ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК F04F5/54 F22D1/50 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках.

Известны аналоги - водоподготовительные установки системы теплоснабжения, содержащие вакуумный деаэратор с трубопроводом исходной воды, в который последовательно включены водоструйный эжектор, соединенный трубопроводом выпара с вакуумным деаэратором, бак и насос (см. патент N 2088842, опубликован в Бюл. изобр., 1997, N 24). Данный аналог принят в качестве прототипа изобретения.

Недостатками аналогов и прототипа являются пониженное качество подготовки подпиточной воды при использовании исходных вод с большим содержанием соединений железа, например артезианских вод, поскольку входящие в аналоги и прототип элементы установки не обеспечивают обезжелезивания воды. Дополнение установки-прототипа известными устройствами для обезжелезивания воды привело бы к существенному понижению экономичности водоподготовительной установки из-за возрастания капитальных и эксплуатационных затрат на водоподготовку.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение качества и экономичности работы водоподготовительной установки за счет обезжелезивания воды без применения дополнительного водоподготовительного оборудования.

Для достижения этого результата предложена водоподготовительная установка системы теплоснабжения, содержащая вакуумный деаэратор с трубопроводом исходной воды, в который последовательно включены водоструйный эжектор, соединенный трубопроводом выпара с вакуумным деаэратором, бак и насос.

Отличием заявленной установки является то, что трубопровод исходной воды между водоструйным эжектором вакуумного деаэратора и баком снабжен воздухозаборными окнами.

Устройство воздухозаборных окон в трубопроводе исходной воды между водоструйным эжектором и баком водоструйного эжектора позволяет обеспечить аэрирование подпиточной воды атмосферным воздухом, эжектируемым потоком воды после водоструйного эжектора. Тем самым без применения дополнительного водоподготовительного оборудования обеспечивается перевод содержащихся в исходной воде ионов железа Fe²⁺ в ионы Fe³⁺. Затем образующиеся соединения трехвалентного железа улавливаются, например, путем отстаивания воды в баке после водоструйного эжектора.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусмотрено дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертеже изображена принципиальная схема водоподготовительной установки системы теплоснабжения.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Установка содержит включенные в трубопровод исходной воды насос 1, водоструйный эжектор 2, бак 3 водоструйного эжектора, насос 4, узел умягчения 5, вакуумный деаэратор 6, соединенный трубопроводом выпара с эжектором 2, бак-аккумулятор 7 и подпиточный насос 8. Трубопровод подпиточной воды между эжектором 2 вакуумного деаэратора 6 и баком 3 снабжен воздухозаборными окнами 9. Воздухозаборные окна могут быть выполнены в виде прорезей в трубопроводе или приваренных к трубопроводу патрубков, или образованы зазорами между участками трубопровода с разными диаметрами. В баке 3 установлены перегородки 10 с высотой, уменьшающейся по ходу воды, для улавливания отстоя.

Установка работает следующим образом. Исходная вода из артезианского источника с содержанием железа преимущественно в виде ионов Fe²⁺ насосом 1 подается на водоструйный эжектор 2, которым отводится выпар из вакуумного деаэратора 6. После использования в качестве рабочей среды водоструйного эжектора вакуумного деаэратора подпиточная вода аэрируется атмосферным воздухом, эжектируемым потоком этой воды через воздухозаборные окна 9 за счет кинетической энергии потока, оставшейся после эжектора. При аэрировании подпиточной воды происходит переход ионов Fe²⁺ в форму Fe³⁺. Соединения трехвалентного железа выпадают из раствора и отстаиваются в баке водоструйного эжектора при прохождении воды через отсеки бака, образованные перегородками 10. Из отсеков бака 3 скопившиеся на дне соединения железа периодически удаляются через дренажи. Содержание железа в подпиточной воде при этом понижается. Далее подпиточная вода умягчается в узле умягчения 5 и деаэрируется под вакуумом в деаэраторе 6. Деаэрированная, умягченная и очищенная от железа подпиточная вода хранится в баке-аккумуляторе 7, откуда по мере необходимости подпиточным насосом 8 подается на подпитку системы теплоснабжения.

Устройство воздухозаборных окон на трубопроводе исходной воды между водоструйным эжектором вакуумного деаэратора и баком водоструйного эжектора позволяет провести обезжелезивание подпиточной воды без применения дополнительного водоподготовительного оборудования и, тем самым, добиться искомого технического результата - повышения качества и экономичности работы водоподготовительной установки.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного установки следующей совокупности условий:
- водоподготовительная установка, воплощающая заявленное изобретение, предназначена для использования в промышленности в области теплоэнергетики;
- для заявленной установки в том виде, как она охарактеризована в формуле изобретения, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- водоподготовительная установка, воплощающая заявленное изобретение при его осуществлении, способна обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Установка содержит вакуумный деаэратор с трубопроводом исходной воды, в который последовательно включены водоструйный эжектор, соединенный трубопроводом выпара с вакуумным деаэратором, бак и насос. Трубопровод исходной воды между водоструйным эжектором вакуумного деаэратора и баком снабжен воздухозаборными окнами. В результате достигается повышение качества и экономичности работы установки. 1 ил.

Водоподготовительная установка системы теплоснабжения, содержащая вакуумный деаэратор с трубопроводом исходной воды, в который последовательно включены водоструйный эжектор, соединенный трубопроводом выпара с вакуумным деаэратором, бак и насос, отличающаяся тем, что трубопровод исходной воды между водоструйным эжектором вакуумного деаэратора и баком снабжен воздухозаборными окнами.