Файл: Контрольная работа по Энергоснабжение в системах теплогазоснабжения и вентиляции ( наименование дисциплины).docx

I- адсорбционная зона; II - ректификационная зона; III - десорбционная зона; 1 - газодувка; 2 - задвижка; 3 - трубы; 4 - гидрозатвор; 5 - питательная тарелка; 6 - распределительные тарелки, 7 - холодильник- 8 - бункер; 9 - термопара; 10 – реактиватор; 11 – труба пневмотранспорта; 12 - указатель уровня; 13 - сборник

Рисунок 10 - Схема адсорбера с движущимся слоем адсорбента

2.3 Адсорберы с кипящим (псевдоожиженным) слоем мелкозернистого адсорбента

Данные аппараты подразделяются на одноступенчатые и много­ступенчатые. Схема адсорбера с кипящим слоем одноступенчатого типа приве­дена на (рис. 11).



1 - корпус; 2 - распределительная решетка; 3 - кипящий слои; 4 - циклонное устройство

Рисунок 11- Принципиальная схема адсорбера с кипящим слоем одноступенчатого типа

Форма аппарата может быть цилиндрической, конической, кони­чески-цилиндрической и призматической.

В аппарате поддерживается определенный уровень «стационар­ного» кипящего слоя адсорбента. В типовых аппаратах можно со­здавать скорости газового потока, в несколько раз большие, чем в неподвижном слое адсорбента, так как гидравлическое сопротивле­ние слоя весьма малое. Поэтому адсорбция характеризуется боль­шой интенсивностью.

Адсорбер работает следующим образом. Газ на очистку подается через нижний штуцер, проходит решетку 2, на которой поддержива­ется кипящий слой адсорбента 3. Очищенный газ выводится через циклонное устройство 4, где происходит очистка газа от мелких час­тиц адсорбента, образующихся в результате трения в кипящем слое. В промышленности адсорбционные аппараты с кипящим слоем выполняются с отношением диаметра Dк высоте Н, равным:

D/H = 1/ (2-10) (2.

Скорость газового потока _г в типовых аппаратах выше скорости начала псевдоожижения и меньше скорости витания

---

_в, т.е. < _г < _в. Она определяется специальным расчетом и может равняться: _г = 0,8-1,5 м/с и выше [5,6].

Недостатком одноступенчатых (однокамерных) адсорберов яв­ляется неодинаковое время пребывания отдельных частиц адсорбен­та в кипящем слое. Этот недостаток в значительной мере устранен в многокамерных (многоступенчатых) адсорберах.

Схема адсорбера с кипящем слоем многоступенчатого типа пред­ставлена на (рис. 12).



1 - бункер; 2 - корпус адсорбера; 3 - газодувка; 4 - теплообменник;

5 – сепаратор; 6 - тарелки переточного типа

Рисунок 12 - Принципиальная схема адсорбера с кипящим слоем многоступенчатого типа

В многоступенчатых адсорберах с кипящим слоем - колонне с тарелками - адсорбент подается газодувкой наверх колонны и стекает вниз по переточным трубам. Тарелки применяются дырча­того или колосникового типа. Адсорбент выгружается из колонны снизу через специальный затвор.

При такой адсорбции достигается хорошее извлечение ценных ком­понентов из «бедных» газов. Скорость газового потока _г < 1,5-2,0 м/с.

Здесь адсорбция и десорбция проводятся в отдельных аппара­тах. В качестве десорбера применяется аппарат с движущимся слоем адсорбента (в верхней части происходит десорбция острым паром, в нижней части - сушка адсорбента).[4]

Как видно к настоящему времени разработаны разнообразные схемы и оборудования для утилизации теплоты удаляемого воздуха. Для регионов России наиболее оптимальными является утилизаторы с промежуточным тепло носителем.

Утилизатор может быть сконструирован более универсальным и эффективным, если его работа будет основана на сорбционных процессах в системе воздух – твердый сорбент. При этом удаляемый воздух из помещений пропускают через слой гранулированного сорбента – тело с развитой микроструктурой, например, древесный уголь и др., который способен жадно впитывать водяные пары с выделением большого количества теплоты – теплота адсорбции (теплота фазового перехода).

---

Причем многие сорбенты могут производить осушение воздушного потока до нулевого влагосодержания и выпускать в атмосферу практически абсолютно сухой воздух, т.е. практически утилизировать всю скрытую теплоту и дополнительно явную теплоту в количестве не менее той, что утилизируется в современных утилизаторах.

Таким образом, в предлагаемом способе количество утилизируемой теплоты больше, чем в традиционном способе с рекуперативными теплообменниками на величину теплоты адсорбции, выделяющейся при осушке воздуха.

Это количество равно:



При G=10000 кг/г,

Заключение

Приведен литературный обзор существующих способ утилизации теплоты удаляемого воздуха в системах вентиляции и кондиционирования.

Установлено, что универсальным способом является схема утилизации теплоты с промежуточным теплоносителем.

В качестве базовой схемы утилизации теплоты принят способ рекуперации теплоты удаляемого воздуха на основе адсорбции водяных паров силикагелем. Способ позволяет осуществлять полный отбор скрытой теплоты водяных паров, содержащихся в воздухе, что недостижимо для существующих методов утилизации.

Список использованных источников

1. Васильев Г.П. Теплохладоснабжение зданий и сооружений с использованием низкопотенциальной тепловой энергии поверхностных слоев земли, Москва, издательский дом «Граница», 2019г.

2. Крылов, В.А., Муравейников С.С., Рябова Т.В. Разработка экспериментального стенда для исследования работы геотермального зонда теплового насоса // Материалы конференции. - СПб.: Университет ИТМО. 2020.С. 75.

3. Никитин А.А., Баранов И.В., Черноозерский В., Крылов В.А. Учет неравномерности температурного поля в геотермальной скважине теплового насоса // Вестник Международной академии холода. 2021. № 1.

4. Никитин А.А. Теплонасосные системы как источник тепло- и хладоснабжения зданий. - София, 2022. - Т. 1. -С. 207-212.

5. Горшков В.Г. Тепловые насосы. Аналитический обзор // Справочник промышленного оборудования. - 2020. - № 2.

6. Расщепкин А.Н., Архипова Л.М. Основы теории кондиционирования воздуха: Учебное пособие. / Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2018. - 78 с.

---