CS260901B1

CS260901B1 - Device for low-potential heat long-distance transmission by means of heat pump

Info

Publication number: CS260901B1
Application number: CS822154A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Smely
Original assignee: Zdenek Smely
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS215487A1

Abstract

Podstatou řešení je, že výměník tepla celého systému je vytvořen jako dvoufázový výměník tepla v deskovém provedení a je umístěn pod chladicí věží kondenzační elektrárny, popřípadě je upraven v chladicím systému nahrazujícím chladicí věž elektrárny, přičemž kompresor je vytvořen ,jako dvou· stupňový.The essence of the solution is that the heat exchanger the whole system is two-phase plate heat exchanger and is located under the cooling tower of a condensing power plant optionally in a refrigerant system replacing the cooling tower of the power plant, wherein the compressor is formed as two · stepped.

Description

Vynález se týká zařízení pro dálkový přenos nízkopotenciálního tepla pomocí tepelného čerpadla.The invention relates to a device for the remote transfer of low-potential heat by means of a heat pump.

Jde o řešení problému využití odpadního kondenzačního tepla přiváděného do vody v chladicích věžích elektráren, které tam mizí do ovzduší v důsledku proudění chladicího vzduchu, jakož i problému využití jiných zdrojů odpadního tepla, například z větracích šachet dolů, z průmyslových provozů (sušíren, pekáren, čistíren aj.), kde rovněž teplo uniká do ovzduší bez užitku a ještě zhoršuje ekologickou rovnováhu životního prostředí. Na rozdíl od různých teoretických studií, které podávají nástin principů řešení vytčeného problému s využitím tepelných čerpadel, například článek prof. Alefelda v čísle 3 časopisu Brennstoff-Warme-Kraft z roku 1977 (str. 94-98), je předmětem vynálezu konkrétní, za nynějšího stavu techniky uskutečnitelné řešení, které sleduje vhodnou kombinací známých prvků (zařízení a způsobu jejich aplikace) dosaženi jednak co nejefektivnějšího přestupu tepla z jeho nositele (například chladicí vody z kondenzační elektrárny) do proudícího tepelného média (například čpavkových par) včetně jeho co nejbezpečnějšího a minimálně ztrátového přepravování do místa komprese a tudíž i do místa využití, jednak co nejúčinnějšího využití otopného výkonu agregátu sestávajícího z kompresoru, kondenzátoru a topného potrubí pro přívod otopné vody do míst spotřeby tepla včetně co nejvhodnější zpětné přepravy zkondenzovaného tepelného média (například kapalného čpavku)'ke zdroji tepla.This is a solution to the problem of utilizing the condensation heat supplied to the water in the cooling towers of power plants that disappear into the atmosphere due to the cooling air flow, as well as the use of other waste heat sources such as mines of ventilation shafts, industrial plants (driers, bakeries, treatment plants, etc.), where heat also leaks into the air without any benefit and further aggravates the ecological balance of the environment. In contrast to various theoretical studies, which outline the principles of solving the problem with the use of heat pumps, for example, the article by prof. Alefeld in Issue 3 of the Brennstoff-Warme-Kraft Magazine of 1977 (pp. 94-98) is the subject of the present invention to provide a concrete, feasible solution that seeks to achieve both the most efficient and effective elements possible transfer of heat from its bearer (eg cooling water from condensing power plant) to flowing thermal medium (eg ammonia vapors) including its safest and minimal loss transport to the place of compression and hence to the place of utilization as well as the most efficient utilization of heating output of the aggregate , a condenser and a heating pipe for supplying heating water to heat consumption points, including the most suitable return transport of the condensed heat medium (e.g., liquid ammonia) to the heat source.

Podstatou zařízení pro dálkový přenos nízkopotenciálního tepla pomocí tepelného čerpadla podle vynálezu je, že výměník tepla je vytvořen jako dvoufázový, v deskovém provedení a je umístěn pod chladicí věži kondenzační elektrárny, popříp. je upraven v chladicím systému, nahrazujícím chladicí věž elektrárny, přičemž kompresor je vytvořen jako dvoustupňový. Z prvního stupně tohoto dvoustupňového kompresoru je upraven vývod pro vytlačováni komprimovaného plynného média pod hladinu kapalného média v průchozím mezichladiči, z něhož vychází spojovací potrubí pro nasávání ochlazeného plynného média za mezitlaku do druhého stupně dvoustupňového kompresoru. Z kondenzátoru je upraven odvod zkapalněného média, který může popřípadě procházet dochlazovačem, a to za účelem zvýšení výkonu celéjío zařízení a takto se přivádí zkapalněné médium rovněž pod hladinu kapalného média v průchozím mezichladiči. Na jeho vyústění je orgán pro seškrcení kapalného média a pro odvedeni vzniklé plynné části spojovacím potrubím do nasávací části druhého stupně dvoustupňového kompresoru ke zvýšení otopného výkonu.The principle of the low-potential heat transfer device by means of a heat pump according to the invention is that the heat exchanger is a two-phase, plate-type heat exchanger and is located below the cooling tower of a condensing power plant, respectively. it is provided in a cooling system replacing the cooling tower of a power plant, the compressor being designed as a two-stage. From the first stage of the two-stage compressor, an outlet is provided for pushing the compressed gaseous medium below the level of the liquid medium in the through-flow intercooler from which the connecting conduit for sucking the cooled gaseous medium under intermediate pressure into the second stage of the two-stage compressor. From the condenser, the liquid medium is discharged, which may optionally pass through the after-cooler, in order to increase the performance of the whole apparatus, and thus the liquid medium is also supplied below the liquid medium level in the through intercooler. At its outlet there is an organ for throttling the liquid medium and for evacuating the resulting gaseous part through the connecting line to the suction part of the second stage of the two-stage compressor to increase the heating output.

Ze spodní části průchozího mezichladiče vystupuje zpětné potrubí pro přenos zkondenzovaného média do místa zdroje tepla. Toto zpětné potrubí může být umístěno uvnitř dálkového funkčního potrubí, které spojuje výměník tepla napojený na zdroj nízkopotenciálního tepla s kompresorem.A return line extends from the bottom of the through intercooler to transfer the condensed medium to the heat source. This return line may be located within the remote functional line that connects the heat exchanger connected to the low potential heat source to the compressor.

V zařízení podle vynálezu použité dvoufázové výměníky tepla, a to jak deskové resp. ploché, tak s uzavřenými funkčními elementy přinášejí - ve srovnání s dosud používanými trubkovými a kotlovými výměníky - daleko efektivnější výměnu tepla a tím i účinnější využiti odpadového tepla k jeho přenosu.The two-phase heat exchangers used in the device according to the invention, both plate and plate heat exchangers, are used. Flat and closed functional elements bring - in comparison with the existing tube and boiler exchangers - much more efficient heat exchange and thus more efficient use of waste heat for its transfer.

Pokud jde o výměníky deskové, založené na principu turbulentního proudění média, například vody, z tepelného zdroje v jednom deskovém tělese a turbulentního protiproudění média, například čpavku resp. jeho par, v přilehlém deskovém tělese, dosahovaného zvrásněním (profilováním) vnitřního povrchu deskových - dutých plochých - těles, se těchto pro přestup tepla resp. naopak chladu tak účinných výměníků používá prakticky téměř výhradně pro chlazení v potravinářském průmyslu (mléka, vaječné směsi, ovocných š€áv atp.). Jak se však ukázalo ve výsledku řešení konkrétního úkolu v oblasti dálkového přenosu nízkopotenciálního tepla, lze s použitím deskových výměníků přenést tepelný výkon z vody do čpavku ve výši až 270 MW při vstupní teplotě vody 25 °C, výstupní teplotě vody 15 °C, vypalovací teplotě média NH, = +10 °C, pomocí ^J 2 cca 4 938 až 5 000 desek o celkové ploše přenášející teplo cca 7 900 m .In the case of plate heat exchangers, based on the principle of the turbulent flow of a medium, for example water, from a heat source in a single plate body, and the turbulent counter-flow of a medium, for example ammonia or water. its vapors, in the adjacent plate body, achieved by wrinkling (profiling) of the inner surface of the plate - hollow flat - bodies, these are for heat transfer respectively. on the contrary, it uses the cooling of such efficient exchangers practically almost exclusively for cooling in the food industry (milk, egg mixes, fruit juices, etc.). However, as shown in the solution of a particular task in the field of remote transfer of low-potential heat, plate heat exchangers can transfer heat output from water to ammonia of up to 270 MW at a water inlet temperature of 25 ° C, water outlet temperature of 15 ° C, firing temperature. NH medium = + 10 ° C, using ^J 2 approx. 4,938 to 5,000 plates with a total heat transfer area of approx. 7,900 m.

Díky osvědčenému řešení konstrukce deskových výměníků zavěšených do pevných rámů zaberou výměníky s uvedeným výkonem prostor představující zlomek odpovídající celkové kubatury výměníků tepla dosud u nás užívaných; jde o cca 197 až 200 desek připadajících na 1 jednotku těchto deskových výměníků tepla, takže lze uvažovat s 24-25 jednotkami.Thanks to the proven design of plate heat exchangers suspended in fixed frames, the heat exchangers with the stated power take up a fraction of the corresponding total heat exchanger capacity used in our country; there are about 197 to 200 plates per unit of these plate heat exchangers, so that 24-25 units can be envisaged.

Uspořádání kompresorového agregátu je dáno potřebou dosahovat sice velkých topných výkonů, avšak zároveň zabránit tomu, aby teplota komprimovaného tepelného média nepřesáhla 130 °C, kdy by mohly nastat poruchy jak v mazání agregátu, tak v médiu samém (eventuální disociace NH₃): proto je vestavěn mezichladič a proto je aplikován dvoustupňový kompresor. K dosahování velkých topných výkonů jsou v agregátu uplatněny prvky vynahrazující energetické ztráty, jako například ty, jež nastanou ochlazením plynného média vystupujícího z prvního stupně kompresoru, a to tím, že se ochlazení provádí probubláním skrz kapalnou část média v dolní části mezichladiče a takto se dosáhne zvýšené koncentrace plynného média k převodu do nasávací části druhého stupně kompresoru; kromě toho jsou tam uplatněný prvky zvyšující otopný výkon zařízení, jako například vestavění dochlazovače zásobovaného obyčejnou vodou ze sítě jako chladicím médiem pro dochlazení zkapalněného média a dále seškrcování tohoto zkapalněného média při jeho přívodu pod hladinu kapalného média v mezichladiči, kde v důsledku toho vzniklá plynná část se opět přivádí do nasávací části druhého kompresoru.The arrangement of the compressor unit is determined by the need to achieve high heating outputs, but at the same time to prevent the temperature of the compressed heat medium from exceeding 130 ° C, which could cause disturbances in both unit lubrication and the medium itself (eventual NH ₃ dissociation). built-in intercooler and therefore a two-stage compressor is applied. To achieve high heating outputs, energy loss compensating elements, such as those obtained by cooling the gaseous medium exiting the first stage of the compressor, are applied in the aggregate by cooling it by bubbling through the liquid part of the medium in the lower part of the intercooler. increased concentrations of gaseous medium to be transferred to the suction portion of the second stage compressor; in addition, there are employed heating performance enhancement devices, such as the installation of an after-cooler for supplying ordinary water from the network as a cooling medium for cooling the liquefied medium and further strangling the liquefied medium when it is brought below the liquid in the intercooler, is again fed to the suction part of the second compressor.

Výhodou výměníku tepla s uzavřenými funkčními elementy je možnost použití snadno dostupných materiálů k jejich konstrukci i_gednoduchost výroby uzavřených funkčních elementů pro jejich poměrně malé rozměry a omezenou tlouštku stěny. Dělicí přepážka zde v zásadě nemá funkci tepelně výměnné plochy a protože slouží jako nosič uzavřených funkčních elementů, musí mít potřebnou tuhost a pevnost; to přináší novou přednost spočívající v tom, že přepážka může být zhotovena z libovolného materiálu, včetně například betonu. Jal^o kapalinovou a párovou fázi lze pro uzavřené funkční elementy použít snadno zkapalnitelné plyny jako oxid siřičitý SOj, nízkovroucí kapaliny jako čpavek KH^, propan CHjCHjCHj, butan CH₃CH₂CH₂CH₃, nižší chlorované alifatické nebo aromatické uhlovodíky, zvláště nehořlavý tetrachlormetan CCl^, methano], ethanol apod., včetně směsí nižších alkoholů s vodou a dalšími kapalinami. Zvlášt výhodné je použití čpavku NH^, vody H.,0 a metanolu CH^OH vzhledem k jejich vysokému skupenskému teplu, jež stimuluje intenzivní výměnu tepla.The advantage of a heat exchanger with closed functional elements is that it is possible to use readily available materials for their construction as well as the ease of manufacture of the closed functional elements due to their relatively small dimensions and limited wall thickness. In principle, the partition wall does not have the function of a heat exchange surface and, since it serves as a carrier of closed functional elements, it must have the necessary rigidity and strength; this brings a new advantage in that the partition can be made of any material, including, for example, concrete. Easily liquefied gases such as SO 2, low boiling liquids such as ammonia KH, propane CH ₂ CH ₃ , butane CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₃ , lower chlorinated aliphatic or aromatic hydrocarbons, especially non-flammable hydrocarbons, can be used for closed functional elements carbon tetrachloride CCl4, methano], ethanol and the like, including mixtures of lower alcohols with water and other liquids. Particular preference is given to the use of ammonia NH4, water H, O and methanol CH3 OH because of their high latent heat, which stimulates intense heat exchange.

Zařízení pro dálkový přenos nízkopotenciálního tepla podle vynálezu je znázorněno na výkresech na obr. 1 až 7, kde obr. 1 ukazuje uspořádání systému deskových výměníků upraveného pod chladicí věží kondenzační elektrárny, popřípadě místo této věže při pohledu z boku, obr. 2 znázorňuje totéž v půdorysu a na obr. 3 je axonometrické znázornění pevného spojení a propojení jednotlivých výměníkových desek v jednotce.The low-potential heat transfer device of the invention is shown in the drawings of Figures 1 to 7, wherein Figure 1 shows the arrangement of a plate heat exchanger system provided under the cooling tower of a condensing power plant, or instead of this tower as viewed from the side. 3 is an axonometric representation of the fixed connection and interconnection of the individual heat exchanger plates in the unit. FIG.

Výměníkové jednotky JI (v celkovém počtu 24) jsou upraveny na pevných, zpravidla betonových, záklaáech v betonové nádrži g, do níž vyústují potrubí 2 pro přítok vody oteplené v kondenzátoreoh elektrárny; u jednotlivých výměníkových jednotek JI jsou upravena oběhová čerpadla Jj pro nasávání oteplené vody do oběhu ve vodních výměníkových dutinách a tím pro účinný přestup tepla do přilehlých dutin spojených s dvojím potrubím k přivádění protiproudícího kapalného čpavku, který po seškrcení ve ventilech z mezitlaku na vypařovací tlak se tím mění ve čpavkovou páru. Pro odvod těchto par jsou na jednotlivé výměníkové jednotky 1_ napojena potrubní ramena 7_ ústící do vnějšího mezikruží dálkového funkčního potrubí 8;,· zatímco dvojí potrubí 6 ústí do vnitřní roury dálkového funkčního potrubí _8 pro .přívod ochlazeného tekutého čpavku od místa spotřeby tepla. Pro zpětný přívod ochlazené vody z vodních výměníkových dutin jsou jednotlivé výměníkové jednotky JL napojeny na dvojí vratné vodní potrubí vedoucí k elektrárenskému kondenzátoru.The exchanger units J1 (in total 24) are provided on solid, usually concrete, bases in the concrete tank g, into which the conduit 2 for the inflow of water warmed in the condenser of the power plant results; In the individual heat exchanger units J1, circulation pumps 11 are provided for sucking warmed water into circulation in the water heat exchanger cavities and thus for efficient heat transfer to adjacent cavities connected to the double piping for supplying countercurrent liquid ammonia, which after throttling in valves thus turning it into ammonia vapor. To remove these vapors, piping arms 7 are connected to the individual heat exchanger units 7 leading to the outer annulus of the remote function line 8, while the double line 6 opens into the inner tube of the remote function line 8 for supplying cooled liquid ammonia from the heat consumption point. For the return of the cooled water from the water exchanger cavities, the individual exchanger units JL are connected to a double return water pipe leading to the power condenser.

V uvedeném příkladě provedení mají čpavkové páry vstupující do dálkového funkčního potrubí Jj tak vysoký tlak, že rozdíl mezi ním a tlakem čpavkových par na sací straně turbokompresoru (obr. 7) na místě spotřeby tepla je dostatečný k zajištění transportu par, takže není nutno do dálkového funkčního potrubí 8_ instalovat dmychadla.In the exemplary embodiment, the ammonia vapors entering the longitudinal functional line 11 have such a high pressure that the difference between it and the ammonia vapor pressure on the intake side of the turbocharger (Fig. 7) at the heat consumption point is sufficient to ensure vapor transport. of the functional pipe 8 to install the blowers.

Výměníky tepla s uzavřenými funkčními elementy jsou znázorněny na obr. 4 - výměník s jednou komorou - , na obr. 5 - s dvěma .komorami a na obr. 6, na němž je pohled shora na vodorovný řez probíhající dělicí přepážkou, zatímco na obr. 7 je znázorněno pokračování dálkového funkčního potrubí.The heat exchangers with closed functional elements are shown in Fig. 4 - a single-chamber exchanger - in Fig. 5 - with two chambers and Fig. 6, in a top view of a horizontal section through the separating partition, while Figs. 7 shows the continuation of the remote functional pipeline.

Výměník s uzavřenými funkčními elementy je tvořen komorou la zpravidla protáhlého tvaru (s případnou tepelnou izolací), která je neprodyšně rozdělena podélnou plochou přepážkou 2a na dvě části, z nichž do horní části vústuje přívod 3a chladného média, určeného k ohřátí , a odváděného vývodem 4a na protilehlé straně. Do dolní části je na této straně upraven přívod 5a média ze zdroje tepla, jež se po ochlazení v komoře la výměníku vypouští vývodem 6a na opačné straně. V neprodyšné přepážce 2. jsou rovněž neprodyšně umístěna uzavřená protáhlá dutá tělesa 7a; mohou být upevněna kolmo i šikmo k ploše přepážky 2a, symetricky i asymetricky a mohou mít různé tvary, mohou být uchycena jak v přepážce 2a, tak v dolní nebo horní stěně komory la. Uzavřená dutá tělesa 7a mohou mít řadu materiálových provedení podle požadavků daných použitými médii (odolnost proti korozi, pevnost uchycení atp.). Zpravidla je spodní část uzavřeného dutého tělesa, ponořená do teplonosného ochlazovaného média, zaplněna z větší části kapalinou a zbytek objemu celého tělesa je zaplněn parami. Vzájemný poměr objemů kapaliny a páry se určuje různě podle účinnosti skupenské přeměny dané kapaliny, ukazateli přenosu tepla a poměru povrchů dolní a horní části uzavřeného dutého tělesa nad a pod dělicí přepážkou, fyzikálními parametry kapaliny a páry (jako například viskozita, skupenské teplo při fázové přeměně aj.). Tyto parametry a jejich vzájemné vztahy se mohou promítnout do rozměrů celého výměníku tepla a pokud bude, při minimálním tepelném spádu zapotřebí vyrobit výměník tepla s velkým tepelným výkonem, bude možno zhotovit výměník se dvěma nebo více komorami, jak je zřejmé z obr. 5.The exchanger with closed functional elements is formed by a chamber 1a of generally elongated shape (with possible thermal insulation), which is airtightly divided by a longitudinal flat partition 2a into two parts, from which the cooling medium inlet 3a to be heated on the opposite side. At the bottom is provided on this side a medium supply 5a from a heat source which, after cooling in the exchanger chamber 1a, is discharged through an outlet 6a on the opposite side. Also enclosed in the airtight partition 2 are closed elongated hollow bodies 7a; they can be fixed perpendicularly and obliquely to the surface of the partition 2a, symmetrically and asymmetrically, and can have different shapes, they can be fixed both in the partition 2a and in the lower or upper wall of the chamber 1a. The closed hollow bodies 7a may have a number of material designs according to the requirements given by the media used (corrosion resistance, attachment strength, etc.). As a rule, the lower part of the closed hollow body immersed in the heat transfer fluid to be cooled is largely filled with liquid and the rest of the volume of the entire body is filled with vapors. The ratio of liquid to vapor volumes is determined differently according to the liquid transformation efficiency of the liquid, the heat transfer indicator and the ratio of the surfaces of the bottom and top of the closed hollow body above and below the partition. etc.). These parameters and their interrelationships can be reflected in the dimensions of the entire heat exchanger, and if a heat exchanger with a high heat output needs to be produced at a minimum thermal gradient, it will be possible to make a heat exchanger with two or more chambers as shown in Fig. 5.

Jeho tělesné uspořádání je u první komory la totožné s obr. 4 a u druhé komory lb do její horní části vyústuje přívod 3a vyvedený z horní části komory la, a to pro chladné médium, určené k ohřátí, jež se odvádí z dvoukomorového výměníku vývodem 4a z horní části druhé komory lb. Obdobně přívod 5a média ze zdroje tepla do dolní části první komory la pokračuje do dolní části lb druhé komory, odkud je na opačné straně upraven vývod 6a média po odevzdání tepla jak uzavřeným tělesům 7a v první komoře la tak uzavřeným tělesům 7b v druhé komoře lb.Its body arrangement is identical to that of FIG. 4 for the first chamber 1a and for the second chamber 1b to the upper part of the inlet 3a extending from the upper part of the chamber 1a for the cold medium to be heated. the upper part of the second chamber 1b. Similarly, the medium supply 5a from the heat source to the lower part of the first chamber 1a continues to the lower part 1b of the second chamber, from where the medium outlet 6a is provided on the opposite side after the heat transfer to both the closed bodies 7a in the first chamber 1a and the closed bodies 7b in the second chamber 1b.

Na obr. 4 a 5 znázorněná protiproudová výměna tepla však může být nahrazena i jiným uspořádáním, založeným na souběžnosti proudů ohřívaného a ochlazovaného média (jak kapaliny/ tak páry či plynu). Rovněž rozmístění uzavřených funkčních elementů (protáhlých dutých těles) je možno určovat rozmanitě, a to v souladu s požadavky kompaktnosti výměníku tepla na straně jedné a přijatelného odporu proudění kapaliny přes komplikovaný průřezový profil komory na straně druhé. Zpravidla budou uzavřená dutá tělesa (uzavřené funkční elementy) umístěna kolmo nebo šikmo napříč toku ohřívaného nebo ochlazovaného média, a to tak, aby četnost těchto těles a velikost mezer mezi nimi nutily tepělné médium k intenzivnímu a pokud možno turbulentnímu proudění a tím ke zintenzivnění výměny tepla; příklad provedení je zřejmý z obr, 6, který znázorňuje pohled shora na vodorovný řez probíhající dělicí přepážkou 2a (k obr. 4).However, the countercurrent heat exchange shown in FIGS. 4 and 5 may also be replaced by another arrangement based on the parallelism of the streams of the heated and cooled medium (both liquid / steam or gas). Also, the placement of closed functional elements (elongated hollow bodies) can be determined in a variety of ways, in accordance with the requirements of the heat exchanger compactness on the one hand and the acceptable fluid flow resistance across the complicated cross-sectional profile of the chamber on the other. As a rule, closed hollow bodies (closed functional elements) will be positioned perpendicular or obliquely across the flow of the heated or cooled medium so that the frequency of these bodies and the size of the gaps between them will force the heat medium to intense and preferably turbulent flow and thereby intensify heat exchange ; an exemplary embodiment is apparent from FIG. 6, which shows a top view of a horizontal cross-section through the separating partition 2a (FIG. 4).

V souvislosti se systémem zařízení pro dálkový přenos nízkopotenciálního tepla pomoci tepelných čerpadel, je třeba podotknout, že zatímco deskové výměníky jsou vhodné zejména při využiti odpadního tepla z elektráren, poskytnou výměníky tepla s uzavřenými funkčními elementy možnost využit obdobně jiné zdroje tepla, a to právě pro rozmanitost možných provedeni a konstrukcí včetně použitelnosti různých druhů médií.In connection with the system of low-potential heat transfer systems by means of heat pumps, it should be noted that while plate heat exchangers are particularly suitable for the use of waste heat from power plants, heat exchangers with closed functional elements will provide similarly different heat sources. variety of possible designs and constructions including the usability of different types of media.

Pokud jde o uvedené příklady provedení, poukazujeme na to, že jako u obr. 2 je naznačena možnost napojení potrubních ramen 7. pro odvod čpavkových par do vnějšího mezikruží dálkového funkčního potrubí 8, tak obdobně lze napojit vývod 4a ohřátého média znázorněný na obr. 4 do tohoto mezikruží dálkového funkčního potrubí .8, znázorněného na obr. 7, zatímco přívod 3a chladného média na obr. 4 je napojen na zpětné potrubí 6 pro přenos zkondenzovaného média do místa zdroje tepla na obr. 7.Referring to the examples, it is pointed out that, as in FIG. 2, the connection of the ammonia vapor duct arms 7 to the outer annulus of the remote functional pipe 8 is indicated, and the heated medium outlet 4a shown in FIG. 7 into the annulus of the remote functional pipe 8 shown in FIG. 7, while the cold medium supply 3a in FIG. 4 is connected to the return conduit 6 for transferring the condensed medium to the heat source in FIG. 7.

Další částí zařízení podle vynálezu je soubor tvořený dvoustupňovým kompresorem (s výhodou turbokompresorem vzhledem k velkým tepelným výkonům) a s ním pomocí mezichladíče spřažený kondenzační výměník tepla a topné potrubí pro přívod otopné vody do míst spotřeby tepla.Another part of the device according to the invention is a set consisting of a two-stage compressor (preferably a turbo-compressor due to high heat outputs) and a condensation heat exchanger coupled with an intercooler and a heating pipe for supplying heating water to heat consumption points.

K odvodu zkondenzovaného média (ochlazeného kapalného čpavku) je na kondenzační výměník tepla napojeno zpětné potrubí, jež je s výhodou (zejména při použiti čpavku) umístěno uvnitř dálkového funkčního potrubí.A return line is connected to the condensation heat exchanger to drain the condensed medium (cooled liquid ammonia), which is preferably (especially when ammonia is used) located inside the remote functional line.

Příklad provedení této části je na obr. 7, kde je znázorněno pokračování dálkového funkčního potrubí jí pro dopravu média nesoucího nízkopotenciální teplo (čpavkové páry) do prvního stupně dvoustupňového kompresoru 9. Odtud je upraven vývod 9a pro vytlačování komprimovaného plynného média pod hladinu kapalného média v průchozím mezichladiči JU), z něhož vychází spojovací potrubí 9b pro nasáváni ochlazeného plynného média za mezitlaku do druhého stupně dvoustupňového kompresoru 9_, přičemž z kondenzátoru 11 je upraven odvod 10b zkapalněného média - s eventuálním průchodem skrz dochlazovač D pro zvýšení výkonu zařízení - rovněž pod hladinu kapalného média v průchozím mezichladiči 10, na jehož vyústění je orgán 10c pro seškrcení kapalného média a odvedení vzniklé plynné části spojovacím potrubím 9b do nasávací části druhého stupně dvoustupňového kompresoru 2 ke zvýšení otopného výkonu. Ze spodní části průchozího mezichladiče 10 vystupuje zpětné potrubí /5 pro přenos zkondenzovaného média do místa zdroje tepla.An exemplary embodiment of this section is shown in Fig. 7, which illustrates the continuation of the long-distance functional line for conveying the low-potential heat carrying medium (ammonia vapor) to the first stage of the two-stage compressor 9. From there is an outlet 9a through the intercooler 11, from which the connecting line 9b extends for sucking the cooled gaseous medium under intermediate pressure into the second stage of the two-stage compressor 9, and from the condenser 11 the liquid 10b is discharged - with possible passage through the aftercooler D to increase of the liquid medium in the through intercooler 10, at the outlet of which there is an organ 10c for throttling the liquid medium and leading the resulting gaseous part through the connecting line 9b to the suction part of the second stage of the two-stage compressor 2 to increase the heating konu. A return line (5) extends from the bottom of the through intercooler 10 to transfer the condensed medium to the heat source.

Zařízení pro dálkový přenos nízkopotenciálního tepla podle vynálezu najde praktické uplatnění v místech vzdálených od velkého zdroje odpadního tepla.The low-potential heat transfer device of the present invention finds practical application in locations remote from a large waste heat source.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. A device for remote transfer of low-potential heat by means of a heat pump, consisting of a heat exchanger connected to a low-potential heat source and connected by a remote function line for evaporating medium evaporation with a compressor to which a condensing heat exchanger is connected; to the heat consumption points and back to the condensation heat exchanger, from which the return conduit for transferring the condensed medium to the heat source is provided, characterized in that the heat exchanger is designed as a two-phase plate heat exchanger and is located under the cooling tower of the condensing power plant optionally, it is provided in a cooling system replacing the cooling tower of the power plant, the compressor (9) being designed as a two-stage system.

Device according to claim 1, characterized in that an outlet (9a) is provided from the first stage of the two-stage compressor (9) for pushing the compressed gaseous medium below the liquid medium level in the through intercooler (10) from which sucking the cooled gaseous medium under intermediate pressure into the second stage of the two-stage compressor (9), whereby a liquid drain (10b) is provided from the condenser (11b), optionally with passage through an aftercooler (D) 10), at whose outlet there is an organ (10c) for throttling the liquid medium and leading the resulting gaseous part through the connecting line (9b) to the suction part of the second stage of the two-stage compressor (9) to increase heating capacity a return line (6) for transferring the condensed medium to the site heat sources.

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the return line (6) for transferring the condensed medium to the heat source is provided within the remote functional line (8).