PL193994B1 - Układ do oczyszczania, odwadniania z odzyskiem ciepła i podsuszania spalin - Google Patents

Abstract

Układ dla oczyszczania, odwadniania z odzyskiem ciepła i podsuszania spalin posiada na wejściu gorących, wilgotnych spalin wymiennik dla wstępnego schładzania spalin (3), oddający ciepło do zamkniętego obiegu (1), wymiennik wykraplający (7) parę wodną ze spalin i oddający ciepło parowania wody do obiegu zamkniętego (5) z odbiornikiem ciepła (6), a skropliny na zewnątrz poprzez upust (8) oraz mający na końcu wymiennik ciepła (4), przeznaczony dla podsuszania oczyszczonych i odwodnionych spalin, który to wymiennik ciepła zasilany jest ciepłem z obiegu zamkniętego (1).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ wymienników ciepła, korzystnie spaliny/woda, do oczyszczania, odwadniania z odzyskiem ciepła i podsuszania spalin w połączeniu z zamkniętymi obiegami po stronie wymiany i odbioru ciepła.

Znane są układy oczyszczania i odwadniania spalin oparte o metodę przemywania ich przy pomocy absorberów, a następnie podsuszania np. przez wtłaczanie gorącego powietrza do strumienia przemytych spalin. Wadą tych układów jest z jednej strony strata cienia zawartego w parze wodnej jako składnika spalin, jego emisja do ścieków i atmosfery, występująca po stronie odbioru i uzdatniania wody podawanej do absorberów, jak też emisja ciepła do atmosfery wraz ze strumieniem gorącego powietrza wtłaczanego do spalin odwodnionych w celu podsuszenia przed wypuszczeniem ich do atmosfery.

Drugą wada takich układów jest duże zużycie wody i środków chemicznych podawanych do absorberów, a następnie wrzucanie ich w obiegach otwartych, co odbywa się też znacznym kosztem zużycia energii i zwykle ze szkodą dla środowiska.

Celem wynalazku jest eliminacja w/w niedogodności, a zagadnieniem technicznym do rozwiązania - urzeczywistnienie energo-oszczędnej i pro-ekologicznej metody oczyszczania spalin przez wykroplenie pary wodnej zawartej w nich, a następnie usunięcie skroplin wraz z ładunkiem rozpuszczonych w tych skroplonych agresywnych dla otoczenia składników chemicznych spalin z jednoczesnym odzyskiem ciepła powstałego w procesie wykraplania pary wodnej, następnie podsuszenie odwodnionych spalin (przed wypuszczeniem ich do atmosfery) poprzez wykorzystanie ciepła pobieranego z gorącej części strumienia spalin. W całym procesie odzyskuje się ciepło spalin wraz z ciepłem skraplania zawartej w nich pary wodnej, zaś zanieczyszczone skropliny usuwa się z układu, z którego też uchodzą spaliny jako oczyszczone odwodnione i podsuszone. Metoda ta może okazać się szczególnie przydatna tam, gdzie spaliny są mocno zawilgocone, a więc np. w suszarniach materiałów mokrych, spalarniach mokrych osadów otrzymywanych z oczyszczalni ścieków, spalarniach odpadów miejskich itp.

Układ oczyszczania, odwadniania z odzyskiem ciepła i podsuszania spalin składający się z trzech wymienników ciepła połączonych szeregowo charakteryzuje się tym, że wymiennik wstępnego schładzania spalin umieszczony na początku układu i podsuszający wymiennik znajdujący się na końcu układu są połączone zamkniętym obiegiem wymiany ciepła, natomiast wymiennik skraplający z upustem skroplin ma oddzielny obieg ciepła połączony równolegle z siecią użytkową ciepła.

Układ ma również tę właściwość, że obieg zamknięty wymiany ciepła pomiędzy wymiennikiem wstępnego schładzania spalin i umieszczonego na początku układu, a strumieniem spalin odwodnionych przepływających przez podsuszający wymiennik ciepła znajdujący się na końcu układu umocowany jest w układzie obocznie (równolegle) w stosunku do wymiennika skraplającego, zaś oddzielny zamknięty obieg odbioru ciepła z wymiennika skraplającego do sieci użytkowej ciepła podłączony jest do wymiennika skraplającego w sposób równoległy, natomiast szeregowy z siecią użytkową ciepła.

Układ oczyszczania, odwadniania z odzyskiem ciepła i podsuszania spalin ma wlot strumienia wilgotnych gorących spalin do kanału dolotowego 9 doprowadzającego te spaliny do wymiennika 3 wstępnego schładzania spalin z boczną gałązką obiegu zamkniętego ciepła 1 i 2, a na wypływie z tego wymiennika strumień wstępnie schłodzonych spalin, który poprzez króciec 11 wchodzi do wymiennika skraplającego 7 z boczną gałęzią odbioru ciepła poprzez oddzielny obieg 5 do sieci użytkowej 6 ciepła oraz z upustem skroplin 8 do zewnątrz układu, zaś na wypływie z wymiennika skraplającego 7 już pozbawione skroplin spaliny wchodzą do podsuszającego wymiennika ciepła 4 podłączonego z jednej strony do obiegu zamkniętego ciepła 1 i 2, a na końcu poprzez kanał 10 spaliny oczyszczone, odwodnione i pozbawione nadmiaru ciepła mają ujście do komina. Jest wreszcie i ta właściwość układu, iż każda zmiana stanu termodynamicznego zachodząca w wymienniku skraplającym 7 w następstwie wahań w odbiorze ciepła przez sieć użytkową 6 przenosi się nie tylko szeregowo na stan termodynamiczny wymiennika 4 następnego, czyli posuszającego spaliny, lecz także wstecznie za pośrednictwem zamkniętego obiegu ciepła 1 i 2 na początek układu przepływu spalin, tj. na wymiennik 3 wstępnego schłodzenia spalin, a następnie znowu na wymiennik skraplający 7 itd. aż do nowego punktu pracy, tworząc tym samym rodzaj efektu sprzężenia zwrotnego w procesie przemian termodynamicznych całego szeregowego ciągu przepływu spalin przez wymienniki ciepła oraz gałązek bocznych obiegu ciepła, tj. sieci użytkowej 6 ciepła, upustu skroplin 8 oraz oddzielnego zamkniętego obiegu ciepła 1 i 2.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ oczyszczania, odwadniania z odzyskiem ciepła i podsuszania spalin składający się z trzech wymienników ciepła połączonych szeregowo, znamienny tym, że wymiennik 3 wstępnego schładzania spalin umieszczony na początku układu i podsuszający wymiennik 4 znajdujący się na końcu układu są połączone zamkniętym obiegiem wymiany ciepła 1 i 2, natomiast wymiennik 7 skraplający z upustem skroplin 8 ma oddzielny obieg ciepła połączony równolegle z siecią użytkową ciepła 6.