Соединение контура для получения отопительного и технологического пара из горячей воды Советский патент 1990 года по МПК F24D9/02 

СП

00

ления которого образован осевым компрессором и каждому корпусу турбоагрегата (компрессорам 33, 38, 39) предшествует генератор пара, например расширители 12, 9, 6. Контур может содержать смесчтели 16 и 19, установленные между компрессорами и генераторами пара. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение касается соединения контура для получения отопительного и технологического пара из горячей воды и может быть использовано в системах отопления и также химической, пищевой и других областях промышленности, для получения пара из горячей воды. Сущность: соединение дополнителтно содержит компрессор, а генератор пара выполнен в виде нескольких ступеней, включенных в трубопровод горячей воды, и паровую магистраль, причем в последней между ступеней генератора пара дополнительно включены компрессоры. Соединение содержит охладитель, выполненный в виде по крайней мере одного смесителя, включенного в паровую магистраль между компрессором и одной из ступеней генератора пара, подключенный к трубопроводу горячей воды. По крайней мере одна ступень генератора пара выполнена в виде расширителя. Каждая ступень выполнена в виде параллельно включенных в паровую магистраль через дополнительно установленный коллектор расширителя и смесителя. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

,

Изобретение касается соединения контура для получения отопительного и технологического пара из горячей воды и может быть использовано в системах отопления, а также в химической, пищевой и других областях промышленности, где в технологических процессах используется пар.

« известно получение тепла на тепловых и атомных электрических станциях, где тепло отбирается из паровых конденсационных турбин в виде пара с температурой 160-200 С. Такой пар нельзя транспортировать, но с его помощью можно подогреть напорную воду, которую можно потом транспор.ти- ровать на любое расстояние. В месте потребления ее можно использовать как для отопления, так и для некоторых технологических процессов,

В районах с паровым отоплением, в которых находится доступный источник достаточного количества воды, надо обеспечить превращение, части этой воды в отопительный или технологический пар.

Известны контуры с технологическим оборудованием, в которых превращение горячей воды в большое количество отопительного и технологического пара производится классическим способом на тепловых электростанциях с использованием энергетического топлива. Из горячей воды получают насыщенный пар низкого давления и низкой температуры, который подогревается до параметров, требуемых в паровой сети. Оборудование,.с помощью которого производится пар, пусть это парогенераторы, расширители и т.д., обычно потребляет твердое топливо, Недостатком применения твердого топлива является дальнейшее ухудшение окружающей среды непосредственно в городах или их ближайших окресностях а также все более проявляющаяся нех- ватка этого вида топлива. Кроме того низкая эффективность такого способа подогрева, если учесть затраты на транспортировку угля, золы, потери

в дымоходах и т.д. (Натанов Х.З. Подготовка геотермальных вод к использованию. М.: Стройиздат, 1980, с. 23, рис. 4).

Указанные недостатки устраняются соединением контура для превращения горячей воды от электростанции или другого источника в отопительный или технологический пар.

На чертеже представлена схема соединения предлагаемого контура.

Соединение контура для получения отопительного и технологического пара содержит включенный в трубопровод 1 горячей воды, разделенный на три трубопровода 2-4, генератора пара, подключенный паровой магистралью через турбокомпрессор 39 к потребителю через трубопровод 45. Контур дополнительно содержит компрессоры 33 и 38. Генератор пара выполнен в виде нескольких ступеней (например расширителей 6,9,12), включенных в трубопровод 2 горячей воды, и соединенных с ним трубопроводов 7,10 и 13 и в паровую магистраль, в которую входят паропроводы 25,27,28,30,31,36 43. В паровой магистрали между ступенями генератора пара, например, расширителями 6 и 9 дополнительно включены упомянутые компрессоры 33 и 38.

Предлагаемый контур может содержать охладители 16 и 19, выполненные в виде смесителя и включенные в паровую магистраль соответственно через паропроводы 25,26,43 между компрессором 38 и расширителем 6 и через паропроводы 28930,36 между компрессором 33 и расширителем 9. Охладител 16 подключен к трубопроводу 3 горячей воды, а охладитель 19 подключен к ответвляющемуся от трубопровода 3 трубопроводу 18, В предлагаемом контуре одна ступень генератора пара может быть выполнена только в виде расширителя 12.

Кроме того, в предлагаемом соединении контура каждая ступень может быть выполнена в виде параллельно включенных в паровую магистраль

через паропроводы 36,30 и 28 и коллектор 29 расширителя 9 и смесителя 19, а также параллельно включенных в паровую магистраль через паропро- воды 43,26,25 и коллектор 26 расширителя 6 и смесителя 16. Расширитель 12 соединен с трубопроводом 4 посредством трубопровода 13. Компрессор 33 имеет собственный электродвигатель 34, действующий через коробку передач 35. Электродвигатель 40 подключен через коробки передач 41 и 42 к компрессорам 39 и 38. На паропроводе 31 между расширителем 12 и компрес- сором 33 установлен коллектор 32.

Смесители 16 и 19 снабжены отводными трубопроводами 2) и 22 соответственно, каждый из которых снабжен регулирующим органом 23 и 24. На трубопроводах 2,7,10,13,4,18,3 горячей воды установлены регулирующие органы 5,8,И,14,15,17,20 соответственно.

Основная часть горячей воды из

трубопровода 1 проходит через трубопровод 2 и его продолжение - трубопроводы 7 и 10 во все расширители 6, 9 и 12. В каждом из них поддерживаются постоянные, но уменьшающиеся от одного к другому температуры и давления. В каждом расширителе часть поступающей воды превращается в насыщенный пар. Пар с самым низким давлением и температурой поступает из третьего расширителя 12 через коллектор 32 на всас в компрессор 33 низкого давления. В компрессор 38 среднего давления пар всасывается из парового коллектора 29, а в компрессор высоко- го давления 39 - из первого парового коллектора 26. В паровые коллекторы 26 и 29, работающие одновременно как сепараторы, поступает дальнейший насыщенный пар из смесителей 16 и 19. В смесителях 16 и 19 происходит охлаждение перегретого пара, поступающего из компрессоров 38 и 39 впрыском малого количества горячей воды из трубопровода 3 и ответвля- ющегося от него трубопровода 18. В результате этого масса всасываемого пара в компрессорах 33,38,39 постоянно возрастает, что дает возможность наиболее эффективно исполь- зовать энергию транспортируемой воды. Из нагнетательного патрубка компрессора 39 высокого давления пар отводится нагнетательным трубопроводом

45 для отопительных и технологических целей. Горячая вода поступает из расширителя 12 соединительным трубопроводом 13 в трубопровод 4 горячей воды и оттуда направляется к потребителю отопительной воды. К потребителю также уходит отводным трубопроводом 21 и вторым отводным трубопроводом 22 избыточная теплая вода из смесителей 16 и 19.

В случае прекращения работы парового контура регулирующие органы 5, I7 и 20 закроют подачу горячей воды в трубопроводы 2 и 3.

Закрыты также будут закрывающие органы 14, 23 и 24, а открыт закрывающий орган 15. Это означает, что вся вода из трубопровода 1 горячей веды поступает через трубопровод 4 к потребителю.

Преимуществом соединения предлагаемого контура для превращения горчей воды от электростанций или другого источника в отопительный и технологический пар является то, что он использует высокую эффективность турбокомпрессорного агрегата, включенного в контур в сочетании с промежуточными охладителями в широком диапазоне сжатия и количества подаваемого паро. При таком соединении обеспечивается возможность сохранени существенных паропроводов в городских районах при переводе их на водяную систему отопления.

Учитывая давление всасываемого пара в турбокомпрессорный агрегат в диапазоне 0,15-0,20 МПа и большое количество транспортируемого тепла, корпус низкого давления, который представлен компрессором 33 может быть осевым компрессором, который обеспечивает высокую адиабатическую эффективность сжатия при малых размерах машины.

Формула изобретени

1, Соединение контура для получения отопительного и технологического пара из горячей воды, содержащее включенный в трубопровод горячей воды генератор пара, подключенный паровой магистралью через турбокомпрессор к потребителю пара, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения эффективности, оно допол-

нительно содержит компрессор, а генератор пара выполнен в виде нескольких ступеней, включенных в трубопровод горячей воды, и паровую магистраль, причем в последней между ступенями генератора пара дополнительно включены упомянутые компрессоры.

ступеней генератора пара, и подключенный к трубопроводу горячей воды.

4.Соединение контура по п. 1, отличающееся тем, что каждая ступень выполнена в виде параллельно включенных в паровую магистраль через дополнительно установленный коллектор расширителя и смесителя.