Учебник - Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях (989625), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Принципиальная схема КТАН показана на рис. 9 [13].77Рис. 9. Принципиальная схема КТАНа-утлизатора:1 - активная насадка; 2 - орошающая камера; 3 - подвод орошающей воды; 4 - подвод и отвод нагреваемой воды; 5 - корпус; 6 отвод орошающей воды; 7 - сепарирующее устройство.Дымовые газы поступают в установку сверху, проходят камеру орошения, активную насадку, представляющую собой, как правило, трубчатый рекуперативный теплообменник сепаратор и отводятся в атмосферу.
Нагреваемая вода проходит активную насадку противотоком.Установка контактных теплообменников с активной насадкой на газоходах котельных позволяет за счетснижения температуры дымовых газов и за счет теплоты конденсации водяных паров, содержащихся вдымовых газах, повысить эффективность использования природного газа на 8÷12%. Утилизированноетепло используется для нагрева воды с температурой от 5 до 50° С для различных нужд.Контактные теплообменники с активной насадкой (КТАН) имеют определенную универсальность: ихможно использовать в качестве утилизатора за котлами, промышленными печами и сушилками для утилизации теплоты парогазовых потоков, а также в качестве подогревателя воздуха при воздушном отоплении промышленных корпусов в системах отопления и вентиляции.Одновременно с процессами теплообмена в КТАН происходит очистка дымовых газов от вредных соединений, содержащихся в них, с возможным получением продукта, используемого в дальнейшем длянароднохозяйственных нужд.Украинским отделением ВНИПИэнергопрома и Гидрополимером с целью эффективного использованиятеплоты обратной воды тепловой сети при одновременном обеспечении высокой эксплуатационной надежности оборудования разработан утилизационный отопительно-вентиляционный агрегат (УОВА) (рис.10.), который предназначен для тепловлажностной обработки приточного воздуха систем вентиляции[13].78Рис.
10. Схема утилизационного отопительно-вентиляционного агрегата.Отопительно-вентиляционный агрегат состоит из калорифера 1, насадочной контактной камеры, разделенной на ступени промежуточного 2 и предварительного 3 нагрева, водораспределителя 5, установленного между ступенями 2 и 3. Агрегат имеет систему защиты от обмерзания, состоящую из обогреваемой опорной решетки 6, насадки ступени предварительного нагрева 3, греющей рубашки 7 нижнейчасти ступени 3, каплеуловителя 8, поддона 9, вентилятора с электродвигателем 10, промежуточногоповерхностного теплообменника 11, циркуляционного насоса 12 с регулировочным клапаном 13 и линию14 для подачи воды в градирню.Отопительно-вентиляционный агрегат работает как в зимнее время, так и в летнее.
Изменение состояния воздуха в зимнее время показано в H-d диаграмме влажного воздуха (рис.11) Наружный воздух сотрицательной температурой tнв подается вентилятором 10 под насадку ступени 3 предварительногонагрева. В насадке он контактирует с водой, подаваемой через дополнительный водораспределитель 5,и водой, стекающей с насадки 2 промежуточного нагрева.
При этом воздух нагревается и увлажняетсяпрактически до полного насыщения, достигая относительной влажности ϕ≈90%. Дальнейшее увлажнение до параметров точки К происходит в насадке ступени 2 промежуточного нагрева при контактировании с водой, подаваемой через водораспределитель 4. После прохождения через каплеуловитель 8воздух подогревается до требуемой температуры в калорифере 1 и подается в систему приточной вентиляции (точка В).Рис.11.
Диаграмма процессов обработки воздуха в УОВАНагретая охлаждающая вода, поступающая из производственных цехов от охлаждения оборудования,разделяется на два потока: первый поступает в водораспределитель 5, и, отдавая тепло холодномувоздуху в насадке 3, стекает в поддон 9, а второй — направляется в теплообменник 11, где подогревается обратной водой и направляется в водораспределитель 4.79Охлажденная вода из поддона 9 циркуляционным насосом 12 подается в нагревательный тракт промежуточных поверхностных теплообменников 11 и 15. Затем основная часть нагретой воды направляетсячерез водораспределитель 4 на насадку 2 контактной камеры, остальная часть – в систему защиты отобмерзания (на подключенные параллельно обогреваемую опорную решетку 6 и греющую рубашку 7) идалее, через дополнительный водораспределитель 5 – на насадку 3.Теплоноситель из подающей магистрали системы теплоснабжения последовательно проходит калорифер 1 и промежуточный поверхностный теплообменник 11 циркуляционного контура агрегата и при20÷30°С поступает в обратную магистраль системы теплоснабжения.Последовательная схема включения калорифера 1 и теплообменника 11 позволяет эффективно использовать потенциал подводимого теплоносителя.
В охладительный тракт дополнительного промежуточного теплообменника 15 может подаваться также и сбросная теплая вода (например, из системы охлаждения технологического оборудования). Промежуточные теплообменники позволяют обеспечить качество воды циркуляционного контура агрегата, соответствующее питьевой воде, (что необходимо, учитывая подачу приточного воздуха в помещения с постоянным или временным пребыванием людей). Дляглубокого охлаждения воды внешних источников теплоты промежуточные теплообменники включаютсяпо противоточной схеме.При положительных температурах наружного воздуха система защиты от обмерзания отключается, ився вода после нагревательного тракта промежуточных теплообменников 11 и 15 подается на водорасределитель 4.
В переходный период, когда влагосодержание наружного воздуха dпн равно или превышает влагосодержание приточного воздуха dпз , подача воды в контактную камеру прекращается, и нагрев воздуха осуществляется только в калорифере 1.Нагрев воздуха в контактной камере в холодное время года дает возможность поддерживать в производственных помещениях необходимую относительную влажность воздуха, т.
е. обеспечивать кондиционирование воздуха. В отдельных случаях при значительных тепловыделениях и малых влаговыделениях может оказаться достаточным применение только одной контактной камеры для нагрева приточного воздуха. Тогда теплоноситель поступает в теплообменник 11, минуя калорифер, по обводной линии.Как показывают авторы [13], в теплое время года в агрегате УОВА работает только контактная камера,куда поступает наружный воздух с параметрами t нл , dнл , а выходит из нее с параметрами t пл , dпл , с которыми и направляется в помещение, где достигает параметров t вл , dвл , (рис. 11). Вода циркуляционногоконтура контактной камеры проходит, минуя теплообменники 11 и 15, по соответствующим обводнымлиниям, в воздух — по обводному воздушному каналу у калорифера, что снижает общее аэродинамическое сопротивление агрегата [13].Оценивая энергетический эффект от использования агрегата УОВА за счет снижения температуры обратной сетевой воды, авторы разработки утверждают, что для котельной экономия топлива составляетоколо 0,5% на каждые 10°С снижения температуры воды в обратном трубопроводе.При теплоснабжении от ТЭЦ снижение температуры обратной воды позволяет увеличить выработкуэлектроэнергии на тепловом потреблении.С понижением температуры отвода тепла до 60°С снижение на 1°С приводит к повышению удельнойкомбинированной выработки на 1,5 кВт⋅ч/ (ГДж⋅К).7.1.4.
Тепловые насосы.Тепловые насосы, их назначение и основные типыТепловой насос – представляет собой устройство, позволяющее передать теплоту от более холодноготепла к более нагретому за счет использования дополнительной энергии (чаще всего – механической).Применение тепловых насосов – один из важных путей утилизации теплоты вторичных энергетическихресурсов.Известно, что теплота низкого потенциала является продуктом технической деятельности человека,причем, чем ниже ее температурный уровень, тем больше этой теплоты безвозвратно теряется, рассеиваясь в окружающей среде.
Примером носителей такой теплоты может служить нагретый воздух, уходящий в атмосферу из систем вентиляции и кондиционирования, или теплые бытовые и промышленныесточные воды, имеющие температуру примерно 20 – 40 С. Очень часто единственным экономически оправданным способом утилизации теплоты таких вторичных энергетических ресурсов является примене-80ние тепловых насосов. Тепловые насосы могут использовать не только теплоту, выработанную в различных технических устройствах, так и теплоту природных источников – воздуха, воды естественныхводоемов, грунта.Главное применение тепловых насосов в настоящее время – нагрев теплоносителя для систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения зданий. Однако их можно использовать и для технологических целей.Тепловые насосы различаются прежде всего способом, который применяется для преобразования теплоты.
Поскольку тепловые насосы и холодильные установки имеют одинаковый принцип действия, тотипы тепловых насосов совпадают с типами холодильных установок. Применяют парокомпрессионные,газокомпрессионные, сорбционные, пароэжекторные, термоэлетрические тепловые насосы.Другой важный вид классификации тепловых насосов – тип источника энергии, который используетсядля преобразования теплоты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
