УДК 621.311.25:621.039.68
ТЕПЛООБМЕННИКИ-УТИЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ХЛЕБОПЕКАРНОЙ ОТРАСЛИ
Вороницкая А.П., Клименков Ю.В., Николаев В.А.
Научный руководитель – Тимофеев Б.Д., д.т.н., профессор
Объединенный институт энергетических и ядерных исследований
г. Минск, Республика Беларусь
Утилизация тепла газовых выбросов различных производств является в настоящее время одним из наиболее реальных и экономически обоснованных путей сокращения потребления органического топлива, снижения энергоемкости производства, а также улучшения экологической обстановки в Республике.
На хлебопекарных предприятиях температура отходящих от печи газов составляет от 250 до 300 оС. Для технологических и бытовых целей необходима горячая вода 70-80 оС. На предприятиях этой отрасли, как правило, реализуется непрерывное производство, для поддержания которого необходимы затраты топлива, которые могут быть сокращены за счет утилизации тепла. В ОИЭЯИ НАНБ разработана серия водоподогревателей для утилизации тепла уходящих газов хлебопекарных печей, характеристики которых приведены в таблице 1.
Таблица 1. Технические характеристики водоподогревателей.
|
Параметр |
Тип печи и место установки |
|
Г4ХПФ16 Буда-Кошелево |
ФТЛ-2
2 шт.
Добруш |
РПА-30
Мозырь |
Г4ХПН25
Мозырь |
Г4-ХПФ-20
2 шт.
Орша |
|
Расход дымовых газов, м3/ч |
275 |
890 |
870 |
450 |
650 |
|
Температура дымовых газов на входе, оС |
270 |
280 |
228 |
246 |
250 |
|
Расход нагреваемой воды, м3/ч |
0,3 |
0,75 |
0,75 |
0,3 |
0,35 |
|
Температура воды на входе, оС |
10-15 |
10-15 |
10-15 |
10-15 |
10-12 |
|
Температура горячей воды на выходе, оС |
до 80 |
до 80 |
до 80 |
до 80 |
до 80 |
|
Утилизируемая тепловая мощность, кВт |
20 |
65 |
45 |
30 |
30 |
|
Экономия топлива, т у.т./год |
21 |
78 |
49 |
33 |
33 |
|
Потеря давления по дымовым газам, Па |
150 |
400 |
400 |
230 |
230 |
|
Масса, кг |
100 |
150 |
150 |
115 |
115 |
Водоподогреватель-утилизатор комплектуется вентилятором для компенсации аэродинимического сопротивления, насосом рециркуляции, системой КИП и А с 3х ходовым смешивающим краном, который обеспечивает поддержание заданной температуры нагреваемой воды.
Теплообменная поверхность утилизатора тепла изготавливается из биметаллической трубы диаметром 12х1 мм из нержавеющей стали с оребрением из алюминия. Использование оребренных труб при изготовлении трубного пучка позволяет уменьшить массогабаритные размеры и улучшить тепловые характеристики водоподогревателя. Теплообменники-утизаторы выполняются одноходовыми по дымовым газам и многоходовыми (6÷10 ходов) по нагреваемой стороне. Для предотвращения образования конденсата в теплообменном блоке организована рециркуляция горячей воды на вход через 3х ходовой смешивающий кран.
Работу подогревателя воды предпочтительно организовывать на бак-накопитель горячей воды, а из него она направляется к потребителю. Подогреватель воды может использоваться также для предварительного нагрева питательной воды котельных установок, что повышает их рентабельность.
Несмотря на относительно небольшой потенциал образующихся в хлебной отрасли вторичных энергоресурсов, как показали расчеты, экономически целесообразно утилизировать выбрасываемую тепловую энергию. Срок окупаемости утилизационного водоподогревателя составляет 1,2÷1,4 года.
На рисунке 1 приведены некоторые варианты изготовленных и установленных компактных водоподогревателей , которые утилизируют бросовые тепловые потоки дымовых газов для подогрева воды на собственные нужды.
Рисунок 1 – Компактные водоподогреватели для утилизации тепла уходящих дымовых газов.
Потребителям/
