Термический деаэратор

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, промышленной теплотехнике и химической технологии. Областью применения его могут быть схемы деаэрации воды с барботажной ступенью, на электростанциях, в паросиловых хозяйствах и в аппаратах промышленной энергетики и химических производств. Цель изобретения состоит в расширении диапазона допустимых паровых и гидравлических нагрузок деаэратора за счет устранения преждевременного провала жидкости через перфорацию барботажного листа. Это достигается путем выполнения начального участка листа из несмачиваемого водой материала, например фторопласта, и применения перфорации в виде отверстий конфузорного профиля, исключающих влияние на провал жидкости соответственно сил сцепления с твердой поверхностью и фактора сжатия струи пара в зоне отверстия. Это позволяет улучшить равномерность парораспределения в живом сечении листа, повысить турбулизацию слоя, исключить пульсации уровня на листе, перепад давления и тем самым улучшить качество деаэрации воды, расширить диапазон допустимых нагрузок деаэратора по воде и пару. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБЛИН (19) И!) $U

-" Qg сОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4205050/31-26 (22) 04.03.87 (46) 30.04.90. Бюл. У 16 (7 1). Одесский политехнический институт (72) Л.Н.Курнык, В.А.Герлига (SU) и Хуан Карлос Кампос (Cu) (53) 628.16 (088.8)

1 (56) Авторское свидетельство СССР

9 966479, кл. В 01 D 19/00, 1980. (54) ТЕРМИЧЕСКИЙ ДЕАЭРАТОР (57) Изобретение относится к теплоэнергетике, промышленной теплотехнике и химической технологии. Областью применения его могут быть схемы деаэрации воды с барботажной ступенью, на электростанциях, в паросиловых хозяйствах и в аппаратах промышленной энергетики и химических производств.

Изобретение относится к теплоэнергетике, промышленной теплотехнике и химической технологии, а именно к установке термической деаэрации воды с барботажной ступенью.

Цель изобретения — улучшение качества деаэрации, расширение диапазона допустимых паровых и гидравлических нагрузок за счет эффективного использования скоростного напора пара.

На фиг.1 изображен деаэратор, продольный разрез; на фиг.2 — узел Т. на фиг.1. (5g)g С 02 F 1/20, В 01 D 19/00

Цель изобретения состоит в расширении диапазона допустимых паровых и гидравлических нагрузок деаэратора за счет устранения преждевременного провала жидкости через перфорацию барботажного листа. Это достигается путем выполнения начального участка листа из несмачиваемого водой матерпыла, например .фторопласта, и применения перфорации в виде отверстий конфузорного профиля, исключающих влияние на провал жидкости соответственно сил сцепления с твердой поверхностью и фактора сжатия струи пара в зоне отверстия. Это позволяет улучшить равномерность парораспределения в живом сечении листа, повысить турбулизацию слоя, исключить пульсации уровня на листе, перепад давления и тем самым улучшить качество деаэрации воды, расширить диапазон допустимых нагрузок деаэратора по воде и пару. 2 ил.

Термический деаэратор содержит корпус 1, пароперепускной клапан 2 и барботажный лист 3 с перфорированным начальным участком 4, снабженным перфорацией в виде отверстий конфузорного профиля 5. В верхней части деаэратора расположен водораспределитель 6, а под ним на корпусе имеется .патрубок 7 выпара. Вода удаляется с листа 2 через водосливное устройство 8.

Деаэратор работает следующим образом.

1560478

Холодные потоки воды подаются на водораспределитель 6, откуда струями поступают в зону выхлопа пароперепускного клапана 2, образуя струйный пучок. В дальнейшем вода проходит вдоль перфорированного барботажного участка и через водосливное устройство 8 попадает в бак-аккумулятор.

Греющий пар проходит сквозь перфорацию барботажного листа 3 и вентилирует струйный отсек. Паровоздушная смесь отсасывается через патрубок 7 пара.

Для предотвращения провала жидкости через лист в значительных дозах обычно увеличивают скорость пара в отверстиях 5. Однако, в ряде случаев, эту скорость необходимо увеличить до значений ограничиваемых предельнодопустимым перепадом Давления на листе 3 при максимальной нагрузке.. Поэтому необходимое для беспровального режима снижение живого сечения листа в ряде случаев не может быть осущест- g5 влено. Помимо давления слоя жидкости в зоне отверстий на провал .влияют, силы сцепления жидкости с твердой поверхностью отверстий (смачивание поверхности) и фактор сжатия струи пара в отверстии. Последний обуславливает появление в периферийных зонах (относительно сжатого сечения) зон с пониженным давлением, способствующих подсосу жидкости. Влияние давле- ния столба жидкости íà ее провал ней35 трализуется исключительно .эа счет, скоростного напора газа, влияние же сил сцепления и фактора сжатия струи пара проявляется двояко. При малых скоростях пара в отверстиях (до 810 м/с силы сцепления и сжатия вызывают преждевременный провал жидкости даже в том случае, когда скоростной напор соизмеримым или брльше давления столба жидкости в сечении отверстий.

В области больших скоростей свыше

10-40 м/с с большим затруднением мо" гут быть компенсированы факторы смачивания уже скоростным напором (через фактор межфазного трения). Провал 50 жидкости при этом может продолжаться и менять свой характер, а именно жидкость стекает в виде тонкой пленки, либо провал становится пульсирующим капельным. Силы сцепления и сжатия 55

I служат толчком для начала провала, который затем может быть устранен исключительно за счет существенного снижения нагрузки по воде или снйжения ее температуры. При этом, помимо влияния отмеченных сил необходимо компенсировать влияние скоростного напора жидкости, истекающей из отверстий, т.е, это явление связано с эффектом гистерезиса.

Выполнение начального участка из водонесмачиваемого материала, например фторопласта, позволяет нейтрализовать влияние сил сцепления и исключить появление жидкой пленки на поверхности отверстия. Это устранит преждевременный провал жидкости при малых расходах пара и также пульсирующий провал в отверстиях в режимах больших скоростей пара. В первом случае устраняется снижение рабочей поверхности листа, во втором — достигается равномерное парораспределение в барботажном слое и исключаются пульсации перепада давления на листе.

Выполнение отверстий начального участка в виде конфузоров позволяет сместить сечение максимального сжатия струи из зоны отверстия в зону барботажного слоя, т.е. в ту зону, где присосы жидкости уже не влияют на характеристики провала. Кроме того, это дает возможность более эффективно использовать скоростной напор пара для торможения пленки на поверхности ! отверстий. А в совокупности происходит смещение начала провала жидкости

1в сторону более низких скоростей пара и воды.

Это позволяет предотвратить преж девременное уменьшение рабочей площади листа, поверхности и времени контакта фаз, снизить степень рециркуляяии жидкости по замкнутому контуру рборная емкость — лист — сборная емкость, улучшить равномерность перераспределения в живом сечении листа, повысить турбулизацию слоя, исключить пульсации уровня на листе, перепад давления и тем самым улучшить качество деаэрации воды, расширить диапазон допустимых нагрузок деаэратора по воде и пару.

Ф ор мул а и з о б р е т е ни я

Термический деаэратор, содержащий корпус, пароперепускной клапан и. барботажный лист с перфорированным начальным участком, водораспределитель и.водосливное устройство, о т л и—

5 1560478

6 ч а ю шийся тем, что, с целью ра, начальный участок выполнен из воповышения качества деаэрации, расши- донесмачиваемого материала, например; рения диапазона паровых и гидравли- фторопласта, и с перфорацией в виде

5 ческих нагрузок за счет эффективного . отверстий конфузорного профиля. использования скоростного напора паСоставитель Л,Суханова

Редактор И.Сегляник Техред M.Äèäûê Корректор Т.Малец

Подписное

Заказ 948

Тираж 806

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101