Термический деаэратор Советский патент 1990 года по МПК C02F1/20 B01D19/00 C02F103/02 C02F103/34 

Изобретение относится к теплоэнергетике, промышленной теплотехнике и химической технологии, а именно к установке термической деаэрации воды с барботажной ступенью.

Цель изобретения - улучшение качества деаэрации, расширение диапазона допустимых паровых и гидравлических нагрузок за счет эффективного использования скоростного напора пара.

На фиг.1 изображен деаэратор, продольный разрез; на фиг.2 - узел I на фиг. 1 .

Термический деаэратор содержит корпус 1, пароперепускной клапан 2 и барботажный лист 3 с перфорированным начальным участком 4, снабженным перфорацией в виде отверстий кон- фузорного профиля 5. В верхней части деаэратора расположен водораспределитель 6, а под ним на корпусе имеется патрубок 7 выпара. Вода удаляется с листа 2 через водосливное устройст- j во 8.

Деаэратор работает следующим образом.

Холодные потоки воды подаются на водораспределитель 6, откуда струями поступают в зону выхлопа пароперепус- кного клапана 2, образуя струйный пучок. В дальнейшем вода проходит вдоль перфорированного барботажного участка и через водосливное устройство 8 попадает в бак-аккумулятор.

Греющий пар проходит сквозь пер- форацию барботажного листа 3 и вентилирует струйный отсек. Паровоздушная смесь отсасывается через патрубок 7 пара.

Для предотвращения провала жидко- сти через лист в значительных дозах обычно увеличивают скорость пара в отверстиях 5. Однако, в ряде случаев, эту скорость необходимо увеличить до значений ограничиваемых предельно- допустимым перепадом Давления на листе 3 при максимальной нагрузке. Поэтому необходимое для беспровального режима снижение живого сечения листа в ряде случаев не может быть осущест- влено. Помимо давления слоя жидкости в зоне отверстий на провал влияют, силы сцепления жидкости с твердой поверхностью отверстий (смачивание поверхности) и фактор сжатия струи пара в отверстии. Последний обуславливает появление в периферийных зонах (относительно сжатого сечения) зон с пониженным давлением, способствующих подсосу жидкости. Влияние давления столба жидкости на ее провал нейтрализуется исключительно .за счет скоростного напора газа, влияние же сил сцепления и фактора сжатия струи пара проявляется двояко. При малых скоростях пара в отверстиях (до 8- 10 м/с силы сцепления и сжатия вызывают преждевременный провал жидкости даже в том случае, когда скоростной напор соизмеримым или больше давлени столба жидкости в сечении отверстий.

В области больших скоростей свыше 10-40 м/с с большим затруднением могут быть компенсированы факторы смачивания уже скоростным напором (через фактор межфазного трения). Прова жидкости при этом может продолжаться и менять свой характер, а именно жидкость стекает в виде тонкой пленки, либо провал становится пульсирующим

капельным. Силы сцепления и сжатия

i

служат толчком для начала провала,

который затем может быть устранен исключительно за счет существенного

0

Q

5

5

0

5

0

5

0

снижения нагрузки по воде или снижения ее температуры. При этом, помимо влияния отмеченных сил необходимо компенсировать влияние скоростного напора жидкости, истекающей из отверстий, т.е. это явление связано с эффектом гистерезиса.

Выполнение начального участка из водонесмачиваемого материала, например фторопласта, позволяет нейтрализовать влияние сил сцепления и исключить появление жидкой пленки на поверхности отверстия. Это устранит преждевременный провал жидкости при малых расходах пара и также пульсирующий провал в отверстиях в режимах больших скоростей пара. В первом случае устраняется снижение рабочей поверхности листа, во втором - достигается равномерное парораспределение в барботажном слое и исключаются пульсации перепада давления на листе.

Выполнение отверстий начального участка в виде конфузоров позволяет сместить сечение максимального сжатия струи из зоны отверстия в зону барботажного слоя, т.е. в ту зону, где присосы жидкости уже не влияют на характеристики провала. Кроме того, это дает возможность более эффективно использовать скоростной напор пара для торможения пленки на поверхности .отверстий. А в совокупности происходит смещение начала провала жидкости IB сторону более низких скоростей пара и воды.

Это позволяет предотвратить преж- девременное уменьшение рабочей площади листа, поверхности и времени контакта фаз, снизить степень рециркуля- дии жидкости по замкнутому контуру сборная емкость - лист - сборная емкость, улучшить равномерность перераспределения в живом сечении листа, повысить турбулизацию слоя, исключить пульсации уровня на листе, перепад давления и тем самым улучшить качество деаэрации воды, расширить диапазон допустимых нагрузок деаэратора по воде и пару.

Формула изобретения

Термический деаэратор, содержащий корпус, пароперепускной клапан и бар- ботажный лист с перфорированным начальным участком, водораспределитель и водосливное устройство, о т л и 515604786

чающийся тем, что, с цельюра, начальный участок выполнен из во;повышения качества деаэрации, расши- донесмачиваемого материала, например

фторопласта, и с перфорацией в виде . отверстий конфузорного профиля.

рения диапазона паровых и гидравли- ,ческих нагрузок за счет эффективного

Изобретение относится к теплоэнергетике, промышленной теплотехнике и химической технологии. Областью применения его могут быть схемы деаэрации воды с барботажной ступенью, на электростанциях, в паросиловых хозяйствах и в аппаратах промышленной энергетики и химических производств. Цель изобретения состоит в расширении диапазона допустимых паровых и гидравлических нагрузок деаэратора за счет устранения преждевременного провала жидкости через перфорацию барботажного листа. Это достигается путем выполнения начального участка листа из несмачиваемого водой материала, например фторопласта, и применения перфорации в виде отверстий конфузорного профиля, исключающих влияние на провал жидкости соответственно сил сцепления с твердой поверхностью и фактора сжатия струи пара в зоне отверстия. Это позволяет улучшить равномерность парораспределения в живом сечении листа, повысить турбулизацию слоя, исключить пульсации уровня на листе, перепад давления и тем самым улучшить качество деаэрации воды, расширить диапазон допустимых нагрузок деаэратора по воде и пару. 2 ил.

использования скоростного напора паФиг. 1

Фиг. 2