ДЕАЭРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2000 года по МПК C02F1/20 

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

Известны аналоги - деаэрационные установки, содержащие термический деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, греющего агента, выпара, регулирующий орган, установленный на трубопроводе греющего агента и соединенный с регулятором давления в деаэраторе (см. книгу И.И. Оликера и В.А. Пермякова "Термическая деаэрация воды на тепловых электростанциях", Л.: "Энергия", 1971, рис. 1.5, 1.6 и описание к ним на с. 20-24, а также с. 167, п. 1). Этот аналог принят в качестве прототипа.

Недостатками аналогов и прототипа является пониженная экономичность деаэрации воды из-за повышенных энергетических затрат на подачу греющего агента в деаэратор и отвод выпара из деаэратора, а в ряде случаев - пониженное качество деаэрации из-за недостаточных расходов греющего агента расхода выпара. Так, при деаэрации воды в деаэраторе повышенного давления пар в деаэратор подается в количестве, необходимом для поддержания заданного давления 6, 7 или 8 кгс/см² (см. там же, с. 25). Заданное давление поддерживается регулятором давления в деаэраторе. Расход выпара из деаэратора остается неизменным при всех режимах деаэрации, либо его изменяют в соответствии с изменением расхода обрабатываемой воды, принимая постоянной величину удельного расхода выпара (см. там же, с. 63).

Поскольку нормативное качество термической деаэрации, в значительной мере характеризующееся остаточным содержанием растворенного свободного диоксида углерода CO₂ в деаэрированной воде, в большинстве случаев может достигаться при значительно меньших величинах расходов выпара и греющего агента, деаэрация в установке-прототипе практически постоянно происходит с излишним расходом греющего агента, излишним расходом выпара и пониженной экономичностью. С другой стороны, в ряде режимов, несмотря на поддержание заданного давления в деаэраторе, расход греющего агента и расход выпара могут оказаться недостаточными для обеспечения нормативного качества деаэрации, что особенно характерно для вакуумной деаэрации.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества термической деаэрации воды за счет поддержания оптимальных расходов выпара и греющего агента.

Для достижения этого результата предложена деаэрационная установка, содержащая термический деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, греющего агента и выпара, регулятор давления в деаэраторе, связанный с регулирующим органом на трубопроводе греющего агента.

Отличием заявляемой установки является то, что установка снабжена регулятором расхода выпара, соединенным с датчиком показателя pH, установленным на трубопроводе деаэрированной воды, и с регулирующим органом, установленным на трубопроводе выпара.

Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих установку, новых элементов - регулятора расхода выпара, регулирующего органа на трубопроводе выпара, датчика показателя pH и новой взаимосвязи этих элементов с другими элементами установки позволяет обеспечить качество и экономичность термической деаэрации благодаря поддержанию оптимального расхода греющего агента и расхода выпара, т.е. исключить режимы деаэрации с излишними или недостаточными расходами выпара и греющего агента.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили 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 заявленной установки. 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. Так, к такому преобразованию не может быть отнесено включение в деаэрационную установку датчика показателя pH, 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 установками, что и позволяет обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

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

На чертеже изображена принципиальная схема деаэрационной установки. Входящая в систему подготовки подпиточной воды теплосети на тепловой электростанции установка содержит атмосферный деаэратор 1 с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой воды 2, греющего агента 3, деаэрированной воды 4 и отвода выпара 5. Регулятор 6 давления в деаэраторе связан с регулирующим органом 7 на трубопроводе 3 и датчиком давления в деаэраторе, регулятор расхода выпара 8 соединен с регулирующим органом 9, включенным в трубопровод 5, и датчиком показателя pH 10, установленным на трубопроводе 4.

Деаэрационная установка работает следующим образом.

Десорбция растворенного в воде диоксида углерода осуществляется при контакте обрабатываемой воды и греющего агента, которые по трубопроводам 2 и 3 подаются в деаэратор 1, деаэрированная вода отводится из деаэратора по трубопроводу 4, а образовавшийся выпар удаляется из деаэратора по трубопроводу выпара 5. Абсолютное давление в деаэраторе поддерживается постоянным, равным 1,2 кгс/см² с помощью регулятора 6 и регулирующего органа 7. Регулирование расхода выпара из деаэратора производится по заданной величине pH деаэрированной подпиточной воды 8,33, соответствующей отсутствию в воде свободного диоксида углерода, с помощью регулятора 8, регулирующего органа 9 и датчика 10. При понижении pH деаэрированной воды по отношению к заданной величине, что свидетельствует о появлении в воде свободного диоксида углерода, увеличивается расход выпара до восстановления заданной величины pH 8,33. Напротив, при более высокой величине pH расход выпара снижается для понижения энергозатрат на деаэрацию. При описанном выше регулировании расхода выпара одновременно изменяется расход пара на деаэратор с помощью регулятора 6 и регулирующего органа 7 для поддержания постоянного давления в деаэраторе: при уменьшении расхода выпара расход пара уменьшается, а при увеличении расхода выпара расход пара увеличивается. Таким образом, во всех режимах термической деаэрации расходы выпара и греющего агента поддерживаются необходимыми и достаточными для обеспечения заданной величины pH 8,33, благодаря чему обеспечиваются высокое качество деаэрации (отсутствие в воде свободного диоксида углерода CO₂) и высокая экономичность деаэрации, так как исключается работа деаэратора с излишними или недостаточными расходами греющего агента и выпара.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной установки следующей совокупности условий:
- заявленная деаэрационая установка 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;
- деаэрационная 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 и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. Деаэрационная установка содержит термический деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, греющего агента, выпара. Регулятор давления в деаэраторе связан с регулирующим органом на трубопроводе греющего агента. Установка снабжена регулятором расхода выпара, соединенным с датчиком показателя pH, установленным на трубопроводе деаэрированной воды, и с регулирующим органом, установленным на трубопроводе выпара. Технический результат - повышение экономичности и качества термической деаэрации воды. 1 ил.

Деаэрационная установка, содержащая термический деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, греющего агента, выпара, регулятор давления в деаэраторе, связанный с регулирующим органом на трубопроводе греющего агента, отличающаяся тем, что установка снабжена регулятором расхода выпара, соединенным с датчиком показателя pH, установленным на трубопроводе деаэрированной воды, и с регулирующим органом, установленным на трубопроводе выпара.