Спосіб утилізації теплових вторинних енергетичних ресурсів системи водяного охолодження рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів

1. Спосіб утилізації теплових вторинних енергетичних ресурсів системи водяного охолодження рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів, який полягає в тому, що вихідн у та хімічно очищену воду при технологічному процесі підготовки живильної води нагрівають у рекуперативних теплообмінниках технологічних агрегатівджерел теплових вторинних енергетичних ресур C2 1 3 80259 Однак зазначена система має низьку експлуатаційну надійність, обумовлену такими причинами: а) складність конструкції проміжних і кінцевого повітроохолоджувачів компресора; б) при двохсекційному виконанні проміжних і кінцевого повітроохолоджувачів компресора підвищується аеродинамічний опір по контуру руху стиснутого повітря, унаслідок чого значення тиску стиснутого повітря на виході з компресорної установки буде нижче проектного; в) тепловий потенціал компресорної установки використовується не цілком - влітку проводиться відведення тепла в атмосферу за допомогою градирні. Прототипом пропонованого винаходу є система підготовки поживної води, що містить рідинний теплообмінник високочастотної зварювальної установки, установлений перед нагрівачем вихідної води і проміжні повітроохолоджувачі першого і другого ступінів стиску, кінцевий повітроохолоджувач компресора, підключені паралельно між собою по контуру руху теплоносія, установлені перед нагрівачем хімічно очищеної води, в якій відбувається застосування хімічно очищеної води, на стадії її нагріву перед деаератором, для охолодження проміжних повітроохолоджувачів першого і другого ступінів стиску, кінцевого повітроохолоджувача компресора [3]. Однак зазначена система має обмежену область застосування, обумовлену малою ймовірністю повторюваності сполучення рідинного теплообмінника високочастотної зварювальної установки та проміжних (кінцевого) повітроохолоджувачів компресора в межах одного промислового підприємства з діючою системою підготовки поживної води. Крім того, у прототипі спостерігається наступний перелік недоліків: - не обґрунтований вибір черговості підключення рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів залежно від їх теплового потенціалу до системи підготовки поживної води; - не указані гранично припустимі значення температури нагріву вихідної (хімічно очищеної) води в рекуперативних теплообмінниках технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів, що відповідають технологічним вимогам процесу підготовки поживної води, а також забезпечують найбільш ефективне використання теплових вторинних енергетичних ресурсів; - не указані мінімально припустимі значення витрати вихідної (хімічно очищеної) води, що охолоджує рекуперативні теплообмінники технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів, що відповідають необхідним вимогам збереження працездатності останніх. Основою винаходу є задача створення способу утилізації теплових вторинних енергетичних ресурсів системи водяного охолодження рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатівджерел, у якому за рахунок об'єднання системи підготовки поживної води та системи водяного охолодження рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів, подачі вихідної води із 4 системи підготовки поживної води в низькопотенціальну груп у рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів, подачі хімічно очищеної води із системи підготовки поживної води в високопотенціальну групу рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів, послідовного нагріву спочатку вихідної води в низькопотенціальній групі рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів, а потім хімічно очищеної води в високопотенціальній групі рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів, використання хімічно очищеної води системи підготовки поживної води для охолодження високопотенціальної групи рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів досягається зниження теплових енергетичних витрат системи підготовки поживної води, зниження споживання води системою водяного охолодження, поліпшення умов експлуатації високопотенціальної групи рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів, створення екологічно чистої те хнології нагрівання вихідної і хімічно очищеної води. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в способі утилізації теплових вторинних енергетичних ресурсів системи водяного охолодження рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел, який полягає в зміні принципу організації використання води за допомогою переходу від оборотного (прямоточного) водопостачання рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів і прямоточного водопостачання системи підготовки поживної води до каскадного водопостачання вищевказаних об'єктів, відповідно до якої вихідну та хімічно очищену воду при технологічному процесі підготовки поживної води нагрівають у рекуперативних теплообмінниках технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів, тим самим, охолоджуючи їх, відповідно до винаходу, по-перше, спочатку вихідну воду подають у низькопотенціальну груп у рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів, паралельно приєднаних між собою по ходу р уху води, де и нагрівають до температури не вище значення, обумовленого технологічними вимогами процесу хімічного водоочищення, а потім хімічно очищену воду подають у високопотенціальну групу рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів, паралельно приєднаних між собою по ходу руху води, де її нагрівають до температури, обумовленої технологічними вимогами процесу деаерації води, подруге, використовують хімічно очищену воду, на стадії її нагріву перед деаератором, для охолодження високопотенціальної групи рекуперативних 5 80259 теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів. Суть винаходу пояснюється принциповою технологічною схемою, що включає у себе насос 1, механічний фільтр 2, розподільний колектор 3, низькопотенційну групу рекуперативних теплообмінників 4.1-4.n технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів 5.1-5.n, бак теплої води 6, насос 7, нагрівач 8, вузол хімводопідготовки 9, розподільний колектор 10, високопотенційну групу рекуперативних теплообмінників 11.1-11.n технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів 12.112.n, бак теплої води 13, насос 14, нагрівач 15, деаератор 16, градирню 17, бак охолодженої води 18, насос 19, трубопроводи 20-25, 33-38, 46, засувки 26-29, 30.1-30.n, 31-32, 39-44, 45.1-45.n. Спосіб здійснюється таким чином. При роботі промислових технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів (печі, компресора, реактори, конденсатори і т.п.) температура окремих елементів зростає до таких значень, при яких їх безпечна експлуатація стає неможливою без примусового водяного охолодження. З цією метою насосом 1 вихідну воду нагнітають у механічний фільтр 2, де діють її грубе очищення, після чого вихідну воду по трубопроводах 20, 21 через розподільний колектор 3 подають у низькопотенційну групу рекуперативних теплообмінників 4.1-4.n технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів 5.1-5.П, тим самим охолоджуючи її, причому виконують нагрівання вихідної води до значень температури, обумовленої технологічними вимогами процесу хімічного водоочищення, при якій інтенсивність процесу солевідложення на теплообмінну поверхню низька. Після цього вихідну воду по трубопроводу 22 подають у бак теплої води 6, відкіля насосом 7 по трубопроводах 23-25 нагнітають у вузол хімводопідготовки 9, де роблять її зм'якшення. При цьому засувки 26-29 закриті, а засувки 30.1-30.n, 31-32 відкриті. Потім хімічно очищену воду по тр убопроводах 33, 34 через розподільний колектор 10 подають у високопотенційну групу рекуперативних теплообмінників 11.1-11.n технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів 12.1 6 12.n, тим самим охолоджуючи її, причому виконують її нагрівання від температури, що обумовлено технологічними вимогами процесу деаерації води. Після цього хімічно очищену воду по тр убопроводу 35 подають у бак теплої води 13, відкіля насосом 14 по трубопроводах 36-38 нагнітають у деаератор 16, де роблять її дегазацію. При цьому засувки 3942 закриті, а засувки 43-44, 45.1-45.n відкриті. У випадку, якщо низькопотенційна група рекуперативних теплообмінників 4.1-4.п технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів 5.1-5.n та високопотенційна група рекуперативних теплообмінників 11.1-11.n технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів 12.1-12.n не забезпечують нагрівання відповідно вихідної та хімічно очищеної води до температур, обумовлених те хнологічними вимогами процесу водопідготовки, додаткове нагрівання води роблять гострим паром, який подається по трубопроводу 46, у нагрівачах відповідно 8 і 15. При цьому засувки 32 і 44 закривають, а засувки 29 і 42 відкривають. Таким чином, застосування запропонованого способу дозволить вирішити проблему використання тепла, що викидається в атмосферу, рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергетичних ресурсів системи водяного охолодження, унаслідок чого знизиться енергоємність системи підготовки поживної води, знизиться рівень теплового забруднення навколишнього середовища, знизиться водоспоживання системи водяного охолодження, покращаться умови експлуатації високопотенційної групи рекуперативних теплообмінників технологічних агрегатів-джерел теплових вторинних енергоресурсів. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР №844778, кл. Е21F3/00, 1981. 2. Деклараційний патент України на винахід №55178А, кл. F24D11/00, 2003. 3. Деклараційний патент України на винахід №67347А, кл. F22D1/00, 2004. (прототип) 4. ДСТУ 4090-2001. Ресурси енергетичні вторинні. Методика визначення показників виходу та використання. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 80259 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601