Деаэратор

 

Изобретение относится к области теплотехники, касается обработки жидкости, в частности воды, и предназначено для удаления из нее растворенных газов. Деаэратор содержит вертикальный полый корпус 1 с патрубками 2 и 3 отвода выпара и деаэрированной жидкости, размещенную в верхней части корпуса 1 рабочую головку 4 для среды, сообщенную с полостью 5 корпуса с помощью щели 6, сепарирующую поверхность, установленную в полости 5 корпуса 1, и направляющие 7 и 8, примыкающие к щели 6 с образованием диффузорного канала 9 подачи среды к сепарирующей поверхности. Сепарирующая поверхность в продольном сечении выполнена в виде двускатного выпускного рассекателя 10, установленного на выходе из диффузорного канала 9 ниже среза направляющих 7 и 8 выпуклостью 11 в сторону рабочей головки 4, причем в поперечном сечении рассекатель 10 перекрывает ширину канала 9 и ориентирован своими скатами 12 и 13 в проекции направляющих 7 и 8. Изобретение позволяет повысить эффективность дегазации рабочей среды. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области теплотехники, касается обработки жидкости, в частности воды, и предназначено для удаления из нее растворенных газов.

Известен деаэратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубком подвода деаэрируемой воды и щелевые форсунки [1].

Форсунки распыливают воду в виде капельных завес, установленных одна под другой с образованием зигзагообразных каналов между ними для прохода пара.

Недостатком указанного технического решения является низкая степень очистки воды от растворенных газов.

Ближайшим техническим решением является деаэратор, содержащий вертикальный полый корпус с патрубками отвода выпара и деаэрированной жидкости, размещенную в его верхней части рабочую головку для среды, сообщенную с полостью корпуса с помощью щели, сепарирующую поверхность, установленную в полости корпуса, и направляющие, примыкающие к упомянутой щели с образованием диффузорного канала подачи среды к сепарирующей поверхности [2].

В указанном техническом решении в качестве сепарирующей поверхности выбран корпус деаэратора, и поступающий на него двухфазный поток жидкости, сформированный выходным участком диффузорного канала, стекает в свободном режиме с одновременным выводом газовых включений.

Недостатком указанного технического решения является значительная начальная толщина пленки, обусловленная выходным участком диффузорного канала, и хаотичный срыв объемных конгломератов жидкости с вертикальной поверхности по мере ее стекания, что нарушает пленочный режим течения и снижает эффективность дегазации.

Целью изобретения является повышение эффективности дегазации рабочей среды.

Указанная цель достигается тем, что в известном деаэраторе, содержащем вертикальный полый корпус с патрубками отвода выпара и деаэрированной жидкости, размещенную в его верхней части рабочую головку для среды, сообщенную с полостью корпуса с помощью щели, сепарирующую поверхность, установленную в полости корпуса, и направляющие, примыкающие к упомянутой щели с образованием диффузорного канала подачи среды к сепарирующей поверхности, сепарирующая поверхность в продольном сечении выполнена в виде двускатного выпуклого рассекателя, установленного на выходе из диффузорного канала ниже среза направляющих выпуклостью в сторону рабочей головки, причем в поперечном сечении рассекатель перекрывает ширину упомянутого канала и ориентирован своими скатами в проекции направляющих.

Кроме того, рассекатель может быть выполнен полым, например в виде цилиндра, установлен с образованием зазора со срезом направляющих и смещен относительно оси диффузорного канала.

В полость рассекателя может быть введен нагреватель или же его полость может быть подключена к источнику пара, а его скаты перфорированы.

На чертеже схематично изображен описываемый деаэратор в поперечном сечении.

Деаэратор содержит вертикальный полый корпус 1 с патрубками 2 и 3 отвода выпара и деаэрированной жидкости, размещенную в верхней части корпуса 1 рабочую головку 4 для среды, сообщенную с полостью 5 корпуса с помощью щели 6, сепарирующую поверхность, установленную в полости 5 корпуса 1, и направляющие 7 и 8, примыкающие к щели 6 с образованием диффузорного канала 9 подачи среды к сепарирующей поверхности.

Сепарирующая поверхность в продольном сечении выполнена в виде двускатного выпуклого рассекателя 10, установленного на выходе из диффузорного канала 9 ниже среза направляющих 7 и 8 выпуклостью 11 в сторону рабочей головки 4, причем в поперечном сечении рассекатель 10 перекрывает ширину канала 9 и ориентирован своими скатами 12 и 13 в проекции направляющих 7 и 8.

В общем случае, кроме верхней выпуклой части 11, форма остальной части рассекателя не имеет принципиального значения, а сам рассекатель может быть выполнен как в виде сплошного тела, так и полым. Полость рассекателя может быть открытой или замкнутой. В последнем случае из технологичных соображений предпочтительным является выполнение рассекателя в виде цилиндра. Направляющие 7 и 8 могут иметь разную длину, а рассекатель 10 может быть установлен вплотную к одной из направляющей или же образовывать с ней зазор и смещен относительно оси диффузорного канала 9. В полость рассекателя 10 может быть введен нагреватель 14 или же полость может быть подключена к источнику пара, а скаты 12 и 13 перфорированы. Скаты 12 и 13 рассекателя ориентированы в проекции направляющих с перекрытием ширины диффузорного канала, что обеспечивает гарантированную подачу всей жидкости к наклонным поверхностям скатов, угол наклона которых и длины самих скатов в каждом конкретном случае выбираются с учетом расхода рабочей среды.

При включении деаэратора в работу, жидкая среда поступает в рабочую головку 4 и через технологическую щель 6 по направляющим 7 и 8 подается к сепарирующей поверхности 10. В процессе движения в щелевом канале 9 происходит частичная сепарация рабочей среды и выделение газовых включений. Образованная газожидкостная смесь поступает на рассекатель 10 и с помощью его выпуклой части 11 распределяется по скатам 12 и 13, по которым стекает в виде пленки. Благодаря наклонным поверхностям скатов, жидкость стекает по ним в безотрывном режиме. При необходимости рассекатель может быть установлен вплотную к одной из направляющей, при этом в процесс включается лишь один из его скатов, при размещении же его с зазором относительно направляющих, в рабочем процессе участвуют оба ската рассекателя. В режиме пленочного течения и происходит выделение газовых включений из объема жидкости. В общем случае рассекатель может быть выполнен как сплошным, так и полым, однако наличие в рассекателе полости способствует применению дополнительных технических средств для интенсификации процесса деаэрации. Интенсификация процесса достигается дополнительным подогревом пленки, что способствует более интенсивному выделению растворимых газов из объема жидкости. Образованная пленка может подогреваться нагревателем 14 через поверхность скатов или же паром, поступающим в полость рассекателя от постороннего источника пара и далее непосредственно в пленку через перфорацию скатов.

Рассекатель в общем случае может быть установлен в любом положении относительно направляющих, однако наличие зазоров между направляющими и скатами обеспечивает гарантированное распределение жидкости по обоим скатам, а смещение рассекателя относительно оси канала позволяет регулировать распределение количества жидкости, поступаемой на каждый из скатов.

Таким образом, описанное техническое решение обеспечивает пленочный безотрывный режим стекания рабочей среды в процессе ее обработки и поддержание расчетного режима дегазации, что повышает эффективность процесса дегазации рабочей среды в целом.

Источники информации

1. Патент Франции №1285134, МПК F 22 d, опубл. 1962 г.

2. Международная заявка №PCT/RU98/00317, МПК F 22 D 1/50, опубл. за №WО 00/20798, 2000 г.

Формула изобретения

1. Деаэратор, содержащий вертикальный полый корпус с патрубками отвода выпара и деаэрированной жидкости, размещенную в его верхней части рабочую головку для среды, сообщенную с полостью корпуса с помощью щели, сепарирующую поверхность, установленную в полости корпуса, и направляющие, примыкающие к упомянутой щели с образованием диффузорного канала подачи среды к сепарирующей поверхности, отличающийся тем, что сепарирующая поверхность в продольном сечении выполнена в виде двускатного выпуклого рассекателя, установленного на выходе из диффузорного канала ниже среза направляющих выпуклостью в сторону рабочей головки, причем в поперечном сечении рассекатель перекрывает ширину упомянутого канала и ориентирован своими скатами в проекции направляющих.

2. Деаэратор по п.1, отличающийся тем, что рассекатель выполнен полым.

3. Деаэратор по п.1, отличающийся тем, что рассекатель установлен с образованием зазора со срезом направляющих.

4. Деаэратор по п.1, отличающийся тем, что рассекатель смещен относительно оси диффузорного канала.

5. Деаэратор по п.2, отличающийся тем, что в полость рассекателя введен нагреватель.

6. Деаэратор по п.2, отличающийся тем, что полость рассекателя подключена к источнику пара, а его скаты перфорированы.

7. Деаэратор по п.2, отличающийся тем, что рассекатель выполнен в виде цилиндра.

РИСУНКИ