Утилизационная опреснительная установка судна с дизельным двигателем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и>977282 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0З. 04. 81 (21) ЗЗ13541/27-l l с присоединением заявки Йо(23) Приоритет—

Опубликовано 301182 Бюлретеиь М 44

Дата опубликованИя описания 30. ll.82

)54) М. Кл.з

В 63 J l/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

)$3) УДК629. 12.0б2/. .066 .66.048 (088.8) (72) Авторы изобретения 1

А,А, Кохан, В.N. Александров, В.Н. Гагарина," и Ф.Л. Скопина (71) Заявитель (54) УТИЛИЗАЦИОННАЯ ОПРЕСНИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

СУДНА С ДИЗЕЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к судостроению, в частности к опреснительным установкам судов.

Известна утилизационная опреснительная установка судна с дизельным двигателем, содержащая испаритель, имеющий внутреннюю и внешнюю конические поверхности и включающий кОнден сатную и рассольную барометрические

rîoñíî расположенные трубы, двухступенчатый эжектор, устройство для подачи перегретой забортной воды и конденсатор, вход которого подключен к выходам рассола и пара испарителя, при этом выхоЪи указанных конденсатной и рассольной барометрических труб через охладитель конденсата сообщены с всасывающими патрубками конденсатного и рассольного-насосов, подключенных соответственно своими напорными патрубками к указанному эжектору.и конденсатору (1 ). Недостатком известной утилизационной установки является низкая эффективность использования отходящего тепла дизеля, обусловленная тем, что для Работы опресиительной установки используется тепло перегретой в системе охлаждения дизеля заборной воды и не используется тепло отработавших газов.

Пель изобретения — повышение эффективности отходящего тепла дизеля.

Укаэанная цель достигается тем,что испаритель снабжен смонтированными на его внешней конической, поверхности концентрично расположенными промежуточными и наружными кожухами, образующими промежуточную полость для конденсата, наружную полость, сообщенную с гаэовыхлопом дизеля, и газовые коллекторы в верхней и нижней частях последней., при этом внутренняя коническая поверхность иснарителя снабжена РаспОложенными по винтовой линии ребрами, образующими испарительные каналы, и установленными на входе последних тангенциальными

2О плоскопараллельными соплами, наружная поверхность — продольными ребрами, а наружная поверхность промежуточного кожуха снабжена ребрами, образующими винтовой гаэовый канал, .сооб25 щенный на входе и выходе с указан" ными газовыми коллекторами.

Кроме того, испаритель снабжен змеевиком охлаждения, гидравлически связанным с напорным патрубком рассольного насоса и установленным в

9 77282 верхней части промежуточной полости,, а последняя сообщена с конденсатором, Испарительные каналы на конической внутренней поверхности испарителя образуют сообщенные на выходе с рассольной трубой нижний и верхний кон- 5 .туры, причем верхний контур на выходе дополнительно снабжен изогнутыми врубами для слива рассола в рассольную трубу.

На чертеже показана предлагае- 10 мая установка, Установка содержит испаритель 1, включающий корпус 2, снабженный последовательно подключенными эжекторами 3 и 4 и сливными конденсатной и рассольной барометрическими трубами

5 и 6, на конической поверхности 7 которого установлены кожухи 8 и 9. охладитель 10 конденсата, подключен- 20 ный к трубам 5 и 6 и к насосам 11 и

12, и конденсатор 13 С зжектором 14 и конденсатным насосом 15. Перегретая забортная вода от дизеля (нр по-" казан) подведена по патрубку 16, к которому подключены тангенциальные плоскопараллельные сопла 17 и 18. От последних вода подается в винтовые испарительные каналы А и Б первого и второго контура испарения, образо" 30 ванные ребрами 19. На выходе каналов !

A предусмотрены сливные трубы 20.

Иэ парового объема В испарителя пар через сепаратор 21 и патрубак 22 отсасывается зжектором 3, а из полости Г,подключенной к выходу эжектора 4, через патрубок 23 подается я конденсатор 13.

Снаружи на конической поверхности 4()

7 корпуса 2 испарителя 1 установлены продольные ребра 24, а на кожухе

9 — винтовые ребра 25. Поверхностью

7 испарителя 1 и кожухом 8 образована промежуточная полость, включающая водяной Д и паровой Е объемы. Б пос леднем установлен змеевик 26 охлаж-дения, подключенный к напорному патрубку рассольного насоса 12. Кожухами, 8 и 9 и винтовыми ребрами 25 образованы винтовые каналы Ж, соединяющие нижний (входной) 27 и верхний (выходной) 28 газовые коллекторы.

Обработавшие газы от дизеля к коллек тору 27 подводятся по газопроводу 29, а через газопровод 30 отводятся- в атмосферу. Пар к конденсатору 13 от полостей Г и Е пОдведен по трубопроводу 31. Рассол от напорного трубопровода 32 насоса 12 к змеевику 26 подведен через трубопровод 33. Кон- 60 денсат от конденсатора 13 насосом

15,отводится по трубопроводу 34. Перегретая вода от системы охлаждения дизеля к плоскопараллельным соплам

17 и18 подается насосом 35.

Судовая утилизационная опреснительная установка работает следующим образом, Перегретая заборная вода под давлением от насоса 35 в виде высокоскоростных потоков, истекающих иэ плоскопараллельных сопел 18 и 17,, поступает на вход винтовых каналов

A и Б, образованных конической по- верхностью7 и ребрами 19. За счет срабатывания давления в соплах, например от 5 до 0,15 кг/см, и использования эффекта истечения перегретой жидкости вода в каналах А и Б движется с большой скоростью. Одновременно в винтовых каналах Ж от коллектора

27 к коллектору 28 движется вращающийся поток отработавших газов дизеля, например, с температурой 300-400 С.

Эффективность теплопередачи оТ газов к воде (конденсату) через стенку кожуха 8 повысится эа счет наличия на нем ребер 25. При этом на внутренней поверхности кожуха 8 могут быть уста" влены продольные ребра (не показано), аналогичные ребрам 24.

За счет подвода тепла от отработавших газон дизеля вода, контактирующая с внутренней стенкой кожуха

8, закипает и ее пары перемещаются в полости, .контактируют с поверхностью 7 и ребрами 24 и конденсируются на них, за счет чего осуществляется дополнительный подвод тепла к вра,щающимся потокам заборной воды в каналы А и Б. При наличии несконденсировавшихся на поверхности 7 и ребрах 24 паров, последние поступают

Ф в паровой объем Е, где конденсат стекает вниз и возвращается в водяной объем К, что уменьшает утечки конденсата иэ промежуточной полости и обеспечивает использование последней в качестве тепловой трубы. При необходимости вода промежуточную полость наполняет от напорного трубопровода насосов 11 или 15, для чего в испарителе необходимо предусмотреть автоматическое устройство поддержания уровня. воды в промежуточной полости.

Солеотложения на поверхностях винтовых каналов А и Б исключаются, по меньшей мере снижаются, за счет использования высокой скорости испаряющейся забортной воды в каналах A и Б.

За счет этого также повышается эффективность центробежной сепарации пара и подвода тепла через поверхность 7. Кроме того, низкая температура, например 60-80 С, подвода тепла к испаряющейся забортной воде от газов с температурой 300-400 С также снижает опасность солеотложения. Упомянутая температура 60-80ОС кипения воды в промежуточной полости обеспечивается тем, что давление в ней ниже атмосферного и равно давлению в конденсаторе 13, например, 5

-,917282 б

0,3-0,6„кгс/см . При наличии солеотложений н испарителе предлагаемая конструкция позволяет испольэовать центробежную очистку понерхностей нагрева, для чего через сопла 17 и

18 может быть подан кислотный или щелочной раствор с абразивными частицами. Иэ вращающихся потоков Ъаборт ной воды каналон А и Б н полость В испарительной емкости ныделяется пар, а оставшаяся вода в виде рассола поступает н рассольную трубу б.

Дри этом рассол на ныходе из каналон

А н трубу б сливается через изогнутые трубы 20 помимо каналов Б, слив с которых осуществляется непосредственно н трубу б. Иэ полости В пар через сепаратор 21 засасывается и сжимается эжекторами 3 и 4, в которых н качестве рабочей воды используется охлажденный в твплообменййке 10 конденсат, поступающий под давлением от насоса 11, Пар в эжекторах 3 и 4 конденсируется и сонместно.с раб и но ой а оче до сливается по трубе 5 конденсатной через охпадитель конденсата

10 на вход насоса 11.- Оставшийся несконденсиронаншийся пар из полости В через патрубок 23 q трубопровод 31 отводится на конденсатор 13

I откуда в ниде конденсата откачивается насосом 15 в цистерны.

Изобретение позволяет использовать тепло высокотемпературных отработанших газов дизеля, тем саьым повысить эффективность опреснительной установки, и исключить необходимость дополнительно использовать опреснители, работающие на насыщенном пар ,о т вспомогательного судоного котла аре

Ф что снижает массогабаритные характеристики устанонки. формула изобретения

1. Утилизационная опреснительная установка судна с дизельным днигателем, содержащая испаритель., имеющий внутреннюю и внешнюю конйческие. поверхности и нключающвй кондансатную и рассольную барометрические соосно расположенные трубы, двухступенчатый эжектор, устройство для подачи перегретой забортной воды и конденсатор, вход которого подключен к ныходам рассола и пара испарителя при эт выхо том оды укаэанных конденсатной и рассольной барометрических труб .через охладитель конденсата сообщены с всасывающими патрубками конденсатного и рассольного насосов, подключенных соответственно сноими напорными патрубками к укаэанному эжектору и конденсатору, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повьаиения эффективности использования отходящего тепла дизеля,испаритель снабжен смонтиронанными на его внешней конической поверхности концентрично рас-

15 по ложенными промежуточным и наружным кожухами, образующими промежуточную полость для конденсата, наружную полость, сообщенную с газовыхлопом дизеля, и газовые коллекторы н верхней

20 и нижней частях последней, при этом внутреняя коническая поверхность испарителя снабжена расположенными по винтовой линии ребрами, образующими испарительные каналы, и установлен25 ными на входе последних тангенциальными плоскопараллельными соплами

1 радужная поверхность — продольными ребрами, а .наружная поверхность п о- ут чного кожуха снабжена ребрами, про-

30 образующими винтовой газовый канал, сообщенный на входе и выходе с укаэанными газовыми коллекторами. .2 У становка по п.1,о т л и ч а ю" щ а я с я тем, что испаритель снаб35 * " змеевиком о" а дения гидранли чески связанным с напорным патрубком рассольного насоса и установленным н верхней части промежуточной полости, а последняя сообщена с конденсатором.

3. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что испарительные каналы на.конической ннутренней поверхности испарителя образуют сооб45 н ценные на выходе с рассольной. трубой ижний и верхний контуры, причем верхний контур на выходе дополнительно снабжен изогнутыми трубами для слива Рассола в рассольную трубу.

Источники информации, 50 и иня р тые во внимание при экспертизе

1. Авторское снидетельство СССР по заявке 9 2890684, кл. В 63 J 1/00, 26.02.80. (прототип).

977282 — д р сФж о к

@ф @е О забор шР loan - .,а отрпБсы ы8ающме гази

Составитель A. Строков

Редактор С. Крупенина ТехредИ.Надь Корректор A.Дзятко

Заказ 9090/21 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.ужгород, ул.Проектная, 4