ДЕАЭРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2001 года по МПК C02F1/20 

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

Известны аналоги - деаэрационные установки, содержащие термический деаэратор распылительного типа с подключенными к нему трубопроводами исходной и деаэрированной воды, греющего агента - пара и отвода выпара (см. книгу Галустова В.А. Прямоточные распылительные аппараты в теплоэнергетике. - М. : Энергоатомиздат, 1989, с. 108-110). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатками аналогов и прототипа является пониженная экономичность деаэрации воды из-за повышенных энергетических затрат на создание давления исходной воды перед деаэратором. Так, при термической деаэрации воды в атмосферном распылительном деаэраторе давление воды перед форсунками поддерживается на уровне 0.07 - 0.35 МПа. Поскольку нормативное качество термической деаэрации, характеризующееся в значительной мере остаточным содержанием диоксида углерода и соответствующим ему показателем pH деаэрированной воды, в большинстве случаев может достигаться при значительно меньших величинах давления исходной воды перед форсунками, деаэрация практически постоянно происходит с пониженной экономичностью. С другой стороны, в ряде режимов, например, при увеличении производительности и диаметров сопел форсунок нормативное качество деаэрации воды может быть не достигнуто даже несмотря на поддержание установленного давления воды перед форсунками. Таким образом, вторым недостатком известного способа является низкое качество деаэрации.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества термической деаэрации.

Для достижения этого результата предложена деаэрационная установка, содержащая термический деаэратор распылительного типа с подключенными к нему трубопроводами исходной и деаэрированной воды, греющего агента и выпара.

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

Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих установку, новых элементов - регулятора давления исходной воды, регулирующего органа, датчика pH деаэрированной воды - и новой взаимосвязи этих элементов с другими элементами установки позволяет обеспечить качество и экономичность термической деаэрации благодаря поддержанию оптимального давления воды в деаэраторе, т.е. исключению режимов деаэрации с излишним или недостаточным давлением воды в деаэраторе.

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 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 регулятора давления воды, 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 распылительного типа 1 с подключенными к нему трубопроводами исходной воды 2, греющего агента 3, деаэрированной воды 4 и отвода выпара 5. Регулятор давления исходной воды 7 соединен с регулирующим органом 6, включенным в трубопровод 2, и датчиком содержания растворенного кислорода 8, установленным на трубопроводе 4. В качестве регулирующего органа 6 может быть установлен регулирующий клапан или электронасос с регулируемой скоростью вращения. В деаэраторе 1 установлены распыливающие форсунки 9.

Деаэрационная установка работает следующим образом.

Десорбция растворенного в воде диоксида углерода осуществляется при контакте исходной воды и греющего агента - пара, которые по трубопроводам 2 и 3 подаются в деаэратор 1 под избыточным давлением, деаэрированная вода отводится из деаэратора по трубопроводу 4, а образовавшийся выпар удаляется из деаэратора по трубопроводу выпара 5. Исходная вода распыливается в деаэраторе с помощью форсунок 9. Регулирование давления в деаэраторе производится по величине заданного значения pH деаэрированной подпиточной воды 8,33, соответствующего отсутствию свободного диоксида углерода в воде, с помощью регулятора 7, регулирующего органа 6 и датчика 8. Датчиком 8 измеряется pH деаэрированной воды, и при отклонении его от заданной величины регулятор 8 воздействует на регулирующий орган 6 для увеличения или уменьшения давления исходной воды перед деаэратором. Во всех режимах термической деаэрации давление воды в деаэраторе поддерживают необходимым и достаточным для обеспечения заданного значения pH деаэрированной воды, благодаря чему исключается работа деаэрационной установки с излишним или недостаточным давлением воды в деаэраторе, т. е. повышается экономичность и качество термической деаэрации воды.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной установки следующей совокупности условий:
- заявленная деаэрационная 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 теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. Деаэрационная установка содержит термический деаэратор распылительного типа с подключенными к нему трубопроводами исходной и деаэрированной воды, греющего агента и выпара. Установка снабжена регулятором давления исходной воды деаэратора, соединенным с регулирующим органом, который установлен на трубопроводе исходной воды, и с датчиком рН деаэрированной воды, установленным на трубопроводе деаэрированной воды. Технический результат - повышение экономичности и качества термической деаэрации. 1 ил.

Деаэрационная установка, содержащая термический деаэратор с подключенными к нему трубопроводами исходной и деаэрированной воды, греющего агента и выпара, отличающаяся тем, что установка снабжена регулятором давления исходной воды, соединенным с регулирующим органом, установленным на трубопроводе исходной воды, и с датчиком pH деарированной воды, установленным на трубопроводе деаэрированной воды.