Теплоутилизационная установка

 

Использование: теплоэнергетика, защита дымовых труб от коррозии. Сущность изобретения: продукты сгорания (ПС) поступают из теплогенератора 1 в контактный теплообменник (Т) 4, где отдают часть тепла циркуляционной воде. Далее охлажденные и насыщенные влагой ПС, минуя первый поверхностный Т 5, отдают тепло воде контура 10 горячего водоснабжения. Нагретая в Т 5 вода поступает в первую и вторую ступени 8 и 9 водо-водяного Т, где догревается теплом воды, циркулирующей в греющем тракте 7. Часть потока воды из последнего подается во второй поверхностный Т 6, где незначительно охлаждается, отдавая часть тепла ПС, в результате чего последние подсушиваются. После Т 6 охлажденная вода возвращается в греющий тракт 7 между ступенями 8 и 9 водо-водяного Т. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (!9! ((!) (si)s F 22 В 1/18

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4863693/06 (22) 04.09.90 (46) 30.11.92. Бюл; М 44 (71) Институт проблем энергосбережения

АН УССР (72) Л. Г. Семенюк и А. Я. Зельцер (56) Аронов И. 3. Контактный нагрев воды продуктами сгорания .природного газа. Л.:

Недра, 1978, с. 280.

Семенюк Л. Г. и Аронов И. 3. О способах подсушки продуктов сгорания котлов после контактных теплоутилизаторов. — Промышленная энергетика, 1984, М 5, с. 15 — 18.

Авторское свидетельство СССР

N 1430666, кл, F 22 В 1/18, 1987. (54) ТЕПЛОУТИЛИЗАЦИОННАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: теплоэнергетика, защита дымовых труб от коррозии. Сущность изо, т

С3 бретения: продукты сгорания (ПС) поступают из теплогенератора 1 в контактный теплообменник (T) 4, где отдают часть тепла циркуляционной воде. Далее охлажденные и насыщенные влагой ПС, минуя первый поверхностный Т 5, отдают тепло воде контура 10 горячего водоснабжения. Нагретая в Т 5 вода поступает в первую и вторую . ступени 8 и 9 водо-водяного Т, где догревается теплом воды, циркулирующей в греющем тракте 7. Часть потока воды иэ последнего подается во второй поверхностный Т 6, где незначительно охлаждается, отдавая часть тепла ПС, в результате чего последние подсушиваются. После Т 6 охлажденная вода возвращается в греющий тракт 7 между ступенями 8 и 9 водо-водяного T. 1 ил.

1776437

30 чего водоснабжения, осуществляется с 45 до 60 С, т. е. на 15 C

Вода циркуляционного контура после охлаждения во втором поверхностном теплообменнике с 55 до 50 С используется в

35 водо-водяном теплообмен нике для нагрева воды горячего теплоснабжения. С этой целью водо-водяной теплообменник разделен нэ две последовательные по нагреваемой воде ступени. ступенях определяется равенством температур смешивающихся потоков воды циркуляционного контура, что соответствует максимальной термодинамической эффективности работы установки. В нашем случае, так как температура воды циркуляционного контура в точке смешения равна 50 С, то в первой ступени водо-водяного теплообменника вода циркуляционно45

55 соединенные газоходом 3 с последовательно по ходу газов установленными контактным 4, а также первым 5 и вторым 6 поверхностными теплообменниками. Конператур в водо-водяном теплообменнике

10 С температура нагрева воды в этом теп- тактный теплообменник 4 греющим трактом пообменнике будет равна 55-10=45"С. При 7 подключен к последовательно распопоИзобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для защиты дымовых труб от коррозии.

Для предотвращения конденсации влаги в отводящих газоходэх и дымовой трубе котлов, оборудованных контактными теплоутилизаторами, применяют подсушку насыщенных водяными парами уходящих продуктов сгорания путем байпасирования части продуктов сгорания мимо контактного теплоутилизатора.

Такой способ подсушки продуктов сгорания связан с уменьшением тепловой мощности контактного теплоутилизатора, так как часть продуктов сгорания проходит мимо него.

Известно применение регенеративного теппообменника для подогрева продуктов сгорания после контактного теплоутилизатора продуктами на входе в него, Недостатком такой схемы подсушки продуктов сгорания является снижение температуры продуктов сгорания перед теплоутилизатором, а соответственно и температуры нагрева воды в теппоутилизаторе.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому техническому решению является теплоутилизационная установка, содержащая теплогенератор и дымовую трубу, соединенные газоходом с установленными последовательно по ходу газов соответственно контактным, а также первым и вторым поверхностными теплообменниками, причем контактный теплообменник греющим трактом подключен к водо-водяному теплообменнику, включенному нагреваемым трактом в контур горячего водоснабжения. в этот же контур включены первый и второй поверхностные теплообменники соответственно до и после водо-водяного теплообмен ника, К недостаткам прототипа можно отнести уменьшение эффективности установки за счет снижения температуры воды, поступающей в систему горячего водоснабжения, при охлаждении воды во втором поверхностном теплообменнике, где происходит нагрев газов с целью их подсушки после контактного теплообменника. Отличительной особенностью контактных теплообменников является ограничение температуры нагрева воды в них температурой мокрого термометра продуктов сгорания. Фактически температура нагрева воды несколько ниже температуры мокрого термометра и обычно равна 55 С. С учетом разности темтребуемой температуре воды горячего водоснабжения 60 С и охлаждении воды во втором теплообменнике нэ 3 С необходим догрев воды на 60 — 42=18 С. Кроме этого, требуется значительная поверхность нагрева второго поверхностного теплообменника, учитывая малую разность температур между обменивающимися средами. Так, средняя. температура воды равна 43 С, а газов — 20 С, что соответствует разности температур 23 С.

Цель изобретения — повышение эффективности путем увеличения температуры воды в контуре горячего водоснабжения.

В предлагаемом техническом решении для подсушки уходящих газов во втором поверхностном теплообменнике используется часть воды циркуляционного контура контактного теплообменника с температурой

55 С, что несколько снижает требуемую поверхность нагрева второго поверхностного теппообменника, по сравнению с использованием в этом теплообменнике воды с температурой 45 С в прототипе.

Остальная часть воды циркуляционного контура используется в водо-водяном теплообменнике для нагрева воды горячего водоснабжения до 45 С. Таким образом, догрев воды, поступающей в систему горя40. Соотношение поверхностей нагрева в

50 .ro контура охлаждается с 55 до 50 С.

На чертеже изображена схема теплоутилизационной установки.

Теплоутилизационная установка содержит теплогенератор 1 и дымовую трубу 2, 1778437

Составитель Л,Семенюк

Техред М.Моргентал Корректор 3.Салко

Редактор

Заказ 4178 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 женным второй 8 и первой 9ступеням водоводяного теплообменника, включенного нагревател ьн ыми трактами последовательно в контур 10 горячего водоснабжения. Первый поверхностный теплообменник 5 включен в контур 10 горячего водоснабжения до первой ступени 8 водо-водяного теплообменника. Второй поверхностный теплообменник включен в греющий тракт 7 контактного теплообменника 4 до и после второй ступени 9 водо-водяного теплообменника.

Теплоутилизационная установка работает следующим образом.

Продукты сгорания теплогенератора 1 поступают в газоход 3, проходят контактный теплообменник 4, в котором отдают часть теплоты циркуляционной воде. При этом процесс охлаждения продуктов сгорания сопровождается конденсацией содержащихся в них водяных паров. Далее охлажденные и насыщенные влагой продукты сгорания, проходя через первый поверхностный теплообменник 5, отдают теплоту воде контура 10 горячего водоснабжения, при этом происходитдальнейшая конденсация водяных паров.

Нагретая в теплообменнике 5 вода поступает в первую 8 и вторую 9 ступени водоводяного теплообменника, где догревается за счет теплоты воды, циркулирующей в греющем тракте 7. Часть потока воды, циркулирующей в греющем тракте 7, после контактного теплообменника 4 подается во второй поверхностный теплообменник 6, где незначительно охлаждается, отдавая часть своей теплоты продуктам сгорания, в результате чего происходит подсушка продуктов сгорания, обеспечивающая предотвращение конденсации остаточных водяных паров в дымовой трубе 2. После теплооб5 менника 6 охлажденная вода возвращается в греющий тракт 7 между ступенями 8 и 9 водо-водяного теплообмвнника.

Таким образом, снижается потребление тепловой энергии от внешнего источника с

10 соответствующим снижением расхода топлива на горячее водоснабжение при обеспечении надежной защиты дымовой трубы от коррозии за счет эффективной подсушки продуктов сгорания после контактного теп15 лоутилизатора.

Формула изобретения

Теплоутилизационная установка, содержащая теплогенератор и дымовую

20 трубу, соединенные газоходом с последовательно по.ходу газов установленными контактным, а также первым и вторым поверхностными теплообменниками, причем контактный теплообменник греющим

25 трактом подсоединен к водо-водяному теплообменнику, который нагреваемым трактом подключен к контуру горячего водоснабжения, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности пу30 тем увеличения температуры воды в контуре горячего водоснабжения, водо-водяной теплообменник выполнен в виде двух ступеней, . последовательно соединенных по нагреваемому тракту, а второй поверхностный тепло35 обменник включен в последний до и после . его второй ступени.