Установка для декарбонизации воды

Авторы патента:

F22D1/50 - с термической деаэрацией питательной воды (деаэрация, производимая при прямой теплопередаче F22D 1/28; термическая деаэрация воды как таковая B01D 19/00;C02F 1/20; клапаны для вентиляции F16K 24/04)

C02F1/20 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

Владельцы патента RU 2275550:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет " (RU)

Изобретение предназначено для декарбонизации воды и может быть использовано на тепловых электростанциях и в котельных установках. Установка для декарбонизации воды содержит декарбонизатор с подключенными к нему воздуховодом и трубопроводами обрабатываемой и декарбонизированной воды, включенный в воздуховод вентилятор, а в трубопровод обрабатываемой воды подогреватель исходной воды, снабжена регулятором расхода воздуха, который соединен с датчиком остаточного содержания растворенного диоксида углерода в декарбонизированной воде с датчиком-реле температуры обрабатываемой воды. Изобретение обеспечивает повышение качества автоматического управления установки для декарбонизации воды. 1 ил.

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

Известны аналоги - установка для декарбонизации воды, содержащая декарбонизатор с подключенными к нему воздуховодом и трубопроводами обрабатываемой и декарбонизированной воды, включенный в воздуховод вентилятор, а в трубопровод обрабатываемой воды подогреватель исходной воды, снабженная регулятором расхода воздуха, который соединен с датчиком остаточного содержания растворенного диоксида углерода в декарбонизированной воде (см. патент №2151952, Б.И., 2000, №18). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является низкое качество автоматического управления установки для декарбонизации воды из-за возникновения транспортного запаздывания при регулировании только по заданной величине растворенного диоксида углерода в декарбонизированной воде. При реализации регулирования параметров процесса декарбонизации по остаточному содержанию диоксида углерода СО₂ возникает так называемое транспортное запаздывание - задержка во времени изменения регулируемого параметра (остаточного содержания CO₂) после изменения температуры обрабатываемой воды, подаваемой в декарбонизатор. Связано это с тем, что между регулятором и датчиком остаточного содержания СО₂ расположена емкость-бак декарбонизированной воды, для обмена воды в которой требуется некоторое время.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение качества автоматического управления установки для декарбонизации воды за счет уменьшения транспортного запаздывания.

Для достижения этого результата предложена установка для декарбонизации воды, которая содержит декарбонизатор с подключенными к нему воздуховодом и трубопроводами обрабатываемой и декарбонизированной воды, включенный в воздуховод вентилятор, а в трубопровод обрабатываемой воды подогреватель исходной воды, снабженная регулятором расхода воздуха, который соединен с датчиком остаточного содержания растворенного диоксида углерода в декарбонизированной воде.

Особенность заключается в том, что регулятор расхода воздуха дополнительно соединен с датчиком-реле температуры обрабатываемой воды.

Новая взаимосвязь элементов позволяет повысить качество автоматического регулирования установки за счет уменьшения транспортного запаздывания при последовательном регулировании расхода воздуха по температуре обрабатываемой воды и по остаточному содержанию растворенного диоксида углерода в декарбонизированной воде.

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

На чертеже изображена принципиальная схема установки для декарбонизации воды.

Установка для декарбонизации воды содержит декарбонизатор 1 с подключенными к нему воздуховодом 2, трубопроводами обрабатываемой 3 и декарбонизированной 4 воды. В воздуховод 2 включен вентилятор 5, а в трубопровод обрабатываемой воды 3 - подогреватель исходной воды 6. Установка снабжена регулятором расхода воздуха 7, который с одной стороны соединен с датчиком-реле температуры 8 на трубопроводе обрабатываемой воды и датчиком остаточного содержания растворенного диоксида углерода 9 в декарбонизированной воде, а с другой - с исполнительным механизмом 10 регулирующего органа 11 на воздуховоде атмосферного воздуха. В качестве датчика 9 может быть использован рН-метр с преобразователем показаний рН в значения концентрации диоксида углерода, а в качестве регулятора расхода воздуха 7 на сегодняшний день наиболее целесообразно применять регулятор Ремиконт-130. Ремиконт представляет собой микропроцессорное устройство управления, архитектура которого оптимизирована для решения задач автоматического регулирования технологических процессов. Ремиконт является программируемым устройством: реализуемые им алгоритмы управления и конфигурация связей жестко не фиксированы и могут задаваться и изменяться непосредственно на месте эксплуатации. В комплекте с ремиконтами могут использоваться обычные датчики и исполнительные механизмы, которые подключаются к ним с помощью индивидуальных кабельных связей. Сигналы, поступающие в ремиконты, обрабатываются в цифровой форме.

Установка для декарбонизации воды работает следующим образом. Десорбцию диоксида углерода осуществляют в декарбонизаторе 1, для чего в декарбонизатор по воздуховоду 2 подают атмосферный воздух и трубопроводу 3 обрабатываемую воду, а по трубопроводу 4 отводят декарбонизированную воду. Расход атмосферного воздуха, подаваемого в декарбонизатор, регулируют по заданной температуре обрабатываемой воды и по величине заданной концентрации растворенного диоксида углерода в декарбонизированной воде. При эксплуатации водоподготовительных установок температура обрабатываемой воды изменяется, что приводит к ухудшению качества декарбонизированной воды или излишним затратам воздуха. При изменении температуры обрабатываемой воды, с целью уменьшения влияния транспортного запаздывания расход атмосферного воздуха, подаваемого в декарбонизатор, сначала изменяют пропорционально температуре обрабатываемой воды по импульсу от датчика-реле температуры 8. Затем расход воздуха корректируют по остаточному содержанию растворенного диоксида углерода 9, благодаря чему устанавливают заданное остаточное содержание CO₂. Отметим, что расход атмосферного воздуха, подаваемого в декарбонизатор по предложенному способу, поддерживают минимально необходимым для удаления диоксида углерода, что обеспечивает экономичность процесса декарбонизации.

Таким образом, предложенная установка позволяет повысить качество процесса автоматического управления за счет уменьшения влияния транспортного запаздывания на процесс декарбонизации, что достигается путем последовательного регулирования расхода воздуха по температуре обрабатываемой воды и по остаточному содержанию растворенного диоксида углерода в декарбонизированной воде.

Установка для декарбонизации воды, содержащая декарбонизатор с подключенными к нему воздуховодом и трубопроводами обрабатываемой и декарбонизированной воды, включенный в воздуховод вентилятор, а в трубопровод обрабатываемой воды подогреватель исходной воды, снабженная регулятором расхода воздуха, который соединен с датчиком остаточного содержания растворенного диоксида углерода в декарбонизированной воде, отличающаяся тем, что регулятор расхода воздуха дополнительно соединен с датчиком-реле температуры обрабатываемой воды.

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

Установка для декарбонизации воды // 2275548

Двухступенчатая деаэрационная установка // 2275547

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для деаэрации питательной воды в промышленных паровых котельных. .

Способ термической деаэрации воды // 2275546

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных установках. .

Термический деаэратор // 2274803

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к термическим деаэраторам, предназначенным для нагрева и удаления коррозионно-агрессивных газов из питательной воды парогенераторов, и может быть использовано в схемах энергоустановок ТЭС, АЭС и котельных.

Способ термической деаэрации воды в деаэраторе котельной установки и устройство для его осуществления // 2272959

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для деаэрации воды в котельных установках как с паровыми, так и с водогрейными котлами. .

Способ декарбонизации воды // 2270398

Способ декарбонизации воды // 2269719

Способ декарбонизации воды // 2269718

Смешивающий теплообменник-деаэратор // 2268441

Изобретение относится к устройству смешивающих теплообменников и может быть применено в теплоэнергетике, в частности на тепловых электрических станциях, котельных и тепловых сетях при подогреве и термической деаэрации воды.

Установка для декарбонизации воды // 2275549

Установка для декарбонизации воды // 2275548

Способ обезвоживания осадка // 2275339

Изобретение относится к области разделения гетерогенных сред, а именно влажных осадков, с выделением обезвоженного осадка в качестве целевого продукта и может быть использовано в угледобывающей, углехимической, горнорудной, пищевой, химической промышленности, при очистке сточных вод.

Фильтрующий материал для очистки воды от марганца и железа, способ его получения и способ очистки воды от марганца и железа // 2275335

Изобретение относится к способам водоподготовки питьевой воды, а именно к очистке воды от марганца и железа, и может быть использовано на доочистке скважинной воды.

Устройство для магнитной обработки потока жидкости // 2275334

Изобретение относится к магнитной обработке жидкости и может использоваться в нефтедобыче. .

Водная кремнеземсодержащая композиция и способ изготовления бумаги // 2274692

Изобретение относится к водной кремнеземсодержащей композиции, содержащей анионный органический полимер, содержащий, по меньшей мере, одну ароматическую группу и анионные частицы на основе кремнезема в агрегированной форме или в форме микрогеля.

Способ обесфторивания подземных вод и устройство для его осуществления // 2274608

Изобретение относится к области очистки природных подземных вод от фторид-ионов и может быть использовано в процессах водоподготовки для питьевых и технических целей.

Способ очистки воды и установка для его осуществления // 2274607

Изобретение относится к способам очистки воды, улучшающим ее биологические свойства, а также к устройствам для осуществления упомянутых способов. .

Ламповый модуль // 2273914

Изобретение относится к области изготовления ламповых модулей, предназначенных для обеззараживания и очистки газовых и водных сред при помощи УФ излучения. .

Отстойник для осветления суспензий // 2273606

Изобретение относится к оборудованию гидрометаллургических производств и может быть использовано для разделения суспензий в том случае, когда одновременно с процессом разделения суспензии происходит процесс образования пены, например, на алюминиевых заводах в цехах и отделениях по производству вторичного криолита.

Способ и устройство для стерилизации жидкости // 2275826

Изобретение относится к способу стерилизации жидкости, а также поверхностей, находящихся в контакте с ней