СИСТЕМА ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ Российский патент 1999 года по МПК F28C1/06 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к системам оборотного водоснабжения промышленных предприятий.

Известна система оборотного водоснабжения (см. а.с. N 577383 МКИ F 28 C 1/06, 1977, Бюл. 39), содержащая теплообменники, подключенные прямой и обратными магистралями воды к бассейну-смесителю, снабженному охладителем.

Недостатком такой системы оборотного водоснабжения является недостаточное использование эффекта охлаждения в поперечной ступени охладителя.

Известна система оборотного водоснабжения (см. а.с. N 958827 МКИ F 28 C 1/06, 1982, Бюл.34), содержащая теплообменники, подключаемые прямой и обратной магистралями воды к бассейну-смесителю, снабженному охладителем, подключенным к прямой магистрали соединительным трубопроводом с регулятором расхода и эжектором, камера смешивания которого подключена к обратной магистрали воды.

Недостатком данной системы оборотного водоснабжения является необходимость использования завышенной мощности насосной установки, покрывающей затраты энергии по преодолению гидравлического сопротивления, обусловленного перемещением всегда присутствующих в воде загрязнений в виде ржавчины, окалины. Кроме того, наличие продуктов биообрастаний, нестабильности показателей качества оборотной воды, которые стремятся к закупорке отверстий насадок оросителя, а также на создание перепада давления в обратной магистрали воды и соединительном трубопроводе, поддерживающего эффективную работу эжектора. Требуется большой процент воды на продувку системы, из-за чего эта система имеет низкий коэффициент использования оборотной воды.

В основу изобретения поставлена задача энергозатрат за счет нормализации мощности насосной установки путем очистки оборотной воды в системе от сопутствующих загрязнений и поддержания эффективной работы эжектора при оптимальном перепаде давления воды в соединительном трубопроводе и обратной магистрали.

Поставленная задача решается тем, что система оборотного водоснабжения, содержащая теплообменники, подключенные прямой и обратной магистралями воды к бассейну-смесителю, снабженному охладителем, подключенным к прямой магистрали воды, соединительным трубопроводом с регулятором расхода и эжектором, камера смешивания которого подключена к обратной магистрали воды, кроме этого, вдоль внутренней поверхности сопловой части эжектора от меньшего сечения к большему выполнены винтообразные канавки, переходящие в кольцевую канавку, соединенную по периметру с большим сечением сопловой части эжектора и связанную со сборником загрязнений, а перед бассейном-смесителем на обратной магистрали воды установлен регулятор давления.

На фиг. 1 схематически изображена система оборотного водоснабжения и на фиг. 2 - развертка сопловой части эжектора со схематически изображенным сборником загрязнений.

Система оборотного водоснабжения (фиг. 1) состоит из теплообменников 1, подключенных прямой напорной 2 и обратной 3 магистралями к водосборному бассейну-смесителю 4 с охладителем 5, над которым установлен ороситель 6. Прямая магистраль 2 с термореле 7 через задвижку 8, регулятор расхода 9 соединительным трубопроводом 10 с установленным эжектором 11 соединена с оросителем 6. Камера смешивания 12 эжектора 11 всасывающим трубопроводом 13 через регулятор расхода 14 соединена с обратной магистралью воды 3, на которой перед бассейном-смесителем 4 установлен регулятор давления 15. На прямой магистрали 2 установлен насос 16 с регулятором давления 17, при этом на пропуск максимального расхода воды на охладитель 5 при максимальной его подаче на теплообменники 1 обеспечивается оптимальной всасывающей способностью эжектора 11, которая регулируется регулятором давления 15.

Вдоль сопловой части 18 (фиг.1 и 2) от меньшего сечения к большему выполнены канавки 19, соединенные в большем сечении сопловой части 18 эжектора 11 с кольцевой канавкой 20, которая подключена к сборнику загрязнений 21 в нижней своей части.

Система оборотного водоснабжения работает следующим образом.

Оборотная вода после теплообменников 1 поступает по обратной магистрали в водосборный бассейн-смеситель 4, в котором находится ранее охлажденная в охладителе 5 вода. Если температура атмосферного воздуха ниже расчетной, то в водосборном бассейне-смесителе 4 вода, подаваемая в теплообменники 1, имеет температуру ниже, чем это необходимо. В это время задвижка 12 закрыта и вода на ороситель 6 не подается. Горячая вода из обратной магистрали 3 смешивается с холодной водой в водосборном бассейне-смесителе 4 и повышает ее температуру.

При температуре атмосферного воздуха, не обеспечивающей охлаждение оборотной воды в бассейне-смесителе 4 до максимально заданной температуры охлажденной воды, регистрируемой термореле 7 и подаваемой в теплообменники 1, осуществляется подача команды термореле 7 на открытие задвижки 8 и охлажденную воду, смешанную в эжекторе 11 с горячей водой, из обратной магистрали 3 подают по соединительному трубопроводу 10 на ороситель 6 и далее на охладитель 5 для более глубокого охлаждения. Известно, что вода, имеющая повышенную температуру, интенсифицирует процесс образования окалины и ржавчины, то есть сопутствующих систем оборотного водоснабжения загрязнений. В результате наблюдается увеличение гидравлического сопротивления трубопроводов, возрастает частота закупорки (засорения) насадок оросителя 6 и как следствие этого эффективность работы системы оборотного водоснабжения и возрастают энергозатраты на насосную установку. Поэтому горячая вода с загрязнениями (окалины, ржавчины и т.д.), перемешанная в камере смешения 12, поступает в сопловую часть 18 эжектора 11 и, перемещаясь по винтообразным канавкам 19 (фиг.2), закручивается. Твердые частицы сталкиваются в канавках 19, перемещаются в кольцевую канавку 20 и далее в сборник загрязнений 21, откуда удаляются вручную или автоматически (на фиг. 1 и 2 не показано). Очищенный от загрязнений поток воды поступает в ороситель 6 и далее на охладитель 5 для более глубокого охлаждения. Оптимальная всасывающая способность эжектора 11 поддерживается регулятором давления 15. Очищенная в эжекторе 11 и охлажденная на оросителе 5 вода смешивается в водосборном бассейне-смесителе 4 с горячей водой, поступающей из теплообменников 1. В процессе смешивания постепенно понижается температура воды до расчетного минимального значения, после чего термореле 7 дает сигнал на закрытие задвижки 8.

Оригинальность конструктивного решения подтверждается более полным использованием располагаемого напора в обратной магистрали, который гасится по прототипу в бассейне-смесителе 5 за счет его высотного расположения по отношению к эжектору 11, кроме того, конструктивное исполнение сопловой части эжектора с винтообразными канавками обеспечивает снижение энергозатрат за счет удаления загрязнений (ржавчины, окалины и т.д.) из оборотной воды.

Предназначена для использования в теплоэнергетике, в частности при водоснабжении промышленных предприятий. В основу изобретения поставлена задача снижения энергозатрат за счет нормализации мощности насосной установки путем очистки оборотной воды в системе от сопутствующих загрязнений и поддержания эффективной работы эжектора при оптимальном перепаде давления воды в соединительном трубопроводе и обратной магистрали. Система оборотного водоснабжения содержит теплообменники, подключенные прямой и обратными магистралями к бассейну-смесителю, снабженному охладителем, подключенным к прямой магистрали воды, соединительным трубопроводом с регулятором расхода и эжектором, камера смешивания которого подключена к обратной магистрали воды. Кроме этого вдоль внутренней поверхности сопловой части эжектора от меньшего сечения к большему выполнены винтообразные канавки, переходящие в кольцевую канавку, соединенную по периметру с большим сечением сопловой части эжектора и связанную со сборником загрязнений, а перед бассейном-смесителем на обратной магистрали воды установлен регулятор давления. Изобретение позволяет снизить энергозатраты за счет нормализации мощности насосной установки путем очистки оборотной воды и поддержания эффективной работы эжектора. 2 ил.

Система оборотного водоснабжения, содержащая теплообменники, подключенные прямой и обратной магистралями воды к бассейну-смесителю, снабженному охладителем, подключенным к прямой магистрали, соединительным трубопроводом с регулятором расхода и эжектором, камера смешения которого подключена к обратной магистрали, отличающаяся тем, что вдоль внутренней поверхности сопловой части эжектора от меньшего сечения к большему выполнены винтообразные канавки, а на обратной магистрали перед бассейном-смесителем установлен регулятор давления, при этом большое сечение сопловой части эжектора соединено с кольцевой канавкой, подключенной в нижней своей части к сборнику загрязнений.