Способ предотвращения карбонатных отложений в испарителе и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК F03G7/00 C02F5/00 C02F103/06 

Изобретение относится к технике очистки оборудования от загрязнения и может быть использовано в теплоэнергетике.

Цель изобретения - повышение эффективности работы испарителя.

Способ предотвращения отложений в испарителе, преимущественно для геотермальной воды, заключается в контактной стабилизационной обработке воды путем ввода кристаллической затравки и отвода рапы, при этом процесс стабилизационной обработки ведут в верхней части испарителя одновременно с продувкой ее чистым паром, а рапу подвергают рекарбонизации двуокисью углерода при одинаковых темпера турах.

На фиг. 1 и 2 показан испаритель, реализующий предлагаемый способ

Цилиндрический корпус 1 испарителя разделен перегородкой 2 на две части, в верхней происходит испарение и контактная стабилизация геотермальной воды на затравочных кристаллах, во второй - ее рекарбонизация и отстой. На верхней крышке испарителя установлена труба 3 с раструбом 4 на конце для улавливания и отвода двуокиси углерода. На перегородке 2 аксиально корпусу 1 установлена труба 5, отводясд со ю

- NS

СО

тая рапу, снабженная на горце металлической тарелкой 6 с отогнутыми к низу краями и, имеющую в середине отверстие диаметром, равным диаметру трубы.

Часть трубы 5, погруженная в нижнюю часть испарителя, двойная, внешняя труба имеет патрубок 7 для подсоединения к источнику двуокими углерода, внутренняя - перфорирована по всей высоте. В корпусе верхней части испарителя прорезаны щели для подвода геотермальной воды и пара. Шел и прорезаны таким образом, чтобы не происходило вскипание воды в подводящих трубах. Вода подводится по четырем диаметрально разнесенным патрубкам 8, расположенным на уровне раструба 4, патрубки 9 и 10 подводят чистый пар, причем нижние патрубки 10 соприкасаются с перегородкой 2 и выдвинуты в объем испарителя на половину его радиуса, патрубки 9 расположены посередине между патрубками 8 и 10 и выдвинуты в объем испарителя на четверть радиуса. Патрубки 8,9,10 расположены тангенциально к образующей и радиусу испарителя. Основание верхней части испарителя представляет собой перевернутый усеченный конус с диаметром нижнего основания равным половине диаметра испарителя. Угол конуса равен 45°. Нижняя часть испарителя снабжена патрубком 1 I для вывода отстоенной рапы и патрубком 12 для сброса шлама. Для улавливания капель воды предусмотрена перфорированная перегородка 13.

Испаритель работает следующим образом.

Перед началом работы испаритель загружается крошеным мелом или мрамором из расчета 25 грамм на литр воды, пребывающей в испарителе в установившемся режиме. Патрубки 8 подключаются к источнику геотермальной воды, патрубки 9, 10 к источнику пара, патрубок 7 к источнику двуокими углерода. Тангенциальное расположение патрубков 8,9,10 позволяет равно- мерно раскрутить воду в испарителе, что приводит к абразивному истиранию растущих кристаллов как в самой воде, так и на стенках испарителя. Для усиления этого эффекта на торце отводящей рапу трубы установлена металлическая тарелка и отогнутыми вниз краями, создающая вертикальную циркуляцию затравочных кристаллов и предотвращающая унос легких фракций затравки с рапой. Введение чистого пара в геотермальную воду приводит к повышению рН, интенсифицируется процесс стабилизации и снимается основаное пересыщение воды по СаСОз. Отвод рапы в нижнюю часть испарителя, выполняющего функции отстойника производится по двойной грубо, в которую через патрубок 7 подается двуокись углерода. Подача газа через перфорацию увеличивает поверхность взаимодействия рапы и двуокими углерода, что чскоряет процесс растворения газа и

0

0

5

уменьшает время наступления карбонатно- кальциевого равновесия.

Снятие остаточного пересыщения рапы предотвращает также образование отложений СаСОз в трубопроводах за испари- 5 телем. При этом для предотвращения образования твердой фазы СаСОз давление в нижней части испарителя поддерживает на

уровне P oco+PfcoocT т, где Рнгоо-) - давление насыщенных паров воды при соответствующей температуре, МПа; Р(салст(Г|- парциальное давление двуокиси углерода над насыщенной, СаСОз геотермальной водой, МПа. 5 определяется по формуле

,у Ii0 Ј jf моль/л МПа (

(со) - количество двуокиси углерода, растворенное в 1 л насыщенной СаСОз геотермальной воды, мг/л;

для геотермальных воде температурой выше 60°С значение (СО2)ст вычисляют по методике изложенной в (2).

Кгсо -константа Генри, моль/л-МПа.

Использование изобретения позволит исключить сложное реагентное хозяйство, необходимое для подкисления воды, и повысить эффективность работы испарителя. Формула изобретения

1.Способ предотвращения карбонатных отложений в испарителе, преимущественно для геотермальной воды, включающий контактную стабилизацию воды путем ввода кристаллической затравки и вывода рапы из нижней части испарителя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы испарителя, процесс стабилизационной обработки воды ведут в верхней части испарителя одновременно с продувкой ее чистым паром, а рапу подвергают рекарбонизации двуокисью углерода при давлении, равном сумме давления насыщенного пара воды и парциального давления двуокиси углерода при одинаковых температурах.

2.Устройство для предотвращения карбонатных отложений в испарителе,содержащее цилиндрический корпус, разделенный перегородкой на зону испарения и отстой ную зону, устройство для сепарации пара, патрубки для ввода воды и отвода пара и рапы, отличающееся тем, что, с целью предотвращения карбонатных отложений, зоны испарения и отстойная снабжены расположенной по оси испарителя трубой, торец которой снабжен в зоне испарения отбойником с загнутыми вниз краями, а в отстойной зоне труба выполнена с перфорацией на боковых стенках и снабжена замкнутым кожухом с патрубком для подвода двуокиси

0

5

0

5

0

углерода, зона испарения снабжена трубой с раструбом, размещенным над тарелкой для отвода двуокиси углерода, зона испарения дополнительно снабжена двумя рядами патрубков для подвода чистого пара, при этом патрубки для ввода воды и пара расположены тангенциально и размещены с противоположных сторон корпуса, а патрубки для ввода воды установлены на уровне раструба, первый ряд патрубков для подвода чистого пара установлен на уровне перегородки и выдвинут в испаритель на половин) его радиуса, а второй ряд патрубков установлен посередине между патрубками щя подвода воды и первым рядом и выдвинут в испаритель на четверть радиуса.

Изобретение относится к технике очистки оборудования от загрязнений и может быть использовано в теплоэнергетике при использовании геотермальных вод. Цель изобретения - повышение эффективности работы испарителя. Способ заключается в контактной стабилизационной обработке воды путем ввода кристаллической затравки и отвода рапы. Процесс обработки ведут в верхней части испарителя одновременно с продувкой воды чистым паром, а рану подвергают рекарболизации двуокисью углерода при давлении, равном сумме давлений насыщенного пара воды и парциального давления двуокиси углерода при одинаковых температурах. Испаритель разделен на две части. В верхней части происходят испарение и контактная стабилизационная обработка геотермальной воды, в нижней - рекарболизация и отстой. Обе части испарителя соединены трубой для отвода рапы, которая в отстойной зоне выполнена перфорированной и имеет кожух с патрубком для подачи двуокиси углерода в межтрубное пространство. В верхней части испарителя соосно трубе для отвода рапы установлена труба для вывода двуокиси углерода, а геотермальная вода и чистый пар для продувки вводятся в испарители тангенциально. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

Редактор М. Товтин Закат 8082/43

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Ра шская наб . д 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патенту i Ужгород. л Гагарина. 101

А-А

Фи1 2

фиг.1 ,

СоставитетьВ Слышлнн

Техред И Верес Тираж 415

Корректор Шароши Подписное