Спосіб утилізації низькопотенційної теплоти теплонасосним парогенератором

Спосіб утилізації низькопотенційної теплоти теплонасосним парогенератором, що включає процеси відведення низькопотенційної теплоти при кипінні низькокиплячого робочого тіла низького тиску у випарнику, подальшого стиснення низькокиплячого робочого тіла у першому та другому ступенях компресора, наступної конденсації низькокиплячого робочого тіла 3 29056 4 парогенератором шляхом глибокого проміжного моделлю. охолодження НРТ між ступенями компресора, На кресленні зображено схему переохолодження рідкого НРТ перед теплонасосного парогенератора, в якій дроселюванням та часткового дроселювання реалізується запропонований спосіб утилізації рідкого НРТ високого тиску після конденсаторанизькопотенційної теплоти. парогенератора, а за рахунок цього скорочення Теплонасосний парогенератор на кресленні потужності, споживаної компресором складається з випарника 1, з'єднаного з теплонасосного парогенератора. компресором 2 першої ступені перед Для вирішення цієї задачі у способі утилізації конденсатором-парогенератором 3 проміжного низькопотенційної теплоти теплонасосним тиску і далі проміжною посудиною 4, після якої парогенератором, що включає процеси відведення встановлено компресор 5 другої ступені перед низькопотенційної теплоти шляхом кипіння НРТ конденсатором-парогенератором 6 високого тиску, низького тиску у випарнику, подальшого стиснення на вихідних рідинних тр убопроводах від якого НРТ у першій та другій ступенях компресора, знаходяться дросельний клапан 7, змієвик 8, який наступної конденсації НРТ високого тиску в розташовано в проміжній посудині 4, та конденсаторі-парогенераторі з отриманням дросельний клапан 9, який замикає схему водяної пари заданого тиску, дроселювання НРТ зі теплонасосного парогенератора, ємності для води зниженням його тиску і температури, згідно з 10, що з'єдн ується з водяним живильним насосом корисною моделлю НРТ проміжного тиску після 11 перед сепаратором 12 водяної пари проміжного першої ступені компресора частково конденсують, тиску, на вихідному рідинному трубопроводі якого рідке НРТ після конденсатора-парогенератора встановлений водяний циркуляційний насос 13, і високого тиску частково дроселюють, а отриманим далі з водяним живильним насосом 14 перед рідким НРТ проміжного тиску у проміжній посудині сепаратором 15 водяної пари високого тиску, на охолоджують пари НРТ на всмоктуванні у другу вихідному рідинному трубопроводі якого ступень компресора та переохолоджують у встановлений водяний циркуляційний насос 16. змієвику другу частину рідкого НРТ високого тиску Як проміжні посудини можна використовувати перед дроселюванням. апарати марки ПС 3 [Загоруйко В.О., Голіков О.А. Завдяки глибокому проміжному охолодженню Суднова холодильна техніка. - Київ: Наукова НРТ після стиснення у першій ступені компресора думка, 2002. - С 261-263.]. Усі інші елементи спочатку в конденсаторі проміжного тиску, а потім винаходу використовуються такими ж, як у у проміжній посудині суттєво знижується прототипі. температура НРТ. Це сприяє зменшенню роботи Спосіб утилізації низькопотенційної теплоти стиснення другої ступені компресора, а відповідно теплонасосним парогенератором здійснюється і потужності, яку споживає компресор (до 30%). таким чином (наведені технічні характеристики Завдяки переохолодженню рідкого НРТ у змієвику відповідають вищевказаному прикладу). проміжної посудини перед дроселюванням HPT низького тиску (0,24МПа) випаровують у зменшуються (близько 10%) безповоротні втрати випарнику 1, утилізуючи низькопотенційну теплоту. НРТ при дроселюванні (збільшується питома Потім його стискають до проміжного тиску теплота, яку утилізує НРТ у випарнику). Часткове (1,46МПа) в компресорі 2 першої ступені та дроселювання рідкого НРТ після конденсаторачастково конденсують у конденсаторіпарогенератора високого тиску збільшує парогенераторі 3 проміжного тиску, який може охолоджуючий ефект проміжної посудини. використовува тись як генератор водяної пари Конденсатор НРТ проміжного тиску при проміжного тиску (0,3МПа). Далі НРТ у рідкому необхідності може використовуватись як стані направляють до проміжної посудини 4. Туди генератор водяної пари проміжного тиску, тим ж направляють і другий потік парів НРТ самим зменшуючи безповоротні втрати, які проміжного тиску після компресора 2 першої виникають при дроселюванні водяної пари ступені. Рідким НРТ проміжного тиску здійснюють високого тиску. у проміжній посудині 4 глибоке охолодження (на Прикладом позитивного ефекту даної корисної 38°С) парів НРТ проміжного тиску, які потім моделі є спосіб утилізації низькопотенційної направляють на стиснення до компресора 5 другої теплоти теплонасосним парогенератором на НРТ ступені. Значне зниження температури парів НРТ марки R30 (СН2СІ2). Як джерело низькопотенційної на всмоктуванні до компресора 5 другої ступені теплоти використовується охолоджуюча вода з забезпечує суттєве зменшення роботи стиснення температурою 85°С від двигуна фірми "Wartsilaв ньому й, як наслідок, скорочення потужності, NSD" марки 5RTA58T-B. Теплове навантаження на споживаної компресором. Далі пари НРТ випарник теплонасосного парогенератора конденсують у конденсаторі-парогенераторі 6 становить 3605кВт. Для одержання в високого тиску (2,02МПа), а рідке НРТ високого конденсаторах-парогенераторах водяної пари тиску частково дроселюють у дросельному клапані необхідних параметрів (0,3МПа у кількості 7 до проміжного тиску зі зниженням температури 2104кг/годину та 0,5 МПа у кількості 5496кг/годину) (на 53°С) і направляють до проміжної посудини 4. за даною пропозицією на привід компресорів Іншу частин у рідкого НРТ високого тиску витрачається 2135кВт електроенергії. У прототипі переохолоджують (на 48°С) у змієвику 8 проміжної для одержання тієї ж кількості водяної пари на посудини 4 і дроселюють у дросельному клапані 9, привід компресора витрачається 2747кВт, що після чого направляють у випарник 1. Технологічну складає на 28,7% більше затраченої воду забирають з ємності для води 10 і водяним електроенергії, ніж за запропонованою корисною живильним насосом 11 частково нагнітають у 5 29056 сепаратор 12 водяної пари проміжного тиску. Із сепаратора 12 воду водяним циркуляційним насосом 13 подають на випаровування у конденсатор-парогенератор 3 проміжного тиску, а водяну пару проміжного тиску направляють споживачам. Інша частина води після насоса 11 дотискається водяним живильним насосом 14 і нагнітається у сепаратор 15 водяної пари високого тиску (0,5МПа), із якого воду водяним живильним насосом 16 подають на випаровування у конденсатор-парогенератор 6 високого тиску, а водяну пару направляють споживачам. На прикладі двигуна фірми "Wartsila-NSD" марки 5RTA58T-B показано, що економія потужності компресора може складати 28-29%. 6