Утилизационная опреснительная установка судна с дизельным двигателем Советский патент 1982 года по МПК B63J1/00 

Изобретение относится к судостроению, в частности,к опреснительным установкам судов.

Известна утилизационная опреснительная установка судна с дизельным двигателем, содержащая испаритель, имеющий внутреннюю и внешнюю конические поверхности и включающий конденсатную и рассольную барометрические соосно расположенные трубы, двухступен атый эжектор, устройство для подачи перегретой забортной воды и конденсатор, вход которого подкщ)чен к выходам рассола и пара испарителя, при этом выхойу указанных конденсатной и рассольной барометрических труб через охладитель конденсата сообщены с всасывающими патрубками конденсатного и рассольного - насосов, подключенных соответственно своими напорными патрубками к указанному эжектору и конденсатору 1.

Недостатком известной утилизационной установки является низкая эффективность использования отходящего тепла дизеля, обусловленная тем, что для работы опреснительной установки используется тепло перегретой в системе охлаждения дизеля заборной

воды и не используется тепло отработавших газов.

Цель изобретения - повышение эф фективностиотходящего тепла дизеля.

Указанная цель достигается тем,что испаритель снабжен смонтированными на его внешней конической;поверхности концентрично расположенными промеJQ жуточными и наружными кожухами, образующими промежуточную полость для конденсата, наружную полость, сооб,щенную с газовыхлопом дизеля, и газовые коллекторы в верхней и нижней частях последней, при этом внутрен15няя коническая поверхность испарителя снабжена расположенными по винто вой линии ребрами, образующими испарительные каналы, и установленными на входе последних тангенциальными

20 плоскопараллельными соплами, наружная поверхность - продольными ребрами, а наружная поверхность промежуточного кожуха снабженаребрами, образующими винтовой газовый канал, -сооб25 щенный на входе и выходе -с указанными газовыми коллекторами.

Кроме того, испаритель снабжен змеевиком охлаждения, гидравлически связанным с напорным патрубком рас30еольного насоса и установленным в

верхней части промежуточной полости, а последняя сообщена с конденсатором

Испарительные каналы на конической внутренней поверхности испарител образуют сообщенные, иа выходе с рассольной трубой нижний и верхний кон.туры, причем верхний контур на выходе дополнительно снабжен изогнутыми для слива рассола в рассол1 ную трубу.

На чертеже показана предпагаемая установка.

Установка содержит испаритель 1, включающий корпус 2, снабженный последовательно подключёнными эжекторами 3 и 4 и сливными конденсатной и рассольной барометрическими трубами 5 и б, на конической поверхности 7 которого установлены кожухи 8 и 9. охладитель 10 конденсата, подключенный к трубам 5 и б и к насосам 11 и 1, и конденсатор 13 3 эжектором 14 и конденсатным насосом 15 Перегрег тая забортная вода от дизеля (в@ по;- казан) подведена по патрубку 16, к которому подключены тангенциальные плоскопараллельные сопла 17 и 18. От последних вода подается в винтовые испарительные каналы А и Б первого и второго контура испарения, обраэо ванные ребрами 19, На выходе каналов А предусмотрены слквные трубы 21). Из парового объема В испарителя пар через сепаратор 21 и патрубок 22 отсасывается эжектором 3, а из .по лости Г,подключенной к выходу эжектора 4, через патрубок 23 подается н конденсатор 13.

Снаружи на конической поверхности 7 корпуса 2 испарителя 1 установлены продольные ребра 24, а на кожухе 9 - винтовые ребра 25. Поверхностью 7 испарителя 1 и кожухом 8 обрадован промежуточная полость, включающая водяной Д и паровой Е объег-и, В посЛеднем установлен змеевик 26 охлаж- дения, подключенный к напорному патрубку рассольного насоса 12. Кожухами. 8 и 9 и винтовыми ребрами 25 образованы винтовые каналы Ж, соединяющие нижний (входной) 27 и верхний (выходной) 28 газовые коллекторы. Обработавшие газы от дизеля к коллек тору 27 подводятся по газопроводу 29 а через газопровод 30 отводятся в атмосферу. Пар к конденсатору 13 от полостей Г и Б подведен по трубопроводу 31. Рассол от напорного трубо™ провода 32 насоса 12 к змеевику 26 подведен через трубопровод 33. Кондеасат. от конденсатора 13 насосом 15,отводится по трубопроводу 34, Перегретая йода от систе1«ы о шаждения дизеля к плоскопараллельным соплам 17 и18 подается насосом 35,

Судовая утилизационная опреснительная установка работает следую1ЦИМ образом.

Перегретая заборная вода под давлением от насоса 35 в виде высокоскоростных потоков, истекающих и5 плоскопараллельных сопел 18 и 17, поступает на вход винтовых каналов А и Б, образованных конической поверхностью и ребрами 19. За счет срабатывания Давления в соплах, например от 5 до 0,15 кг/см, и испольэования эффекта истечения перегретой жидкости вода в каналах А и Б движется с большой скоростью. Одновременно в винтовых каналах Ж от коллектора 27 к коллектору 28 движется вращающийся поток отработавших газов дизел например, с температурой 300-400°С. Эффективность теплопередачи от газов к воде (конденсату) через стенку кожука 8 повысится за счет наличия на нем ребер . При этом на внутренней поверхности I кожуха 8 могут быть уставлены продольные ребра (не показано) аналогичные ребрам 24.

За счет подвода тепла от отработавших газов дизеля вода, контактирующая с внутренней стенкой кожуха 8, закипает и ее пары перемещаются в полости, контактируют с поверхностью 7 и ребрами 24 и конденсируются на них, за счет чего осуществляется дополнительный подвод тепла к врадающимся потокам заборной воды в каналы А и Б, При наличии несконденсировавшихся на поверхности 7 и ребрах 24 паров, последние поступают в паровой объем К, где конденсат стекает вниз и возвра1Аается в водяной объем К, что уменьшает утечки конденсата из промежуточной полости и обеспечивает использование последней в качестве тепловой трубы. При необходимости вода промежуточную полость наполняет от напорного трубопровода насоров 11 или 15, для чего в испарителе необходимо предусмотреть автоматическое устройство поддержания уровня.воды в промежуточной полости. Солеотложения на поверхностях винтовых каналов А и Б исключаются, по меньшей мере снижаются, за счет использования высокой скорости испаряющёйся забортной вода в каналах А и Б За счет этого также повьшается эффективность центробежной сепарации пара и подвода тепла через поверхность 7. Кроме того, низкая т емпература, например 60-80 С, подвода тепла к испаряющейся: забортной во.де от газов с температурой 300-400 С также снижает опасность солеотложения. Упомянутая температура кипения воды в промежуточной полости обеспечивается тем, что давление в ней ниже атмосферногЪ и равно давлению в конденсаторе 13, например, 0,3-0,6, кгс/см. При наличии солеотложений в испарителе ПЕ1едпагаемая конструкция позволяет использовать центробежную очистку поверхностей нагрева, для чего через сопла 17 и 18 может быть подан кислотный или щелочной раствор с абразивными частицами. Из вращающихся потоковэабор ной воды каналов Л и Б в полость В испарительной емкости вьщеляется пар, а оставшаяся вода в виде рассола поступает в рассольную трубу 6. ДТри этом рассол на выходе из каналов А в трубу б сливается через изогнутые трубы 20 помимо каналов Б, слив с которых осуществляется непосредственно в трубу 6. Йэ полости В пар через сепаратор 21 засасывается и сжимается эжекторами 3 и 4, в которы В качестве, рабочей вода используется охлажденный в теплообменнике ю конденсат, поступающий под давлением от насоса 11. Пар в эжекторах 3 и 4 конденсируется и совместно с рабочей водой сливается по трубе 5 конденсатной через охладитель конденсата 10на вход насоса 11.-Оставшийся несконденсировавшийся пар из полости В через патрубок 23 Ц трубопровод 31 отводится на конденсатор 13, откуда в виде конденсата откачивается насосом 15 в цистерны. Изобретение позволяет использовать тепло высокотемпературных отработавших газов дизеля, тем самым повысить эффективность опреснительной установки, и исключить необходимост дополнительно использовать опреснители, работающие на насыщенном паре , от вспомогательного судового котла, что снижает массогабаритные характеристики установки. Формула изобретения 1. Утилизационная опреснительная установка судна с дизельным двигателем, содержащая, испаритель., имеющий внутреннюю и внешнюю конические поверхности и включакяций кондансатну и рассольную барометрические соосно расположенные трубы,двухступенчатый эжектор, устройство для подачи перегретой забортной воды и конденсатор вход которого подключен к выходам рассола и пара испарителя, при том указанных конденсатной и рассольной барометрических труб через охладитель конденсата сообщены с всасывающими патрубками конденсатного и рассольного насосов, подключенных соответственно своими напорными патрубками к указанному эжектору и конденсатору, отлича ющаяс я тем, что, с целью повьгаения эффективности использования отходящего тепла дизеля,испаритель снабжен смонтированными на его внешней конической поверхности концентрично рас-; положенными промежуточным и наружным кожуxaiv i,образующими промежуточную полость для конденсата,наружную полость, сообщенную с газовыхлопом дизеля, и газовые коллекторы в верхней и нижней частях последней, при этом внутреняя коническая поверхность испарителя снабжена расположенными по винтовой линии-ребрами, образующими испарительные каналы, и установленными на входе последних тангенциальшлми плоскопараллельными соплами, наружная поверхность - продольными ребрами, а .наружная поверхность про- межуточного кожуха снабжена ребрами, образующими винтовой газовый канал, сообщенный на входе и выходе с ука;занными газовыми коллекторами, ..... 2, Установка по п.1,о т л и ч ающ а я с я тем, что испаритель снабжен змеевиком охлаждения, гидравлически связанным с.напорным патрубком рассольного насоса и установленным в верхней астп промежуточной полости, а последняя сообщена с конденсатором . 3. Установка поп.1, отличающаяся тем, что испарительные каналы на, конической внутренней поверхности испарителя образуют сообщенные на выходе с рассольной -трубой нижний и верхний контуры, причем верхний контур на выходе дополнительно снабжен изогнутыми трубами для слива рассола в рассольную трубу. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 2890684, кл. В 63 J 1/00, 26.02.80. (прототип).

ffOM eucOfTj

f70p

Зсгбортио Soffa. o/r faSamt feofffUfue еазы