Вакуумная деаэрационная установка

 

Использование: в области теплоэнергетики, а именно, в технологии удаления из воды коррозионно-активных газов. Сущность изобретения: вакуумная деаэрационная установка содержит вакуумный деаэратор, пароструйный эжектор, разделительную колонку, аккумуляторную емкостью и насосы. Причем эжектор подключен к деаэратору, который соединен трубопроводом с разделительной колонкой. Установка дополнительно содержит теплообменник, а насосы выполнены в виде инжекторов. Эжектор последовательно соединен с первым инжектором и разделительной колонкой. Вакуумный деаэратор последовательно соединен с теплообменником, вторым инжектором и коллекторной емкостью, которая подключена трубопроводом через третий инжектор и коллектору. Кроме того, трубопровод для подачи воды подключен к деаэратору через теплообменник, трубопровод для подачи воды подключен также к деаэратору через четвертый инжектор. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно, к технологии удаления из воды коррозионно-активных газов.

Известна вакуумная деаэрационная установка [1] представляющая собой схему включения вакуумных деаэраторов в систему питательной воды котлов. Данная установка одержит вакуумный деаэратор, охладитель выпара с подключенным к нему через трубопровод пароструйным эжектором, аккумуляторную емкость, на одном входе которой подключен трубопровод для подвода деаэрированной воды, соединенный другим торцом с выходом деаэратора, а на другом входе подключен трубопровод для подачи пара для образования паровой подушки, на выходе емкости установлен через трубопровод центробежный насос. Кроме того, к деаэратору подключены два трубопровода для подачи химически очищенной воды, для подачи барботажного пара соответственно. Достоинством данной установки является использование вакуумного деаэратора, что обеспечивает более высокую температуру питательной воды и соответственно обеспечивает надежную работу питательных насосов [1] Недостатком данной установки является использование для отсоса деаэрированной воды для подачи на коллектор электрического насоса, что влечет за собой большой расход энергии. Кроме того, подаваемая на коллектор вода имеет недостаточную температуру.

Наиболее близким аналогом по технической сущности является вакуумная деаэрационная установка для промышленных котельных. Известная установка содержит вакуумный деаэратор, соединенный через пароструйный эжектор с разбрызгивающим устройством разделительной колонки, которая, в свою очередь, подключена с помощью трубопровода к аккумуляторной емкости, выход которой подключен через центробежный насос с помощью трубопровода к разбрызгивающему устройству вакуумного деаэратора. Выход деаэратора подключен с помощью трубопровода через водоструйный эжектор и центробежный насос к коллектору. Кроме того, к разделительной колонке и деаэратору подключены трубопроводы для подачи химически очищенной воды соответственно [2] Данная вакуумная деаэрационная установка работает следующим образом. Химически очищенная вода под напором водопровода поступает на разбрызгивающее устройство разделительной колонки. Конденсат от потребителей с большим количеством пролетного пара подводится в нижнюю часть разделительной колонки. Смесь химически очищенной воды и конденсата при t=60^oC подается от аккумуляторной емкости с помощью центробежного насоса на разбрызгивающее устройство вакуумного деаэратора. Причем вакуум в деаэраторе поддерживается с помощью пароструйного эжектора. Паровоздушная смесь из деаэратора подается эжектором в разделительную головку, расположенную ниже разбрызгивающего устройства деаэратора. При этом пар конденсируется, а кислород удаляется через выхлопную трубу разделительной колонки. Деаэрированная вода поступает на всасывающую линию питательных насосов с помощью водостируйного эжектора, рабочим агентом которого служит вода, отбираемая от питательной линии насосов. Таким образом обескислороженная вода подается для питания котлов.

Недостатком данной установки является также использование для отсоса воды электрических насосов, что делает ее использование дорогостоящим и требует больших энергозатрат. Кроме того, деаэрированная вода имеет недостаточную температуру для промышленных котельных и тепловых сетей.

В настоящее время актуальной задачей является создание энергосберегающей вакуумной деаэрационной установки.

При осуществлении изобретения получен следующий технический результат - повышение экономичности работы установки за счет замены электрических элементов неэлектрическими, а также повышение температуры воды для подачи на коллектор.

Для достижения указанного технического результата известная вакуумная деаэрационная установка содержит вакуумный деаэратор, пароструйный эжектор, разделительную колонку, аккумуляторную емкость и насосы. Причем эжектор подключен к деаэратору, который соединен трубопроводом с разделительной колонкой. Установка дополнительно содержит теплообменник, а насосы выполнены в виде инжекторов. Пароструйный эжектор последовательно соединен с первым инжектором и разделительной колонкой. Вакуумный деаэратор последовательно соединен с теплообменником, вторым инжектором и коллекторной емкости, которая подключена трубопроводом через третий инжектор к коллектору. Кроме того, трубопровод для подачи воды подключен к деаэратору через теплообменник, а также трубопровод для подачи воды подключен к деаэратору через четвертый инжектор.

Отличительными от наиболее близкого аналога являются следующие признаки: установка дополнительно содержит теплообменник; насосы выполнены в виде инжекторов; пароструйный эжектор соединен с первым инжекторов; первый инжектор соединен с разделительной колонкой; вакуумный деаэратор соединен с теплообменником; теплообменник соединен со вторым инжектором; второй инжектор подключен к аккумуляторной емкости;
аккумуляторная емкость подключена через третий инжектор к коллектору;
трубопровод для подачи воды подключен к деаэратору через теплообменник;
трубопровод для подачи воды подключен к деаэратору через четвертый инжектор;
Таким образом, совокупность признаков заявляемого изобретения позволяет обеспечить достижение технического результата, а именно: повышение экономичности работы установки за счет замены электрических элементов установки неэлектрическими, а именно, инжекторами. Кроме того, заявляемая совокупность признаков позволяет обеспечить более высокую температуру воды для подачи на коллектор, чем в известных вакуумных аналогах и не ниже, чем в атмосферных деаэрационных установках. Более высокая температура деаэрации позволяет снизить массогабариты установки.

Вакуумная деаэрационная установка, согласно чертежу, содержит вакуумный деаэратор 1, подключенный к нему трубопровод 2 для подачи химически очищенной воды. Вакуумный деаэратор 1 соединен через пароструйной эжектор 3 и последовательно с ним установленный первый инжектор 4 с разделительной колонкой 5, к которой подключен предохранительный клапан 6. Кроме того, разделительная колонка 5 соединена с помощью трубопровода с деаэратором 1. Также вакуумный деаэратор 1 для вывода деаэрированной воды соединен через последовательно соединенные теплообменник 7 и второй инжектор 8 с аккумуляторной емкостью 9, которая подключена трубопроводом через третий инжектор 10 к коллектору выходу установки. Кроме того, трубопровод 2 для подачи химически очищенной воды подключен к деаэратору 1 через теплообменник 7, а также через четвертый инжектор 11. К аккумуляторной емкости 9 через невозвратный клапан 12 подключен регулятор 13 давления пара. Также с аккумуляторной емкостью 9 соединен предохранительный клапан 14.

Вакуумная деаэрационная установка, согласно чертежу, работает следующим образом.

После деаэрации химически очищенной воды в вакуумном деаэраторе 1 деаэрированная вода поступает в промежуточный теплообменник 7, например, кожухотрубный, в котором охлаждается до температуры, необходимой для забора воды инжектором 8. Вакуумный деаэратор выполнен двухступенчатым, как например, в ближайшем аналоге (см. Опыт изобретателей, рационализаторов и новаторов производства. Вакуумная деаэрационная установка для промышленных котельных. М. 1961, рис. 1 и 2). Инжектор 8 с помощью подводимого пара подогревает деаэрированную воду и под давлением подает ее в аккумуляторную емкость 9, которая имеет в верхней своей части паровую подушку, поддерживающую давление в ней, равное давлению нагнетания инжектора 8. Осуществляет поддержку давления подводимой к аккумуляторной емкости 9 пар с помощью регулятора 13 давления пара (РДП), заранее настроенный на заданную величину давления, равную рабочему давлению аккумуляторной емкости 9. При равенстве давлений в емкости 9 и после регулятора 13, невозвратный клапан 12 закрыт и подаваемый пар через РДП 13 и клапан 12 в емкости 9 не поступает. При условии, если давление в емкости 9 становится ниже требуемого, невозвратный клапан 12 открывается и пар поступает в емкость 9. После выравнивания давлений пара в емкости 9 и до клапана 12 последний закрывается, подача пара прекращается. В случае, если давление пара в емкости 9 выше требуемого, избыток пара из подушки стравливается в атмосферу через предохранительный клапан 14. Постоянно поступающая в емкость 9 воды через инжектор 8 под избыточным давлением, равным давлению в емкости 9 подается на вход инжектора 10 и под давлением не меньшим, чем давление в котле нагнетается на коллектор для подачи, например, в котел. Паровоздушная смесь отсасывается из деаэратора 1 через пароструйных эжектор 3, изображенный, например, на рис. 3 [2] но без диффузора. Выходя с большой скоростью из проточной части эжектора 3 паровоздушная смесь засасывает химически очищенную воду в проточную часть инжектора 4. В проточной части инжектора 4 пар из паровоздушной смеси конденсируется, нагревая поступающую химически очищенную воду до температуры пригодной для деаэрации. Затем горячая вода с пузырями газов, подлежащих удалению, поступает в разделительную колонку 5, находящуюся под давлением выше атмосферного, где и происходит отделение газов от химически очищенной воды. Газы выходят в атмосферу через клапан 6, химически очищенная вода по трубопроводу подступает в деаэратор на деаэрацию. Оставшаяся часть химически очищенной воды распределяется между теплообменником 7, где она, догреваясь до температуры деаэрации поступает в деаэратор 1 и догревающая инжектором 11, который с помощью пара осуществляет догрев химически очищенной воды до необходимой температуры и подает ее в деаэратор 1. Инжектор 11 служит своеобразным буфером между теплообменником 7 и охладителем выпара, включающем в себя разделительную колонку 5, пароструйный эжектор 3, инжектор 4, предохранительный клапан 6, а также трубопровод 2 для подачи химически очищенной воды. Таким образом, инжектор 4 догревает необходимое количество химически очищенной воды в зависимости от режима работы всей установки и расходов через разделительную колонку 5 и теплообменник 7. Кроме того, возможно параллельное дублирование любого элемента установки с целью улучшения эксплуатационных и других характеристик установки в целом.

Формула изобретения

Вакуумная деаэрационная установка, содержащая вакуумный деаэратор, подключенный к деаэратору трубопровод для подачи воды, пароструйный эжектор, разделительную колонку, аккумуляторную емкость и насосы, причем эжектор подключен к деаэратору, который соединен трубопроводом с разделительной колонкой, отличающаяся тем, что установка дополнительно содержит теплообменник, а насосы выполнены в виде инжекторов, причем пароструйный эжектор последовательно соединен с первым инжектором и разделительной колонкой, вакуумный деаэратор последовательно соединен с теплообменником, вторым инжектором и аккумуляторной емкостью, которая подключена трубопроводом через третий инжектор к коллектору, а трубопровод для подачи воды подключен к деаэратору через теплообменник, трубопровод для подачи воды подключен к деаэратору через четвертый инжектор.

РИСУНКИ

Рисунок 1