CS244166B1 - Zařízení pro zahušťování soli, kyselin nebo hydroxidů ze vzorku přehřáté páry - Google Patents

Abstract

Zařízení je určeno Dro zahušťování příměsi přehřáté páry způsobující korozi na lopatkách turbin a podobných zařízení. Jeho podstatou je( ze do podlouhlé svislé nádoby, v dolní části zúzené do sborníku vzorku, opatřené ve vrcholu potrubím s výstupní armaturou a uvnitř shora dolů alespoň dvěma separačními stupni, mezi nimiž je umístěn tryskový systém, je zavedeno potrubí vzorku přehrážé páry. V něm jsou zabudovány clona pro měření průtoku, odbočné potrubí ke kondensátoru, zařízení pro zajištění cirkulace a trubka pro výměnu solí. Potrubí je zaústěno do prvního sěparačního stupně. Potrubí z kondensátoru, opatřené armaturou pro regulaci vstřiku kondenzátu, je zaústěno do tryskového systému. Ze sborníku vzorku je vyvedeno potrubí s vypouštěcí armaturou, před níž je zaústěno potrubí do ejektoru. Využití se předpokládá například v tepelných a jaderných elektrárnách a dále tam, kde je třeba kontrolovat kvalitu páry s velmi nízkou koncentrací příměsí.

Description

Zařízení je určeno Dro zahušťování příměsi přehřáté páry způsobující korozi na lopatkách turbin a podobných zařízení. Jeho podstatou je₍ ze do podlouhlé svislé nádoby, v dolní části zúzené do sborníku vzorku, opatřené ve vrcholu potrubím s výstupní armaturou a uvnitř shora dolů alespoň dvěma separačními stupni, mezi nimiž je umístěn tryskový systém, je zavedeno potrubí vzorku přehrážé páry.

V něm jsou zabudovány clona pro měření průtoku, odbočné potrubí ke kondensátoru, zařízení pro zajištění cirkulace a trubka pro výměnu solí. Potrubí je zaústěno do prvního sěparačního stupně. Potrubí z kondensátoru, opatřené armaturou pro regulaci vstřiku kondenzátu, je zaústěno do tryskového systému. Ze sborníku vzorku je vyvedeno potrubí s vypouštěcí armaturou, před níž je zaústěno potrubí do ejektoru. Využití se předpokládá například v tepelných a jaderných elektrárnách a dále tam, kde je třeba kontrolovat kvalitu páry s velmi nízkou koncentrací příměsí.

244 166

244 Ιββ

Vynález se týká zařízení pro zahušťování solí, kyselin nebo hydroxidů ze vzorku přehřáté páry turbiny pro sledování koncentrace těchto příměsí těsně před oblastí syté páry, aby bylo možno získat informaci o agresivních příměsích v páře, způsobujících korozi lopatek turbiny v oblasti syté páry. Kvalita této páry je již vyšší, neboť části příměsí obsažených.v páře,vstupující do turbiny,se vyloučí v pevné formě na lopatkách turbiny ještě před oblastí syté páry.

Vzhledem k velmi nízkým koncentracím těchto příměsí, které se řádově pohybují až v jednotkách ^tg*l ,byla dosud analýza, vzorku zkondenzované páry velmi obtížná. Přímá stopová analýza je téměř vyloučená, koncentrační metody pomocí koncentrace na ionexech nemohou dát dostatečnou informaci pro neznámý průnik jednotlivých složek, chromátografické metody jsou složité a rovněž pro některé prvky nedostatečně citlivé. Koncentrace vzorku z kondenzované páry odpařováním vede k nutnosti zpracovat velké množství vzorku, manipulací se vzorkem vzrůstá riziko kontaminace tak zředěných roztoků.

Uvedené nevýhody jsou podstatně zmírněny zařízením pro zahušťování solí, kyselin nebo hydroxidů ze vzorku přehřáté páry podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že do podlouhlé svislé nádoby, v dolní části zúžené do sborníku vzorku, opatřené ve vrcholu potrubím s výstupní armaturou a uvnitř shora dolů alespoň dvěma separačními stupni, mezi nimiž je umístěn tryskový systém, je zavedeno potrubí vzorku přehřáté páry, v němž jsou zabudovány clona pro měření průtoku, odbočné potrubí ke kondenzátoru, zařízení pro zajištění cirkulace, na příklad ejektor nebo čerpadlo a trubka pro výměnu solí a které je zaústěno do prvního separačního stupně. Potrubí z kondenzátoru, opatřené armaturou pro regulaci vstřiku kondenzátu,je zaústěno do tryskového systému. Ze sborníku vzorku je vyvedeno potrubí s vypouštěcí armaturou,před níž je zaústěno potrubí do ejektoru. Mezi odbočné potrubí ke kondenzátoru a zařízení pro zajištění cirkulace může být zařazena armatura pro regulaci průtoku.

244 188

Výhodou vynálezu je, že umožňuje příměsi obsažené v přehřáté páře zkoncentrovat o tři až pět řádů, Jímž je již umožněna analýza vzorku s nepodstatnou chybou a je možno stanovit i minoritní prvky a sloučeniny· Kromě toho navrhované řešení umožňuje zkoncentrovat příměsi bez kondenzace přehřáté páry přímo v místě odběru vzorku, pára, téměř zbavená příměsí, je odváděna zpět do okruhu voda-pára.

Příklad zařízení pro zahušťování solí, kyselin nebo hydroxidů ze vzorku přehřáté páry podle vynálezu je schematicky nakreslen v podélném řezu na připojeném výkrese·

Podlouhlá svislá válcová nádoba je na svém spodku stupňovitě zúžená do sborníku 2 vzorku, vyúsťujícího do potrubí s vypouStěcí armaturou 4. Nad sborníkem 2 vzorku je v nádobě nad sebou postupně uspořádán cyklonový první separační stupeň 6, druhý separační stupeň 2» tvořený na příklad soustavou vlnitých plechů, vrstvou raschigových kroužků nebo jiným separujícím systémem, tryskový systém 10 a třetí separační stupeň 8, konstruovaný podobně jako druhý separační stupeň 2· ^z kuželovitého vrcholu nádoby je vyvedeno potrubí opatřené výpustní armaturou 2· Do prvního separačního stupňe 6 je zaústěno potrubí vzorku 12 přehřáté páry, opatřené clonou 13 pro měření průtoku, armaturou 1_ pro regulaci průtoku, ejektorem 14 a trubkou 15 pro výměnu solí. Do tryskového systému 10 v nádobě je zapojeno potrubí odbočující z potrubí vzorku 12 přehřáté páry za clonou 15 pro měření průtoku a procházející kondenzátorem 11 chlazeným vodou a dále armaturou 2 pro regulaci vstřiku kondenzátu. Ejektor 14 je spojen potrubím s vývodem ze sborníku 9 vzorku před vypouštěcí armaturou 4.

Vzorek 12 přehřáté páry, ve kterém se má stanovit koncentrace solí, kyselin nebo hydroxidů,je veden clonou 15 pro měření průtoku a armaturou J pro regulaci průtoku do ejektoru 14, kde se isvlaží zahušťovaným vzorkem ze sborníku 2 vzorku na mokrou páru. V trubce 15 pro výměnu solí přejdou příměsi, původně obsažené ve vzorku 12 přehřáté páry, vzhledem k velmi nízkému rozdělovacímu koeficientu, do vodní fáze. Směs vody a páry přichází tangenciálním

244 ΙβΒ zaústěním do cyklonového prvního separačního stupně 6, ve kterém se vodní fáze obsahující příměsi z velké části odloučí a stéká do sborníku £ vzorku.Pára se zbylou vlhkostí a v této vlhkosti obsaženým zbytkem příměsí prochází druhým separačním stupněm £. Po průchodu, druhým separačním stupněm £ prochází prostorem, do kterého se vstřikuje tryskovým systémem 10 kondenzát vzorku přehřáté páry, zkondenzovaný v kondenzátoru 11 a regulovaný za kondenzátorem 11 následující armaturou 2 pro vstřik kondenzátu tak, aby se ve sborníku £ vzdrku udržovala konstantní hladina. Do vstřikovaného kondenzátu přejde další část příměsí. Tento kondenzát protéká dolů druhým separačním stupněm £, prvním separačním stupněm 6, cestou rovněž přijímá příměsi.a vtéká do sborníku £ vzorku. Třetí separační stupeň 8 snižuje dále úlet vody s párou a tím příměsí. Z třetího separačního stupně 8 je pára odváděna výstupní armaturou 3, udržující tlak v separátoru. Před zahájením koncentrace vzorku je sborník £ vzorku prázdný. Otevřením armatury 2 pro vstřik kondenzátu se sborník £ vzorku naplní kondenzátem na zvolený objem, pomocí uvedené armatury 2 se v průběhu zahušťování zvolený objem udržuje. Po ukončení koncentrace vzorku se vzorek ze sborníku £ vzorku vypustí vypoufiifcúi' armaturou 4 a podrobí analýze.

Násobnost zahuštění lze vyjádřit vztahem Z = /1-K-u/.t kde Z je násobnost zahuštění

Q je průtok páry měřený clonou 13 pro měření průtoku M je hmotnostní množství vzorku ve sborníku 9 vzorku a potrubí K je rozdělovači koeficient příměsí při daném tlaku /K — O *Z Z V Z Zv/Gvzvz . SZ / pnmesi v pare' příměsi ve vodě' u je hmotnostní podíl vody, unášený s párou za třetím separačním stupněm 8 t je doba zahušťování vzorku

Zejména v oblasti nízkých tlaků, kde je velmi nízký rozdělovači koeficient pro příměsi K = 10⁸ _až 10'3° _a velký rozdíl hustot vody a páry, což přispívá k malému únosu vody s párou,'bude se

244 188 součinitel, uvedený v rovnici v závorce blížit jedničce. Na příklad při Q = 1OOO kg . h“¹, M = 0,5 kg a t = 24 h se získá zahuštění vzorku i _1222 kg · h 2__ . 24 h = 2,4 . 10^Z

075’Eg což je zahuštění,‘ které již umožní analýzu vzorku s nepodstat— nou chybou.

Využití nálezu se předpokládá na příklad v tepelných a jaderných elektrárnách pro kontrolu kvality páry a v jiných oblas těch národního hospodářství, kde je třeba kontrolovat kvalitu páry s velmi nízkou koncentrací příměsí.

PŘEDMĚT VYNALEZU

Claims (2)

1. Zařízení pro zahušťování solí, kyselin nebo hydroxidů ze vzorku přehřáté páry, vyznačující se tím, že do podlouhlé svislé nádoby/v dolní části zúžené do sborníku /9/ vzorku, opatřené ve vrcholu potrubím s výstupní armaturou /5/ a uvnitř shora dolů ale spon dvěma separačními stupni /6,8/, mezi nimiž je umístěn tryskový systém /10/jje zavedeno potrubí vzorku /12/ přehřáté páry, v němž jsou zabudovány clona /15/ pro měření průtoku, odbočné potrubí ke kondenzátorů /11/, zařízení pro zajištění cirkulace, na příklad ejektor /14/ nebo čerpadlo á trubka /15/ pro výměnu solí, které je zaústěno do prvního separačního stupně /6/, přičemž potrubí z kondenzátorů'/11// opatřené armaturou /2/ pro regulaci vstřiku kondenzátu/ je zaústěno do tryskového systému /10/, a ze sborníku /9/ vzorku je vyvedeno potrubí s vypouštěcí armaturou /4/, před níž je zaústěno potrubí do ejektoru /14/,

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že mezi odbočné potrubí ke kondenzátorů /11/ a zařízení pro zajištění cirkulace je zařazena armatura /1/ pro regulaci průtoku.

1 výkres