его охлаждение для поддержания комфортных условий в рабочей зоне машинного зала, промежуточный теплоноситель, выходящий из теплообмен5 ника 5 с температурой 35-40°С, перед входом в теплообменник 6 разделяют на две неравные по расходу части, большую из которых отводят от теплообменника 6 и частично подают в контур зарядки

0 аккумулятора теплоты 7, где отбирают тепловой поток на протяжении определенного времени, рассчитываемых соответственно энергоемкости аккумулятора теплоты 7, обеспечивающей покрытие нагрузки тепло5 обменника 6 приточного воздуха в течение длительного планового останова бумагоделательной машины. После зарядки аккумулятора теплоты 7 выходящий поток промежуточного теплоносителя обьединя0 ют с основным потоком и подают на теплообменник 8, служащий внешним охладителем, где отбирают максимально возможную часть теплоты посредством де- минерализованной воды, нагреваемой пе5 ред подачей в котельную предприятия для восполнения невозвращаемого конденсата или для другого теплопотребителя, затем доводят температуру промежуточного теплоносителя до 7-10 С, например в косвен0 но-испарительном аппарате 9, долю охлажденного потока, увеличивая или уменьшая расход промежуточного теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха, подают в теплообменник

5 б, где охлаждают приточный воздух до наиболее благоприятной для микроклимата машинного зала разности температур с наружным воздухом, а остальной поток, охлажденного до температуры 7-10°С проме0 жуточного теплоносителя подают в бак 11, где смешивают с отработавшими в теплообменниках б, 8 потоками, при этом регулируют соотношение их расходов и доводят температуру промежуточного теплоносите5 ля в баке 11 до температуры, незначительно превышающей 20°С, после чего, суммарный поток промежуточного теплоносителя из бака 11 подают, при постоянной температуре, на вход теплоуловителя 4 и цикл повторяется.

В переходные периоды года, когда необходим периодический или незначительный нагрев приточного воздуха, температуру притока поддерживают в заданных пределах посредством регулирования соотношения расходов потоков промежуточного теплоносителя различного температурного потенциала, выходящих из косвенно-испарительного аппарата 9,7- 10°С, теплообменника 5 35-40°С и (или) теп- лообменника 8 25-30°С, смешиваемых перед входом в теплообменник 6 приточного воздуха.

При останове бумагоделательной машины в холодный период переключают часть промежуточного теплоносителя на циркуляцию по контуру разрядки аккумулятора теплоты 7, теплообменник 6 приточного воздуха, бак 11. При работе в таком режиме промежуточный теплоноситель нагревают за счет теплоты аккумулирования и передают эту теплоту холодному приточному воздуху. Энергоемкость аккумулятора теплоты 7 позволяет передавать определенный тепловой поток нагреваемому воздуху на протяжений времени длительного останова бумагоделательной машины. После пуска бумагоделательной машины подзаряжают аккумулятор теплоты 7 посредством переключения части потока промежуточно- то теплоносителя, выходящего из теплообменника 5 на контур его зарядки.

Такое техническое решение обеспечивает подачу промежуточного теплоносителя на вход теллоуловителя 4с постоянной, незначительно превышающей 20°С, температурой, за счет чего повышается разность между температурами паровоздушной смет си и нагреваемого промежуточного теплоносителя, а мощность подаваемого потока теплоты становится, постоянной, независимой от сезонных изменений температуры наружного воздуха. Одновременно, предваг рительный нагрев воды перед подачей на оборудование котельной предприятия в теплообменнике 8, охлаждение приточного воздуха в теплый период и нагрев холодного приточного воздуха в теплообменнике 6 теплотой, извлеченной из аккумулятора теплоты 7 расширяют функциональные возможности решения.

Применение данного способа позволит снизить сезонные колебания мощности ре куперации, расширить функциональные возможности оборудования, снизить расход пара на предварительный нагрев воды для оборудования котельной предприятия,

снизить расход пара на нагрев холодного приточного воздуха при останове бумагоделательной машины. Кроме того, создают комфортные температурные условия в машинном зале бумагоделательной машины.

Формула изобретения Способ рекуперации теплоты сушильной части бумагоделательной машины путем нагрева отработавшим агентом свежего

сушильного агента перед подачей его в сушилку, нагрева приточного воздуха, свежей и оборотной воды и промежуточного теплоносителя при его циркуляции по замкнутому контуру через теплоуловители и теплообменники для нагрева свежей воды и приточного воздуха, отличающийся тем,что, с целью снижения сезонных колебаний мощности рекуперации, промежуточный теплоноситель перед входом в теплообменник приточного воздуха в зависимости от времени года разделяют на две части таким образом, что в теплый период года первую часть промежуточного теплоносителя ступенчато охлаждают в контуре зарядки аккумулятора теплоты, водой для технологических нужд и в косвенно-испарительном аппарате до температуры 7-10°С, затем охлаждённый промежуточный тепло- Носитель соединяют в количестве, зависимом от температуры приточного воздуха с второй частью промежуточного теплоносителя в общий поток и направляют его на вхрд в теплообменник приточного воздуха и на выходе из него поддерживают, постоянную температуру потока, возвращаемого в теплоуловители, а е холодный период года при остановке бумагоделательной машины первую часть промежуточного теплоносителя направляют в контур разрядки аккумулятора теплоты.

Использование: в бумагоделательном машиностроении для рекуперации теплоты паровоздушной смеси бумагоделательных машин и в промышленности строительных материалов. Сущность изобретения: нагревают отработавшим агентом свежий сушильный агент перед подачей его в сушилку. Нагревают приточный воздух, свежую и оборотную воду и промежуточный теплоноситель. Промежуточный теплоноситель разделяют на две части и в зависимости от времени года в теплый период первую его часть ступенчато охлаждают, а на одной из ступеней - в контуре зарядки аккумулятора теплоты. Затем соединяют со второй частью и направляют на вход в теплообменник приточного воздуха. На выходе из него поддерживают постоянную температуру потока, возвращаемого в теплоуловители. В холодный период года при останове машины первую часть промежуточного теплоносителя направляют в контур разрядки аккумулятора теплоты. 1 ил.