Установка утилизации тепла оборудования

Авторы патента:

F24F12/00 - Использование системы рекуперации энергии при кондиционировании воздуха, вентиляции или экранировании (с передачей тепла и влажности между подаваемым и уносимым воздухом F24F 3/147; теплообмен вообще F28)

Владельцы патента RU 2607874:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха с регенеративными теплоутилизаторами. Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации воды от технологического оборудования. Это достигается тем, что в установке утилизации тепла оборудования, содержащей корпус, поддон, систему защиты от обмерзания, двухступенчатый контактный теплообменник с насадкой, систему охлаждения с теплообменником, насадка выполнена из компактной тонкопленочной гофрированной пленки толщиной 0,4…0,8 мм, причем отформованные листы насадки соединены клеем, а насадочная поверхность представляет собой чередующиеся каналы треугольной формы, которые наклонены к оси стекания теплоносителя по противоточной схеме: один лист под углом +30°, другой, наклеенный на него, -30°, а по длине каналы выполнены с П-образным гофрированием, форсунка системы орошения содержит корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, шнек запрессован в корпус с образованием конической камеры, расположенной над шнеком, соосно диффузору, и соединенной с ним последовательно, причем шнек выполнен сплошным, а внешняя поверхность шнека представляет собой две последовательно соединенных поверхности, одна их которых представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку с правой или левой нарезкой и расположена внутри корпуса, а вторая поверхность выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском, расположенным перпендикулярно оси корпуса, и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка, а поверхность распылительного диска, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы, чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска. 2 ил.

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха с регенеративными теплоутилизаторами.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является приточно-вытяжная установка с регенеративным теплоутилизатором, вращающимся в горизонтальной плоскости по патенту РФ №2282793, F24F 5/00, 1987 г. (прототип), содержащая корпус, поддон, систему защиты от обмерзания, двухступенчатый контактный теплообменник с насадкой, систему охлаждения с теплообменником.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность.

Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации воды от технологического оборудования.

Это достигается тем, что в установке утилизации тепла оборудования, содержащей корпус, поддон, систему защиты от обмерзания, двухступенчатый контактный теплообменник с насадкой, систему охлаждения с теплообменником, насадка выполнена из компактной тонкопленочной гофрированной пленки толщиной 0,4…0,8 мм, причем отформованные листы насадки соединены клеем, а насадочная поверхность представляет собой чередующиеся каналы треугольной формы, которые наклонены к оси стекания теплоносителя по противоточной схеме: один лист под углом +30°, другой, наклеенный на него, -30°, а по длине каналы выполнены с П-образным гофрированием, форсунка системы орошения содержит корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, шнек запрессован в корпус с образованием конической камеры, расположенной над шнеком, соосно диффузору, и соединенной с ним последовательно, причем шнек выполнен сплошным, а внешняя поверхность шнека представляет собой две последовательно соединенные поверхности, одна их которых представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку с правой или левой нарезкой, и расположена внутри корпуса, а вторая поверхность выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском, расположенным перпендикулярно оси корпуса, и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка, а поверхность распылительного диска, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы, чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемой установки, на фиг. 2 - схема форсунки системы орошения двухступенчатого контактного теплообменника.

Установка утилизации тепла оборудования снабжена системой защиты от обмерзания 2 и имеет повышенную плотность орошения нижней ступени двухступенчатого контактного теплообменника 1 с насадкой и форсуночной системой орошения, при этом насадка выполнена компактной, тонкопленочной и гофрированной из винипластовой каландрированной пленки толщиной 0,4…0,8 мм, которая безопасна в обращении, трудновоспламеняема и при температуре до 170°С не выделяет вредных веществ. Отдельные отформованные листы насадки склеиваются клеем. Насадочная поверхность представляет собой чередующиеся каналы треугольной формы, которые наклонены к оси стекания теплоносителя по противоточной схеме: один лист под углом +30°, другой, наклеенный на него, -30°. По длине каналы выполнены с П-образным гофрированием (на чертеже не показано). Вода из системы охлаждения по трубопроводу 6 поступает в теплообменник 4, где отдает свою теплоту на нагрев воды, поступающей из поддона 3 в теплообменник 1 и систему защиты от обмерзания 2, и далее по трубопроводу 5 возвращается в систему охлаждения.

Форсуночная система орошения двухступенчатого контактного теплообменника 1 включает в себя форсунку (фиг. 2), которая содержит корпус 11 со шнеком 17, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер 12 с цилиндрическим отверстием 13 для подвода жидкости, соединенным с диффузором 14, осесимметричным корпусу 11 и штуцеру 12. Для герметичного соединения корпуса 11 со штуцером 12 предусмотрена уплотняющая прокладка 15. Шнек 17 запрессован в корпус с образованием конической камеры 16, расположенной над шнеком 17, соосно диффузору 14, которая соединена с ним последовательно. Шнек 17 выполнен сплошным, причем внешняя поверхность шнека 17 представляет собой две последовательно соединенные поверхности, одна их которых представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку 18 с правой или левой нарезкой, и расположена внутри корпуса 11, а вторая поверхность 20 выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском 21, расположенным перпендикулярно оси корпуса, и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка, например сферическая, эллиптическая, параболическая и др. (на чертеже не показано). Шнек 17 в этом случае может фиксироваться в корпусе дополнительно посредством винтов 19. Шнек 17 форсунки выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. Поверхность распылительного диска 21, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса 11, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы (на чертеже не показаны), чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска 21.

Установка утилизации тепла оборудования работает следующим образом.

На многих предприятиях химической, машиностроительной и других отраслей промышленности на охлаждение технологического оборудования расходуется большое количество воды, температура которой затем достигает 35...40°С. Предложено использовать теплоту такой сбросной воды в приточных установках с применением утилизационных теплообменников контактного и поверхностного типа. Установка утилизации тепла оборудования снабжена системой защиты от обмерзания 2 и, кроме того, имеет повышенную плотность орошения нижней ступени двухступенчатого контактного теплообменника 1. Вода из системы охлаждения по трубопроводу 6 поступает в теплообменник 4, где отдает свою теплоту на нагрев воды, поступающей из поддона 3 в теплообменник 1 и систему защиты от обмерзания 2, и далее по трубопроводу 5 возвращается в систему охлаждения. Приточный воздух в теплообменнике 1 нагревается, проходит через каплеуловитель 10 и затем поступает в калорифер 9, где осушается и догревается до заданной температуры; калорифер подключен к системе теплоснабжения трубопроводами 7 и 8.

Вихревая форсунка работает следующим образом.

Жидкость подается по цилиндрическому отверстию 13 в диффузор 14, а из него в коническую камеру 16, из которой под давлением поступает в винтовую внешнюю полость шнека 17. Вращающийся поток жидкости во внешней винтовой полости шнека образует вихревое движение, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, и мелкодисперсный вращающийся поток выходит из форсунки с широким вращающимся факелом распыляющейся жидкости (раствора) и встречает на своем пути поверхность распылительного диска 21, у которой на периферийной части, отогнутой в сторону нижней части корпуса, выполнены радиальные вырезы, чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска 21, что позволяет увеличить поверхность распыливания жидкости с одновременным дополнительным дроблением капель жидкости.

Практика показала, что в таком агрегате можно использовать теплоту воды, имеющей начальную температуру всего 20…25°С. При этом обмерзания агрегатов не происходило даже при температуре наружного воздуха до минус 40°С.

Широкое применение предложенная установка может получить при использовании теплоты обратной воды в системе теплоснабжения от ТЭЦ. Снижение температуры этой воды до 20…30°С позволяет увеличить выработку электроэнергии станцией, а при теплоснабжении от котельной - дает возможность эффективно использовать контактные теплообменники.

Установка утилизации тепла оборудования, содержащая корпус, поддон, систему защиты от обмерзания, двухступенчатый контактный теплообменник с насадкой и форсуночной системой орошения, систему охлаждения с теплообменником, насадка выполнена из компактной тонкопленочной гофрированной пленки толщиной 0,4…0,8 мм, причем отформованные листы насадки соединены клеем, а насадочная поверхность представляет собой чередующиеся каналы треугольной формы, которые наклонены к оси стекания теплоносителя по противоточной схеме: один лист под углом +30°, другой, наклеенный на него, -30°, а по длине каналы выполнены с П-образным гофрированием, отличающаяся тем, что форсунка системы орошения содержит корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, шнек запрессован в корпус с образованием конической камеры, расположенной над шнеком, соосно диффузору и соединенной с ним последовательно, причем шнек выполнен сплошным, а внешняя поверхность шнека представляет собой две последовательно соединенные поверхности, одна их которых представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку с правой или левой нарезкой и расположена внутри корпуса, а вторая поверхность выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском, расположенным перпендикулярно оси корпуса, и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка, а поверхность распылительного диска, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы, чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при разработке газоперекачивающих агрегатов. Блок силовой газоперекачивающего агрегата, содержащий газотурбинную установку (ГТУ), расположенную в герметичном отсеке, соединенном с воздухозаборным трактом, снабженным вентилятором, и с воздуховодом отвода горячего воздуха, отличающийся тем, что блок силовой дополнительно снабжен воздуховодом отбора подогретого воздуха, сообщающим герметичный отсек с воздухозаборным трактом перед вентилятором.

Кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения // 2594967

Изобретение относится к области кондиционеров, обеспечивающих рекуперацию теплоты/холода и влаги с адиабатическим увлажнением до заданных значений температуры и относительной влажности.

Ламинированная сульфированным блок-сополимером мембрана для вентиляции с рекуперацией энергии // 2587445

Изобретение относится к ламинированной мембране для использования в центральном блоке вентиляционной системы с рекуперацией энергии для обмена теплом и паром между двумя независимыми входящим и выходящим воздушными потоками без их перемешивания.

Способ работы мультизональной системы кондиционирования и мультизональная система кондиционирования // 2551065

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Мультизональная система кондиционирования с переменным расходом хладагента, реализующая способ ее работы, на основе паровой компрессионной холодильной машины включает наружный блок, в корпусе которого установлен выносной компрессорно-конденсаторный агрегат или выносной конденсатор с воздушным теплообменником и вентилятор, при этом воздушный теплообменник снабжен, по меньшей мере, одним инфракрасным нагревателем, связанным с блоком управления, к которому подключены датчик температуры воздуха в корпусе наружного блока, и датчик температуры хладагента на выходе из воздушного теплообменника.

Вентиляционное устройство с переменным пропусканием воздушных потоков // 2550331

Настоящее изобретение относится к вентиляционному устройству. Оно выполнено с возможностью управления траекториями первого и второго воздушных потоков для попеременного их протекания в первый и второй теплопоглощающие/теплопередающие объекты или из них для обеспечения теплообмена между этими двумя воздушными потоками, причем указанное устройство содержит первый воздушный канал, выполненный с возможностью соединения с первым указанным объектом, и второй воздушный канал, выполненный с возможностью соединения со вторым указанным объектом, при этом устройство содержит перегородку, разделяющую первый и второй воздушные каналы вдоль части их длины, причем устройство дополнительно содержит один первый воздушный проход между воздушными каналами, выполненный с возможностью проведения части первого воздушного потока из первого воздушного канала во второй воздушный канал, и один второй воздушный проход между первым и вторым воздушными каналами, выполненный с возможностью проведения части второго воздушного потока из второго воздушного канала в первый воздушный канал, при этом по меньшей мере один воздушный проход имеет отверстие, выполненное в перегородке.

Способ использования атмосферного теплового насоса в системах кондиционирования воздуха зданий с рекуперацией тепловой энергии и влажности вытяжного воздуха и устройство для его реализации // 2525818

Изобретение относится к системам кондиционирования воздуха зданий при использовании рекуперации тепловой энергии и влажности. Способ использования теплового насоса, в котором поток атмосферного воздуха подается на первый теплообменник теплового насоса, передающий тепловую энергию от первого теплообменника на второй теплообменник теплового насоса, который передает тепловую энергию воздушному потоку внутреннего воздуха, после чего поток атмосферного воздуха направляют обратно во внешнюю атмосферу, а воздушный поток внутреннего воздуха распределяется внутри здания, отличающийся тем, что поток атмосферного воздуха направляют внутрь теплового контура здания для всей последующей обработки, затем к потоку атмосферного воздуха подмешивают поток внутреннего вытяжного воздуха с образованием потока, который пропускают предварительно через камеру сбора конденсата, а затем через первый теплообменник, к потоку же внутреннего воздуха подмешивают поток внешнего воздуха с образованием потока, который последовательно направляют во второй теплообменник и на увлажнитель, после чего поток распределяют внутри здания, при этом все теплообменники теплового насоса располагают внутри здания.

Устройство для подготовки воздуха с использованием теплового насоса // 2514556

Изобретение может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется очистка и подогрев газовых потоков, в частности в сушильных установках химической и пищевой отраслей промышленности, а также в вентиляционных системах зданий.

Новаторская экологичная строительная модель // 2493503

Изобретение относится к новаторской экологичной жилищной или строительной модели. Новаторская модель экологичного здания, отличающаяся тем, что ее наружные стены, крыши и фундаменты формируют ограждающую конструкцию, которая образована, за исключением дверей, окон и труб, центральной сердцевиной с высокой теплоемкостью, внутренней прокладкой или мембраной с высокой теплопроводностью, которая находится в тесном контакте с центральной сердцевиной, и внешней теплоизолирующей и механически стойкой поверхностью, причем как сердцевина, так и мембрана, а также и конструкция, перегородки и остальные элементы с теплоемкостью оболочечного здания, выполнены как тепловой аккумулятор, основываясь на использовании материалов с хорошей теплоемкостью и тепловой изоляцией наружной поверхности ограждающей конструкции, при этом воздух извлекается из внутренней части помещений для его возобновления соответствующим образом, причем одновременно количество воздуха, превышающее извлеченное количество, вводится в помещения с обеспечением создания небольшого избыточного давления по отношению к внешнему давлению, и которое достаточно для предотвращения естественного входа наружного воздуха.

Установка и способ для охлаждения, по существу, замкнутого пространства рециркуляционным воздухом // 2478883

Теплообменник системы вентиляции // 2468303

Изобретение относится к области систем вентиляции, может быть применено в системах обеспечения искусственного климата. .

Система гелиотеплохладоснабжения // 2610406

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах. Система гелиотеплохладоснабжения, содержащая южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, причем южный воздухопровод снабжен суживающимся соплом, которое установлено вне помещения и выполнено с завихрителем, состоящим из четырех пластин, а наружная поверхность каждой из четырех пластин завихрителя покрыта стеклоподобной пленкой в виде наноматериала из оксида тантала. Это позволяет устранить налипание каплеобразной влаги на внешнюю поверхность пластин завихрителя, приводящее к окислению и последующему разрушению материала. 3 ил.

Кондиционер с самонастраивающейся системой осушительного и испарительного охлаждения // 2615685

Заявляемое решение относится к области кондиционеров, применяемых для обслуживания производственных помещений литейных заводов. Технический результат - обеспечение в кондиционере нулевого энергопотребления: на охлаждение приточного воздуха до конечной температуры 19°С и его относительной влажности 0,6 при температуре вытяжного воздуха 23-25°С и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне 11÷30°С и на нагревание приточного воздуха до конечной температуры 19°С и его относительной влажности 0,6 и 0,57 при температуре вытяжного воздуха 23°С и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне 10÷(-30)°С. Кондиционер с самонастраивающейся системой осушительного и испарительного охлаждения, содержащий приточную камеру и основную вытяжную камеру влажного воздуха, систему осушительного и испарительного охлаждения, и двух адиабатических увлажнителей вытяжного и приточного воздуха с подводящими водопроводами, воздухоочистители и вентиляторные блоки. При этом кондиционер снабжен двумя дополнительными вытяжными камерами и двумя дополнительными роторными теплообменниками, один из дополнительных роторных теплообменников размещен перед адсорбционным роторным рекуператором и в зоне между воздухоочистителем и вентиляторным блоком второй дополнительной вытяжной камеры, а второй дополнительный роторный теплообменник - за основным роторным теплообменником и адиабатическим увлажнителем приточного воздуха, а входные патрубки дополнительных вытяжных камер и выпускные патрубки основной вытяжной и первой дополнительной вытяжной камер снабжены управляемыми воздушными клапанами, которые при совместном взаимодействии с управляемыми воздушными клапанами вертикальных поперечных перегородок кондиционера обеспечивают проход через дополнительные вытяжные камеры линии дополнительной вытяжки горячего и абсолютно сухого воздуха в виде топочных газов, с возможностью ее подключения как к входному патрубку первой дополнительной вытяжной камеры и транзитным проходом через вторую дополнительную вытяжную камеру, так и к входному патрубку второй дополнительной вытяжной камеры с транзитным проходом линии основной вытяжки через первую дополнительную вытяжную камеру. 2 табл., 6 ил.

Пластинчатый теплообменник // 2633818

Изобретение относится к пластинчатым теплообменникам, которые предназначены для обеспечения теплообмена между приточным и вытяжным воздухом. Пластинчатый теплообменник содержит пакет параллельных рельефных пластин в форме шестиугольника по периметру, где смежные пластины контактируют друг с другом и формируют каналы, при этом каждая пластина содержит раму в форме шестиугольника и направляющие внутри рамы, где с одной стороны пластины направляющие выполнены плоскими, а с другой стороны пластины - выступающими, две параллельные стороны рамы пластины выполнены с фасками, а две другие параллельные стороны рамы пластины выполнены с углублениями, где стороны рамы с фасками одной пластины прилегают к сторонам рамы с углублениями другой пластины, а ширина сторон рам с фасками больше ширины сторон рам с углублениями, причем стороны рамы с углублениями выполнены с отверстиями, через которые поступает и (или) выходит воздух, проходит по каналам. Конструкция устройства и наличие фасок в пластинах обеспечивает пологий и ламинарный поток воздуха, что в свою очередь снижает аэродинамическое сопротивление и уменьшает шум при протекании воздуха через теплообменник. 5 ил.

Способ и устройство для размораживания испарителя применительно к установке кондиционирования воздуха // 2638704

Группа изобретений относится к устройствам кондиционирования воздуха. Способ и устройство для размораживания испарителя в тепловом насосе применительно к установке кондиционирования воздуха, причем указанная установка кондиционирования воздуха включает регулируемое устройство регенерации тепла. Указанный тепловой насос включает систему циркуляции холодильного агента с холодильным агентом, а также по крайней мере один компрессор, по крайней мере один конденсатор, по крайней мере один первый расширительный клапан и по крайней мере один испаритель. Далее указанный тепловой насос включает по крайней мере один четырехходовый клапан, расположенный по ходу движения потока после компрессора и перед конденсатором, причем указанный четырехходовый клапан предназначен для изменения направления движения потока холодильного агента в системе циркуляции холодильного агента, посредством чего холодильный агент направляется на испаритель вместо конденсатора, минуя расширительный клапан. Указанное устройство регенерации тепла предназначено для регенерации энергии из первого потока воздуха и переноса ее во второй поток воздуха, причем испаритель расположен в первом потоке воздуха по ходу движения потока после устройства регенерации тепла, а конденсатор расположен во втором потоке воздуха по ходу движения потока после устройства регенерации тепла. Тепловой насос включает резервуар и второй расширительный клапан, которые расположены между первым расширительным клапаном и конденсатором, причем первый расширительный клапан регулирует поток холодильного агента через испаритель, а второй расширительный клапан регулирует уровень холодильного агента в резервуаре во взаимодействии с первым расширительным клапаном с целью получения регулируемого количества холодильного агента и сбалансированного противодавления в конденсаторе при неполной нагрузке компрессора. Способ размораживания испарителя отличается тем, что когда в испарителе происходит образование инея, температура холодильного агента, проходящего через испаритель, повышается. Одновременно с этим устройство регенерации тепла регулируется в сторону понижения, посредством чего достигается одновременное нагревание испарителя как изнутри путем повышения температуры холодильного агента, так и снаружи с помощью первого потока воздуха, температура которого повышается, когда регенерация тепла уменьшается, и таким образом испаритель размораживается. Техническим результатом является уменьшение времени размораживания испарителя. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.