Способ термической деаэрации воды

 

Изобретение предназначено для термической деаэрации воды и может быть использовано в котельных установках. Способ термической деаэрации воды заключается в том, что воду деаэрируют в вакуумном деаэраторе, для чего в деаэратор подают исходную воду и греющий агент. Поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной воде осуществляют путем последовательного регулирования температуры исходной воды и расхода греющего агента, причем при повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала повышают температуру исходной воды, а затем при необходимости увеличивают расход греющего агента и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала уменьшают расход греющего агента, а затем снижают температуру исходной воды. Изобретение обеспечивает повышение экономичности и надежности котельной установки. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котельных установках.

Известны аналоги - способы термической деаэрации воды, по которым подпиточную воду теплосети перед подачей в обратную магистраль деаэрируют в вакуумном деаэраторе, для чего в деаэратор подают исходную воду и греющий агент (см. каталог-справочник “Деаэраторы вакуумные”. - М.: нииинформтяжмаш, 1972, рис.15, с.15). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность способа термической деаэрации воды из-за повышенных энергетических затрат на нагрев исходной воды и подачу греющего агента в деаэратор при остаточной концентрации диоксида углерода в деаэрированной воде ниже требуемого значения. Обычно тепловой и гидравлический режимы подготовки подпиточной воды поддерживают постоянными исходя из достижения заданного нормами отсутствия диоксида углерода СO₂ в деаэрированной воде в расчетном стационарном режиме. В процессе эксплуатации котельной в ряде переменных режимов подготовки подпиточной воды меняется качество исходной воды, а вместе с ним и отсутствие СО₂ может быть достигнуто при меньших температурах исходной воды и расходах греющего агента, но несмотря на это температура исходной воды и расход греющего агента перед деаэратором остаются неизменными, что приводит к перерасходу энергии. С другой стороны, в ряде режимов температура исходной воды и расход греющего агента могут оказаться недостаточными для обеспечения нормативного качества деаэрации, что особенно характерно для вакуумной деаэрации воды. Таким образом, еще одним недостатком известного способа является низкое качество деаэрации воды, приводящее к понижению надежности котельной установки.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение надежности и экономичности работы котельной установки за счет поддержания оптимальных параметров температуры исходной воды и расхода греющего агента, подаваемых в деаэратор.

Для достижения этого результата предложен способ термической деаэрации воды, по которому воду деаэрируют в вакуумном деаэраторе, для чего в деаэратор подают исходную воду и греющий агент.

Отличием заявляемого способа является то, что поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной воде осуществляют путем последовательного регулирования температуры исходной воды и расхода греющего агента, причем при повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала повышают температуру исходной воды, а затем при необходимости увеличивают расход греющего агента и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала уменьшают расход греющего агента, а затем снижают температуру исходной воды.

Новый способ термической деаэрации воды позволяет повысить надежность и экономичность котельной установки за счет обеспечения требуемого качества деаэрации при экономичной работе котельной в целом.

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

На чертеже изображена принципиальная схема котельной установки.

Котельная установка содержит вакуумный деаэратор 1 с трубопроводами исходной воды 2, греющего агента 3, деаэрированной воды 4, включенные в трубопровод исходной воды 2 подогреватель исходной воды 5 с трубопроводом греющей среды 6 и в трубопровод греющего агента 3 подогреватель греющего агента 7 с трубопроводом греющей среды 8. Станция снабжена регулятором содержания диоксида углерода 9 в подпиточной воде теплосети, который соединен с датчиком содержания диоксида углерода 10 в деаэрированной подпиточной воде и с регулирующими органами 11 на трубопроводе греющего агента и 12 на трубопроводе греющей среды подогревателя исходной воды. В качестве датчика 10 может быть использован рН-метр с преобразователем показаний рН в значения концентрации диоксида углерода.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа термической деаэрации воды.

Подпиточную воду теплосети перед подачей в обратную магистраль деаэрируют в вакуумном деаэраторе 1, для чего в деаэратор подают исходную воду и греющий агент. Исходную воду подогревают в подогревателе исходной воды 5, а греющий агент - в подогревателе 7. Поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной подпиточной воде осуществляют путем последовательного регулирования температуры исходной воды и расхода греющего агента. При повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала повышают температуру исходной воды в пределах тепловой мощности подогревателя исходной воды или до температуры t=40-50°С, а затем при необходимости увеличивают расход греющего агента и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала уменьшают расход греющего агента, а затем снижают температуру исходной воды.

Таким образом, новый способ позволяет повысить надежность и экономичность работы котельной установки за счет обеспечения заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной подпиточной воде при минимальном расходе греющего агента на деаэрацию воды и экономичной работе котельной в целом.

Формула изобретения

Способ термической деаэрации воды, по которому воду деаэрируют в вакуумном деаэраторе, для чего в деаэратор подают исходную воду и греющий агент, отличающийся тем, что поддержание заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной воде осуществляют путем последовательного регулирования температуры исходной воды и расхода греющего агента, причем при повышении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала повышают температуру исходной воды, а затем, при необходимости, увеличивают расход греющего агента и, напротив, при понижении концентрации диоксида углерода относительно заданной величины сначала уменьшают расход греющего агента, а затем снижают температуру исходной воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1