Устройство для рекуперации теплоты в вентиляционной системе бумагоделательной машины

 

Изобретение относится к системам рекуперации теплоты в вентиляционных системах бумагои картоноделательных машин и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности. Цель изобретения - снижение энергозатрат. Устройство для рекуперации теплоты в вентиляционной системе бумагоделательной машины содержит сушильную камеру 1, с которой последовательно соединены линией отводимой паровоздушной смеси теплообменник 2 нагрева сушильного воздуха, оросительное устройство 3 скруббера первой ступени, теплообменник 4 нагрева вентиляционного воздуха, перекидные заслонки 5, оросительное устройство 6 скруббера второй ступени, вытяжной вентилятор 7, воздухоподогреватель 8 приточного воздуха, воздухоохладитель 9, размещенный на линии 10 забора сушильного воздуха, косвенно-испарительный теплообменник 11, размещенный под оросительным устройством 6, нагнетательный вентилятор 12 вентиляционного воздуха, парокомпрессорную теплонасосную установку, включающую испаритель 13, компрессор 14, дроссельный клапан 15 и конденсатор 16 с фильтром 17. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (! Ф) (s>)s О 21 F 5/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4620704/25-12 (22) 14.12.88 (46) 15.11.90. Бюл. N. 42 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проектированию оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности (72) М.Д.Лотвинов, В.К.Коваль, В.Н.Посталенко, В.С.Янков, Б.M,Ëåâèòàí, А.И.Брязгин, В.C.Åðåìèí и А.Н,Васючков (53) 676,2.052,728.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N: 1008322, кл. D 21 F 5/20, 1983, Авторское свидетельство СССР

N. 1013532, кл, 0 21 F 5/20, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕКУПЕРАЦИИ

ТЕПЛОТЫ В ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЕ БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к системам рекуперации теплоты в вентиляционных системах бумаго- и картоноделательных машин и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности. Цель изобретения — снижение энергозатрат. Устройство для рекуперации теплоты в вентиляционной системе бумагоделательной машины содержит сушильную камеру 1, с которой последовательно соединены линией отводимой паровоздушной смеси теплообменник 2 нагрева сушильного воздуха, оросительное устройство 3 скруббера первой ступени, теплообменник 4 нагрева вентиляционного воздуха, перекидные заслонки 5, оросительное устройство 6 скруббера второй ступени, вытяжной вентилятор 7, воздухоподогреватель 8 приточного воздуха, воздухоохладитель 9, размещенный на линии 10 забора сушильного воздуха, косвенно-испарительный теплообменник 11, размещенный под оросительным устройством 6, нагнетательный вентилятор 12 вентиляционного воздуха, парокомпрессорную теплонасосную установку, включающую испаритель 13, компрессор 14, дроссельный клапан 15 и конденсатор 16 с фильтром 17. 1 ил.

1606563

Изобретение относится к системам рекуперации теплоты в вентиляционных системах бумаго- и картоноделательных машин и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности, Цель изобретения — снижение энергозатрат.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит сушильную камеру 1, с которой последовательно соединены линией отводимой паровоздушной смеси теплообменник 2 нагрева сушильного воздуха, оросительное устройство 3 скруббера первой ступени, размещенное на обводной линии паровоздушной смеси, теплообменник 4 нагрева вентиляционного воздуха в холодный период года, перекидные заслонки 5, перекрывающие основную или обводную линию. паровоздушной смеси в зависимости от времени года, оросительное устройство 6 в скруббере второй ступени, вытяжной вентилятор 7, воздухонагреватель 8 приточного атмосферного воздуха, воздухоохладитель 9,. размещенный на полуразомкнутой ликии 10 забора сушильного воздуха, косвенно-испарительный теплообменник 11, размещенный под оросительным устройством 6 скруббера второй ступени на обводной линии паровоздушной смеси, нагнетательный вентилятор 12 вентиляционного воздуха, парокомпрессорную теплонасосную установку, включающую испаритель 13, компрессор 14, дроссельный клапан 15 и конденсатор 16 с линией отвода нагретой воды и фильтром 17 на линии воды перед входом в конденсатор, параллельно установленные на линии подачи вентиляционного воздуха воздухонагревэтель 18 и воздухоохладитель 19, нагнетательный вентилятор 20 и воздухонагревател ь 21 сушильного воздуха. Линия выхода охлажденной воды испарителя 13 соединена дополнительно с входным патрубком косвенно-испарительно го теплообмен ника 11, выходной патрубок которого соединен с вхоцным патрубком воздухоохладителя 19, а его выходной патрубок соединен с оросительным устройством 3 скруббера первой ступени. Воздухонагреватели сушильного

21, вентиляционного 18 и приточного 8 воздуха соединены последовательно по линии теплоносителя, а выходной патрубок последнего соединен с входным патрубком испарителя 13, причем линия выхода теплоносителя из воздухонагревателя 18 вентиляционного воздуха соединена байпасом 22 с линией входа в испаритель 13.

Устройство работает следующим образом.

Отработавший сушильный воздух в виде паровоздушной смеси, выходящий из сушильной камеры 1, проходит через теплообменник 2, где отдает максимально возможное количество теплоты сушильному воздуху и поступает, в холодный период года, в теплообменник 4 нагрева вентиляционного воздуха, где отдает часть теплоты приточному атмосферному воздуху. При этом режиме работы поворотные заслонки перекрывают обводную линию паровоэдушной смеси. Пройдя теплообменник 4 вентиляционного воздуха, паровоздушная смесь поступает в скруббер второй ступени, где отдает оставшуюся теплоту воде, разбрызгиваемой оросительным устройством 6, Очищенная, охлажденная и увлажненная до

100 паровоздушная смесь вытяжным вентилятором 7 подается в воздухоохладитель

9, откуда осушенный воздух с температурой

27 — 30 С по полуразомкнутой линии 10 забора сушильного воздуха поступает в в теплообменник 2 нагрева сушильного воздуха.

При необходимости объемный расход сушильного воздуха может быть восполнен посредством забора воздуха с температурой 27 — 30 С из верхней зоны бумзэла. В сушильную камеру 1 нагретый до 45-50 С сушильный воздух подают нагнетэтельным вентилятором 20 через воздухонагреватель

21, где он догревается до 80 — 85 С за счет воды, нагретой в конденсаторе 16 теплонэсосной установки.

Вода, нагретая в скруббере первой ступени до 45 — 50 С, поступает через фил ьтр 17

s конденсатор 16 теплонасосной установки, где нагревается до 80-95"С ээ счет теплоты конденсации низкокипящей жидкости, например хладона -114, По линии отвода от конденсатора 16 нагретая вода поступает в воздухонагреватель 21, где отдает часть теплоты на нагрев сушильного воздуха до

80-85 С, затем, поступая в воздухоподогревэтель 18, догревэет вентиляционный воздух до необходимой температуры, например до 40 С при подаче его s подшивной потолок бумзала, охлаждаясь при этом до

60 — 65 С. Наибольшее количество теплоты водаотдает в воздухонагревателе 8холодному приточному воздуху, ээбираемому иэ атмосферы. В воздухонэгревэтеле 8 ее температура снижается с 45-50 С до

30 — 35 С, а приточный атмосферный воздух поступает в теплообменник 4 нагретым от

-47 С (-12 С), что соответствует оптимальным температурным услов. ям работы в условиях конденсации. Из воздухонагревателя

8 охлажденная до 30-35 С вода поступает в испэритель 13, где отдает свою теплоту нэ испарение низкокипящей жидкости, охлэж1606563

55 даясь при этом до 20 — 15 С. Охлажденная в испарителе 13 вода поступает на оросительное устройство в скруббере второй ступени и цикл повторяется.

Образовавшийся в испарителе 13 парокомпфессорной теплонасосной установки пэо ниыекипящей жидкости сжимается с повышением температуры в компрессоре ! 4 и поступает ь конденсатор 16, где конденсйруется. Теплота конденсации низкокипящей жидкости передается в конденсаторе 16 воде, предварительно нагретой в скруббере второй ступени. Жидкий хладоН иэ конденсатора 16 через дроссельный клапан 15 возвращается в испаритель

13 и цикл говторяется, При температуре атмосферного воздуха выше -20 С, когда потребность в предваритальном нагреве приточного воздуха, подающегося на теплообменник 4,. значительно уменьшается или отпадает, изменяют расход нагретой воды через воэдухонагреватель 8 и, одновременно, переключают поток из воздухонагревателя 18 на вход в испаритель 13 посредством байпаса 22, В жаркий период года, например при темпера"уре атмосферного воздуха +35 С, переключают основной расход охлажденной воды из испаоителя 13 на косвенно-испарительный теплообменник 11, включая тем самым в работу воздухоохладитель 19 и оросительное устройство 3 скруббера первой ступени. Одновременно перекидными заслонками 5 перекрывают теплообменник

4 для прохода паровоздушной смеси и воды с оросительного устройства 6 скруббера второй ступени. Отработавшая паровоздушная смесь восле теплообменника 2 нагрева Сушильного воздуха, направляясь по обводной линии, поступает в зону действия оросительного устоойства 3 скруббера первой с-.упени, где отдает оставшуюся теплоту на нагрев распыляемой воды до 45 — 50 С, Поступающая иэ испарителя 13 вода с температурой 20 — 25 С охлаждается в косвенно-испарительиом теплообменнике 11 за счет испарения воды, разбрызгиваемой с необходимым расходом оросительным устройством 6 при продувке охлажденной до

200С паровоздушной смесью до 10 — 15 С, и подается на воздухоохладитель 19, где охлаждает приточный атмосферный воздух до

20-250С, подающийся нагнетательным вентилятором 12 в рабочую зону бумзала. Из воздухоохладителя 19 вода подается на оросительное устройство 3 скруббера первой ступени на охлаждение паровоздушной смеси и направляется через фильтр 17 в конденсатор 16 теплонасосной установки.

В переходные периоды года регулирование температуры нагреваемого или охлаждаемого воздуха также обеспечйвается изменением расхода нагретой или охлажденной воды, проходящей через соответствующие теплопередающие устройства, например через воэдухоохладитель 19 или воздухонагреватель 8 и 18, Оснащение устройства для регенерации теплоты в вентиляционной системе бумагоделательной машины косвенно-испарительным теплообменником обеспечивает понижение температуры воды, используемой в процессе, до температуры, необходимой для охлаждения приточного вентиляционного воздуха, подаваемого в рабочую зону бчмзала в жаркий период roра, что расширяет функциональные возможности устройства и снижает энергозатраты.

Размещение косвенно-испарител ьного теплообменника под оросительным устройством скруббера второй ступени на обводной линии паровоздушной смеси позволяет применить скрубберную воду, используемую в основном процессе, вытяжной вентилятор устройства и движение пгровоздушной смеси для дополнительного охлаждения воды, что ведет к расширению функциональных возможностей устройства и снижению энергозатрат.

Соединение выхода охлажденной воды испарителя с входным патрубком косвенно-испарительноготеплообменника,выходной патрубок которого соединен с входным патрубком воздухоохладителя, а его выходной патрубок соединен с оросительным устройством скруббера первой ступени. обеспечивает использование воды из испарителя теплонасосной установки для дополнительного охлаждения ее до необходимой температуры при отборе теплоты паровоздушкой смеси в скруббере первой ступени, что экономит энергозатраты на проведение процесса, Последовательное соединение воздухонагревателей сушильного, вентиля ционного и приточного воздуха по линии теплоносителя, соединение выхода теплоносителя из воздухонагревателя вентиляционного воздуха при помощи байпаса с линией входа в испаритель обеспечивает более полное использование теплоты воды повышенного потенциала, исключает необходимость догрева приточного воздуха и воздуха. подаваемого в подшивной потолок бумзала посредством свежего пара, и ведет к экономии энергозатрат.

1606563

Формула изобретения

Составитель Ю. Кляпин

Редактор M. Бандура Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т, Палий

Заказ 3530 Тираж 331 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета пр изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Устройство для рекуперации теплоты в вентиляционной системе бумагоделательной машины, содержащее вентиляторы, 5 смонтированные на линии паровоздушной смеси, теплообменники сушильного и вентиляционного воздуха, скрубберы первой и второй ступеней с оросительными устройствами, парокомпрессорнуа теплонасос- 10 ную установку, состоящую из испарителя, линией выхода охлажденной воды соединенного с оросительным устройством скруббера второй ступени компрессора, дроссельного клапана и конденсатора с 15 линией отвода теплоносителя, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, устройство имеет воздухонагреватель приточного воздуха, косвенно-испарительный теплообменник, 20 размещенный под оросительным устройством скруббера второй ступени на обводном участке линии паровоздушной смеси, и воздухоохладитель, линия выхода охлажденной воды испарителя дополнительно соединена с входным патрубком косвенноиспарительного теплообменника, а входной и выходной патрубки воздухоохладителя соединены соответственно с выходным патрубком косвенно-испарительного теплообменника и оросительным устройством скруббера первой ступени, при этом воздухонагреватели сушильного, вентиляционного и приточного воздуха соединены между собой последовательно линией отвода теплоносителя, а с входным патрубком испарителя соединены выходные патрубки воздухонагревателя приточного воздуха и воздухонагревателя вентиляционного воздуха,