Спосіб відбору тепла від гарячих виробів

Реферат: Спосіб відбору тепла від гарячого виробу включає вийнятий із нагрівальної високотемпературної печі для охолодження гарячий виріб, причому гарячий виріб швидко переміщують в герметичну з внутрішньою тепловою неорганічною ізоляцією контрольовану (температура) камеру, звідки накопичене тепло тепловим насосом через колектор розподілу тепла і систему трубопроводів транспортують децентралізованим об'єктам споживання. UA 101695 U (12) UA 101695 U UA 101695 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до альтернативних видів енергії і може бути використана для нагрівання об'єктів споживання різних галузей виробництва і соціально-побутових проблем. Авторам відоме використання альтернативних видів енергії - вітрової, сонячної, геотермальної, морських хвиль, біоенергії і т. ін. Їх впровадження стосується головним чином нагрівання децентралізованих об'єктів споживання. Вони дають невелику, але вкрай необхідну долю енергії, зменшуючи, таким чином, загальне енергетичне і фінансове навантаження на енергосистему країни, яка функціонує на екологічно небезпечних мазуті, природному газі, вугіллі, а також атомній енергії. Тому пошук і розширення використання нових альтернативних видів енергії є державною проблемою. Одним із альтернативних видів енергії може бути отримане тепло від готового гарячого виробу під час охолодження після проведення тривалого високотемпературного (900-2000 °C) технологічного процесу його отримання в нагрівальній високотемпературній печі. Такі процеси широко використовуються в металургійній галузі (виробництво чавуну, сталі, кольорових металів, труб різного сортаменту, литва металевих виробів і т. ін.), виробництві вогнетривів, художньої кераміки, фарфору, цегли, скла, металевих виробів із захисним емалевим покриттям і т. ін. Особливо показовим є виробництво силікатної цегли, де відбувається величезне і тривале виділення тепла під час охолодження випаленої цегли після виходу із тунельної нагрівальної високотемпературної печі, яка годинами охолоджується на відкритому повітрі. Аналогічна картина виділення тепла спостерігається у виробництві склоемалевої хімічної 3 апаратури після випалу в печі металевого апарату ємністю до 50 м (аналог залізнодорожньої цистерни) із склоемалевим покриттям, який в гарячому стані охолоджується в цеху більше доби. Відомо [А.Г. Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии. 7-ое издание. Госиздатхимич. Литературы. - М., 1961. - 829 с. - С. 280], що тепло, що виділяється, перетворюється у енергію випромінювання, яка розповсюджується в просторі і в якому-небудь іншому місці повністю або частково перетворюється знову в теплову енергію. Для вирішення можливості відбору тепла від гарячого виробу в період його охолодження з подальшим використанням в різних сферах виробництва потрібно розробити спосіб відбору. Цей спосіб повинен мати загальну схему відбору тепла від гарячих виробів, адже пічне обладнання, технологічний процес одержання виробів, їх форма, об'єм, призначення мають свої індивідуальні особливості виготовлення і потребують специфічних умов їх серійного виробництва. Але основні складові елементи виробу тепла - пристрою для зберігання гарячих виробів, засобу контролю температури накопиченого тепла, засобу передачі тепла та шляху його транспортування до децентралізованих об'єктів споживання повинні бути загальними. Отже, в основу корисної моделі поставлена задача - визначення загальної схеми відбору тепла під час охолодження гарячих виробів за допомогою пристрою для збереження накопичувального тепла від гарячих виробів, його температурного контролю, засобу передачі тепла шляхом його транспортування децентралізованим об'єктом споживання. Поставлена задача вирішується тим, що гарячий виріб із нагрівальної високотемпературної печі швидко переміщують в герметичну із внутрішньою тепловою неорганічною ізоляцією контрольовану (температура) камеру, звідки накопичене тепло тепловим насосом через колектор розподілу тепла транспортують децентралізованим об'єктом споживання. В описі приведена схема способу відбору тепла від гарячого виробу. Гарячий виріб 1, що вийшов із нагрівальної високотемпературної печі з температурою в межах 900-2000 °C в залежності від конкретного технологічного процесу кінцевого продукту, швидко переміщують за допомогою спеціального обладнання в герметичну з внутрішньою тепловою неорганічною ізоляцією контрольовану (температура) камеру 2. За допомогою термопар, що закріплені в стінках камери, фіксують зростання і досягнення стабільного значення максимальної температури, а потім поступового зниження з паралельним контролем часу температурної кривої. В отвір стінки камери 2 попередньо вводять теплопровід із зовнішньою теплоізоляцією, місце контакту із стінкою камери старанно герметизують. Зовнішній кінець теплопроводу з'єднують із тепловим насосом 3, функція якого - відбір тепла із камери 2 і транспортування його до колектору 4, котрий здійснює накопичення і розподіл тепла. Далі, користуючись системою трубопроводів, накопичене тепло подають децентралізованим об'єктом споживання 5 - туалетна кімната, їдальня, баня, теплиця, оранжерея т. ін. Невикористане тепло зберігають в колекторі 4 або скеровують в окрему ємність 4а, а для невикористаного тепла з наступним при потребі його використанням. По мірі зниження температури тепла в камері 2 до граничних меж зупиняють роботу теплового насоса 3, відкривають шибер камери 2 і вже теплий виріб виводять з камери. За допомогою рухомого спеціального обладнання або мостовим краном виріб транспортують на 1 UA 101695 U 5 10 ділянку кінцевого його зберігання. Паралельно виконують підготовку до введення наступного гарячого виробу 1 в камеру 2. Таким чином, організація по впровадженню у виробничі процеси раніше не врахованого тепла з високою температурою від гарячих виробів в певній мірі компенсує витрати по виготовленню обладнання для його впровадження. Запропоноване технічне рішення ініціює вирішення еколого-економічного питання одержання альтернативного виду енергії - використання тепла від готового гарячого виробу під час охолодження, яке перетворюється в енергію випромінювання, а потім в теплову енергію, рекомендовану децентралізованим об'єктам споживання. Вказане дає можливість запропонувати використання запропонованої корисної моделі в промислових умовах і забезпечення її відповідності критерію "Промислова придатність". ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб відбору тепла від гарячого виробу, що включає вийнятий із нагрівальної високотемпературної печі для охолодження гарячий виріб, який відрізняється тим, що гарячий виріб швидко переміщують в герметичну з внутрішньою тепловою неорганічною ізоляцією контрольовану (температура) камеру, звідки накопичене тепло тепловим насосом через колектор розподілу тепла і систему трубопроводів транспортують децентралізованим об'єктам споживання. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2