Водоопреснительная установка

 

Изобретение относится к судостроению , в частности к судовым нодоопреснительным установкам Цель изобретения - повышение производительности установки путем уменьшения накипеобразования., Водоопресните 1ьнтя установка включает в себя водоподогреватель 1, сепаратор 2 и конденсатор 3„ Водоподогреватель 1 выполнен с верхним 12 и нижним 13 коллекторами, которые соединены друг с другом по периметру патрубками 14 и сообщены с внутренней полостью нагревательных трубок 7 с образованием контура 2 (. ГОНЧИПОП CCIL- 1В1ННОИ Ц1фк} ЛЛЦИИ , il I ih ЧН I i ТЧ li 1 TP ) 1 1 pGPIu ibniiif 11 01 ,t не ii и n i- ; i ubei. - iii м i о lep лыя i1 I Mi- .OoII l f i. t IP HP I) M ,1 V ( i О l i 4 ГОСТ 1Г 1Я f I 5-6/ сечения нагревательные груоок / Б верхнем ко 1лекторе 2 по eio пе1)иметру установлен KoiinoiirpaTop паронодянон смеси ь nigje нпправгииощого котлы 1 , i otip,} яованием канала чля ра( с о ы в патруики 14„ На ч верхним коллектором 12 усгановпен влагоогделнтель 1, состоянии из цен гра тьнсн колпака с рассетзаю . KOHNCOM и отбойного цитка 22 iio перимегру цилиндрического барабана 170 Над в ыгоотделитепем установлены горизонтальные сепарационные жалюти 21 ч ви т,е концентрически расположенных дисковых колец волнообразного проуния, Р рая которых относительно друга и взаимно перекрыты с образованием каналов восходящего потока пара„ 1 з0п„ ф-лы. 1 ил is 8 (Л о со -U СД 4 О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (Si) S Б 63 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4600776/11 (22) 13>02 89 (46) 15,03,91, Бюл, 10 (75) В,.Б.Ллексеенко и )с„11 Вда»ави пос (53) 629.12,.06 66 048(088.8) (56) Ермилов Б, Г. Зксилуатацf!JI )(спарительных установок теплоходов 1„:

Судостроение, 1969 с. 30 (54) БО, 00!!РЕС!!ИТ! ..1!Ы!Ж! УСТ)),1!0Б!(Л (57) Изо()1)етение относится к с удостроению, в частности к судовым ltnдоопреснительным установкам. Цель изобретения — повышение производительности установки путем уменьшения накипеобразования. Водоопресните II,JI a Jt установка включает в себя водоподогреватель 1, сепаратор 2 и конденсатор

3. Водоподогреватель 1 выполнен с верхним 12 и нижним 13 коллекторами, которые соединены друг с другом по периметру патрубками 14 и сообщены с внутренней полостью нагревательных трубок 7 с образованием контура угтсгйчив и естест)3 =Jiftt)JI ци!))сул))ц)»1.

>1f) >h !!!t !:i Гс- ; >»> !» ) 1 !Г!>, ) )»1! Рева ) г ))»шс ) !) . с>)» у)»" »» ) — ", ",,):) г с (сев

))с»3!!)Ie t 4 — 5 1 ) !)о, > teр ).;)»ня !> ).;)ъ .06-!!Ieс с с » ))» I!! г,)5 с .с>! 1-) гост,)1 )J))r I )-67 оt)1 tt го сс) се(!)Iя 1) (ll pe1)а ге. И>1»>)х тpy оок

7 Б верх»ем кс ) н к rope 2 Jlo его

»ерпметру ус тановле» концентратор

1!II pi) Jt t>,l )III I)! t с .мс с.11 1> Itt IJIE н а»>рс)1> л»ю

I!!eго кол)>11 1 1 > с ос>ра 3()I!;1J!Jleм кана—

:са, тя от))с>;1а рассола в патру(ки 14. !!с), (верх»им колл(ктором 12 ус.тановле» в;)агоотде)>итель 1, со,тоя1>(ий из

IJe»trpJlль»о) .) колпака с рассеивающим ко»усом If от()ой»ого цитка 22 !Jo периметру ц»3»шдрического барабана 17. !!»ä влагоотделителем установле»ы горизо»таль»не сепарацио»»ые жал))зи 21 в виде конце»трически располо);еп)п,(х дисковы" колец вол»ообразного прос, )и.)1я, края которых смещены от»оситель

»о друг друга и взаимно перекрыты с образова»ием каналов д.тя восходящего потока пара. 1 з,п. h-лы. 1 ил.

1634570

Высота нагревательных трубок 7 и патрубков 14 выбрана из усиовий проИзобретение относится к судостроению, в частности к судовым водоопреснительным установкам„

Цель изобретения — повышение про5 изводительности установки путем уменьшения накипеобраэования, На чертеже схематически изображена водоолреснительная установка.

Родос порсните Ik.èàÿ установка BKJII<>- 10 чает в себя водолодогреватель 1, сепаратор 2 и конденсатор 3. Бодоподогреватель 1 является испарителем кипящего типа, содержит цилиндрический корпус 4 с верхней 5 и нижней 6 15 трубными досками, k> KQToplkx развальцовапи »< ртика:п,ные н<>гревательные трубки 7, 11ежтру »I:м пространством корпуса

4 образ,>вана <= ìkI » ><>цион>сое те.IJIo охлаждаищей воды судо»ых сп IQHblx установок, свежш>

II>IH oT(>;I<><>TRIIII! I>I пар и другие источ-.

>шки тепла. 25

В корпус водоподогревателя »монтированы трубопровод 8 для подачи теплоносителя, трубопровод 9 дяя отвода теплоносителя и трубопровод 10 с дроссельной шайбой 11 для подачи 30 питательной воды.

На верхней трубной доске 5 корпуса установлен нерхнии коллектор 12„ ! (а нижней трубной доске 6 установлен н>о>сний коллектор 13. коллекторы 12 и 13 выполнены в виде цш>индрических колец и по периметру соединены друг с другом патрубками 14.

Внутренними поверхностями веРти- 40 кальных трубок 7, коллекторов 12 и

13, патрубков 14 образованы сообщающиеся полости дчя естественной циркуляции питательной воды„

В верхнем коллекторе 12 ло его пе- 45 риметру размещено направляющее кольцо 15 сферического профиля, которым образованы каналы для отвода рассола через патрубки 14 и концентратор пароводяной смеси.

Направляющим кольцом 15 осуществлено и отклонение пароводяной струи от входных отверстий патрубков 14, Нижний коллектор 13 соединен с поддоном 16, к которому подключен трубопровод 10 питательной водь(. изводительности водоопреснительной установки.

Общее сечение патрубков 14 составляет 5-6/ <>бщего сечения нагревательных трубок 7.

Таким соотношением сечени>I предотвращено опрокидывание циркуляции, определен оптимальный поток питательной воды в нагревательньгх трубках 7 и паросодержание в них пароводян<>й смеси.

С водопод >гревателем 1 в одноступенчатом прямоточном цикле сагрегатированы сепаратор 2 и конденсатор

3, которые размещены в вертикально цилиндрическом bapaha>Ie 17 с крьш>кой

18, играющей роль сухопарника. ! 1илиндрическ><>«арабан 1 7 закреплеп на верхнем коллекторе 12, IIx IIOII< <:.ти сообщены друг с другом.

Б нижней части цили»дри><еского барабана 17 присоед>ьнена с>швная труба

19 для удаления рассола,, Сепаратор 2 размещен между водоподогревателем 1 и конден<атором 3 и предназначен для отделения транспортируемой влаги от пара„

В данной водоолреснительной уста . нонке применена трехступенчатая сепарация пара с учетом выработки в нодоподогревателе 1 переувлажненного пара.

11ервая, предварительная (частичная) ступень сепарации осуществлена в концентраторе лароводяной смеси верхнего коллектора 12, вторая ступень — в куполообразном отомо>и ом влагоотделптеле 20, третья ступеньв жалюзийных секциях 21.

Влагоотделитель 20 состоит из центрального колпака с рассеивающим конусом и отбойного щитка 22 по периметру цилиндрического барабана17, ко" торым образована наклонная плоскость для направленного стока отделенной от пара воды в рассол по трубе 19 и канал верхнего коллектора в поток циркуляции.

Благоотделитель 20 размещен над верхним коллектором 12 в зоне концентрации пароводяной смеси. Над влагоотделителем 20 установлены селарируюцие жалюзи 21, выполненные в виде горизонтального йакета конценfpH чески расположенныхдисковых колец волнообразного про<1>иля с наклонной поверхностью, взаимно перекрывающих друг друга с образованием громеясуточ35

В нижний коллектор 13 по трубопроводу 10 через дроссельную шайбу 11 подают насосом питательную забортную морскую воду в количестве, превыша55

16345 ных кольцевых каналов для восходящего пароводяного потока с шагом, обеспечивающим пересечение траектории транспортируемой влаги и направленный сток отделенной от пара влаги по наклонным плоскостям жалюзей 21, влагоотделителя 20 с отбойным щитком 22.

Сепаратор 2 представляет собой устройство, в котором конструктивно объединены все элементы второй и. третьей ступеней сепарации соединением вертикальными стойками — связями 23 (показаны пунктиром)„ Весь каркас сепаратора 2 жс.стко закреплен в цилиндрическом барабане 17.

Кроме того, естественная сеиарация происходит в сухопарнике 18.

Во всех ступенях сепарации обес- 20 печен направленный сток отделенной от пара влаги в рассол„.

В верхней части цилиндрического барабана 17 размещен встроенньпl двухходовой конденсатор 3 для конденсации пара и превращения его в дистиллят.

Конденсатор 3 представляет собой кожухотрубньпг теплообменник, внутренняя полость которого сообщена с сухопарником 18. Охлажденная вода подается и отводится по трубам 24 и 25„.

К цилиилру конденсатора 3 подсоединены трубопровод 26 для отсоса воздуха и трубопровод 27 для откачки конденсата насосом. Трубопровод 26 имеет колено для предотвращения откачки конденсата вместе с воздухом, Для создания и поддерживания вакуума в барабане 17 и конденсаторе 3 служит гидравлический эжектор, рабочая забортная воца к которому подается электроприводным насосом, входящим в состав водоопреснительной установки, Этим же насосом подает45 ся забортная вода в испаритель и на эжектор для откачки рассола,.

Дистиллят, образующийся при конденсации пара, откачивается из конденсатора 3 дистнллятным н;.сосом.

Водоопреснительная установка снаб50 жена системой автоматики, згиты и сигнализации„

Водоопреснительная установка работает следующим образом.

70 6 ющем B 3-4 раза производительность опреснительной установки.

Количество подаваемой воды регулируется по ротаметру или дроссельной шайбой 11,.

Увеличенный поток питательной воды обусловлен необходимостью уменьшения паросодержания в пароводяной смеси с цепью исключения отложения накипи на нагревательных трубках 7 и снижения солености рассола (морской Bopbl после частичного испарения).

Из нижнего коллектора 13 питательная вода поступает в нагревательные трубки 7 и далее в верхний коллектор 12-.

1!о трубоггроводу 8 подают теплоноснтель (охлаждагэг1ую воду от двигателей или пар) в межтрубное проотранство водоподогревателя 1.

В водоопреснительной установке эжекторогг создаE .тся вакуум Р=0,07 бар.

11ри этом давлении вода кипит при о, 38 0, по этому в опреснителе можно применять низкотемперакурные теп кноснтели. Теплоноснтель омывает нагревательные тру .1ки 7 и нагревает опресяяемую вопу д< температуры кипения

42-44 С, cоответствукэг.гую давлению в трубках. Нагревание циркулирующей воды до температуры кипения — экономайзерная часть — происходит на 25307. высоты трубок. R экономвйзорной части имеет место также пристенное кипение водьг„ 11ри достижении емпературы кипения начинается объемное кипение. Вследствие большого удельного объема пара при этом давлении 1618 м /кг объем и соответственно скорость пароводяной смеси резко возрастают. На остальном испарительном участке происходит кипение, и температура почти не меняется. В трубках образуется около 75-80/ пара. Все же вследствие циркуляции опресняемой (морской) воды весовое паросодержание составляет 4-51. Это значение далеко от величины 25Х, при котором начинается отложение накипи на трубках и снижается коэффициент теплоотдачи.

Далее пароводяная смесь поступает в верхний коллектор 12. Смесь перегрета на 4-6ОС.

В концентраторе пароводяной сме си верхнего коллектора 12, образованного высотой направляющего кольца

15, происходит выравнивание тепловых нагрузок по площади и поперечному

1634570 сечению зеркала испарения, частичное отделение пара от воды и адиабатное испарение. с образованием 0,150 20 КОГО»чества пара производительЭ

5 ности установки (0,75-0,80 количества паря Образуется в нагревательных трубках 7), В конце!»траторе паровс дя»»ой смеси происходит гяшение кинетической энер- 10 гии <.труй пар«водяной смеси, вь!равнивание поля напряжения и(парения.

Дальне!»»(»е<3 отделение паря от воды происходит во влягоотд(лителе 20 сепаратора 2. !

У!!Оси»»ые восходящим потоком пар«водяные с Yрл» pa(сечвяющи ко!!н сом центра(п,31(о кo»»1тяк(1 и !,Гк«.1 22 111я.I OOTJle l! 1 ttf ° 0 ме Я") Т ((1lfp 113 ((ение

П(5 11." 1 "15(113« f ° 1 1(11(!1 f, 1(>РЕPХПОС 5!М ПО

2Q ко-о!3»,г : (1тде. !Оlfll; .51 пня гя с Te!;пет в

Р- ) (C(! 1, 1аст»< !«о (тсе»1(!рир«пан»п!й пяр черв 3 КО !E:(1«131»Е КЯНЯ(»3,! В.1аГ«отдеЛ<птЕ (1 ., уп:». т в el»apl(pyt(т»ие жя1ю— зи 21 1(.!5эх3ях 21 сечярятора 2 ltpo. ucxc !(ит последующая eel»a pat!f5 пара.

И«(:си се11яряторя 2 про!!е(: . естестнс !»ной еп;»рации прс.г(с»лж! "тся сфер!1!е(к1»ми по»зерхн«стями барабана

17, ег

18 и 1 of!If(.!!сятор!3 3. Cftc Tet fa cena30 рации дяет высокое качество дистиллятa (до 10 мг/;1) даже при перегрузке испярп г<33»я i!a 40 — 501 „

0тсепярпровянный пяр из верхней части ци.пшдрического бараб;.на 17 поступ,!ет в открытую часть встроенного конденсатора 3, в котором конденcHPge Test q olla)ecHeHH BoJIg H3 конлен- 40 саторя откачивают конденсатным насосом !!о труб проводу 27.

Ес»!де»»сяцию пара в конденсаторе 3 осуце с:твляют подачей охлаждаю! !е»! воды по трубе 24 и отв«дом ее п(3 трубе 25.

Воздух, выделяю»»п»йся в камере исI»ape!f1»5I ffa воды и подсасываемый через сальник циркуляционных насосов, откячивяют из конденсатора 3 гидравлическ!»м эжектором по трубе 26, Этим же эжектором создают вакуум в цилиндрическом барабане 17 и конденсаторе 3„

Жидкая (»»яза смеси конструктивными особенностями отбо»»пика влагоот55 делителя 20 распределяется по периферии tftc»(Hei части барабаня 17 и стекает в .Кольцевой канал верхнегo коллектора, образованный кольцом 15, и далее по патрубкям 14 - в нижний коллектор 13. Разность между количеством питательной воды и образовавшимся паром откачивается гидравлическим эжектором через трубку 19 за бо! т.

Естествеш!ая циркуляция опресняеИой <,МОРСКО!1) 13ОДЫ ПО КОН Г jP

clfec!t » нагревательных трубках 7 по высоте испарительной части, Ф О р м у л а и 3 о б р е т е и и я

1. Бодоопреснитес»ь»!Пя установка преимущественно;,якуумног«кипящего типа, содержащая поспеповатепьно сообщенные между собой в<3доподогреватель с нагревательными трубками, у.тановленными в трубнь»х досках, сепаратор и конденсатор, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности установки путем уменьшения накипеобразования, водоподогреватель снабжен верхним и нижним коллекторами и патрубками, сообщаюцими по периметру упомянуть»е коллекторы между собой, причем коллекторы сообщены с внутренними полостями нагревательных трубок нодопо(!огревателя, при этом общая площадь c<— чения патрубков составляет 5-67. О6щей пло»»ади сечения нагреватель»!ьтх трубок„

2„ Установка по п„1, о т л и ч a— ю щ а я с я тем, что верхний коллек- . тор снабжен концентратором пароводяной смеси, выполненным в ниде кольца с вогнутым ободом и установленным внутри коллектора с образованием канала, сообщенного с упомянутыми патрубками, причем нижний торец кольца закреплен «а внутренней поверхпости корпуса водоподогрева еля, а верхний его торец с зазором относительно корпуса водоподогревателя размещен на уровне половины высоты верхнего коллектора, при этом сепаратор снабжен влагоотделителем, включающим в себя центральньп» колпак с рассеивающим конусом, обращенным вершиной к верхнему коллектору, отбойным щитком, 9

1634570 ни ем к ан алов.

Составитель Е.Игнатьев

Техред Л.Олийнык Корректор Н.Король

Редактор И.Ывыдкая

Заказ 726

Тираж 274

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 установленшьим по внутреннему периметру корпуса сепаратора, и горизонтальными сепарационними жалюзи, установленными горизонтально над влагоотдели5 тедем и выл .шенными в виде конпен— рппескп расположенных дисковых колец волнообразного профиля, края которых смецены относительно друг друга и взаимно перекрыты с образова