Способ деаэрации воды и деаэратор для его осуществления
Изобретение позволяет повысить эффективность деаэрации. Перегрев осуществляют при непосредственном контакте с греющим теплоносителем до температуры, равной температуре насыщения в данном отсеке. Патрубок 9 подвода греющего теплоносителя подключен к отсеку 2, в котором может быть установлен барботажный диспергатор, разделяющий отсек на две камеры. Патрубок 8 отвода деаэрированной воды подключен к отсеку 3, а перепускные каналы 10,11 сообщают отсеки 2 и 3 с отсеком 1. При таком выполнении перегрев деаэрируемой воды и ее последующее расширение происходит при отсутствии "холодного потока", что особенно важно при работе деаэратора в условиях вакуума. Диспергатор м. б. выполнен из перфорированных элементов, попарно образующих гидравлически запираемые каналы для прохода газа, что обеспечивает очередность втупления в работу отдельных каналов, предотвращает провал воды при любых режимах. 2 с. п. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к теплоэнергетике и промышленной теплотехнике и может быть использовано для нагрева и деаэрации питательной и подпиточной воды энергетических установок. Целью изобретения является повышение эффективности деаэрации. Предложенный способ заключается в том, что деаэрируемую воду подвергают термической обработке в отдельных трех отсеках деаэратора. При этом в первом отсеке воду диспергируют на струи и подвергают за счет конденсации пара, образовавшегося в третьем отсеке при расширении перегретой воды, перегревают во втором отсеке при контакте с теплоносителем путем поддержания в нем повышенного по сравнению с другими отсеками давления, а затем расширяют в третьем отсеке в свободно падающих струях и (или) пленках. При этом для усиления положительного эффекта третий отсек может вентилироваться греющим паром. На фиг. 1 показана установка для реализации предлагаемого способа деаэрации; на фиг. 2 - деаэратор для осуществления способа со струйным диспергатором во втором отсеке; на фиг. 3 - то же, с барботажным диспергатором во втором отсеке; на фиг. 4 - швеллерообразное выполнение элементов барботажного диспергатора; на фиг. 5 - дугообразное их выполнение. Установка, характеризующая пример реализации способа, и деаэраторы для его осуществления содержат три отсека 1-3, первый из которых снабжен водораспределителем 4 и патрубком 5 подвода деаэруемой воды. Отсек 2 сообщен по воде с отсеками 1 и 3 гидравлически запираемыми водосливами 6 и 7. Отсек 3 снабжен патрубком 8 отвода деаэрированной воды, а отсек 2 - патрубком 9 подвода теплоносителя. Отсек 1 снабжен пароперепускными каналами 10 и 11 соответственно с отсеками 3 и 2 и снабжен патрубком 12 отвода неконденсирующихся газов. Отсек 3 содержит струйную 13, а отсек 2 - струйную (фиг. 1 и 2) или переливную (фиг.3) тарелку 14. В отсеке 2 (рис.3) может быть установлен барботажный диспергатор 15, разделяющий отсек на две камеры, при этом отсеки 1 и 3 сообщены водосливами 6 и 7 с камерой над диспергатором 15, к ней же подключен пароперепускной канал 11, а патрубок 9 подвода теплоносителя сообщен с камерой под диспергатором. Камера под диспергатором может быть снабжена запираемым водосливом 16. Барботажный диспергатор 15 может быть выполнен из отдельных элементов швеллерообразной (фиг. 4 и 5) или дугообразной (фиг.6) формы, причем часть из них может быть перфорирована. Патрубок 9 подвода теплоносителя может быть сообщен линией 17 с отсеком 3 (фиг. 1). Установка и деаэратор для реализации способа работают следующим образом. Деаэрируемая вода, подаваемая через патрубок 5, водораспределителем 4 диспергируется на струи и в рабочем объеме отсека 1 взаимодействует с паром. Выделившиеся газы удаляются через патрубок 12 из отсека 1, куда поступают по пароперепускным каналам 10 и 11 из отсеков 3 и 2. Наличие гидравлически запираемых водосливов 6 и 7 позволяет поддерживать в отсеке 2 повышенное давление и перегревать в нем воду относительно температуры насыщения при давлении в отсеках 1 и 3. Перегретая вода, истекая из отверстий струйной тарелки 13 отсека 3, расширяется. Вместе с паром из толщи воды выделяются растворенные газы. Деаэрируемая вода проходит последовательно отсеки 1-3. Выпар из отсека 3 поступает в отсек 1 по каналу 10 и используется для предварительного подогрева и грубой деаэрации воды. При большой величине нагрева воды в отсеке 1 возможна дополнительная вентиляция струй транзитным потоком пара, поступающим в отсек 3 по линии 17 (фиг. 1). В деаэраторе (фиг. 1) перегрев воды в отсеке 2 повышенного давления производится в струях. Слой воды на тарелках 13 и 14 обеспечивает гидравлическое запирание этого отсека. Толщина слоя воды на тарелке 14 тем больше, чем выше давление в отсеке 2, т.е. имеет место его саморегулирование. Толщина слоя на тарелке 13 обеспечивается правильным выбором величины свободного сечения тарелки. В деаэраторе (фиг. 3) струи из водораспределителя 4 падают на переливную тарелку 14. Затем через гидравлически запираемый водослив 6 вода поступает в камеру над диспергатором 15, проходит барботажную обработку на нем и через гидравлически запираемый водослив 7 и струйную тарелку 13 сбрасывается в отсек 3 деаэратора. При этом вода, перегретая в замкнутой камере над диспергатором 15, расширяется, образовавшийся выпар поступает в отсек 1. Под диспергатор 15 в качестве теплоносителя может быть подан не только пар, но и перегретая вода. Образовавшийся в камере пар поступает в барботажный диспергатор 15, а оставшаяся вода через гидравлически запираемый водослив 16 поступает в нижнюю часть деаэратора и смешивается с деаэрируемой водой. Движение сред в барботажном диспергаторе (фиг. 4-6) указано стрелками. Текущая по верху диспергатора вода интенсивно взаимодействует с проходящим через лабиринты паром. Лабиринты являются гидравлически запираемыми каналами для прохода пара. Они обеспечивают определенный перепад давления, а следовательно, очередность вступления в работу отдельных каналов, предотвращают провал воды при любых режимах. Наличие общего уклона со стороны воды предотвращает образование больших градиентов свободного уровня над элементами, что уменьшает неравномерность барботажа и повышает эффективность деаэрации. В условиях вакуума важно и то, что поровые проходы большого сечения могут быть размещены в диспергаторе сравнительно небольшого размера. При реализации предлагаемого способа достигается повышение эффективности деаэрации за счет перегрева деаэрируемой воды и последующего расширения ее при отсутствии холодного потока, что особенно важно при работе деаэратора в условиях вакуума.
Формула изобретения
СПОСОБ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ И ДЕАЭРАТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. 1. Способ деаэрации воды, преимущественно вакуумной, путем подогрева, перегрева греющим теплоносителем и вскипания с удалением выпара деаэрируемой воды в отдельных отсеках, причем для подогрева используют выпар, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности деаэрации, перегрев осуществляют при непосредственном контакте с греющим теплоносителем до температуры, равной температуре насыщения в данном отсеке. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что часть теплоносителя подают в отсек вскипания. 3. Деаэратор, содержащий корпус с патрубками подвода деаэрируемой воды и греющего теплоносителя и отвода деаэрированной воды и выпара, установленные в нем водораспределитель, струйные и (или) переливные тарелки, образующие со стенками корпуса не менее трех отсеков, и пароперепускные каналы, сообщающие отсеки между собой, причем первый отсек содержит водораспределитель и патрубки подвода деаэрируемой воды и отвода выпара, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности деаэрации, патрубок подвода греющего теплоносителя подключен к второму отсеку, патрубок отвода деаэрированной воды - к третьему, а пароперепускные каналы сообщают второй и третий отсеки с первым. 4. Деаэратор по п.3, отличающийся тем, что во втором отсеке дополнительно установлен барботажный диспергатор, разделяющий отсек на две камеры, а первый и третий отсеки сообщены гидравлически запираемыми водосливами с камерой над диспергатором, причем патрубок подвода греющего теплоносителя сообщен с камерой под диспергатором, а пароперепускной канал - с камерой над ним. 5. Деаэратор по п.4, отличающийся тем, что барботажный диспергатор выполнен из расположенных перпендикулярно направлению движения воды ступенчато опускающихся элементов, попарно образующих гидравлически запираемые каналы для прохода пара. 6. Деаэратор по п.5, отличающийся тем, что отдельные элементы диспергатора перфорированы.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
