КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2001 года по МПК F22D1/50 F22B33/18 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на отопительных и промышленных котельных и тепловых электрических станциях.

Известны котельные установки - аналоги, содержащие паровой котел, вакуумный деаэратор с трубопроводами исходной и деаэрированной воды, греющего агента и выпара, деаэратор повышенного давления с трубопроводами исходной и деаэрированной воды, греющего агента и выпара, в последний из которых включен охладитель выпара с трубопроводом конденсата (см. Ю.П. Соловьев. Проектирование крупных центральных котельных для комплекса тепловых потребителей. - М.: Энергия, 1976, с. 54-63, рис. 3-2).

Рассмотренный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналога и прототипа является пониженная экономичность установки, обусловленная потерями теплоты конденсата охладителя выпара, отводимого, как правило, в канализацию. В случае отвода конденсата охладителя выпара в бак сбора конденсата, конденсат возвращается в цикл установки с помощью насоса, что также ухудшает экономичность из-за дополнительных энергетических затрат на привод насоса.

Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышение экономичности работы установки.

Для достижения указанного технического результата предложена котельная установка, содержащая паровой котел, вакуумный деаэратор с трубопроводами исходной и деаэрированной воды, греющего агента и выпара, деаэратор повышенного давления с трубопроводами исходной и деаэрированной воды, греющего агента и выпара, в последний из которых включен охладитель выпара с трубопроводом конденсата.

Особенность заявленной установки заключается в том, что трубопровод конденсата охладителя выпара подключен к трубопроводу греющего агента вакуумного деаэратора.

Новая взаимосвязь элементов установки позволяет полностью утилизировать теплоту конденсата охладителя выпара без дополнительных энергетических затрат на транспорт конденсата.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существующим признакам заявленного изобретения.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном решении.

Следовательно, заявленное 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, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
- 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;
- замена какой-либо части средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижение при этом обычного для такого исключения результата;
- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;
- выполнение известного средства или его части его известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;
- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака, представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертеже представлена схема котельной установки.

Котельная установка содержит паровой котел 1, последовательно включенные в тракт питательной воды, вакуумный деаэратор 2 с трубопроводами подвода греющего агента 3, деаэрируемой воды 4 и отвода деаэрированной воды 5, в последний у которых включен перекачивающий насос 6, и деаэратор повышенного давления 7 с трубопроводами подвода греющей среды (пара) 8, питательной воды 9 с питательным насосом 10 и отвода выпара 11 с охладителем выпара 12. Трубопровод конденсата 13 охладителя выпара 12 подключен к трубопроводу греющего агента 3 вакуумного деаэратора 2. Трубопровод питательной воды 9 после деаэратора повышенного давления 7 и питательного насоса 10 подключен к паровому котлу 1.

Котельная установка работает следующим образом.

В паровом котле 1 генерируется пар из подаваемой в котел по трубопроводу 9 питательной воды. Питательная вода готовится следующим образом.

Исходная вода поступает по трубопроводу деаэрируемой воды 4 в вакуумный деаэратор 2 с температурой 35^oC, а по трубопроводу греющего агента 3 в него поступает перегретая вода. После вакуумной деаэрации вода с температурой 60^oC по трубопроводу 5 с помощью перекачивающего насоса 6 подается в деаэратор повышенного давления 7, когда по трубопроводу подвода греющей среды 8 подается пар от парового котла 1. Питательная вода после деаэрации с температурой 150 - 160^oC по трубопроводу 9 отводится с помощью питательного насоса 10 в паровой котел 1. Выпар, образовавшийся после деаэрации воды в деаэраторе повышенного давления 7, конденсируется в охладителе выпара 12. Конденсат охладителя выпара с температурой около 150^oC по трубопроводу конденсата 13 подается в трубопровод греющего агента 3 вакуумного деаэратора 2, что позволяет полностью использовать его теплоту в цикле установки, то есть повысить ее экономичность. Благодаря разрежению в вакуумном деаэраторе 2 конденсат охладителя выпара 12 подается в вакуумный деаэратор 2 без дополнительных энергетических затрат.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующие совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в теплоэнергетике;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Котельная установка предназначена для выработки пара и может быть использована для отопительных и промышленных котельных и тепловых электростанций. Котельная установка содержит паровой котел, вакуумный деаэратор с трубопроводами исходной и деаэрированной воды, греющего агента и выпара, деаэратор повышенного давления с трубопроводами исходной и деаэрированной воды, греющего агента и выпара, в последний из которых включен охладитель выпара с трубопроводом конденсата. Трубопровод конденсата охладителя выпара подключен к трубопроводу греющего агента вакуумного деаэратора, что обеспечивает повышение экономичности работы установки. 1 ил.

Котельная установка, содержащая паровой котел, два деаэратора, один из которых вакуумный деаэратор с трубопроводами исходной и деаэрированной воды, греющего агента и выпара, отличающаяся тем, что в качестве второго деаэратора используется деаэратор повышенного давления с трубопроводами исходной и деаэрированной воды, греющего агента и выпара, в последний из которых включен охладитель выпара с трубопроводом конденсата, трубопровод конденсата охладителя выпара подключен к трубопроводу греющего агента вакуумного деаэратора.