СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ВОДЫ ОТ ПРИМЕСЕЙ И УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ВОДЫ ОТ ПРИМЕСЕЙ Российский патент 2006 года по МПК C02F1/02 C02F5/00 

Описание патента на изобретение RU2287487C1

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для повышения эффективности и упрощения процесса снижения концентрации различных примесей в системе водоподготовки тепловых, в том числе и атомных, электростанций при простоте конструктивного выполнения устройства для очистки от примесей.

Из уровня техники известен способ очистки воды от примесей путем последовательного испарения и конденсации, применяемый в системе водоподготовки (SU 918275 А, C 02 F 1/02, 1982; В.Я.Рыжкин. Тепловые электрические электростанции, М., Энергетика, 1976, с.115). Процессы испарения и конденсации соответственно с подводом и отводом тепла в данном способе протекают в различных теплообменных аппаратах, что усложняет конструкцию установки.

Известна также установка для очистки воды, содержащая последовательно включенные камеру испарения с патрубком подвода технической очищаемой воды, с патрубками отвода пара и рассола - солевого раствора и конденсатор с парубком отвода очищенной обессоленной воды. При этом камера испарения может быть снабжена источником тепла (SU 1531598 A, F 22 B 1/02, 1994) или, например, кавитатором (SU 946573 A, C 03 F 1/02, 1982), что усложняет как процесс очистки, так и саму установку.

Изобретение направлено на упрощение процесса очистки воды и создание конструктивно простой установки, расширяющей арсенал технических средств для очистки воды в системе водоподготовки тепловых электростанций.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе очистки технической воды от примесей, путем последовательного испарения воды и конденсации пара с отводом очищенной обессоленной воды, согласно изобретению процессы испарения и конденсации осуществляют при подъемном движении воды в обогреваемом канале с подводом тепла к стенке в режиме неразвитого поверхностного кипения, соответственно, при температуре жидкости в вязком подслое турбулентного пограничного слоя больше температуры кипения и при температуре жидкости в ядре потока меньше температуры кипения, при этом очищенную обессоленную воду отводят из ядра потока, а рассол - солевой раствор отводят из вязкого подслоя турбулентного пограничного слоя.

Кроме того, устройство для очистки технической воды от примесей, включающее входной патрубок, участки испарения и конденсации, патрубки отвода очищенной обессоленной воды и рассола - солевого раствора, согласно изобретению выполнено в виде обогреваемого канала с подводом тепла к стенке, на выходе которого концентрично установлены центральный патрубок отвода очищенной обессоленной воды, диаметр которого меньше диаметра обогреваемого канала, и кольцевая периферийная камера с патрубком отвода рассола - солевого раствора, диаметр которой больше диаметра обогреваемого канала, а вход образован зазором между стенкой обогреваемого канала и патрубком отвода очищенной обессоленной воды.

Заявленный технический результат обусловлен тем, что процессы испарения и конденсации протекают одновременно в одном обогреваемом канале в режиме неразвитого поверхностного кипения, при котором паровые пузырьки образуются на стенке и, не достигая отрывного диаметра, конденсируются, поскольку температура жидкости в ядре потока существенно ниже температуры кипения (конденсации). При этом в процессе кипения на стенке канала за счет притока жидкости с примесями из ядра потока концентрация растворимых и нерастворимых примесей в вязком подслое турбулентного пограничного слоя у стенке резко возрастает, а в ядре - основном потоке уменьшается, что и обеспечивает высокую эффективность очистки воды, отводимой по центральному патрубку из ядра потока.

На фиг.1 представлен общий вид установки для очистки воды; на фиг.2 представлена схема процесса неразвитого поверхностного кипения с распределением температуры по сечению обогреваемого канала при реализации заявленного способа.

Установка для очистки воды, реализующая заявленный способ, выполнена в виде обогреваемого канала 1 с подводом тепла к стенке 2, например посредством резистивного электронагрева, на выходе которого концентрично установлены центральный патрубок 3 отвода очищенной обессоленной воды, диаметр которого d1 меньше диаметра d обогреваемого канала 1, и кольцевая периферийная камера 4 с патрубком 5 отвода рассола - солевого раствора, диаметр d2 которой больше диаметра d обогреваемого канала 1, а вход образован зазором Δ между стенкой 2 обогреваемого канала 1 и патрубком 3 отвода очищенной обессоленной воды.

Способ очистки технической воды осуществляется следующим образом.

Очищаемую техническую воду подают в обогреваемый канал 1 через входной патрубок 6, нагревают путем подвода тепла Q через стенку 2 до температуры tж1 жидкости в вязком подслое 7 турбулентного пограничного слоя больше температуры ts кипения и на выходном участке обогреваемого канала 1 испаряют в режиме неразвитого поверхностного кипения, при этом поддерживают температуру tж2 жидкости в ядре 8 потока меньше температуры ts кипения, в результате чего паровые пузырьки 9 образуются на стенке 2 и, не достигая отрывного диаметра, конденсируются. Таким образом, в основании пузырьков 9 происходит генерация пара, а в его головной части - конденсация, т.е. каждый пузырек 9 пара одновременно является микроиспарителем и микроконденсатором.

Так как процесс неразвитого поверхностного кипения протекает на стенке 2 обогреваемого канала 1, то за счет притока жидкости с примесями из ядра 8 потока к стенке 2 концентрация растворимых и нерастворимых примесей в вязком подслое 7 турбулентного пограничного слоя у стенки 2 резко (в 103÷105 раз) возрастает, а в основном потоке уменьшается. Очищенную обессоленную воду отводят из ядра 8 потока по центральному патрубку 3 отвода очищенной обессоленной воды, а рассол - солевой раствор из вязкого подслоя 7 турбулентного пограничного слоя направляют по кольцевому зазору Δ (Δ=50÷300 мкм), образованному между стенкой 2 обогреваемого канала 1 и патрубком 3 отвода очищенной обессоленной воды, в кольцевую периферийную камеру 4, из которой выводят через патрубок 5 отвода рассола - солевого раствора.

Похожие патенты RU2287487C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ РАБОТЫ ПАРОГЕНЕРАТОРА БЛОКА АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 2003
  • Будько И.О.
  • Горбуров В.И.
  • Кутдюсов Ю.Ф.
  • Трунов Н.Б.
  • Петров А.Ю.
  • Сальников А.А.
  • Жуков А.Г.
RU2250411C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ПАРА В ПАРОГЕНЕРАТОРЕ АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 2007
  • Будько Игорь Олегович
  • Горбуров Вячеслав Иванович
  • Кутдюсов Юрий Фатекович
  • Сальников Андрей Александрович
  • Жуков Алексей Геннадиевич
  • Макарцев Андрей Николаевич
  • Уланов Андрей Валентинович
  • Русакова Марина Владимировна
  • Архипов Олег Петрович
  • Брыков Сергей Интервильевич
  • Трунов Николай Борисович
  • Харченко Сергей Александрович
RU2343346C1
СПОСОБ РАБОТЫ ПАРОГЕНЕРАТОРА С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ ПУЧКОМ ТРУБ ЯДЕРНОЙ ПАРОПРОИЗВОДЯЩЕЙ УСТАНОВКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БЛОКА АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 2002
  • Будько И.О.
  • Горбуров В.И.
  • Кутдюсов Ю.Ф.
  • Трунов Н.Б.
  • Хлебников А.А.
RU2228488C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРУБ ПАРОГЕНЕРАТОРА 2003
  • Будько И.О.
  • Горбуров В.И.
  • Кутдюсов Ю.Ф.
  • Трунов Н.Б.
  • Хлебников А.А.
  • Петров А.Ю.
  • Зройчиков Н.А.
RU2246070C1
СПОСОБ ГАЗООЧИСТКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1991
  • Трохин Юрий Иванович[Ua]
  • Шафаренко Николай Васильевич[Ua]
  • Шемец Юрий Станиславович[Ua]
  • Микуленок Игорь Олегович[Ua]
RU2023478C1
Охладитель воды роторный 2023
  • Мальгин Юрий Васильевич
RU2819470C1
ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ОЧИСТКИ ТЕХНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ И ВОДЫ 2016
  • Снежко Андрей Владимирович
RU2628778C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2002
  • Бобылев Ю.О.
  • Бобылев А.О.
  • Кузнецов М.А.
  • Кузнецов А.И.
RU2201405C1
Устройство для очистки газовых потоков от парообразных примесей 1990
  • Тюрин Николай Константинович
  • Кучкин Владимир Николаевич
  • Бережной Михаил Николаевич
  • Перин Сергей Иванович
  • Писарев Виктор Геннадиевич
  • Литваков Евгений Евсеевич
SU1745303A1
Охладитель воды низкотемпературный 2022
  • Мальгин Юрий Васильевич
RU2786840C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 287 487 C1

Реферат патента 2006 года СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ВОДЫ ОТ ПРИМЕСЕЙ И УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ВОДЫ ОТ ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для повышения эффективности и упрощения процесса снижения концентрации различных примесей в системе водоподготовки тепловых, в том числе и атомных электростанций, при простоте конструктивного выполнения устройства для очистки от примесей. Способ очистки технической воды от примесей заключается в том, что процессы испарения и конденсации осуществляют при подъемном движении воды в обогреваемом канале с подводом тепла к стенке в режиме неразвитого поверхностного кипения, соответственно, при температуре жидкости в вязком подслое турбулентного пограничного слоя больше температуры кипения и при температуре жидкости в ядре потока меньше температуры кипения. Очищенную обессоленную воду отводят из ядра потока, а рассол - солевой раствор отводят из вязкого подслоя турбулентного пограничного слоя. Устройство для очистки выполнено в виде обогреваемого канала с подводом тепла к стенке, на выходе которого концентрично установлены центральный патрубок отвода очищенной обессоленной воды, диаметр которого меньше диаметра обогреваемого канала, и кольцевая периферийная камера с патрубком отвода рассола - солевого раствора, диаметр которой больше диаметра обогреваемого канала. Изобретение позволяет упростить процесс очистки воды и упростить конструкцию установки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 287 487 C1

1. Способ очистки технической воды от примесей путем последовательного испарения воды и конденсации с отводом очищенной обессоленной воды, отличающийся тем, что процессы испарения и конденсации осуществляют при подъемном движении воды в обогреваемом канале с подводом тепла к стенке в режиме неразвитого поверхностного кипения соответственно при температуре жидкости в вязком подслое турбулентного пограничного слоя больше температуры кипения и при температуре жидкости в ядре потока меньше температуры кипения, при этом очищенную обессоленную воду отводят из ядра потока, а рассол - солевой раствор отводят из вязкого подслоя турбулентного пограничного слоя.2. Устройство для очистки технической воды от примесей, включающее входной патрубок, участки испарения и конденсации, патрубки отвода очищенной обессоленной воды и рассола - солевого раствора, отличающееся тем, что устройство выполнено в виде обогреваемого канала с подводом тепла к стенке, на выходе которого концентрично установлены центральный патрубок отвода очищенной обессоленной воды, диаметр которого меньше диаметра обогреваемого канала, и кольцевая периферийная камера с патрубком отвода рассола - солевого раствора, диаметр которой больше диаметра обогреваемого канала, а вход образован зазором между стенкой обогреваемого канала и патрубком отвода очищенной обессоленной воды.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2287487C1

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДЫ 1994
  • Седлов А.С.
  • Шищенко В.В.
  • Ильина И.П.
  • Сидорова С.В.
  • Потапкина Е.Н.
RU2074122C1
Способ нагрева солесодержащей жидкости 1976
  • Сень Леонид Илларионович
  • Якубовский Юрий Владимирович
  • Пермяков Владимир Васильевич
  • Полищук Нина Георгиевна
  • Добржанский Виталий Георгиевич
SU754192A1
Способ термического обессоливанияНАКипЕОбРАзующиХ ВОд 1979
  • Косяк Валерий Афанасьевич
  • Резников Юрий Николаевич
SU833550A1
US 3843463 A, 22.10.1974.

RU 2 287 487 C1

Авторы

Будько Игорь Олегович

Горбуров Вячеслав Иванович

Кутдюсов Юрий Фатекович

Жуков Алексей Геннадьевич

Петров Андрей Ювенальевич

Сальников Андрей Александрович

Даты

2006-11-20Публикация

2005-05-23Подача