УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ ТЕПЛОСЕТИ Российский патент 2000 года по МПК F22D1/50 C02F1/20 

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

Известен аналог - установка для подготовки подпиточной воды теплосети, содержащая декарбонизатор с подключенными к нему трубопроводами исходной и декарбонизированной воды, включенный в трубопровод исходной воды подогреватель с трубопроводом греющей среды - см. а.с. 1267015, опубл. в Бюллетене Изобретений, 1986, N 40. Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатками аналогов и прототипа являются пониженная экономичность установки для подготовки подпиточной воды теплосети из-за повышенных энергетических затрат на нагрев исходной воды при остаточной концентрации свободного диоксида углерода CO₂ в декарбонизированной воде менее заданного значения и низкое качество подготовки подпиточной воды из-за недостаточного нагрева исходной воды в режимах, когда остаточная концентрация CO₂ в декарбонизированной воде превышает заданное значение. Обычно температуру исходной воды поддерживают постоянной порядка 35-50^oC в расчетном стационарном режиме. В процессе эксплуатации установки качество исходной воды существенно изменяется. Несмотря на то, что в ряде переменных режимов подготовки подпиточной воды остаточная концентрация CO₂ становится меньше заданного расчетного значения, температура исходной воды не снижается, что приводит к перерасходу греющей среды водоподогревателя и излишним затратам энергии на нагрев исходной воды. В других режимах заданная остаточная концентрация CO₂ в декарбонизированной воде не достигается из-за недостаточного нагрева исходной воды.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества работы установки для подготовки подпиточной воды теплосети за счет поддержания оптимальной температуры исходной воды в переменных режимах работы установки.

Для достижения этого результата предложена установка для подготовки подпиточной воды теплосети, содержащая декарбонизатор с подключенными к нему трубопроводами исходной и декарбонизированной воды, включенный в трубопровод исходной воды подогреватель с трубопроводом греющей среды.

Отличием заявляемой установки является то, что она снабжена регулятором температуры исходной воды, соединенным с датчиком концентрации свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде и регулирующим органом на трубопроводе греющей среды подогревателя.

Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих установку для подготовки подпиточной воды теплосети, новых элементов: регулятора температуры, регулирующего органа на трубопроводе греющей среды, датчика содержания свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде, и новой взаимосвязи этих элементов, позволяет повысить экономичность и качество работы установки за счет поддержания оптимальной температуры исходной воды, т. е. исключения режимов работы установки с излишним или недостаточным нагревом исходной воды.

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, изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия 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, 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. Так, к такому преобразованию не может быть отнесено включение в установку для подготовки подпиточной воды теплосети регулятора температуры, поскольку этот элемент в заявленном устройстве находится в другой совокупности существенных признаков устройства и в новой взаимосвязи с другими элементами устройства по сравнению с известными взаимосвязями регулятора температуры, например, в котельных установках, что и позволяет обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата.

На чертеже показана схема установки для подготовки подпиточной воды теплосети.

Установка содержит декарбонизатор 1 с подключенными к нему трубопроводами исходной воды 2 и декарбонизированной воды 3. В трубопровод 3 включен насос декарбонизированной воды 4. В трубопровод 2 включен водоподогреватель исходной воды 5. На трубопроводе греющей среды 6 водоподогревателя 5 установлен регулирующий орган 7 регулятора температуры исходной воды 8. Регулятор 8 соединен с датчиком концентрации диоксида углерода в декарбонизированной воде 9, установленным на трубопроводе 3. В качестве датчика 9 может быть использован, например, pH-метр с преобразователем показаний pH в значения концентрации диоксида углерода (при известных щелочности и температуре обработанной воды).

Установка для подготовки подпиточной воды теплосети работает следующим образом. Исходная вода нагревается в подогревателе 5 и по трубопроводу 2 подается в декарбонизатор 1. Декарбонизированная вода откачивается из декарбонизатора насосом 4 в деаэратор подпиточной воды теплосети (на чертеже не показан). Концентрация свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде фиксируется датчиком 9. Импульс от датчика 9 передается на регулятор температуры 8, которым с помощью регулирующего органа 7 регулируется температура исходной воды путем изменения расхода греющей среды, подаваемой в подогреватель. Регулирование температуры исходной воды осуществляют по заданной остаточной концентрации свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде 3 мг/л. При остаточной концентрации диоксида углерода в декарбонизированной воде, превышающем заданное значение, температура исходной воды повышается, что позволяет повысить качество подготовки воды. Если же остаточная концентрация свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде меньше заданного значения, температура исходной воды понижается, что позволяет повысить экономичность установки благодаря снижению энергозатрат на нагрев воды.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной установки следующей совокупности условий:
- заявленная установка для подготовки подпиточной воды теплосети 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;
- установка для подготовки подпиточной воды теплосети, воплощающая заявленное изобретение, при его осуществлении способна обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Установка предназначена для использования на тепловых электростанциях и котельных установках. Установка содержит декарбонизатор с подключенными к нему трубопроводами исходной и декарбонизированной воды, включенный в трубопровод исходной воды подогреватель с трубопроводом греющей среды, регулятор температуры исходной воды, соединенный с датчиком концентрации свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде и регулирующим органом на трубопроводе греющей среды. За счет поддержания оптимальной температуры исходной воды в переменных режимах работы установки повышается экономичность и качество работы установки. 1 ил.

Установка для подготовки подпиточной воды теплосети, содержащая декарбонизатор с подключенными к нему трубопроводами исходной и декарбонизированной воды, включенный в трубопровод исходной воды подогреватель с трубопроводом греющей среды, отличающаяся тем, что установка снабжена регулятором температуры исходной воды, соединенным с датчиком концентрации свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде, и регулирующим органом на трубопроводе греющей среды подогревателя.