СПОСОБ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ И ДЕАЭРАТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Советский патент 1995 года по МПК C02F1/20 

Изобретение относится к теплоэнергетике и промышленной теплотехнике и может быть использовано для нагрева и деаэрации питательной и подпиточной воды энергетических установок.

Целью изобретения является повышение эффективности деаэрации.

Предложенный способ заключается в том, что деаэрируемую воду подвергают термической обработке в отдельных трех отсеках деаэратора. При этом в первом отсеке воду диспергируют на струи и подвергают за счет конденсации пара, образовавшегося в третьем отсеке при расширении перегретой воды, перегревают во втором отсеке при контакте с теплоносителем путем поддержания в нем повышенного по сравнению с другими отсеками давления, а затем расширяют в третьем отсеке в свободно падающих струях и (или) пленках. При этом для усиления положительного эффекта третий отсек может вентилироваться греющим паром.

На фиг. 1 показана установка для реализации предлагаемого способа деаэрации; на фиг. 2 - деаэратор для осуществления способа со струйным диспергатором во втором отсеке; на фиг. 3 - то же, с барботажным диспергатором во втором отсеке; на фиг. 4 - швеллерообразное выполнение элементов барботажного диспергатора; на фиг. 5 - дугообразное их выполнение.

Установка, характеризующая пример реализации способа, и деаэраторы для его осуществления содержат три отсека 1-3, первый из которых снабжен водораспределителем 4 и патрубком 5 подвода деаэруемой воды. Отсек 2 сообщен по воде с отсеками 1 и 3 гидравлически запираемыми водосливами 6 и 7. Отсек 3 снабжен патрубком 8 отвода деаэрированной воды, а отсек 2 - патрубком 9 подвода теплоносителя. Отсек 1 снабжен пароперепускными каналами 10 и 11 соответственно с отсеками 3 и 2 и снабжен патрубком 12 отвода неконденсирующихся газов. Отсек 3 содержит струйную 13, а отсек 2 - струйную (фиг. 1 и 2) или переливную (фиг.3) тарелку 14. В отсеке 2 (рис.3) может быть установлен барботажный диспергатор 15, разделяющий отсек на две камеры, при этом отсеки 1 и 3 сообщены водосливами 6 и 7 с камерой над диспергатором 15, к ней же подключен пароперепускной канал 11, а патрубок 9 подвода теплоносителя сообщен с камерой под диспергатором. Камера под диспергатором может быть снабжена запираемым водосливом 16. Барботажный диспергатор 15 может быть выполнен из отдельных элементов швеллерообразной (фиг. 4 и 5) или дугообразной (фиг.6) формы, причем часть из них может быть перфорирована. Патрубок 9 подвода теплоносителя может быть сообщен линией 17 с отсеком 3 (фиг. 1).

Установка и деаэратор для реализации способа работают следующим образом.

Деаэрируемая вода, подаваемая через патрубок 5, водораспределителем 4 диспергируется на струи и в рабочем объеме отсека 1 взаимодействует с паром. Выделившиеся газы удаляются через патрубок 12 из отсека 1, куда поступают по пароперепускным каналам 10 и 11 из отсеков 3 и 2. Наличие гидравлически запираемых водосливов 6 и 7 позволяет поддерживать в отсеке 2 повышенное давление и перегревать в нем воду относительно температуры насыщения при давлении в отсеках 1 и 3. Перегретая вода, истекая из отверстий струйной тарелки 13 отсека 3, расширяется. Вместе с паром из толщи воды выделяются растворенные газы. Деаэрируемая вода проходит последовательно отсеки 1-3. Выпар из отсека 3 поступает в отсек 1 по каналу 10 и используется для предварительного подогрева и грубой деаэрации воды. При большой величине нагрева воды в отсеке 1 возможна дополнительная вентиляция струй транзитным потоком пара, поступающим в отсек 3 по линии 17 (фиг. 1).

В деаэраторе (фиг. 1) перегрев воды в отсеке 2 повышенного давления производится в струях. Слой воды на тарелках 13 и 14 обеспечивает гидравлическое запирание этого отсека. Толщина слоя воды на тарелке 14 тем больше, чем выше давление в отсеке 2, т.е. имеет место его саморегулирование. Толщина слоя на тарелке 13 обеспечивается правильным выбором величины свободного сечения тарелки.

В деаэраторе (фиг. 3) струи из водораспределителя 4 падают на переливную тарелку 14. Затем через гидравлически запираемый водослив 6 вода поступает в камеру над диспергатором 15, проходит барботажную обработку на нем и через гидравлически запираемый водослив 7 и струйную тарелку 13 сбрасывается в отсек 3 деаэратора. При этом вода, перегретая в замкнутой камере над диспергатором 15, расширяется, образовавшийся выпар поступает в отсек 1. Под диспергатор 15 в качестве теплоносителя может быть подан не только пар, но и перегретая вода. Образовавшийся в камере пар поступает в барботажный диспергатор 15, а оставшаяся вода через гидравлически запираемый водослив 16 поступает в нижнюю часть деаэратора и смешивается с деаэрируемой водой.

Движение сред в барботажном диспергаторе (фиг. 4-6) указано стрелками. Текущая по верху диспергатора вода интенсивно взаимодействует с проходящим через лабиринты паром. Лабиринты являются гидравлически запираемыми каналами для прохода пара. Они обеспечивают определенный перепад давления, а следовательно, очередность вступления в работу отдельных каналов, предотвращают провал воды при любых режимах. Наличие общего уклона со стороны воды предотвращает образование больших градиентов свободного уровня над элементами, что уменьшает неравномерность барботажа и повышает эффективность деаэрации. В условиях вакуума важно и то, что поровые проходы большого сечения могут быть размещены в диспергаторе сравнительно небольшого размера.

При реализации предлагаемого способа достигается повышение эффективности деаэрации за счет перегрева деаэрируемой воды и последующего расширения ее при отсутствии холодного потока, что особенно важно при работе деаэратора в условиях вакуума.

Изобретение позволяет повысить эффективность деаэрации. Перегрев осуществляют при непосредственном контакте с греющим теплоносителем до температуры, равной температуре насыщения в данном отсеке. Патрубок 9 подвода греющего теплоносителя подключен к отсеку 2, в котором может быть установлен барботажный диспергатор, разделяющий отсек на две камеры. Патрубок 8 отвода деаэрированной воды подключен к отсеку 3, а перепускные каналы 10,11 сообщают отсеки 2 и 3 с отсеком 1. При таком выполнении перегрев деаэрируемой воды и ее последующее расширение происходит при отсутствии "холодного потока", что особенно важно при работе деаэратора в условиях вакуума. Диспергатор м. б. выполнен из перфорированных элементов, попарно образующих гидравлически запираемые каналы для прохода газа, что обеспечивает очередность втупления в работу отдельных каналов, предотвращает провал воды при любых режимах. 2 с. п. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

СПОСОБ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ И ДЕАЭРАТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.