СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ Российский патент 2006 года по МПК F22D1/50 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных установках.

Известны аналоги - способы термической деаэрации воды, по которым подпиточную воду теплосети перед подачей в обратную магистраль деаэрируют в деаэраторе, для чего в него подают исходную воду и греющий агент (см. каталог-справочник Деаэраторы вакуумные. - М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1972, рис.15, с.15). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность способа термической деаэрации воды из-за повышенных энергетических затрат на нагрев исходной воды и отвод выпара из деаэратора при остаточной концентрации диоксида углерода в деаэрированной воде ниже требуемого значения. Обычно тепловой и гидравлический режимы подготовки подпиточной воды поддерживают постоянными, исходя из достижения заданного нормами отсутствия диоксида углерода СО₂ в деаэрированной воде в расчетном стационарном режиме. В процессе эксплуатации котельной в ряде переменных режимов подготовки подпиточной воды меняется качество исходной воды, а вместе с ним и отсутствие СО₂ может быть достигнуто при меньших температурах исходной воды и расходах выпара, но несмотря на это температура исходной воды и расход выпара деаэратора остаются неизменными, что приводит к перерасходу энергии. С другой стороны, в ряде режимов температура исходной воды и расход выпара могут оказаться недостаточными для обеспечения нормативного качества деаэрации, что особенно характерно для вакуумной деаэрации воды. Таким образом, еще одним недостатком известного способа является низкое качество деаэрации воды, приводящее к понижению надежности котельной установки.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение надежности и экономичности работы котельной установки за счет поддержания оптимальных параметров температуры исходной воды и расхода выпара деаэратора.

Для достижения этого результата предложен способ термической деаэрации воды, по которому воду деаэрируют в деаэраторе, для чего в него подают исходную воду и греющий агент.

Отличием заявляемого способа является то, что поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной воде осуществляют путем последовательного регулирования расхода выпара и температуры исходной воды, причем при повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала увеличивают расход выпара, а затем при необходимости повышают температуру исходной воды и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала снижают температуру исходной воды, а затем уменьшают расход выпара.

Новый способ термической деаэрации воды позволяет повысить надежность и экономичность котельной установки за счет обеспечения требуемого качества деаэрации при экономичной работе котельной в целом.

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

На чертеже изображена принципиальная схема котельной установки.

Котельная установка содержит деаэратор 1 с трубопроводами исходной воды 2, греющего агента 3, деаэрированной воды 4 и отвода выпара 5, включенные в трубопровод исходной воды 2 подогреватель исходной воды 6 с трубопроводом греющей среды 7. Котельная снабжена регулятором содержания диоксида углерода 8 в подпиточной воде теплосети, который соединен с датчиком содержания диоксида углерода 9 в деаэрированной подпиточной воде и с регулирующими органами 10 на трубопроводе отвода выпара и 11 на трубопроводе греющей среды подогревателя исходной воды.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа термической деаэрации воды.

Подпиточную воду теплосети перед подачей в обратную магистраль деаэрируют в деаэраторе 1, для чего в него подают исходную воду и греющий агент. Исходную воду подогревают в подогревателе исходной воды 6. Поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной подпиточной воде осуществляют путем последовательного регулирования расхода выпара и температуры исходной воды. При повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала увеличивают расход выпара, а затем при необходимости повышают температуру исходной воды в пределах тепловой мощности подогревателя исходной воды 6 и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала снижают температуру исходной воды, а затем уменьшают расход выпара.

Известные технические средства автоматического регулирования позволяют реализовать заявленный способ без каких-либо затруднений. Так в качестве регулятора содержания диоксида углерода 8 возможно применение серийно выпускаемого микропроцессорного контроллера Ремиконт-130, позволяющего реализовать около 90 программ управления регулируемыми процессами, более того, обладающий рядом функций самонастройки регулируемых процессов. Реализация с его помощью предусмотренного заявленным способом последовательного регулирования расхода выпара и температуры исходной воды (в этой последовательности и состоит основной отличительный признак заявленного способа) при использовании в качестве регулируемого фактора остаточного содержания диоксида углерода не представит сложности. Операции по блокированию сигналов от регулятора к регулирующим органам реализуются самим Ремиконтом на основании введенных в него последовательности работы регулирующих органов и допустимых для конкретной котельной интервалов изменения расхода выпара и температуры исходной воды.

Таким образом, новый способ позволяет повысить надежность и экономичность работы котельной установки за счет обеспечения заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной подпиточной воде при минимальном расходе греющего агента на деаэрацию воды и экономичной работе котельной в целом.

Изобретение предназначено для деаэрации воды и может быть использовано в котельных установках. Способ термической деаэрации воды, по которому воду деаэрируют в деаэраторе, для чего в деаэратор подают исходную воду и греющий агент. Поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной воде осуществляют путем последовательного регулирования расхода выпара и температуры исходной воды, причем при повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала увеличивают расход выпара, а затем при необходимости повышают температуру исходной воды и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала снижают температуру исходной воды, а затем уменьшают расход выпара. Изобретение обеспечивает повышение экономичности и надежности котельной установки. 1 ил.

Способ термической деаэрации воды, по которому воду деаэрируют в деаэраторе, для чего в деаэратор подают исходную воду и греющий агент, отличающийся тем, что поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной воде осуществляют путем последовательного регулирования расхода греющего агента и температуры исходной воды, причем при повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала увеличивают расход выпара, а затем при необходимости повышают температуру исходной воды и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала снижают температуру исходной воды, а затем уменьшают расход выпара.