СИСТЕМА ПОЛУЧЕНИЯ ДОБАВОЧНОЙ ВОДЫ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК F01K7/44 F01K13/00 

Изобретение относится к области теплоснабжения и может быть использовано в теплоэнергетике для получения обессоленной воды.

Известна система получения добавочной воды, содержащая испаритель кипящего типа, подключенный по питательной воде к источнику умягченной воды (Стерман Л.С., Испарители, М., Машгиз, 1956, с.12).

Однако установлено, что такая система малоэкономична, требует значительных затрат тепла.

Наиболее близкая по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому изобретению является система получения добавочной воды по а.с. 994419, содержащая многоступенчатый испаритель мгновенного вскипания со ступенями расширения, сообщенными по пару с регенеративными подогревателями многоступенчатого испарителя и содержащего по меньшей мере одну степень расширения, сообщенной по пару с теплообменником, имеющим патрубки для подвода и отвода охлаждающей воды, система также снабжена трубопроводом подвода подпиточной воды, сетевым насосом, трубопроводом обратной сетевой воды.

В такой установке в степенях расширения многоступенчатого испарителя мгновенного вскипания происходит вскипания (расширение) прямой сетевой воды с генерацией пара, который поступает в регенеративные теплообменники, конденсируясь нагревает в них воду, поступающую из обратной сетевой магистрали перед подачей ее в основную.

Расход прямой сетевой воды через многоступенчатый испаритель регулируется специальным регулирующим органом, установленным между местами подключения отводящего и питательного трубопровода на прямой магистрали теплосети.

Однако эта система, принятая за прототип, имеет и недостатки. Во-первых, значительные затраты электроэнергии, связанные с необходимостью повышения давления обратной сетевой, прокачиваемой через регенеративные подогреватели испарителя, до давления в магистрали прямой сетевой воды (от 2 до 6 атм и выше). Во-вторых, необходимостью укрепления конструкции регенеративных подогревателей (трубные доски, водяные камеры и т.д.), что удорожает систему. В третьих, зависимость производительности системы от режимов работы теплосети, особенно в весенне-летний график, что потребует наличие резерва водоподготовительного оборудования, а также сложность регулирования потоков через испаритель.

Все эти недостатки в совокупности приводят к малой эффективности системы.

Изобретение направлено на решение задачи, связанной с повышением эффективности работы системы получения добавочной воды. Эта задача решается в системе получения добавочной воды на предприятиях теплоснабжения, содержащей многоступенчатый испаритель мгновенного вскипания, снабженный ступенями расширения, сообщенными по пару с регенеративными подогревателями испарителя и, по меньшей мере, одной ступенью расширения, сообщенной по вторичному пару с теплообменником, имеющим патрубки для подвода и отвода охлаждающей воды, трубопровод подпиточной воды теплосети, сетевой насос, трубопровод обратной сетевой воды. Подводящий патрубок теплообменника подключен к обратному трубопроводу сетевой воды со стороны потребителя, а отводящий патрубок подключен к всасывающему участку трубопровода сетевого насоса обратной магистрали сетевой воды.

Участок трубопровода между местами подключения подводящего и отводящего трубопроводов снабжен дросселем, а паровое пространство теплообменника сообщено дополнительно с паровым пространством подогревателя, установленного на трубопроводе подпитки теплосети.

Требуемый технический результат по повышению эффективности системы получения добавочной воды достигается за счет снижения энергозатрат, связанного со снижением потребляемой электроэнергии насосом из-за снижения сопротивления и количества прокачиваемой воды через теплообменник, а также снижением металлоемкости регенеративных теплообменников, а следовательно, их стоимости, кроме того, система менее зависит от режима работы теплосети т.к. ее производительность связана только с температурой обратной сетевой воды, не зависит от температуры прямой сетевой воды по сравнению с прототипом.

Новизна заявляемого изобретения подтверждается наличием отличительных признаков.

На чертеже представлена система получения добавочной воды на предприятиях теплоснабжения.

Система получения добавочной воды на предприятии теплоснабжения состоит из многоступенчатого испарителя мгновенного вскипания 1, ступеней расширения (испарения) 2, регенеративных подогревателей 3, где осуществляется подогрев циркуляционной воды 1, теплообменника 4, сообщенного подводящим патрубком, подключенным трубопроводом 6 к обратной магистрали и отводящим патрубком, подключенным трубопроводом 5 к всасывающему трубопроводу сетевого насоса 14, дросселя 7, установленного между местами подключения 5 и 6, трубопровода подпитки теплосети 8, подогревателя 9, паровое пространство которого сообщено трубопроводом 10 с паровым пространством 4, трубопровода продувочной воды 11, трубопроводом дистиллята (обессоленной воды) 12, трубопровода питательной воды 13 испарителя, насоса дистиллятного 17, циркуляционного насоса 20, который осуществляет циркуляцию испаряемой воды по трубопроводу 19, подогревателя циркуляционной воды 18, магистраль прямой сетевой воды снабжена подогревателем 16 и потребителем тепла 15. Подогреватели 18, 16, 9 снабжены дренажными трубопроводами и баками для сбора конденсата (не показаны).

Система получения добавочной воды на предприятиях теплоснабжения работает следующим образом. Питательная вода испарителя мгновенного вскипания 1 через трубопровод 13 поступает в ступень расширения 2, где смешивается с циркуляционной водой, откуда насосом 20 через трубопровод 19 прокачивается через регенеративные подогреватели 3, последовательно подключенные друг за другом. В регенеративных подогревателях 3 осуществляется ступенчатый подогрев циркуляционной воды паром ступеней расширителя 2, который образуется при вскипании (расширении) циркуляционной воды, которая последовательно проходит все ступени расширения 2. Вскипание воды происходит из-за ступенчатого давления в ступенях расширения 2. При вскипании образуется пар, который пройдя систему паросепарации в ступенях расширения 2 поступает в регенеративные подогреватели 3 и конденсируется на поверхностях нагрева регенеративных подогревателей 3. Окончательный подогрев циркводы осуществляется до 90°-100°С в подогревателе 18, и далее с такой температурой она поступает в первую по ходу воды ступень расширения, где вскипает, затем последовательно проходит остальные ступени расширения 2. В последней по ходу циркводы ступени расширения цирквода пополняется подпиточной водой, как было указано выше. Конденсат пара (дистиллят) каскадно перетекает через регенеративные подогреватели 3 и собирается на днище теплообменника 4 откуда насосом 17 направляется потребителю на предприятие. Солесодержание циркуляционной воды регулируется продувкой 11.

Теплообменник 4 по охлаждающей воде подключен трубопроводами 5 и 6 к обратной сетевой магистрали, причем трубопровод 5 подключен к всасывающему трубопроводу сетевого насоса 14, а трубопровод 6 - к трубопроводу от потребителя 15. Для обеспечения требуемого расхода охлаждающей воды (обратной сетевой) между местами включения трубопроводов 5 и 6 установлен регулирующий орган 7 (дроссель). Паровое пространство теплообменника 4 паропроводом 10 соединено с подогревателем 9, что позволяет уменьшить расход обратной сетевой воды на охлаждение теплообменника 4.

Использование предлагаемого изобретения - системы получения добавочной воды на предприятиях теплоснабжения - по сравнению с прототипом позволяет повысить эффективность получения добавочной воды, снизить энергозатраты, повысить надежность ее работы.

Изобретение предназначено для получения обессоленной воды и может быть использовано в теплоэнергетике. Система получения добавочной воды содержит многоступенчатый испаритель мгновенного вскипания, снабженный ступенями расширения, сообщенными по пару с регенеративными подогревателями испарителя и, по меньшей мере, одной ступенью расширения, сообщенной по вторичному пару с теплообменником. Теплообменник имеет патрубки для подвода и отвода охлаждающей воды, трубопровод подпиточной воды теплосети, сетевой насос, трубопровод обратной сетевой воды. Подводящий патрубок теплообменника подключен к обратному трубопроводу сетевой воды со стороны потребителя, а отводящий патрубок подключен к всасывающему участку трубопровода сетевого насоса обратной магистрали сетевой воды. Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы системы получения добавочной воды. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система получения добавочной воды на предприятиях теплоснабжения, содержащая многоступенчатый испаритель мгновенного вскипания, снабженный ступенями расширения, сообщенными по пару с регенеративными подогревателями испарителя и по меньшей мере одной ступенью расширения, сообщенной по вторичному пару с теплообменником, имеющим патрубки для подвода и отвода охлаждающей воды, трубопровод подпиточной воды теплосети, сетевой насос, трубопровод обратной сетевой воды, отличающаяся тем, что подводящий патрубок теплообменника подключен к обратному трубопроводу сетевой воды со стороны потребителя, а отводящий патрубок подключен к всасывающему участку трубопровода сетевого насоса обратной магистрали сетевой воды.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что участок трубопровода между местами подключения подводящего и отводящего трубопроводом теплообменника снабжен дросселем.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что трубопровод подпиточной воды теплосети снабжен подогревателем, паровое пространство которого сообщено с паровым пространством теплообменника.