Термический деаэратор Советский патент 1993 года по МПК F22D1/50 C02F1/20 

Изобретение относится к теплоэнергетике и промышленной теплотехнике, в частности к термической деаэрации, и может быть использовано в схемах котельных, электро-и опреснительных станций, а также для подогревателей смешивающего типа или прямоточных распылительных аппаратов. . .

Цель изобретения состоит в повышении эффективности деаэрации и надежности работы за счет уменьшения гидродинамических и тепловых перекосов.

На фиг.1 представлен термический деаэратор в разрезе; на фиг.2, 3 и 4 - пакеты из трубок, выполненных в виде конфузорно- диффузорных сопел, местные разрезы.

Термический деаэратор содержит установленную на баке-аккумуляторе 1 деаэра- ционную колонку 2, размещенные в последней водораспределительное устройство 3, выполненное в виде пакета 4 трубок 5, межтрубное пространство б которого сообщено с патрубком 7 подвода исходной воды, и струйный отсек 8, а также поддон 9 сбора воды перед подачей ее в бак-аккумулятор 1 патрубки 7, 10, 11 подвода воды, пара и отвода выпара соответственно. Колонка 2 дополнительно снабжена водорас- пределительным коллектором 12, сообщенным с патрубком 7 подвода воды и межтрубным пространством 6 водораспределительного устройства 3. Трубки 5 выполнены в виде конфузорно-диффузорных сопел 13, примыкающих друг к другу. Колонка 2 снабжена дополнительным устройством 14 распределения воды и пара, размещённым в ее нижней части 15, а также кольцевой обечайки 16, верхняя кромка 17 которой примыкает к выходному сечению 18 дополнительного устройства 14 по его периферии 19, а нижняя кромка 20 заведена в поддон 9 с образованием гидрозатвора 21. Дополнительное устройство 14 выполнено в

виде пакета 22 конфузорно-диффузорных сопел 23, примыкающих друг к другу. Деаэратор снабжен кольцевой перфорированной тарелкой 24, размещенной под поддоном 9 в выходном сечении 25 колонки 2 и примыкающей к стенкам 26 последней. Над водораспределительным устройством 3 установлена демпферная решетка 27. Межтрубное пространство 6 пакета 4 сообщено со струйным отсеком 8 через отверстия 28, а межтрубное пространство пакета 22 - через отверстия 29.

Термический деаэратор работает следующим-образом.

Деаэрируемая вода подается в водораспределительное устройство 3 через патрубок 7 и водораспределительный коллектор

12. Из коллектора 12 она проходит по межтрубному пространству 6 к центру пакета 4 и выводится в струйный отсек 8 через треугольные отверстия 28, образованные примыкающими друг к другу конфузорно-диффузорными соплами 13. Вода по сечению струйного отсека 8 распределяется в виде струй равномерно, т.к. гидравлическое сопротивление отверстий

0 28 превышает гидравлическое сопротивле- .ние межтрубного пространства 6. Струи падают в слой воды на поддоне 9, захватывая при этом пар, и частично дробятся на соплах 23. Через верхнюю кромку отбортовки под5 дона 9 вода сливается на кольцевую перфорированную тарелку 24, размещенную под поддоном 9, дробится на ней и падает в виде струй в бак-аккумулятор 1, При увеличении нагрузки деаэратора по воде в работу вклю0 чаются отверстия 28, расположенные в верхнем торце водораспределительного устройства 3 и создается дополнительная поверхность контакта фаз на струях, истекающих вверх через отверстия 28 и орошаю5 щих внутреннюю поверхность сопел 13.

Пар, подаваемый в колонку 2 через патрубок 10, проходит через струи воды, вытекающие из отверстий кольцевой тарелки 24, огибает отбор говку поддона 9, пересекает

0 каскад водяных струй, падающих с отбортовки поддона 9, и равномерно распределяется вокруг дополнительного устройства 14. Проходя далее между сопел 23, пар направляется к центру пакета 22 и выводится из

5 него вверх и вниз через треугольные отверстия 29, образованные примыкающими друг к другу конфузорно-диффузорными соплами 23. Равномерное распределение пара вокруг дополнительного устройства 14, а

0 также в межтрубном пространстве пакета 22 обеспечивается за счет превышения аэродинамического сопротивления отверстий 29 для выхода пара из пакета 22 над аэродинамическим сопротивлением меж5 трубного пространства в этом пакете. Струи пара, вышедшие из пакета 22 зниз, вентилируют пространство между пакетом 22 и слоем воды на поддоне 9. Изэтого пространства пар через сопла 23 вытесняется вверх и, пере0 мешавшись со струями пара, выходящими из пакета 22 вверх, поднимается навстречу падающим струям воды в струйном отсеке 8. Далее пар проходит через сопла 13 и удаляется из колонки 2 через патру5 бок 11 отвода выпара. Нагрев и деаэрация воды происходит на 4 ступенях контакта; в струйном отсеке 8, при захвате пара струями, падающими в слой воды на поддоне 9, на струях и кольцевой перфорированной тарелке 24 в нижней части 15 коло .ки 2

и на струях, падающих с тарелки 24 в бак- аккумулятор 1. Гидрозатвор 21 предотвращает прохождение пара под пакет 22 помимо межтрубного пространства и отверстий 29 этого пакета и, тем самым, препятствует неравномерному распределений пара в поперечном сечении деаэрационной колонки 2.

Использование термического деаэратора позволяет по сравнению с прототипом повысить эффективность и надежность деаэрации за счет повышения равномерности распределения воды и пара; исключения экранирующего влияния внешних струй воды при прохождении пара между ними; уменьшения искривления траекторий струй пара и воды и слияния струй воды; повышения гидродинамической устойчивости диспер- гирования потоков воды и пара при переменных нагрузках; стабилизации удельной поверхности фаз, т.е. в целом, за счет уменьшения гидродинамических и тепловых перекосов.4 .

Кроме того расширяются функциональные возможности деаэратора за счет возможности организации в нем прямо- или противотока воды и пара.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Термический деаэратор, содержащий установленную на баке-аккумуляторе деаэрационную колонку, размещенные в последней водораспределительное устройство, выполненное в виде пакета трубок,

межтрубное пространство которого сообщено с патрубком подвода исходной воды, и струйный отсек, а также поддон сбора воды перед подачей ее в бак-аккумулятор,

патрубки подвода воды, пара и отвода выпа- ра, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности деаэрации и надежности работы, колонка дополнительно снабжена водораспределительным коллектором, сообщенным с патрубком подвода воды и межтрубным пространством водораспределительного устройства, при этом трубки последнего выполнены в виде кОнфу- зорно-диффузорных сопл, примыкающих

друг к другу.

2. Деаэратор по п.1, от л и ч а ю щ и и - с я тем, что колонка снабжена дополнительным устройством распределения воды и пара, размещенным в ее нижней части, а

также кольцевой обечайкой, верхняя кромка которой примыкает к выходному сечению дополнительйого устройства,-а нижняя заведена в поддон сбора воды с образованием гидрозатвора, при этом дополнительное устройство распределения воды и пара выполнено в виде пакета кон- фузорно-диффузорных сопл, примыкающих

друг к другу.

3. Деаэратор попп.1 и2, отличаю- щ и и с я тем, что он дополнительно снабжен кольцевой перфорированной тарелкой, размещенной под поддоном сбора воды в выходном сечении колонки и примыкающей к стенкам последней.

Использование: в системах котельных, электро-опреснительных станций, а также для подогревателей смешивающего типа или прямоточных распылительных аппаратов. Сущность изобретения: на баке-аккумуляторе 1 установлена колонка 2 с размещенными в ней водораспределительным устройством 3 в виде пакета трубок, межтрубное пространство которого сообщено с патрубком 3 подвода исходной воды, и струйным отсеком 8. Колонка 1 дополнительно снабжена водораспределительным коллектором 12, сообщенным с патрубком 7 и межтрубным пространством, причем примыкающих друг к другу. Колонка 2 может быть снабжена в нижней части дополнительным устройством распределения воды и пара в виде пакета сопел, а также кольцевой обечайкой, примыкающей к устройству и заведенной в поддоне сбора воды с образованием гидрозатвора. Под поддон в выходном сечении колонки 2 с примыканием к ее стенкам размещена кольцевая перфорированная тарелка 24, 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

фе/г.З

/ /