Результат интеллектуальной деятельности: ВАКУУМНЫЙ ДЕАЭРАТОР

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях.

Известен аналог - вакуумный деаэратор (см. статью Шкондин И.А., Леонтьев С.А., Пономарев П.С. Результаты реконструкции вакуумных деаэраторов на Волгодонской ТЭЦ-2, «Энергетик», 2004, №4, стр.31-32), содержащий патрубок подвода химически очищенной деаэрируемой воды на распределительный коллектор, первую струйную тарелку, снабженную пароотводящим листом и гребенчатым переливным порогом, вторую струйную тарелку, перепускную тарелку, имеющую перепускной и переливной пороги, три перфорированных трубопровода подвода греющей воды на перепускную тарелку, барботажный лист с переливным порогом, перфорированный трубопровод подвода греющей воды под барботажный лист, по меньшей мере два трубопровода отвода неиспарившейся греющей воды на вход барботажного листа, перегородку, перекрывающую отвод неиспарившейся греющей воды в поток сливающейся с барботажного листа деаэрированной воды, по меньшей мере один патрубок для отвода выпара и один патрубок для отвода деаэрированной воды. Данный аналог принят за прототип.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного вакуумного деаэратора, принятого за прототип, относится то, что вакуумный деаэратор обладает пониженной эффективностью работы особенно при повышенных нагрузках из-за недостаточной поверхности соприкосновения и малого времени контакта паровой и водяной сред.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Для повышения эффективности работы вакуумного деаэратора предлагается вторую струйную тарелку снабдить гребенчатым переливным порогом, причем гребни переливных порогов первой и второй струйных тарелок выполнить прямоугольными под углом 30-60° к вертикали с наклоном в сторону стекания с переливных порогов потоков деаэрируемой воды. Это позволит добиться лучшего разбивания на тонкие струйки и мелкие капли потоков деаэрируемой воды, стекающих с переливных порогов первой и второй струйных тарелок и повысить эффективность деаэрации химически очищенной воды. Кроме того, для повышения времени контакта паровой и водяной сред и, тем самым, времени обработки греющим паром струй и капель воды предлагается в торцевой части второй струйной тарелки установить перфорированный пароотводящий лист, при этом для осуществления вентиляции зоны, находящейся возле первой струйной тарелки и ее пароотводящего листа, целесообразно в последнем выполнить отверстия. Кроме того, для создания устойчивой паровой подушки под барботажным листом и интенсификации процессов тепло- и массообмена между греющим паром и деаэрируемой водой в пространстве между перепускной тарелкой и барботажным листом предлагается вакуумный деаэратор снабдить проходящими через барботажный лист по меньшей мере двумя коробами перепуска греющего пара, имеющими Г-образную форму и установленными равномерно вдоль корпуса деаэратора в пространстве между переливным порогом барботажного листа и перфорированным трубопроводом подвода греющей воды под барботажный лист.

Технический результат - повышение эффективности работы вакуумного деаэратора за счет увеличения поверхности и времени контакта химически очищенной воды с греющим паром.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известный вакуумный деаэратор содержит патрубок подвода химически очищенной деаэрируемой воды на распределительный коллектор, первую струйную тарелку, снабженную пароотводящим листом и гребенчатым переливным порогом, вторую струйную тарелку, перепускную тарелку, имеющую перепускной и переливной пороги, три перфорированных трубопровода подвода греющей воды на перепускную тарелку, барботажный лист с переливным порогом, перфорированный трубопровод подвода греющей воды под барботажный лист, по меньшей мере два трубопровода отвода неиспарившейся греющей воды на вход барботажного листа, перегородку, перекрывающую отвод неиспарившейся греющей воды в поток сливающейся с барботажного листа деаэрированной воды, по меньшей мере один патрубок для отвода выпара и один патрубок для отвода деаэрированной воды. Особенность заключается в том, что вторая струйная тарелка снабжена перфорированным пароотводящим листом и гребенчатым переливным порогом, при этом гребни переливных порогов первой и второй струйных тарелок имеют прямоугольную форму и выполнены под углом 30-60° к вертикали с наклоном в сторону стекания с переливных порогов потоков деаэрируемой воды, а в пароотводящем листе первой струйной тарелки выполнены отверстия, и для создания устойчивой паровой подушки под барботажным листом и интенсификации процессов тепло- и массообмена между греющим паром и деаэрируемой водой в пространстве между перепускной тарелкой и барботажным листом вакуумный деаэратор снабжен проходящими через барботажный лист по меньшей мере двумя коробами перепуска греющего пара, имеющими Г-образную форму и установленными равномерно вдоль корпуса деаэратора в пространстве между переливным порогом барботажного листа и перфорированным трубопроводом подвода греющей воды под барботажный лист.

На чертежах представлено: на фиг.1 изображен поперечный разрез вакуумного деаэратора; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - вид В на фиг.1.

Вакуумный деаэратор содержит парубок 1 подвода химически очищенной деаэрируемой воды на распределительный коллектор 2, первую струйную тарелку 3, снабженную гребенчатым переливным порогом 4 и перфорированным пароотводящим листом 5, вторую струйную тарелку 6, снабженную гребенчатым переливным порогом 7 и перфорированным пароотводящим листом 8, три перфорированных трубопровода 9 подвода греющей воды на перепускную тарелку 10, имеющую перепускной 11 и переливной 12 пороги, барботажный лист 13 с переливным порогом 14, перфорированный трубопровод 15 подвода греющей воды под барботажный лист 13, установленные вдоль корпуса деаэратора два трубопровода 16 отвода неиспарившейся греющей воды на вход барботажного листа 13, перегородку 17, перекрывающую отвод неиспарившейся греющей воды в поток сливающейся с барботажного листа 13 деаэрированной воды, два короба 18 перепуска греющего пара, имеющие Г-образную форму и установленные равномерно вдоль корпуса деаэратора в пространстве между переливным порогом 14 барботажного листа 13 и перфорированным трубопроводом 15 подвода греющей воды под барботажный лист 13, патрубки отвода деаэрированной воды 19 и выпара 20. При этом гребни переливных порогов 4 и 7 имеют прямоугольную форму и выполнены под углом 30-60° к вертикали с наклоном в сторону стекания с них потоков деаэрируемой воды.

Работа вакуумного деаэратора осуществляется следующим образом.

Подлежащая деаэрации химически очищенная вода по патрубку 1 подается на распределительный коллектор 2 и далее на первую струйную тарелку 3. Перфорация первой струйной тарелки 3 рассчитана на пропуск 30% расхода воды при номинальной нагрузке деаэратора. Остальная деаэрируемая вода через гребенчатый переливной порог 4 сливается на вторую струйную тарелку 6. С тарелки 6 через выполненные в ней отверстия и через гребенчатый переливной порог 7 вода струями сливается на перепускную тарелку 10, которая служит для организации подачи воды на вход барботажного листа 13. Перфорированная часть тарелки 10 невелика и максимально приближена к ее борту. Перепускная тарелка 10 благодаря подводу греющей воды по перфорированным трубопроводам 9 работает как дополнительный барботажный лист, позволяя повысить температуру деаэрируемой воды перед барботажным листом 13, а также обеспечить большую равномерность тепло- и массообмена между греющей средой и деаэрируемой водой.

По перфорированному трубопроводу 15 осуществляется подвод греющей воды, которая перегрета относительно температуры насыщения при давлении в деаэраторе. При выходе из отверстий трубопровода 15 вода вскипает и выделившийся пар поступает под барботажный лист 13, а оставшаяся неиспарившаяся греющая вода по трубопроводам 16 подается на вход барботажного листа 13.

Пар, проходя через отверстия в барботажном листе 13, и слой воды на нем интенсивно обрабатывает воду и догревает ее до температуры, примерно равной температуре насыщения при давлении в деаэраторе. При этом под барботажным листом образуется паровая подушка, высота которой с увеличением расхода пара возрастает. Избыточный пар по коробам 18 перепускается в струйный отсек между перепускной тарелкой 10 и барботажным листом 13 и пересекает струйный поток, сливающийся с тарелки 10. Сюда же поступает пар, прошедший через слой воды на барботажном листе 13. В струйном отсеке между второй струйной тарелкой 6 и перепускной тарелкой 10 осуществляется основной подогрев воды и конденсация пара. В отсеке между первой и второй тарелками 3 и 6 происходит конденсация основной части оставшегося пара. Выделившиеся из деаэрируемой воды газы и небольшое количество несконденсировавшегося пара отводятся из деаэратора по патрубку 20. Деаэрированная вода отводится из деаэратора по патрубку 19.

Таким образом, снабжение второй струйной тарелки гребенчатым переливным порогом и перфорированным пароотводящим листом, а также выполнение гребней переливных порогов первой и второй струйных тарелок прямоугольной формы и с наклоном в сторону стекания с переливных порогов потоков деаэрируемой воды позволяет увеличить поверхность и время контакта химически очищенной воды с греющим паром и, тем самым, повысить эффективность деаэрации химически очищенной воды. Кроме того, снабжение деаэратора проходящими через барботажный лист по меньшей мере двумя коробами перепуска греющего пара, имеющими Г-образную форму и установленными равномерно вдоль корпуса деаэратора в пространстве между переливным порогом барботажного листа и перфорированным трубопроводом подвода греющей воды под барботажный лист, обеспечивает образование устойчивой паровой подушки под барботажным листом и интенсифицирует процессы тепло- и массообмена между греющим паром и деаэрируемой водой в пространстве между перепускной тарелкой и барботажным листом.