Устройство для регулирования процессаОпРЕСНЕНия МОРСКОй ВОды Советский патент 1981 года по МПК B63J1/00 G05D27/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОПРЕСНЕНИЯ МОРСКСЙ ВОДЫ

Изобретение относится к устройствам для регулирования процесса опреснения воды и может применяться при создании новых или модерннЬаций действующих i адиабатных опреснительных установок, в том числе установок, предназначенных для опреснения морской воды на судах. Известна многоступенчатая водоопреснительная установка, содержащая испаритель с установленными в каждой ступени конденсат срами, рассольный и питательный насосы с напорными магистралями, включа ющими регулятор температуры питательной воды, регулятор уровня рассола в последней ступени испарителя и регулятср давле ния питательной воды с регулирующим клапаном tl. Наиболее близким по техническсЛ сущности к предлагаемому изофетению является устройство для регул фования процесса опреснения воды в адиабатной опреснительной установке, содержащее датчик температуры, установленный в трубопроводе морской воды после подсягреваТеля и подключенный к одному из входов блока регулирования температуры, выход которого связан с регулирующим органом, установленным на трубопроводе тепл(И1осителя, датчик расхода дистиллята и контур регулирования расхода морской воды, включающий последовательно раз- мещенные на трубопроводе морской воды датчик расхода и исполнительный механизм . Недосгатком известнсяго устройства является о азование накипи на теплопере- дающих поверхностях кедаденсаторов и подогревателя, что приводит к понижению производительности, перерасходу пара, а также увеличению трудоемкости обслуживания установки из-за необходимости периодическсяй очистки теплопередающих поверхностей от накипи. Шль изобретения - повьииение ресурса опреснительной установки и снижение трудоемкости ее обслуживания за счет уменьшения накипеобразсвания на теплопередающих ПОВ)ХНОСТЯХ. 38e Указанная цель досгигаегся гем, что усгройсгво допоянигельно содержит блок регулирования производигельности с эадатчнком, связанный своим входом с дагчйжом расхода дистиллята, а одним из выходов соединен с соответствующим вхо дом блока регулирования температуры. Кроме того, контур регулирования расхода мсфской воды содержит блок регулирования расхода, первый вход которого связан с датчиком расхода морской воды, втсрой вход подключен к второму выходу блока регулирования производительности, а выход связан с исполнительным механиз мом на трубопроводе морской воды. На чертеже представлена блок-схема устройства для регулирования процесса опреснения воды. Устройство состоит из датчика 1 температуры морской воды, блока 2 регулиро вания температуры, регулирующего орга;на 3, датчика 4 расхода дистиллята, блока 5 регулирования производительности установки, датчика 6 расхода и исполнительного механизма 7, установленных на трубопроводе морской воды, блока 8 регулирования расхода морской воды и за датчика 9. Устройство подключено к адиабатной опреснительной установке (например, трех камерной), состоящей из камер 10-12 ис парения, встроенных в них конденсаторов 13 и сборников 14 дистиллята, Г1ЬДоГ евателя 15, насосов 16-18 соответственно дистиллятного, рассольного и морской воды (питательного), эжектора 19 отвода паровоздушной смеси. Сборники 14 дистиллята гидравлически связаны трубопроводами 20. Входящие в состав опреснительной установки механизмы и аппараты связаны трубопроводами. Устройство для регулирования продесс опреснения морской воды в адиабатной оп реснительной установке работает следующим офазом. В адиабатной опреснительной установк опресняемая морская вода прокачивается авгательным насосом 18 через конденсаторы 13 всех камер 1О-12 испарения, .начиная с последней камеры 12, в которых давление (разрежение) последователь но понижается от первой камеры 1О к последней камере 12, Разрежение в каме рах создается эжектором 19, отсасывающим паровоздушную смесь из камер испа рения. В кс«денсат(чзах 13 опресняемая морская вода подогревается за счет передачи ей тепла конденсирующих паров. 14 Затем опресняемая морская вода прохоит через подогреватель 15, в котором подогревается теплоносителем, проходяим через регулирующий орган 3. На выоде из подогревателя морская вода пеегрета по отношению к температуре насыщения, соответствующей разрежению в первой камере Ю испарения. В результате перегрева морская вода в камере 10 вскипает, и часть ее испаряется, а другая часть, охладившаяся до температуры насыщения в этсй камере, перетекает за, счет разности давлений в следующую, камеру испарения. Такой же процесс повторяется в последующих камерах, так как разрежение в каждсй из них больше, чем в предыдущей. Пары воды кежденсируются в к }денсатср0х 13, и дистиллят стекает в сборники 14, из которых за счет разности давлений в камерах перетекает по трубопроводам 2О в сборник дистиллята последней камеры 12 и из ве- го откачивается дистиллятным насосом 16 к потребителю. Рассол из последней камеры 12 испарения откачивается рассольным насосом 17,. Производительность установки (расход дистиллята) измеряется датчиком 4 расхода. Сигнал датчика 4 расхода дистиллята поступает на вход блока 5 регулирования производительности и сравнивается в нем с опорным сигналсян задатчика 9. При разбалансе измерительной схемы блок 5 регулирования гфоизводительности формирует управляющий сигнал, поступающий на второй вход блока 2 регулирования температуры опресняемой морской воды перед поступлением в первую камеру 10 испарения. На входе бяоца 2 регулирования температуры сравниваются сигналы датчика 1 температуры и блока 5 регулирования производитедьноюти. При этом блок 2 ре гулирования температуры, воздействуя на регулирующий орган 3, изменяет расход теплоносителя через подогреватель 15 и поддерживает постоянней температуру морской воды, величина которой определяется выходным сигналом блока 5 регул фования протзводигельности, В начальный период работы о1феснительной установки при отсутствии накипи на теплопередающих поверхностях конденсат сфов 13 давления и температуры испарения в камерах имеют минимальные в условиях эксплуатации значения. Это обстоятельство способствует увеличению температтрного перепала по опресняемой морской воде в камерах испарения и производительности опреснительной установки. Появившийся в измерительной схеме блока -5 регулирования произволительносги разбаланс сигналов задатчика 9 н датчика 4 расхода дистиллята изменяет выходной сигнал блока 5, подаваемый на вход блока 2 регулирования температуры. Это вызьшает изменерие настройки температуры воды и формиробание нового сигнала в блоке 2, По команде блока 2 регупкрующ К орган 3 Щ)икрывается, уменьшая расход теплоноси теля через подогреватель 15. Температура морской воды за подогревателем, измеряемая датчиком 1 температуры, понижается до значения, при котором вое станавливается баланс сигналов датчика 1 и блока 5 в измерительной схеме блока 2 регулирования температуры. В связи с понижением температуры воды, поступающей в первую камеру 10 испарения, и следовательно, уменыиением разности температур опресняемой воды и гоч ки испарения, уменьшается количество испаряющейся в камере 10 воды и соогветственно расход дистиллята. Такой процесс регулирования продолжается до тех пор, пока расход дистиллята, измеряемый датчиком 4 расхода дистиллята, не достигнет заданного значения и не сбалансируется измерительная схема блока 5 регулирования производительности. Таким образом, опреснительная установка будет всегда работать с заданной производитель ностью. Понижение температуры воды на выходе из подогревателя 15 уменьшает интенсивность накипеобразования на его теплопередаюшей поверхности. В то же время, за счет снижения давления и температуры в камерах испарения, за счет уменьшосия количества испаряющейся воды и регенерации тепла в ксяденсаторах уменьшается и интенсивность накипеобрааования на теплопередающих поверхностях конденсаторов, Кроме того, потребление пресной воды на морских судах не постоянно и может изменяться в завистугос4 тн от климатических условий, режимов работы энергетической и гп оизводственных установок и т.п. Поэтому периодически за- . датчиком 9 вручную оператором Ш1йг автомат твчески при выполнении задатчика 9 в ввде ЕфограммЕ7 У1ошего командоапаарата, которы может быгь связан с пультом управления судном, может устанавливаться режим ра- боты опреснительной установки с частвч НОЙ производительностью. Такой режим ра боты также способствует снижению интенсивности накипеобразования на теплопередающих поверхностях и уменьшению числа включений установки в действие и выключений ее из Действия. Использование в устройстве кштзфа автоматического регулирования расхода воды, состоящего из взаимосвязанных датчика 6 расхода морской воды, блока 8 регулирования расхода морской воды и исполнительного механизма 7, а также связь входа блока 8 регулирования расхода с выходом блсжа 5 регулирования производительности, позволяют поддерживать заданную производительносгь опреснительной установки, изменяя по команде блока 5 соответственно с температурой опресняемой морсксй воды и ее расход. При изменении расхода морской воды через конденсаторы 13 камер 1012 испарения изменяется давление во вбех камерах, перераспределяются перепады давлений между смежными камерами и температуры испарения морской воды во всех камерах. В этом случае изменение производительности опреснительной установки происходит за счет одновремен- ного изменения производительности всех камер. . Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения в составе адиабатной опреснительной установки составляет около 2,5 тыс. руб. в год. Формула изобретения 1, Устройство для регулирования процесса опреснения морской воды в адиабатной опреснительной установке, содержащее датчик температуры, установленный в трубопроводе морской воды после лодогревателя и подключенный к однотлу из входов блока регулирования температуры, выход которого связан с регулирующим органе, установленным на трубопроводе тегшсяаосителя, датчик расхода дистиллята и регулирования расхода морской воДы, включающий последовательно размещенные на трубопроводе морской воды датчик расхода и исполнительный механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса опреснительной установки и упрощения трудоемкости ее обслуживания за счет уменьшения накипеобра-i зования на теплопередающих поверхностяз устройство допоянительно содержит блсж регулирования производительности с задатчиком, связанный своим входе с датчиком расхода дистиллята, а одним из выходов соединен с соответствующим вход см блока регулирования температуры.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что ксжтур регулЩ)ования расхода морскс воды содержит блсж регулирования расхода, первый вход которого связан с датчиком расхода морской воды, втсфой вход подключен к второму выходу блока регулирования производительности, а выход связан с исполнительным

fixnr;

механизмом на трубопроводе Mq)CKcA воды.

Источники информации, принятые во BiiHMaHHe при экспертизе

-

tt