CS241710B1

CS241710B1 - Waste heat recovery equipment

Info

Publication number: CS241710B1
Application number: CS8310116A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Novak
Original assignee: Jaroslav Novak
Priority date: 1983-12-29
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS1011683A1

Abstract

Účelem řešení je zařízení pro využití odpadního tepla, umožňujícího praktické využití odpadní tepelné energie, zejména u kompresorových stanic, zkušeben spalovacích motorů, různých pecí a kalicích lázní. Podstata řešení spočívá v tom, že směšovací nádoba napojená na zdroj, který je tvořen kompresorem, spalovacím motorem, pecí i kalicí lázní, je propojena přívodem a odvodem s výměníkem. Výměník uvádí do činnosti termostatický spínač, jehož čidlo je zavedeno do směšovací nádoby. Termostatický spínač je napojen na spínač ventilátoru a oběhové čerpadlo. Směšovací nádoba má ustavenou hladinu přes plovákovou komoru, přívodní potrubí z nádrže. Nádrž se zdrojem a výměníkem tvoří uzavřený okruh. Směšovací nádoba po výměně zdroje je doplňová na přívodním potrubím z nádrže přes odbočku s ventilem a plovákovou komoru.The purpose of the solution is a device for utilizing waste heat, enabling practical utilization of waste heat energy, especially in compressor stations, internal combustion engine test facilities, various furnaces and quenching baths. The essence of the solution lies in the fact that the mixing vessel connected to the source, which consists of a compressor, internal combustion engine, furnace and quenching bath, is connected by the inlet and outlet to the exchanger. The exchanger is activated by a thermostatic switch, the sensor of which is introduced into the mixing vessel. The thermostatic switch is connected to the fan switch and the circulation pump. The mixing vessel has an established level via a float chamber, a supply pipe from the tank. The tank with the source and the exchanger forms a closed circuit. After replacing the source, the mixing vessel is supplemented via the supply pipe from the tank via a branch with a valve and a float chamber.

Description

Účelem řešení je zařízení pro využití odpadního tepla, umožňujícího praktické využití odpadní tepelné energie, zejména u kompresorových stanic, zkušeben spalovacích motorů, různých pecí a kalicích lázní. Podstata řešení spočívá v tom, že směšovací nádoba napojená na zdroj, který je tvořen kompresorem, spalovacím motorem, pecí i kalicí lázní, je propojena přívodem a odvodem s výměníkem. Výměník uvádí do činnosti termostatický spínač, jehož čidlo je zavedeno do směšovací nádoby. Termostatický spínač je napojen na spínač ventilátoru a oběhové čerpadlo. Směšovací nádoba má ustavenou hladinu přes plovákovou komoru, přívodní potrubí z nádrže. Nádrž se zdrojem a výměníkem tvoří uzavřený okruh. Směšovací nádoba po výměně zdroje je doplňována přívodním potrubím z nádrže přes odbočku s ventilem a plovákovou komoru.The purpose of the solution is a device for utilization of waste heat enabling practical use of waste heat energy, especially at compressor stations, testing rooms of combustion engines, various furnaces and hardening baths. The principle of the solution lies in the fact that the mixing vessel connected to the source, which consists of a compressor, an internal combustion engine, a furnace and a quenching bath, is connected to the exchanger via the inlet and outlet. The exchanger activates a thermostatic switch whose sensor is introduced into the mixing vessel. The thermostatic switch is connected to the fan switch and circulation pump. The mixing vessel has an established level through the float chamber, the supply line from the tank. The tank with source and exchanger forms a closed circuit. The mixing vessel is replaced by a supply line from the tank via a branch with a valve and a float chamber.

Vynález se týká zařízení pro využití odpadního tepla, umožňujícího praktické využití odpadní tepelné energie, zejména u kompresorových stanic, zkušeben spalovacích motorů, různých pecí a kalicích lázní.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waste heat recovery device enabling the practical use of waste heat energy, particularly in compressor stations, combustion engine test stands, various furnaces and quenching baths.

Při provozu v kompresorových stanicích, na zkušebnách spalovacích motorů a podobně se užívá k chlazení buď směšovacích nádob, nebo chladičů. Oba způsoby jsou nehospodárné, protože například chlazením odváděné teplo se nevyužívá, a tak až 30 % v palivu přiváděné energie je nutno odvádět vynaložením další energie a vybudováním potřebných zařízení. Navíc potom při využití chladiče teplo přechází do vzduchu ve zkušebním boxu. K udržení přijatelné teploty okolí je nutno instalovat regulační zařízení a průběžně vyměňovat velké množství vzduchu, se kterým se do boxu zanášejí nečistoty, nasávané se vzduchem užitými výkonnými ventilátory. Při užití směšovací nádoby, není-li zavedena automatická regulace teploty v nádobě, musí regulovat obsluha přítok studené vody přímo v boxu. Z nádoby unikající páry se v boxu sráží, ohřátá voda odchází do odpadu nebo cirkuluje přes chladicí věž, kde se částečně odpaří, zbytek vody se prochladí i provzdušní a potom korozívně napadá propojovací potrubí. Ze systému odpařenou vodou je nutno doplňovat směšovací nádobu čerstvou vodou, málokdy změkčenou, takže tvrdost vody v systému vzrůstá a při teplotách nad 60 °C se usazuje na stěnách vodní kámen, který zhoršuje funkci zařízení.When operating in compressor stations, combustion engine test benches and the like, it is used to cool either mixing vessels or coolers. Both methods are wasteful because, for example, the heat dissipated by cooling is not used, and up to 30% of the energy supplied in the fuel must be dissipated by expending additional energy and building the necessary equipment. In addition, heat is transferred to the air in the test box when using the heat sink. In order to maintain an acceptable ambient temperature, it is necessary to install a control device and constantly replace a large amount of air with which contaminants are sucked into the box, sucked in with the air used by the powerful fans. When using a mixing vessel, unless automatic vessel temperature control is in place, the operator must control the cold water flow directly in the box. From the escaping steam container, condensation occurs in the box, the heated water is discharged or circulated through a cooling tower where it is partially evaporated, the rest of the water is cooled and aerated and then corrosively attacks the interconnecting pipeline. It is necessary to refill the mixing vessel with fresh water from the system, rarely softened, so that the water hardness in the system increases and at temperatures above 60 ° C scale builds up on the walls, which impairs the function of the device.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro využití odpadního tepla podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že směšovací nádoba napojená na zdroj, který je tvořen kompresorem, spalovacím motorem, pecí i kalicí lázní, je propojena přívodem a odvodem s výměníkem. Výměník uvádí do činnosti termostatický spínač, jehož čidlo ie zavedeno do· směšovací nádoby.The aforementioned drawbacks are eliminated by the waste heat recovery device of the invention. The principle of the invention is that the mixing vessel connected to the source consisting of a compressor, an internal combustion engine, a furnace and a quenching bath is connected to the exchanger via the inlet and outlet. The exchanger activates a thermostatic switch whose sensor is introduced into the mixing vessel.

Termostatický spínač je napojen na spínač ventilátoru a objehové čerpadlo. Směšovací nádoba má ustavenou hladinu přes plovákovou komoru, přívodní potrubí z nádrže. Nádrž se zdrojem a výměníkem tvoří uzavřený okruh. Směšovací nádoba po výměně zdroje je doplňována přívodním potrubím z nádrže přes odbočku s ventilem a plovákovou komoru. Před výměnou zdroje jsou uzavřeny oba ventily potrubí z motoru a do motoru a přes otevřený vypouštěcí ventil je propojeno přičerpávací čerpadlo přečerpávacím potrubím do nádrže. Namísto výměníku lze do zařízení připojit kalorifer jehož motor je zapínán opožděně oproti oběhovému čerpadlu.The thermostatic switch is connected to the fan switch and the circulation pump. The mixing vessel has an established level through the float chamber, the supply line from the tank. The tank with source and exchanger forms a closed circuit. The mixing vessel is replaced by a supply line from the tank via a branch with a valve and a float chamber. Before replacing the source, both piping valves are closed from and to the engine and the pumping pump is connected via a pumped piping to the tank via an open drain valve. Instead of a heat exchanger, a calorifer can be connected to the unit, the motor of which is switched on delayed compared to the circulation pump.

Výhody zařízení pro využití odpadního tepla podle vynálezu spočívající ve využívání značného množství dříve ztracené energie, ve značně snížené energetické náročnosti na provoz, v automatickém běhu zařízení a v minimálním doplnění již vybudované a využívané instalace. Uzavřený okruh v navrženém zařízení má minimální odpor a minimální provzdušňování vody, což přináší minimální nutnost doplňování vody, a tím zamezení tvorby vodního kamene a zmenšení možnosti koroze zařízení.The advantages of the waste heat recovery plant according to the invention are the utilization of a considerable amount of previously lost energy, a considerably reduced energy consumption for operation, an automatic operation of the plant and a minimal addition to an already installed and used installation. The closed circuit in the proposed device has minimal resistance and minimum water aeration, which brings minimal need for water replenishment, thus avoiding scale formation and reducing the possibility of corrosion of the device.

Na připojeném schematickém vyobrazení je znázorněno zařízení pro využití odpadního tepla s uzavřeným okruhem podle vynálezuThe enclosed schematic drawing shows a closed-circuit waste heat recovery device according to the invention

Z přívodního potrubí 1 se přes plovákovou komoru 2 doplňuje směšovací nádoba 3. Směšovací nádoba 3 je propojena se zdrojem 18 jednak potrubím 4 z motoru, a jednak potrubím 5 do motoru, přičemž do obou potrubí^, 5 je zařazen ventil 12. Ze směšovací nádoby 3 je veden přívod 7 do výměníku B a z výměníku 8 je veden odvod 8 do směšovací nádoby 3. U zařízení lze výměník 6 nahradit kalorií erem. K rychlému naplnění zařízení slouží odbočka 19 s ventilem, napojená na přívodní potrubí 1 a plovákovou komoru 2. Pro vizuální kontrolu hladiny ve směšovací nádobě 3 je na jejím plášti umístěn vodoznak 13. K maximálnímu omezení nutnosti doplňovat vodu vypouštěnou ze zdroje 18 slouží vypouštěcí ventil 14, kterým se v případě výměny zdroje 18 voda vypouští do přečerpávacího čerpadla 15. Přitom oba ventily 12 jsou uzavřeny. Přečerpávací čerpadlo 15 vodu přečerpává přes přečerpávací potrubí 16 do nádrže 17. Z nádrže 18 je přívodním potrubím 1 doplňováno zařízení k uhrazení ztrát, vznikajících netěsnostmi a podobně. Termostatický spínač 9 má zavedené čidlo do směšovací nádoby. 3. Na termostatitíký spínač 9 je napojen spínač 10 ventilátoru a oběhové čerpadlo 11. Zdroj 18 bývá tvořen spalovacím motorem nebo kompresorem nebo některým druhem pece nebo některým technologickým procesem jako je například kalicí lázeň.A mixing vessel 3 is added from the supply line 1 via the float chamber 2. The mixing vessel 3 is connected to the source 18 by a line 4 from the engine and a line 5 into the engine, and a valve 12 is connected to both lines 5, 5. 3, the inlet 7 is led to the exchanger B and the exchanger 8 is led to the mixing vessel 3. In the apparatus, the exchanger 6 can be replaced by calorie erem. A tap 19 with a valve connected to the inlet pipe 1 and the float chamber 2 is used to quickly fill the device. A watermark 13 is provided on the housing of the mixing vessel 3 to visually check the level. , by which water is discharged to the transfer pump 15 when the source 18 is replaced. Both valves 12 are closed. The pumping pump 15 pumped water through the pumping line 16 to the tank 17. From the tank 18 the supply line 1 is replenished with a device to compensate for leakage losses and the like. The thermostatic switch 9 has a sensor inserted into the mixing vessel. 3. A fan switch 10 and a circulation pump 11 are connected to the thermostatic switch 9. The source 18 is formed by an internal combustion engine or compressor or by some type of furnace or by a technological process such as a quenching bath.

Po zaplnění zařízení vodou lze spustit zdroj 18. Za provozu zdroje 18 dochází k prohřívání vody i ve směšovací nádobě 3. Až dosáhne teplota vody ve směšovací nádobě 3 teploty, na kterou je seřízen termostatický spínač 9, tím okamžikem termostatický spínač 9 uvede do provozu spínač 10 ventilátoru a oběhové čerpadlo 11. Oběhové čerpadlo 11 vhání vodu do výměníku 6, ze kterého se vrací zpět do směšovací nádoby 3, kde se opět mísí s oteplenou vodou, přicházející od zdroje 18. Funkce zařízení po naplnění vodou je plně automatická, podle místních podmínek však může být doplněna jištěním, které zastaví zdroj 18 v případě zvýšení teploty vody, vyvolané selháním regulace nebo vypnutím elektrického proudu a podobně.After the device has been filled with water, the source 18 can be started. During operation of the source 18, the water in the mixing vessel 3 also heats up. When the temperature of the mixing vessel 3 reaches the temperature to which the thermostatic switch 9 is adjusted, 10 of the fan and circulation pump 11. The circulation pump 11 blows water into the exchanger 6 from which it returns back to the mixing vessel 3, where it is mixed again with the warmed water coming from the source 18. The water filling function is fully automatic according to local however, conditions may be supplemented by a fuse which stops the source 18 in the event of an increase in the temperature of the water caused by a control failure or a power cut-off and the like.

Claims

SUBJECT

A heat recovery plant arranged spatially in a closed circuit consisting of a source, a mixing vessel with a float chamber, a cooling tank and a heating system, characterized in that the source (18) is connected to a drain valve (14) connected via a transfer pump (15) and via a transfer line (16) with a tank (17) located above the level of the mixing vessel (3) and connected by a supply line (11 with a float chamber (2), provided with a branch (19) connected to the inventive piping (1) and connected to the inventive mixing vessel (3), which is inlet (7) and outlet (8) with a circulation pump (11i) connected to an exchanger (6j) whose fan switch (10) together with the circulation the pump (11) is connected to a thermostatic switch (9) mounted on the mixing vessel (3) and a sensor inside the mixing vessel.

2. The waste heat recovery device according to claim 1, characterized in that the source (18) has a valve (12) inserted into the conduit (4) from the engine and into the conduit (5) into the engine.