Çıkarılan havanın ısı geri kazanımı ile besleme ve egzoz havalandırma sistemi. Egzoz havası ısı geri kazanımlı besleme ve egzoz havalandırma sistemi Egzoz havası ısı geri kazanım sistemlerinin hesaplanması

Besleme havasının sıhhi normunu ısıtmak için ısı maliyeti modern yöntemler kapalı yapıların termal koruması Konut inşaatlarıısıtma cihazlarında ve kamu ve idari binalarda ısı yükünün %80'ine kadar - %90'dan fazlası. Bu nedenle modern bina tasarımlarında enerji tasarruflu ısıtma sistemleri ancak şu koşullar altında oluşturulabilir.

besleme havasının sıhhi standardını ısıtmak için egzoz havası ısısı kullanımı.

Moskova'daki bir idari binada bir ara soğutucu - antifriz pompa sirkülasyonu ile bir geri dönüşüm ünitesi kullanma deneyimi de başarılı.

Besleme ve egzoz üniteleri birbirinden 30 m'den daha fazla bir mesafeye yerleştirildiğinde, antifriz pompa sirkülasyonlu bertaraf sistemi en rasyonel ve ekonomiktir. Yan yana bulunurlarsa daha da etkili bir çözüm mümkündür. yani iklim bölgeleriılıman kışlarda, dış hava sıcaklığının -7 °C'nin altına düşmediği zamanlarda plakalı eşanjörler yaygın olarak kullanılmaktadır.

Şek. Şekil 1, bir plaka geri kazanımlı (ısı transferi, bir ayırma duvarından gerçekleştirilir) ısı geri kazanımlı ısı eşanjörünün yapısal bir diyagramını göstermektedir. Burada gösterilen (Şekil 1, a), ince galvanizli çelik, alüminyum vb. malzemeden yapılabilen, plaka kanallarından monte edilmiş bir “havadan havaya” ısı eşanjörüdür.

Resim 1.a - egzoz havasının L y'nin kanalların bölme duvarlarının üstünden girdiği plaka kanalları ve yatay besleme havası L p.n.; b - egzoz havasının L y'nin borularda yukarıdan geçtiği ve besleme havasının halka şeklindeki boşlukta yatay olarak geçtiği boru şeklindeki kanallar L p.n.

Lamel kanallar, besleme ve egzoz hava kanallarına bağlantı için flanşlı bir mahfaza içine kapatılmıştır.

Şek. Şekil 1, b, alüminyum, galvanizli çelik, plastik, cam, vb.'den de yapılabilen boru şeklindeki elemanlardan yapılmış bir "havadan havaya" ısı eşanjörünü göstermektedir. egzoz havasının geçişi için kanallar. Yan duvarlar ve boru levhalar, besleme havası kanalı L a.s.'ye bağlanan açık cephe bölümleri ile ısı eşanjörünün çerçevesini oluşturur.

Kanalların gelişmiş yüzeyi ve içlerindeki hava türbülanslı nozulların düzenlenmesi nedeniyle, bu tür “havadan havaya” ısı eşanjörlerinde, yüksek bir termal verim θ t bp (0,75'e kadar) elde edilir ve bu, Bu tür cihazların ana avantajı.

Bu reküperatörlerin dezavantajı, elektrikli ısıtıcılardaki besleme havasını -7 °C'den düşük olmayan bir sıcaklığa önceden ısıtma ihtiyacıdır (nemli egzoz havası tarafında yoğuşmanın donmasını önlemek için).

Şek. Şekil 2, besleme dış havasını L a.s. ısıtmak için bir plaka egzoz havası ısı eşanjörü L y ile besleme ve egzoz ünitesinin yapısal şemasını göstermektedir. Besleme ve egzoz üniteleri tek bir mahfaza içinde yapılır. Filtreler 1 ve 4 ilk olarak besleme dış Lp.n.'nin girişine ve havanın yanına çıkarılan egzoz L'ye monte edilir.Her iki saflaştırılmış hava, besleme 5'in çalışmasından akar ve egzoz 6 fanları, plakalı ısı eşanjöründen 2 geçer; ısıtılmış egzoz havasının enerjisi L y soğuk besleme L b.s'ye aktarılır.

Şekil 2. Besleme havası için bir baypas hava kanalına sahip bir plakalı ısı eşanjörüne sahip besleme ve egzoz ünitelerinin yapısal şeması: 1 - hava filtresi besleme ünitesinde; 2 - plakalı ısı eşanjörü; 3 - egzoz havası girişi için hava yolunu bağlamak için flanş; 4 - egzoz havasını temizlemek için cep filtresi L y; 5 - bir çerçeve üzerinde bir elektrik motorlu fan beslemesi; 6 - bir çerçevede elektrik motorlu egzoz fanı; 7 - egzoz havası geçiş kanallarından yoğuşmuş nemi toplayan palet; 8 - yoğuşma tahliye boru hattı; 9 - besleme havası L p.n.'nin geçişi için baypas hava kanalı; 10 - baypas kanalındaki hava valflerinin otomatik tahriki; 11 - sıcak su ile beslenen besleme havasını yeniden ısıtmak için ısıtıcı

Kural olarak, egzoz havası yüksek nem içeriğine ve en az +4 °C çiy noktası sıcaklığına sahiptir. +4 °C'nin altındaki sıcaklıktaki soğuk dış hava ısı eşanjörü 2'nin kanallarına girdiğinde, bölme duvarlarında hareket yönünden kanal yüzeyinin bir kısmında su buharının yoğuşacağı bir sıcaklık oluşacaktır. çıkarılan egzoz havası.

Ortaya çıkan yoğuşma, hava akışının (Ly) etkisi altında, yoğun bir şekilde tava (7) içine boşalacaktır ve buradan, branşman borusuna (8) bağlı boru hattı vasıtasıyla kanalizasyona (veya depolama tankına) boşaltılacaktır.

Plakalı ısı eşanjörü aşağıdaki denklem ile karakterize edilir. ısı dengesi dış besleme havasına aktarılan ısı:

Q tu, besleme havası tarafından kullanılan ısı enerjisidir; L y, L p.n - ısıtılmış egzoz ve dış besleme havası maliyetleri, m 3 / s; ρ y, ρ p.n - ısıtılmış egzoz ve dış besleme havasının özgül yoğunlukları, kg / m3; I y 1 ve I y 2 - ısıtılmış egzoz havasının ilk ve son entalpisi, kJ/kg; t n1 ve t n2, s p - harici besleme havasının ilk ve son sıcaklıkları, ° С ve ısı kapasitesi, kJ / (kg · ° С).

Kanalların bölme duvarlarında dış havanın düşük başlangıç ​​sıcaklıklarında t n.x ≈ t n1, egzoz havasından düşen kondensin tepsiye (7) akması için zamanı yoktur, ancak duvarlarda donar, bu da akış alanının daralması ve egzoz havasının geçişine karşı aerodinamik direncin artması. Aerodinamik dirençteki bu artış, sürücüye 10, baypas kanalındaki (baypas) 9 hava valflerini açması için bir komut gönderen sensör tarafından algılanır.

Rusya iklimindeki plakalı ısı eşanjörlerinin testleri, dış hava sıcaklığı t n.x ≈ t n1 ≈ -15 ° С'ye düştüğünde, baypas 9'daki hava valflerinin tamamen açık olduğunu ve tüm besleme havası L p.n'nin geçtiğini göstermiştir, ısı eşanjörünün plaka kanallarını atlayarak 2.

Temiz havanın ısıtılması L p.n. t n.x'den t p.n'ye. Bu modda, denklem (9.10)'a göre hesaplanan Q tu, sıfıra eşittir, çünkü bağlı ısı eşanjörü 2'den yalnızca egzoz havası geçer ve I y 1 ≈ I y 2, yani. ısı geri kazanımı yoktur.

Isı eşanjörü 2'nin kanallarında kondensin donmasını önlemenin ikinci yöntemi, besleme havasının t n.x'den t n1 = -7 °C'ye elektrikli ön ısıtmasıdır. Moskova ikliminde yılın soğuk döneminin tasarım koşulları altında, elektrikli ısıtıcıdaki soğuk besleme havası ∆t t.el = t n1 - t n.x = -7 + 26 = 19 °С ile ısıtılmalıdır. Besleme dış havasının θ t p.n = 0,7 ve t y1 = 24 °С'de ısıtılması t p.n = 0,7 (24 + 7) - 7 = 14,7 °С veya ∆t t.u \u003d 14,7 + 7 \u003d 21,7 ° С olacaktır.

Hesaplama, bu modda ısı eşanjöründeki ve ısıtıcıdaki ısıtmanın pratik olarak aynı olduğunu göstermektedir. Baypas veya elektrikli ön ısıtma kullanımı termal verimliliği önemli ölçüde azaltır plakalı ısı eşanjörleri Rus ikliminde tedarik ve egzoz havalandırma sistemlerinde.

Bu eksikliği gidermek için, yerli uzmanlar, ünitelerin yıl boyunca güvenilir ve enerji verimli çalışmasını sağlayan, çıkarılan egzoz havasını ısıtarak plakalı ısı eşanjörlerinin hızlı periyodik buzunun çözülmesi için orijinal bir yöntem geliştirdi.

Şek. Şekil 3, egzoz havasının plakalı ısı eşanjöründen 1 geçişini iyileştirmek için kanalların 2 donmasının hızlı bir şekilde giderilmesiyle ısıtma beslemesi dış hava L p.n. için egzoz havasının X ısısının geri kazanılması için tesisin şematik bir diyagramını göstermektedir.

Hava kanalları 3 ısı eşanjörü 1, besleme dış hava L p.n yoluna ve hava kanalları 4, çıkarılan egzoz havasının geçiş yoluna L y bağlanır.

Figür 3 devre şeması Rusya ikliminde bir plakalı ısı eşanjörünün uygulamaları: 1 - plakalı ısı eşanjörü; 2 - soğuk besleme dış hava L p.n. ve sıcak egzoz havası L y geçişi için katmanlı kanallar; 3 - temiz hava L p.n.'nin geçişi için hava kanallarının bağlanması; 4 - çıkarılan egzoz havasının L y geçişi için hava kanallarının bağlanması; 5 - plakalı ısı eşanjörünün kanallarına 2 girişinde L y egzoz hava akışındaki ısıtıcı 1.6 - sıcak su besleme boru hattındaki otomatik valf G w g; 7 - elektrik bağlantısı; 8 - egzoz havası L y'nin geçişi için kanallardaki 2 hava akışının direncini kontrol etmek için sensör; 9 - yoğuşma tahliyesi

saat Düşük sıcaklık besleme havası (t n1 \u003d t n. x ≤ 7 ° С) plaka kanallarının 2 duvarlarından, egzoz havasından gelen ısı tamamen ısı dengesi denklemine karşılık gelen ısıya aktarılır [bkz. formül (1)]. Lamel kanalların duvarlarında bol miktarda nem yoğuşması ile egzoz havasının sıcaklığında bir düşüş meydana gelir. Kondensin bir kısmının kanal 2'den boşaltılması için zamanı vardır ve boru hattı 9 aracılığıyla kanalizasyona (veya depolama tankına) çıkarılır. Bununla birlikte, kondensin çoğu kanalların 2 duvarlarında donar. Bu, sensör 8 tarafından ölçülen egzoz hava akışındaki basınç düşüşünde ∆Р у bir artışa neden olur.

∆Р y, sensörden 8 bir kablo bağlantısı 7 aracılığıyla ayarlanan değere yükseldiğinde, havaya monte edilmiş ısıtıcının 5 borularına sıcak su Gw g sağlamak için boru hattındaki otomatik valfi 6 açmak için bir komut takip edecektir. plakalı ısı eşanjörüne çıkarılan egzoz havasının girişi için kanal 4 1. otomatik valf 6 açıldığında sıcak su Gw g ısıtıcının 5 borularına girer ve bu da egzoz havasının sıcaklığında bir artışa neden olur t y 1 ila 45-60 ° C

Çıkarılan havanın kanallarından 2 yüksek sıcaklıkta geçerken, don kanallarının duvarlarından hızlı bir çözülme olacak ve ortaya çıkan yoğuşma boru hattından 9 kanalizasyona (veya yoğuşma depolama tankına) akacaktır. .

Buzlanma çözüldükten sonra, kanal 2'deki basınç farkı azalacak ve sensör 8, bağlantı 7 üzerinden valf 6'yı kapatmak için bir komut gönderecek ve ısıtıcı 5'e sıcak su beslemesi duracaktır.

Şekil l'de gösterilen I-d diyagramında ısı geri kazanım sürecini düşünün. dört.

Şekil 4 Plakalı ısı eşanjörlü bir kullanım tesisinin Moskova ikliminde çalışma modunun I-d-şeması üzerinde inşaat ve yeni bir yönteme göre buz çözme (Şekil 3'teki şemaya göre). U 1 -U 2 - çıkarılan egzoz havasından ısı çıkarma tasarım modu; H 1 - H 2 - tasarım modunda ısı geri dönüştürülmüş hava girişi ile ısıtma; U 1 - U altında 1 - defrost modunda egzoz havasının, çıkarılan havanın geçişi için katmanlı kanalların buzlanmasından ısıtılması; Y 1. zaman - lamel kanalların duvarlarındaki buzu çözmek için ısının serbest bırakılmasından sonra çıkarılan havanın ilk parametreleri; H 1 -H 2 - plakalı ısı eşanjörünün buz çözme modunda besleme havasının ısıtılması

Aşağıdaki örneği kullanarak plakalı ısı eşanjörlerinin buzunu çözme yönteminin (Şekil 3'teki şemaya göre) atık hava ısı geri kazanım modlarının termal verimliliği üzerindeki etkisini değerlendirelim.

ÖRNEK 1.İlk koşullar: Büyük bir Moskova (t n.x = -26 °С) endüstriyel ve idari binada, beslemeye geri kazanımlı bir plakalı ısı eşanjörüne (θ t p.n = 0.7 göstergeli) dayalı bir ısı geri kazanım ünitesi (TUU) kuruldu. ve egzoz havalandırma sistemi). Soğutma işlemi sırasında çıkarılan egzoz havasının hacmi ve parametreleri şunlardır: L y \u003d 9000 m 3 / s, t y1 \u003d 24 ° C, I y 1 \u003d 40 kJ / kg, t r. y1 \u003d 7 ° C, d y1 \u003d 6, 2 g/kg (Şekil 4'teki I-d diyagramındaki yapıya bakın). Beslenen dış hava akış hızı L p.n = 10.000 m 3 / h. Isı eşanjörü, Şekil 2'deki şemada gösterildiği gibi, egzoz havasının sıcaklığı periyodik olarak artırılarak çözülür. 3.

Gerekli: Cihaz plakalarının yeni bir periyodik buz çözme yöntemini kullanarak ısı geri kazanım modlarının termal verimliliğini belirlemek.

Çözüm: 1. Kullanılabilir ısı ile ısıtılan besleme havasının sıcaklığını yılın soğuk döneminin tasarım koşullarında t n.x = t n1 = -26 °С'de hesaplayın:

2. Plaka kanallarının donmasının termal verimliliği etkilemediği, ancak egzoz havasını geçirmek için kanallardaki aerodinamik direnci arttırdığı durumlarda, geri kazanım ünitesinin ilk çalışma saati için kullanılan ısı miktarını hesaplıyoruz:

3. TUU'nun bir saatlik çalışmasından sonra hesaplanan kış koşulları aerodinamik direncin artmasına neden olan kanalların duvarlarında biriken bir don tabakası ∆Р y. Egzoz havasının bir saat içerisinde oluşan plakalı eşanjörden geçişi için kanalların duvarlarındaki olası buz miktarını belirleyelim. Isı dengesi denkleminden (1) soğutulmuş ve kurutulmuş egzoz havasının entalpisini hesaplıyoruz:

Söz konusu örnek için formül (2)'ye göre şunları elde ederiz:

Şek. Şekil 4, besleme havasını (işlem H 1 - H 2) egzoz havasından geri kazanılan ısıyla (Y 1 - Y 2) ısıtma modlarının I-d-şeması üzerindeki yapısını gösterir. I-d diyagramı çizilerek, soğutulmuş ve kurutulmuş egzoz havasının kalan parametreleri elde edildi (bkz. U 2 noktası): t y2 \u003d -6.5 ° C, d y2 \u003d 2,2 g / kg.

4. Egzoz havasından düşen kondens miktarı aşağıdaki formülle hesaplanır:

Formül (4)'ü kullanarak buz sıcaklığını düşürmek için harcanan soğuk miktarını hesaplıyoruz: Q = 45 4,2 6,5 / 3,6 = 341 W h Buz oluşumu için aşağıdaki miktarda soğuk harcanıyor:

Plakalı ısı eşanjörlerinin ayırma yüzeyinde buz oluşumu için harcanan toplam enerji miktarı:

6. I-d diyagramındaki yapıdan (Şekil 4), besleme L p.n. ve egzoz L'nin plaka kanalları boyunca karşı akım hareketi sırasında, girişte plakalı ısı eşanjörüne giden hava akışlarında en soğuk olduğu görülebilir. dış hava, negatif sıcaklıklara soğutulmuş egzoz havasını geçer. Plakalı ısı eşanjörünün bu bölümünde, egzoz havasının geçişi için kanalları tıkayacak yoğun don ve don oluşumları gözlemlenir. Bu, aerodinamik sürtünmede bir artışa neden olacaktır.

Aynı zamanda kontrol sensörü, egzoz kanalına plakalı ısı eşanjörüne kadar monte edilen ısı eşanjörünün borularına sıcak su girişi için otomatik valfi açma komutu verecek ve bu da egzoz havasının ısınmasını sağlayacaktır. bir sıcaklığa t s.l.1 = +50 °C.

Sıcak havanın lamel kanallara akışı, sıvı halde kanalizasyona (depolama tankına) çıkarılan donmuş kondensin 10 dakika içinde çözülmesini sağlamıştır. Egzoz havasının 10 dakika ısıtılması için aşağıdaki miktarda ısı harcandı:

veya formül (5) ile şunu elde ederiz:

7. Isıtıcıda 5 sağlanan ısı (Şekil 3) kısmen buzun erimesi için harcanır, bu da paragraf 5'teki hesaplamalara göre Q t.ras = 4,53 kWh ısı gerektirecektir. Egzoz havasını ısıtmak için ısıtıcıda (5) harcanan ısıdan besleme havasına ısı transferi için, aşağıdaki ısı kalacaktır:

8. Buz çözme için ısının bir kısmının tüketilmesinden sonra ısıtılmış egzoz havasının sıcaklığı aşağıdaki formülle hesaplanır:

Söz konusu örnek için formül (6)'ya göre şunları elde ederiz:

9. Isıtıcı 5'te ısıtılan egzoz havası (bakınız Şekil 3), yalnızca kondensat buzlarının çözülmesine değil, aynı zamanda katmanlı kanalların bölme duvarları yoluyla besleme havasına ısı transferinde bir artışa da katkıda bulunacaktır. Isıtılmış besleme havasının sıcaklığını hesaplayın:

10. 10 dakikalık defrost sırasında besleme havasını ısıtmak için aktarılan ısı miktarı aşağıdaki formülle hesaplanır:

Göz önüne alınan mod için formül (8)'e göre şunları elde ederiz:

Hesaplama, ele alınan defrost modunda ısı kaybı olmadığını göstermektedir, çünkü egzoz havasından gelen ısıtma ısısının bir kısmı Q t.u = 12.57 kWh besleme havasının ilave ısıtmasına aktarılır L p.n. t n2.raz sıcaklığına = 20 ,8 °С, t н2 = +9 °С yerine, yalnızca t у1 = +24 °С sıcaklıktaki egzoz havasının ısısını kullanırken (bkz. madde 1).

Bu yazıda, havalandırma ünitelerinde, özellikle döner ünitelerde modern ısı geri kazanım ünitelerinin (reküperatörlerin) kullanımına bir örnek vermeyi öneriyoruz.

a) yoğuşmalı rotor - esas olarak duyulur ısıyı kullanır. Nem transferi, egzoz havası rotorda "çiy noktası"nın altındaki bir sıcaklığa soğutulduğunda meydana gelir.
b) entalpi rotoru - nem transferini destekleyen higroskopik bir folyo kaplamaya sahiptir. Böylece toplam ısı kullanılmış olur.
Her iki tip ısı eşanjörünün (reküperatör) çalışacağı bir havalandırma sistemi düşünün.

Hesaplama nesnesinin belirli bir binada, örneğin Soçi veya Bakü'de bir grup bina olduğunu varsayalım, yalnızca sıcak dönem için hesaplayacağız:

Dış hava parametreleri:
0.98 - 32 ° C güvenlik ile sıcak dönemde dış hava sıcaklığı;
yılın sıcak döneminde dış ortam havasının entalpisi - 69 kJ/kg;
Seçenekler kapalı hava:
iç hava sıcaklığı - 21°С;
iç havanın bağıl nemi -% 40-60.

Bu bina grubundaki tehlikelerin özümsenmesi için gerekli hava tüketimi 35.000 m³/h'dir. Oda proses ışını – 6800 kJ/kg.
Tesislerde hava dağıtım şeması - "aşağıdan yukarıya" düşük hızlı hava dağıtıcıları. Bu bağlamda (hacimli olduğu ve makalenin kapsamını aştığı için hesaplamayı uygulamayacağız, ihtiyacımız olan her şeye sahibiz), besleme ve egzoz havasının parametreleri aşağıdaki gibidir:

1. Tedarik:
sıcaklık - 20°С;
bağıl nem - %42.
2. Kaldırıldı:
sıcaklık - 25°С;
bağıl nem - %37

İşlemi I-d diyagramı üzerinde oluşturalım (Şekil 1).
İlk olarak, iç havanın parametreleriyle (B) bir nokta belirleyelim, ardından bunun içinden bir proses ışını çizelim (şemaların bu tasarımı için ışının başlangıç ​​noktasının t=0°C, d parametreleri olduğuna dikkat edin). =0 g/kg ve yön, kenarda belirtilen hesaplanan değer (6800 kJ / kg) ile gösterilir, daha sonra ortaya çıkan ışın, eğim açısını koruyarak iç ortam havasının parametrelerine aktarılır).
Şimdi, besleme ve egzoz havası sıcaklıklarını bilerek, sırasıyla proses kirişi ile izotermlerin kesişimlerini bularak noktalarını belirliyoruz. Besleme havasının belirtilen parametrelerini elde etmek için işlemi tersine yapıyoruz, sabit nem içeriği çizgisi boyunca segmenti - ısıtmayı - bağıl nem eğrisine indiriyoruz φ =% 95 (segment P-P1) .
P-P1'i ısıtmak için egzoz havasının ısısını kullanan bir yoğuşmalı rotor seçiyoruz. Rotorun verimini (sıcaklıkla hesaplanan) yaklaşık %78 olarak elde ederiz ve çıkarılan havanın U1 sıcaklığını hesaplarız. Şimdi elde edilen U1 parametreleri ile dış havayı (H) soğutmaya çalışan bir entalpi rotoru seçelim.
Verimlilik (entalpi ile hesaplanan) yaklaşık% 81, arıtılmış havanın H1 girişinde ve U2 egzozunda parametreleri elde ediyoruz. H1 ve P1 parametrelerini bilerek, 332.500 watt kapasiteli bir hava soğutucu seçebilirsiniz.

Havalandırma ünitesini reküperatörlü şematik olarak gösterelim (Şekil 2).

Şimdi, karşılaştırma için, aynı parametreler için, ancak farklı bir konfigürasyona sahip başka bir sistem seçelim, yani: bir yoğuşmalı rotor takıyoruz.

Şimdi (Şekil 3) P-P1 bir elektrikli hava ısıtıcısı tarafından ısıtılmaktadır ve yoğuşmalı rotor aşağıdakileri sağlayacaktır: verimlilik yaklaşık %83, arıtılmış besleme havasının (H1) sıcaklığı 26°C'dir. Gerekli güç olan 478 340 W için bir hava soğutucu seçeceğiz.

Sistem 1'in daha az soğutma gücü gerektirdiği ve buna ek olarak ikinci hava ısıtması için ek enerji maliyeti (bu durumda alternatif akım) gerekmediği belirtilmelidir. Bir karşılaştırma tablosu yapalım:

Özetleme

Yoğuşmalı ve entalpi rotorlarının çalışmasındaki farklılıkları, bununla ilişkili enerji tasarruflarını açıkça görüyoruz. Ancak, 1. sistem ilkesinin yalnızca güneydeki sıcak şehirler için düzenlenebileceğini belirtmekte fayda var, çünkü soğuk dönemde ısı geri kazanımı sırasında, entalpi rotorunun performansı yoğuşma olandan çok farklı değildir.

Döner ısı eşanjörlü havalandırma üniteleri üretimi

"Airkat Klimatekhnik" şirketi uzun yıllardır döner ısı eşanjörlü klima santralleri geliştirmekte, tasarlamakta, üretmekte ve monte etmektedir. En karmaşık çalışma algoritması ve zorlu koşullarda bile çalışan modern ve standart dışı teknik çözümler sunuyoruz.

Bir havalandırma veya iklimlendirme sistemi için teklif almak için aşağıdakilerden herhangi biriyle iletişime geçmeniz yeterlidir.

Bölüm 1. Isı geri kazanım cihazları

Atık ısı kullanımı baca gazları
teknolojik fırınlar.

Proses fırınları, rafinerilerde ve petrokimya tesislerinde, metalurjide ve diğer birçok endüstride en büyük enerji tüketicileridir. Rafinerilerde tüm işlenmiş yağların %3-4'ünü yakıyorlar.

Fırının çıkışındaki baca gazlarının ortalama sıcaklığı kural olarak 400 °C'yi aşmaktadır. Baca gazlarıyla taşınan ısı miktarı, yakıtın yanması sırasında açığa çıkan toplam ısının %25-30'u kadardır. Bu nedenle proses fırınlarından çıkan baca gazlarından gelen ısının kullanılması son derece önemlidir.

500 °C'nin üzerindeki baca gazı sıcaklıklarında atık ısı kazanları - KU kullanılmalıdır.

500 °C'nin altındaki bir baca gazı sıcaklığında, hava ısıtıcıları - VP kullanılması tavsiye edilir.

en büyük ekonomik etki bir CHP ve bir VP'den oluşan iki üniteli bir ünitenin varlığında elde edilir (gazlar CHU'da 400 ° C'ye soğutulur ve daha fazla soğutma için hava ısıtıcısına girer) - petrokimya işletmelerinde daha sık kullanılır Yüksek sıcaklık baca gazları.

Atık kazanlar.

AT KU baca gazı ısısı su buharı üretmek için kullanılır. Fırının verimliliği 10 - 15 artar.

Atık ısı kazanları, fırının konveksiyon odasına veya uzak bir yere yerleştirilebilir.

Uzaktan atık ısı kazanları iki tipe ayrılır:

1) gaz borulu tip kazanlar;

2) toplu konvektif tip kazanlar.

Elde edilen buharın gerekli basıncına bağlı olarak gerekli tip seçimi yapılır. İlki, nispeten düşük basınçlı buhar üretmek için kullanılır - 14 - 16 atm., ikincisi - 40 atm'ye kadar bir basınca sahip buhar üretmek için. (ancak, yaklaşık 850 °C'lik bir başlangıç ​​baca gazı sıcaklığı için tasarlanmıştır).

Üretilen buharın basıncı, tüm buharın tesiste tüketilip tüketilmediği veya genel tesis ağına verilmesi gereken bir fazlalık olup olmadığı dikkate alınarak seçilmelidir. İkinci durumda, fazla buharı şebekeye boşaltmak ve düşük basınçlı şebekeye çıkış yaparken ekonomik olmayan kısmalardan kaçınmak için kazan tamburundaki buhar basıncı genel tesis ağındaki buhar basıncına uygun olarak alınmalıdır.

Gaz borulu tip atık ısı kazanları, yapısal olarak "boru içinde boru" ısı eşanjörlerine benzer. Baca gazları iç borudan geçirilir ve halkada su buharı üretilir. Bu cihazların birçoğu paralel olarak yerleştirilmiştir.

Toplu konvektif tip atık ısı kazanları, karmaşık yapı. Bu tip bir KU'nun çalışmasının şematik bir diyagramı, Şek. 5.4.

Doğal su sirkülasyonu kullanır ve bir ekonomizer ve bir kızdırıcı ile en eksiksiz CHP konfigürasyonunu sunar.

Atık ısı kazanının çalışmasının şematik diyagramı

paket konvektif tip

Kimyasal olarak arıtılmış su (CPW), içinde çözünmüş gazları (esas olarak oksijen ve karbon dioksit) çıkarmak için hava giderici kolona girer. Su plakalardan aşağı akar ve ters yönde ona doğru akar. çok sayıda su buharı. Su buharla 97 - 99 °C'ye kadar ısıtılır ve artan sıcaklıkla gazların çözünürlüğünün azalması nedeniyle çoğu gaz gidericinin tepesinden atmosfere salınır ve boşaltılır. Isısını suya veren buhar yoğunlaşır. Kolonun tabanından havası alınan su pompa tarafından alınır ve gerekli basınç yukarı pompalanır. Su, belirli bir basınçta suyun neredeyse kaynama noktasına kadar ısıtıldığı ekonomizer bobininden geçirilir ve tambura (buhar ayırıcı) girer. Buhar ayırıcıdaki su, belirli bir basınçta suyun kaynama noktasına eşit bir sıcaklığa sahiptir. Buhar üretim serpantinleri sayesinde yoğunluk farkından dolayı su dolaşır (doğal sirkülasyon). Bu serpantinlerde suyun bir kısmı buharlaşır ve buhar-sıvı karışımı tambura geri döner. Doymuş su buharı sıvı fazdan ayrılır ve tamburun tepesinden kızdırıcı bobine boşaltılır. Kızdırıcıda doymuş buhar istenen sıcaklığa kadar ısıtılır ve tüketiciye deşarj edilir. Ortaya çıkan buharın bir kısmı besleme suyunun havasını almak için kullanılır.

KU operasyonunun güvenilirliği ve maliyet etkinliği büyük ölçüde su rejiminin doğru organizasyonuna bağlıdır. Yanlış çalıştırma durumunda, kireç yoğun bir şekilde oluşur, ısıtma yüzeylerinin korozyonu devam eder, buhar kirliliği oluşur.

Ölçek, su ısıtıldığında ve buharlaştırıldığında oluşan yoğun bir tortudur. Su, ısıtıldığında bikarbonatlara ve çökeltilere dönüşen bikarbonatlar, sülfatlar ve diğer kalsiyum ve magnezyum tuzları (sertlik tuzları) içerir. Metalden birkaç kat daha düşük termal iletkenliğe sahip olan ölçek, ısı transfer katsayısında bir azalmaya yol açar. Bu nedenle, ısı değişim yüzeyinden geçen ısı akışının gücü azalır ve elbette KU işleminin verimliliği azalır (oluşturulan buhar miktarı azalır). Kazandan çıkan baca gazlarının sıcaklığı yükselir. Ayrıca serpantinlerde aşırı ısınma meydana gelir ve azalma nedeniyle zarar görürler. taşıma kapasitesi olmak.

Kireç oluşumunu önlemek için besleme suyu olarak ön arıtılmış su kullanılır (termik santrallerde alınabilir). Ayrıca sistemin sürekli ve periyodik olarak temizlenmesi (suyun bir kısmının uzaklaştırılması) gerçekleştirilir. Arındırma, sistemdeki tuz konsantrasyonunun artmasını engeller (su sürekli buharlaşır ancak içerdiği tuzlar buharlaşmaz, dolayısıyla tuz konsantrasyonu artar). Kazanın sürekli blöfü genellikle %3 - 5'tir ve besleme suyunun kalitesine bağlıdır (ısı kaybı blöf ile ilişkili olduğundan %10'u geçmemelidir). CU'nun çalışması sırasında yüksek basınç cebri su sirkülasyonu ile çalışan, ayrıca kazan içi fosfatlama kullanılır. Aynı zamanda, kireç oluşturan sülfatların bir parçası olan kalsiyum ve magnezyum katyonları, fosfat anyonları ile bağlanır, suda az çözünür olan bileşikler oluşturur ve kazanın su hacminin kalınlığında, şeklinde çöker. üflerken kolayca çıkarılabilen çamur.

Besleme suyunda çözünen oksijen ve karbondioksit, kazanın iç duvarlarında korozyona neden olur ve artan basınç ve sıcaklık ile korozyon hızı artar. Gazları sudan çıkarmak için termal hava giderme kullanılır. Ayrıca, korozyona karşı bir koruma önlemi, borularda, yüzeylerinde hava kabarcıklarının tutulamayacağı (0,3 m / s'nin üzerinde) böyle bir hızı korumaktır.

Gaz yolunun hidrolik direncindeki artış ve doğal çekiş kuvvetindeki azalma ile bağlantılı olarak, bir duman aspiratörünün (yapay çekiş) kurulması gerekli hale gelir. Bu durumda bu aparatın zarar görmemesi için baca gazlarının sıcaklığı 250 °C'yi geçmemelidir. Ancak baca gazlarının sıcaklığı ne kadar düşük olursa, bir duman aspiratörünün olması o kadar güçlü olur (elektrik tüketimi artar).

GB'nin geri ödeme süresi genellikle bir yılı geçmez.

Hava ısıtıcıları. Yakıtın yanması için fırına verilen havayı ısıtmak için kullanılırlar. Hava ısıtma, fırında yakıt tüketimini azaltmaya izin verir (verimlilik %10 - 15 oranında artar).

Hava ısıtıcısından sonraki hava sıcaklığı 300 - 350 °C'ye ulaşabilir. Bu, yanma sürecini iyileştirmeye yardımcı olur, çok önemli olan yakıt yanmasının eksiksizliğini arttırır. önemli avantaj yüksek viskoziteli sıvı yakıtlar kullanırken.

Ayrıca, hava ısıtıcılarının KU ile karşılaştırıldığında avantajları, tasarımlarının basitliği, işletim güvenliği, kurulum gerektirmemesidir. isteğe bağlı ekipman(hava gidericiler, pompalar, ısı eşanjörleri vb.). Bununla birlikte, mevcut yakıt ve buhar fiyatları oranına sahip hava ısıtıcıları, CHP'den daha az ekonomiktir (buhar için fiyatımız çok yüksektir - 1 GJ başına 6 kat daha yüksektir). Bu nedenle, belirli bir kurulum, işletme vb.'deki özel duruma dayalı olarak baca gazlarının ısısını kullanmak için bir yöntem seçmek gerekir.

İki tip hava ısıtıcısı kullanılır: 1) iyileştirici(duvardan ısı transferi); 2) yenileyici(ısı depolama).

Bölüm 2. Havalandırma emisyonlarından kaynaklanan ısının kullanılması

Endüstriyel ve belediye binalarının ve yapılarının ısıtılması ve havalandırılması için büyük miktarda ısı tüketilir. Bireysel endüstriler için (özellikle hafif endüstri), bu maliyetler toplam ısı talebinin %70-80'ine veya daha fazlasına ulaşır. Çoğu işletme ve kuruluşta havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinden çıkan havanın ısısı kullanılmaz.

Genel olarak, havalandırma çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Havalandırma sistemleri apartmanlarda, kamu kurumlarında (okullar, hastaneler, spor kulüpleri, yüzme havuzları, restoranlar), endüstriyel tesisler vb. Çeşitli amaçlar için kullanılabilir farklı şekiller havalandırma sistemleri. Genellikle, odada birim zamanda değiştirilmesi gereken hava hacmi (m 3 / h) küçükse, o zaman doğal havalandırma. Bu tür sistemler her dairede ve çoğu kamu kurum ve kuruluşunda uygulanmaktadır. Bu durumda, konveksiyon fenomeni kullanılır - ısıtılmış hava (düşük bir yoğunluğa sahiptir) içinden geçer havalandırma delikleri atmosfere atılır ve yerine pencere, kapı vb. sızıntılar yoluyla sokaktan taze soğuk (yüksek yoğunluklu) hava emilir. Bu durumda odaya giren soğuk havayı ısıtmak için ek ısı taşıyıcı tüketimi gerektiğinden ısı kayıpları kaçınılmazdır. Bu nedenle, inşaatta en modern ısı yalıtım yapılarının ve malzemelerinin kullanılması bile tamamen ortadan kaldıramaz. ısı kaybı. Dairelerimizde ısı kayıplarının %25 - 30'u havalandırmanın çalışması ile ilişkilidir, diğer tüm durumlarda bu değer çok daha yüksektir.

Cebri (yapay) havalandırma sistemleri genellikle tehlikeli maddelerin (zararlı, toksik, yanıcı, patlayıcı, kötü koku) odada. Endüstriyel tesislerde, depolarda, tarım ürünleri için depolama tesislerinde vb. Cebri havalandırma uygulanır.

Kullanılmış cebri havalandırma sistemleri üç tip:

tedarik sistemi odaya taze hava üfleyen bir üfleyici, bir besleme havası kanalı ve havanın odanın hacminde eşit dağılımı için bir sistemden oluşur. Fazla hava hacmi, pencerelerdeki, kapılardaki vb. sızıntılar yoluyla yer değiştirir.

Egzoz sistemi odadan atmosfere hava pompalayan bir üfleyici, bir egzoz kanalı ve odanın hacminden eşit hava tahliyesi için bir sistemden oluşur. Bu durumda taze hava, çeşitli sızıntılar veya özel besleme sistemleri aracılığıyla odaya emilir.

Kombine sistemler kombine besleme ve egzoz havalandırma sistemleridir. Kural olarak, büyük odalarda çok yoğun bir hava değişimi gerektiğinde kullanılırlar; aynı zamanda, taze havayı ısıtmak için ısı tüketimi maksimumdur.

Doğal havalandırma sistemlerinin ve ayrı egzoz ve besleme havalandırma sistemlerinin kullanılması, odaya giren taze havayı ısıtmak için egzoz havasının ısısının kullanılmasına izin vermez. Kombine sistemleri çalıştırırken, besleme havasının kısmi ısıtılması için havalandırma emisyonlarının ısısını kullanmak ve termal enerji tüketimini azaltmak mümkündür. İç ve dış hava arasındaki sıcaklık farkına bağlı olarak, taze havayı ısıtmak için ısı tüketimi %40-60 oranında azaltılabilir. Isıtma, rejeneratif ve reküperatif ısı eşanjörlerinde gerçekleştirilebilir. İlki tercih edilir çünkü boyutları daha küçük, metal sarfiyatı ve hidrolik dirence sahiptirler, daha yüksek verimliliğe ve uzun hizmet ömrüne sahiptirler (20-25 yıl).

Hava kanalları ısı eşanjörlerine bağlıdır ve ısı, bir ayırıcı duvar veya bir toplayıcı meme aracılığıyla havadan havaya doğrudan aktarılır. Ancak bazı durumlarda, besleme ve egzoz hava kanallarını önemli bir mesafe boyunca ayırmaya ihtiyaç vardır. Bu durumda, ara sirkülasyonlu bir soğutma sıvısı ile bir ısı değişim şeması uygulanabilir. 25 °C'lik bir oda sıcaklığında ve 20 °C'lik bir ortam sıcaklığında böyle bir sistemin çalışmasının bir örneği, şekil 2'de gösterilmiştir. 5.5.

Ara sirkülasyonlu bir soğutucu ile ısı değişim şeması:

1 - egzoz hava kanalı; 2 - besleme havası kanalı; 3.4 - nervürlü
boru şeklindeki bobinler; 5 - ara soğutucu sirkülasyon boru hatları
(bu tür sistemlerde ara soğutucu olarak, konsantre sulu çözeltiler tuzlar - tuzlu sular); 6 - pompa; 7 - bobin için
taze havanın buhar veya sıcak su ile ilave ısıtılması

Sistem aşağıdaki gibi çalışır. Sıcak hava(+ 25 °C) egzoz kanalı ile odadan uzaklaştırılır 1 kanatlı bobinin takıldığı hazneden 3 . hava yıkar dış yüzey bobin ve bobin içinde akan soğuk ara ısı taşıyıcıya (tuzlu su) ısı aktarır. Hava 0 °C'ye soğutulur ve atmosfere bırakılır ve tuzlu su sirkülasyon boru hatlarıyla 15 °C'ye ısıtılır. 5 besleme havası kanalındaki taze hava ısıtma odasına girer 2 . Burada ara ısı taşıyıcı taze havaya ısı vererek -20 °C'den +5 °C'ye ısıtır. Ara ısı taşıyıcının kendisi daha sonra + 15 °С'den - 10 °С'ye soğutulur. Soğutulan tuzlu su, pompa girişine girer ve devridaim için sisteme geri döner.

+ 5 °C'ye kadar ısıtılan taze besleme havası, hemen odaya verilebilir ve geleneksel ısıtma radyatörleri kullanılarak gerekli sıcaklığa (+ 25 °C) kadar ısıtılabilir veya doğrudan içeride ısıtılabilir. havalandırma sistemi. Bunu yapmak için, besleme havası kanalına kanatlı bir bobinin yerleştirildiği ek bir bölüm monte edilmiştir. Tüplerin (ısıtma suyu veya su buharı) içine sıcak bir ısı taşıyıcı akar ve hava, bobinin dış yüzeyini yıkar ve + 25 ° C'ye kadar ısınır, ardından odanın hacmine ılık temiz hava dağıtılır.

Bu yöntemin kullanımının bir takım avantajları vardır. İlk olarak, ısıtma bölümündeki yüksek hava hızı nedeniyle, ısı transfer katsayısı geleneksel ısıtma radyatörlerine kıyasla önemli ölçüde (birkaç kat) daha yüksektir. Bu, ısıtma sisteminin toplam metal tüketiminde önemli bir azalmaya yol açar - sermaye maliyetlerinde bir azalma. İkincisi, oda ısıtma radyatörleri ile darmadağın değildir. Üçüncüsü, odanın hacminde hava sıcaklıklarının eşit dağılımı sağlanır. Ve geniş odalarda ısıtma radyatörleri kullanırken, havanın eşit şekilde ısıtılmasını sağlamak zordur. Yerel alanlarda, hava normalden önemli ölçüde daha yüksek veya daha düşük bir sıcaklığa sahip olabilir.

Tek dezavantajı, hava yolunun hidrolik direncinin ve besleme fanının tahriki için güç tüketiminin biraz artmasıdır. Ancak avantajlar o kadar önemli ve açıktır ki, çoğu durumda doğrudan havalandırma sisteminde hava ön ısıtması tavsiye edilebilir.

Besleme veya egzoz havalandırma sistemlerinin ayrı kullanılması durumunda ısı geri kazanımı olasılığını sağlamak için, özel olarak monte edilmiş hava kanalları aracılığıyla sırasıyla merkezi bir hava çıkışı veya hava beslemesi düzenlemek gerekir. Bu durumda kontrolsüz üfleme veya hava kaçağı olmaması için tüm çatlak ve sızıntıların giderilmesi gerekir.

Odadan alınan hava ile taze hava arasındaki ısı değişim sistemleri, sadece soğuk mevsimde üflenen havayı ısıtmak için değil, aynı zamanda oda (ofis) klimalarla donatılmışsa yazın soğutmak için de kullanılabilir. Ortam sıcaklığının altındaki sıcaklıklara soğutma, her zaman yüksek enerji (elektrik) maliyetleriyle ilişkilendirilir. Bu nedenle, soğuk hava ile tahliye edilen taze havayı önceden soğutarak, sıcak mevsimde odada konforlu bir sıcaklık sağlamak için enerji tüketimini azaltmak mümkündür.

Termal WER.

Termal WER'ler, kazan tesislerinden ve endüstriyel fırınlardan çıkan egzoz gazlarının, ana veya ara ürünlerin, ana üretimin diğer atıklarının fiziksel ısısının yanı sıra teknolojik ve güçte kullanılan çalışma sıvıları, buhar ve sıcak suyun ısısını içerir. birimler. Termal SER'lerden yararlanmak için eşanjörler, atık ısı kazanları veya ısı maddeleri kullanılır. Isı eşanjörlerinde atık proses akışlarının ısı geri kazanımı, onları ayıran yüzeyden veya doğrudan temas yoluyla geçebilir. Termal SER'ler, konsantre ısı akışları şeklinde veya çevreye yayılan ısı şeklinde gelebilir. Endüstride konsantre akışlar %41 ve yayılan ısı %59'dur. Konsantre akışlar, fırınlardan ve kazanlardan gelen baca gazlarından gelen ısıyı içerir. atıksu teknolojik tesisler ve konut ve komünal sektör. Termal WER'ler yüksek sıcaklık (taşıyıcı sıcaklığı 500 °C'nin üzerinde), orta sıcaklık (150 ila 500 °C arasındaki sıcaklıklarda) ve düşük sıcaklık (150 °C'nin altındaki sıcaklıklarda) olarak ikiye ayrılır. Kurulumları, sistemleri, düşük güçlü cihazları kullanırken, bunlardan çıkarılan ısı akışları küçüktür ve boşlukta dağılır, bu da düşük karlılık nedeniyle kullanımlarını zorlaştırır.

Binadaki ikincil enerji kaynaklarının kaynaklarından biri de atmosfere atılan havanın termal enerjisidir. Gelen havayı ısıtmak için termal enerji tüketimi, ısı tüketiminin %40 ... 80'i kadardır, çoğu atık ısı eşanjörlerinin kullanılması durumunda tasarruf edilebilir.

Çeşitli atık ısı eşanjörleri vardır.

Reküperatif plakalı ısı eşanjörleri, biri çıkarılan havayı ve diğeri - besleme havasını hareket ettiren iki bitişik kanal oluşturacak şekilde monte edilmiş bir plaka paketi şeklinde yapılır. Bu tasarımın büyük bir hava kapasitesine sahip plakalı ısı eşanjörlerinin imalatında, önemli teknolojik zorluklar ortaya çıkmaktadır, bu nedenle, bir dama tahtası düzeninde düzenlenmiş ve içine alınmış bir boru demeti olan TKT kabuk-borulu atık ısı eşanjörlerinin tasarımları ortaya çıkmaktadır. bir kasa geliştirildi. Çıkarılan hava, halka şeklindeki boşlukta, dıştaki - tüplerin içinde hareket eder. Çapraz akış.

Pirinç. Isı eşanjörleri:
a - plakalı ısı eşanjörü;
b - TKT kullanıcısı;
içinde - dönen;
g - iyileştirici;
1 - vücut; 2 - besleme havası; 3 - rotor; 4 - üfleme sektörü; 5 - egzoz havası; 6 - sürücü.

Buzlanmaya karşı koruma sağlamak için, ısı eşanjörleri, dış hava akışı boyunca, boru demeti duvarlarının kritik sıcaklığın (-20°C) altındaki bir sıcaklığında, soğuk dış havanın bir kısmının içinden geçtiği ek bir hat ile donatılmıştır. atlanır.

Ara ısı taşıyıcılı emiş havası ısı geri kazanım üniteleri, mekanik besleme ve egzoz havalandırma sistemlerinde ve ayrıca klima sistemlerinde kullanılabilir. Ünite, bir ara taşıyıcı ile doldurulmuş kapalı bir sirkülasyon devresi ile bağlanan, besleme ve egzoz kanallarında bulunan bir hava ısıtıcısından oluşur. Soğutma sıvısının sirkülasyonu pompalar vasıtasıyla gerçekleştirilir. Egzoz kanalının hava ısıtıcısında soğutulan egzoz havası, ısıyı besleme havasını ısıtan bir ara ısı taşıyıcıya aktarır. Egzoz havası çiy noktası sıcaklığının altına soğutulduğunda, su buharı egzoz kanalı hava ısıtıcılarının ısı değişim yüzeyinin bir kısmında yoğuşur ve bu da besleme havasının negatif başlangıç ​​sıcaklıklarında don oluşumu olasılığına yol açar.

Ara ısı taşıyıcılı ısı geri kazanım üniteleri, gün boyunca egzoz hava ısıtıcısının ısı değişim yüzeyinde don oluşumuna izin veren bir modda, daha sonra kapatma ve buz çözme ile çalışabilir veya ünitenin kapatılması kabul edilemez ise, egzoz kanalı hava ısıtıcısını don oluşumundan korumak için aşağıdaki önlemlerden birini kullanın:

• besleme havasının pozitif bir sıcaklığa ön ısıtılması;
• soğutucu veya besleme havası için bir baypas oluşturmak;
• sirkülasyon devresindeki soğutucu akışında artış;
• ara soğutucunun ısıtılması.

Rejeneratif ısı eşanjörü tipinin seçimi, çıkarılan ve besleme havası ve oda içindeki nem tahliyesinin tasarım parametrelerine bağlı olarak yapılır. Binalara rejeneratif ısı eşanjörleri kurulabilir çeşitli amaçlar için mekanik besleme ve egzoz havalandırma, hava ısıtma ve iklimlendirme sistemlerinde. Rejeneratif bir ısı eşanjörünün kurulumu, karşı akımlı hava akışı sağlamalıdır.

Rejeneratif ısı eşanjörüne sahip havalandırma ve iklimlendirme sistemi, gerekli besleme havası parametrelerini sağlamanın yanı sıra, periyodik donma çözme veya don oluşumunu önleme ile çalışma modları sağlaması gereken kontrol ve otomatik kontrol araçlarıyla donatılmalıdır. Besleme havasında don oluşumunu önlemek için:

• bir baypas kanalı düzenleyin;
• besleme havasını önceden ısıtın;
• rejeneratör nozulunun dönüş sıklığını değiştirin.

Isı geri kazanımı sırasında ilk besleme havası sıcaklıklarının pozitif olduğu sistemlerde, egzoz kanalındaki ısı eşanjörünün yüzeyinde yoğuşma suyunun donma tehlikesi yoktur. Negatif ilk besleme havası sıcaklıklarına sahip sistemlerde, egzoz kanalındaki hava ısıtıcılarının yüzeyinin donmasına karşı koruma sağlayan geri dönüşüm şemalarının uygulanması gerekir.

Bir klima sisteminde, binadan çıkan egzoz havasının ısısı iki şekilde kullanılabilir:

· Hava sirkülasyonlu şemaların uygulanması;

· Isı eşanjörlerinin montajı.

İkinci yöntem, kural olarak, klima sistemlerinin doğrudan akışlı devrelerinde kullanılır. Bununla birlikte, hava devridaimli şemalarda ısı geri kazanım ünitelerinin kullanımı hariç tutulmamaktadır.

AT modern sistemler havalandırma ve klima, çok çeşitli ekipman kullanılır: ısıtıcılar, nemlendiriciler, Farklı çeşit filtreler, ayarlanabilir ızgaralar ve çok daha fazlası. Tüm bunlar, gerekli hava parametrelerini elde etmek, korumak veya oluşturmak için gereklidir. rahat koşullar iç mekan çalışmaları için. Tüm bu ekipmanın bakımı için çok fazla enerji gerekir. Etkili bir çözüm havalandırma sistemlerinde enerji tasarrufu sağlayan ısı geri kazanım üniteleridir. Çalışmalarının temel prensibi, odadan çıkarılan akışın ısısını kullanarak odaya sağlanan hava akışının ısıtılmasıdır. Bir ısı eşanjörü kullanıldığında, besleme havasını ısıtmak için daha az güç gerekir, bu da çalışması için gereken enerji miktarını azaltır.

Klimalı binalarda ısı geri kazanımı, havalandırma emisyonlarından ısı geri kazanılarak yapılabilir. Taze havanın ısıtılması (veya yazın bir klima sisteminden gelen atık hava ile gelen taze havanın soğutulması) için atık ısı geri kazanımı, geri kazanımın en basit şeklidir. Bu durumda, daha önce bahsedilen dört tip bertaraf sistemi not edilebilir: döner rejeneratörler; ara soğutuculu ısı eşanjörleri; basit hava ısı eşanjörleri; borulu ısı eşanjörleri. Bir klima sistemindeki döner ısı eşanjörü, kışın besleme havası sıcaklığını 15°C artırabilir ve yazın besleme havası sıcaklığını 4-8°C azaltabilir (6.3). Ara ısı eşanjörü hariç diğer geri kazanım sistemlerinde olduğu gibi, döner ısı eşanjörü ancak egzoz ve emiş kanallarının sistemin bir noktasında birbirine bitişik olması durumunda çalışabilir.

Bir ara ısı eşanjörü, bir döner ısı eşanjöründen daha az verimlidir. Gösterilen sistemde, su iki ısı eşanjör bobininde dolaşır ve bir pompa kullanıldığı için iki bobin birbirinden belli bir mesafeye yerleştirilebilir. Hem bu ısı eşanjörü hem de döner rejeneratör hareketli parçalara sahiptir (pompa ve elektrik motoru tahriklidir ve bu onları hava ve borulu ısı eşanjörlerinden ayırır. Rejeneratörün dezavantajlarından biri de kanallarda tıkanma meydana gelebilmesidir. Kir olabilir. tekerlek üzerinde birikir ve daha sonra onu emme kanalına aktarır. Çoğu tekerlek artık kirleticilerin transferini minimuma indiren süpürme ile donatılmıştır.

Basit bir hava ısı eşanjörü, egzoz ve gelen hava akışları arasında, içinden karşı akımda geçen ısı alışverişi için sabit bir cihazdır. Bu ısı eşanjörü, bölmeler gibi birçok dar kanala bölünmüş, uçları açık dikdörtgen bir çelik kutuya benzer. Egzoz ve temiz hava, alternatif kanallardan akar ve ısı, kanalların duvarları yoluyla bir hava akımından diğerine aktarılır. Isı eşanjöründe kirletici aktarımı yoktur ve önemli bir yüzey alanı kompakt bir alana kapatıldığından, nispeten yüksek bir verim elde edilir. Isı borulu ısı eşanjörü, ısıyı bir kanaldan diğerine aktaran kanatlı ısı boruları demeti ile birbirine bağlanan, haznelere akan iki havanın tamamen ayrı kaldığı, yukarıda açıklanan ısı eşanjörü tasarımının mantıklı bir gelişimi olarak görülebilir. Boru duvarı ek bir ısıl direnç olarak değerlendirilebilse de, buharlaşma-yoğuşma döngüsünün gerçekleştiği borunun kendi içindeki ısı transferinin verimliliği o kadar yüksektir ki, bu ısı eşanjörlerinde atık ısının %70'e varan kısmı geri kazanılabilir. . Bu ısı eşanjörlerinin ara ısı eşanjörü ve döner rejeneratöre kıyasla ana avantajlarından biri güvenilirlikleridir. Birkaç borunun arızalanması, ısı eşanjörünün verimini çok az azaltacak, ancak bertaraf sistemini tamamen durdurmayacaktır.

Tüm çeşitliliği ile yapıcı çözümler ikincil enerji kaynaklarının ısı geri kazanım üniteleri, her biri aşağıdaki unsurlara sahiptir:

· Çevre bir termal enerji kaynağıdır;

· Çevre bir termal enerji tüketicisidir;

· Isı alıcısı - bir kaynaktan ısı alan bir ısı eşanjörü;

· Isı transfer cihazı - termal enerjiyi tüketiciye aktaran bir ısı eşanjörü;

· Termal enerjiyi bir kaynaktan tüketiciye taşıyan çalışan bir madde.

Rejeneratif ve hava-hava (hava-sıvı) reküperatif ısı eşanjörlerinde, ısı değişim ortamının kendisi çalışma maddesidir.

Uygulama örnekleri.

1. Hava ısıtma sistemlerinde hava ısıtma.
Hava ısıtıcıları, bir su soğutucu yardımıyla havanın hızlı bir şekilde ısıtılması ve bir fan ve kılavuz panjur yardımıyla homojen dağılımı için tasarlanmıştır. BT iyi karar hızlı ısıtmanın ve rahat bir sıcaklığın korunmasının sadece çalışma saatlerinde gerekli olduğu inşaat ve üretim atölyeleri için (aynı zamanda, kural olarak, fırınlar da çalışır).

2. Sıcak su besleme sisteminde su ısıtma.
Isı geri kazanım ünitelerinin kullanımı, maksimum su tüketimi vardiyanın başında ve sonunda gerçekleştiğinden, enerji tüketimindeki zirveleri düzeltmenize olanak tanır.

3. Isıtma sisteminde su ısıtma.
kapalı sistem
Soğutma sıvısı kapalı bir döngüde dolaşır. Bu nedenle kontaminasyon riski yoktur.
Sistemi aç. Soğutucu sıcak gazla ısıtılır ve ardından tüketiciye ısı verir.

4. Yanma için yüksek havanın ısıtılması. Yakıt tüketimini %10-15 oranında azaltmanızı sağlar.

Kazanlar, fırınlar ve kurutucular için brülörlerin çalışması sırasında yakıt tasarrufunun ana rezervinin, yanmış yakıtın hava ile ısıtılmasıyla egzoz gazlarının ısısının kullanılması olduğu hesaplanmıştır. Egzoz baca gazlarının ısı geri kazanımı, fırına veya kazana önceden ısıtılmış hava şeklinde geri döndürülen ısı, doğal gaz yakıt tüketimini %30'a kadar azaltmayı mümkün kıldığı için, teknolojik işlemlerde büyük önem taşımaktadır.
5. Yanmaya giden yakıtın "sıvı-sıvı" ısı eşanjörleri kullanılarak ısıtılması. (Örnek - akaryakıtın 100˚–120˚ С'ye ısıtılması.)

6. "Sıvı-sıvı" ısı eşanjörleri kullanarak sıvı ısıtmayı işleyin. (Örnek - bir galvanik çözeltinin ısıtılması.)

Böylece, ısı eşanjörü:

Üretimin enerji verimliliği sorununun çözülmesi;

Ekolojik durumun normalleştirilmesi;

Üretiminizde konforlu koşulların mevcudiyeti - idari ve sosyal tesislerde ısı, sıcak su;

Enerji maliyetlerini azaltmak.

Resim 1.

Konut binalarında enerji tüketiminin yapısı ve enerji tasarrufu potansiyeli: 1 – iletim ısı kayıpları; 2 - havalandırma için ısı tüketimi; 3 - sıcak su temini için ısı tüketimi; 4- enerji tasarrufu

Kullanılmış literatür listesi.

1. Karadzhi VG, Moskovko Yu.G. Havalandırma ve ısıtma ekipmanlarının etkin kullanımının bazı özellikleri. Kılavuz - M., 2004

2. Eremkin A.I., Byzeev V.V. Isıtma, havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinde enerji arzının ekonomisi. İnşaat Üniversiteleri Birliği Yayınevi M., 2008.

3. Skanavi A.V., Makhov. L.M. Isıtma. Yayınevi DİA M., 2008