Установка для рекуперации тепла в вентиляционной системе бумагоделательной машины Советский патент 1982 года по МПК D21F5/20 

Изобретение относится к сисггемам рукуперации тепла в вентиляционных системах бумагоделательных машин и может,быть использовано в целлюлознобумажной промышленности.

Известна установка для рекуперации тепла в вентиляционной системе бумагоделательной машины/ содержащая вентиляторы, водяной скрубер и после довательно установленные за ним компрессор, регенеративные теплообменники первой и второй ступени с турбодетандером и парокомпрессионное теплонасосное устройство, состоящее из испарителя, компрессора, конденсатора и дроссельного клапана l.

Однако при работе в зимнем режиме, вследствие охлаждения отработавшего воздуха в регенеративном теплообменнике второй ступени, относительная влажность воздуха может достигать единицы, в результате чего происходит выпадение влаги в турбодетандере, вызывающее эрозию проточной части турбодетандера и снижающее его КПД и надежностьi Кроме того очень низкое значение коэффициента теплообмена со стороны отработавшего воздуха в испарителе парокомпрессионного. теплонасосного.устройства приводит к

значительному увеличению теплообменной поверхности испарителя или при уменьшении этой поверхности - к снис жению степени использования тепла.

Цель изобретения - обеспечение эффективности теплообмена и надежности в работе установки.

10 „ -. ..

Поставленная цель достигается тем,

что установка для рекуперации тепла в вентиляционной системе бумагоделательной машины, содержащая вентиляторы, водяной скрубер и последовательно

15 уста{ овленные за ним компрессор, регенеративные теплообменники,первой и второй ступени с турбодетандером и парокомпрессионное теплонасосное устройство, состоящее из испарителя,

20 компрессора, конденсатора и дроссельного клапана, имеет установленный между регенеративным теплообменником второй ступени и парркомпрессионным теплонасосным устройством дополнительный

25 скрубер, входной и выходной патрубки линии воды которого соединены с испарителем парокомпрессионного теплонасосного устройства, а турбодетандер .установлен между регенеративными теплообменниками первой и второй ступени. На чертеже показана установка дл рекуперации тепла в вентиляционной системе бумагоделательной машины. Установка содержит сушильную кам ру 1 , с которой последовательно соед нены линией отработавшего скруббер 2, компрессор 3, регенера тивные теплообменники первой 4 и вто рой 5 г ступени . Между теплоо менник Ми 4 и 5 установлен турбодетайдер 6 а за теплообменником 5 установлен скруббер 7.-Установка содержит парскомпрессионное теплонасосное устройство (ТНУ) включающее испаритель -8, кo 1пpeccop 9, конденсатор 10 и дроссельный клапан 11. Скруббер 7 линией воды связан с испарителем 8, а скруб бер 2 линией воды - с конденсатором 10 парокомпрессионного теплонасосного устройства. Установка имеет вентиляторы 12 для подачи воздуха в сушильную камеру 1 общеобменной вентиляции 13.. Установка работает следующим образом. Отработавший влажный воздух из сушильной камеры 1 засасывается че рез скруббер 2 компрессором 3 и сжимается -до оптимального давления, определяемого температурой сжатого воздуха. В скруббере 2 происходит очистка водой запыленного бумажной пылью воздушного потока в результате чего вода нагревается. Очищенный от пыли сжатый воздух компрессором -3 подается в теплообменник 4, где отда ет тепло воздуху, нагнетаемому в сушильную камеру 1 вентиляторами 12 из зала бумагоделательных машин. Из теплообменника 4 сжатый воздух посту пает в турбодетандер.б, где расширяясь совершает работу, которая частич но компенсирует работу, затраченную в компрессоре 3. Из турбодетандера воздух подается через теплообменник .5 в дополнительный скруббер 7 и далее в атмосферу. В-теплообменнике 5 отработавший воздух передает тепло наружному воздуху, подаваемому вентиляторами 13 буммашин, а в скруббере 7 охлаждающей воде. Нагретая вода из скруббера 7 идет в испаритель парокомпрессионной ТНУ, где отдает свое тепло на испарение низкокипящей жидкости, например фреона. Образовавший ся пар фреона сжимается с повышением температуры в компрессоре и посгупает в конденсатор 10, где он конденси руется. Теплота конденсации фреона передается воде, предварительно нагр той в скруббере 2. Жидкий фреон из конденсатора 10, через дроссельный клапан 11 поступает в испаритель 8. Вода нагретая в конденсаторе 10 м жет .использоваться для различных целей, таккак ее температура достигает 65-70С. Применение скруббера 7 в качестве последней ступени использования тепла отработавшего сушильного вэздуха, вместо испарителя 8 парокомпрессионного устройства, позволяет значительно сократить поверхность теплообмена ис парителя и тем самым снизить капитальные затраты и повысить эффектив-ность работы установки. Охлажденная вода, выходящая -из испарителя 8 ;может возвращаться в скруббер 7 по замкнутому водному циклу, либо может частично использовать-ся в этом скруббере njfti незначительной добавке свежей воды (полузамкнутый водяной цикл), что уменьшает расход свежей воды. Установка турбодетандера между регенеративными теплообменниками исключает выпадение в нем влаги и эрозию проточной части при всех режимах работы установки. При этом эффективность теплообмена в теплообменнике второй ступени не снижается несмотря на некоторое снижение температурного напора, так как влажный воздух, поступающий в теплообменник, находится в состоянии полного насыщения, что увеличивает коэффициент теплообмена со стороны этого воздуха. Многоступенчатое использование тепла отработавшего сушильного воздуха обеспечивает высокие техникоэкономические показатели установки как в зимнем, так и летнем режимах работы. Температура отработавшего воздуха на выходе из установки достигает температуры окружающей среда. Значитель но сокращается унос влаги с отработавшим воздухом, в атмосферу. Использование предлага.емого изобретения позволит повысить эффективность и надежность работы установки. Формула изобретения Установка для рекуперации тепла в вентиляционной системе бумагодела тельной машины, содержаиия вентиляторы, водяной скруббер и последовательно установленные за ним компрессор, регенеративные теплообменники первой и второй ступени с турбодетандероМ и парокомпрессионноа теплонасосное устройство, состоящее из испарителя, компрессора, конденсатора и дроссельного клапана, отличающаяся тем, что, с целью обеспечений эффективности теплообмена и надежности в работе установки, она имеет установленный между регенеративным теплообменником второй ступени и парокомпрессионным теплонасосным устройством дополнительный скруббер, .входной и выходной патрубки линии воды которого

соединены с испарителем парокомпрессионного теплонасосного устройства, а турбодетандер установлен между регенеративными теплообменниками первой и второй ступени.

Источники информации, поинятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельствоСССР по заявке 2906067/29-12, кл. D 21 F 5/20, 04.04.80.