195307. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés meleg szennyvíz hőjének hasznosítására
195307 1 A találmány tárgya: kapcsolási elrendezés meleg szennyvíz hőjének hasznosítására, amely az ipari eljárások során, vagy egyéb célú berendezésekből kifolyatott szennyezett melegvíz hőjének visszanyerésére alkalmas. A találmány főleg olyan esetekben alkalmazható előnyösen, amikor a hulladék meleg szennyvíz keletkezése időben folyamatos, és a szennyvizet szabad elfolyással, gravitációs úton kell elvezetni. Találmányunk az ilyen esetekre nézve gazdaságos megoldást kínál azáltal, hogy szennyvíztároló tartály létesítését, üzemét szükségtelenné teszi. A hulladék meleg szennyvizek hőjének hasznosítására többféle megoldás ismeretes. Általánosan alkalmazott ismert módszer abban van, hogy a meleg szennyvizet tárolóba — tartályba, vagy medencébe — engedik, illetve ebben gyűjtik, majd azt a tárolóból szivattyúval szívják ki és nyomják hőkicserélőn át a szennyvízelvezető csatornába. A hőkicserélőben a szennyvíz lehűl, hője azáltal hasznosul, hogy vizet — vagy más közeget — melegít, melyet azonban a felhasználókhoz vezetnek. Ennek a megoldásnak hátránya, hogy közbenső tároló alkalmazása szükséges, ami azért igen költséges, mert a szennyvizet általában talajszint alatti aknában kell elhelyezni, ugyanis a hulladék meleg szennyvíz keletkezési helye — az adott berendezésből való kivezetést biztosító csőcsonk — ugyanis általában nincs elegendően magasan ahhoz, hogy a szennyvíz a talajszintre helyezett tartályba befolyatható lenne. Ismert megoldás az is, hogy a berendezésekből kivezetett szennyvizet közvetlenül engedik be a berendezés mellé telepített hőkicserélőbe, amelyből — azt lehűtve — a szennyvíz a csatornába jut. Előnye ennek a megoldásnak egyszerűsége. Hátránya, viszont, hogy alkalmazási lehetősége erősen korlátozott. A hulladék szennyvíz kifolyó csonkja ugyanis az esetek többségében a padlószint — talajszint — fölött mindössze 0,3—1 m magasságban van. Ez a kis hozzáfolyási magasság általában kevés a hőkicserélő ellenállásának legyőzésére, ezért a szennyvíz felgyűlik a hőkicserélőhöz csatlakozó vezetékben, és így elvezetésében zavar keletkezik. A hőkicserélő ellenállása ugyan csökkenthető oly módon, hogy szennyvízoldalon igen kis sebességeket alkalmaznak, ez azonban a hőátadási tényező nagymértékű romlásához és a hőkicserélő nagy méreteihez vezet, ami különösen azért hátrányos gazdaságilag, mert a szóbanforgó célú hőkicserélőket többnyire drága, korrózióálló anyagból kell készíteni. További hátránya még ennek az ismert megoldásnak, hogy a hőcserélő elhelyezési lehetősége erősen korlátozott: ugyanis egyrészt alacsonyabban kell elhelyezni mint a szennyvíz kifolyási helyének magassága, másrészt a szennyvízvezeték ellenállásának csökkentése miatt csak a szennyvizet kibocsátó berendezés közelébe telepíthető. Talál-2 mányunk célja a meleg szennyvizek hőjének visszanyerésére olyan kapcsolási elrendezésű hőhasznosítás kifejlesztése, amelynél a költséges szennyvíztároló mellőzhető, ugyanakkor tetszés szerinti ellenállású hőkicserélő legyen alkalmazható. A szennyvíz szabad elvezetésében üzemzavarnak nem szabad keletkeznie. Cél továbbá, hogy a hőkicserélő magasságbeli elhelyezése is tetszés szerint legyen megválasztható. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha a szennyvizet U alakú csövön keresztül vezetjük ki,és ezen U-cső megfelelő pontjától a szennyvizet szivattyú segítségével szívjuk el és nyomjuk át a hőcserélőn, majd a hőcserélőben lehűtött szennyvizet az U-csőnek másik — megfelelően választott — pontjához m juttatjuk vissza, akkor kitűzött célunkat biztosítani tudjuk. A találmány lényege abban van, hogy a szennyvíz kibocsátó berendezésekből kifolyó meleg szennyvizeket egy U alakúra kiképzett csőnek ún. U-csőnek, hagy az U-csővei azonos funkciójú válaszfallal ellátott készüléknek, a szennyvíz áramlási iránya szerinti lemenő ágába vezetjük be, és az U-cső felmenő ágának végpontjánál vezetjük ki. Az U-csőből történő kiágazással a meleg szennyvizet szivattyúhoz vezetjük, ezen szivattyúval nyomjuk át a hőhasznosító hőkicserélőn. Ezután a hőcserélőn lehűtött szennyvizet viszszajuttatjuk az U-csőnek olyan becsatlakozásán át, amely becsatlakozási hely a szivattyúhoz történő elvezetési hely és a szennyvíznek az U-csőből való kifolyási helye között helyezkedik el. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés legfőbb előnye, hogy tárolótartály létesítése nélküli hővisszanyerés megvalósítását teszi lehetővé olyan esetekben is, amikor a szennyvíz kibocsátás magassága nem elegendő ahhoz, hogy közvetlenül a hőcserélőbe bevezethető legyen. Ily módon a hővisszanyerő berendezés legköltségesebb eleme, a szennyvíztároló elhagyható. Előnye, hogy lényegesebb automatikák és szabályozók létesítése nélkül üzembiztosán működik a paraméterek változása esetén is. Előnye még, hogy leginkább helyigényes hőcserélők a szennyvízkibocsátó berendezésektől távol is elhelyezhetők. A találmányt közelebbről az L és 2. ábra szerinti kiviteli példa kapcsán ismertetjük közelebbről, ahol az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés elvét szemlélteti, a 2. ábra pedig egy általánosabb alkalmazási lehetőséget mutat be, ugyancsak kapcsolási vázlat alapján. Az l.sz. ábra szerinti kapcsolási elrendezés a találmány lényegét mutatja be és a magassági viszonyokat érzékeltetendő, olda lnézeti rajznak felel meg. A meleg szennyvizet kibocsátó 1 berendezésből a meleg szennyvíz a 2 vezetéken keresztül a 3 U-cső lemenő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
