Санитарная приставка для теплогенераторов систем автономного теплоснабжения

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки дымовых газов теплогенераторов крышных котельных и систем квартирного отопления от вредных примесей. Технический результат: повышение надежности и эффективности санитарной приставки. Санитарная приставка для теплогенераторов систем автономного теплоснабжения содержит короб, выполненный из коррозионностойкого материала, уложенный на верхнее перекрытие здания, соединенный на боковых кромках с атмосферой через дымовые трубы высотой Н, снабженные дефлекторами, причем внутри короба на переменной высоте Н1 от его днища уложены на опорные планки и вертикальные перегородки перфорированные корзины, заполненные гранулами пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм, над корзинами на высоте Н2 под крышкой короба расположены промывочные, перфорированные снизу, патрубки, соединенные снаружи короба с коллектором водопроводной воды, передняя кромка короба соединена с газо-канализационным коллектором, днище короба выполнено с уклоном I, равным углу естественного откоса воды, направленным в сторону газо-канализационного коллектора, днище которого снабжено отверстиями, соединенными с каналами индивидуальных дымоходов и канализационных стояков, в котором верхние кромки труб индивидуальных дымоходов расположены выше уровня поверхности его днища на величину δ, а верхние кромки канализационных стояков расположены на уровне поверхности его днища. 5 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки дымовых газов теплогенераторов крышных котельных и систем квартирного отопления от вредных примесей.

Известно энергосберегающее устройство для очистки дымовых газов группы теплогенераторов систем квартирного отопления, содержащее короб, уложенный на верхнее перекрытие здания, выполненный из коррозионностойкого материала, днище которого снабжено отверстиями, соединенными с каналами индивидуальных дымоходов и канализационных стояков и, соединенный на противоположных кромках с атмосферой через дымовые трубы с дефлекторами, причем каждая дымовая труба с тыльной стороны снабжена дверцей, внутри ее размещены ряды вертикальных перфорированных, открытых сверху кассет (перфорированных емкостей), образующих между собой вертикальные газовые каналы, вертикальные перфорированные кассеты выполнены из коррозионностойкого материала, их полости заполнены адсорбентом – гранулами пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм, днище короба 1 выполнено с уклоном I в сторону канализационных стояков, а верхние кромки каналов индивидуальных дымоходов расположены выше уровня поверхности днища короба на величину δ [Патент РФ №2500867, МПК Е04 Н12/28, F23 J15/02, B 01 D 53/46, 2013].

К основным недостаткам известного устройства относятся недостаточная степень очистки дымовых газов от вредных примесей, обусловленная тем, что кассеты, заполненные адсорбентом, установлены в самой трубе, а такая конструкция не позволяет достичь требуемой степени очистки без снижения тяги в дымоходе и невозможность регенерации адсорбента без отключения всех теплогенераторов, что снижает надежность и эффективность устройства.

Более близким к предлагаемому изобретению является устройство для очистки и утилизации дымовых газов группы теплогенераторов систем квартирного отопления содержит короб, выполненный из коррозионностойкого материала, соединенный на противоположных кромках с атмосферой через дымовые трубы, снабженными дефлекторами и уложенный на верхнее перекрытие здания, днище которого снабжено отверстиями, соединенными с каналами индивидуальных дымоходов и канализационных стояков и выполнено с уклоном I в сторону канализационных стояков, а верхние кромки труб индивидуальных дымоходов расположены выше уровня поверхности днища короба на величину δ, перфорированные емкости, заполненные гранулами пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм, причем вышеупомянутые гранулы пемзы помещены внутри короба в перфорированных корзинах, установленных на высоте Н1 от его днища на опорных планках и вертикальных перфорированных перегородках, а над перфорированными корзинами на высоте Н2 под крышей короба расположены промывочные, перфорированные снизу, патрубки, соединенные снаружи короба через запорную арматуру с коллектором водопроводной воды [Патент РФ №2581072, МПК Е04 Н12/28, F23 J15/02, 2016]

К основным недостаткам известного устройства относятся соединение днища короба с каждым каналом дымоходов и каждым канализационным стояком через индивидуальные отверстия, усложняющее конструкцию устройства, его монтаж по месту установки и приводящее к попаданию промывочной воды в каналы дымоходов, вызывающее нарушение режима горения в топках теплогенераторов, а также снижение самотяги (особенно в безветренную погоду, когда дефлектор не работает), обусловленное снижением температуры дымовых газов и сопротивлением устройства, что снижает надежность и эффективность его работы.

Техническим результатом, достигаемым изобретением, является повышение надежности и эффективности санитарной приставки для теплогенераторов систем автономного теплоснабжения.

Технический результат достигается тем, что предлагаемая санитарная приставка для теплогенераторов систем автономного теплоснабжения содержит короб, выполненный из коррозионностойкого материала, уложенный на верхнее перекрытие здания, соединенный на боковых кромках с атмосферой через дымовые трубы высотой Н, обепечивающей самотягу для преодоления аэродинамического сопротивления вышеупомянутой санитарной приставки, снабженными дефлекторами, причем внутри короба на переменной высоте Н1 от его днища уложены на опорные планки и вертикальные перфорированные перегородки перфорированные корзины, заполненные гранулами пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм, над корзинами на высоте Н2 под крышкой короба расположены промывочные, перфорированные снизу, патрубки, соединенные снаружи короба через запорную арматуру с коллектором водопроводной воды, передняя кромка короба соединена с газо–канализационным коллектором, причем днище короба выполнено с уклоном I равным углу естественного откоса воды, направленным в сторону газо–канализационного коллектора, днище которого снабжено отверстиями, соединенными с каналами индивидуальных дымоходов и канализационных стояков, в котором верхние кромки труб индивидуальных дымоходов расположены выше уровня поверхности днища газо–канализационного коллектора на величину δ, а верхние кромки канализационных стояков расположены на уровне поверхности его днища.

Предлагаемая санитарная приставка для теплогенераторов систем автономного теплоснабжения (СПТГ) представлена на фиг. 1–5 (фиг. 1– 3 -общий вид и разрезы, фиг. 4,5 – узел укладки корзин, стыковки с днищем короба каналов дымоходов теплогенераторов и дымовой трубы).

Примечание. На фиг. 1–5 приведен пример схемы СПТГ для системы поквартирного отопления.

Предлагаемое СПТГ содержит короб 1, выполненный из коррозионностойкого материала, уложенный на верхнее перекрытие 2 здания, соединенный на боковых кромках с атмосферой через дымовые трубы 3 высотой Н, обепечивающей самотягу для преодоления аэродинамического сопротивления вышеупомянутой санитарной приставки, снабженными дефлекторами 4, причем внутри короба на высоте Н1 от его днища уложены на опорные планки 5 и вертикальные перфорированные перегородки 6 перфорированные корзины 7, заполненные гранулами пемзы 8, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм, над корзинами 7 на высоте Н2 под крышкой короба 1 расположены промывочные, перфорированные снизу, патрубки 9, соединенные снаружи короба 1 через запорную арматуру 10 с коллектором водопроводной воды 11, передняя кромка короба 1 соединена с газо–канализационным коллектором 12, причем днище короба 1 выполнено с уклоном I равным углу естественного откоса воды, направленным в сторону газо–канализационного коллектора 12, днище которого снабжено отверстиями 13 и 14, соединенными с каналами индивидуальных дымоходов 15 и канализационных стояков 16, в котором верхние кромки труб индивидуальных дымоходов 15 расположены выше уровня поверхности днища газо–канализационного коллектора 12 на величину δ, а верхние кромки канализационных стояков расположены на уровне поверхности его днища.

СПТГ работает следующим образом (приведен пример работы группы теплогенераторов системы поквартирного отопления). Дымовые газы группы теплогенераторов (на фиг. 1–5 не показаны) жилого здания по трубам дымоходов 15 через газо–канализационный коллектор 12 поступают в короб 1, который снизу через свое днище соприкасается с верхним перекрытием 2 здания, а сверху через крышу короба 1 омывается воздухом чердака (на фиг. 1–5 не показан) или с наружным воздухом. В коробе 1 дымовые газы равномерно распределяются в его полости, скорость их резко уменьшается и они поднимаются к перфорированным корзинам 7, двигаясь, в основном, вертикально. Далее дымовые газы проникают через отверстия в днищах перфорированных корзин 7, заполненных гранулами 8 шлаковой пемзы диаметром от 5 до 10 мм, изготовленной из основных металлургических шлаков (диаметр гранул 8 назначен из условий максимального заполнения корзин 7 и стандартной номенклатуры размеров гранул шлаковой пемзы). Шлаковая пемза 8, изготовленная из основных металлургических шлаков, представляет собой материал с высокопористой механически прочной структурой, состоящий из оксида кальция, оксида кремния, оксида алюминия и частично из оксида магния (CaO, SiO2, Al2O3, MnO) c модулем основности М>1 [Строительные материалы. Справочник. Под ред. Болдырева А. С. и др. –М.: Стройизд.,1989, с. 423; Домокеев А. К. Строительные материалы. – М.: Высш. школа, 1989, с. 163]. Высокое значение модуля основности придает гранулам 8 основные свойства, позволяя сорбировать на их поверхности вещества, обладающие кислыми свойствами, к которым относятся и вредные примеси, присутствующие в дымовых газах (NOx, SOx, СО, СО2), а высокая пористость их структуры создает высокую удельную поверхность, что, в конечном итоге, позволяет использовать гранулы 8 шлаковой пемзы в качестве эффективного адсорбента для вредных примесей дымовых газов при различных температурах. Кроме того, исходя из своего состава, гранулы 8 шлаковой пемзы устойчивы к коррозионному воздействию кислых компонентов дымовых газов, широко доступны и относительно дешевы. Поток дымовых газов, проходя через слой гранул пемзы 8, попадая на их поверхность и вовнутрь их, очищается от вредных примесей (NOx, SOx, СО, СО2), которые сорбируются на поверхности и внутри гранул 8. Адсорбированные из дымовых газов оксиды азота и серы в порах гранул 8 обладают повышенной реакционной способностью, обусловленной их взаимодействием с поверхностью адсорбента–гранул 8 шлаковой пемзы [Неницеску К. Общая химия – М.: Мир, 1968, с. 298], поэтому окисляются кислородом (кислород присутствует в дымовых газах в результате избытка воздуха, подаваемого на сжигание топлива) со скоростью большей, чем в газовой фазе с образованием легко растворимых в воде NO2 и SО3. Полученные оксиды азота и серы, в свою очередь, взаимодействуют с частицами воды образующейся в порах гранул 8 в результате капиллярной конденсации паров воды и конденсата, стекающего с крыши короба 1 (этот конденсат образуется в результате конденсации паров воды, находящихся в дымовых газах на внутренней поверхности крыши короба 1) с образованием соответствующих кислот HNO3 и H2SO4. Кроме того, на поверхности и в порах гранул 8 оседают, находящиеся в дымовых газах мелкодисперсные частицы (сажа и пр.), после чего очищенные дымовые газы из верхней зоны короба 1 поступают в дымовую трубу 8, снабженную дефлектором 4, откуда выбрасываются в атмосферу. Дополнительное сопротивление, обусловленное наличием слоя гранул шлаковой пемзы и короба 1 между каналами дымоходов 5 и дымовыми трубами 7, компенсируется за счет конденсации значительной части водяных паров в коробе 1 на внутренней поверхности его крыши и в порах гранул 12, что значительно уменьшает объем дымовых газов, их незначительной скорости движения в коробе 1, высотой дымовой трубы 3 Н и дополнительной тягой, которую создает дефлектор [В. Н. Богословский и др. Отопление и вентиляция, Ч. II.–М.; Стройиздат, 1978, с. 309], что, в конечном счете, увеличивает суммарную тягу во всех газоходах (каналах дымоходов 15, коробе 1 и дымовых трубах 3). В безветренную погоду, когда дефлектор не функционирует, тяга обевпечивается высотой трубы Н. В результате теплообмена, одновременно с охлаждением и очисткой дымовых газов в коробе 1 и конденсацией водяных паров в них, за счет отводимого от них тепла, происходит подогрев верхнего перекрытия 2 здания и воздуха чердака (технического этажа), а образовавшийся кислый конденсат, стекает вниз через слой гранул 8 и далее по наклонному днищу короба 1 с уклоном I, направленным в сторону газо–канализационного коллектора 12, поступает в канализационные стояки 16, кромки которых расположены на уровне днища газо–конденсационного коллектора 12, где смешивается со сточными водами, удаляясь вместе с ними на очистные сооружения (величина угла уклона I должна быть больше или равна углу естественного откоса воды). При этом, двигаясь по днищу газо–конденсационного коллектора 12, кислый конденсат не затекает в каналы дымоходов 15, так их кромка выше поверхности днища коллектора 12 на величину δ, значение которой выбирается из условия гарантированного предотвращения попадания конденсата в каналы дымоходов 15. Поступление кислого конденсата, полученного в результате конденсации водяных паров и обогащенного вредными компонентами дымовых газов, в сточные воды через канализационные стояки 16, снижает их рН и появление твердых отложений в угловых и горизонтальных участках труб канализационной сети, а происходящее при этом обогащение сточных вод СО2 способствует процессам фотосинтеза [Комов В. П. и др. Биохимия. – М.: Дрофа, 2004, с. 210] на полях орошения городских очистных сооружений.

Дымовые трубы 3 СПТГ размещают по кромкам обоих скатов крыши для того, чтобы дефлекторы 4 противоположных рядов труб 3 при изменении направления ветра могли компенсировать друг друга. Размеры одного короба 1 и число дымовых труб 3 на нем зависят от количества и мощности обслуживаемой группы теплогенераторов, числа каналов дымоходов 15, расстояния между ними и определяется технико–экономическим расчетом. Обязательным условием должно быть наличие в коллекторе 12 канализационных стояков 16 или трубопроводов, соединенных с ними. Число коробов 1, общее число дымовых труб 3 на крыше определяются из соотношения площадей здания и короба 1. Размеры дымовых труб 3, площадь короба 1 и перфорированных корзин 7, объем гранул 8 и живое сечение перфорации в каждой из них, число перфорированных корзин 8, их размеры, высоты Н1 (высота Н1 изменяется в по длине короба1) и Н2 определяются в зависимости от суммарной мощности обслуживаемой группы теплогенераторов, расхода и вида топлива, а также требуемой степени очистки дымовых газов. При этом высота Н дымовых труб 3 должна обеспечивать необходимую величину самотяги даже в безветренное время для преодоления аэродинамического сопротивления СПТГ.

При падении активности адсорбента–гранул 8 их подвергают регенерации, которую осуществляют по мере необходимости. Процесс регенерации заключается в очистке поверхности и пор гранул 8 от мелкодисперсных частиц и адсорбированных молекул вредных примесей и осуществляется путем промывки гранул 8 водопроводной водой из перфорированных снизу, патрубков 9, соединенных с коллектором водопроводной воды 11, при открытии запорной арматуры 10. Периодичность и продолжительность промывки, время замены адсорбента определяются опытным путем. При этом, в процессе регенерации исключено попадание промывочной воды в каналы дымоходов 15, что исключает опасность нарушения топочного режима в теплогенераторах и, таким образом, повышает надежность их работы. При механическом износе гранул 8 их заменяют на свежие.

Устройство, работа и регенерация санитарной приставки для крышной котельной аналогичны вышеописанному, за исключением того, что в газо–конденсационном коллекторе 12 нахолятся один канал дымохода 15 и один канализационный стояк 16.

Таким образом, предлагаемое СПТГ обеспечивает очистку дымовых газов группы теплогенераторови системы квартирного отопления или одного теплогенератора крышной котельной от вредных компонентов без применения дорогих и опасных химических реагентов, позволяет одновременно утилизировать их тепло, используя в качестве адсорбента гранулы шлаковой пемзы, изготовленной из основных металлургических шлаков c модулем основности М>1, и проводить процессы регенерации адсорбента без остановки теплогенераторов по мере необходимости с высокой надежностью и эффективностью.

Санитарная приставка для теплогенераторов систем автономного теплоснабжения, включающая короб, выполненный из коррозионностойкого материала, уложенный на верхнее перекрытие здания, соединенный на боковых кромках с атмосферой через дымовые трубы, снабженные дефлекторами, внутри короба на высоте Н1 от его днища уложены на опорные планки и вертикальные перегородки перфорированные корзины, заполненные гранулами пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм, над корзинами на высоте Н2 под крышкой короба расположены промывочные, перфорированные снизу, патрубки, соединенные снаружи короба через запорную арматуру с коллектором водопроводной воды, отличающаяся тем, что высота Н1 переменная, дымовые трубы выполнены с высотой Н, обеспечивающей самотягу для преодоления аэродинамического сопротивления санитарной приставки, передняя кромка короба соединена с газо–канализационным коллектором, днище короба выполнено с уклоном I, равным углу естественного откоса воды, направленным в сторону вышеупомянутого коллектора, днище которого снабжено отверстиями, соединенными с каналами индивидуальных дымоходов и канализационных стояков, в котором верхние кромки труб индивидуальных дымоходов расположены выше уровня поверхности днища газо–канализационного коллектора на величину δ, а верхние кромки канализационных стояков расположены на уровне поверхности его днища.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к устройству и установке для очистки дымовых газов. Устройство содержит корпус циркуляции дымового газа, внутри которого установлен фильтр, имеющий вертикальные фильтрующие рукава, и катализатор с канальной структурой, каналы которого имеют гидравлический диаметр менее 6 мм, при этом подлежащие очистке дымовые газы проходят через фильтрующие рукава и затем через катализатор.

Изобретение относится к устройству и способам удаления загрязнений, таких как оксиды азота, оксиды серы, частицы, тяжелые металлы и кислые газы, из технологических газовых потоков.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к хвостовому оборудованию котельных установок, и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей и утилизации их тепла.

Изобретение относится к установкам для проведения учебных занятий по дисциплинам: «Техносферная безопасность», «Технологические процессы и загрязняющие выбросы», «Промышленная экология», «Охрана окружающей среды в теплотехнологиях».

Изобретение может быть использовано при создании источников для выработки электроэнергии. Отделение отходящего газа от твердых и/или жидких продуктов реакции проводят при сжигании в газообразном топливе металла, выбранного из группы, включающей щелочные металлы, щелочноземельные металлы, Al и Zn, а также их смеси.

Изобретение может быть использовано при создании источников для выработки электроэнергии. Отделение отходящего газа от твердых и/или жидких продуктов реакции проводят при сжигании в газообразном топливе металла, выбранного из группы, включающей щелочные металлы, щелочноземельные металлы, Al и Zn, а также их смеси.

Изобретение относится к устройству для удаления конденсата из дымохода многоквартирного дома. Технический результат - повышение эффективности удаления конденсата из дымовых труб и дымовых газов, повышение долговечности дымовой трубы, уменьшение трудозатрат при обслуживании дымоходов многоэтажных домов, а также снижение материалоемкости и трудоемкости при изготовлении и монтаже устройства для удаления конденсата.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для отведения конденсата из трубы коллективного дымохода. Технический результат - повышение эффективности удаления конденсата из дымовых труб и дымовых газов, повышение долговечности дымовой трубы, уменьшение трудозатрат при обслуживании дымоходов многоквартирных домов.

Изобретение относится к области энергетики. Способ сжигания металла M, который выбран из щелочных, щелочноземельных металлов, алюминия и цинка, а также их сплавов и/или смесей, с использованием горючего газа, при этом сжигание осуществляется посредством пористой горелки, которая включает в себя пористую трубу в качестве горелки.

Изобретение относится к области энергетики. Способ сжигания металла M, который выбран из щелочных, щелочноземельных металлов, алюминия и цинка, а также их сплавов и/или смесей, с использованием горючего газа, при этом сжигание осуществляется посредством пористой горелки, которая включает в себя пористую трубу в качестве горелки.

Изобретение относится к энергетике, в частности к дымовым трубам для отвода дымовых газов от отопительных приборов, таких как печи, камины. Технический результат - повышение тяги трубы дымохода отопительного прибора.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к газоперекачивающим агрегатам с газотурбинным двигателем, преобразующим энергию продуктов сгорания топлива в механическую и сбрасывающим отработавшие газы в атмосферу, и может быть использовано в газовой промышленности, в частности на комплексах по сжижению природного газа.

Группа изобретений относится к нефтегазовой области. Газоперекачивающий агрегат (ГПА) содержит последовательно сообщенные по рабочему телу тракт всасывания воздуха, газотурбинную установку с входным устройством для подачи воздуха из камеры всасывания воздуха на вход в ГТД, тракт выхлопа отработанных газов, сообщенный газоходом с газоотводом ГПА и выхлопной трубой, а также газовый компрессор.

Газоперекачивающий агрегат (ГПА), газоход тракта выхлопа ГПА и входной узел газохода тракта выхлопа ГПА. Группа изобретений относится к нефтегазовой области.

Изобретение относится к дымовым трубам и может быть использовано в системе дымоудаления, в частности в бане «по-черному». Технический результат – повышение эффективности и динамики нагрева парильного помещения в бане по-черному при минимальных тепловых потерях.

Изобретение относится к конструкциям авиационных газотурбинных двигателей, в частности к конструкциям узлов для отвода горячих газов. Выхлопное устройство газоперекачивающего агрегата содержит элементы, состоящие, в свою очередь, из четырех стенок.

Изобретение относится к устройству для удаления конденсата из дымохода многоквартирного дома. Технический результат - повышение эффективности удаления конденсата из дымовых труб и дымовых газов, повышение долговечности дымовой трубы, уменьшение трудозатрат при обслуживании дымоходов многоэтажных домов, а также снижение материалоемкости и трудоемкости при изготовлении и монтаже устройства для удаления конденсата.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для отведения конденсата из трубы коллективного дымохода. Технический результат - повышение эффективности удаления конденсата из дымовых труб и дымовых газов, повышение долговечности дымовой трубы, уменьшение трудозатрат при обслуживании дымоходов многоквартирных домов.

Изобретение относится к области строительства, а точнее к способам ремонта дымовых железобетонных или кирпичных труб. Цель изобретения – создать устройство и способ ремонта железобетонной или кирпичной дымовой трубы, который позволяет устранять прямое воздействие агрессивных газов на несущий ствол, восстанавливать выгоревший теплоизолирующий слой, исключать локальный перегрев ствола, восстанавливать плоскость внутренней футеровки с закреплением неразрушенных кирпичей быстротвердеющим материалом с минимальными трудозатратами, без остановки агрегата и исключения потери производства.

Изобретение относится к области строительства, в частности к работам по монтажу внутреннего газоотводящего ствола при строительстве или реконструкции дымовой трубы.

Группа изобретений может быть использована для дезинфицирования канализационных насосных станций и станций очистки сточных вод. Система дезинфицирования содержит по меньшей мере один генератор озона (5, 18), предназначенный для генерирования озона в газообразной и/или жидкой среде, по меньшей мере один детектор озона (6, 7) для измерения концентрации озона в газообразной среде, программируемый таймер (10), детектор (14) обнаружения присутствия человека, центральный контроллер (13), предназначенный для управления генераторами озона (5, 18) с учетом установленного уровня озона, по меньшей мере один промежуточный контроллер (11) для передачи данных на центральный контроллер (13), детектор скорости воздушного потока (9), выходящего из дезинфицируемого помещения (3), установленный внутри выпускного отверстия для воздуха дезинфицируемого помещения.
Наверх