Вакуумный деаэратор

 

Изобретение относится к вакуумным деаэраторам, предназначенным для удаления коррозийно-агрессивных газов из питательной воды в теплоэнергетике. Деаэратор содержит вертикальный корпус с патрубками для подвода воды, барботажного пара, для вывода деаэрированной воды и парогазовой смеси. Внутри корпуса образованы струйный отсек с распределительной тарелкой и барботажный отсек, включающий барботажный лист, перепускную трубу, водосливной порог. В деаэраторе дополнительно образованы насадочный и переходной отсеки, размещенные последовательно между струйным и барботажным отсеками. Дополнительно установлены вертикальные парогазовые отводные трубы. Насадочный отсек выполнен в виде установленного соосно с корпусом цилиндрического объема, заполненного насадкой в виде колец Рашига. В полости переходного отсека установлена горизонтальная обводная тарелка соосно с корпусом, который снабжен патрубком для подвода продувочного пара. В барботажный отсек введена водяная отводная труба с закрепленными на ней завихрителями. Водяная отводная труба и водосливной порог, выполненный в форме цилиндра, установлены соосно с корпусом на барботажном листе. Переходной и барботажный отсеки сообщены через отводную водяную трубу, а струйный и барботажный отсеки сообщены с помощью вертикальных парогазовых отводных труб. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к вакуумным деаэраторам, предназначенным для удаления коррозийно-агрессивных газов из питательной воды.

Наиболее близким по технической сущности является двухступенчатый вакуумный деаэратор, который содержит вертикальный корпус с патрубками для подвода воды, барботажного пара и вывода деаэрированной воды и парогазовой смеси, образованные внутри корпуса струйный отсек и барботажный отсек. [1] Причем струйный отсек, расположенный в верхней части корпуса, содержит распределительную тарелку, перепускную тарелку, установленную соосно корпусу в нижней части отсека.

Барботажный отсек, расположенный соответственно в нижней части корпуса, содержит барботажный лист, перепускную трубу, водосливный порог.

Вода попадает через патрубок для подвода воды на секционированную распределительную тарелку, откуда истекает через отверстия на перепускную тарелку, предназначенную для сбора и перепуска воды в полость барботажного отсека и расположенную ниже барботажного листа. Вода протекает по барботажному листу, переливается через водосливный порог и самотеком отводится через патрубок для вывода воды.

Барботажный пар в деаэраторе подводится под барботажный лист через патрубок для подвода барботажного пара. Паровая подушка с увеличением нагрузки увеличивается, и избыточный пар перепускается через верхние и нижние окна пароперепускной трубы, проходит через горловину перепускной трубы и поступает в струйный отсек, где большая часть пара конденсируется. Парогазовая смесь выводится через патрубок для вывода парогазовой смеси.

При наличии несомненных достоинств таких как: простота конструкции; небольшая металлоемкость в сравнении с известными деаэраторами; простота в эксплуатации, двухступенчатый деаэратор обладает следующими серьезными недостатками, снижающими эффективность его работы: удлиненный струйный отсек и, как следствие удлиненность водяной струи, что приводит к обратному эжектированию газа, кроме того, малая площадь струи не обеспечивает удовлетворительную дегазацию; не может обеспечить глубокую деаэрацию воды, т.е. удовлетворительную очистку воды от газов в условиях стабильного режима работы, особенно на нагрузках близких к минимальным и максимальным; в любом режиме работы вакуумных деаэраторов вследствие глубокого вакуума присосы воздуха велики, что значительно снижает эффективность деаэрации.

В настоящее время актуальной задачей при создании вакуумных деаэраторов является обеспечение качественной деаэрации питательной воды.

Технический результат, полученный при осуществлении заявляемого деаэратора повышение эффективности деаэрации при снижении металлоемкости конструкции деаэратора.

Достижение результата обеспечивается за счет того, что вакуумный деаэратор содержит вертикальный корпус с патрубками для подвода воды и барботажного пара для вывода деаэрированной воды и парогазовой смеси.

Внутри корпуса деаэратора образованы струйный отсек с распределительной тарелкой и барботажный отсек, включающий барботажный лист, перепускную трубу, водосливный порог. В деаэраторе дополнительно образованы насадочный и переходной отсеки, размещенные последовательно между струйным и барботажным отсеками, также дополнительно установлены вертикальные парогазовые отводные трубы. Причем насадочный отсек выполнен в виде установленного соосно с корпусом цилиндрического объема, заполненного насадкой в виде, например, колец Рашига. В полости переходного отсека установлена горизонтальная обводная тарелка соосно с корпусом, который дополнительно снабжен патрубком для подвода в указанную полость продувочного пара.

В барботажный отсек дополнительно введена водяная отводная труба с закрепленными на ней завихрителями, причем водяная отводная труба и водосливный порог, выполненный в форме цилиндра, установлены соосно с корпусом на барботажном листе. Кроме того, переходной и барботажный отсеки сообщены через отводную водяную трубу, а струйный и барботажный отсеки сообщены с помощью вертикальных парогазовых отводных труб, расположенных равномерно по окружности вне цилиндрического объема насадочного отсека.

Изобретение характеризуется следующими отличительными признаками: в деаэраторе дополнительно образован насадочный отсек; в деаэраторе дополнительно образован переходной отсек; вновь образованные отсеки размещены последовательно между струйным и барботажным отсеками; в деаэраторе дополнительно установлены вертикальные парогазовые отводные трубы; насадочный отсек выполнен в виде цилиндрического объема, заполненного насадкой в виде, например, колец Рашига;
цилиндрический объем установлен в полости соосно с корпусом;
в полости переходного отсека установлены горизонтальная обводная тарелка;
указанная тарелка установлена соосно с корпусом;
корпус деаэратора дополнительно снабжен патрубком для подвода продувочного пара в полость переходного отсека;
в барботажный отсек дополнительно введена водяная отводная труба с закрепленными на ней завихрителями;
водяная отводная труба и водосливный порог, выполненный в форме цилиндра, установлены соосно с корпусом на барботажном листе;
переходной и барботажный отсеки сообщены с помощью вертикальных парогазовых отводных труб;
указанные трубы расположены равномерно по окружности вне цилиндрического объема насадочного отсека.

Введение вышеперечисленных отличительных признаков в совокупности с известными признаками позволяет устранить вышеперечисленные недостатки, присущие двухступенчатым известным деаэраторам и обеспечить в предлагаемом деаэраторе повышение эффективности деаэрации при снижении металлоемкости конструкции за счет возможности использования неглубокого вакуума при уменьшении присоса воздуха.

На чертеже изображен вакуумный деаэратор, который содержит вертикальный корпус 1 с крышкой 2 и патрубками 3, 4 и 5 для подвода воды, продувочного и барботажного пара, патрубками 6 и 7 для вывода деаэрированной воды и парогазовой смеси. В корпусе 1 последовательно друг за другом расположены струйный отсек 8, насадочный отсек 9, переходной отсек 10 и барботажный отсек 11. Отсеки 8, 9, 10 и 11 образованы с помощью горизонтальных перегородок 12, 13 и 14, установленных в корпусе 1.

Струйный отсек 8 расположен между крышкой 2 и горизонтальной перегородкой 12. В данном отсеке размещена секционированная распределительная тарелка 15.

Насадочный отсек 9 расположен между горизонтальными перегородками 12 и 13. В полости отсека 9 размещены насадка, выполненная в виде цилиндрического объема 16, диаметр которого меньше диаметра корпуса, и заполненного, например, кольцами Рашига. Расстояние между горизонтальными перегородками 8 и 9 определяется высотой насадки 16. Переходной отсек 10 расположен между горизонтальными перегородками 13 и 14. В полости отсека 10 установлена соосно с корпусом 1 горизонтальная обводная тарелка 17. Барботажный отсек 11 расположен между горизонтальной перегородкой 14 и днищем корпуса 1.

В полости отсека 11 размещены барботажный лист 18, перепускная труба 19, установленная вертикально на днище корпуса 1 и снабженная в своей нижней части окнами 20, водосливный порог 21, выполненный в форме цилиндра с диаметром меньшим диаметра корпуса, водяная отводная труба 22, с закрепленными на ней завихрителями 23 и патрубок 24 слива воды с барботажного листа, закрепленный верхним концом на периферии барботажного листа 18, причем водосливной порог 21 и водяная отводная труба 22 установлены соосно с корпусом на барботажном листе 18.

Переходной и барботажный отсеки 10 и 11 сообщены с помощью водяной отводной трубы 22 через ее верхние и нижние окна 25 и 26 соответственно.

Струйный и барботажный отсеки 8 и 11 сообщены с помощью вертикальных парогазовых отводных труб 27, расположенных равномерно по окружности вне цилиндрического объема 16 насадочного отсека 9.

Устройство работает следующим образом:
Вода, подлежащая деаэрации, через патрубки 3 для подвода воды поступает в струйный отсек 8 на секционированную распределительную тарелку 15. Истекая тонкими струями из тарелки 15, вода образовывает основную деаэрационную поверхность струйного отсека 8. Попадая в насадочный отсек 9 вода в виде тонкой пленки стекает в цилиндрическом объеме 16 насадки по кольцам Рашига и выпадает в виде дождя в полость переходного отсека 10. В этот же отсек 10 через патрубок 4 подается продувочный пар, который производит тепловую обработку воды в переходном, насадочном и струйном отсеках 10, 9 и 8 последовательно. Тепловая обработка воды производится для поддержания ее температуры близкой к температуре насыщения. При этом из вышеуказанных отсеков удаляются выделившиеся из воды в процессе деаэрации газы. В полости переходного отсека 10 вода тонкой пленкой растекается на периферию отсека по обводной тарелке 17. От периферии вода движется под тарелкой 17 к центру, где попадая в верхние окна 25 водяной отводной трубы 22 поступает в барботажный отсек 11 через нижние окна 26 трубы 22. Истекая из окон 26 трубы 22, вода попадает на завихрители 23 и движется по спирали снизу вверх в полости, образованной барботажным листом 18 и водосливным порогом 21.

При движении вода подвергается барботажу, посредством пара, поступающего в барботажный отсек 11 через патрубок 5 для подвода барботажного пара. Поступая под барботажный лист 18, пар, проходя через отверстия в нем, барботирует воду и уносит с собой выделившиеся в указанной полости газы в газовое пространство барботажного отсека 11 над барботажным листом 18. Далее парогазовая смесь через парогазовые отводные трубы 27 выводятся из барботажного отсека 11, минуя полости переходного и насадочного отсеков 10 и 9, и, соединяясь с парогазовой смесью струйного и насадочного отсеков, выводится из полости струйного отсека 8 через патрубок 7 для вывода парогазовой смеси. Переливаясь через водосливный порог 21, вода через патрубок 24 слива воды попадает на днище корпуса 1, образуя над ним некоторый уровень, перекрывающий окна 20 перепускной трубы 19. При падении уровня ниже допустимого, окна 20 обнажаются и избыток барботажного пара перепускается ниже допустимого, окна 20 обнажаются и избыток барботажного пара перепускается через трубу 19 в газовое пространство барботажного отсека 11 и далее через парогазовые отводные трубы 27 выводятся из деаэратора обычным путем через патрубок 7 для вывода парогазовой смеси.

Деаэрированная вода выводится из деаэратора через парубок 6 для вывода деаэрированной воды.

Формула изобретения

1. Вакуумный деаэратор, содержащий вертикальный корпус с патрубками для подвода воды и барботажного пара, для вывода деаэрированной воды и парогазовой смеси, размещенные внутри корпуса струйный отсек с распределительной тарелкой и барботажный отсек, включающий барботажный лист, перепускную трубу, водосливной порог, отличающийся тем, что он снабжен насадочным и переходным отсеками, размещенными последовательно между струйным и барботажным отсеками, причем насадочный отсек выполнен в виде установленной соосно с корпусом цилиндрической камеры, заполненной насадкой, переходный отсек снабжен горизонтальной обводной тарелкой, соосной с корпусом, и патрубками для подвода продувочного пара, барботажный отсек снабжен водяной отводной трубой с закрепленными на ней завихрителями, соединяющей переходной и барботажный отсеки, причем водяная отводная труба и водосливной порог установлены соосно с корпусом на барботажном листе, а струйный и барботажный отсеки снабжены с помощью вертикальных парогазовых отводных труб, расположенных равномерно по окружности вне цилиндрической камеры насадочного отсека.

2. Деаэратор по п.1, отличающийся тем, что насадка выполнена в виде колец Рашига.

РИСУНКИ

Рисунок 1