Система рекуперації тепла у виробничому процесі

Реферат: UA 77665 U UA 77665 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Система рекуперації тепла належить до галузі установок для зберігання тепла та може бути використана у виробничому процесі для енергозбереження теплових ресурсів. Заявнику не відомо з рівня техніки про системи рекуперації тепла у виробничих процесах. У різних виробничих процесах (наприклад, при переробці харчових продуктів в консервному цеху із застосуванням методів стерилізації та/або пастеризації тощо) використовується велика кількість теплової енергії, яка, пройшовши через весь технологічний процес, утилізується в атмосферу або каналізацію. Це призводить до великих втрат теплової енергії та, відповідно, до зайвих фінансових витрат. В основу корисної моделі поставлена задача мінімізувати втрати теплової енергії у реальному виробничому процесі, який характеризується широким діапазоном температур відпрацьованого теплоносія, шляхом відбору залишкового тепла через динамічний каскадний теплообмінник, та його повернення для повторного використання в виробничому, або побутовому процесі. Поставлена задача вирішується шляхом використання системи рекуперації тепла, яка включає вхідний теплоносій, динамічний каскадний теплообмінник, який складається з послідовно з'єднаних між собою статичних ступенів теплообмінників у кількості N, що містять систему автоматичного контролю температур теплоносіїв та клапанів перемикання, генератор тепла, установку технологічного процесу та вихідний теплоносій. При цьому вихідний теплоносій, відпрацювавши в установці технологічного процесу, послідовно проходить через ті ступені динамічного каскадного теплообміннику, в яких температура вихідного теплоносія на даному ступені теплообмінника вище температури вхідного теплоносія, при цьому схемою протока вихідного теплоносія управляє система контролю температур. Коли температура вихідного теплоносія стає нижче температури вхідного теплоносія на даному ступені теплообмінника - спрацьовує перемикання клапанів і вихідний теплоносій рухається далі до наступного ступеня теплообмінника, в якому температура вхідного теплоносія буде нижчою, ніж у вихідного теплоносія. Залишок теплової енергії, який не може бути відібраний з вихідного теплоносія - t, становитиме різницю між температурою вихідного теплоносія після проходження останнього ступеня теплообмінника і температурою вхідного теплоносія, та матиме наступне значення: T , t  N 2 де T - діапазон температур вихідного теплоносія, N - кількість ступенів динамічного каскадного теплообмінника. Кількість ступенів визначається в кожному випадку індивідуально і залежить від конкретних умов виробничого технологічного процесу: діапазону температур теплоносія, його кількості в одиницю часу, хімічного складу, кількості теплоносія на вході технологічного процесу тощо. При збільшенні ступенів динамічного каскадного теплообмінника можна домогтися максимально можливого рівня тепловідбору, який викидається теплоносієм, що наближається до 100 %. Використання даної корисної моделі забезпечує зниження втрат теплоресурсів і відповідно зменшення витрат на енергоносії (газ або електричну енергію). Система рекуперації тепла представлена на кресленні. Система рекуперації тепла включає: 1 - вхідний теплоносій; 2 - динамічний каскадний теплообмінник; 3 - статичні ступені теплообмінників; 4 - система автоматичного контролю температур теплоносіїв та клапанів перемикання; 5 - генератор тепла; 6 - установка технологічного процесу; 7 - вихідний теплоносій 7. Працює система наступним чином. Через вхідний теплоносій 1 надходить холодна вода, послідовно проходить через динамічний каскадний теплообмінник 2, нагріваючись в кожному ступені теплообмінника 3 до певної температури. Далі теплоносій через генератор тепла 5 надходить в установку технологічного процесу 6. Відпрацювавши в технологічному процесі 6, теплоносій повертається в динамічний каскадний теплообмінник 2, в якому, якщо температура вихідного теплоносія буде нижче температури вхідного носія на даному ступені теплообмінника 3, - спрацьовує система автоматичного контролю температур теплоносіїв та клапанів перемикання 4 і вихідний теплоносій рухається далі до наступного ступеня теплообмінника 3, в якій температура вхідного теплоносія буде нижчою, ніж у вхідного теплоносія. Пройшовши всі щаблі динамічного 1 UA 77665 U каскадного теплообмінника 2 і максимально віддавши своє тепло, вихідний теплоносій виходить назовні (в атмосферу або каналізацію). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 1. Система рекуперації тепла у виробничому процесі, що включає вхідний теплоносій, динамічний каскадний теплообмінник, який складається з послідовно з'єднаних між собою статичних ступенів теплообмінників у кількості N, що містять систему автоматичного контролю температур теплоносіїв та клапанів перемикання, генератор тепла, установку технологічного процесу та вихідний теплоносій. 2. Система рекуперації тепла за п. 1, яка відрізняється тим, що кількість статичних ступенів теплообмінників N визначається індивідуально та залежить від конкретних умов технологічного процесу. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2