CS240570B1

CS240570B1 - Waste heat recovery equipment

Info

Publication number: CS240570B1
Application number: CS8310114A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Novak
Original assignee: Jaroslav Novak
Priority date: 1983-12-29
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS1011483A1

Abstract

Účelem vynálezu je zařízení pro využití odpadního tepla, zachycujícího k praktickému použití odpadovou tepelnou energii, unikající často bez užitku jako nepříjemný odpad z výrobních procesů, například nevyužívaný odpad ohřáté odpadní vody a stabilizované do provozní teploty z různých technologických procesů, zvláště odpadní teplo z provozních zkoušek spalovacích motorů.The purpose of the invention is a device for utilizing waste heat, capturing for practical use waste thermal energy, often escaping without benefit as unpleasant waste from production processes, for example unused waste of heated wastewater and stabilized to operating temperature from various technological processes, especially waste heat from operational tests of internal combustion engines.

Description

Účelem vynálezu je zařízení pro využití odpadního tepla, zachycujícího k praktickému použití odpadovou tepelnou energii, unikající často bez užitku jako nepříjemný odpad z výrobních procesů, například nevyužívaný odpad ohřáté odpadní vody a stabilizované do provozní teploty z různých technologických procesů, zvláště odpadní teplo z provozních zkoušek spalovacích motorů.The purpose of the invention is an apparatus for utilizing waste heat to capture waste heat energy for practical use, often escaping uselessly as unpleasant waste from production processes, for example unused heated waste water waste and stabilized to operating temperature from various technological processes, particularly waste heat from operational tests internal combustion engines.

Vynález se týká zařízení pro využití odpadního tepla, zachycujícího k praktickému použití odpadovou tepelnou energii, unikající často bez užitku jako nepříjemný odpad z výrobních procesů, například nevyužívaný odpad ohřáté odpadní vody a stabilizované do provozní teploty z různých technologických procesů, zvláště odpadní teplo z provozních zkoušek spalovacích motorů.The present invention relates to a waste heat recovery device that receives waste heat energy for practical use, often escaping uselessly as unpleasant waste from production processes, for example unused waste waste water and stabilized to operating temperature from various technological processes, in particular waste heat from process tests internal combustion engines.

V době celosvětové energetické krize je třeba využívat všech možností k zachycení a k praktickému použití jakýkoliv druh energie, který dosud bez užitku unikal často jako nepříjemný, těžce odstraňovaný odpad z výrobních procesů. Mezi tyto druhy nevyužívaného odpaadu lze zařadit i ohřáté odpadní vody a jiné tekutiny, stabilizované z různých technologických procesů. Jedním z pracovišť, produkujících odpadní teplo jsou zkušební stavy spalovacích motorů. Ve výrobních závodech a v opravnách se na zvlášť k tomuto účelu zřízených pracovištích ověřuje správnost jejich funkce a teprve po ověření spalovacích motorů se tyto předávají k montáži do vozidel. Při provozu spalovacích motorů se odvádí chlazením cca 25 % energie přivedené v palivu, avšak teplota spalovacího motoru za provozu je požadována konstantní cca 85 °C při jakémkoliv režimu běhu motoru. Uvedenou hodnotu teploty je možno v praxi využívat ve velmi širokém rozsahu, V dosavadní praxi se v převážné většině případů odpadová tepelná energie nevyužívá, naopak se vynakládala další energie k tomu, aby se voda v zařízení prochlazovala a vracela se znovu k použití pro daný účel.In the time of the global energy crisis, it is necessary to use all possibilities to capture and to use any kind of energy that has so far been uselessly leaked as unpleasant, hard-to-remove waste from production processes. These types of unused waste include heated waste water and other liquids stabilized from various technological processes. One of the workplaces producing waste heat is the test bench of internal combustion engines. In production plants and repair shops, workplaces specially established for this purpose are checked for correct function and only after the internal combustion engines have been verified are these handed over for installation in vehicles. In the operation of internal combustion engines, about 25% of the energy supplied in the fuel is cooled by cooling, but the internal combustion engine temperature during operation is required to be constant at about 85 ° C in any engine run mode. In practice, in the vast majority of cases, waste heat energy is not used, but on the contrary, additional energy has been used to cool the water in the plant and return it back to its intended use.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro využití odpadního tepla podle vynálezu. Zařízení sestává ze směšovací nádoby a chladicí vody zkušebního stavu spalovacího motoru. Podstata vynálezu spočívá v tom, že zařízení je vytvořeno z nádrže ohřáté vody s přepadem, z výměníku, ze spálové nádrže. Uvedené části jsou vzájemně propojeny do uzavřeného okruhu přiváděcím potrubím s čerpadlem, propojovacím potrubím, vedenými přes spádovou nádrž do směšovací nádoby chladicí vody zkušebního stavu spalovacího motoru. Směšovací nádoba je propojena s nádrží ohřáté vody prostřednictvím odtokového potrubí. Spádová nádrž je propojena s nádrží ohřáté vody přepadovým potrubím. Přiváděči potrubí před uzavíracím ventilem je napojeno na spojovací potrubí s elektromagnetickým ventilem, který je ovládán relátkem. Na potrubí chladiče je rovněž napojeno spojovací potrubí. Z chladiče další potrubí pokračuje do vratného potrubí, napojeného až za zpětným ventilem. Zpětný ventil je umístěný na zkratovacím potrubí. Vratné potrubí ústí do propojovacího potrubí před spádovou nádrží a navíc z vratného potrubí je vyvedeno vypouštěcí potrubí se zpětným ventilem, které ústí do nádrže ohřáté vody. Relé je napojeno na elektromagnetický ventil, na teplotní čidlo a na ventilátor. Na přiváděči potrubí a na propojovací potrubí mezi uzavírací ventily obou potrubí a vlastní výměník je napojen normální systém vytápění, opatřený ventilem přívodu vytápění a ventilem odvodu vytápění. Veškerá potrubí ústí pod hladinou jak v nádrži ohřáté vody, tak i ve spádové nádrži, tak i ve směšovací nádobě chladicí vody. Čerpadlo přiváděcího potrubí je ovládáno plovákovým spínačem, umístěným ve spádové nádrži.The above-mentioned disadvantages are overcome by the waste heat recovery device according to the invention. The equipment consists of a mixing vessel and cooling water of the test bench of an internal combustion engine. SUMMARY OF THE INVENTION The device consists of a heated water tank with an overflow, an exchanger, and a combustion tank. Said parts are interconnected in a closed circuit by a supply line with a pump, a connecting line, led through a downflow tank to a mixing vessel of the cooling water of the test bench of an internal combustion engine. The mixing vessel is connected to the heated water tank via a drain pipe. The catchment tank is connected to the heated water tank via an overflow pipe. The supply line upstream of the shut-off valve is connected to a connecting line with a solenoid valve which is controlled by a relay. A connecting pipe is also connected to the radiator pipe. From the cooler, further piping continues to the return line, connected downstream of the check valve. The check valve is located on the shorting line. The return pipe opens to the interconnecting pipe in front of the downflow tank and, moreover, a return pipe with a non-return valve is led out of the return pipe and flows into the heated water tank. The relay is connected to a solenoid valve, a temperature sensor and a fan. A normal heating system, equipped with a heating inlet valve and a heating outlet valve, is connected to the supply pipe and the connecting pipe between the shut-off valves of both pipes and the exchanger itself. All pipes open below the surface in both the heated water tank and the catchment tank as well as in the cooling water mixing vessel. The supply line pump is controlled by a float switch located in the catch tank.

Zařízení pro využití odpadního tepla má následující výhody. Zařízení využívá značného množství dříve ztrátové energie, klade snížené energetické nároky na provoz, neklade nároky na investice, poněvadž využívá již vybudované a užívané instalace. Neméně důležitou výhodou je automatický běh zařízení kromě přechodu na systém ústředního vytápění. Uzavřený okruh cirkulační vody v zařízení má minimální odpař a minimální provzdušňování vody zajistí minimální zpomalení tvorby vodního kamene a koroze potrubí.The waste heat recovery plant has the following advantages. The device uses a significant amount of previously unprofitable energy, reduces energy consumption for operation, does not require investment, because it uses already built and used installations. No less important is the automatic operation of the system in addition to switching to a central heating system. The closed circuit of the water in the plant has minimal evaporation and minimal aeration of the water ensures minimal deceleration of the scale and corrosion of the pipeline.

Zařízení pro využití odpadního tepla je schematicky znázorněno na připojeném výkresu.The waste heat recovery device is shown schematically in the attached drawing.

V nádrži 6 ohřáté vody je udržována přepadem maximální hladina cirkulační vody. Hladina vody ve směšovací nádobě 1 chladicí vody zkušebního stavu spalovacího motoru je udržována přepadem, zapojeným na odtokové potrubí 5, ústící pod hladinou v nádrži 6 ohřáté vody. Ventily na potrubí od spalovacího motoru 3 lze odpojit zařízení v případě výměny spalovacího motoru. Z nádrže 6 ohřáté vody čerpadlem 8 je ohřátá voda vedena přiváděcím potrubím 9 s uzavíracím ventilem 14 do výměníku 10, nebo potrubím 11 chladiče 13 přes spojovací potrubí 2S s elektromagnetickým ventilem 7 do chladiče 13. Na potrubí 11 chladiče 13 je zapojeno prostřednictvím zkratovacího potrubí 27 se zpětným ventilem 23 vratné potrubí 12, které v případě uzavření přítoku přes elektromagnetický ventil 7 zajistí jeho vyprázdnění v případě ochrany proti zamrznutí. Ochlazená voda se z výměníku 10 vrací do okruhu zpět propojovacím potrubím 4, které je zavedeno a dále odvedeno ze spádová nádrže 22 do směšovací nádoby 1 chladicí vody zkušebního stavu spalovacího motoru a konec je napojen na termoregulátor 2, udržující ve směšovací nádobě 1 chladicí vody zkušebního stavu spalovacího motoru i v nádrži 6 ohřáté vody provozní teplotu. Odpadního tepla z vody z nádrže 6 ohřáté vody lze využít ve výměníku 10 k ohřívání pro účely technologické či topení apod. Při malém odběru tepla však teplota cirkulující vody v okruhu stoupá. Teplotní čidlo 19 seřízené na vyšší teplotu než je teplota provozní právě přes relé 20 otevírá elektromagnetický ventil 7, který spojovacím potrubím 26 a potrubím 11 chladiče 13 zapíná ventilátor 21 po dobu, dokud teplota vody v zařízení neklesne pod teplotu, na kterou je to240570 to jištění seřízeno. Takto se teprve zbytek nevyužitého tepla odvede do vzduchu mimo budovu například na střeše. Na propojovacím potrubí 4 je umístěn ventil 15 mezi uzavírací ventil 14 a výměník 10 je na přiváděči potrubí 9 napojeno potrubí normálního systému 16 vytápění, a druhé potrubí normálního systému 16 vytápění je připojeno mezi ventilem 15 propojovacího potrubí 4 a výměníkem 10 na propojovací potrubí 4. Normální systém 16 vytápění je opatřen ventilem 17 přívodu vytápění a ventilem 18 odvodu vytápění. Vedle nádrže 6 ohřáté vody je těsně pod hladinou vytvořeno propojení s přepadem 24. Od hladiny spádové nádrže 22 pod hladinou nádrže 8 ohřáté vody je vedeno přepadové potrubí 25. Z vratného potrubí 12 pod hladinu nádrže 6 ohřáté vody je vedeno vypouštěcí potrubí 29, opatřené zpětným ventilem 28.In the heated water tank 6, the maximum level of circulating water is maintained by an overflow. The level of water in the test coolant mixing vessel 1 of the internal combustion engine is maintained by an overflow connected to the outlet pipe 5, which flows below the level in the heated water tank 6. Pipe valves from the internal combustion engine 3 can be disconnected by the device in case of replacement of the internal combustion engine. From the heated water tank 6 through the pump 8, the heated water is led through a supply line 9 with a shut-off valve 14 to the exchanger 10, or a conduit 11 of a radiator 13 via a connecting line 2S with a solenoid valve 7 to a radiator 13. with a non-return valve 23, a return line 12 which, in the case of closing the inflow via the solenoid valve 7, ensures its emptying in the case of frost protection. The cooled water is returned from the exchanger 10 to the circuit back through the interconnecting line 4, which is introduced and further discharged from the downflow tank 22 to the test water cooling vessel 1 and the end is connected to a thermoregulator 2 holding the test water cooling vessel 1. condition of the internal combustion engine in the heated water tank 6 the operating temperature. The waste heat from the water from the heated water tank 6 can be used in the heat exchanger 10 for heating for technological or heating purposes, etc. However, the temperature of the circulating water in the circuit rises at low heat consumption. A temperature sensor 19 set to a temperature higher than the operating temperature just through the relay 20 opens the solenoid valve 7, which turns on the fan 21 through the connection line 26 and the line 11 of the radiator 13 until the water temperature in the device has dropped below seřízeno. In this way, only the rest of the unused heat is discharged into the air outside the building, for example on the roof. On the interconnecting line 4 a valve 15 is provided between the shut-off valve 14 and the exchanger 10 is connected to the supply line 9 by a normal heating system 16, and a second line of the normal heating system 16 is connected between the interconnecting valve 15 and an exchanger 10 to the interconnecting pipeline 4. The normal heating system 16 is provided with a heating inlet valve 17 and a heating outlet valve 18. In addition to the heated water tank 6, an overflow connection 24 is formed just below the water level. From the level of the downcomer 22 below the level of the heated water tank 8, an overflow line 25 is provided. valve 28.

Claims

SUBJECT

An apparatus for utilizing waste heat comprising a mixing vessel with a cooling water of a test state of an internal combustion engine, characterized in that it consists of a tank (6j of heated water with an overflow (24), an exchanger (10), a downflow tank (22). interconnected in a closed circuit by a supply line (9) with a pump (8), a connecting line (4), led through a catch tank (22) to a mixing tank (1) of a test engine cooling water, which is connected to a tank (8) heated water by means of a drain line (5j), wherein the downflow tank (22) communicates with the heated water tank (6) via the overflow line (25).

Device according to claim 1, characterized in that a connecting line (26) with a solenoid valve (7) controlled by a relay (20) is connected to a supply line (9) upstream of a shut-off valve (14), to a line (11) of a radiator (13). from which the line (11) continues to the return line (12) downstream of the check valve (23) located on the shorting line.

(27), wherein the return line (12) opens into the

BETWEEN the interconnecting line (4) in front of the downcomer (22) and from the return line (12) a discharge line (29) with a non-return valve (28) is led to the heated water tank (6).

Device according to claim 2, characterized in that the relay (20) is connected to a solenoid valve (7), a temperature sensor (19) and a fan (21).

Device according to claim 1, characterized in that a normal system (16) is connected to the supply line (9) and above the connecting line (4) between the shut-off valve (14) and the valve (15) of the connecting line (4) and the exchanger (10). ) heating with a heating supply valve (17) and a heating exhaust valve (18).

Device according to claim 1, characterized in that all the pipes in the heated water tank (6), in the catchment tank (22) and in the cooling water mixing vessel (21) flow below their surface.

Device according to claim 1, characterized in that the pump (8) of the supply line (9) is controlled by a float switch located in the downcomer (22).