Установка для декарбонизации воды

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных установках при подготовке питательной воды. Установка для декарбонизации воды содержит декарбонизатор с подключенными к нему трубопроводами исходной и декарбонизированной воды и воздуховод, в который включен вентилятор. Установка снабжена регулятором расхода воздуха, соединенным с датчиком расхода обрабатываемой воды и регулирующим органом на воздуховоде декарбонизатора, что позволит уменьшить затраты электроэнергии на подачу воздуха в декарбонизатор при его работе с частичной нагрузкой. 1 ил.

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

Известны аналоги - установки для декарбонизации воды, содержащие декарбонизатор с подключенными к нему трубопроводами исходной и декарбонизированной воды, а также воздуховодом, в который включен вентилятор(см. авт.св. 1323819, кн. Громогласова А.А., Копылова А.С., Пильщикова А.П. Водоподготовка: процессы и аппараты. - М.: Энергоатомиздат, 1990, с. 176-178, 261 или кн. Вихрева В. Ф. и Шкроба М.С. Водоподготовка. - М.: Энергия, 1973, с. 209-211). Последний аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность установки для декарбонизации воды из-за повышенных энергетических затрат на подачу воздуха в декарбонизатор в переменных режимах работы декарбонизатора. Вентилятор для декарбонизатора выбирается на расчетную максимальную производительность декарбонизатора (обычно из расчета 40 м³/ч воздуха на 1 т/ч производительности декарбонизатора, см. упомянутую кн. Громогласова и др., с. 261). При работе декарбонизатора с неполной нагрузкой вентилятор работает с полной производительностью, подавая в декарбонизатор избыточное количество воздуха и перерасходуя электроэнергию на свой привод.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности установки для декарбонизации воды за счет уменьшения затрат электроэнергии на подачу воздуха в декарбонизатор в режимах с частичной нагрузкой декарбонизатора.

Для достижения этого результата предложена установка для декарбонизации воды, содержащая декарбонизатор с подключенными к нему трубопроводами исходной и декарбонизированной воды, воздуховодом, в который включен вентилятор.

Отличием заявляемой установки является то, что она снабжена регулятором расхода воздуха, соединенным с датчиком расхода обрабатываемой воды и регулирующим органом на воздуховоде декарбонизатора.

Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих установку для декарбонизации воды, новых элементов: регулятора расхода воздуха, регулирующего органа на воздуховоде декарбонизатора, датчика расхода обрабатываемой воды, - и новой взаимосвязи этих элементов позволяет повысить экономичность установки, благодаря уменьшенным затратам энергии на привод вентилятора декарбонизатора в режимах с частичной нагрузкой декарбонизатора.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов 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 заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние 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 установку для декарбонизации воды регулятора расхода воздуха, 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 взаимосвязями регулятора расхода воздуха, например в котельных установках, что и позволяет обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

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

На чертеже показана схема установки для декарбонизации воды.

Входящая в систему подготовки добавочной питательной воды для паровых котлов тепловой электростанции установка содержит декарбонизатор 1 с подключенными к нему трубопроводом обрабатываемой воды 2, декарбонизированной воды 3 и воздуховодом 4. В трубопровод 3 включен насос декарбонизированной воды 5. В воздуховод 4 включен вентилятор 6 и регулирующий орган 7 (направляющий аппарат или шибер) регулятора расхода воздуха 8. Регулятор 8 соединен с датчиком расхода воды 9, установленным на трубопроводе 2. В верхней части декарбонизатора расположен патрубок выпара 10.

Установка для декарбонизации воды работает следующим образом.

Обрабатываемая вода по трубопроводу 2 подается в декарбонизатор 1, при этом расход воды фиксируется датчиком расхода 9, а импульс от него передается на регулятор расхода воздуха 8. Вентилятором 6 по воздуховоду 4 в декарбонизатор подается атмосферный воздух. При прохождении воздуха через декарбонизатор навстречу потоку воды в него переходит выделяющийся из воды избыточный диоксид углерода. Насыщенный свободным диоксидом углерода выпар удаляется из декарбонизатора по патрубку 10. Декарбонизированная вода откачивается из декарбонизатора насосом 5 в деаэратор добавочной питательной воды котлов (на чертеже не показан). Расход воздуха, подаваемого в декарбонизатор, регулируется пропорционально расходу обрабатываемой воды по импульсу от датчика 9 с помощью регулятора 8 и регулирующего органа 7. При снижении расхода, например, на 50% от номинального за счет регулирования расхода воздуха расход электроэнергии на привод вентилятора 6 снижается на 15-40% (в зависимости от типа регулирующего органа 7) по сравнению с режимом номинальной нагрузки, что позволяет повысить экономичность установки в переменных режимах ее работы.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной установки следующей совокупности условий: - заявленная установка для декарбонизации воды 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; - установка для декарбонизации воды, воплощающая заявленное изобретение, при его осуществлении способна обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Установка для декарбонизации воды, содержащая декарбонизатор с подключенными к нему трубопроводами исходной и декарбонизированной воды, воздуховодом, в который включен вентилятор, отличающаяся тем, что установка снабжена регулятором расхода воздуха, соединенным с датчиком расхода обрабатываемой воды и регулирующим органом на воздуховоде декарбонизатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1