RU2338968C1 - Method of utilisation of impure sewage water heat and preparation of hot coolant - Google Patents
Method of utilisation of impure sewage water heat and preparation of hot coolant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2338968C1 RU2338968C1 RU2007105869/06A RU2007105869A RU2338968C1 RU 2338968 C1 RU2338968 C1 RU 2338968C1 RU 2007105869/06 A RU2007105869/06 A RU 2007105869/06A RU 2007105869 A RU2007105869 A RU 2007105869A RU 2338968 C1 RU2338968 C1 RU 2338968C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- wastewater
- heating
- sewage water
- water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетики. Изобретение может быть использовано в системах теплоснабжения жилищно-коммунального и городского энергохозяйства, в частности, утилизации теплоты неочищенных сточных вод и получения горячего теплоносителя, может использоваться с помощью теплонасосных установок, работающих на низкопотенциальной теплоте (НПТ) сточных вод в системах теплоснабжения с полным или частичным замещением генерируемой теплоты ТЭЦ и районных теплоснабжающих станциях (РТС).The invention relates to the field of energy. The invention can be used in heating systems of housing and communal and urban energy, in particular, the utilization of the heat of untreated wastewater and receiving hot coolant, can be used with the help of heat pump units operating at low potential heat (NTP) of wastewater in heating systems with full or partial substitution of the generated heat of the CHPP and district heat supply stations (RTS).
Известен способ утилизации теплоты отработавшего пара для теплоснабжения от тепловых электростанций (ТЭС), см. Козин В.Е. и др. Теплоснабжение: Учебное пособие для студентов вузов, М. Высшая школа, 1980.A known method of utilizing the heat of exhaust steam for heat supply from thermal power plants (TPPs), see Kozin V.E. et al. Heat Supply: A Textbook for University Students, M. Higher School, 1980.
В известном способе теплота отработавшего пара утилизируется во встроенных теплообменных пучках основного конденсатора паровой турбины, по которому поступающую от потребителей сетевую воду последовательно нагревают во встроенных дополнительных пучках и в сетевых подогревателях и далее в водогрейных котлах в соответствии с температурным графиком отопительной нагрузки.In the known method, the heat of the exhaust steam is utilized in the built-in heat-exchange beams of the main condenser of the steam turbine, through which the network water supplied from consumers is successively heated in the built-in additional bundles and in network heaters and then in hot water boilers in accordance with the temperature schedule of the heating load.
Недостатком известного способа является тот факт, что реализация встроенных пучков в конденсаторы паровых турбин, во-первых, возможна не на всех турбинах, а во-вторых, из-за сезонных изменений тепловых нагрузок количество сбросной низкопотенциальной теплоты меняется, а в зимнее время года оно минимально и, по этой причине, встроенные пучки не выполняют своей роли в полной мере или их роль в утилизации теплоты отработавшего пара сводится к минимуму, главным образом, в объеме частичного снижения потребления теплоты на собственные нужды электростанции.The disadvantage of this method is the fact that the implementation of the integrated beams in the condensers of steam turbines, firstly, is not possible on all turbines, and secondly, due to seasonal changes in heat loads, the amount of low-grade waste heat changes, and in the winter season minimally and, for this reason, the built-in beams do not fully fulfill their role or their role in utilizing the heat of the exhaust steam is minimized, mainly in the amount of a partial reduction in the heat consumption for internal needs plant sector.
Известен способ утилизации теплоты сточных вод и получения горячего теплоносителя (см. SU 482845, кл. F24H 1/10, 03.12.1975) с помощью теплового насоса, испаритель которого размещен в вакуумной выпарной камере.A known method of utilizing the heat of wastewater and producing hot heat carrier (see SU 482845, class F24H 1/10, 12/03/1975) using a heat pump, the evaporator of which is placed in a vacuum evaporation chamber.
Недостатком этого способа является сложность и большие затраты на поддержание вакуума в выпарной камере. Кроме того, в этом изобретении речь идет об утилизации горячей теплоты, прежде всего, агрессивных сред, что, в свою очередь, предопределяет существенное усложнение технологического процесса утилизации сбросной теплоты и по этой причине для ограниченного круга горячих тепловых отходов, при охлаждении которых дополнительно могут образовываться неконденсируемые газы и тем самым необходимости организации их сброса, если эти газы неагрессивные.The disadvantage of this method is the complexity and high cost of maintaining a vacuum in the evaporation chamber. In addition, this invention deals with the utilization of hot heat, especially aggressive media, which, in turn, predetermines a significant complication of the technological process for the utilization of waste heat, and for this reason for a limited range of hot thermal waste, during cooling which may additionally be generated non-condensable gases and thereby the need to organize their discharge, if these gases are non-aggressive.
Наиболее близким к данному техническому решению является способ утилизации теплоты неочищенных сточных вод и получения горячего теплоносителя путем охлаждения сточной воды, что происходит в результате нагрева промежуточного рабочего теплоносителя (см. RU 2249125, кл. F03D 9/00, 27.03.2005). В данном изобретении в качестве промежуточного теплоносителя используется вода с теплообменником, погруженным в приемный колодец сточных вод сети канализации, при этом нагретая вода промежуточного контура поступает в испаритель теплового насоса, где происходит отбор теплоты от воды промежуточного контура к низкокипящему рабочему телу (НКРТ) теплонасоса, пары НКРТ разогреваются в компрессоре и поступают далее в конденсатор, в котором происходит, с одной стороны, конденсация паров НКРТ, с другой стороны, нагрев сетевой воды в соответствии с температурным графиком отопления и горячего водоснабжения, реализуемой с использованием распределительной и сборной гребенок, последние являются аналогами соответствующих коллекторов.Closest to this technical solution is a method of utilizing the heat of untreated wastewater and producing hot heat carrier by cooling the wastewater, which occurs as a result of heating an intermediate working heat carrier (see RU 2249125, class F03D 9/00, 03/27/2005). In this invention, water is used as an intermediate coolant with a heat exchanger immersed in the sewage well of the sewage network, while the heated intermediate circuit water enters the heat pump evaporator, where heat is taken from the intermediate circuit water to the low-boiling working fluid (NKRT) of the heat pump, NKRT vapors are heated in the compressor and then transferred to a condenser, in which, on the one hand, condensation of NKRT vapors occurs, on the other hand, heating of the mains water and temperature schedule, the heating and hot water supply, implemented using modular distribution and comb, the latter are analogues respective collectors.
Недостатками указанного способа являются рассогласованность температурных параметров, которые различны для горячего водоснабжения (на уровне 50°С) и отопления (на уровне 70-95°С), что неизбежно приводит к завышенной затрате энергии на привод компрессора из-за неоправданного увеличенного нагрева доли сетевой воды, расходуемой на нужды горячего водоснабжения.The disadvantages of this method are the mismatch of temperature parameters, which are different for hot water supply (at 50 ° C) and heating (at 70-95 ° C), which inevitably leads to excessive energy consumption for the compressor drive due to unjustified increased heating of the network share water used for hot water supply.
Как следует из практики, устройства, подобные механическому вибратору, предназначаемые для предотвращения оседания загрязнений, не позволяют избавиться от отложений без осуществления принудительной механической очистки поверхностей теплообмена. Более того, происходит зарастание поверхностей со стороны сточных вод из-за биологических процессов, происходящих на поверхностях теплообменника, что, в конечном итоге, приводит не только к снижению теплопередачи, но и к его преждевременному выходу из строя и неизбежности преждевременной замены. Результатом всего этого является не только снижение теплопроизводительности теплонасосной установки, но и увеличение расходов на ее эксплуатацию в целомAs follows from practice, devices like a mechanical vibrator, designed to prevent sedimentation of contaminants, do not allow to get rid of deposits without forced mechanical cleaning of heat transfer surfaces. Moreover, overgrowth of surfaces from the wastewater side occurs due to biological processes occurring on the surfaces of the heat exchanger, which ultimately leads not only to a decrease in heat transfer, but also to its premature failure and the inevitability of premature replacement. The result of all this is not only a decrease in the heat output of the heat pump installation, but also an increase in the costs of its operation as a whole
В указанном изобретении отмечается, что сетевая вода нагревается до 55-70°С, а температура сточных вод в приемном колодце составляет 15-20°С. Отмечается также, что при этих параметрах рабочих сред коэффициент преобразования (КОП) составляет 5-6 (т.е. на 1 кВт-ч энергии, затрачиваемой на привод компрессора теплонасоса, извлекают 4-5 кВт-ч утилизируемой теплоты). Такие значения КОП в принципе недостижимы для приведенных соотношений температур сточной воды на входе в испаритель и сетевой воды на выходе конденсатора теплонасоса. В лучшем случае, КОП составит на уровне 2.7-3.5, но тогда количество извлекаемой утилизируемой низкопотенциальной теплоты составит только на уровне 1.7-2.5 кВт-ч (т). Факт низких значений КОП при указанных параметрах сетевой воды - это неизбежность для этих условий. Однако факт завышенного КОП в этом изобретении по сути не отражает реальной эффективности теплонасоса компрессионного типа в указанном интервале температур.In the specified invention it is noted that the network water is heated to 55-70 ° C, and the temperature of the wastewater in the receiving well is 15-20 ° C. It is also noted that with these parameters of the working media, the conversion coefficient (COP) is 5-6 (i.e., 1-5 kWh of utilized heat is extracted per 1 kWh of energy spent on the drive of the heat pump compressor). Such CPC values are in principle unattainable for the given ratios of the temperatures of the wastewater at the inlet to the evaporator and the mains water at the outlet of the heat pump condenser. In the best case, the COP will be at the level of 2.7-3.5, but then the amount of recovered utilized low-grade heat will be only at the level of 1.7-2.5 kWh (t). The fact of low CPC values at the indicated network water parameters is an inevitability for these conditions. However, the fact of an overestimated CPC in this invention does not in fact reflect the real effectiveness of a compression type heat pump in the indicated temperature range.
Вышеотмеченные недостатки неизбежны при утилизации теплоты загрязненных сточных вод с помощью тепловых насосов. Поэтому ниже предлагаемое изобретение не столько призвано устранить недостатки относительно низкой термодинамической эффективности теплонасосной установки для такого рода источников низкопотенциальной теплоты, сколько направлено на разработку технических решений, позволяющих повысить надежность работы устройств и эффективность работы теплонасосной установки по извлечению теплоты из канализационных сточных вод в системе городского водоканала.The above disadvantages are inevitable when utilizing the heat of contaminated wastewater using heat pumps. Therefore, the present invention below is not so much intended to eliminate the disadvantages of the relatively low thermodynamic efficiency of the heat pump installation for such low-potential heat sources, as it is aimed at developing technical solutions to improve the reliability of the devices and the efficiency of the heat pump installation to extract heat from sewage in the municipal water supply system .
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении экономичности теплоснабжения за счет обеспечения оптимального выбора параметров по трактам сточной воды, промежуточного контура и контура сетевой воды по тракту теплового потребителя, позволяющих с большей эффективностью вовлекать низкопотенциальную теплоту сточных вод для нужд жилищно-коммунального хозяйства с использованием тепловых насосов. Само собой при этом достигается сопутствующий эффект в виде снижения вредного экологического воздействия на окружающую среду за счет сокращения выбросов и уменьшения количества сжигаемого топлива на ТЭС.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, is to increase the efficiency of heat supply by providing an optimal choice of parameters along the wastewater paths, intermediate circuit and network water circuit along the heat consumer path, allowing more efficient to involve low-potential heat of wastewater for housing needs utilities using heat pumps. In this case, a concomitant effect is achieved in the form of reducing harmful environmental impacts on the environment by reducing emissions and reducing the amount of fuel burned at TPPs.
Указанный технический результат в способе утилизации теплоты канализационных сточных вод достигается за счет извлечения низкопотенциальной теплоты из сточных вод путем их охлаждения на 2-3°С при одновременном нагреве промежуточного теплоносителя не более, чем на 5-8°С в теплообменнике, погруженном в проточную буферную емкость. В свою очередь, нагретый промежуточный теплоноситель охлаждается на те же 5-8°С в испарителе теплонасоса и возвращается на повторный нагрев. При этом сетевая вода нагревается в конденсаторе теплонасоса до температуры порядка 50-55°С и далее при необходимости она может дополнительно нагреваться в традиционных сетевых подогревателях до требуемых (расчетных) температур в соответствии с отопительным графиком.The specified technical result in the method of utilizing the heat of sewage wastewater is achieved by extracting low-grade heat from the wastewater by cooling them at 2-3 ° C while heating the intermediate coolant no more than 5-8 ° C in a heat exchanger immersed in a flow buffer capacity. In turn, the heated intermediate heat carrier is cooled to the same 5-8 ° C in the heat pump evaporator and returned to re-heating. In this case, the mains water is heated in the condenser of the heat pump to a temperature of about 50-55 ° C and then, if necessary, it can be additionally heated in traditional network heaters to the required (calculated) temperatures in accordance with the heating schedule.
Указанный технический результат достигается также тем, что погруженный теплообменник представляет собой пучок тонкостенных гибких фторопластовых трубок.The specified technical result is also achieved by the fact that the immersed heat exchanger is a bunch of thin-walled flexible fluoroplastic tubes.
Указанный технический результат достигается также тем, что заборное устройство включает в себя механическую решетку для улавливания грубых фракций и размельчитель твердых фракций до размеров, допустимых условиями работы промежуточного теплообменника и насоса промежуточного контура.The specified technical result is also achieved by the fact that the intake device includes a mechanical grating for trapping coarse fractions and a grinder of solid fractions to the sizes allowed by the operating conditions of the intermediate heat exchanger and the intermediate circuit pump.
При малом интервале температур охлаждения сточных вод требуется их увеличенный расход через буферную емкость, что позволяет организовать относительно высокий скоростной режим и тем самым обеспечить повышенный коэффициент теплоотдачи со стороны сточных вод. То же имеет место и по тракту промежуточного теплоносителя при его нагреве и охлаждении на 5-8°С.With a small range of temperatures for cooling wastewater, their increased flow rate through the buffer tank is required, which makes it possible to organize a relatively high speed regime and thereby provide an increased heat transfer coefficient from the wastewater. The same takes place along the path of the intermediate coolant when it is heated and cooled by 5-8 ° C.
При этом проточная буферная емкость устанавливается в наземном расположении, что обеспечивает легкий доступ для технического обслуживания теплообменника и другого сопутствующего вспомогательного оборудования. Отметим, что исходная сточная вода предварительно проходит механическую обработку (размельчение грубых твердых фракций или улавливание их на механических решетках) и подается в буферную емкость, где она охлаждается на 2-3°С, а промежуточный теплоноситель при этом нагревается на 5-8°С и затем поступает в испаритель теплонасоса. Как показывают расчеты, в указанном интервале температур утилизация теплоты канализационных сточных вод с использованием теплонасосной установки обеспечивается с наибольшей эффективностью.In this case, the flow-through buffer tank is installed in a ground-based location, which provides easy access for maintenance of the heat exchanger and other related auxiliary equipment. Note that the initial wastewater is preliminarily subjected to mechanical treatment (grinding coarse solid fractions or trapping them on mechanical gratings) and fed to a buffer tank, where it is cooled by 2-3 ° C, while the intermediate heat carrier is heated by 5-8 ° C and then enters the heat pump evaporator. As calculations show, in the indicated temperature range, the heat recovery of sewage wastewater using a heat pump installation is provided with the greatest efficiency.
На чертеже представлена структурная схема установки для реализации способа утилизации теплоты неочищенных сточных вод и получения горячего теплоносителя с использованием наземного расположения проточной буферной емкости.The drawing shows a structural diagram of an installation for implementing a method of utilizing the heat of untreated wastewater and producing hot coolant using a ground location of a flow buffer tank.
Установка для реализации способа утилизации теплоты неочищенных сточных вод и получения горячего теплоносителя с использованием наземного расположения проточной буферной емкости содержит (см. чертеж) заборное устройство - 1 для забора воды из коллектора сточных вод (источника НПТ), проточный контур сточных вод - 2; насос - 3 для прокачки сточных вод через буферную емкость с погруженным теплообменником - 4; насос - 5 промежуточного контура - 8; теплового насоса - 6, включающего испаритель - И и конденсатор - К; контур циркуляции сетевой воды теплового потребителя - 7; насос сетевой воды - 9 контура теплового потребителя - 11 и устройство сброса (возврата) сточной воды - 10.The installation for implementing the method of utilizing the heat of untreated wastewater and producing hot coolant using the ground location of the flow buffer tank contains (see drawing) an intake device - 1 for taking water from the sewage collector (source of NPT), a waste water flow circuit - 2; a pump - 3 for pumping wastewater through a buffer tank with a submerged heat exchanger - 4; pump - 5 intermediate circuit - 8; heat pump - 6, including the evaporator - And and the condenser - K; circulation circuit of heat supply network water - 7; network water pump - 9 of the heat consumer circuit - 11 and a waste water discharge (return) device - 10.
Способ утилизации теплоты неочищенных сточных вод и получения горячего теплоносителя осуществляется следующим образом.The method of utilization of the heat of untreated wastewater and obtaining hot coolant is as follows.
В системе городского энергохозяйства и на канализационно-насосных станциях (КНС) и станциях аэрации водоканала, с одной стороны, сосредоточены большие запасы низкопотенциальной теплоты а, с другой стороны, рассредоточены по всему городскому мегаполису значительные резервы низкопотенциальной теплоты (НПТ). Эти источники НПТ могут быть вовлечены в систему теплоснабжения жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) городов с помощью тепловых насосов, размещаемых либо на станциях аэрации или КНС, либо в привязке к сбросным коллекторам сточных вод в местах, доступных для подключения тепловых потребителей к этим источникам низкопотенциальной теплоты.On the one hand, large reserves of low-grade heat are concentrated in the urban energy system and sewage-pumping stations (SPS) and water supply aeration stations, and, on the other hand, significant reserves of low-grade heat (NTP) are dispersed throughout the city metropolis. These sources of NTP can be involved in the heat supply system of housing and communal services (utilities) of cities with the help of heat pumps located either at aeration stations or water treatment plants, or in conjunction with waste water collectors in places accessible for connecting heat consumers to these low-potential sources heat.
Сточная вода (из системы водоканала) забирается через заборное устройство - 1, которое может включать в себя механическую решетку для улавливания грубых фракций и размельчитель твердых фракций до размеров, допустимых условиями работы промежуточного теплообменника и насоса промежуточного контура. Забранная вода подается насосом - 3 в проточную буферную емкость с погруженным в нее теплообменником - 4. В теплообменнике - 4 происходит отвод теплоты от первичной сточной воды и ее подвод к промежуточному теплоносителю (например, воде), и только уже затем охлажденная первичная сточная вода сбрасывается через устройство - 10 в основной коллектор сточной воды. В свою очередь, нагретый промежуточный теплоноситель в теплообменнике - 4 подается насосом - 5 в испаритель (И) теплового насоса - 6, где происходит подвод теплоты к низкокипящему рабочему теплоносителю (НКРТ) в результате отбора теплоты от промежуточного теплоносителя. Охлажденный промежуточный теплоноситель после испарителя - И теплового насоса - 6 возвращается обратно в теплообменник - 4 для повторного нагрева. Таким образом, осуществляется циркуляция промежуточного теплоносителя по контуру - 8 через испаритель - И и теплообменник - 4.Wastewater (from the water supply system) is drawn through the intake device - 1, which may include a mechanical grill for trapping coarse fractions and a grinder of solid fractions to sizes acceptable by the operating conditions of the intermediate heat exchanger and the intermediate circuit pump. The collected water is pumped - 3 to the flow buffer tank with the heat exchanger immersed in it - 4. In the heat exchanger - 4, heat is removed from the primary wastewater and supplied to the intermediate heat carrier (for example, water), and only then the cooled primary wastewater is discharged through the device - 10 to the main sewage collector. In turn, the heated intermediate coolant in the heat exchanger - 4 is pumped - 5 to the evaporator (I) of the heat pump - 6, where the heat is supplied to the low-boiling working coolant (NKRT) as a result of heat removal from the intermediate coolant. The cooled intermediate coolant after the evaporator - And the heat pump - 6 is returned back to the heat exchanger - 4 for re-heating. Thus, the intermediate coolant is circulated along the circuit - 8 through the evaporator - And and the heat exchanger - 4.
В испарителе - И теплового насоса - 6 образовавшийся пар НКРТ поступает на вход компрессора, где в результате сжатия паров НКРТ происходит их разогрев до температуры порядка 80-110°С (в зависимости от теплофизических свойств НКРТ). Разогретый пар НКРТ поступает в конденсатор - К теплового насоса - 6, где в результате конденсации паров НКРТ осуществляется подвод теплоты к сетевой воде (теплоносителю) контура теплового потребителя, сам же конденсат НКРТ через дроссель возвращается для повторного нагрева в испарителе - И теплового насоса - 6. Тепловой потребитель - 11 по тракту рабочего теплоносителя (сетевой воды) - 7 подключен к выходу конденсатора - К теплового насоса - 6, а вход конденсатора - К - к выходу потребителя - 11. Таким образом, осуществляется циркуляция сетевой воды по тракту рабочего теплоносителя теплового потребителя -11.In the evaporator - And the heat pump - 6, the formed NKRT vapor is fed to the compressor inlet, where as a result of the compression of the NKRT vapors, they are heated to a temperature of about 80-110 ° С (depending on the thermophysical properties of the NKRT). The heated NKRT steam enters the condenser - To the heat pump - 6, where, as a result of the condensation of the NKRT vapors, heat is supplied to the network water (coolant) of the heat consumer circuit, the NKRT condensate itself is returned through the choke for reheating in the evaporator - And the heat pump - 6 The heat consumer - 11 along the path of the working fluid (network water) - 7 is connected to the output of the condenser - To the heat pump - 6, and the input of the condenser - K - to the output of the consumer - 11. Thus, the network water is circulated along the path of the working fluid of the heat consumer -11.
Сетевая вода, нагретая в конденсаторе ТНУ до 50°С, пригодна для нужд горячего водоснабжения. Для отопления сетевая вода после ТНУ должна подвергнуться дополнительному нагреву в традиционных сетевых бойлерах и только затем поступать в теплосеть теплового потребителя - 11, после которого она возвращается насосом - 9 для повторного нагрева в конденсатор ТНУ-6. Вышеописанная схема при температуре сетевой воды на уровне 50-55°С позволит в реальности достигнуть КОП на уровне 4-4.5, тем самым утилизация теплоты сточных вод будет происходить с наибольшей термодинамической эффективностью. В принципе, можно получать сетевую воду и с температурой на уровне 80-90°С, но в этом случае КОП не превысит значений 2.5-3.0, т.е. он будет работать с меньшей термодинамической эффективностью и тем самым с большей затратой энергией на привод компрессора теплонасоса. Отметим, что при КОП на уровне 2.5-3.0, экономии топлива не будет наблюдаться от использования теплонасоса по отношению к традиционной котельной. По этой причине предлагаемый способ, прежде всего, предназначен для получения горячей воды для нужд горячего водоснабжения в автономном режиме работы, а для нужд отопления рекомендуется комбинированный режим, а именно, в сочетании с традиционным источником теплоснабжения.Mains water heated in the condenser ТНУ to 50 ° С is suitable for the needs of hot water supply. For heating, the mains water after HPP must undergo additional heating in traditional network boilers and only then enter the heat network of the heat consumer - 11, after which it is returned by the pump - 9 for re-heating to the TNU-6 condenser. The above-described scheme at a temperature of network water at a level of 50-55 ° С will allow in reality to achieve a COP at a level of 4-4.5, thereby utilizing the heat of wastewater will occur with the greatest thermodynamic efficiency. In principle, it is possible to obtain network water with a temperature of 80-90 ° C, but in this case the CPC will not exceed 2.5-3.0, i.e. it will operate with lower thermodynamic efficiency and thereby with a greater expenditure of energy on the drive of the heat pump compressor. Note that when the CPC is at the level of 2.5-3.0, fuel economy will not be observed from the use of a heat pump in relation to a traditional boiler room. For this reason, the proposed method is primarily intended for producing hot water for the needs of hot water supply in an autonomous mode of operation, and for heating needs a combined mode is recommended, namely, in combination with a traditional source of heat supply.
Вышеописанная схема утилизации низкопотенциальной теплоты сточных вод рекомендуется для всех случаев, где крайне затруднено или невозможно осуществить размещение теплообменника в основном потоке сточной воды.The above-described scheme for the utilization of low-grade heat of wastewater is recommended for all cases where it is extremely difficult or impossible to place the heat exchanger in the main stream of wastewater.
Теплообменник - 4 может быть погружен в резервуар, представляющий собой буферную емкость атмосферного давления, заполненную либо проточной сточной водой с предварительной очисткой от грубых примесей в устройстве, либо проточной сточной водой с предварительным измельчением грубой фракции до размеров, допустимых техническими условиями эксплуатации теплообменника - 4.The heat exchanger - 4 can be immersed in a tank, which is a buffer tank of atmospheric pressure, filled either with running wastewater with preliminary purification of coarse impurities in the device, or running wastewater with preliminary grinding of the coarse fraction to the size allowed by the technical conditions of operation of the heat exchanger - 4.
Конструктивно погруженный теплообменник - 4 представляет собой устройство, состоящее из одного или более модулей - змеевиков, погруженных в проточную буферную емкость атмосферного давления или в коллектор сточной воды, в которые непрерывно поступает сточная вода с температурой в интервале 15-20°С, и покидает ее охлажденной примерно на 2-3°С (ниже исходной температуры сточной воды, поступающей в буферную емкость).Structurally immersed heat exchanger - 4 is a device consisting of one or more modules - coils immersed in a flow buffer tank of atmospheric pressure or in a sewage collector, into which waste water continuously enters with a temperature in the range of 15-20 ° C, and leaves it cooled by about 2-3 ° C (below the initial temperature of the wastewater entering the buffer tank).
Рекомендуемые параметры теплообменника:Recommended heat exchanger parameters:
- число трубок - до 200 шт.- number of tubes - up to 200 pcs.
- длина трубок - до 5500 мм.- tube length - up to 5500 mm.
- межтрубный шаг выбирается из условия размеров измельченной фракции, содержащейся в сточной неочищенной воде.- the annular pitch is selected from the condition of the size of the crushed fraction contained in the sewage untreated water.
- внутренний диаметр трубок - 3 мм с толщиной стенки - 0.6 мм.- the inner diameter of the tubes is 3 mm with a wall thickness of 0.6 mm.
- поверхность теплообмена - до 10 м2.- heat transfer surface - up to 10 m 2 .
- коэффициент теплопередачи на уровне 250 Вт/м2 × °С и выше.- heat transfer coefficient at the level of 250 W / m 2 × ° C and above.
Одним из возможных конструктивных решений погруженного теплообменника могут быть фторопластовые трубчатые теплообменные элементы. Фторопластовые трубчатые теплообменные элементы являются основной рабочей частью теплообменной аппаратуры и представляют собой пучок тонкостенных гибких фторопластовых трубок, концы которых оформлены в трубную решетку (коллектор) методом обварки. Антиадгезионные свойства фторопласта исключают зарастание рабочих поверхностей теплообменника, что позволяет вести процесс теплообмена с постоянным коэффициентом теплопередачи. Допустимое давление рабочей среды зависит от ее температуры, но для нижеописанных условий допускается давление не выше 1.2 МПа.One of the possible structural solutions of a submerged heat exchanger can be fluoroplastic tubular heat exchange elements. Fluoroplastic tubular heat-exchange elements are the main working part of the heat-exchange equipment and are a bunch of thin-walled flexible fluoroplastic tubes whose ends are formed into a tube sheet (collector) by welding. The release properties of the fluoroplastic exclude overgrowing of the working surfaces of the heat exchanger, which allows the heat exchange process to be carried out with a constant heat transfer coefficient. The permissible pressure of the working medium depends on its temperature, but for the conditions described below, a pressure of no higher than 1.2 MPa is allowed.
По конструкции фторопластовые теплообменники могут быть как кожухотрубчатые, так и пластинчатого типа. Трубчатые фторопластовые теплообменники можно применять в качестве охладителей, подогревателей, конденсаторов и т.п. Резервуар-охладитель может быть выполнен по подобию охладителей, применяемых для охлаждения молока.By design, fluoroplastic heat exchangers can be either shell-and-tube or plate type. Tubular fluoroplastic heat exchangers can be used as coolers, heaters, condensers, etc. The reservoir cooler can be made in the likeness of coolers used for cooling milk.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007105869/06A RU2338968C1 (en) | 2007-02-19 | 2007-02-19 | Method of utilisation of impure sewage water heat and preparation of hot coolant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007105869/06A RU2338968C1 (en) | 2007-02-19 | 2007-02-19 | Method of utilisation of impure sewage water heat and preparation of hot coolant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2338968C1 true RU2338968C1 (en) | 2008-11-20 |
Family
ID=40241374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007105869/06A RU2338968C1 (en) | 2007-02-19 | 2007-02-19 | Method of utilisation of impure sewage water heat and preparation of hot coolant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2338968C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103388817A (en) * | 2013-07-16 | 2013-11-13 | 广西华锐钢铁工程设计咨询有限责任公司 | Residual heat recovery system of sewage water of coke dry quenching boiler |
| RU2674108C1 (en) * | 2017-07-19 | 2018-12-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Heat-generating steam-turbine plant |
-
2007
- 2007-02-19 RU RU2007105869/06A patent/RU2338968C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103388817A (en) * | 2013-07-16 | 2013-11-13 | 广西华锐钢铁工程设计咨询有限责任公司 | Residual heat recovery system of sewage water of coke dry quenching boiler |
| RU2674108C1 (en) * | 2017-07-19 | 2018-12-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Heat-generating steam-turbine plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Peñate et al. | Seawater reverse osmosis desalination driven by a solar Organic Rankine Cycle: Design and technology assessment for medium capacity range | |
| US8534039B1 (en) | High performance air-cooled combined cycle power plant with dual working fluid bottoming cycle and integrated capacity control | |
| EP2507571B1 (en) | Hybrid cooling system | |
| Chen et al. | On the thermodynamic analysis of a novel low-grade heat driven desalination system | |
| Gadhamshetty et al. | Thermal energy storage system for energy conservation and water desalination in power plants | |
| US20040113291A1 (en) | Diffusion driven desalination apparatus and process | |
| Shaaban | Performance optimization of an integrated solar combined cycle power plant equipped with a brine circulation MSF desalination unit | |
| CN104769371A (en) | Apparatus and method for vapor driven absorption heat pumps and absorption heat transformer with applications | |
| US20080017498A1 (en) | Seawater Desalination Plant | |
| CN102642883A (en) | System for desalinating seawater by waste heat from power plant | |
| US20140021030A1 (en) | Cooling tower water reclamation system and method | |
| US7827792B2 (en) | Refrigerant cooled main steam condenser binary cycle | |
| US20200330897A1 (en) | Method and apparatus for purifying water | |
| RU2566248C1 (en) | Method of disposal of heat energy generated by electric power station | |
| RU2338968C1 (en) | Method of utilisation of impure sewage water heat and preparation of hot coolant | |
| WO2001072638A1 (en) | Desalination device | |
| EP3899213B1 (en) | Heat pump apparatus and district heating network comprising a heat pump apparatus | |
| US20150000275A1 (en) | Multi-stage otec power plant | |
| CN214841795U (en) | Sewage source heat pump | |
| CN112797671A (en) | Sewage source heat pump | |
| CN101337700A (en) | Desalination plant using residual heat of thermal superconductivity of heat pipe and engine high-temperature exhaust air | |
| RU2338969C1 (en) | Method of impure sewage water heat utilisation | |
| RU2504666C1 (en) | Power plant | |
| CN105439222A (en) | Heat exchange mechanism used for sea water desalination system | |
| CN105858769A (en) | Multistage full-hydraulic-regenerative solar seawater desalinization device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140220 |