Вакуумная деаэрационная установка

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. Вакуумная деаэрационная установка содержит вакуумный деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, выпара, эжектор. Эжектор соединен трубопроводом выпара с вакуумным деаэратором. К эжектору подключены трубопровод эжектирующей среды и регулятор давления эжектирующей среды, который связан с регулирующим органом. Регулирующий орган установлен на трубопроводе эжектирующей среды. Регулятор давления эжектирующей среды соединен с датчиком рН, установленным на трубопроводе деаэрированной воды. Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества вакуумной десорбции свободного диоксида углерода из воды в заявленной установке за счет поддержания оптимального давления и расхода эжектирующей среды, подаваемой в эжектор вакуумного деаэратора. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках.

Известны аналоги - вакуумные деаэрационные установки, содержащие вакуумный деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, выпара, эжектор, соединенный трубопроводом выпара с вакуумным деаэратором, подключенный к эжектору трубопровод эжектирующей среды, регулятор расхода и давления эжектирующей среды, связанный с регулирующим органом, установленным на трубопроводе эжектирующей среды и с датчиком расхода обрабатываемой воды (см. а. с. 724449, C 02 F 1/20, 30.03.80). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность работы вакуумной деаэрационной установки из-за излишних энергетических затрат на подачу эжектирующей среды в эжектор, а в других случаях - пониженное качество деаэрации из-за недостаточности расхода и давления эжектирующей среды. Поскольку нормативное качество деаэрации воды, в значительной мере характеризующееся остаточным содержанием растворенного свободного диоксида углерода CO₂ в деаэрированной воде, может достигаться в ряде режимов эксплуатации, например, при достаточно герметичной вакуумной системе установки или при повышенном температурном уровне деаэрации, при меньших расходах и давлениях эжектирующей среды, чем те, что поддерживаются при их изменении пропорционально расходу обрабатываемой воды, деаэрация практически постоянно происходит с излишними расходом и давлением эжектирующей среды и пониженной экономичностью. С другой стороны, в ряде режимов, несмотря на поддержание расхода эжектирующей среды пропорционально расходу обрабатываемой воды, давление этой среды может оказаться недостаточным для обеспечения эффективной работы эжектора и нормативной эффективности десорбции диоксида углерода, например, при пониженном температурном режиме деаэрации или при увеличенных присосах в вакуумную систему установки. Таким образом, вторым недостатком известного способа является низкое качество деаэрации воды.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества вакуумной десорбции растворенного свободного диоксида углерода из воды в заявляемой установке за счет поддержания оптимального давления эжектирующей среды, подаваемой в эжектор.

Для достижения этого результата предложена вакуумная деаэрационная установка, содержащая вакуумный деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, выпара, эжектор, соединенный трубопроводом выпара с вакуумным деаэратором, подключенный к эжектору трубопровод эжектирующей среды, регулятор давления эжектирующей среды, связанный с регулирующим органом, установленным на трубопроводе эжектирующей среды.

Отличием заявляемой установки является то, что регулятор давления эжектирующей среды соединен с датчиком pH, установленным на трубопроводе деаэрированной воды.

Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих установку, нового элемента - датчика pH деаэрированной воды и новой взаимосвязи элементов установки позволяет обеспечить качество и экономичность вакуумной десорбции свободного диоксида углерода из воды в заявляемой установке благодаря поддержанию оптимальных, необходимых и достаточных для экономичной и качественной десорбции CO₂, давления и расхода эжектирующей среды и исключению режимов деаэрации с излишними или недостаточными давлением и расходом эжектирующей среды.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленной установки. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусмотрено дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений. Так, к такому преобразованию не может быть отнесено включение в деаэрационную установку датчика pH воды, поскольку этот элемент в заявленном устройстве находится в другой совокупности существенных признаков устройства и в новой взаимосвязи с другими элементами устройства по сравнению с известными деаэрационными установками, что и позволяет обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата.

На чертеже изображена принципиальная схема вакуумной деаэрационной установки.

Входящая в систему подготовки подпиточной воды теплосети на тепловой электростанции установка содержит вакуумный деаэратор 1 с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой воды 2, греющего агента 3, деаэрированной воды 4, выпара 5, пароструйный эжектор 6 с трубопроводом пара - эжектирующей среды 7, регулятор давления 8, соединенный с регулирующим органом 9, включенным в трубопровод 7, и с датчиком pH деаэрированной воды 10, установленным на трубопроводе 4.

Вакуумная деаэрационная установка работает следующим образом.

Десорбция растворенного в воде свободного диоксида углерода CO₂ осуществляется при контакте обрабатываемой воды и греющего агента, которые по трубопроводам 2 и 3 подаются в деаэратор 1, деаэрированная вода отводится из деаэратора по трубопроводу 4, а образовавшийся выпар удаляется из деаэратора эжектором по трубопроводу 5. Регулирование давления, а следовательно, и расхода пара, подаваемого в эжектор, производится по заданной величине pH деаэрированной подпиточной воды 8,33, соответствующей отсутствию в воде свободного диоксида углерода, с помощью регулирующего органа 9, регулятора расхода 8 и датчика 10. Датчиком 10 измеряется величина pH деаэрированной воды и при отклонении ее от заданной величины регулятор расхода 8 с помощью регулирующего органа 9 изменяет давление и, соответственно, расход пара в эжектор, устанавливая тем самым давление и расход эжектирующей среды, необходимые и достаточные для поддержания заданной величины pH деаэрированной воды. При понижении pH деаэрированной воды по отношению к заданной величине, что свидетельствует о появлении в воде свободного диоксида углерода, давление пара увеличивается до восстановления заданной величины pH 8,33. Напротив, при более высокой величине pH давление и соответствующий ему расход пара снижаются для понижения энергозатрат на деаэрацию. Благодаря этому исключается работа установки с излишними или недостаточными давлением и расходом эжектирующей среды, т.е. обеспечивается качество и экономичность десорбции CO₂ в деаэрационной установке.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной установки следующей совокупности условий: - заявленная деаэрационая установка предназначена для использования в промышленности в области теплоэнергетики; - для заявленной установки в том виде, как она охарактеризована в формуле изобретения, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов; - деаэрационная установка, воплощающая заявленное изобретение, при его осуществлении способна обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Вакуумная деаэрационная установка, содержащая вакуумный деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, выпара, эжектор, соединенный трубопроводом выпара с вакуумным деаэратором, подключенный к эжектору трубопровод эжектирующей среды, регулятор давления эжектирующей среды, связанный с регулирующим органом, установленным на трубопроводе эжектирующей среды, отличающаяся тем, что регулятор давления эжектирующей среды соединен с датчиком pH, установленным на трубопроводе деаэрированной воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1