ДЕАЭРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2001 года по МПК F22D1/50 C02F1/20 

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

Известны аналоги - деаэрационные установки, содержащие 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 (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 недостаточной подачи греющего агента в деаэратор и 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, характеризующееся прежде всего содержанием растворенного кислорода в деаэрированной воде, в большинстве случаев может достигаться при значительно меньших величинах расхода греющего агента и расхода выпара, 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 содержания растворенного кислорода, 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 содержания растворенного кислорода, а также новой взаимосвязи этих элементов с другими элементами установки, позволяет обеспечить качество и экономичность термической деаэрации благодаря поддержанию оптимальных расходов греющего агента и выпара, т.е. исключению режимов деаэрации с излишними или недостаточными расходами греющего агента и выпара.

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 датчика содержания растворенного кислорода, 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 выпара 5. Регулятор 6 давления в деаэраторе связан с регулирующим органом 7 на трубопроводе 3 и с датчиком давления в деаэраторе, регулятор расхода выпара 8 соединен с регулирующим органом 9, включенным в трубопровод 5, и датчиком содержания растворенного кислорода 10, установленным на трубопроводе 4.

Деаэрационная установка работает следующим образом.

Десорбция растворенного в воде кислорода 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. Регулирование расхода греющего агента производят по величине абсолютного давления в деаэраторе, равной 1,2 кгс/см², с помощью регулятора 6 и регулирующего органа 7, а регулирование расхода выпара - по величине заданного остаточного содержания растворенного кислорода в деаэрированной подпиточной воде 50 мкг/л с помощью регулятора 8, регулирующего органа 9 и датчика 10. Датчиком 10 измеряется остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде и при отклонении его от заданной величины регулятор 8 воздействует на регулирующий орган 9 для увеличения или уменьшения количества выпара: при повышении содержания кислорода сверх заданной величины расход выпара увеличивается, при понижении уменьшается, тем самым изменяется величина давления в деаэраторе и увеличивается или уменьшается расход греющего агента в деаэраторе. Во всех режимах термической деаэрации расходы выпара и греющего агента поддерживаются необходимыми и достаточными для обеспечения заданного остаточного содержания растворенного кислорода, благодаря чему исключается работа деаэрационной установки с излишними или недостаточными расходами выпара и греющего агента, т.е. повышается экономичность и качество термической деаэрации воды.

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 предназначено для термической деаэрации воды и может быть использовано в котельных установках. Деаэрационная установка содержит термический деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, греющего агента, регулятор давления в деаэраторе, установленный на трубопроводе греющего агента. Установка снабжена регулятором расхода выпара, соединенным с датчиком содержания растворенного кислорода, установленным на трубопроводе деаэрированной воды, и с регулирующим органом, установленным на трубопроводе отвода выпара, что обеспечивает 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 содержания растворенного кислорода, установленным на трубопроводе деаэрированной воды, и с регулирующим органом, установленным на трубопроводе выпара.