ДЕАЭРАТОР Российский патент 2003 года по МПК F22D1/28 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для термической деаэрации питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей.

Известен деаэратор, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками, верхняя из которых имеет патрубок отвода выделившихся газов, и поперечной перегородкой, разделяющей корпус на входной и выходной отсеки, снабженные соответственно тангенциальными патрубками для подвода деаэрируемой и отвода деаэрированной жидкости /1/.

Указанный деаэратор не обеспечивает требуемое качество деаэрированной воды.

Известен также деаэратор, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками, верхняя из которых имеет патрубок отвода выделившихся газов, и поперечной перегородкой, разделяющей корпус на входной и выходной отсеки, снабженные соответственно тангенциальными патрубками для подвода деаэрируемой и отвода деаэрированной жидкости, с выполненной полой стенкой корпуса в зоне входного отсека, имеющей тангенциальные сопла или отверстия для сообщения с выходным отсеком и подключенной к источнику деаэрирующей среды /2/.

Данный деаэратор имеет низкую эффективность из-за большого гидравлического сопротивления в месте нахождения поперечной перегородки, где к тому же образуются застойные зоны. Кроме того, выделившиеся в деаэраторе газы содержат большое количество водяных паров, что приводит к значительным затратам энергии на их удаление.

Цель изобретения - повышение эффективности работы деаэратора путем уменьшения его гидравлического сопротивления и снижения содержания водяных паров в отводимых из деаэратора выделившихся газах.

Указанная цель достигается тем, что в деаэраторе, содержащем корпус с торцевыми крышками, верхняя из которых имеет патрубок отвода выделившихся газов, с входным и выходным отсеками, снабженными соответственно тангенциальными патрубками для подвода деаэрируемой и отвода деаэрированной жидкости, с выполненной полой стенкой корпуса в зоне входного отсека, имеющей тангенциальные сопла или отверстия для сообщения с выходным отсеком и подключенной к источнику деаэрирующей среды, внутренняя стенка корпуса в зоне входного отсека и стенка корпуса в зоне выходного отсека выполнены соответственно в виде профилированных конфузора и диффузора, плавно сопряженных между собой горловиной.

Кроме того, верхняя торцевая крышка снабжена емкостью, присоединенной к патрубку отвода выделившихся газов, с днищем, в котором выполнены отверстия для прохода выделившихся газов, и заполненной кольцами Рашига, поверх которых установлена решетка.

Причем емкость, заполненная кольцами Рашига, размещена или внутри корпуса, а ее боковая стенка выполнена коноидальной с внутренней стенкой входного отсека и имеет отверстия для прохода выделившихся газов, или на верхней торцевой крышке.

Выполнение внутренней стенки корпуса в зоне входного отсека и стенки корпуса в зоне выходного отсека соответственно в виде профилированных конфузора и диффузора, плавно сопряженных между собой горловиной, устраняет резкий переход от входного отсека к выходному и позволяет тем самым уменьшить гидравлическое сопротивление деаэратора.

Наличие емкости, присоединенной к патрубку отвода выделившихся газов, с днищем, в котором выполнены отверстия для прохода выделившихся газов, и заполненной кольцами Рашига, позволяет сконденсировать на поверхности колец Рашига значительную часть водяных паров из выделившихся газов и вернуть конденсат обратно в деаэратор, тем самым снизить нагрузку с отсасывающего тракта.

Установка решетки поверх колец Рашига предохраняет от попадания последних в отсасывающий тракт при нештатной работе деаэратора, например, при переполнениях деаэратора водой.

Размещение емкости, заполненной кольцами Рашига, внутри корпуса и выполнение ее боковой стенки коноидальной с внутренней стенкой входного отсека позволяет рационально использовать пространство корпуса деаэратора. Для деаэраторов небольших размеров с малой производительностью целесообразнее размещение емкости, заполненной кольцами Рашига, на верхней торцевой крышке.

На фиг. 1 изображен деаэратор, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг. 1; на фиг.3 - вариант исполнения деаэратора с размещением емкости, заполненной кольцами Рашига, на верхней торцевой крышке.

Деаэратор содержит корпус 1 с торцевыми крышками 2 и 3, верхняя 2 из которых имеет патрубок 4 отвода выделившихся газов, с входным и выходным отсеками 5 и 6, снабженными соответственно тангенциальными патрубками 7 и 8 для подвода деаэрируемой и отвода деаэрированной жидкости. Стенка 9 корпуса 1 в зоне входного отсека 5 выполнена полой и имеет тангенциальные сопла или отверстия 10 для сообщения с входным отсеком 5. Полость стенки 9 в зоне входного отсека 5 посредством патрубка 11 подсоединена к источнику деаэрирующей среды (не показан). Внутренняя стенка 12 корпуса 1 в зоне входного отсека 5 и стенка 13 в зоне выходного отсека 6 выполнены соответственно в виде профилированных конфузора и диффузора, плавно сопряженных между собой горловиной 14. Верхняя торцевая крышка 2 снабжена емкостью 15, присоединенной к патрубку 4 отвода выделившихся газов, с днищем 16, в котором выполнены отверстия 17 для прохода выделившихся газов, и заполнена кольцами Рашига 18, поверх которых установлена решетка 19, предотвращающая попадание колец Рашига 18 в отсасывающий тракт при нештатной работе деаэратора, например при переполнениях деаэратора водой. Емкость 15 может быть размещена или внутри корпуса 1, при этом ее боковая стенка 20 выполнена коноидальной с внутренней стенкой 12 и имеет отверстия 21 для прохода выделившихся газов, или на верхней торцевой крышке для деаэраторов небольших размеров с малой производительностью.

Работает деаэратор следующим образом.

Деаэрируемая жидкость через патрубок 7 подается во входной отсек 5 тангенциально. Деаэрирующая среда (перегретая вода или пар) через патрубок 11 поступает в полость стенки 9, откуда через тангенциальные сопла 10 попадает во входной отсек 5. Потоки деаэрируемой жидкости и деаэрирующей среды перемешиваются и приобретают вращательное движение с границей раздела жидкой и паровой фаз. При приближении к горловине 14 с уменьшением радиуса закрутки во вращающемся потоке увеличивается скорость, а давление в нем падает. Вода вскипает не доходя до границы раздела фаз и на самой границе. Пузырьки пара, образующегося от вскипания перегретой воды, проходят через слой воды и выталкиваются за границу раздела фаз. Жидкость при этом деаэрируется. Деаэрированная жидкость проходит по горловине 14 и попадает в выходной отсек 6, где вращение потока жидкости происходит по поверхности стенки 13 с увеличением радиуса закрутки, благодаря чему давление в потоке восстанавливается. Деаэрированная жидкость через патрубок 8 отводится из деаэратора. Выделившиеся газы через отверстия 17 и 21 соответственно в днище 16 и боковой стенке 20 проходят через емкость 15, где на поверхности колец Рашига 18 конденсируется значительная часть водяных паров. Через отверстия 17 в днище 16 конденсат сливается обратно в деаэратор. Далее выделившиеся газы отводятся через патрубок 4.

Такое выполнение деаэратора позволяет повысить эффективность работы деаэратора путем уменьшения его гидравлического сопротивления и снижения нагрузки на отсасывающий тракт за счет конденсации значительной части водяных паров из выделившихся газов.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 411269, кл. F 22 В 29/08, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР 1134842, кл. F 22 D 1/28.

Изобретение предназначено для термической деаэрации питательной воды и может быть использовано в теплоэнергетике. Деаэратор содержит корпус с торцевыми крышками, верхняя из которых имеет патрубок отвода выделившихся газов, входной и выходной отсеки, снабженные соответственно тангенциальными патрубками для подвода деаэрируемой и отвода деаэрированной жидкости, с выполненной полой стенкой корпуса в зоне входного отсека, имеющей тангенциальные сопла или отверстия для сообщения с выходным отсеком и подключенной к источнику деаэрирующей среды. Внутренняя стенка корпуса в зоне входного отсека и стенка корпуса в зоне выходного отсека выполнены соответственно в виде профилированных конфузора и диффузора, плавно сопряженных между собой. Верхняя торцевая крышка снабжена емкостью, присоединенной к патрубку отвода выделившихся газов, с днищем, в котором выполнены отверстия для прохода выделившихся газов, и заполненной кольцами Рашига, поверх которых установлена решетка. Емкость размещена или внутри корпуса, а ее боковая стенка выполнена коноидально с внутренней стенкой входного отсека и имеет отверстия для прохода выделившихся газов, или на верхней крышке. Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы деаэратора. 3 ил.

Деаэратор, содержащий корпус с торцевыми крышками, верхняя из которых имеет патрубок отвода выделившихся газов, с входным и выходным отсеками, снабженными соответственно тангенциальными патрубками для подвода деаэрируемой и отвода деаэрированной жидкости, с выполненной полой стенкой корпуса в зоне входного отсека, имеющей тангенциальные сопла или отверстия для сообщения с выходным отсеком и подключенной к источнику деаэрирующей среды, отличающийся тем, что внутренняя стенка корпуса в зоне входного отсека и стенка корпуса в зоне выходного отсека выполнены соответственно в виде профилированных конфузора и диффузора, плавно сопряженных между собой, а верхняя торцевая крышка снабжена емкостью, присоединенной к патрубку отвода выделившихся газов, с днищем, в котором выполнены отверстия для прохода выделившихся газов, и заполненной кольцами Рашига, поверх которых установлена решетка, причем емкость, заполненная кольцами Рашига, размещена или внутри корпуса, а ее боковая стенка выполнена коноидально с внутренней стенкой входного отсека и имеет отверстия для прохода выделившихся газов, или на верхней торцевой крышке.