Способ безреагентного предотвращения накипеобразования в пароводяных теплообменниках

 

Способ предназначен для предотвращения накипи и может быть использован в котельных установках, теплоиспользующих установках и тепловых электрических станциях. Способ работы теплообменного аппарата заключается в том, что воду подогревают подаваемым в аппарат паром, образующийся конденсат отводят из аппарата. В пар, который подают в аппарат, впрыскивают часть конденсата, отводимого из аппарата, что обеспечивает снижение интенсивности образования накипи на внутренних стенках поверхностей нагрева теплообменного аппарата. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных установках, теплоиспользующих установках, тепловых электрических станциях.

Известны аналоги - способы работы теплообменного аппарата, по которым воду подогревают в аппарате паром, образующийся конденсат отводят из аппарата (см. кн. Теплоснабжение: Учебное пособие для студентов вузов. А.А. Ионин и др. - М.: Стройиздат, 1982, рис.3.3 и описание к нему на с. 62 и 63). Этот аналог принят в качестве прототипа.

Недостатками аналогов и прототипа является повышенное образование накипи на внутренних стенках трубчатых поверхностей нагрева теплообменного аппарата и, как следствие этого, снижение экономичности и эффективности его работы. Образованию накипи на внутренних стенках труб способствует пристенное кипение воды, которое возникает при температуре стенки, превышающей температуру насыщенного пара, соответствующую давлению воды внутри труб.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является снижение интенсивности образования накипи на внутренних стенках поверхностей нагрева теплообменного аппарата.

Для достижения этого результата предложен способ работы, по которому воду подогревают в аппарате паром, образующийся конденсат отводят из аппарата.

Отличием заявленного способа является то, что в пар, который подают в аппарат, впрыскивают часть отводимого конденсата.

Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих установку, новой операции позволяет предотвратить процесс образования накипи на внутренних стенках поверхностей нагрева теплообменного аппарата благодаря снижению температуры пара, подаваемого в подогреватель, при впрыске в пар части конденсата и предотвращения пристенного кипения воды внутри поверхностей нагрева.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существующим признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению и 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 отношение которого установлено влияние именно таких дополнений.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

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

На чертеже изображена схема теплообменного аппарата, поясняющая способ. К входящему в систему подогрева подпиточной воды котельной установки теплообменному аппарату 1 подключены патрубок подвода пара 2, конденсатопровод 3 и трубопровод нагреваемой подпиточной воды 6. В конденсатопровод 3 включен конденсатный насос 4. К патрубку подвода пара 2 подключен трубопровод впрыска конденсата 5, подключенный также к конденсатопроводу 3 после конденсатного насоса 4.

Рассмотрим пример реализации способа. Подогрев воды от 5^oC до 90^oC с расходом 6,58 т/ч осуществляют в пароводяном подогревателе 1 типа ПВП 02, изготовленном по ОСТ-34-531, подводимым по паропроводу 2 паром с параметрами t= 158^o, Р= 0,6 МПа и расходом 1 т/ч. Образующийся конденсат отводят из подогревателя 3 с помощью конденсатного насоса 4. При давлении воды в поверхностном пароводяном подогревателе 0,12 МПа температура кипения равна 104,81^oC, а температура стенки - 112^oC, таким образом в пристенном слое воды имеются условия для кипения. Часть конденсата, расходом 0,56 т/ч, по трубопроводу 5 впрыскивают в пар, подаваемый в пароводяной подогреватель по патрубку подвода пара 2. При впрыскивании части конденсата в паропровод 2 температура пара, подаваемого в пароводяной подогреватель, снижается до 126^oC, соответственно снижается температура стенок труб до 104^oC, таким образом исключается возможность пристенного кипения воды в трубах подогревателя. Благодаря этому предотвращается образование накипи на внутренних стенках труб пароводяного подогревателя, благодаря чему обеспечивается надежная и эффективная работа подогревателя.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа следующей совокупности условий: - средство, воплощающее заявленный способ, предназначено для использования в промышленности в области теплоэнергетики; - для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов; - способ работы теплообменного аппарата, воплощающий заявленное изобретение, при его осуществлении способен обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Способ работы теплообменного аппарата, по которому воду подогревают подаваемым в аппарат паром, образующийся конденсат отводят из аппарата, отличающийся тем, что в пар, который подают в аппарат, впрыскивают часть конденсата, отводимого из аппарата.

РИСУНКИ

Рисунок 1