Теплоутилізаційна установка

Теплоутилізаційна установка, що містить газохід з патрубками входу і виходу димових газів, в C2 2 (19) 1 3 підігрівач, повітровід з патрубками входу і виходу повітря, в якому послідовно за ходом повітря розміщено повітряну порожнину поверхневого повітропідігрівача, контактний повітропідігрівач зі зрошувачем і піддоном та повітродогрівач, циркуляційний контур проміжного теплоносія (води), що сполучує піддон через циркуляційний насос, водопідігрівач, газопідігрівач і повітродогрівач з входом зрошувача контактного повітропідігрівача (див. опис винаходу за патентом України № 78177, МПК F 28C 3/00, 2005). Конструкція за найближчим аналогом, в порівнянні з відомою установкою за патентом України № 56591, завдяки розміщенню в газоході поверхневого повітропідігрівача за ходом газів між водопідігрівачем і газопідігрівачем дозволяє знизити температуру димових газів перед газопідігрівачем. При цьому за рахунок збільшення використання теплоти газів забезпечується підвищення теплової ефективності теплоутилізаційної установки, а за рахунок зниження температури точки роси димових газів внаслідок додаткового виділення конденсату з газів досягається зменшення втрати теплоти на підігрівання газів у газопідігрівачі, що також підвищує ефективність установки. Разом з тим, теплоутилізаційна установка за найближчим аналогом має недостатню теплову ефективність через підвищену температуру газів на виході з установки та недостатню вологопродуктивність через понижені температуру і вологовміст повітря на виході з установки. В основу винаходу поставлена задача удосконалення теплоутилізаційної установки, в якій шляхом оснащення її тепловим насосом з випарником і конденсатором, розміщенням випарника в газоході між поверхневим повітропідігрівачем і газопідігрівачем та включенням конденсатора в контур циркуляції проміжного теплоносія між повітродогрівачем і зрошувачем контактного повітропідігрівача забезпечується зниження температури газів перед газопідігрівачем і, відповідно, на виході з установки та підвищення температури проміжного теплоносія на вході в контактний повітропідігрівач і, відповідно, температури і вологовмісту повітря на виході з установки. За рахунок цього підвищується теплова ефективність установки та збільшується її вологопродуктивність. Поставлена задача вирішується тим, що теплоутилізаційну установку, що містить газохід з патрубками входу і виходу димових газів, в якому послідовно за ходом газів розміщено водопідігрівач, газову порожнину поверхневого повітропідігрівача і газопідігрівач, повітровід з патрубками входу і виходу повітря, в якому послідовно за ходом повітря розміщено повітряну порожнину поверхневого повітропідігрівача, контактний повітропідігрівач зі зрощувачем і піддоном та повітродогрівач, контур циркуляції проміжного теплоносія, що сполучує піддон через циркуляційний насос, водопідігрівач, газопідігрівач і повітропідігрівач з входом зрошувача контактного повітропідігрівача, згідно з винаходом, додатково оснащено тепловим насосом з випарником і конденсатором, при цьому випарник розміщено в газоході між поверхневим повітропідігрівачем і газопідігрівачем, а 90381 4 конденсатор включено в контур циркуляції проміжного теплоносія між повітродогрівачем і зрощувачем контактного повітропідігрівача. Додаткове оснащення теплоутилізаційної установки випарником теплового насоса і розміщення його в газоході між поверхневим повітропідігрівачем і газопідігрівачем забезпечує зниження температури димових газів перед газопідігрівачем і, відповідно, на виході з установки. Додаткове оснащення теплоутилізаційної установки конденсатором теплового насоса і включення його в контур циркуляції проміжного теплоносія між повітродогрівачем і зрошувачем контактного повітропідігрівача забезпечує підвищення температури проміжного теплоносія на вході в контактний повітропідігрівач і, відповідно, температури і вологовмісту повітря на виході з установки. В результаті досягається підвищення теплової ефективності установки та збільшення її вологопродуктивності. Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленням, на якому зображена схема теплоутилізаційної установки. Теплоутилізаційна установка містить поверхневий теплоутилізатор - водопідігрівач 1, який розміщено в газоході 2 з патрубками 3 і 4 відповідно входу і виходу димових газів. За ходом газів після водопідігрівача 1 послідовно розміщено газову порожнину поверхневого повітропідігрівача 5 з патрубком 6 відведення конденсату, випарника 7 теплового насоса з патрубком 8 відведення конденсату і газопідігрівач 9, який включено в основний контур 10 циркуляції води. В цей же контур 10 включено повітродогрівач 11, конденсатор 12 теплового насоса, контактний повітропідігрівач 13 зі зрошувачем 14, насадковим шаром 15, водозбірником 16 та бризкоуловлювачем 17, циркуляційний насос 18 і водопідігрівач 1. Основний контур 10 циркуляції води оснащено регулювальними вентилями 19 і 20. Паралельно до основного контура 10 підключено додаткове відгалуження, що містить байпасний трубопровід 21 з регулювальним вентилем 22, а також перемичку з регулювальним вентилем 23. Повітряну порожнину поверхневого повітропідігрівача 5 розміщено у повітроводі 24 з патрубками 25 і 26 відповідно входу і виходу повітря. В контур циркуляції робочої речовини теплового насоса включено випарник 7, компресор 27, конденсатор 12 і дросель 28. Патрубки 6 і 8 з'єднано з конденсатозбірником 29. Установка працює таким чином. Димові гази, наприклад, від котлоагрегату, що споживає природний газ, через патрубок 3 надходять до водопідігрівача 1, де охоложуються. Далі газоходом 2 димові гази надходять до поверхневого повітропідігрівача 5, де також охолоджуються, потім проходять через випарник 7 теплового насоса, де доохолоджуються, далі - через газопідігрівач 9, де підігріваються, і патрубком 4 відводяться з установки. При охолодженні газів нижче температури точки роси водяної пари конденсат, що утворюється у газових порожнинах поверхневого повітропідігрівача 5 і випарника 7, через патрубки 6 і 8 надходить до конденсатозбірника 29, звідки через гідрозатвор видаляється з установки. 5 90381 Проміжний теплоносій - вода - з піддону 16 контактного повітропідігрівача 13 забирається циркуляційним насосом 18 і прокачується послідовно через водопідігрівач 1, де підігрівається, газопідігрівач, де охолоджується, повітродогрівач 11, де доохолоджується, і конденсатор 12 теплового насоса, де підігрівається. Підігріта вода далі через зрошувач 14 надходить до насадкового шару 15, де відбувається процес теплообміну між водою і повітрям, в результаті чого вода охолоджується і стікає в піддон 16. Далі цикл повторюється. Повітря через патрубок 25 надходить до поверхневого повітропідігрівача 5, де підігрівається, далі повітроводом 24 надходить до контактного повітропідігрівача 13, де в насадковому шарі 15 підігрівається і зволожується, потім проходить через повітродогрівач 11, де догрівається, і патруб Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 ком 26 відводиться з установки в топку котлоагрегату. Пара робочої речовини теплового насоса, що утворюється у випарнику 7 за рахунок відбирання частини теплоти димових газів, в компресорі 27 стискається і нагрівається, далі надходить в конденсатор 12, де охолоджується і конденсується. Конденсат робочої речовини теплового насоса проходить через дросель 28, де зменшується тиск робочої речовини, і далі надходить до випарника 7, де випаровується. Далі цикл повторюється. Змінення теплового навантаження газопідігрівача 9 здійснюється за допомогою регулювальних вентилей 19 і 22 шляхом змінення витрати води через байпасний трубопровід 21. Змінення теплового навантаження повітродогрівача 11 здійснюється за допомогою регулювальних вентилей 20 і 23.. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601