ДЕАЭРАТОР Российский патент 2008 года по МПК F22D1/50 

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для деаэрации воды в конденсаторе паровой турбины, а также как барботажная ступень в термическом деаэраторе.

Известно деаэрирующее устройство (а.с. №450781), содержащее водораспределитель и барботажную тарелку.

Недостатком известного устройства является отсутствие пенодержателя, что не позволяет удерживать большой объем пены на барботажной тарелке. В результате эффективность деаэрационного устройства низкая.

Наиболее близким к предлагаемому является деаэратор по а.с. №1317231, F22Д 1/50, опубл. 15.06.87, содержащий установленные в корпусе водораспределитель, барботажную тарелку с пенодержателем (водосливным порогом), установленным над тарелкой с зазором для прохода воды.

Недостатком известного деаэратора является низкое качество деаэрации.

Объясняется это тем, что деаэрируемая вода, отводимая с барботажной тарелки через зазор, некачественно продеаэрирована, т.к. через зазор отводится нижний слой воды, который, двигаясь по тарелке к зазору под пенодержателем, не превращается в пену. В результате нижний слой воды деаэрируется хуже, чем вышенаходящиеся слои воды, превращенные в пену. Из вышеизложенного следует, что отвод воды с барботажной тарелки через зазор под пенодержателем в известном деаэраторе ухудшает качество деаэрации.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества деаэрации.

Для достижения указанного технического результата в деаэраторе, содержащем установленные в корпусе водораспределитель, барботажную тарелку, содержащую перфорированный и неперфорированный участки, пенодержатель, установленный с зазором над границей между перфорированным и неперфорированным участками барботажной тарелки, пенный отсек, в конце барботажной тарелки на неперфорированном участке установлена вертикальная перегородка, образующая с пенодержателем гидрозатвор, при этом высота вертикальной перегородки относится к высоте пенодержателя не менее как 1:4.

Благодаря наличию этих признаков при работе деаэратора повышается качество деаэрации, т.к. с барботажной тарелки через зазор под пенодержателем не отводится слабодеаэрированный слой воды.

Объясняется это тем, что на неперфорированном участке (в гидрозатворе) вода имеет однофазную структуру, а на перфорированном участке (в пенном отсеке) вода превращена в пену. Удельный объем пены в 5-9 раз больше удельного объема воды, следовательно, уровень воды в гидрозатворе будет в 5-9 раз меньше уровня пены в пенном отсеке. Т.к. высота вертикальной перегородки не более чем в 4 раза меньше высоты пенодержателя, то при переливе пены через пенодержатель уровень воды в гидрозатворе будет ниже верхней кромки вертикальной перегородки, а следовательно, деаэрируемая вода из пенного отсека через зазор под пенодержателем не отводится, а вся деаэрируемая вода при отводе из пенного отсека переливается через пенодержатель. За счет этого повышается качество деаэрации воды в предлагаемом деаэраторе.

При уменьшении расхода пара в деаэратор уменьшаются пенообразование и удельный объем пены в пенном отсеке, при этом уменьшается высота слоя пены, т.к. отвод воды из пенного отсека в таком режиме осуществляется через зазор под пенодержателем.

Из вышеизложенного следует, что при уменьшении расхода пара давление пены на тарелку 3 не увеличивается (несмотря на то, что удельный объем пены при этом уменьшается), а следовательно, давление в паровой камере также не увеличивается. Что экономически целесообразно.

На чертеже изображен предлагаемый деаэратор, продольный разрез.

Деаэратор содержит корпус 1, в котором размещены водораспределитель 2, барботажная тарелка 3, содержащая перфорированный и неперфорированный участки, пенодержатель 4, установленный над границей между перфорированным и неперфорированным участками с зазором к тарелке 3, пенный отсек 5, гидрозатвор пенного отсека 6, газоотделитель 7, вертикальная перегородка 8, установленная на неперфорированном участке тарелки 3, причем высота перегородки меньше высоты пенодержателя не более чем в 4,0 раза, патрубок отвода деаэрированной воды 8, паровую камеру 9 и патрубок отвода деаэрированной воды 10.

Подлежащая деаэрации вода с температурой, близкой температуре кипения, поступает на водораспределитель 2, откуда сливается на перфорированный участок тарелки 3, где смешивается с выходящим из отверстий тарелки паром, который поступает из паровой камеры 8. Смешиваясь с паром, вода превращается в пену, которая движется по тарелке 3 к пенодержателю 4, при этом из воды интенсивно выделяются растворенные газы. Далее пена переливается через пенодержатель 4 на газоотделитель 7, где освобождается от пузырьков газа (пара), стекает вниз и затем по патрубку 10 отводится из деаэратора.

При этом в гидрозатворе 6 уровень воды устанавливается ниже верхней кромки перегородки 8, т.е. из отсека 5 через зазор под пенодержателем 4 вода не отводится. Объясняется это тем, что удельный объем пены в отсеке 5 в 5-9 раз больше удельного объема воды в гидрозатворе 6. Т.к. высота перегородки 8 в 4 раза меньше высоты пенодержателя 4, то уровень воды в гидрозатворе 5 будет ниже верхней кромки перегородки 8, а следовательно, из пенного отсека 5 через зазор под пенодержателем вода не отводится.

При уменьшении расхода пара в деаэратор уменьшаются пенообразование и удельный объем пены в пенном отсеке 5. При этом уменьшается высота слоя пены в отсеке 5, т.к. в таком режиме отвод воды из отсека 5 осуществляется через зазор под пенодержателем 4, а следовательно, не увеличивается давление пены на тарелку 3 (несмотря на то, что удельный объем пены уменьшился), в результате давление в паровой камере 9 также не увеличивается. Что экономически выгодно.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для деаэрации воды в конденсаторе паровой турбины, а также как барботажная ступень в термическом деаэраторе. Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества деаэрации воды. Деаэратор содержит установленные в корпусе водораспределитель, барботажную тарелку с неперфорированным участком со стороны, противоположной водораспределителю, пенодержатель, установленный с зазором над барботажной тарелкой для прохода воды и над границей между перфорированным и неперфорированным участками барботажной тарелки, вертикальную перегородку, установленную на неперфорированном участке барботажной тарелки, при этом высота вертикальной перегородки относится к высоте пенодержателя не менее как 1:4. Такое выполнение повысит качество деаэрации. 1 ил.

Деаэратор, содержащий установленные в корпусе водораспределитель, барботажную тарелку с неперфорированным участком со стороны, противоположной водораспределителю, пенодержатель, установленный над барботажной тарелкой с зазором для прохода воды, отличающийся тем, что пенодержатель установлен над границей между перфорированным и неперфорированным участками барботажной тарелки, а на неперфорированном участке барботажной тарелки установлена вертикальная перегородка, при этом высота перегородки относится к высоте пенодержателя не менее как 1:4.