Утилизатор тепла
Иллюстрации
Реферат
Использование: для утилизации тепла заряженных газов (0- Загрязненные Г подаются в камеру под решетку, вытесняют часть раствора уротропина и образуют слой пены (П), в котором взвешена дисперсная насадка из ионообменной смолы. При контакте загрязненных Г с развитой поверхностью П происходит их очистка от загрязнений и кислых Г. Размещенная в слое П насадка, двигаясь с большой скоростью и хаотично, омывается раствором уротропина и извлекает из него кислые Г. При контакте П с Г последние насыщаются парами воды, а при контакте Г с теплообменными элементами происходит охлаждение Г. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 F 28 0 15/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (2.1) 4835829/06 (22) 07.06.90 (46) 30.08.92. Бюл, М 32 (71) Инженерный центр "Экология в сварочном производстве" при Одесском государственном университете им. И.И.Мечникова (72) В.В.Гродзинский, А.А.Эннан, М.ИХавриленко и А.С,Титлов (56) Авторское свидетельство СССР
М 302560, кл. F 28 0 13/00, 1966.
Авторское свидетельство СССР
hL 4677718, кл. F 28 О 15/00, 1989.
Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано для утилизации тепла (холода) низкопотенциальных газов..
Известно устройство для тепловлажностной обработки газа, обеспечивающее утилизацию тепла удаляемого потока воздуха, содержащее корпус, разделенный газонепроницаемой перегородкой на две камеры для обработки теплообменивающихся потоков, теплообменные элементы, греющие и охлаждающие части которых расположены в упомянутых камерах, оросители. Устройство обеспечивает интенсификацию процесса теплообмена между потоками за счет орошения "горячих" частей теплообменных элементов, Однако термическое сопротивление на границе стенка-газ со стороны холоднйх частей теплообменных элементов остается значительным, что снижает эффект от орошения горячих теплообменных поверхностей. Кроме того, не обеспечивается эфЯ2 м1758385 А1
2 (54) УТИЛИЗАТОР ТЕПЛА (57) Использование: для утилизации тепла заряженных газов (Г). Загрязненные Г подаются в камеру под решетку, вытесняют часть раствора уротропина и образуют слой пены (П), в котором взвешена дисперсная насадка из ионообменной смолы; При контакте загрязненных Г с развитой поверхностью П происходит их очистка от загрязнений и кислых Г, Размещенная в слое П насадка, двигаясь с большой скоростью и хаотично, омывается раствором уротропина и извлекает из него . кислые Г. При контакте П с Г последние насыщаются парами воды, а при контакте Г с теплообменными элементами происходит .. охлаждение Г, 3 з.п. ф-лы, 1 ил. фективной очистки удаляемого потока от пыли и других загрязнений, например, от кислых газов.
Наиболее близким, к предлагаемому яв:ляется теплоутилизатор, содержащий корпус, разделенный на камеры для теплообменивающихся чистой и загрязненной сред перегородкой, в котброй закрейлены теплопередающие элементы, заведенные своими концами в упомянутые камеры. а последние заполнены размещенйой на газораспределительных решетках псевдоожижаемой дисперсной насадкой, причем взвешенная дисперсная насадка в камере для загрязненного газа выполнена в виде измельченной древесины, пропитанной щелочью
Данный утилизатор обеспечивает более эффективный теплообмен между потоками газов и очистку загрязненного потока, в частности, от кислых газов.
Однако теплообмен между потоками газа осуществляется недостаточно интенсив3
1758385 камеры загрязненного газа, узел 30 регене- 45 рации насадкй, состоящий из корпуса 31 с поддоном 32 для раствора щелочи 33, пода ющего патрубка 34, причем подающйй и отвбдящий патрубки подключены к камере загрязненного воздуха, вибросита 35, уста50 новленного в корпусе над поддоном, ороси геля 36, связанного трубопроводом 37 с поддоном для щелочи, патрубка 38 для удаления шлама трэйспортера 39, уСтановленного в подающем патрубке для возврата 55 насадки в каме ру.:.
Теплоутилизатор работает следующим образом, В режиме утилизации тепла (зимний ре-. жим} тепловые трубы 8 повернуты на валу 5 но вследствие значительного сопротивления тепловому потоку на границе стенка теплообменника — гаэ, .
Цель изобретения — интенсификацйя теплоотдачи и снижение материалоемкости 5 и габаритов.
На чертеже изображен утилизатор, общий вид.
Теплоутилизатор содержит корпус 1, ка меры 2 и 3, разделенные между собой пере- 10 городкой 4; с которой подвижно соединен горизонтальный вал 5 и с помощью гибких вставок 6 соединена часть перегородки?, в которой установлены теплообменные эле- менты 8, выведенные своими концами в 15 объем пенообразного абсорбента 9, образованного при прохождении загрязнейного потока через раствор уротропина, содержащий дисперсную насадку 10 иэ ионообменной смолы AB-17-8 и расположенный на 20 газораспределительной решетке 11 камеры загрязненного газа, и в слой пенообразного материала 12, расположенного на газораспределительной решетке 13 камеры чистой среды, патрубки 14 и 15 для входа приточ- 25 наго газа 1>,(чистой среды) и загрязненного потока 4-, патрубки 16 и 17 для выхода и отока чистой среды и загрязненного газа, бункер 18 с подпитывающей жидкостью 19, расположенный под газораспределитель- 30 ной решеткой камеры чистой среды, снабженный патрубком 20 для удэленйя шлама, бункер 21, расйоложенный под газораспределительной решеткой камеры загрязненного воздуха, содержащий раствор 35 уротропина 22, снабженный патрубком 23
: для удаления шлама, узел 24 отделителя абсорбейта от частиц насадки, состоящий иэ : корпуса 25 с поддоном 26 для сбора абсорбента, соединейного трубопроводом 27 с 40 камерой загрязненного гаэа, вибросита 28; установленного в корпусе над поддоном,, отдеаитель расположен в отводящем пат: рубке 29 служащем для вывода насадки из так, что образуют уклон в сторону камеры 3 загрязненного воздуха, чем обеспечивается возврат конденсата, наполняющего трубы агента к испарительным (холодным) концам тепловых труб. При этом гибкие вставки 6 обеспечивают подвижность части перего.родки 7 с закрепленными тепловыми трубами и одновременно газонепроницаемость перегородки 4, Нагретый загрязненный поток газа Ь через патрубок 15 подается в камеру 3 под газораспределительную решетку 11, вытесняет часть раствора уротропина 21 и, пройдя газораспределительную решетку 11, образует слой пены раствора уротропина 9, в котором взвешена диспер сная насадка из ионообмекной смолы 10.
При контакте потока загрязненного газа Lt с развитой межфазной поверхностью пены абсорбента происходит очистка потока от дисперсных загрязнений и кислых газов. В своа очередь, размещенная в слое пены дисперсная насадка, двигаясь с большой скоростью и хаотично, омывается раствором абсорбента, и извлекает из него кислые газы; регенерируя такий образом раствор абсорбента, При контакте газового потока с пеной поток насыщается парами воды и затем при контакте с"охлаждаемой поверхностью холодных участков тепловых труб происходит очистка от мелкодисперсных загрязнений газа и его охлаждение. Часть взвешенной насадки с пеной по патрубку 29 самотеком поступает на вибросито 28, где раствор абсорбента отделяется от насадки, сливается в поддон 26 и по трубопроводу 27 возвращается в камеру загрязненного газа.
Частицы насадки выводятся из отделителя насадки 24 и поступают в регенератор насадки 30, где на вибросите 35 с помощью оросителя 36 промываются раствором щелочи, которая затем сливается в поддон 32, Отстоявшийся раствор щелочи 33 подается насосом (не показан) по трубопроводу 37 вновь к оросителю 36. Шлэм удаляется из поддона через йатрубок 38, Дисперсная насадка с восстановленными сорбционными свойствами выводится из регейератора через патрубок 34 и транспортером 39, устайовленным в этом патрубке, возвращается в камеру 3, Приточный (нагреваемый) поток газа Ln вводится в камеру 2 через йатрубок
14 йод газораспределительную решетку 13, вытесняет воду 19 и, пройдя газораспределительную решетку, образует слой турбулентной пены 12; При взаимодействии потока газа с развитой поверхностью пены и с горячими концами тепловых труб он нагревается, увлажняется и через патрубок 16 выводится из теплоутилизэтора. В режиме утилизации холода(летний режим) тепловые
1758385 трубы 8 повернуты на валу 5 так, что обра- . Ф о р мул а изобретен и я зуется уклон в сторону камеры приточного 1. Утилизатор тепла, содержащий коргаза, Загрязненный поток L< подается через пус с камерами теплообменивающихся чиспатрубок 15 в камеру 3 под газораспредели- той и загрязненной сред. разделенными тельную решетку 11, Пройдя газораспреде- перегородкой, в которой закреплены теплолительную решетку и образовав слой пены — 5 передающие элементы, заведенные своими
9 с взвешенными частйцами 10 дисперсной, концами в упомянутые камеры; а последние насадки, поток газа, взаимодействуя с раз- заполнены размещенной на газораспредевитой межфазной поверхностью турбулизо- лительных решетках псевдоожижаемой ванной пены, поверхностью дисперсйой дисперсной насадкой, отличающийся насадки.и поверхностью горячих участков 10 тем, что, с целью интенсификации теплопетепловых труб, нагревается, увлажняется и, редачи и снижения материалоемкости и гаочистившись от загрязнений, удаляется че- баритов, камера загрязненной с е ы р рубок 17. При этом процесс нагрева дополнительно заполнена пенообразным газа интенсифицируе ся за счет использо--: абсорбентом — раствором уротропина, а ее вания тепла фазового перехода исйарения 15 насадка выполнена из частиц ионообменводы. Аккумулирующая вредности дисперс- ной смолы, ная насадка 10 проходит цикл ре..енерации, аналогичный изложенному,-и возвращается .. 2, Утйлизатор по и. 1, о т л и ч а ю щ и йв камеру 3. Поток приточного газа 1л пода- с я тем, что он снабжен транспортером, ется в камеру 2 через патрубок 14 под газо- 20 отделителем абсорбента от частиц. насадки распределительную решетку 13 и, пройдя и ее регенератором, последйий из которых ее, образует слой турбулизованной пены снабжен подающими.отводящимйатрубкараствора жидкога влагопоглотителя (элект- ми, подключенными к камере загрязненной ролита, напрймер). В результате контакта среды, и выполнен в виде емкости с поддопотока с развитой поверхностью пени и rio- 25 . ном для раствора щелочи, йад которым разверхностью холодных участков тепловых мещены вибросито иороситель, связанный труб он охлаждается. осушается и удаляется трубой роводом с поддойом, упомянутый отиз теплоутилиэатора через- пзтрубок 16. делитель включей в отводящий патрубок пеСкапливающийся в бункерах 18 и 21 шлам ред регенератором насадки и"выполнен в удаляется через патрубки 20 и 23 соответст- 30 виде емкости с подключенным к камере завенно. грязненной среды поддоном для абсорбенИспользованиепредлагаемогоутилиза- та, над которым размещено вибросито, а тора позволяет интенсифйцировать про- транспортер установлен в. отводящем патцесс теплообмена между потоками газов, - рубке. что ведет к уменьшению габаритов, умень- 35 3, Утилизатор поп. 1, отл и ча ю щ и йшению материалоемкости утилизатора, а ся тем,чтокамерачистойсредызаполнена эффективная очистка загрязненных газов, в слоем пенообразного материала. том чйсле низкопотенциальных, содержа- 4. Утилизатор по и. 1. о т л и ч а ю щ и йщих, в частности, кислые газы, предотвра- . с я тем, что теплообменные элементы вы- щениевторичногозагрязненияочищаемого 40 полнены в виде гладкостенных тепловых и приточного потоков частицамй разрушаю- труб, а перегородка, в которой они закрепщейся в результате истирания дисперсной лены, установлена с возможностью поворонасадки, возможность утилизации тепла и та на горйзонтальном валуи связайа своими холода потока расширяет область эффек- . торцами с корпусом с помощью гибких встативного применения теплоутилизатора. 45 вок из газонейроницаемого материала.
1758385
Редактор Е: Копча
Заказ 2988 . . 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 С
Составитель В. Гродзинский
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н, Ревская