Общество с ограниченной ответственностью
"Эжектор"

Пароструйный компрессор для утилизации низкопотенциального тепла горячей воды

Во многих технологических процессах для нагрева различных продуктов используются теплообменники-конденсаторы кожухотрубчатого или смешивающего типов. Тепло конденсации греющего пара в них передаётся другому теплоносителю (продукту), а конденсат сливается в конденсатосборники.

Часто конденсат греющего пара, имеющий относительно низкую температуру (40 ё 100° С), сливается в канализацию или, в лучшем случае, когда он не загрязнён, транспортируется обратно в источник теплоснабжения (ТЭЦ или котельную). При этом, практически во всех случаях, его температура снижается до температуры окружающей среды и содержащееся в нём низкопотенциальное тепло переходит в окружающую среду, то есть уходит из теплосилового цикла.

Для утилизации низкопотенциального тепла конденсата можно с большой эффективностью использовать пароструйные компрессоры.

Принципиальная схема утилизационной установки.

Работа установки происходит следующим образом. Пар к потребителю может поступать от источника или непосредственно (линия 1) или через пароструйный компрессор (линия 2). В случае, если в конденсатный бак поступает горячий конденсат, пар от источника к потребителю направляется по линии 2 через пароструйный компрессор (ПК). ПК эжектирует пар, испаряющийся из горячего конденсата, и сжимает его до давления, требуемого потребителю. При этом происходит частичное замещение расхода пара от источника эжектируемым из конденсатосборника. Когда температура конденсата недостаточна и для его выпаривания требуется слишком низкое давление в конденсатосборнике, которое не может поддерживать ПК при заданном давлении пара на выходе из установки, линия 2 перекрывается и пар к потребителю направляется по линии 1.

Возможно использование регулируемого ПК, который оснащён паровым соплом с иглой, регулирующей его проходное сечение. Такая конструкция ПК позволяет расширить диапазон регулирования расходов пара.

Установка должна быть оснащена запорно-регулирующей арматурой и КИП.

Пример ориентировочного расчёта основных параметров работы утилизационной установки.

Дано:

• расход конденсата, Gк = 10 т/ч,
• температура конденсата, tк1 = 90° С,
• требуемый расход пара потребителем, Gс = 20 т/ч,
• требуемое давление пара потребителею, Рс = 0.15 МПа,
• располагаемое давление пара от источника, Рр = 1.3 МПа.

Допустим, охлаждение конденсата будет происходить до tк2 = 60° С. Тогда давление пара в конденсатосборнике составит Рк = 0.02 МПа. Следовательно, ПК должен сжимать эжектируемый пар с 0.02 до 0.15 МПа, то есть в 7.5 раз. Степень снижения рабочего давления в сопле ПК равна Рр/Рк = 1.3/0.02 = 65. При таких соотношениях давлений массовый коэффициент инжекции ПК составит 0.16.

Для заданных условий работы утилизационной установки расход эжектируемого пара из конденсатосборника будет равен Gн = 2.76 т/ч, а расход рабочего пара на ПК из источника – Gр = 17.24 т/ч.

Расход тепла, отведённого от горячего конденсата ПК, определится по формуле:

Qк = Gк * tк1 – (Gк – Gн) * tк2 = 10000 * 90 – (10000 – 2760) * 60 = 565600 ккал/ч

Итак, при утилизации тепла конденсата предлагаемым способом можно экономить достаточно значительные расходы тепла и массы пара.

ООО "Эжектор". Телефон: +7 903 540-12-00

E-mail: ejector@bk.ru - Алексей Игоревич Белевич