ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ ВАНН ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к системам вентиляции помещений, в частности, к системам вентиляции помещений ванн очистки сточных вод.
Известны системы приточно-вытяжной вентиляции помещений ванн очистки сточных вод и в системах вытяжки для сокращения выбросов в атмосферу вредных газов в вытяжных агрегатах применяются сорбционные угольные фильтры (см. Компания «Фолтер». Каталог оборудования, стр.56-57. Угольные фильтры типа СУФ., 2009).
y
7
Эффективность, продолжительность и надежность работы этих систем ограничивается условиями поступления к угольным фильтрам вытяжного воздуха с величиной относительной влажности φ<0%.
Традиционные системы вентиляции содержат приточный агрегат, вытяжной агрегат и зонт для сбора паров (Краснов Ю.С.Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для производственных и общественных зданий. - м.: Термокул, 2006). Известные установки не содержат в составе вытяжного агрегата компонентов, специально работающих на сохранность угольного фильтра, который выполняет ключевую роль в поддержании экологичности установки. При этом такие системы не учитывают специфику очистных сооружений: очень большой запас тепла сточных вод, который можно использовать для повышения энергосберегающих характеристик системы.
y
пн
v
пн.мин
Снижение φ достигается значительным увеличением расходов приточного L и вытяжного L воздуха, как, например, это достигается при применении Рекомендации по проектированию (Краснов Ю.С. Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для производственных и общественных зданий. - м.: Термокул, 2006), что ведет к повышению в 30 раз требуемой производительности приточных и вытяжных агрегатов по сравнению с возможными минимальными производительностями L и для удаления с поверхности ванн очистки сточных вод испаряющихся паров воды и паров растворенных в очищаемой сточной воде газов.
пн.мин
y
v
v
y
Техническим результатом предложенного решения является устранение повышенных расходов энергии на работу системы вентиляции и создание условий для применения приточно-вытяжных систем с минимально-допустимыми расходами приточного наружного L и вытяжного воздуха, предлагается применить теплонасосную установку (ТНУ), работа которой обеспечивает снижение φ путем нагрева L при постоянном влагосодержании d от тепла конденсации в ТНУ до допустимых величин φ, при которых обеспечивается надежная и эффективная работа угольных фильтров для очистки вытяжного воздуха от газов перед выбросом в атмосферу.
Технический результат достигается тем, что экологическая энергосберегающая система вентиляции помещений ванн очистки сточных вод содержит приточный агрегат, вытяжной агрегат, теплонасосную установку с конденсатором, испарителем и компрессором, зонт для сбора паров, соединенный воздуховодом с вытяжным агрегатом, при этом последний включает последовательно установленные пылевой фильтр, теплообменник и сорбционный угольный фильтр для улавливания паров вредных газов, теплообменник, сообщенный с конденсатором теплонасосной установки, причем теплообменник приточного агрегата сообщен с испарителем теплонасосной установки.
При температурах наружного воздуха ниже +10°С теплообменник в приточном агрегате сообщен с коллектором сброса очищенной и обезвреженной воды.
На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемой экологической энергосберегающей системы вентиляции помещений ванн очистки сточных загазованных вод.
y
пн.мин
H
7
Над поверхностью воды в ванне очистки 1 установлен зонт 2 для сбора испаряющихся с поверхности воды в ванне 1 паров воды и газов и образовавшийся под зонтом 2 вытяжной воздух имеет высокую влажность (φ>0%) и повышенную концентрацию вредных газов и поступает в вытяжной агрегат 4, а приточный агрегат 3 подает в помещение приготовленный наружный воздух в количестве L>= и летом имеет высокое влагосодержание d после очистки в фильтре 8 в теплообменнике 9 осушается и насос 10 H1 подает холодную воду из испарителя 12, а компрессор 13 ТНУ обеспечивает нагрев в конденсаторе 16 воды, которую насос Н2 подает в теплообменник 5 в выбросном агрегате и фильтре 6 улавливается пыль, а в угольном фильтре 7 улавливаются вредные газы и очищается вытяжной воздух вентилятором агрегата 4 выбрасывается в атмосферу.
Схема вентиляции работает следующим образом.
H
H
H
H
B
v
y
v
v
y.oc
w.кон2
y
v
5
В зависимости от температуры наружного воздуха t: при t>12°C соленоидные клапаны 15 закрыты, а соленоидные клапаны 14 открыты и работают электродвигатели компрессора 13, насосов 10 H1 и Н2 11, электродвигатели вентиляторов в приточном 3 и вытяжном 4 агрегатах. В испарителе 12 охлаждается вода до 8°С, которая насосом H1 10 подается в трубки теплообменника 9, что обеспечивает охлаждение и осушку очищенного в фильтре 8 наружного воздуха L, который летом имеет высокое влагосодержание d и высокую относительную влажность φ>0%, что снижает потенциал для восприятия испаряющихся паров и предварительная осушка в теплообменнике 9 позволит увеличить потенциал по восприятию испаряющихся с водной поверхности очистной ванны 1 паров воды и вредных газов, растворенных в очищаемой в ванне 1 воде, а собранный в зонте 2 вытяжной воздух имеет высокое влагосодержание d и, соответственно, высокую относительную влажность φ и пары воды заполняют сорбционные поры активированного угля в фильтре 7, что снижает эффективность удаления из вытяжного воздуха L вредных газов и для устранения этого работающий насос Н2 подает в теплообменник 5 горячую воду после нагрева в конденсаторе 16, и нагрев L позволяет значительно понизить относительную влажность вытяжного воздуха до φ<50%, и для избежания засорения материала угольного фильтра 7 пылью вытяжной воздух предварительно проходит очистку от пыли в фильтре 6, а при 10°С подается команда на закрытие клапанов 14 и открытия клапанов 15, и работа H1 обеспечивает поступление в теплообменник 9 очищенной канализационной воды с температурой не ниже °С и после отдачи тепла в теплообменнике 9 сбросная очищенная вода с температурой порядка t≈12° поступает в испаритель 12 ТНУ, где охлаждается от работы компрессора 13 до температуры сброса в водоем при температуре °С, и работа ТНУ обеспечивает нагрев в конденсаторе 16 воды до 45°С, которая насосом Н2 подается в теплообменник 5 в вытяжном агрегате 4 и режим нагрева обеспечивает снижение φ выбросного воздуха L перед угольным фильтром 7.