Устройство для вакуумной деаэрации (варианты)

Авторы патента:

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)

B01D19/00 - Удаление газов из жидкостей

Владельцы патента RU 2650972:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к устройствам для удаления растворенных газов из жидкости и может быть использовано в энергетике для деаэрации воды. Предложено два варианта устройства, которое в первом варианте включает пленочную колонну с верхней и нижней тепломассообменными секциями, струйный эжектор, сепаратор и насосы. Второй вариант отличается установкой мультифазного насоса взамен одного из насосов. При работе первого варианта устройства одну часть деаэрируемой воды направляют в качестве рабочего тела в эжектор, а другую подают в верхнюю часть колонны. Деаэрируемая вода стекает по внутренним поверхностям труб, обогреваемых сначала нагретой деаэрированной водой, а затем теплоносителем, при этом растворенные газы отпариваются и в виде выпара попадают в верхнюю часть колонны. Деаэрированную воду из нижней части колонны насосом подают потребителю после охлаждения в верхней секции, а выпар отсасывают эжектором, из которого газожидкостную смесь подают в сепаратор, где разделяют на неконденсируемые газы, выводимые в атмосферу, и воду, которую направляют в колонну. При работе второго варианта газожидкостную смесь подают в сепаратор мультифазным насосом. Технический результат - снижение металлоемкости и уменьшение расхода греющей среды. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для удаления растворенных газов из жидкости и может быть использовано в энергетике для деаэрации воды.

Известны и широко используются деаэраторы струйного, струйно-барботажного и вакуумного типа (И.И. Оликер. Термическая деаэрация воды в отопительно-производственных котельных и тепловых сетях. Л.: Изд-во литературы по строительству, 1972, 119 с.).

Недостатками известных деаэраторов являются большой удельный расход выпара, обязательная подача пара на барботаж, потери конденсата, образующегося при конденсации греющего пара, малая глубина регулирования производительности и большая металлоемкость.

Наиболее близка к предложенному изобретению является деаэрационная установка [RU 2400432, опубл. 27.09.2010, МПК C02F 1/20], которая включает бак-аккумулятор деаэрированной воды, центробежно-вихревой и капельный деаэраторы, поверхностный охладитель выпара, охладитель деаэрированной воды, вакуумсоздающее устройство, трубопроводы (линии) подачи греющего пара (теплоносителя) и деаэрируемой воды, отвода неконденсируемых газов и деаэрированной воды.

Недостатками данной установки являются высокая металлоемкость из-за использования большого количества оборудования и повышенный расход греющей среды из-за малого количества ступеней деаэрации (две).

Задачей предлагаемого изобретения является снижение металлоемкости установки (устройства) и уменьшение расхода греющей среды.

Технический результат - упрощение устройства и снижение расхода греющей среды за счет оснащения вакуумной пленочной колонной с двумя обогреваемыми тепломассообменными секциями, что позволяется увеличить число единиц массопереноса и обеспечить интенсивный массообмен при десорбции неконденсируемых газов, а также уменьшить количество оборудования.

Предложено два варианта устройства.

В первом варианте технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве, оснащенном линиями подачи теплоносителя и деаэрируемой воды, вывода неконденсируемых газов и деаэрированной воды, включающем деаэратор, охладитель деаэрированной воды, охладитель выпара и вакуумсоздающее устройство, особенностью является то, что в качестве деаэратора и охладителя деаэрированной воды установлена вакуумная пленочная колонна с тепломассообменными секциями, нижняя из которых оснащена линиями ввода/вывода теплоносителя, а верхняя соединена с низом колонны линией подачи нагретой деаэрированной воды с насосом и оснащена линией вывода деаэрированной воды, при этом в качестве охладителя выпара и вакуумсоздающего устройства установлен струйный эжектор с линией подачи части деаэрируемой воды в качестве рабочего тела, на которой установлен насос, и линией вывода водогазовой смеси, на которой установлен сепаратор, оснащенный линиями вывода неконденсируемых газов и подачи воды в колонну.

Второй вариант отличается тем, что взамен насоса подачи части нагретой деаэрированной воды устройство оборудовано мультифазным насосом, установленным на линии вывода водогазовой смеси.

Тепломассообменные секции могут быть выполнены в виде трубчатых устройств, обогреваемых за счет подачи теплоносителей в межтрубное пространство. Эжектор может быть размещен снаружи колонны и при этом соединен с колонной линией подачи выпара, а также, для снижения гидравлического сопротивления по газовому тракту и увеличения глубины вакуума, может быть установлен внутри колонны. Остальные узлы и агрегаты могут быть выполнены в виде любых устройств соответствующего назначения, известных из уровня техники.

Установка вакуумной пленочной колонны с тепломассообменными секциями и эжектора с линией подачи части деаэрируемой воды в качестве рабочего тела позволяет провести деаэрацию воды в одном аппарате и исключить из состава устройства бак-аккумулятор деаэрированной воды, центробежно-вихревой и капельный деаэраторы, поверхностный охладитель выпара и охладитель деаэрированной воды, за счет чего снизить металлоемкость устройства, а также уменьшить расход греющей среды путем рекуперации тепла нагретой деаэрированной воды и благодаря проведению массообмена в пленочном режиме, что обеспечивает большое количество единиц массопереноса по высоте колонны и позволяет снизить температуру деаэрации.

Предлагаемое устройство в первом варианте (фиг. 1) включает пленочную колонну 1 с верхней 2 и нижней 3 тепломассообменными секциями, струйный эжектор 4 (условно показано его расположение внутри колонны 1), сепаратор 5, насосы 6 и 7. Второй вариант (фиг. 2) отличается установкой мультифазного насоса 8 взамен насоса 6.

При работе первого варианта устройства одну часть деаэрируемой воды, подаваемой по линии 9, с помощью насоса 6 направляют в качестве рабочего тела в эжектор 4, а другую по линии 10 подают в верхнюю часть колонны 1. Деаэрируемая вода стекает по внутренним поверхностям труб, обогреваемых сначала нагретой деаэрированной водой, подаваемой/выводимой в секцию 2 по линии 11, а затем теплоносителем, подаваемым/выводимым в секцию 3 по линии 12, при этом растворенные газы отпариваются и в виде выпара попадают в верхнюю часть колонны 1. Деаэрированную воду из нижней части колонны 1 насосом 7 по линии 11 подают потребителю после охлаждения в секции 2, а выпар отсасывают эжектором 4, из которого газожидкостную смесь по линии 13 подают в сепаратор 5, где разделяют на неконденсируемые газы, выводимые в атмосферу по линии 14, и воду, которую направляют на деаэрацию в колонну 1 по линии 15. При работе второго варианта устройства газожидкостную смесь подают в сепаратор 5 мультифазным насосом 8.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает снижение металлоемкости, снижение расхода греющей среды и может быть использовано в промышленности.

1. Устройство для вакуумной деаэрации, оснащенное линиями подачи теплоносителя и деаэрируемой воды, вывода неконденсируемых газов и деаэрированной воды, включающее деаэратор, охладитель деаэрированной воды, охладитель выпара и вакуумсоздающее устройство, отличающееся тем, что в качестве деаэратора и охладителя деаэрированной воды установлена вакуумная пленочная колонна с тепломассообменными секциями, нижняя из которых оснащена линиями ввода/вывода теплоносителя, а верхняя соединена с низом колонны линией подачи нагретой деаэрированной воды с насосом и оснащена линией вывода деаэрированной воды, при этом в качестве охладителя выпара и вакуумсоздающего устройства установлен струйный эжектор с линией подачи части деаэрируемой воды в качестве рабочего тела, на которой установлен насос, и линией вывода водогазовой смеси, на которой установлен сепаратор, оснащенный линиями вывода неконденсируемых газов и подачи воды в колонну.

2. Устройство для вакуумной деаэрации, оснащенное линиями подачи теплоносителя и деаэрируемой воды, вывода неконденсируемых газов и деаэрированной воды, включающее деаэратор, охладитель деаэрированной воды, охладитель выпара и вакуумсоздающее устройство, отличающееся тем, что в качестве деаэратора и охладителя деаэрированной воды установлена вакуумная пленочная колонна с тепломассообменными секциями, нижняя из которых оснащена линиями ввода/вывода теплоносителя, а верхняя соединена с низом колонны линией подачи нагретой деаэрированной воды с насосом и оснащена линией вывода деаэрированной воды, при этом в качестве охладителя выпара и вакуумсоздающего устройства установлен струйный эжектор с линией подачи части деаэрируемой воды в качестве рабочего тела и линией вывода водогазовой смеси, на которой установлен мультифазный насос и сепаратор, оснащенный линиями вывода неконденсируемых газов и подачи воды в колонну.

Изобретение может быть использовано в цветной металлургии, золотодобывающей промышленности, гальваническом производстве. Способ регенерации свободного цианида из технологических растворов, содержащих цианиды и тяжелые металлы, включает реагентную обработку растворов в кислой среде сульфид-ионом, или гидросульфид-ионом, или минеральной кислотой.

Способ регенерации свободного цианида селективным окислением тиоцианатов // 2650959

Изобретение может быть использовано в горнодобывающей отрасли, золотодобывающей промышленности и на предприятиях цветной металлургии для регенерации свободного цианида из вод и пульп, содержащих тиоцианаты, а также для их очистки от этих соединений.

Установка очистки воды фильтрованием с импульсной промывкой зернистой загрузки // 2650169

Изобретение относится к области водоочистки и может быть использовано для очистки природных вод на фильтрах с зернистой загрузкой для хозяйственно-питьевого, промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения, а также для очистки сточных вод.

Способ и система для обработки при помощи диоксида хлора пластовой воды и текучих сред для повторного использования // 2650168

Изобретение относится к способам и системам для обработки пластовой воды, связанной с бурением, перекачкой и добычей газа и нефти, или других промышленных водных текучих сред.

Установка очистки сточных вод // 2650152

Изобретение относится к очистке производственно-дождевых сточных вод. Установка очистки сточных вод содержит накопительную емкость 1 с вводом сточных вод и средством аэрации потока сточных вод, соединенную с блоком 2 разделения стоков, и перекачивающие насосы 3, 4, 5.

Бидистиллятор с устройством подачи реагентов // 2650121

Изобретение относится к конструкции аппарата получения бидистиллированной воды двойной перегонки в присутствии реагентов, используемой в медицинской, фармацевтической, биотехнической, электронной, химической и других отраслях промышленности.

Получение красного железоокисного пигмента // 2649430

Изобретение может быть использовано в лакокрасочной промышленности. Способ получения красных железоокисных пигментов включает получение раствора нитрата железа (II) и первого содержащего оксид азота потока путем реакции железа с азотной кислотой.

Способ и установка для предотвращения образования запахов дурно пахнущих веществ в системах транспортировки и очистки сточных вод // 2649425

Заявленная группа изобретений относится к области очистки производственных и бытовых загрязненных вод и предназначена для предотвращения образования запахов дурно пахнущих веществ (ДПВ) в системах транспортировки и очистки сточных вод, в том числе до очистных сооружений.

Денитрификация солесодержащих промышленных сточных вод // 2648902

Изобретение относится к биохимической денитрификации гиперсоленых сточных вод. Биохимический способ денитрификации гиперсоленой композиции сточных вод, концентрация нитрата в которой составляет по меньшей мере 0,1% мас./об., а концентрация хлорида составляет по меньшей мере 5% (мас./об.), включает использование сообщества галофильных и/или солеустойчивых бактерий, где указанное сообщество выбрано из смеси ила, состоящей на от 85 до 95 мас.% из активированного ила, получаемого на этапе денитрификации при плановой обработке муниципальных сточных вод, и на приблизительно от 5 до 15 мас.% из солесодержащего ила, получаемого из кристаллизационного пруда «солнечной» солеварни.

Интегрированная установка для переработки отходов медицинской лаборатории // 2648891

Изобретение относится к интегрированной установке для переработки отходов медицинской лаборатории. Установка содержит, по меньшей мере, контейнер для сбора отходов и загрузочный насос, который переносит отдельные порции отходов в резервуар, таким образом, что установка работает благодаря гравитации прерывистыми циклами.

Многоступенчатый барботажный колонный увлажнитель // 2648333

Изобретение относится к опреснительным установкам. Подаваемая жидкость подается в камеру увлажнения второй ступени, в результате чего образуется ванна увлажнения второй ступени.

Устройство, стабилизирующее давление в напорном нефтепроводе // 2644879

Изобретение относится к устройствам предварительного разделения нефти и газа и обеспечивает устойчивую стабилизацию давления в напорном нефтепроводе. Устройство, стабилизирующее давление в напорном нефтепроводе, включает цилиндрические горизонтальный и восходящий участки напорного нефтепровода с двумя нефтеотводящими трубопроводами и газоотводящим патрубком, причем первый по ходу потока нефтеотводящий трубопровод подключен к концу горизонтального участка.

Устройство и способ для подводной обработки флюида из скважины // 2643965

Изобретение относится к подводной обработке флюида, добываемого из скважины. Подводное устройство содержит трубопровод, выполненный с возможностью вмещения потока указанного флюида, содержащего жидкость и газ, отвод, проходящий через стенку трубопровода, компрессор, выполненный с возможностью сжатия отделенного газа.

Вентиляционное устройство масляного бака для узла тормоза с гидравлическим приводом трамвайного вагона // 2643852

Изобретение относится к области рельсового транспорта. Вентиляционное устройство масляного бака для узла тормоза с гидравлическим приводом трамвайного вагона содержит вентиляционную пробку, уплотнительное кольцо, газопроводный канал и газопроводную трубку.

Способ разделения газожидкостной смеси и устройство для его осуществления // 2641738

Изобретение относится к области разделения водонефтяных эмульсий и может быть использовано в нефтяной, химической, нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Установка для очистки воды от общей альфа-радиоактивности и радона // 2641122

Изобретение может быть использовано в области водоочистки и водоподготовки. Установка очистки воды содержит дегазатор в виде колонны (1) с крышкой (2) и с патрубками для подачи очищаемой воды (3) и отвода газов (4) в верхней части колонны и патрубками для подачи воздуха (5) и отвода очищенной воды (6) в нижней части колонны, заполненной насадкой (7), бак-сборник (8), аппарат для подачи воздуха (9).

Каталитический способ удаления кислорода из воды // 2636996

Изобретение относится к области энергетики, а точнее к способам подготовки воды для энергетических установок. Каталитический способ удаления кислорода из воды, согласно которому исходную воду очищают от механических примесей и подают в инжектор, где ее смешивают с газообразным водородом, получают водо-водородную смесь и производят ее обескислороживание путем взаимодействия с ионообменным материалом, содержащим палладиевый катализатор, отличающийся тем, что пузырьки газообразного водорода в водо-водородной смеси дробят и полностью растворяют в воде с помощью аппарата вихревого слоя с ферромагнитными иголками, установленными с возможностью вращения под воздействием переменного электромагнитного поля.

Способ выделения растворенных газов из перекачиваемой жидкости и устройство для его реализации (варианты) // 2636732

Изобретение относится к насосостроению и предназначено для перекачки различных сред, например, для выделения воздуха, растворенного в воде. Выделение растворенных газов из перекачиваемой жидкости методом понижения давления в потоке газа с использованием явления кавитации выполняется благодаря подаче жидкости через патрубок ввода на диаметральный дисковый ротор, разделению потока жидкости за счет центробежных сил в междисковом пространстве на области с повышенным и пониженным давлением и раздельный вывод жидкости и выделенного газа через патрубки.

Способ фотохимической очистки воды и устройство для его осуществления // 2636076

Изобретение относится к водоподготовке. Способ фотохимической очистки воды включает процесс усиленного окисления загрязнений с использованием озона и ультрафиолетового излучения - фотолитического озонирования в гетерогенной системе вода - озонокислородная смесь.

Жидкостно-газовый сепаратор // 2633720

Изобретение относится к сепараторам, предназначенным для разделения газожидкостных сред, воды и углеводородных жидкостей, имеющих различный удельный вес, а также для выделения из этих жидкостей газообразной среды.

Система обустройства месторождения тяжелой нефти и природного битума // 2652408

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к системам нефтепромыслового обустройства при разработке месторождений тяжелых нефтей и природных битумов. Система обустройства месторождения тяжелой нефти и природного битума включает источник пресной воды с трубопроводом пресной воды, добывающие и нагнетательные скважины, установку подготовки нефти и блок водоподготовки. Добывающие скважины соединены через трубопровод продукции скважин и дожимную насосную станцию с установкой подготовки нефти, а также сообщены трубопроводом затрубного газа с трубопроводом топливного газа. Установка подготовки нефти оснащена трубопроводом товарной нефти и трубопроводом попутно добываемой воды, сообщенным с блоком водоподготовки. Через трубопровод рассола, кустовую насосную станцию и водовод, оснащенный блоком дозирования ингибитора коррозии, блок водоподготовки сообщен с нагнетательными скважинами. Трубопровод продукции скважин оснащен блоком дозирования деэмульгатора и групповой замерной установкой, установленной после блока дозирования деэмульгатора. Блок водоподготовки снабжен трубопроводом уловленной нефти для ее возврата на установку подготовки нефти, оснащенную дополнительно системой нагрева продукции с трубопроводом топливного газа и трубопроводом попутного нефтяного газа. Блок водоподготовки соединен с трубопроводом пресной воды для ее глубокой очистки с целью обеспечения парогенератора необходимым объемом воды при объемах добычи нефти не более 10% от проектного максимального объема добычи нефти. А также блок водоподготовки связан через трубопровод глубокоочищенной воды с парогенератором, который для нагрева воды соединен с трубопроводом топливного газа, а через паропровод сообщен с паронагнетательными скважинами. Кроме того установка подготовки нефти сообщена с блоком водоподготовки через блок очистки от сероводорода. Блок очистки от сероводорода выполнен с возможностью отдувки попутно добываемой воды отводимыми от парогенератора дымовыми газами, подаваемыми в блок очистки от сероводорода по трубопроводу отвода дымовых газов от парогенератора. При этом блок очистки от сероводорода снабжен трубопроводом отвода на обезвреживание дымовых газов, содержащих извлеченный из воды сероводород. Предлагаемое изобретение позволяет увеличить срок службы оборудования, а также повысить эффективность очистки за счет дополнительной глубокой очистки попутно-добываемой воды от сероводорода дымовыми газами парогенератора. 1 ил.