СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ Российский патент 2005 года по МПК F22D1/50 

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

Известны аналоги - способы вакуумной деаэрации воды, по которым десорбцию растворенного в воде кислорода осуществляют при контакте обрабатываемой воды - химически очищенной воды и греющего агента - перегретой воды, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, измеряют остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде, импульс от датчика содержания кислорода передают на регулятор температуры перегретой воды, от которого в свою очередь передают управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа расхода греющей среды подогревателя перегретой воды (см. патент №2142417 (RU). МПК⁶ С 02 F 1/20. Способ вакуумной деаэрации воды / В.И.Шарапов, Д.В.Цюра // Бюллетень изобретений. 1999. №34). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность способа вакуумной деаэрации воды из-за повышенных энергетических затрат на нагрев перегретой воды, а также низкое качество вакуумной деаэрации воды при регулировании только по заданному остаточному содержанию кислорода в воде. В ряде режимов деаэрации водород-катионированной воды, например, несмотря на обеспечение заданного остаточного содержания кислорода О₂, нормативное качество деаэрации не достигается, поскольку не обеспечивается нормативное качество удаления диоксида углерода СО₂, так как для его удаления требуется повышенный температурный режим деаэрации. С другой стороны, регулирование температуры перегретой воды только по остаточному содержанию СО₂ также может не обеспечить нормативное качество вакуумной деаэрации, поскольку, например, при деаэрации воды, обработанной методами натрий-катионирования, для достижения нормативного остаточного содержания кислорода требуется более высокая температура перегретой воды, чем для удаления диоксида углерода. В то же время в ряде режимов температура перегретой воды может оказаться излишней для обеспечения нормативного качества деаэрации. Таким образом, существующие недостатки известного способа вакуумной деаэрации воды приводят к понижению качества и экономичности деаэрации.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение качества и экономичности вакуумной деаэрации за счет регулирования температуры перегретой воды по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходима более высокая температура перегретой воды, подаваемой в деаэратор.

Для достижения этого результата предложен способ вакуумной деаэрации воды, по которому в деаэратор подают исходную и перегретую воду, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, измеряют остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде, импульс от датчика содержания кислорода передают на регулятор температуры перегретой воды, от которого в свою очередь передают управляющий сигнал на регулирующий орган расхода греющей среды подогревателя перегретой воды.

Отличием заявляемого способа является то, что на регулятор температуры перегретой воды одновременно подают импульс от датчика остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде, а регулирование температуры перегретой воды осуществляют по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа, для достижения которой необходима более высокая температура перегретой воды.

Новый способ вакуумной деаэрации воды позволяет повысить качество и экономичность деаэрации воды за счет регулирования температуры перегретой воды по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходима более высокая температура перегретой воды, подаваемой в деаэратор.

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

На чертеже изображена принципиальная схема установки для вакуумной деаэрации воды, поясняющая способ.

Установка содержит вакуумный деаэратор 1 с трубопроводами исходной воды 2, перегретой воды 3, деаэрированной воды 4, включенный в трубопровод перегретой воды 3 подогреватель перегретой воды 5 с трубопроводом греющей среды 6. Установка снабжена регулятором температуры перегретой воды 7, который с одной стороны параллельно соединен с датчиками содержания растворенного кислорода 8 и остаточного содержания диоксида углерода 9 в деаэрированной подпиточной воде, а с другой с исполнительным механизмом 10 регулирующего органа 11 на трубопроводе греющей среды подогревателя перегретой воды. В качестве регулятора температуры перегретой воды 7 может применяться серийно выпускаемый микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130 - программируемое устройство или его более ранние или более поздние модификации.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа вакуумной деаэрации воды.

Подпиточную воду теплосети деаэрируют в вакуумном деаэраторе 1, для чего в деаэратор подают исходную и перегретую воду. Перегретую воду подогревают в подогревателе перегретой воды 5. Величину температуры перегретой воды устанавливают исходя из необходимости достижения заданной величины остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходима более высокая температура перегретой воды. При химической обработке воды методом водород-катионирования исходная вода обогащается ионами водорода Н⁺ (среда “кислая”), поэтому с помощью регулятора температуры перегретой воды 7, датчиков 8 и 9 и исполнительного механизма 10 с регулирующим органом 11 регулирующий параметр - температуру перегретой воды - устанавливают необходимой для достижения заданного остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде (рН 8,33). При известковании воды исходная вода обогащается ионами ОН^- (среда “щелочная”) и в этом случае с помощью регулятора температуры перегретой воды 7, датчиков 8 и 9 и исполнительного механизма 10 с регулирующим органом 11 регулирующий параметр - температуру перегретой воды - устанавливают необходимой для достижения заданного остаточного содержания наиболее трудноудаляемого в этом режиме газа - растворенного кислорода в деаэрированной воде (50 мкг/дм³).

На ряде тепловых электростанций водоподготовительные установки содержат сооруженья в разное время очереди водород-катионирования, натрий-катионирования, известкование. В зависимости от общего расхода воды доли воды, подаваемой на вакуумную деаэрацию с разных очередей, могут существенно изменяться, а значит, в соответствии с предложенным способом будет изменяться и температура подогрева перегретой воды перед деаэраторами. Отметим, что температура перегретой воды по предложенному способу поддерживают минимально необходимой для удаления наиболее трудноудаляемого газа, что обеспечивает одновременное качество и экономичность вакуумной деаэрации.

Таким образом, новый способ позволяет повысить качество и экономичность вакуумной деаэрации за счет регулирования температуры перегретой воды по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходима более высокая температура перегретой воды, подаваемой в деаэратор.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение качества и экономичности вакуумной деаэрации за счет регулирования температуры перегретой воды по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа (кислорода О₂ или диоксида углерода СО₂), для достижения которой необходима более высокая температура перегретой воды, подаваемой в деаэратор. Для достижения этого результата предложен способ вакуумной деаэрации воды, по которому в деаэратор подают исходную и перегретую воду, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, измеряют остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде, импульс от датчика содержания кислорода передают на регулятор температуры перегретой воды, от которого в свою очередь передают управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа расхода греющей среды подогревателя перегретой воды. Одновременно на регулятор температуры перегретой воды подают импульс от датчика остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде, а регулирование температуры перегретой воды осуществляют по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа, для достижения которой необходима более высокая температура перегретой воды. 1 ил.

Способ вакуумной деаэрации воды, по которому в деаэратор подают исходную и перегретую воду, из деаэратора отводят деаэрированную воду и выпар, измеряют остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде, импульс от датчика содержания кислорода передают на регулятор температуры перегретой воды, от которого, в свою очередь, передают управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа расхода греющей среды подогревателя перегретой воды, отличающийся тем, что на регулятор температуры перегретой воды одновременно подают импульс от датчика остаточного содержания диоксида углерода в деаэрированной воде, а регулирование температуры перегретой воды осуществляют по заданной величине остаточного содержания удаляемого газа, для достижения которой необходима более высокая температура перегретой воды.