Вакуумная деаэрационная установка

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. Установка содержит вакуумный деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, выпара, греющего агента - перегретой воды, в последний из которых включен подогреватель перегретой воды с подключенным к нему трубопроводом греющей среды, в который включен регулирующий орган. Установка снабжена регулятором температуры перегретой воды, связанным с датчиком показателя рН деаэрированной воды, и с регулирующим органом, установленным на трубопроводе греющей среды подогревателя перегретой воды. Техническим результатом является повышение экономичности и качества вакуумной десорбции диоксида углерода из воды в заявленной установке за счет поддержания оптимальной температуры греющего агента, подаваемого в деаэратор. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках.

Известны аналоги - вакуумные деаэрационные установки, содержащие вакуумный деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, выпара, греющего агента - перегретой воды. В трубопровод греющего агента - перегретой воды включен подогреватель перегретой воды с подключенным к нему трубопроводом греющей среды, в который включен регулирующий орган (см. каталог-справочник "Деаэраторы вакуумные". М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1972, рис. 15 на с. 15). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная эффективность работы вакуумной деаэрационной установки из-за излишних энергетических затрат на подогрев греющего агента - перегретой воды перед подачей в деаэратор, а в других случаях - из-за ухудшения качества деаэрации. Так, в соответствии с прототипом в деаэратор постоянно подается греющий агент - перегретая вода с температурой, равной или превышающей 70^oC. Поскольку нормативное качество деаэрации воды, в значительной мере характеризующееся отсутствием растворенного диоксида углерода в деаэрированной воде, что соответствует величине показателя pH воды, равной или превышающей 8,3, может достигаться в ряде режимов, особенно при малых нагрузках деаэратора и при высоких величинах щелочности воды, при меньших величинах температуры греющего агента - перегретой воды, деаэрация практически постоянно происходит с излишней температурой греющего агента и пониженной экономичностью. С другой стороны, в ряде режимов, несмотря на поддержание заданной температуры греющего агента, эта температура может оказаться недостаточной для обеспечения нормативной эффективности десорбции диоксида углерода, например при высоких нагрузках деаэратора или низких величинах щелочности воды. Таким образом, вторым недостатком известного способа является низкое качество деаэрации воды.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества вакуумной десорбции диоксида углерода из воды в заявляемой установке за счет поддержания оптимальной температуры греющего агента, подаваемого в деаэратор.

Для достижения этого результата предложена вакуумная деаэрационная установка, содержащая вакуумный деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, выпара, греющего агента - перегретой воды. В трубопровод греющего агента - перегретой воды включен подогреватель перегретой воды с подключенным к нему трубопроводом греющей среды, в который включен регулирующий орган.

Отличием заявляемой установки является то, что она снабжена регулятором температуры перегретой воды, связанным с датчиком pH деаэрированной воды и с регулирующим органом, включенным в трубопровод греющей среды подогревателя перегретой воды.

Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих установку, новых элементов: регулятора температуры перегретой воды и датчика pH деаэрированной воды, - и новой взаимосвязи элементов установки позволяет обеспечить качество и экономичность вакуумной десорбции диоксида углерода из воды в заявляемой установке благодаря поддержанию оптимальной температуры греющего агента, т.е. исключению режимов деаэрации с излишней или недостаточной температурой греющего агента - перегретой воды.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленной установки. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусмотрено дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений. Так, к такому преобразованию не может быть отнесено включение в деаэрационную установку регулятора температуры перегретой воды, поскольку этот элемент в заявленном устройстве находится в другой совокупности существенных признаков устройства и в новой взаимосвязи с другими элементами устройства по сравнению с известными вакуумными деаэрационными установками, что и позволяет обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата.

На чертеже изображена принципиальная схема вакуумной деаэрационной установки.

Входящая в систему подготовки подпиточной воды теплосети на тепловой электростанции установка содержит вакуумный деаэратор 1 с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой воды 2, греющего агента - перегретой воды 3, деаэрированной воды 4, выпара 5, а также подогреватель 6, включенный в трубопровод греющего агента - перегретой воды 3 и соединенный с трубопроводом греющей среды - паропроводом 7. В паропровод 7 включен регулирующий орган 8, соединенный с регулятором температуры 9, к которому подключен датчик pH 10, установленный на трубопроводе 4.

Установка работает следующим образом. Десорбция растворенного в воде диоксида углерода осуществляется при контакте в деаэраторе типа ДВ-800 обрабатываемой воды, подаваемой в деаэратор по трубопроводу 2 в количестве 600 т/ч, и греющего агента - перегретой воды, подаваемой в количестве 350 т/ч по трубопроводу 3. Деаэрированная вода отводится из деаэратора по трубопроводу 4, а образовавшийся при деаэрации выпар - по трубопроводу 5. Регулирование температуры греющего агента, подаваемого в деаэратор, производится по заданной величине показателя pH деаэрированной подпиточной воды, равной 8,3, что соответствует отсутствию свободного диоксида углерода в воде, с помощью регулирующего органа 8, установленного на паропроводе 7, регулятора температуры 9 и датчика 10. Так, при подаче в деаэратор 600 т/ч обрабатываемой воды с температурой 48^oC и щелочностью 0,7 мг-экв/л и греющего агента - перегретой воды в количестве 350 т/ч для поддержания заданной величины показателя pH 8,3, в подогревателе 6 греющий агент - перегретая вода нагревается до 80^oC. При изменении какого-либо из режимных параметров, например щелочности обрабатываемой воды, температура перегретой воды регулируется по заданной величине показателя pH деаэрированной воды: при снижении щелочности температура греющего агента повышается, для чего с помощью регулирующего органа 8, на который подается сигнал от регулятора 9, увеличивается расход пара на подогреватель 6, а при увеличении щелочности обрабатываемой воды температура греющего агента понижается путем снижения расхода пара на подогреватель 6. Во всех других режимах вакуумной деаэрации температура греющего агента - перегретой воды также поддерживается необходимой и достаточной для обеспечения заданной величины показателя pH деаэрированной воды, соответствующей отсутствию в деаэрированной воде свободного диоксида углерода, благодаря чему исключается работа деаэратора с излишней или недостаточной температурой греющего агента.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной установки следующей совокупности условий: заявленная вакуумная деаэрационая установка предназначена для использования в промышленности в области теплоэнергетики; для заявленной установки в том виде, как она охарактеризована в формуле изобретения, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов; деаэрационная установка, воплощающая заявленное изобретение, при ее осуществлении способна обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Вакуумная деаэрационная установка, содержащая вакуумный деаэратор с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой и деаэрированной воды, выпара, греющего агента - перегретой воды, в последний из которых включен подогреватель перегретой воды с подключенным к нему трубопроводом греющей среды, в который включен регулирующий орган, отличающаяся тем, что установка снабжена регулятором температуры перегретой воды, связанным с датчиком pH деаэрированной воды и регулирующим органом, включенным в трубопровод греющей среды подогревателя перегретой воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1