Термический деаэратор

 

Использование: в теплоэнергетике, в частности в термических деаэраторах, предназначенных для удаления из воды коррозионно-агрессивных газов. Сущность изобретения: термический деаэратор включает деаэраторный бак 1 и деаэрационную колонку 2, содержащую струйные тарелки 5 и водораспределительное устройство, включающее одну или несколько струйных форсунок 3. Новым в термическом деаэраторе является то, что на форсунке концентрично установлен рассекатель 4 струй, выполненный в виде перфорированной цилиндрической обечайки при соотношении диаметров обечайки D и форсунки d : D = (1,2 - 3,0) d. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к термическим деаэраторам, предназначенным для удаления из воды коррозионно-агрессивных газов.

Известен термический деаэратор, содержащий деаэраторный бак и установленную на нем деаэрационную колонку со струйными форсунками, расположенными в верхней части колонки.

Недостатком известной конструкции деаэратора является то, что для обеспечения его эффективной и надежной работы в широком диапазоне гидравлических нагрузок необходимо иметь значительный напор воды перед форсункой. Снижение располагаемого перепада давления на форсунке приводит к ухудшению распыла воды и работы деаэратора.

Известны также конструкции термических деаэраторов, содержащих струйные форсунки различного конструктивного исполнения.

В этих аппаратах также предусматривается значительный перепад давления на форсунках или применяются сложные схемы управляемых форсунок для обеспечения необходимого распыла воды при переменных нагрузках и эффективной и надежной работы.

Однако обеспечение высокого напора воды перед форсункой ведет к увеличению эксплуатационных (энергетических) и капитальных затрат.

Целью изобретения является обеспечение эффективной и надежной работы деаэратора в широком диапазоне гидравлических нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что в термическом деаэраторе, содержащем деаэрационную колонку, установленную на деаэраторном баке, с размещенным в нем водораспределительным устройством, включающим одну или несколько низконапорных струйных форсунок, и струйную тарелку, на форсунке концентрично установлен рассекатель струй, выполненный в виде перфорированной цилиндрической обечайки при соотношении диаметров обечайки (D) и форсунки (d):D = (1,2-3,0)d. Установка рассекателя позволяет добиться необходимого дробления (распыла) воды без повышения затрат на ее прокачку.

Приведенное выше соотношение получено экспериментальным путем в результате проведения гидравлических испытаний модели низконапорной струйной форсунки.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый деаэратор имеет отличительные особенности и, следовательно, соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявленного решения не только с прототипом, но и с другим техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже представлен общий вид предлагаемого термического деаэратора в разрезе.

Термический деаэратор содержит деаэраторный бак 1 и установленную на нем деаэраторную колонку 2, в верхней части которой расположена форсунка 3 с концентрично установленным на ней перфорированным рассекателем 4 струй, а ниже - струйная тарелка 5. Деаэратор снабжен штуцерами подвода исходной воды (основного конденсата) 6 и греющего пара 7, отвода выпара 8 и деаэрированной воды 9.

Деаэратор работает следующим образом. Исходная вода (основной конденсат) подается в деаэрационную колонку 2 через штуцер 6, распыливается форсункой 3 и рассекателем 4 и стекает на струйную тарелку 5, с которой струями сливается в бак 1. Рассекатель уменьшает диаметр струй, обеспечивает эффективное дробление струй на капли и уменьшение размера капель в широком диапазоне гидравлической нагрузки. Это приводит к интенсификации процессов тепломассообмена в колонке и соответственно к повышению эффективности и надежности работы деаэратора. Таким образом, в колонке обеспечивается нагрев и дегазация воды в факеле форсунки и в струях после струйной тарелки. В баке осуществляется дегазация воды при выдержке за счет отстоя. Деаэрованная вода отводится из деаэратора через штуцер 9. Пар поступает в деаэраторный бак через штуцер 7, вентилирует его паровой объем и направляется в колонку, где практически полностью конденсируется на струях воды, нагревая и обрабатывая при этом воду. Несконденсировавшийся пар вместе с выделившимися газами в виде выпара удаляется через штуцер 8.

Внедрение деаэраторов предлагаемой конструкции в промышленность обеспечит существенный экономический эффект за счет повышения эффективности и надежности работы деаэратора во всем диапазоне регулирования его гидравлических нагрузок (30-100% номинальной), а также за счет снижения металлоемкости и вертикального габарита деаэраторов.

В настоящее время разработана конструкция такого деаэратора для использования в схеме энергоблока мощностью 300 МВт на ТЭС.

Формула изобретения

ТЕРМИЧЕСКИЙ ДЕАЭРАТОР, состоящий из деаэраторного бака и деаэрационной колонки, содержащей струнные тарелки и водораспределительное устройство, включающее одну или несколько низконапорных струйных форсунок, отличающийся тем, что, с целью обеспечения эффективной и надежной работы деаэратора в широком диапазоне гидравлических нагрузок, на форсунке концентрично установлен рассекатель струй, выполненный в виде перфорированной цилиндрической обечайки при соотношении диаметров обечайки D и форсунки d D = (1,2 - 3,0)d.

РИСУНКИ

Рисунок 1