192092. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés szárítóberendezések hulladékhőjének hasznosítására
1 192,092 2 a gyártási eljáráson belüli más hasznosításra is kedvező megoldást nyújt azáltal, hogy az egyes hővisszanyerések aránya rendkívül könnyen beállítható és így optimalizálható. A találmány előnyeit az 5. ábra szerinti részletesebben ismertetett alkalmazási példa és egy számpélda kapcsán mutatjuk be. Az S. ábrán feltüntettük a gyártási folyamat — a 18 áru haladásának - irányát szaggatott vonallal és példaként feltételeztünk az la és lb szárítóberendezésen kívül két hőigényes 21 és 22 technológiai berendezést. Mindegyik 21 és 22 technológiai berendezés fűtése a 6a kazánban termelt gőzzel történik a 26 fűtőtestek útján, melyek az la és lb szárítóberendezések berendezésekben pedig vizet melegítenek. A találmány szerinti kapcsolású komplex hővisszanyerő rendszer megvalósításával a szárítókból távozó 2 gáznemű meleg közeg a maximális mértékig hasznosítható, ill. a 21 és 22 technológiai berendezések gőzfelhasználása a lehetséges mértékig lecsökkenthető a részáramokra bontásból adódó következő előnyök miatt: A 23 szabályzók az la és lb szárítóberendezések terének nyomását érzékelve a levegő bevezető csappantyúkat úgy állítják be, hogy mindenkor a lehetséges legnagyobb mennyiségű, hulladék hővel előállított levegőmennyiség áramolják be az la és lb szárítóberendezésekbe. A 25 szabályozóberendezés vszont az la és lb szárítóberendezésekbe vezetett 11 levegő hőmérsékletét érzékelve, a hulladék meleglevegő 3 részáramának csappantyúját úgy szabályozza, hogy a lehető legkisebb mennyiségű hulladék levegő kerüljön felhasználásra az 5 hővisszanyerő berendezésben. Az 5. ábra szerint a 21 technológiai berendezéshez szükséges melegvizet kontakt 6c hőcserélővel, a 22 technológiai berendezés részére szükséges melegvizet pedig felületi 6b hőcserélővel állítjuk elő, a 20 tárolók közbeiktatásával ugyancsak az la és lb szárítóberendezések meleg levegőjének részáramával, abból a célból, hogy a 21 és 22 technológiai berendezések gőzfelhasználása megszüntethető, vagy lecsökkenthető legyen. A 24 szabályozók a 14 előmelegített vízhőmérsékletet érzékelve, a 4a és 4b részáramokat a lehetséges minimális értékre csökkentik a csappantyúk állításával. A hulladék meleg levegő fennmaradó 4c részárama • 6a hazánban hasznosul oly módon, hogy a meleg égési levegő bevezetésével a tüzelőanyagfelhasználás Változat: A hulladékhő mennyisége (kJ/h) LevegőJevegő hőcserélő (k)bemenő hulladéklevegő mennyisége (kg/h) Levegő /levegő hőcserélőben felmelegített friss levegő meny .(kg/h) hőmérséklete (°C) Felmelegltett ipari viz mennyisége (kg/h) hőmérséklete ( C) Levegő melegítésére hasznosított hő (kJ/h) Víz melegítésére hasznJiő(kJ/h) csökken. A 6a kazánnal a bevezetett levegő mennyisége a gőzigényről van szabályozva; a szabadba nyíló kiegyenlítő 8 vezeték biztosítja a & levegőmennyiségek kiegyenlítődését. A találmány szerinti eljárás előnyét .még-az alábbi számpéldán mutatjuk be: Példa: 10 Egy gyár két olyan szárítóberendezés hulladék meleglevegőjét kívánjuk hasznosítani, amelyekből - berendezésenként 10 0000 kg/h mennyiségű, 130 °C hőmérsékletű és 70 gr víz/kg levegő nedvességtartalmű - 53 °C nedves hőmérsékletű - levegő távozik a szabadba. A szárítóberendezések 20 °C hőmérsék'0 letű és 50% relatív nedvességtartalmú levegőt szívnak be a hőhasznosítás előtt. A gyárnak 6000 kg/h menynyiségű 50 °C hőmérsékletű melegvízre van szüksége, melyet 15 °C hőmérsékletű hidegvízből állítanak elő. Hasonlítsuk össze a hőhasznosítási feladat megol- 20 dására legvélszerűbb ismert megoldásokat a találmány szerinti megoldással, az alábbiak szerint : "A" változat, ismert megoldás: a hulladék meleg levegőt szárítóberendezésenként létesítendő levegő/levegő hőcserélővel a szárítóberendezésbe max. 60% részarányban visszavezethető friss levegő előmelegí- 25 tésére hasznosítjuk. "B" változat, ismert megoldásokkal : az egyik szárítóberendezésből távozó hulladék meleg levegőt víz melegítésére, a másik berendezésből távozót a körfolyamaton belül levegő előmelegítésére hasznosítjuk. "C" változat, a találmány szerinti megoldással, a 30 2. ábra szerinti kapcsolással. Az összehasonlításkor mindhárom változatnál a következő felvett értékeket állandónak tekintjük: Levegő/levegő hőcserélőnél, a rossz hőátbocsátási tényező miatt optimum, hogy 40 QC hőmérsékletkülönb«c ség legyen a bemenő hulladéklevegő és a felmelegített friss levegő hőmérséklete között: A keverő rendszerű hőcserélőnél a jó hőátbocsátási tényező miatt otimum, hogy 3 °C hőmérsékletkülönbség legyen a bemenő hulladék levegő nedves hőmérséldete és a felmelgített víz hőmérséklete között. 40 A számításban mind a hulladék meleglevegő, mind a felmelegített levegő összhőtartalmát a 20 °C hőmérsékletű 50% relatív nedvességtartalmú állapottól számítjuk. A számítás főbb eredményeit az alábbi táblázatban foglaltuk össze: 45 A B C 5,70.10® 5,7.10« 5,7.10« 2x10000 10000 13000 90 90 90-6000 50 6000 50 1,46.10® 0,73.10® 0,83.10® 1,46.10® 0,83.10® 4
