Sustav dovoda i ispušne ventilacije s povratom topline uklonjenog zraka. Sustav dovodne i odvodne ventilacije s povratom topline otpadnog zraka Proračun sustava povrata topline otpadnog zraka

Trošak topline za grijanje sanitarne norme dovodnog zraka na modernim metodama toplinska zaštita ogradnih konstrukcija stambene zgrade do 80% toplinskog opterećenja na uređajima za grijanje, au javnim i upravnim zgradama - više od 90%. Stoga se sustavi grijanja koji štede energiju u modernim projektima zgrada mogu stvoriti samo pod uvjetom

korištenje topline otpadnog zraka za grijanje sanitarni standard dovodnog zraka.

Također je uspješno iskustvo korištenja jedinice za reciklažu s pumpnom cirkulacijom srednje rashladne tekućine - antifriza, u upravnoj zgradi u Moskvi.

Kada se dovodne i ispušne jedinice nalaze na udaljenosti većoj od 30 m jedna od druge, sustav zbrinjavanja s pumpnom cirkulacijom antifriza je najracionalniji i najekonomičniji. Ako se nalaze jedna pored druge, moguće je još učinkovitije rješenje. Dakle u klimatske regije s blagim zimama, kada vanjska temperatura zraka ne pada ispod -7 ° C, naširoko se koriste pločasti izmjenjivači topline.

Na sl. Slika 1 prikazuje strukturni dijagram pločastog rekuperativnog (prijenos topline se provodi kroz pregradnu stijenku) rekuperativnog izmjenjivača topline. Ovdje je prikazan (slika 1, a) izmjenjivač topline "zrak-zrak" sastavljen od pločastih kanala, koji mogu biti izrađeni od tankog pocinčanog čeličnog lima, aluminija itd.

Slika 1.a - pločasti kanali, u koje odvodni zrak L y ulazi iznad pregradnih stijenki kanala, a horizontalni dovodni zrak L p.n.; b - cjevasti kanali, u kojima odvodni zrak L y prolazi odozgo u cijevima, a dovodni zrak prolazi horizontalno u prstenastom prostoru L p.n.

Lamelni kanali su zatvoreni u kućište s prirubnicama za spajanje na dovodne i odvodne kanale.

Na sl. 1, b prikazuje izmjenjivač topline "zrak-zrak" izrađen od cjevastih elemenata, koji također mogu biti izrađeni od aluminija, pocinčanog čelika, plastike, stakla itd. Cijevi su učvršćene u gornji i donji cijevni lim, što čini kanala za prolaz odvodnog zraka. Bočne stijenke i cijevni listovi čine okvir izmjenjivača topline, s otvorenim fasadnim dijelovima, koji su spojeni na kanal dovodnog zraka L a.s.

Zbog razvijene površine kanala i rasporeda zračno-turbulentnih mlaznica u njima, u ovakvim izmjenjivačima topline "zrak-zrak" postiže se visoka toplinska učinkovitost θ t bp (do 0,75), a to je Glavna prednost takvih uređaja.

Nedostatak ovih rekuperatora je potreba predgrijavanja dovodnog zraka u električnim grijačima na temperaturu ne nižu od -7 °C (kako bi se izbjeglo smrzavanje kondenzata na strani vlažnog odvodnog zraka).

Na sl. Slika 2 prikazuje strukturni dijagram dovodne i odvodne jedinice s pločastim izmjenjivačem topline odvodnog zraka L y za zagrijavanje dovodnog vanjskog zraka L a.s. Dovodne i odvodne jedinice izrađene su u jednom kućištu. Filtri 1 i 4 ugrađuju se prvi na ulazu dovodnog vanjskog L p.n., a uklonjeni ispušni L u blizini zraka. Oba pročišćena strujanja zraka iz rada dovodnog 5 i odvodnog 6 ventilatora prolaze kroz pločasti izmjenjivač topline 2, gdje se energija zagrijanog odvodnog zraka L y prenosi se na dovod hladnoće L b.s.

Slika 2. Strukturni dijagram dovodnih i odvodnih jedinica s pločastim izmjenjivačem topline koji ima premosni kanal za dovod zraka: 1 - zračni filter u opskrbnoj jedinici; 2 - pločasti iskorišteni izmjenjivač topline; 3 - prirubnica za spajanje zračnog puta za unos ispušnog zraka; 4 - džepni filter za čišćenje ispušnog zraka L y; 5 - dovodni ventilator s elektromotorom na jednom okviru; 6 - ispušni ventilator s elektromotorom na jednom okviru; 7 - paleta za skupljanje kondenzirane vlage iz kanala za prolaz ispušnog zraka; 8 - cjevovod za odvod kondenzata; 9 - premosni zračni kanal za prolaz dovodnog zraka L p.n.; 10 - automatski pogon zračnih ventila u zaobilaznom kanalu; 11 - grijač za dogrijavanje dovodnog zraka, hranjen toplom vodom

Odvodni zrak u pravilu ima visok sadržaj vlage i temperaturu rosišta od najmanje +4 °C. Kada u kanale izmjenjivača topline 2 uđe hladan vanjski zrak s temperaturom nižom od +4 °C, na pregradnim stijenkama će se uspostaviti temperatura pri kojoj će se vodena para kondenzirati na dijelu površine kanala iz smjera kretanja. uklonjenog ispušnog zraka.

Nastali kondenzat, pod utjecajem strujanja zraka L y, intenzivno će otjecati u posudu 7, odakle se kroz cjevovod spojen na ogranak 8 ispušta u kanalizaciju (ili spremnik).

Pločasti izmjenjivač topline karakterizira sljedeća jednadžba toplinska ravnoteža prenesena toplina na vanjski dovodni zrak:

gdje je Q tu toplinska energija koju koristi dovodni zrak; L y, L p.n - troškovi grijanog ispušnog i vanjskog dovodnog zraka, m 3 / h; ρ y, ρ p.n - specifične gustoće grijanog ispušnog i vanjskog dovodnog zraka, kg / m 3; I y 1 i I y 2 - početna i konačna entalpija zagrijanog odvodnog zraka, kJ/kg; t n1 i t n2, s p - početna i konačna temperatura, ° S, i toplinski kapacitet, kJ / (kg · ° S), vanjskog dovodnog zraka.

Pri niskim početnim temperaturama vanjskog zraka t n.x ≈ t n1 na razdjelnim stijenkama kanala, kondenzat koji ispada iz odvodnog zraka nema vremena otjecati u ladicu 7, već se smrzava na stijenkama, što dovodi do sužava područje strujanja i povećava aerodinamički otpor prolazu ispušnog zraka. Ovo povećanje aerodinamičkog otpora percipira senzor, koji šalje naredbu pogonu 10 za otvaranje zračnih ventila u zaobilaznom kanalu (obilaznici) 9.

Ispitivanja pločastih izmjenjivača topline u klimi Rusije pokazala su da kada vanjska temperatura zraka padne na t n.x ≈ t n1 ≈ -15 ° S, zračni ventili u obilaznici 9 su potpuno otvoreni i sav dovodni zrak L p.n prolazi kroz, zaobilazeći pločaste kanale izmjenjivača topline 2.

Grijanje svježeg zraka L p.n. od t n.x do t p.n. U ovom načinu rada Q tu, izračunat prema jednadžbi (9.10), jednak je nuli, budući da kroz priključeni izmjenjivač topline 2 prolazi samo otpadni zrak i I y 1 ≈ I y 2, tj. nema povrata topline.

Drugi način sprječavanja smrzavanja kondenzata u kanalima izmjenjivača topline 2 je električno predgrijavanje dovodnog zraka od t n.x do t n1 = -7 °C. U uvjetima projektiranja hladnog razdoblja godine u klimi Moskve, hladni dovodni zrak u električnom grijaču mora se zagrijati za ∆t t.el = t n1 - t n.x = -7 + 26 = 19 °S. Grijanje dovodnog vanjskog zraka pri θ t p.n = 0,7 i t y1 = 24 °S bit će t p.n = 0,7 (24 + 7) - 7 = 14,7 °S ili ∆t t.u \u003d 14,7 + 7 \u003d 21,7 °S.

Izračun pokazuje da je u ovom načinu rada zagrijavanje u izmjenjivaču topline i u grijaču praktički isto. Korištenje premosnice ili električnog predgrijanja značajno smanjuje toplinsku učinkovitost pločasti izmjenjivači topline u sustavima opskrbe i ispušne ventilacije u ruskoj klimi.

Kako bi uklonili ovaj nedostatak, domaći stručnjaci razvili su originalnu metodu za brzo periodično odmrzavanje pločastih izmjenjivača topline zagrijavanjem izvučenog ispušnog zraka, što osigurava pouzdan i energetski učinkovit rad jedinica tijekom cijele godine.

Na sl. Slika 3 prikazuje shematski dijagram postrojenja za povrat topline otpadnog zraka X za grijanje dovodnog vanjskog zraka L p.n. s brzim uklanjanjem smrzavanja kanala 2 radi poboljšanja prolaza otpadnog zraka kroz pločasti izmjenjivač topline 1.

Zračni kanali 3 izmjenjivača topline 1 spojeni su na put dovoda vanjskog zraka L p.n, a zračni kanali 4 na put prolaza odvodnog zraka L at.

Slika 3 kružni dijagram primjene pločastog izmjenjivača topline u klimi Rusije: 1 - pločasti izmjenjivač topline; 2 - lamelarni kanali za prolaz hladnog dovodnog vanjskog zraka L pn i toplog odvodnog zraka L y; 3 - spojni zračni kanali za prolaz svježeg zraka L p.n.; 4 - spojni zračni kanali za prolaz uklonjenog ispušnog zraka L y; 5 - grijač u struji ispušnog zraka L y na ulazu u kanale 2 pločastog izmjenjivača topline 1.6 - automatski ventil na cjevovodu za dovod tople vode G w g; 7 - električni priključak; 8 - senzor za kontrolu otpora strujanja zraka u kanalima 2 za prolaz ispušnog zraka L y; 9 - odvod kondenzata

Na niske temperature dovod zraka (t n1 \u003d t n. x ≤ 7 ° S) kroz stijenke pločastih kanala 2, toplina iz ispušnog zraka potpuno se prenosi na toplinu koja odgovara jednadžbi toplinske ravnoteže [vidi. Formula 1)]. Smanjenje temperature ispušnog zraka događa se s obilnom kondenzacijom vlage na stijenkama lamelarnih kanala. Dio kondenzata ima vremena za ispuštanje iz kanala 2 i uklanja se kroz cjevovod 9 u kanalizaciju (ili spremnik). Međutim, najveći dio kondenzata smrzava se na stijenkama kanala 2. To uzrokuje povećanje pada tlaka ∆R u u protoku ispušnog zraka koji mjeri senzor 8.

Kada se ∆R y poveća na zadanu vrijednost, uslijedit će naredba od senzora 8 preko žičane veze 7 za otvaranje automatskog ventila 6 na cjevovodu za dovod tople vode G w g do cijevi grijača 5 ugrađenog u zračni kanal. 4 za usis uklonjenog ispušnog zraka u pločasti izmjenjivač topline 1. Kada se otvori automatski ventil 6 vruća voda G w g će ući u cijevi grijača 5, što će uzrokovati povećanje temperature ispušnog zraka t y 1 na 45 -60 ° S.

Pri prolasku kroz kanale 2 uklonjenog zraka s visokom temperaturom, doći će do brzog odmrzavanja sa stijenki kanala mraza i rezultirajući kondenzat će se odvoditi kroz cjevovod 9 u kanalizaciju (ili u spremnik za kondenzat) .

Nakon odleđivanja glazure, razlika tlakova u kanalima 2 će se smanjiti, a senzor 8 će poslati naredbu za zatvaranje ventila 6 preko priključka 7 i prestati će dovod tople vode u grijač 5.

Razmotrite proces povrata topline na I-d dijagramu, prikazanom na sl. četiri.

Slika 4 Konstrukcija na I-d-dijagramu režima rada u klimi Moskve postrojenja za iskorištavanje s pločastim izmjenjivačem topline i njegovo odmrzavanje prema novoj metodi (prema shemi na sl. 3). U 1 -U 2 - proračunski način oduzimanja topline iz odvodnjenog zraka; H 1 - H 2 - grijanje s toplinom recikliranog ulaznog vanjskog zraka u projektiranom načinu rada; U 1 - U pod 1 - zagrijavanje ispušnog zraka u načinu odmrzavanja od zaleđivanja lamelarnih kanala za prolaz uklonjenog zraka; Y 1. vrijeme - početni parametri uklonjenog zraka nakon oslobađanja topline za odmrzavanje leda na stijenkama lamelarnih kanala; H 1 -H 2 - zagrijavanje dovodnog zraka u načinu odmrzavanja pločastog izmjenjivača topline

Procijenimo utjecaj metode odmrzavanja pločastih izmjenjivača topline (prema shemi na slici 3) na toplinsku učinkovitost načina povrata topline otpadnog zraka koristeći sljedeći primjer.

PRIMJER 1. Početni uvjeti: U velikoj moskovskoj (t n.x = -26 °S) industrijskoj i administrativnoj zgradi, jedinica za povrat topline (TUU) instalirana je u dovodni i odvodni sustav ventilacije na temelju rekuperativnog pločastog izmjenjivača topline (s indikatorom θ t p.n = 0,7 ). Volumen i parametri ispušnog zraka koji se uklanja tijekom procesa hlađenja su: L y = 9000 m 3 / h, t y1 = 24 ° C, I y 1 = 40 kJ / kg, t r. y1 = 7 ° C, d y1 \u003d 6, 2 g/kg (vidi konstrukciju na I-d dijagramu na slici 4). Protok dovodnog vanjskog zraka L p.n = 10 000 m 3 / h. Izmjenjivač topline se odmrzava povremenim povećanjem temperature ispušnog zraka, kao što je prikazano na dijagramu na sl. 3.

Potrebno: Utvrditi toplinsku učinkovitost načina povrata topline pomoću nove metode periodičnog odmrzavanja ploča aparata.

Rješenje: 1. Izračunajte temperaturu dovodnog zraka zagrijanog iskoristivom toplinom u projektiranim uvjetima hladnog razdoblja godine pri t n.x = t n1 = -26 °S:

2. Izračunavamo količinu iskorištene topline za prvi sat rada rekuperacije, kada smrzavanje pločastih kanala nije utjecalo na toplinsku učinkovitost, ali je povećalo aerodinamički otpor u kanalima za prolazak odvodnog zraka:

3. Nakon sat vremena rada TUU u izračunatoj zimski uvjeti sloj inja se nakupio na stijenkama kanala, što je uzrokovalo povećanje aerodinamičkog otpora ∆R y. Odredimo moguću količinu leda na stijenkama kanala za prolaz ispušnog zraka kroz pločasti izmjenjivač topline formiran unutar jednog sata. Iz jednadžbe toplinske bilance (1) izračunavamo entalpiju ohlađenog i osušenog ispušnog zraka:

Za primjer koji razmatramo, prema formuli (2), dobivamo:

Na sl. Slika 4 prikazuje konstrukciju na I-d-dijagramu načina zagrijavanja dovodnog zraka (proces H 1 - H 2) toplinom povratom iz otpadnog zraka (proces Y 1 - Y 2). Iscrtavanjem na I-d-dijagramu dobiveni su preostali parametri ohlađenog i osušenog ispušnog zraka (vidi točku U 2): t y2 \u003d -6,5 ° C, d y2 \u003d 2,2 g / kg.

4. Količina kondenzata koji je ispao iz ispušnog zraka izračunava se po formuli:

Prema formuli (4) izračunavamo količinu hladnoće utrošenu za snižavanje temperature leda: Q = 45 4,2 6,5 / 3,6 = 341 W h. Sljedeća količina hladnoće utroši se na stvaranje leda:

Ukupna količina energije utrošena na stvaranje leda na razdjelnoj površini pločastih izmjenjivača topline bit će:

6. Iz konstrukcije na I-d dijagramu (sl. 4) vidljivo je da pri protustrujnom kretanju po pločastim kanalima dovoda L p.n. i odvoda L kod strujanja zraka na ulazu u pločasti izmjenjivač topline, najhladniji vanjski zrak prolazi ispušni zrak ohlađen na negativne temperature. Upravo u tom dijelu pločastog izmjenjivača topline dolazi do intenzivnog stvaranja inja i inja koji će začepiti kanale za prolaz odvodnog zraka. To će uzrokovati povećanje aerodinamičkog otpora.

U isto vrijeme upravljački senzor će dati naredbu za otvaranje automatskog ventila za dovod tople vode u cijevi izmjenjivača topline, montiranog u ispušnom kanalu do pločastog izmjenjivača topline, čime će se osigurati zagrijavanje odvodnog zraka. do temperature t s.l.1 = +50 °C.

Protok vrućeg zraka u lamelne kanale osigurao je odmrzavanje smrznutog kondenzata u 10 minuta, koji se u tekućem obliku odvodi u kanalizaciju (u spremnik). Za 10 minuta zagrijavanja odvodnog zraka utrošena je sljedeća količina topline:

ili formulom (5) dobivamo:

7. Toplina dovedena u grijač 5 (sl. 3) djelomično se troši na topljenje leda, za što će prema izračunima u paragrafu 5 biti potrebno Q t.ras = 4,53 kWh topline. Za prijenos topline u dovodni zrak iz topline potrošene u grijaču 5 za zagrijavanje odvodnog zraka ostat će sljedeća toplina:

8. Temperatura zagrijanog odvodnog zraka nakon utroška dijela topline za otapanje izračunava se po formuli:

Za primjer koji razmatramo, prema formuli (6), dobivamo:

9. Ispušni zrak zagrijan u grijaču 5 (vidi sliku 3) pridonijet će ne samo odmrzavanju kondenzata, već i povećanju prijenosa topline na dovodni zrak kroz pregradne stijenke lamelarnih kanala. Izračunajte temperaturu zagrijanog dovodnog zraka:

10. Količina topline prenesena za zagrijavanje dovodnog zraka tijekom 10 minuta odleđivanja izračunava se formulom:

Za razmatrani mod, prema formuli (8), dobivamo:

Izračun pokazuje da u razmatranom načinu odleđivanja nema gubitaka topline, budući da se dio topline grijanja iz otpadnog zraka Q t.u = 12,57 kWh prenosi na dodatno zagrijavanje dovodnog zraka L p.n. do temperature t n2.raz = 20 ,8 °S, umjesto t n2 = +9 °S kada se koristi samo toplina otpadnog zraka s temperaturom t u1 = +24 °S (vidi točku 1).

U ovom članku predlažemo da razmotrimo primjer korištenja modernih jedinica za povrat topline (rekuperatora) u ventilacijskim jedinicama, posebno rotacijskim.

a) kondenzacijski rotor - iskorištava uglavnom osjetnu toplinu. Do prijenosa vlage dolazi kada se ispušni zrak na rotoru ohladi na temperaturu ispod "rosišta".
b) entalpijski rotor - ima higroskopnu prevlaku od folije koja pospješuje prijenos vlage. Tako se iskorištava ukupna toplina.
Razmislite o sustavu ventilacije u kojem će raditi obje vrste izmjenjivača topline (rekuperatora).

Pretpostavimo da je objekt izračuna skupina prostorija u određenoj zgradi, na primjer, u Sočiju ili Bakuu, izračunat ćemo samo za toplo razdoblje:

Parametri vanjskog zraka:
vanjska temperatura zraka tijekom toplog razdoblja, uz sigurnost od 0,98 - 32 ° C;
entalpija vanjskog zraka u toplom razdoblju godine - 69 kJ/kg;
Mogućnosti zrak u zatvorenom prostoru:
temperatura zraka u zatvorenom prostoru - 21°S;
relativna vlažnost unutarnjeg zraka - 40-60%.

Potrebna potrošnja zraka za asimilaciju opasnosti u ovoj skupini prostorija je 35.000 m³/h. Sobna procesna zraka – 6800 kJ/kg.
Shema distribucije zraka u prostorijama - razdjelnici zraka male brzine "odozdo prema gore". S tim u vezi (nećemo primjenjivati ​​izračun, jer je voluminozan i nadilazi okvire članka, imamo sve što nam je potrebno), parametri dovoda i odvoda zraka su sljedeći:

1. Opskrba:
temperatura - 20°S;
relativna vlažnost zraka - 42%.
2. Uklonjeno:
temperatura - 25°C;
relativna vlažnost - 37%

Izgradimo proces na I-d dijagramu (slika 1).
Najprije odredimo točku s parametrima unutarnjeg zraka (B), zatim povucimo procesnu zraku kroz nju (imajte na umu da je za ovaj dizajn dijagrama početna točka zrake parametri t=0°C, d =0 g/kg, a smjer je označen izračunatom vrijednošću (6800 kJ / kg) naznačenom na rubu, zatim se dobiveni snop prenosi na parametre unutarnjeg zraka, uz zadržavanje kuta nagiba).
Sada, znajući temperaturu dovodnog i odvodnog zraka, određujemo njihove točke pronalaženjem sjecišta izotermi s procesnom gredom, odnosno. Proces gradimo obrnuto, da bismo dobili zadane parametre dovodnog zraka, spuštamo segment - grijanje - po liniji konstantne vlažnosti na krivulju relativne vlažnosti φ = 95% (segment P-P1) .
Odabiremo kondenzacijski rotor koji iskorištava toplinu otpadnog zraka za grijanje P-P1. Dobivamo učinkovitost (izračunatu temperaturom) rotora od oko 78% i izračunavamo temperaturu uklonjenog zraka U1. Izaberimo sada entalpijski rotor koji radi na hlađenju vanjskog zraka (H) s dobivenim parametrima U1.
Dobivamo, učinkovitost (izračunato entalpijom) je oko 81%, parametri obrađenog zraka na ulazu H1, a na ispuhu U2. Poznavajući parametre H1 i P1, možete odabrati hladnjak zraka s kapacitetom od 332 500 vata.

Shematski ćemo prikazati ventilacijsku jedinicu s rekuperatorima (slika 2).

Sada, za usporedbu, odaberimo drugi sustav, za iste parametre, ali s drugačijom konfiguracijom, naime: instaliramo jedan kondenzacijski rotor.

Sada (slika 3) P-P1 se zagrijava pomoću električnog grijača zraka, a kondenzacijski rotor će osigurati sljedeće: učinkovitost je oko 83%, temperatura obrađenog dovodnog zraka (H1) je 26°C. Odabrat ćemo hladnjak zraka za potrebnu snagu od 478 340 W.

Treba napomenuti da sustav 1 zahtijeva manju snagu hlađenja, a osim toga nisu potrebni dodatni troškovi energije (u ovom slučaju izmjenične struje) za zagrijavanje drugog zraka. Napravimo usporednu tablicu:

Sažimajući

Jasno vidimo razlike u radu kondenzacijskog i entalpijskog rotora, uštede energije povezane s time. Međutim, vrijedi napomenuti da se princip sustava 1 može organizirati samo za južne, vruće gradove, jer tijekom povrata topline tijekom hladnog razdoblja, učinak entalpijskog rotora ne razlikuje se mnogo od kondenzacijskog.

Proizvodnja ventilacijskih jedinica s rotacijskim izmjenjivačima topline

Tvrtka "Airkat Klimatekhnik" već dugi niz godina uspješno razvija, projektira, proizvodi i instalira klima komore s rotacijskim izmjenjivačima topline. Nudimo moderna i nestandardna tehnička rješenja koja rade i pod najsloženijim algoritmima rada i ekstremnim uvjetima.

Kako biste dobili ponudu za sustav ventilacije ili klimatizacije, samo kontaktirajte bilo koji od

Dio 1. Uređaji za povrat topline

Iskorištavanje otpadne topline dimni plinovi
tehnološke peći.

Procesne peći najveći su potrošači energije u rafinerijama i petrokemijskim postrojenjima, u metalurgiji, kao iu mnogim drugim industrijama. U rafinerijama spaljuje 3-4% sve prerađene nafte.

Prosječna temperatura dimnih plinova na izlazu iz ložišta u pravilu prelazi 400 °C. Količina topline odnesene dimnim plinovima iznosi 25-30% ukupne topline koja se oslobađa izgaranjem goriva. Stoga je iskorištavanje topline iz dimnih plinova iz procesnih peći iznimno važno.

Pri temperaturama dimnih plinova iznad 500 °C treba koristiti kotlove otpadne topline - KU.

Pri temperaturi dimnih plinova nižoj od 500 °C preporuča se primjena grijača zraka – VP.

najveći ekonomski učinak postiže se u prisutnosti jedinice s dvije jedinice koja se sastoji od CHP i VP (plinovi se hlade u CHU na 400 °C i ulaze u grijač zraka za daljnje hlađenje) - češće se koristi u petrokemijskim poduzećima kada visoka temperatura dimni plinovi.

Otpadni kotlovi.

NA Toplina dimnih plinova KU koristi se za proizvodnju vodene pare. Učinkovitost peći se povećava za 10 - 15.

Kotlovi za otpadnu toplinu mogu biti ugrađeni u konvekcijsku komoru ložišta ili udaljeni.

Udaljeni kotlovi za otpadnu toplinu dijele se u dvije vrste:

1) kotlovi tipa plinske cijevi;

2) kotlovi šaržnog konvektivnog tipa.

Odabir željenog tipa vrši se ovisno o potrebnom tlaku nastale pare. Prvi se koriste za stvaranje pare relativno niskog tlaka - 14 - 16 atm., Potonji - za stvaranje pare s tlakom do 40 atm. (međutim, projektirani su za početnu temperaturu dimnih plinova od oko 850 °C).

Tlak proizvedene pare mora se odabrati uzimajući u obzir da li se sva para troši u samom postrojenju ili postoji višak koji se mora ispustiti u opću mrežu postrojenja. U potonjem slučaju, tlak pare u bubnju kotla mora se uskladiti s tlakom pare u općoj mreži postrojenja kako bi se višak pare ispustio u mrežu i izbjeglo neekonomično prigušivanje pri ispuštanju u niskotlačnu mrežu.

Kotlovi za otpadnu toplinu tipa plinske cijevi strukturno su slični izmjenjivačima topline "cijev u cijevi". Dimni plinovi prolaze kroz unutarnju cijev, a vodena para se stvara u prstenastom prostoru. Nekoliko ovih uređaja nalazi se paralelno.

Kotlovi za otpadnu toplinu šaržno-konvektivnog tipa imaju više od složena struktura. Shematski dijagram rada KU ovog tipa prikazan je na sl. 5.4.

Koristi prirodnu cirkulaciju vode i predstavlja najcjelovitiju CHP konfiguraciju s ekonomizatorom i pregrijačem.

Shematski prikaz rada kotla otpadne topline

paketno-konvektivnog tipa

Kemijski pročišćena voda (CPW) ulazi u kolonu odzračivača kako bi se uklonili plinovi otopljeni u njoj (uglavnom kisik i ugljični dioksid). Voda teče niz ploče, a prema njoj teče protustrujno. veliki broj vodena para. Voda se zagrijava parom na 97 - 99 °C i zbog smanjenja topljivosti plinova s ​​porastom temperature, većina njih se oslobađa i ispušta s vrha deaeratora u atmosferu. Para, predajući svoju toplinu vodi, kondenzira se. Odzračenu vodu s dna kolone uzima pumpa i podiže potreban tlak. Voda se propušta kroz zavojnicu ekonomajzera, u kojoj se pri zadanom tlaku zagrijava gotovo do točke vrenja vode i ulazi u bubanj (separator pare). Voda u separatoru pare ima temperaturu jednaku vrelištu vode pri određenom tlaku. Kroz zavojnice za proizvodnju pare voda cirkulira zbog razlike u gustoći (prirodna cirkulacija). U tim zavojnicama dio vode ispari, a smjesa pare i tekućine se vraća u bubanj. Zasićena vodena para se odvaja od tekuće faze i ispušta s vrha bubnja u zavojnicu pregrijača. U pregrijaču se zasićena para pregrijava na željenu temperaturu i ispušta do potrošača. Dio nastale pare koristi se za odzračivanje napojne vode.

Pouzdanost i ekonomičnost rada KU uvelike ovisi o pravilnoj organizaciji vodnog režima. U slučaju nepravilnog rada, intenzivno se stvara kamenac, nastavlja se korozija grijaćih površina, dolazi do onečišćenja parom.

Kamenac je gusta naslaga koja nastaje kada se voda zagrijava i isparava. Voda sadrži bikarbonate, sulfate i druge soli kalcija i magnezija (soli tvrdoće), koje zagrijavanjem prelaze u bikarbonate i talože se. Kamenac, koji ima nekoliko redova veličine nižu toplinsku vodljivost od metala, dovodi do smanjenja koeficijenta prijenosa topline. Zbog toga se smanjuje snaga protoka topline kroz površinu za izmjenu topline i, naravno, smanjuje se učinkovitost rada KU (smanjuje se količina stvorene pare). Povećava se temperatura dimnih plinova koji se odvode iz kotla. Osim toga, dolazi do pregrijavanja zavojnica i oštećenja zbog smanjenja nosivost postati.

Za sprječavanje stvaranja kamenca kao napojna voda koristi se prethodno pročišćena voda (može se uzimati u termoelektranama). Osim toga, provodi se kontinuirano i periodično pročišćavanje sustava (uklanjanje dijela vode). Pročišćavanjem se sprječava povećanje koncentracije soli u sustavu (voda konstantno isparava, ali soli sadržane u njoj ne, pa se koncentracija soli povećava). Kontinuirano propuhivanje kotla je obično 3 - 5% i ovisi o kvaliteti napojne vode (ne bi trebalo prelaziti 10%, jer je gubitak topline povezan s propuhivanjem). Tijekom rada CU visokotlačni radeći s prisilnom cirkulacijom vode, osim toga, koristi se fosfatiranje unutar kotla. Istovremeno, kationi kalcija i magnezija, koji ulaze u sastav sulfata koji stvaraju kamenac, vežu se s fosfatnim anionima, tvoreći spojeve koji su slabo topljivi u vodi i talože se u debljini vodenog volumena kotla, u obliku mulj koji se lako uklanja prilikom puhanja.

Kisik i ugljikov dioksid otopljeni u napojnoj vodi uzrokuju koroziju unutarnjih stijenki kotla, a brzina korozije raste s povećanjem tlaka i temperature. Toplinska deaeracija koristi se za uklanjanje plinova iz vode. Također, mjera zaštite od korozije je održavanje takve brzine u cijevima pri kojoj se mjehurići zraka ne mogu zadržati na njihovoj površini (iznad 0,3 m/s).

U vezi s povećanjem hidrauličkog otpora plinskog puta i smanjenjem prirodne sile propuha, postaje potrebno ugraditi dimnjak (umjetni propuh). U tom slučaju temperatura dimnih plinova ne bi smjela prijeći 250 °C kako bi se izbjeglo uništenje ovog uređaja. Ali što je niža temperatura dimnih plinova, to je snažniji potrebno imati dimnjak (povećava se potrošnja električne energije).

Razdoblje povrata CU obično ne prelazi godinu dana.

Grijači zraka. Koriste se za zagrijavanje zraka koji se dovodi u peć za izgaranje goriva. Grijanje zraka omogućuje smanjenje potrošnje goriva u peći (učinkovitost se povećava za 10 - 15%).

Temperatura zraka nakon grijača zraka može doseći 300 - 350 °C. To pomaže poboljšati proces izgaranja, povećati potpunost izgaranja goriva, što je vrlo važna prednost pri korištenju tekućih goriva visoke viskoznosti.

Također, prednosti grijača zraka u usporedbi s KU su jednostavnost njihovog dizajna, radna sigurnost, nema potrebe za ugradnjom dodatna oprema(odzračivači, pumpe, izmjenjivači topline itd.). Međutim, grijači zraka, s trenutnim omjerom cijena goriva i pare, pokazuju se manje ekonomičnim od kogeneracije (naša cijena pare je vrlo visoka - 6 puta veća po 1 GJ). Stoga je potrebno odabrati način iskorištavanja topline dimnih plinova, temeljen na specifičnoj situaciji u datom postrojenju, poduzeću i sl.

Koriste se dvije vrste grijača zraka: 1) rekuperativni(prolaz topline kroz zid); 2) regenerativni(skladištenje topline).

Dio 2. Korištenje topline iz ventilacijskih emisija

Velika količina topline troši se za grijanje i ventilaciju industrijskih i komunalnih zgrada i objekata. Za pojedine industrije (uglavnom laku industriju) ti troškovi dosežu 70 - 80% ili više od ukupne potrebe za toplinom. U većini poduzeća i organizacija ne koristi se toplina uklonjenog zraka iz sustava ventilacije i klimatizacije.

Općenito, ventilacija se koristi vrlo široko. Ventilacijski sustavi ugrađuju se u stanovima, javnim ustanovama (škole, bolnice, sportski klubovi, bazeni, restorani), industrijski prostori itd. Za razne namjene, može se koristiti različiti tipovi sustavi ventilacije. Obično, ako je volumen zraka koji se mora zamijeniti u prostoriji po jedinici vremena (m 3 / h) mali, tada prirodna ventilacija. Takvi sustavi implementirani su u svaki stan i većinu javnih ustanova i organizacija. U ovom slučaju koristi se fenomen konvekcije - zagrijani zrak (smanjene gustoće) izlazi kroz otvori za ventilaciju i ispušta se u atmosferu, a na njegovo mjesto, kroz nepropusne otvore na prozorima, vratima i sl., usisava se svježi hladni (veće gustoće) zrak s ulice. U ovom slučaju gubici topline su neizbježni, jer je potrebna dodatna potrošnja nosača topline za zagrijavanje hladnog zraka koji ulazi u prostoriju. Stoga se primjena čak i najsuvremenijih toplinsko-izolacijskih konstrukcija i materijala u graditeljstvu ne može u potpunosti eliminirati Gubitak topline. U našim stanovima 25 - 30% gubitaka topline povezano je s radom ventilacije, u svim ostalim slučajevima ta je vrijednost znatno veća.

Sustavi prisilne (umjetne) ventilacije koriste se kada je potrebna intenzivna izmjena velikih količina zraka, što je obično povezano sa sprječavanjem porasta koncentracije opasnih tvari (štetnih, otrovnih, zapaljivih, eksplozivnih, loš miris) u sobi. Prisilna ventilacija provodi se u industrijskim prostorima, skladištima, skladištima poljoprivrednih proizvoda i sl.

Su korišteni sustavi prisilne ventilacije tri vrste:

sustav opskrbe sastoji se od puhala koje upuhuje svježi zrak u prostoriju, dovodnog zraka i sustava za ravnomjernu raspodjelu zraka u volumenu prostorije. Višak volumena zraka istiskuje se kroz otvore na prozorima, vratima itd.

Ispušni sustav sastoji se od puhala koje pumpa zrak iz prostorije u atmosferu, odsisnog kanala i sustava za ravnomjerno odvođenje zraka iz volumena prostorije. Svježi zrak u ovom slučaju usisava se u prostoriju kroz različite curenja ili posebne sustave opskrbe.

Kombinirani sustavi su kombinirani dovodni i ispušni sustavi ventilacije. Koriste se, u pravilu, kada je potrebna vrlo intenzivna izmjena zraka u velikim prostorijama; u isto vrijeme, potrošnja topline za grijanje svježeg zraka je maksimalna.

Korištenje sustava prirodne ventilacije i odvojenih sustava ispušne i dovodne ventilacije ne dopušta korištenje topline ispušnog zraka za zagrijavanje svježeg zraka koji ulazi u prostoriju. Kod rada kombiniranih sustava moguće je toplinu ventilacijskih emisija iskoristiti za djelomično zagrijavanje dovodnog zraka i smanjiti potrošnju toplinske energije. Ovisno o temperaturnoj razlici unutarnjeg i vanjskog zraka, utrošak topline za zagrijavanje svježeg zraka može se smanjiti za 40-60%. Grijanje se može provoditi u regenerativnim i rekuperativnim izmjenjivačima topline. Prvi su poželjniji, budući da imaju manje dimenzije, potrošnju metala i hidraulički otpor, imaju veću učinkovitost i dugi vijek trajanja (20–25 godina).

Zračni kanali su spojeni na izmjenjivače topline i toplina se prenosi direktno iz zraka u zrak kroz pregradnu stijenku ili akumulirajuću mlaznicu. Ali u nekim slučajevima postoji potreba za odvajanjem dovodnih i odvodnih kanala na znatnoj udaljenosti. U ovom slučaju može se implementirati shema izmjene topline s srednjom cirkulirajućom rashladnom tekućinom. Primjer rada takvog sustava pri sobnoj temperaturi od 25 °C i temperaturi okoline od 20 °C prikazan je na sl. 5.5.

Shema izmjene topline s srednjim cirkulirajućim rashladnim sredstvom:

1 - kanal ispušnog zraka; 2 - kanal za dovod zraka; 3.4 - rebrasti
cjevaste zavojnice; 5 - međucjevovodi za cirkulaciju rashladnog sredstva
(kao srednje rashladno sredstvo u takvim sustavima, koncentrirano vodene otopine soli - salamure); 6 - pumpa; 7 - zavojnica za
dodatno zagrijavanje svježeg zraka parom ili toplom vodom

Sustav radi na sljedeći način. Topli zrak(+ 25 °C) uklanja se iz prostorije kroz ispušni kanal 1 kroz komoru u kojoj je ugrađena rebrasta zavojnica 3 . Zrak pere vanjska površina zavojnicu i prenosi toplinu hladnom međunosaču topline (slana otopina) koja teče unutar zavojnice. Zrak se hladi na 0 °C i ispušta u atmosferu, a slana otopina zagrijava na 15 °C kroz cirkulacijske cjevovode 5 ulazi u komoru za grijanje svježeg zraka na kanalu dovodnog zraka 2 . Ovdje posredni nosač topline predaje toplinu svježem zraku, zagrijavajući ga od -20 °C do +5 °C. Sam međunosač topline zatim se hladi s + 15 °S na - 10 °S. Ohlađena slana otopina ulazi u dovod pumpe i vraća se u sustav za recirkulaciju.

Svježi dovodni zrak, zagrijan do + 5 °C, može se odmah unijeti u prostoriju i zagrijati na potrebnu temperaturu (+ 25 °C) pomoću klasičnih radijatora za grijanje ili se može zagrijati izravno u sustav ventilacije. Da biste to učinili, na kanalu dovodnog zraka postavlja se dodatni dio u koji se postavlja rebrasta zavojnica. Unutar cijevi teče vrući nosač topline (voda za grijanje ili vodena para), a zrak ispire vanjsku površinu spirale i zagrijava se do + 25 ° C, nakon čega se topli svježi zrak distribuira u volumenu prostorije.

Korištenje ove metode ima niz prednosti. Prvo, zbog velike brzine zraka u dijelu grijanja, koeficijent prijenosa topline je znatno (nekoliko puta) veći u usporedbi s konvencionalnim radijatorima grijanja. To dovodi do značajnog smanjenja ukupne potrošnje metala u sustavu grijanja - smanjenja kapitalnih troškova. Drugo, soba nije pretrpana radijatorima grijanja. Treće, postiže se ravnomjerna raspodjela temperatura zraka u volumenu prostorije. A kada koristite radijatore grijanja u velikim prostorijama, teško je osigurati ravnomjerno zagrijavanje zraka. U lokalnim područjima temperatura zraka može biti znatno viša ili niža od normalne.

Jedina mana je što su hidraulički otpor zračnog puta i potrošnja energije za pogon dovodnog puhala malo povećani. Ali prednosti su toliko značajne i očite da se predgrijavanje zraka izravno u ventilacijskom sustavu može preporučiti u velikoj većini slučajeva.

Kako bi se osigurala mogućnost povrata topline u slučaju zasebnog korištenja dovodnih ili ispušnih ventilacijskih sustava, potrebno je organizirati centralizirani izlaz zraka, odnosno dovod zraka, kroz posebno montirane zračne kanale. U tom slučaju potrebno je ukloniti sve pukotine i curenja kako bi se isključilo nekontrolirano puhanje ili curenje zraka.

Sustavi za izmjenu topline između zraka uklonjenog iz prostorije i svježeg zraka mogu se koristiti ne samo za zagrijavanje dovodnog zraka u hladnoj sezoni, već i za hlađenje ljeti ako je soba (ured) opremljena klima uređajima. Hlađenje na temperature ispod temperature okoline uvijek je povezano s visokim troškovima energije (električne energije). Stoga je moguće smanjiti potrošnju energije za održavanje ugodne temperature u prostoriji tijekom vruće sezone prethodnim hlađenjem svježeg zraka ispuštenog hladnim zrakom.

Toplinski WER.

Toplinski WER-ovi uključuju fizikalnu toplinu ispušnih plinova iz kotlovnica i industrijskih peći, glavne ili međuproizvode, ostale otpade glavne proizvodnje, kao i toplinu radnih fluida, pare i tople vode koji su korišteni u tehnološkim i energetskim jedinice. Izmjenjivači topline, kotlovi za otpadnu toplinu ili toplinski agensi koriste se za iskorištavanje toplinskih SER-ova. Oporaba topline procesnih tokova otpada u izmjenjivačima topline može proći kroz površinu koja ih razdvaja ili kroz izravni kontakt. Toplinski SER može doći u obliku koncentriranih toplinskih tokova ili u obliku topline raspršene u okoliš. U industriji, koncentrirani tokovi čine 41%, a raspršena toplina 59%. Koncentrirani tokovi uključuju toplinu iz dimnih plinova iz peći i kotlova, Otpadne vode tehnološke instalacije i stambeno-komunalni sektor. Toplinski WER-ovi se dijele na visokotemperaturne (s temperaturom nosača iznad 500 °C), srednjetemperaturne (na temperaturama od 150 do 500 °C) i niskotemperaturne (na temperaturama ispod 150 °C). Pri korištenju instalacija, sustava, uređaja male snage toplinski tokovi odvedeni iz njih su mali i raspršeni u prostoru, što otežava njihovo iskorištenje zbog niske isplativosti.

Jedan od izvora sekundarne energije u zgradi je toplinska energija zraka odvedena u atmosferu. Potrošnja toplinske energije za zagrijavanje ulaznog zraka je 40 ... 80% potrošnje topline, većina se može uštedjeti u slučaju uporabe tzv. otpadnih izmjenjivača topline.

Postoje različite vrste izmjenjivača otpadne topline.

Rekuperativni pločasti izmjenjivači topline izrađeni su u obliku paketa ploča ugrađenih na način da tvore dva susjedna kanala, od kojih jedan pokreće odvedeni zrak, a drugi - dovodni zrak. U proizvodnji pločastih izmjenjivača topline ovog dizajna s velikim kapacitetom zraka nastaju značajne tehnološke poteškoće, stoga se dizajniraju školjkasti izmjenjivači otpadne topline TKT, koji su snop cijevi raspoređenih u šahovnici i zatvoren u kućište, razvijeni su. Uklonjeni zrak kreće se u prstenastom prostoru, vanjski - unutar cijevi. Križni tok.

Riža. Izmjenjivači topline:
a - pločasti izmjenjivač topline;
b - TKT utilizator;
u - rotirajući;
g - rekuperativno;
1 - tijelo; 2 - dovodni zrak; 3 - rotor; 4 - sektor puhanja; 5 - ispušni zrak; 6 - pogon.

Radi zaštite od zaleđivanja, izmjenjivači topline opremljeni su dodatnim vodom duž vanjskog protoka zraka, kroz koji, pri temperaturi stijenki snopa cijevi ispod kritične temperature (-20°C), dio hladnog vanjskog zraka se zaobilazi.

Jedinice za povrat topline odvodnog zraka s međunosačem topline mogu se koristiti u mehaničkim dovodnim i odsisnim ventilacijskim sustavima, kao iu klimatizacijskim sustavima. Jedinica se sastoji od grijača zraka koji se nalazi u dovodnim i odvodnim kanalima, spojen zatvorenim cirkulacijskim krugom ispunjenim međunosačem. Kruženje rashladne tekućine provodi se pomoću pumpi. Otpadni zrak, koji se hladi u grijaču zraka ispušnog kanala, predaje toplinu međunosaču topline koji zagrijava dovodni zrak. Pri hlađenju odvodnog zraka ispod temperature rosišta dolazi do kondenzacije vodene pare na dijelu površine izmjenjivača topline grijača zraka odsisnih kanala, što dovodi do mogućnosti stvaranja leda pri negativnim početnim temperaturama dovodnog zraka.

Jedinice za povrat topline s međunosačem topline mogu raditi ili u načinu rada koji dopušta stvaranje inja na površini za izmjenu topline grijača ispušnog zraka tijekom dana s naknadnim gašenjem i odleđivanjem ili, ako je gašenje jedinice neprihvatljivo, pomoću jedne od sljedećih mjera za zaštitu grijača zraka ispušnog kanala od stvaranja smrzavanja:

• predgrijavanje dovodnog zraka na pozitivnu temperaturu;
• stvaranje premosnice za rashladnu tekućinu ili dovod zraka;
• povećanje protoka rashladne tekućine u cirkulacijskom krugu;
• zagrijavanje srednje rashladne tekućine.

Izbor vrste regenerativnog izmjenjivača topline vrši se ovisno o konstrukcijskim parametrima odvodnjenog i dovodnog zraka i odvoda vlage unutar prostorije. Regenerativni izmjenjivači topline mogu se ugraditi u zgrade za razne namjene u sustavima mehaničke dovodne i ispušne ventilacije, grijanja zraka i klimatizacije. Ugradnja regenerativnog izmjenjivača topline mora osigurati protustrujni protok zraka.

Sustav ventilacije i klimatizacije s regenerativnim izmjenjivačem topline mora biti opremljen uređajima za upravljanje i automatsko upravljanje, koji moraju osigurati načine rada s periodičnim odmrzavanjem ili sprječavanjem stvaranja mraza, kao i održavati potrebne parametre dovodnog zraka. Kako biste spriječili stvaranje leda u dovodnom zraku:

• organizirati obilazni kanal;
• prethodno zagrijati dovodni zrak;
• promijeniti frekvenciju vrtnje mlaznice regeneratora.

U sustavima s pozitivnim početnim temperaturama dovodnog zraka tijekom povrata topline ne postoji opasnost od smrzavanja kondenzata na površini izmjenjivača topline u odvodnom kanalu. U sustavima s negativnim početnim temperaturama dovodnog zraka potrebno je koristiti sheme recikliranja koje osiguravaju zaštitu od smrzavanja površine grijača zraka u ispušnom kanalu.

U klimatizacijskom sustavu toplina otpadnog zraka iz prostora može se iskoristiti na dva načina:

· Primjena shema s recirkulacijom zraka;

· Ugradnja izmjenjivača topline.

Potonja metoda se u pravilu koristi u krugovima s izravnim protokom klimatizacijskih sustava. Međutim, uporaba jedinica za povrat topline nije isključena u shemama s recirkulacijom zraka.

NA moderni sustavi ventilacije i klimatizacije, koristi se širok izbor opreme: grijalice, ovlaživači zraka, različite vrste filteri, podesive rešetke i još mnogo toga. Sve je to potrebno za postizanje, održavanje ili stvaranje potrebnih parametara zraka ugodnim uvjetima za rad u zatvorenom prostoru. Za održavanje sve te opreme potrebno je puno energije. Učinkovito rješenje uštede energije u sustavima ventilacije su jedinice za povrat topline. Osnovno načelo njihovog rada je zagrijavanje protoka zraka koji se dovodi u prostoriju, koristeći toplinu protoka odvedenog iz prostorije. Kod korištenja izmjenjivača topline potrebna je manja snaga za zagrijavanje dovodnog zraka, čime se smanjuje količina energije potrebna za njegov rad.

Povrat topline u klimatiziranim zgradama može se postići povratom topline iz ventilacijskih emisija. Oporaba otpadne topline za grijanje svježeg zraka (ili hlađenje ulaznog svježeg zraka otpadnim zrakom iz sustava klimatizacije ljeti) je najjednostavniji oblik oporabe. U ovom slučaju mogu se primijetiti četiri vrste sustava za odlaganje, koji su već spomenuti: rotirajući regeneratori; izmjenjivači topline s međurashladnim sredstvom; jednostavni izmjenjivači topline zraka; cijevni izmjenjivači topline. Rotacijski izmjenjivač topline u sustavu klimatizacije može zimi povećati temperaturu dovodnog zraka za 15°C, a ljeti smanjiti temperaturu dovodnog zraka za 4-8°C (6.3). Kao i kod drugih sustava za povrat topline, s iznimkom srednjeg izmjenjivača topline, rotacijski izmjenjivač topline može funkcionirati samo ako su ispušni i usisni kanali u nekom trenutku u sustavu jedan uz drugi.

Međuizmjenjivač topline manje je učinkovit od rotacijskog izmjenjivača topline. U prikazanom sustavu voda cirkulira kroz dvije zavojnice za izmjenu topline, a budući da se koristi crpka, dvije zavojnice mogu se nalaziti na određenoj udaljenosti jedna od druge. I ovaj izmjenjivač topline i rotacijski regenerator imaju pokretne dijelove (crpka i elektromotor se pokreću i to ih razlikuje od zračnih i cijevnih izmjenjivača topline. Jedan od nedostataka regeneratora je da se u kanalima može pojaviti prljavština. Prljavština može biti taloži se na kotaču, koji ga potom prenosi u usisni kanal. Većina kotača sada je opremljena sustavom za čišćenje, koji smanjuje prijenos onečišćenja na minimum.

Jednostavan zračni izmjenjivač topline je stacionarni uređaj za izmjenu topline između ispušnog i ulaznog protoka zraka, prolazeći kroz njega u protustruji. Ovaj izmjenjivač topline nalikuje pravokutnoj čeličnoj kutiji s otvorenim krajevima, podijeljenoj na mnogo uskih kanala poput komora. Ispušni i svježi zrak struji kroz izmjenične kanale, a toplina se prenosi s jedne struje na drugu jednostavno kroz stijenke kanala. U izmjenjivaču topline nema prijenosa onečišćenja, a budući da je značajna površina zatvorena u kompaktnom prostoru, postiže se relativno visoka učinkovitost. Izmjenjivač topline s toplinskom cijevi može se promatrati kao logičan razvoj gore opisanog dizajna izmjenjivača topline, u kojem dva protoka zraka u komore ostaju potpuno odvojena, povezana snopom rebrastih toplinskih cijevi koje prenose toplinu s jednog kanala na drugi. Iako se stijenka cijevi može smatrati dodatnim toplinskim otporom, učinkovitost prijenosa topline unutar same cijevi, u kojoj se odvija ciklus isparavanja-kondenzacije, toliko je visoka da se do 70% otpadne topline može povratiti u ovim izmjenjivačima topline . Jedna od glavnih prednosti ovih izmjenjivača topline u usporedbi s međuizmjenjivačem topline i rotacijskim regeneratorom je njihova pouzdanost. Kvar nekoliko cijevi samo će malo smanjiti učinkovitost izmjenjivača topline, ali neće u potpunosti zaustaviti sustav zbrinjavanja.

Uz svu raznolikost konstruktivna rješenja jedinice za povrat topline sekundarnih izvora energije, svaka od njih ima sljedeće elemente:

· Okoliš je izvor toplinske energije;

· Okoliš je potrošač toplinske energije;

· Prijamnik topline - izmjenjivač topline koji prima toplinu iz izvora;

· Uređaj za prijenos topline - izmjenjivač topline koji predaje toplinsku energiju potrošaču;

· Radna tvar koja prenosi toplinsku energiju od izvora do potrošača.

U regenerativnim i zrak-zrak (zrak-tekućina) rekuperativnim izmjenjivačima topline radna tvar su sami mediji za izmjenu topline.

Primjeri primjene.

1. Grijanje zraka u sustavima grijanja zraka.
Grijači zraka namijenjeni su brzom zagrijavanju zraka uz pomoć vodenog rashladnog sredstva i njegovu ravnomjernu raspodjelu uz pomoć ventilatora i vodećih žaluzina. to dobra odluka za građevinske i proizvodne trgovine, gdje je potrebno brzo zagrijavanje i održavanje ugodne temperature samo tijekom radnog vremena (istodobno, u pravilu, rade i peći).

2. Grijanje vode u sustavu opskrbe toplom vodom.
Korištenje jedinica za povrat topline omogućuje vam izglađivanje vrhova potrošnje energije, budući da se maksimalna potrošnja vode javlja na početku i na kraju smjene.

3. Grijanje vode u sustavu grijanja.
zatvoreni sustav
Rashladna tekućina cirkulira u zatvorenoj petlji. Stoga ne postoji opasnost od kontaminacije.
Otvoreni sustav. Rashladna tekućina se zagrijava vrućim plinom, a zatim daje toplinu potrošaču.

4. Zagrijavanje zraka za izgaranje. Omogućuje vam smanjenje potrošnje goriva za 10%-15%.

Izračunato je da je glavna rezerva uštede goriva tijekom rada plamenika za kotlove, ložišta i sušare iskorištavanje topline ispušnih plinova zagrijavanjem sagorjelog goriva zrakom. Rekuperacija topline dimnih dimnih plinova od velike je važnosti u tehnološkim procesima, budući da toplina koja se vraća u ložište ili kotao u obliku predgrijanog puhačkog zraka omogućuje smanjenje potrošnje goriva prirodnog plina do 30%.
5. Zagrijavanje goriva koje ide na izgaranje pomoću izmjenjivača topline "tekućina-tekućina". (Primjer - zagrijavanje lož ulja na 100˚–120˚ S.)

6. Zagrijavanje procesnog fluida pomoću izmjenjivača topline "tekućina-tekućina". (Primjer - zagrijavanje galvanske otopine.)

Dakle, izmjenjivač topline je:

Rješavanje problema energetske učinkovitosti proizvodnje;

Normalizacija ekološke situacije;

Dostupnost ugodnih uvjeta u vašoj proizvodnji - toplina, topla voda u administrativnim i udobnim prostorijama;

Smanjenje troškova energije.

Slika 1.

Struktura potrošnje energije i potencijal uštede energije u stambenim zgradama: 1 – gubici topline prijenosom; 2 - potrošnja topline za ventilaciju; 3 - potrošnja topline za opskrbu toplom vodom; 4- ušteda energije

Popis korištene literature.

1. Karadzhi VG, Moskovko YuG Neke značajke učinkovite upotrebe opreme za ventilaciju i grijanje. Vodič - M., 2004

2. Eremkin A.I., Byzeev V.V. Ekonomika opskrbe energijom u sustavima grijanja, ventilacije i klimatizacije. Izdavačka kuća Udruge građevinskih visokih učilišta M., 2008.

3. Skanavi A. V., Makhov. L. M. Grijanje. Izdavačka kuća DIA M., 2008