Подогреватель соленой воды опреснительной установки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик а

oii99836S (61) Дополнительное к авт. свид-ву

РЦМ К з (22) Заявлено 22.08. 80 (21)2980262/23-26 с присоединением заявки Йо,(23) Приоритет =

С 02 f 1/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий ($3) УДК 628. 165 (088. 8}

Опубликовано 23@283. Бюллетень М7

Дата опубликования описания 2302.83 .

I р.ÁàÉÐàìîâ, с.оеиитиурбанов и на,вахманов б ., 41с ч. .: б Ц баУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОбвнднбиннЕ.Щдсндда" )

AH Туркменской CCP (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54} ПОДОГРЕВАТЕЛЬ СОЛЕНОЙ ВОДЫ ОПРЕСНИТЕЛЬНОЙ

УСТАНОВКИ

Изобретение относится к подогревателям опреснительных установок, применяемым для опреснения соленых вод методом дистилляции °

Известен подогреватель соленой. воды опреснительной установки с вынесенной зоной кипения, содержащий вертикальный корпус с патрубками подачи и отвода соленой воды, греющего пара, установленные в нем теплообменные трубы, сепаратор, расширительную вставку и опускные циркуляционные точбы. Для уменьшения накипеобразова-. ния используется меловая затравка f13.

- Однако для работы каждой ступени необходим самостоятельный контур рециркуляции затравки и сооружение цепочки регенеративного подогрева, что ведет к,значительному усложнению и удорожанию установки, кроме того, к увеличению мощностей электродвигателей, необходимых для прокачки раствора по этим контурам, цикличность работы - остановка через. каждые 4-6 месяцев для промывки кислотой пароводяных подогревателей, снижение производительности, за счет теплопотерь

-при повыаенной продувке,.необходимой для предотвращения вторичного накипеобразования и налипания .шлама на поверхности нагрева.

Известен также подогреватель соленой воды опреснительной установки, . содержащий вертикальный корпус с патрубками. подачи и отвода соленой воды, установленные в нем теплообменные трубы, размещенные s межтрубном про1п странстве горизонтальные перегородки, верхнюю, в полости которой размещена мешалка, и нижнюю, торцовые крьваки.

В качестве накипеобразующей затравки в подогревателе применены стеклянные нли металлические шарики 23.

Недостатками данного подогревателя соленой воды являются: использование в качестве накипеобраэующей затравки стеклянных или ме-. таллических шариков, изготовление и доставка которых требует определенных э атр ат, цикличность работы,связанной со шламоудалением и промывкой, ремонтом перепускной трубки в случае забивания ее стеклянными шариками, неэффективность работы в результате образования заторов при подаче шариков, на поверхности которых имеются отложения накипи, для повторного оборота трубы горизонтальной Мешалкой

9983б8 и пробок при движении стеклянных шариков во взвешенном состоянии в трубах конденсирования.

Известен подогреватель соленой

"воды, содержащий вертикальный корпус с расширительной камерой, конусообразные переходы, секции подогревате пя меньшего диаметра, сепаратор, на гревательные трубы, арматуру для подвода и отвода пара для нагрева нагревательных труб, арматуру для подвода I0 и отвода масла и инертного газа, гидроциклон, контрольные клапаны питания, патрубки и арматуру для подвода и отвода испаряемой жидкости, верхнюю и конусообразную нижнюю торцовые крышки, температурные сенсоры g3 j.

Недостатками известного подогревателя являются: сложность многоступенчатого исполнения установки, обусловленная нали- 2О чием труб и арматуры для перепуска масла, исходной жидкости, инертного газа, рассола, пара и дистиллята, приводящая к сложности регулирования и обслуживания, 25 использование потока восходящей парогазовой смеси для направленной скорости растекания смеси (маслоисходная жидкость), . что приводит к сры-. ву масляной пленки на отдельных участ30 ках рабочей поверхности, на которых усиливается накипеобразование, уменьшающее коэффициент теплопередачи, конструкция крепления нагревательных трубок, в котоРой отсутствуют со 35 ответствующие методы предотвращения накипеобразования - и системы удаления конденсата из них, работа которой связана с определенными потерями пара, необходимого для нагрева исходной жидкости; покрытие рабочих поверхностей подогревателя-испарителя веществом с водоадсорбирующими свойствами значительно ниже нуля. Все это приводит к цикличности работы установки, увеличению энергозатрат, снижению производительности и надежности в работе, неэкономичности и увеличению стоимостных показателей. цель изобретения — повышение производительности за счет непрерывного ввода накипеобразующей затравки.

Указанная цель достигается тем, что подогреватель соленой воды опреснительной установки, содержащей вер- 55

1 тикальный корпус с патрубками подачи и отвода соленой воды, установленные в нем теплообменные трубы, размещенные в межтрубном пространстве горизонтальные перегородки, верхнюю и бо конусообразную нижнюю торцовые крышки, снабжен прикрепленной к нижней крышке валковой дробильной камерой с патрубками для отвода суспензии, выходной конец которого размещен соосно в патрубке подачи исходной воды, и раздающим коллектором с соплами, установленными в нижних концах теплообменных труб.

На фиг.1 схематично изображен предлагаемый подогреватель соленой воды опреснительной установки, на фиг.2 — узел Е на фиг.1.

Подогреватель соленой воды содер жит вертикальный корпус 1, патрубок

2 подачи исходной соленой воды, патрубок 3 отвода суспензии, выходной конец которого размещен соосно в пат рубке 2 подачи исходной соленой воды, раздающий коллектор 4 с сэплами 5, теплообменные трубы б, ни:днюю торцовую крышку 7, выполненную в виде конуса, завершающегося отвер=тием, прикрепленную к нижней торцовой крышке 7 валковую дробильную камеру 8, верхнюю торцовую крышку 9, камеры 10 конденсации, образованные горизонтальными перегородками 11, сборники 12 дистиллята, трубопровод 13, насос 14, патрубок 15 отвода исходной соленой воды. Сепаратор 16, гелионагреватель

17 аккумулятор 18 и адиабатный опреснитель 19 являются рабочими блоками для функционирования подогревателя 1 соленой воды.

Подогреватель соленой воды работает следующим образом.

Исходная соленая вода поступает .в патрубок 2 подачи, одновременно увлекая жидкостный раствор с накипеобразующими затравками вытекак щего из патрубка 3 отвода суспензии, выходной конец которого размещен ссосно в патрубке 2 подачи исходной всды, в pc:= дающий коллектор 4 с соплами 5, установленными в нижних концах теплообменных труб б. Скорость исходной жидкости находится в равновесии со скоростью осаждения накипеобразующей затравки, в результате чего частицы накипеобразующей затравки интенсивно двигаются друг относительно друга в потоке соленой воды, образуя в таком состоянии псевдоожиженный слой в теплообменных трубах 6. В этом псевдоожиженном слое трение между частицей накипеобразующей затравки и потоком компенсируется весом частицы, вертикальная составляющая силы сцепления соседних частиц уменьшается, а перепад давления в любом сечен:ии псевдоожиженного слоя будет равным весу потока с частицами в этом =ечении.

Подобное состояние в псевдоожиженном слое приводит к интенсивному перемешиванию в потоке исходной воды, что соответственно способс..вует про- цессу.кристаллизации продуктов накипи на частицах накипеобразующей затравки. Кроме того, энергичное движение частиц "очищающе" воздействует на пристенную жидкую пленку на внутренних

998368 стенках теплообменных труб 6, в результате чего процесс переноса тепла интенсифицируется.

В результате конденсации пара в камерах 10 конденсации подогревателя

1 соленой воды, образованных горизон- 5 тальными перегородками 11, получаемого от адиабатного опреснителя 19, исходная соленая вода с псевдоожиженным слоем накипеобразующей затравки, протекающая по теплообменным трубам 6, 10 .нагревается. Кристаллизация продуктов накипи на частицах накипеобразующей затравки в результате интенсивного перемешивания и процесса нагрева, эа счет конденсации пара, приводит к их 15 укрупнению, что способствует процессу естественного осаждения. Увеличенные в размерах частицы накипеобразующей затравки, осаждаясь попадают в— полость,.ограниченную нижней торцовой щ крышкой 7, выполненной в виде конуса, оканчивающегося отверстием, через которое осаждающиеся частицы накипеобраэующей затравки попадают в при-. крепленную к нижней торцовой крышке

7 валковую дробильную камеру 8, где происходит дробление укрупненных частиц.

Образующаяся после дробления суспензия, в качестве рецикла отводится З0 из валковой дробильной камеры 8 при помощи патрубка 3 отвода суспенэии, выходной конец которого размещен со осно в патрубке 2 подачи исходной соленой воды. Лалее процесс повторя- ется.

Охлажденный пар попадает в сборник 12 дистиллята камер 10 конденса-. ции подогревателя 1 соленой воды, а оттуда по трубопроводу 13 при помощи насоса 14 подается потребителю.

При работе подогревателя 1 соленой воды могут образовываться мелкие частицы накипеобразующей затравки, скорость витания которых значительно ниже скорости исходной соленой воды, 45 в результате чего возможен их унос из псевдоожиженногб слоя. Поэтому, для предотвращения попадания мелких частиц накипеобразующей э атравки, соленая вода поступает из теплообмен-50 ных труб 6 в пространство, заключенное верхней торцовой крышкой 9, .далее через патрубок 15 отвода исходной солеiной воды в рабочие блоки установкиг сепаратор 16, гелионагреватель 17; 55 аккумулятор 18 и адиабатный опреснитель 19.

Предложенный подогреватель соленой воды опреснительной установки дает возможность повысить температурный 60 режим нагрева исходной соленой во ы, значительно отодвинуть границы сульфатного барьера, что позволяет снизить переменную часть .удельных расчетных затрат, исключить образование накипи в подогревателе соленой воды, .устранить полностью дорогостоящие кислотные очистки, исключить из конструкции аппарата самостоятельные кон.туры рециркуляции аппарата, самостоятельные контуры суспензии и сооружение цепочки регенеративного подогрева, что приводит к значительному упрощению установки, простоте монтажа и обслуживания, возможности нападки автоматического регулирования, снижению расхода электроэнергии, так как уменьшается-количество насосов до, .минимума, к уменьшению энергозатрат для цепочки регенеративного подогрева, к увеличению надежности работы, обусловленную отсутствием излишнего количества арматуры и труб для перепуска суспензии, к уменьшению расхода металла, обеспечению компактности и повышению производительности. Все это приводит к значительному снижению стоимости установки и конечного продукта-дистиллята.

Формула изобретения

Подогреватель соленой воды опреснительной установки, содержащий вертикальный корпус с натрубками подачи и отвода соленой воды, установленные в нем теплообменные,трубы, раз-. мещенные в межтрубном пространстве горизонтальные перегородки, верхнюю и конусообразную нижнюю торцовые крышки, отличающийся тем, что, с целью повышения его произ водительности за счет непрерывного ввода накипеобразующей затравки, OB снабжен прикрепленной к нижней крышке валковой дробильной камерой с патрубками для .отвода суспенэии, выходной конец которого размещен соосно в патрубке подачи исходной воды, и раздающим коллектором с соплами, установленными в нижних концах теплообменных труб.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дыхно A.Þ. Использование морской воды на тепловых электростанциях.

M. "Энергия", 1974, с. 85-88 °

2. Proc 5th Intern ° Symposium of

Fresh. Mater from the Sea, 1976, v o I . 2, р, 167-183.

3. Патент CXtlA 9 3925148, кл. 159-23, 1975.

99 8368

11

Составитель E. Сотникова

Редактор Г.Волкова Техред М.Тепер КОРРектОР E. Рощко

Закаэ 1057/38 Тираж 939 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, _#_-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4