Система теплоснабжения

Использование: в паровых системах теплоснабжения предприятий текстильной промышленности. Сущность: полезная модель направлена на повышение качества отбеливания и крашения пряжи, а также снижение экономических и энергетических затрат. Указанный технический результат достигается тем, что система теплоснабжения содержит паровую магистраль и прямые трубопроводы конденсата, связанные с теплопотребляющими устройствами, а также накопитель конденсата, расходный бак, насос перекачки конденсата на вторичное использование и обратные трубопроводы конденсата. Накопитель конденсата своими входами подключен к обратным трубопроводам конденсата каждого теплопотребляющего устройства. Выход накопителя конденсата через насос перекачки конденсата на вторичное использование подключен к расходному баку конденсата, соединенному обратным трубопроводом конденсата с теплопотребляющими устройствами.

Предлагаемая полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована в паровых системах теплоснабжения предприятий текстильной промышленности.

Из литературы [1] известно, что определяющими факторами в рациональной территориальной организации предприятий текстильной промышленности являются следующие:

- водный фактор, под которым подразумеваются условия водоснабжения и водосбросов,

- топливно-энергетический.

Специфика условий водоснабжения предприятий текстильной промышленности заключается в высоких требованиях к качеству воды, а также большим водопотреблением и водоотведением, обусловленным высокими темпами развития текстильной промышленности, оснащением предприятий современным оборудованием и химизацией производства. При этом для предприятий текстильной промышленности необходима глубокая очистка воды. Кроме того, для технологических нужд отделочных производств текстильной промышленности требуется осветленная и умягченная вода.

Существуют различные методы и схемы очистки воды для производственного водоснабжения текстильных комбинатов, предусматривающие осветление, фильтрацию, умягчение воды, нагревание, хлорирование, ввод раствора коагулянтов. Рассмотрение представленных в литературе [1] рис.10 и 11, на которых изображены схемы станции

осветления и умягчения воды, подтверждает сложность и энергоемкость систем очистки и умягчения воды.

Особенностью настоящего периода времени является объективная необходимость энергосберегающих технологий, что в свою очередь предусматривает создание новых более экономичных и эффективных устройств, имеющих высокую надежность и повышенный ресурс.

Если вкратце остановиться на другом факторе - топливно-энергетическом, можно отметить следующую проблему. Из литературы [2] известно, что в технологических процессах отбеливания и крашения пряжи для нагревания рабочих растворов, промывочной воды, а также для сушки прошедшей технологическую обработку пряжи используется перегретый пар, поступающий с ТЭЦ. В ходе сушки, а также упомянутых выше отделочных процессов пар остывает и превращается в конденсат. По своему химическому составу конденсат является жидкостью, близкой к дистиллированной воде, в связи с чем он идеально подходит для приготовления отбеливающих, красящих и промывочных растворов. Однако конденсат должен быть возвращен на ТЭЦ. К конденсату, который возвращается на ТЭЦ, предъявляются весьма жесткие требования по кислотности Р_h , содержанию железа и др., нарушение которых влечет за собой штрафные санкции. Таким образом, возврат конденсата на ТЭЦ является весьма актуальной проблемой предприятий текстильной промышленности, которая в значительной степени усугубляется неудовлетворительным состоянием трубопроводов систем теплоснабжения.

Решением вышеописанных проблем, а именно: подготовки воды высокого качества для нужд предприятий текстильной промышленности и сбережения энергоресурсов было бы создание системы теплоэнергоснабжения с замкнутой внутри производства системой циркуляции конденсата, не предусматривающей возврат конденсата

производителю пара. В патентной литературе описаны различные способы и системы теплоснабжения.

Известен способ [3] теплоснабжения от тепловых электрических станций и система теплоснабжения, реализующая способ. Система содержит паровую турбину, паропровод, абонентский теплообменник горячего водоснабжения, водопровод, трубопровод абонентского ввода, абонентский магистральный трубопровод холодной воды с регулятором температуры воды, трубопровод к теплообменнику горячего водоснабжения, водоразборные краны, абонентский конденсатопровод, дополнительный теплообменник и сборный конденсатопровод. В процессе работы известной системы [3] пар по паропроводу поступает к потребителям. Холодная вода из водопровода по абонентскому трубопроводу поступает в дополнительный теплообменник, где нагревается теплотой конденсата абонентского конденсатопровода, а затем через трубопровод подается в теплообменник и в магистральный абонентский трубопровод холодной воды. В теплообменнике вода нагревается паром до температуры горячего водоснабжения и подается к водоразборным кранам. Из дополнительного теплообменника конденсат поступает в сборный конденсатопровод и по нему возвращается на станцию.

Известна также низкопотенциальная система [4] парового отопления, которая предназначена для использования в системах централизованного теплоэнергоснабжения. Система содержит паровую магистраль, нагревательные приборы, конденсатопровод и эжектор. Для повышения надежности и безопасности системы в нее дополнительно введены: сепаратор пара, редукционный клапан, циркуляционный насос, конденсатный бак и клапаны. Эжектор выполнен водоструйным и входами подключен к выходу насоса и к концу конденсатопровода, а выходом - к верхней части конденсатного бака. Сепаратор пара и редукционный клапан

последовательно размещены на паровой магистрали перед нагревательными приборами. Вход насоса соединен с нижней частью конденсатного бака. Один из клапанов установлен на конденсатопроводе перед водоструйным эжектором, а другой - на паровой магистрали перед сепаратором пара.

Недостатком описанных выше систем теплоснабжения [3] и [4] является то, что в них предусматривается возврат конденсата производителю пара.

Наиболее близкой по своей технической сущности к предлагаемой полезной модели является двухконтурная система парового отопления, известная из литературы [5], выбранная в качестве прототипа. Как и описанная выше система [4], она может быть использована в системах централизованного теплоэнергоснабжения. Система содержит испаритель, паровую и конденсаторную магистрали, нагревательные приборы (теплопотребляющие устройства) и эжектор. Испаритель в системе выполнен вакуумным, эжектор установлен в конце конденсатной магистрали, кроме того, в систему дополнительно включен сепаратор пара. Пар или горячая вода направляется в испаритель, где вырабатывается вторичный пар, который подают в отопительные приборы системы и где пар конденсируется. Конденсат отсасывается эжектором. В системе отопления создается вакуум, благодаря чему повышается надежность системы и гарантируется безопасность ее работы.

Однако, несмотря на упомянутые достоинства системы [5], ее конструкция сложна и громоздка. Кроме того, конденсат, подключенный к вторичной отопительной магистрали, используется только по своему прямому назначению, а именно - для получения вторичного пара, нагревающего отопительные приборы.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание системы теплоснабжения предприятия текстильной промышленности,

обеспечивающей существенное повышение качества отбеливания и крашения пряжи за счет использования конденсата. Другой задачей, которая была поставлена при создании предлагаемой полезной модели, является уменьшение экономических и энергетических затрат на водопотребление и водоотведение.

Для достижения поставленной задачи предлагается система теплоснабжения, которая, как и наиболее близкая к ней, выбранная в качестве прототипа, содержит паровую магистраль и прямые трубопроводы конденсата, связанные с теплопотребляющими устройствами. Особенностью предлагаемой полезной модели, отличающей ее от известной, принятой за прототип, является то, что система дополнительно снабжена накопителем конденсата, расходным баком, насосом перекачки конденсата на вторичное использование и обратными трубопроводами конденсата. Накопитель конденсата своими входами подключен к обратным трубопроводам конденсата каждого теплопотребляющего устройства. Выход накопителя конденсата через насос перекачки конденсата на вторичное использование подключен к расходному баку конденсата, соединенному обратным трубопроводом конденсата с теплопотребляющими устройствами.

Технический результат, достигнутый в предлагаемой полезной модели, получен за счет следующего.

При создании заявляемой полезной модели решались две основные задачи - повышение качества производимой продукции и сокращение затрат при осуществлении технологических процессов прядильно-ниточного производства. Эти задачи были решены за счет создания оригинальной системы теплоснабжения, обладающей следующими особенностями, отличающими ее от прототипа, а именно - введением в систему новых конструктивных элементов:

- накопителя конденсата;

- расходного бака;

- насоса перекачки конденсата на вторичное использование;

- обратных трубопроводов конденсата.

Эти вновь введенные существенные признаки, а также новые связи между ними и признаками прототипа, общими с заявляемой полезной моделью, обеспечили построение замкнутой внутри предприятия текстильной промышленности системы циркуляции конденсата. Благодаря такой системе конденсат, который в приведенных аналогах, прототипе, а также на предприятии текстильной промышленности, являющемся заявителем данной полезной модели, возвращался на ТЭЦ, задействован на приготовление рабочих растворов для отбеливания и крашения пряжи.

Как было указано выше, конденсат по своему химическому составу является жидкостью, близкой к дистиллированной воде. Использование конденсата позволило получить высокую степень белизны и равномерность отбелки пряжи. В процессе крашения также получены положительные результаты. На окрашиваемую пряжу из раствора, приготовленного на конденсате, не оседают примеси, которые обычно присутствуют при заборе воды из таких источников водоснабжения, как реки. В результате окрашенная пряжа получается чистая, ровная, качество цвета - высокое.

Кроме того, за счет построения патентуемой системы теплоснабжения, предусматривающей введение конденсата в технологические процессы, требующие больших количеств специально подготовленной воды, удалось получить большую экономию водных и энергетических ресурсов, решив таким путем вторую из поставленных задач.

Таким образом, совокупность указанных выше признаков позволяет решить поставленные задачи.

На фиг.представлена принципиальная схема одного из конкретных примеров выполнения системы теплоснабжения предприятия текстильной промышленности.

На схеме введены следующие обозначения:

1 - паровая магистраль;

2 - коллектор;

3, 4, 5 - задвижки;

6, 7, 8 - трубопроводы;

9, 10 - сушильные машины;

11, 12, 13, 14- красильное и отбеливающее оборудование;

15, 16, 17 - цеха, в которых находятся теплопотребляющие устройства;

18, 19, 20, 21 - прямые трубопроводы конденсата;

22, 23, 24, 25 - промежуточные баки с конденсатом;

26, 27 - насосы;

28 - накопитель конденсата;

29 - насос перекачки конденсата на вторичное использование;

30 - запорный вентиль;

31 - расходный бак;

32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 - обратные трубопроводы конденсата.

Система теплоснабжения работает следующим образом.

В паровую магистраль 1 от теплоцентрали поступает пар, который собирается в коллекторе 2, после чего через задвижки 3, 4, 5 и трубопроводы 6, 7, 8 распределяется по цехам 15, 16, 17, в которых находятся теплопотребляющие устройства, например, сушильные машины 9, 10. В сушильных машинах 9, 10, а также в теплопотребляющих устройствах цехов 15, 16 пар конденсируется и по прямым трубопроводам 18, 19, 20 и 21 конденсат направляется в промежуточные баки 22, 23, 24, 25, из которых с помощью насосов 26, 27 или самотеком по обратным

трубопроводам конденсата 32-35 поступает в накопитель конденсата 28. Из накопителя конденсата 28 с помощью насоса 29 перекачки конденсата на вторичное использование через запорный вентиль 30 конденсат автоматически перекачивается в расходный бак 31 красильно-отбельного цеха 17, а затем по обратному трубопроводу 38 конденсат поступает в приготовительные баки (на фиг. не показаны) красильного и отбеливающего оборудования 11, 12, 13, 14. В красильном и отбеливающем оборудовании 11-14 конденсат используется для приготовления рабочих растворов, нагревание которых осуществляется паром, поступающим по трубопроводу 8, соединенному с паровой магистралью 1. В процессе сушки, отбеливания и крашения пряжи происходит непрерывный сбор конденсата, который по обратным трубопроводам 34, 35, 36 и 37 возвращается в накопитель 28 конденсата.

Таким образом, заявляемая полезная модель благодаря введению конденсата в технологические процессы отбеливания и крашения пряжи обеспечила повышение качества отбеливания и крашения пряжи, а также существенно снизила экономические и энергетические затраты.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ:

1. Васильев Г.В. и др. Водное хозяйство и очистка сточных вод предприятий текстильной промышленности. М., «Легкая индустрия», 1976, с.42,44.

2. Патент РФ 2191859, кл. D 06 L 3/02, on. 10.05.2002.

3. Патент РФ 2020383, кл. F 24 D 1/00, on. 30.09.94.

4. Патент РФ, 1822481, кл. F 24 D 1/00, on. 15.06.93.

5. Патент РФ 2016354, кл. F 24 D 1/00, on. 15.07.94. - прототип.

Система теплоснабжения, содержащая паровую магистраль и прямые трубопроводы конденсата, связанные с теплопотребляющими устройствами, отличающаяся тем, что система дополнительно снабжена накопителем конденсата, расходным баком, насосом перекачки конденсата на вторичное использование и обратными трубопроводами конденсата, при этом накопитель конденсата своими входами подключен к обратным трубопроводам конденсата каждого теплопотребляющего устройства, а выходом через насос перекачки конденсата на вторичное использование накопитель конденсата подключен к расходному баку конденсата, соединенному обратным трубопроводом конденсата с теплопотребляющими устройствами.