ТЕРМИЧЕСКИЙ ДЕАЭРАТОР Российский патент 2013 года по МПК F22D1/50 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к термическим деаэраторам, предназначенным для удаления коррозионно-агрессивных газов из питательной воды парогенераторов с одновременным ее нагревом, и может быть использовано в схемах энергоустановок ТЭС, АЭС и котельных.

Известен термический деаэратор, включающий установленную на деаэраторном баке деаэрационную колонку с размещенным в ней низконапорным водораспределительным устройством - струйной форсункой, снабженной штуцером подвода воды, при этом струйная форсунка выполнена в виде двух установленных частично один внутри другого корпусов, каждый из которых имеет выходные отверстия и снабжен отдельным штуцером для подвода исходной воды, причем корпус меньшего диаметра расположен так, что его выходные отверстия находятся ниже выходных отверстий корпуса большего диаметра (RU 2314262, МПК: C02F 1/20).

Недостатками известного деаэратора является то, что, в случае подвода в деаэратор исходной воды с уменьшенным расходом, например, при переменных нагрузках и скользящем давлении в корпусе деаэратора, струи воды стекают по поверхности рассекателя струй, образуя пленку, что приводит к ухудшению тепломассообмена в деаэраторе между водой и греющим паром.

Известен термический деаэратор, состоящий из деаэраторного бака и нескольких установленных на нем деаэрационных колонок вертикального типа, каждая из колонок содержит струйные тарелки и одно водораспределительное устройство - струйную форсунку, выполненную в виде цилиндрического корпуса с выходными отверстиями (В.Ф.Ермолов, М.П.Белоусов, А.С.Гиммельберг и др. Теплообменное оборудование отечественных турбоустановок. Теплоэнергетика. №2, февраль 2003. М., ООО МАИК. «Наука/Интерпериодика», стр.35, рис.4).

Недостатком этого известного деаэратора является то, что в случае подвода в деаэратор исходной воды с уменьшенным расходом, например, при переменных нагрузках и скользящем давлении в корпусе деаэратора, возможно попадание пара внутрь струйной форсунки через отверстия для выхода воды и далее в трубопроводы подвода воды. Это, в свою очередь, может привести к гидравлическим ударам в последних, нарушениям в работе форсунки и деаэратора в целом.

Известен термический деаэратор, состоящий из деаэраторного бака и деаэрационной колонки, содержащей струйные тарелки и водораспределительное устройство, включающее одну или несколько струйных форсунок, причем на форсунке концентрично установлен рассекатель струй, выполненный в виде перфорированной цилиндрической обечайки при соотношении диаметров обечайки D и форсунки d:D=(1,2÷3,0)d (RU 2031084 C1, 6 C02F 1/20, B01D 3/20, опубликовано 20.03.95).

По совокупности признаков это известное техническое решение является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.

Недостатком известного деаэратора, принятого за прототип, а также причиной, препятствующей достижению желаемого технического результата при использовании упомянутого известного устройства, является то, что в случае подвода в деаэратор исходной воды с уменьшенным расходом, например, при переменных нагрузках и скользящем давлении в корпусе деаэратора, возможно попадание пара внутрь струйной форсунки через отверстия для выхода воды и далее в трубопроводы подвода воды. Это, в свою очередь, может привести к гидравлическим ударам в последних, нарушениям в работе форсунки и деаэратора в целом.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемым.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого технического решения по совокупности признаков, позволило выявить в заявленном устройстве совокупность существенных отличительных признаков по отношению к усматриваемому результату, изложенную в нижеприведенной формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию патентоспособности «новизна».

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных из уровня техники решений. Результаты поиска показали, что предлагаемое изобретение не вытекает явным для специалиста образом из известного уровня техники и определенного заявителем.

Заявляемое техническое решение позволяет исключить попадание пара во внутренний корпус струйной форсунки вследствие того, что в нижней части внутреннего корпуса выполнено отверстие для заполнения наружного корпуса, расположенное внутри наружного корпуса ниже его выходных отверстий. При этом внутри форсунки образуется гидрозатвор, препятствующий попаданию пара из деаэратора внутрь форсунки и далее в трубопроводы подвода исходной воды, что позволяет обеспечить надежную работу водораспределительного устройства деаэрационной колонки и деаэратора в целом при скользящем давлении в широком диапазоне тепловых и гидравлических нагрузок.

Предложен термический деаэратор, включающий установленную на деаэраторном баке деаэрационную колонку, с размещенным в ней низконапорным водораспределительным устройством - вертикальной струйной форсункой, выполненной в виде двух, установленных соосно один внутри другого, корпусов, наружный из которых имеет выходные отверстия, а внутренний снабжен штуцером для подвода воды и отверстием, расположенным ниже выходных отверстий наружного корпуса, при этом отверстие внутреннего корпуса расположено в нижней его части внутри наружного корпуса, создавая гидрозатвор.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид термического деаэратора, на фиг.2 - узел А по фиг.1.

Термический деаэратор содержит установленную на деаэраторном баке 1 деаэрационную колонку 2, с размещенным в ней низконапорным водораспределительным устройством в виде струйной форсунки 3. Форсунка 3 выполнена в виде двух, установленных соосно один внутри другого, корпусов 4 и 5. Наружный корпус 4 имеет выходные отверстия 6, а внутренний 5 снабжен штуцером для подвода воды 7 и отверстием в его нижней части 8, которое расположено внутри наружного корпуса 4 ниже выходных отверстий 6 наружного корпуса 4, создавая гидрозатвор.

На деаэраторном баке 1 установлены штуцер подачи греющего пара 9 и штуцер (штуцеры) отвода деаэрированной воды 10. Для отвода выпара на деаэрационной колонке 2 установлен штуцер 11.

Деаэратор работает следующим образом. Исходный поток подлежащей деаэрации воды поступает во внутренний корпус 5 водораспределительного устройства 3 деаэрационной колонки 2 через штуцер 7 и заполняет наружный корпус 4. Вытекая из выходных отверстий корпуса 4 форсунки 3 в виде струй и капель, вода далее последовательно проходит деаэрирующие ступени деаэрационной колонки 2 и сливается в деаэраторный бак 1, где проходит следующие стадии обработки. Греющий пар подается в деаэратор через штуцер (штурцеры) 10. Отвод выпара осуществляется через штуцер 11 в деаэрационной колонке 2.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Предложен термический деаэратор, включающий установленную на деаэраторном баке деаэрационную колонку с размещенным в ней низконапорным водораспределительным устройством - струйной форсункой, выполненной в виде двух установленных соосно, один внутри другого, корпусов, наружный из которых имеет выходные отверстия, а внутренний снабжен штуцером для подвода воды и отверстием в его нижней части, которое находится ниже выходных отверстий наружного корпуса. Изобретение позволяет исключить попадание пара во внутренний распределительный корпус струйной форсунки вследствие того, что отверстие в нижней части внутреннего корпуса находится ниже выходных отверстий наружного корпуса форсунки, и, тем самым, обеспечить надежную работу водораспределительного устройства деаэрационной колонки и деаэратора в целом при скользящем давлении в широком диапазоне тепловых и гидравлических нагрузок. 2 ил.

Термический деаэратор, включающий установленную на деаэраторном баке деаэрационную колонку с размещенным в ней низконапорным водораспределительным устройством - вертикальной струйной форсункой, выполненной в виде двух установленных соосно один внутри другого корпусов, наружный из которых имеет выходные отверстия, а внутренний снабжен штуцером для подвода воды и отверстием, расположенным ниже выходных отверстий наружного корпуса, отличающийся тем, что отверстие внутреннего корпуса расположено в нижней его части внутри наружного корпуса, создавая гидрозатвор.