Устройство для высокотемпературного нагрева морской воды

 

Использование: на морских судах и сооружениях . Сущность изобретения: мор10 t if 2. екая вода проходит последовательно включенные нагреватели 1, 2,3 и 4, расширители первой и второй ступени 5 и 6, бесконтактный нагреватель 7 и из последнего идет к потребителю Пар от котла 9 подают в контактный нагреватель 4, где вода деаэрируется и умягчается, а также разлагаются бикарбонаты с образованием углекислого газа и шлама. Пар с углекислым газом отводят в контактный нагреватель 1, где парогазовая смесь подогревает воду, а углекислый газ растворяется в морской воде, что увеличивает температуру начала перехода накипеобразователей в твердую фазу, уменьшая выделение отложений. Расширители 5 и 6 подключены пароотводящими патрубками к питательному патрубку котла 9 через тракт греющего теплоносителя бесконтактного нагревателя 2 и/или 3,что увеличивает экономичность . 1 ил 3 VJ N О (л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л F 22 В 33/18

ГОСУДАР СТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4750142/06 (22) 16,10.88 (46) 07.07.92. Бюл, ¹ 25 (71) Мурманское высшее инженерное морское училище им. Ленинского комсомола (72) Л. И. Сень, В, Ф, Пульвас и Н, В. Сень (53) 621.182(088.8) (56) Сень Л. И., Якубовский Ю. В, Парогенераторные установки на морской воде. Л., Судостроение, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 754192, кл. F 28 С 3/06, 1980.

Сень Л. И. Пленочные теплообменные аппараты судовых котельных и опреснительных установок. Л„Судостроение, 1986, с. 28, 29, рис. 2.5. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ В ЫСО КОТЕ МП Е РАТУРНОГО НАГРЕВА МОРСКОЙ ВОДЫ (57) Использование: на морских судах и сооружениях. Сущность изобретения: мор„„. Ж„„1746113 А1 ская вода проходит последовательно включенные нагреватели 1, 2, 3 и 4, расширители первой и второй ступени 5 и 6, бесконтактный нагреватель 7 и из последнего идет к потребителю. Пар от котла 9 подают в контактный нагреватель 4, где вода деаэрируется и умягчается, а также разлагаются бикарбонаты с образованием углекислого газа и шлама. Пар с углекислым газом отводят в контактный нагреватель 1, где парогазовая смесь подогревает воду, а углекислый газ растворяется в морской воде, что увеличивает температуру начала перехода накипеобразователей в твердую фазу, уменьшая выделение отложений, Расширители 5 и 6 подключены пароотводящими патрубками к питательному патрубку котла 9 через тракт греющего теплоносителя бесконтактного нагревателя 2 и/или З,что увеличивает экономичность, 1 ил.

1746113

20

35

50

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для высокотемпературного нагрева морской воды с целью технологического использования ее на морских судах и сооружениях.

Известна установка для нагрева морской воды газом и факелом (1) и (2), Недостатком установок является низкая технико-экономическая эффективность нагрева, связанная с использованием газотурбинного двигателя для работы камеры сгорания с высокими параметрами газа, при этом снижается коэффициент полезного действия установки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности являются парогенератор i iç е установки на морской Воде с ли нейной схемой располо>кения элементов и рециркуляциеЙ кОтлОВОЙ ВОДЫ (3), Установки содержат насосы подачи морской воДы, подогреватели (поверхностные, где морская вода нагревается до температуры не выше 60 С, или контактные), реакторы-деазраторы, где из морской воды удаляются растворенные в ней газы, а накипеобразователи переводятся в твердую фазу (шлам), паровой котел. В установке с рециркуляцией котловой воды часть ее отбирается для подогрева в контактном подогревателе.

Недостатками известных установок для высокотемпературного нагрева морской воды являются низкие технико-экономические показатели из-за значительных тепловых потерь с продувочной водой котла, приводящих к уменьшению коэффициента полезного действия установки в целом, большие эксплуатационные затраты, наличие специальных дорогостоящих двухконтурных котлов со сниженной надежностью и малым сроком службы.

Целью изобретения является повышение экономичности путем снижения тепловых потерь и уменьшения отложений, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем котел с питательным и пароатводящим патрубками и последовательно включенные в тракт морской воды соответственно контактный нагреватель первой ступени, по крайней мере один бесконтактный нагреватель с встроенным трактом греющего теплоносителя, контактный нагреватель второй ступени и по крайней мере один расширитель с пароотводящим трубопроводом, котел подключен пароотводящим патрубком к бесконтактному нагревателю первой ступени через контактный нагреватель второй ступени, а расширитель подключен пароотводящим трубопроводом к питательному патрубку котла через указанный встроенный тракт греющего теплоносителя бесконтактного нагревателя.

Высокая экономичность устройства обуславливается отсутствием существенных продувок, поскольку для питания котла используется собственный конденсат греющего пара, полученный в устройстве. Поддержание температур морской воды в бесконтактном нагревателе на уровне ниже предельных по условиям накипеобразования способствует отсутствию отложений и тем самым снижению тепловых потерь в устройстве, Благодаря последовательности расположения элементов в устройстве и их взаимосвязи обеспечивается высокотемпературный нагрев морской воды с максимальным использованием теплоты пара и с одновременным получением питательной воды котла в виде конденсата и тем самым достигается цель изобретения.

На черте>ке показана тепловая схема устройства для высокотемпературного нагрева морской воды.

Устройство содержит последовательно включенные в тракт морской воды соответственно контактный нагреватель первой ступени 1, бесконтактные нагреватели второй ступени 2 и третьей ступени 3 с встроенными трактами греющего теплоносителя, контактный нагреватель второй ступени 4 с встроенными устройствами термоумягчения и деаэрации, расширители первой ступени 5 и второй ступени 6 с пароотводящими трубопроводами, бесконтактный концевой нагреватель 7, Сборник конденсатов

8 связан питательным трубопроводом с котлом 9. В тракте морской воды последовательно установлены насосы исходной воды

10, технологической воды 11 и напорной 12, Питательная система содержит питательный насос 13 котла 9. Пароотводящий патрубок котла 9.подключен к контактному нагревателю 1 через контактный нагреватель 4. Расширители 5 и 6 подключены пароотводящими трубопроводами к питательному патрубку котла 9 через встроенные тракты греющего теплоносителя нагревателей 2 и 3 и сборник конденсатов 8.

Устройство работает следующим образом.

Морскую воду насосом 10 и 11 подают последовательно в нагреватели 1, 2, 3 и 4, где вода нагревается соответственно до 30, 60, 100 и 160 С. Пар от котла 9 подают в контактный нагреватель второй ступени 4, где производят нагрев, деаэрацию и термическое умягчение воды при 160 С. При этом также происходит разложение бикарбона1746113

Охлажденную до 80 С морскую воду напорным насосом 12 подают.в бесконтактный кольцевой нагреватель 7для нэгревадо температуры не более 150 С с дальнейшим использованием горячей морской воды в напорной сети. Поскольку морскую воду подвергают термическому умягчению при

160 С, то ее последующий нагрев в нагревателе 7 до 150 С может осуществляться без опасности накипеобрэзования.

При необходимости увеличения температуры морской воды в напорной сети следует увеличивать число ступеней нагрева и расширения при сохранении интервалов температур воды в пределах одной ступени.

Составитель T.Íåâåðîâà

Редактор М.Стрельникова Техред M,Moðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Заказ 2382 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101 тов раствора с образованием углекислого газа и шлама, вода умягчается, Далее пар котла совместно с воздухом и углекислым газом отводят в контактный нагреватель первой ступени 1, а шлам в виде кэрбонатов 5 и сульфатов отводят из нагревателя 4 с продуванием части нагретой воды (около 27; общего расхода).

Парогазовая смесь, смешиваясь с исходной водой в нагревателе 1, подогревает 10 воду. Здесь углекислый газ растворяется в морской воде, что увеличивает температуру начала перехода накипеобразователей в твердую фазу(нэкипь), а воздух отводится в атмосферу, Из нагревателя 1 вода отводит- 15 ся насосом 11 в две ступени бесконтактных нагревателей 2 и 3 с встроенными трактами греющего теплоносителя, где она нагревается без накипеобразования за счет предварительного подкисления, выполненного в 20 контактном нагревателе 1, Из контактного нагревателя 4 воду после деазрации и умягчения с отводом шлама подают через дроссельное устройство в расширитель перегретой воды первой сту- 25 пени 5, где ее температура снижается до

120 С, а выпар по пароотводящему трубопроводу подают в качестве греющего теплоносителя во встроенный тракт бесконтактного нагревателя 3, конденсат пара от- 30 водят в сборник конденсатов 8. Из расширителя 5 воду подают через дроссельное устройство в аналогичный расширитель второй ступени б, где ее температура снижается до ВО С, а выпар по 35 пароотводящему трубопроводу подают в качестве греющего теплоносителя во встроенный тракт бесконтактного нагревателя 2, конденсат отводят также в сборник конденсатов 8, откуда питательным насо- 40 сом 13 вода подается в котел 9.

Формула изобретения

Устройство для высокотемпературного нагрева морской воды, содержащее котел с питательным и пароотводящим патрубками и последовательно включенные в тракт морской воды соответственно контактный нагреватель первой ступени, по крайней мере один бесконтактный нагреватель с встроенным трактом греющего теплоносителя, контактный нагреватель второй ступени и по крайней мере один расширитель с пароотводящим трубопроводом, причем котел подключен пароотводящим патрубком к бесконтактному нагревателю первой ступени, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения тепловых потерь и уменьшения отложений, котел подключен пароотводящим патрубком к нагревателю первой ступени через контактный нагреватель второй ступени, э расширитель подключен пароотводящим трубопроводом к питательному патрубку котла через указанный встроенный тракт греющего теплоносителя бесконтактного нагревателя.