EA015066B1 - Plant for water treatment - Google Patents
Plant for water treatment Download PDFInfo
- Publication number
- EA015066B1 EA015066B1 EA201000640A EA201000640A EA015066B1 EA 015066 B1 EA015066 B1 EA 015066B1 EA 201000640 A EA201000640 A EA 201000640A EA 201000640 A EA201000640 A EA 201000640A EA 015066 B1 EA015066 B1 EA 015066B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- steam
- water
- steam generator
- possibility
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0031—Degasification of liquids by filtration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/16—Evaporating by spraying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0057—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes
- B01D5/006—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes with evaporation or distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/10—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation by direct contact with a particulate solid or with a fluid, as a heat transfer medium
- C02F1/12—Spray evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/16—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using waste heat from other processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
- C02F2103/04—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply for obtaining ultra-pure water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/18—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the purification of gaseous effluents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетического машиностроения, а конкретно - к установке для очистки воды, которая может функционировать в составе газоперекачивающего агрегата для транспортировки природного газа, используя тепло выхлопных газов газотурбинной установки, или в составе иных систем, предусматривающих использование стационарных газовых турбин с организацией отвода выхлопных газов через шахты выхлопа.The invention relates to the field of power engineering, and specifically to the installation for water purification, which can function as part of a gas pumping unit for transporting natural gas using the heat of the exhaust gas of a gas turbine installation, or as part of other systems involving the use of stationary gas turbines with the organization of exhaust gases through the exhaust mine.
Известны устройства для очистки воды, основанные на испарении воды, последующей конденсации пара и отведении сконденсированной воды, которая используется для нужд потребителей. В частности, известна установка для получения дистиллированной воды, допускающая возможность использования для нагрева тепла выхлопных газов газовой турбины, содержащая многосекционный испарительноконденсационный модуль, позволяющий провести многократное число циклов испарения-конденсации воды. При этом может быть обеспечено получение воды различных степеней очистки, в зависимости от которой вода может использоваться для производственных нужд, хозяйственных потребностей, в качестве питьевой (СВ 2403432 А, МПК 7 Β01Ό 3/00, 2005).Known devices for water purification, based on the evaporation of water, the subsequent condensation of steam and lead condensed water, which is used for consumer needs. In particular, a device for producing distilled water is known, which makes it possible to use a gas turbine for heating the exhaust heat, which contains a multi-section evaporation-condensation module that allows multiple evaporation-condensation cycles of water. In this case, water can be provided with different degrees of purification, depending on which water can be used for production needs, household needs, as drinking water (CB 2403432 A, IPC 7 Β Ό 3/00, 2005).
Известное решение предусматривает монтаж сложного и дорогостоящего оборудования для осуществления очистки воды, при этом эффективность системы прямо пропорциональна количеству единиц такого оборудования.The known solution provides for the installation of complex and expensive equipment for the implementation of water purification, and the efficiency of the system is directly proportional to the number of units of such equipment.
Известна установка для очистки воды, что сопровождается также очисткой выхлопных газов и получением полезных продуктов, которая предусматривает установку в вертикальной шахте выхлопа вращающихся распылителей, подающих в зону истечения вращающихся выхлопных газов воды и аммиака. Функционирование этой установки основано на производственном цикле реализации известной реакции взаимодействия углекислого газа СО2, отбираемого из отходящих газов, аммиака ΝΗ3 и солей, содержащихся в воде, в результате которого получают натрия гидрокарбонат ΝαΗί.Ό3. хлористый аммоний ΝΗ4Ο1 и пресную воду. Отбор перечисленных продуктов реакции осуществляется с использованием сборников, расположенных на стенках шахты выхлопа. Собранные продукты разделяются в отдельном блоке разделения сложной конструкции, предусматривающей использование электрофильтра (И8 2008/0173588 А1, МПК С02Р 1/58 (2006.01), 2008).Known installation for water purification, which is also accompanied by the purification of exhaust gases and the production of useful products, which involves the installation of rotating nozzles in the vertical exhaust mine, supplying water and ammonia to the outflow zone of the rotating exhaust gases. The operation of this installation is based on the production cycle of the implementation of the known reaction of the interaction of carbon dioxide CO 2 taken from flue gases, ammonia 3 and salts contained in water, as a result of which sodium bicarbonate ΝαΗί.Ό 3 is obtained. ammonium chloride ΝΗ 4 Ο1 and fresh water. The selection of the listed reaction products is carried out using collections located on the walls of the exhaust mine. The collected products are separated in a separate unit for the separation of a complex structure involving the use of an electrostatic precipitator (I8 2008/0173588 A1, IPC С02Р 1/58 (2006.01), 2008).
Это известное решение также предусматривает монтаж сложного и дорогостоящего оборудования для осуществления очистки воды. Используемый для очистки аммиак является опасно токсичным продуктом, и его доставка, особенно в труднодоступные зоны, в которых часто располагаются использующие газотурбинные установки газоперекачивающие станции протяженных газопроводов на территории России, является относительно сложной задачей, как и условия его промышленного использования, которые предусматривают целый ряд ограничений. Оба охарактеризованных выше известных решения не в достаточной степени эффективны для обеспечения получения очищенной воды в объеме, достаточном для производственных целей, в частности дистиллированной воды. Известное оборудование сложно, трудоемко, требует значительных финансовых вложений и специального подготовленного персонала для его эксплуатации.This known solution also provides for the installation of complex and expensive equipment for the implementation of water purification. Ammonia used for cleaning is a dangerously toxic product, and its delivery, especially to hard-to-reach areas, where gas-pumping stations of extended gas pipelines in Russia are often located, is relatively challenging, as are the conditions for its industrial use, which provide for a number of restrictions . Both of the well-known solutions described above are not sufficiently effective to ensure the production of purified water in a volume sufficient for production purposes, in particular distilled water. Known equipment is difficult, time-consuming, requires significant financial investments and specialized trained personnel for its operation.
Задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в обеспечении очистки воды, в частности получения дистиллированной воды, в промышленном объеме на технологичном оборудовании, которое может быть использовано в составе газоперекачивающего агрегата для транспортировки природного газа, использующего газотурбинную установку с отводом выхлопных газов через шахту выхлопа, которые, как правило, оборудованы утилизаторами тепла для разогрева воды, либо в составе иных систем, предусматривающих эксплуатацию стационарных газовых турбин с организацией отвода выхлопных газов через шахты выхлопа. При этом технология очистки воды, в том числе решение задачи только обессоливания, не предусматривает использование каких-либо дополнительных химических компонентов, отходы удаляются без каких-либо особых трудозатрат и на оборудование не распространяются требования, предъявляемые к безопасности эксплуатации сосудов высокого давления.The problem solved by the present invention is to provide water purification, in particular the production of distilled water, in industrial volume on technological equipment that can be used as part of a gas pumping unit for transporting natural gas using a gas turbine unit with exhaust gas through the exhaust shaft, which As a rule, they are equipped with heat utilizers for heating water, or as part of other systems providing for the operation of stationary gas turbines with -organization exhaust system through the exhaust shaft. At the same time, the technology of water purification, including the solution of the problem of desalting only, does not envisage the use of any additional chemical components, waste is removed without any special labor costs and the equipment does not cover the requirements for the safety of operation of high pressure vessels.
Решение перечисленных технических задач достигается установкой для очистки воды, которая содержит герметичный полый парообразователь, выполненный для подачи в верхнюю часть пара с возможностью подключения к водяному утилизатору тепла, установленному в шахте выхлопа;The solution of these technical problems is achieved by a water treatment unit, which contains a sealed hollow steam generator, made for supplying steam to the upper part with the possibility of connecting to a water heat exchanger installed in the exhaust shaft;
по меньшей мере один распылительный блок, содержащий по меньшей мере одну распылительную форсунку и установленный в верхней части парообразователя с возможностью подключения к системе подачи очищаемой воды;at least one spray unit containing at least one spray nozzle and installed in the upper part of the steam generator with the ability to connect to the supply system of purified water;
по меньшей мере один паровой фильтр, вход которого связан с нижней частью парообразователя, а выход - с линией утилизации;at least one steam filter whose inlet is connected to the lower part of the steam generator, and the outlet to the recycling line;
насос, выполненный с возможностью подключения для нагнетания пара в водяной утилизатор тепла и связанный с выходом фильтра или с нижней частью парообразователя.a pump configured to be connected to inject steam into a water heat exchanger and connected to the outlet of the filter or to the lower part of the steam generator.
В наилучшем варианте выполнения изобретения форсунка выполнена с возможностью регулирования расхода и/или с возможностью охлаждения.In the best embodiment of the invention, the nozzle is configured to control the flow rate and / or with the possibility of cooling.
Предпочтительно, когда парообразователь выполнен по меньшей мере с одной установленной вертикально в его верхней части гильзой с возможностью прохождения распыляемой воды через ее полость, а поступающего от водяного утилизатора тепла пара - снаружи и внутри гильзы.Preferably, when the steam generator is made of at least one liner installed vertically in its upper part with the possibility of the passage of sprayed water through its cavity, and the heat of steam coming from the water heat exchanger is inside and outside the sleeve.
- 1 015066- 1 015066
Возможен вариант выполнения парообразователя с участком с завихрителями для отделения находящихся в паре тяжелых частиц и с возможностью извлечения фильтрата.An embodiment of the steam generator with a section with swirlers is possible for separating heavy particles in a pair and with the possibility of extracting the filtrate.
Как вариант осуществления изобретения паровой фильтр может быть выполнен в виде корпуса с круглой в поперечном сечении полостью с возможностью тангенциального подвода пара и его отвода через центральную втулку, открытую в полость корпуса ниже зоны тангенциального подвода пара, при этом корпус выполнен с расположенным в его нижней части сборником фильтрата, выполненным с возможностью очистки.As an embodiment of the invention, the steam filter can be made in the form of a housing with a circular cross-sectional cavity with the possibility of tangential steam supply and its removal through the central sleeve open into the housing cavity below the tangential steam supply zone, while the housing is made with its lower part collection of filtrate, made with the possibility of cleaning.
Реализованная в соответствии с изобретением установка для очистки воды может быть снабжена теплообменником для охлаждения пара, подключенным к линии утилизации. Кроме того, установка для очистки воды может быть снабжена сборником конденсата, связанным с теплообменником и выполненным с возможностью отвода очищенной воды.A water purification plant implemented in accordance with the invention may be equipped with a heat exchanger for cooling steam connected to a disposal line. In addition, the installation for water purification can be equipped with a condensate collector associated with a heat exchanger and made with the possibility of removal of purified water.
Возможность осуществления изобретения иллюстрируется примерами конкретного выполнения.The possibility of carrying out the invention is illustrated by examples of specific performance.
На фиг. 1 представлена схема установки для очистки воды, а на фиг. 2 - принципиальная схема подключения входящего в установку для очистки воды оборудования.FIG. 1 is a diagram of an installation for water purification, and FIG. 2 is a schematic diagram of the connection of equipment included in the installation for water purification.
Герметичный полый парообразователь 1, имеющий вытянутую в продольном направлении цилиндрическую форму и ориентированный осью вертикально, подключен сверху к линии 2 подачи пара от водяного утилизатора тепла 3, который установлен в шахте выхлопа (на схеме не показана). В верхней части парообразователя 1 установлен распылительный блок 4 с форсункой 5, подключенный к линии 6 подачи очищаемой воды. Форсунка 5 выполнена охлаждаемой с возможностью регулирования расхода подаваемой очищаемой воды.Sealed hollow steam generator 1, having a cylindrical shape elongated in the longitudinal direction and oriented vertically with an axis, is connected from above to the steam supply line 2 from the water heat exchanger 3, which is installed in the exhaust shaft (not shown). In the upper part of the steam generator 1 is installed the spray unit 4 with a nozzle 5 connected to the supply line 6 of the treated water. The nozzle 5 is made cooled with the ability to control the flow rate of the treated water.
В верхней части парообразователя 1 вертикально установлена гильза 7 с возможностью прохождения распыляемой воды через ее полость, а поступающего от водяного утилизатора тепла пара - снаружи и внутри гильзы 7.In the upper part of the steam generator 1, a sleeve 7 is vertically installed with the possibility of the sprayed water passing through its cavity, and the heat of steam coming from the water utilizer - outside and inside the sleeve 7.
С нижней частью парообразователя 1 линиями 8 связаны входы двух фильтров 9, выходы которых связаны с линией утилизации 10, к которой также подключен насос 11, связанный с водяным утилизатором тепла 3 для подачи в него пара. Линия утилизации 10 подключена к теплообменнику 12 для охлаждения пара, который далее связан со сборником конденсата 13, выполненным с возможностью отвода очищенной воды.With the lower part of the steam generator 1, lines 8 connect the inputs of two filters 9, the outputs of which are connected to the utilization line 10, to which the pump 11 is also connected, connected to the water heat exchanger 3 for supplying steam to it. The utilization line 10 is connected to the heat exchanger 12 for cooling steam, which is further connected with the condensate collector 13, which is designed to remove purified water.
Рабочим телом в установке для очистки воды является сухой пар, разогретый частично цикловым способом с помощью водяного утилизатора воды 3, который расположен в шахте выхлопа газотурбинной установки и обдувается выхлопными газами с температурой до 450°С летом и не менее 350°С зимой.The working fluid in the water treatment plant is dry steam, heated partially by the cyclic method using a water waste water boiler 3, which is located in the exhaust mine of a gas turbine plant and is blown with exhaust gases with temperatures up to 450 ° C in summer and at least 350 ° C in winter.
В находящихся на сегодняшний день в эксплуатации шахтах выхлопа газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов для транспортировки природного газа располагается, как правило, два утилизатора, левый и правый, перед которыми расположены жалюзи (на схеме не показаны) для регулировки подачи разного количества выхлопных газов на утилизатор. Для осуществления изобретения предпочтительно использовать оба утилизатора без использования перед ними регулирующих жалюзи, что дополнительно способствует уменьшению сопротивления шахты выхлопа.In currently operating mines of gas turbine installations of gas pumping units for transporting natural gas, there are usually two utilizers, left and right, in front of which there are blinds (not shown) to regulate the flow of different amounts of exhaust gases to the utilizer. For carrying out the invention, it is preferable to use both utilizers without the use of regulating louvers in front of them, which additionally contributes to reducing the resistance of the exhaust shaft.
На вход водяного утилизатора тепла 3 подается пар с минимальной температурой 150°С, а на выходе получаем пар с температурой около 250°С с учётом рабочего давления в установке для очистки воды в диапазоне 0,2-4 кгс/см2.At the inlet of the water heat exchanger 3 steam is supplied with a minimum temperature of 150 ° C, and at the outlet we get steam with a temperature of about 250 ° C, taking into account the working pressure in the water treatment unit in the range of 0.2-4 kgf / cm 2 .
Разогретый пар из водяного утилизатора тепла поступает к парообразователю 1 и, обтекая форсунку 5, устремляется вниз по гильзе 7, смешиваясь с небольшим количеством распыляемой воды, при этом нагревая её до температуры сухого пара. Заметим, что конструкция гильзы 7 и количество разогретого чистого пара не позволят подаваемой грязной воде соприкоснуться со стенками гильзы 7 до нагрева ее до температуры сухого пара. Это же касается и всего корпуса парообразователя 1 в целом.The heated steam from the water heat exchanger goes to the steam generator 1 and, flowing around the nozzle 5, rushes down the sleeve 7, mixing with a small amount of water sprayed, while heating it to the dry steam temperature. Note that the design of the sleeve 7 and the amount of heated pure steam will not allow the dirty water to come in contact with the walls of the sleeve 7 before heating it to the dry steam temperature. The same applies to the whole body of the steam generator 1 as a whole.
Давление в рабочем контуре парообразователя 1 может достигнуть 4 кгс/см2, и при таком давлении температура сухого пара с запасом составит 150°С. В зоне форсунки 5, которая охлаждается, температура не превышает 60°С, что позволяет обеспечить работу форсунки 5 без образования на ней налета.The pressure in the working circuit of the steam generator 1 can reach 4 kgf / cm 2 , and at this pressure the temperature of the dry steam with a margin of 150 ° C. In the area of the nozzle 5, which is cooled, the temperature does not exceed 60 ° C, which allows to ensure the operation of the nozzle 5 without the formation of plaque on it.
Распылённая форсункой 5 вода попадает в область горячего пара и утягивается им вниз, и при этом происходит разогрев воды и ее смешивание с подаваемым паром. Вода начинает переходить из жидкого состояния в газообразное, при этом находящиеся в ней соли железа и кальция кристаллизуются. Далее, по мере прохождения по парообразователю 1 при достижении температуры сухого пара кристаллизация солей железа и кальция проходит полностью, дальнейшее их соприкосновение с деталями установки не вызовет их прилипания, образования налёта на стенках труб, и они вместе с паром в виде пыли поступают в паровые фильтры 9.Water sprayed by the nozzle 5 enters the area of hot steam and is pulled down by it, and at the same time, water is heated and mixed with the supplied steam. Water begins to pass from a liquid to a gaseous state, while the salts of iron and calcium in it crystallize. Further, as it passes through the steam generator 1, when the dry steam temperature is reached, crystallization of the iron and calcium salts takes place, their further contact with the installation details will not cause their adhesion, the formation of plaque on the pipe walls, and they come together with the steam in the form of dust 9.
После паровых фильтров 9 часть чистого пара подается на отбор потребителю в линию утилизации 10, а часть двигается к насосу 11, который подаёт пар в водяной утилизатор тепла 3, откуда вновь разогретый пар поступает в парообразователь 1. По линии утилизации 10 пар поступает в теплообменник 12, где охлаждается до температуры конденсации воды, которая собирается в сборнике конденсата 13, откуда чистая вода отбирается для распределения потребителям.After the steam filters 9, a part of pure steam is supplied to the consumer for selection in the recycling line 10, and some moves to the pump 11, which supplies steam to the water heat exchanger 3, from where the reheated steam enters the steam generator 1. Through the utilization line 10, the steam enters the heat exchanger 12 where it is cooled to the dew point of water that is collected in the condensate collector 13, from where clean water is taken for distribution to consumers.
Для запуска установки для очистки воды при работающей газотурбинной установке вначале вклюTo start the water treatment plant with the gas turbine plant running, first turn on
- 2 015066 чается насос 11 для создания движения горячего воздуха. Через некоторое время, когда установка наберёт рабочую температуру, через форсунку 5 подается неочищенная вода и в системе начнёт расти давление и падать температура до рабочих параметров. Некоторое время из установки будут выходить пар с воздухом, но когда весь воздух будет вытеснен, установка переходит в рабочий режим. Для остановки работы перекрывается подача неочищенной воды через форсунку 5, и открывается вентиляционное отверстие для удаления влаги. Некоторое время насос 11 будет прокачивать по системе горячий воздух, после чего он может быть выключен.- 2 015066 A pump 11 is used to create a movement of hot air. After some time, when the installation picks up the operating temperature, untreated water is supplied through the nozzle 5 and the system will start to increase pressure and drop to the operating parameters. Some time from the installation will leave the steam with air, but when all the air is expelled, the installation goes into operating mode. To stop the operation, the supply of untreated water through the nozzle 5 is shut off, and the vent opens to remove moisture. For some time the pump 11 will pump hot air through the system, after which it can be turned off.
При выполнении установки для очистки воды в соответствии с описанным выше примером, ее агрегаты будут квалифицироваться как сосуды, работающие под давлением, с предъявлением особых требований к безопасности при эксплуатации, поскольку в системе рабочее давление может быть выше 0,7 кгс/см2, рабочая температура свыше 115°С, диаметр парообразователя превышает 150 мм, его объём составляет более 25 л.When executing a water treatment plant in accordance with the example described above, its units will be qualified as pressure vessels, with special safety requirements for operation, since the operating pressure in the system may be higher than 0.7 kgf / cm 2 , operating pressure temperature over 115 ° С, steam generator diameter exceeds 150 mm, its volume is more than 25 l.
Вместе с тем, в соответствии с изобретением может быть реализована установка для очистки воды, агрегаты которой не будут квалифицироваться как сосуды, работающие под давлением, и к ней не будут предъявляться требования по безопасности, которые предъявляются к сосудам высокого давления.However, in accordance with the invention, a water purification plant can be implemented, the units of which will not qualify as pressure vessels and will not be subject to safety requirements that apply to high-pressure vessels.
Пример такого выполнения изобретения проиллюстрирован на схеме, представленной на фиг. 3.An example of such an embodiment of the invention is illustrated in the diagram presented in FIG. 3
В этом варианте паровые фильтры 14 выносятся в зону, где можно добиться давления в них менее 0,7 кгс/см2, то есть минуя линию подачи пара 15 в насос 16, паровые фильтры 14 подключены непосредственно к парообразователю 17. В этом случае в паровых фильтрах 14 можно создать почти атмосферное давление и они могут иметь удобные для расположения размеры, конфигурацию, объем. При этом может использоваться парообразователь 17 с диаметром менее 150 мм, который выполнен с участком 18 с завихрителями для отделения находящихся в паре тяжелых частиц и с возможностью извлечения фильтрата.In this embodiment, the steam filters 14 are taken out to the zone where they can achieve pressure less than 0.7 kgf / cm 2 , that is, bypassing the steam supply line 15 to the pump 16, the steam filters 14 are connected directly to the steam generator 17. In this case, in the steam filters 14, you can create almost atmospheric pressure and they can be convenient for the location size, configuration, volume. In this case, a steam generator 17 with a diameter of less than 150 mm can be used, which is made with a section 18 with swirlers to separate heavy particles in a pair and with the possibility of extracting the filtrate.
Работа установки для очистки воды в этой конфигурации происходит аналогично описанному выше, и она может быть настроена на получение дистиллированной воды.The operation of the plant for water purification in this configuration occurs as described above, and it can be configured to receive distilled water.
Конструкция может быть реализована с несколькими парообразователями 17 при условии, что насос 16 и водяные утилизаторы тепла 19 смогут обеспечить нормальную работу всех парообразователей 17. Поскольку диаметры парообразователя и трубопроводов не будут превышать 150 мм, а сами водяные утилизаторы тепла не являются сосудами, работающими под давлением, не страшно, если в рабочем контуре установки давление может превысить 0,7 кгс/см2. На выходе из контура установки можно обеспечить давление, не превышающее, например, 0,5 кгс/см2.The design can be implemented with several steam generators 17, provided that the pump 16 and water heat exchangers 19 can ensure the normal operation of all steam generators 17. Since the diameters of the steam generator and pipelines will not exceed 150 mm, and the water heat utilizers themselves are not pressure vessels It is not scary if the pressure in the working circuit of the installation can exceed 0.7 kgf / cm 2 . At the outlet of the installation circuit, it is possible to provide a pressure not exceeding, for example, 0.5 kgf / cm 2 .
При этом через запорную арматуру можно подключить два паровых фильтра 14, что позволит очищать их от шлама поочередно, без остановки работы установки. В этом случае очищенный пар будет поступать непрерывно в теплообменник 20 для охлаждения и передачи значительной части тепловой энергии потребителю, которую можно использовать, например, для разогрева воды отопления, топливного газа и т.п. Далее охлаждённый пар поступает в сборник конденсата 20, откуда дистиллированная вода отбирается для нужд потребителей.At the same time through the valves, you can connect two steam filter 14, which will allow you to clean them from the sludge one by one, without stopping the operation of the installation. In this case, the purified steam will be fed continuously to the heat exchanger 20 for cooling and transferring a significant part of the thermal energy to the consumer, which can be used, for example, to heat heating water, fuel gas, etc. Then the cooled steam enters the condensate collector 20, from where distilled water is taken for the needs of consumers.
Полученная дистиллированная вода при настройке системы на наличие остаточного давления может непосредственно закачиваться в систему тепловодоснабжения.The obtained distilled water can be directly pumped into the heat supply system when setting up the system for residual pressure.
Установка для очистки воды с одним парообразователем 17 позволяет обеспечить минимальный выход дистиллированной воды в количестве 3 л/мин, то есть 4320 л в сутки. На предприятии, на котором эксплуатируется десять газоперекачивающих агрегатов для транспортировки природного газа, можно обеспечить получение дистиллированной воды в количестве 30 л/мин и 43280 л в сутки соответственно. Такой объем позволяет исключить необходимость возведения станции химической водоочистки с высокой производительностью.Installation for water purification with a single steam generator 17 allows you to provide the minimum yield of distilled water in the amount of 3 l / min, that is, 4320 liters per day. At the enterprise, which operates ten gas pumping units for transporting natural gas, it is possible to ensure the production of distilled water in the amount of 30 l / min and 43280 l per day, respectively. This volume eliminates the need for the construction of a chemical water treatment plant with high performance.
Объем получаемой дистиллированной воды позволяет использовать ее в рабочем цикле газоперекачивающих агрегатов для транспортировки природного газа для повышения экологических показателей за счет снижения содержания окиси азота в выхлопных газах, а также с целью экономии топлива. Этого можно добиться за счет синтеза природного газа с водяным паром, в результате чего будут получены горючие газы СО+3Н2. Температура горения СО составляет 3000°С. Использование водорода позволяет получить топливный газ высокого качества. За счет замещения части природного газа паром можно добиться значительной экономии природного газа.The volume of distilled water obtained allows it to be used in the working cycle of gas pumping units for transporting natural gas to improve environmental performance by reducing the content of nitric oxide in the exhaust gases, as well as to save fuel. This can be achieved through the synthesis of natural gas with water vapor, as a result of which combustible gases CO + 3H 2 will be obtained. The burning temperature of CO is 3000 ° C. The use of hydrogen allows to obtain high quality fuel gas. By replacing part of the natural gas with steam, significant savings of natural gas can be achieved.
На фиг. 4 представлена схема парового фильтра, имеющего корпус 22 с круглой в поперечном сечении полостью 23. Корпус 22 выполнен с возможностью тангенциального подвода пара в полость 23 и его отвода через центральную втулку 24, открытую в полость 23 ниже зоны тангенциального подвода пара. Корпус 22 выполнен с расположенным в его нижней части сборником фильтрата 25, выполненным с возможностью его очистки. Паровой фильтр этой конструкции работает по принципу циклона, и он может иметь объем до 25 л.FIG. 4 is a diagram of a steam filter having a housing 22 with a circular cavity 23 in cross section. The housing 22 is configured to tangentially supply steam to the cavity 23 and divert it through the central sleeve 24 opened into the cavity 23 below the tangential steam supply zone. The housing 22 is made with located in the lower part of the collection of filtrate 25, made with the possibility of cleaning. The steam filter of this design works on the principle of a cyclone, and it can have a volume of up to 25 liters.
Все оборудование установки для очистки воды может быть изготовлено по известным технологиям из нержавеющей стали.All equipment for water treatment plants can be made of stainless steel by known technologies.
На фиг. 5 представлена схема установки для очистки воды, наложенная на изображение реального газоперекачивающего агрегата для транспортировки природного газа, имеющего шахту выхлопа, оборуFIG. 5 is a diagram of an installation for water purification superimposed on an image of a real gas pumping unit for transporting natural gas having an exhaust mine, equipment
- 3 015066 дованную двумя водяными утилизаторами тепла 26. При этом следует отметить, что при работе существующих водяных утилизаторов тепла есть вероятность при избыточном нагреве или замедлении циркуляции воды резкого запаривания, гидроудара (паровый взрыв). При этом возможен разрыв трубопровода. В случае же использования выполненной в соответствии с изобретением установки для очистки воды возможность гидроудара исключается, поскольку в системе циркулирует максимально расширенный газообразный водяной пар, исключающий превышение избыточного давления.- 3 015066 topped with two water heat exchangers 26. It should be noted that when operating existing water heat utilizers, there is a possibility of abrupt steaming, water hammer (steam explosion) when the water heats up excessively or slows down the water circulation. At the same time possible rupture of the pipeline. In the case of using the water purification installation made in accordance with the invention, the possibility of a hydraulic shock is excluded, since the system is used to circulate the most expanded gaseous water vapor, which prevents excess overpressure.
Очевидно, что установками для очистки воды, выполненными в соответствии с изобретением, могут оборудоваться уже существующие газоперекачивающие агрегаты для транспортировки природного газа. При этом капитальные затраты на такую модернизацию незначительны и не сравнимы с экономическими выгодами, которые сулит производительная система очистки воды и получения дистиллированной воды. Изготовление и монтаж парообразователя 27, паровых фильтров 28, насоса 29, их подключение к имеющимся водяным утилизаторам тепла 26 не представляются технически и технологически сложными.It is obvious that plants for water purification, made in accordance with the invention, can be equipped with already existing gas pumping units for transporting natural gas. At the same time, the capital costs of such modernization are insignificant and not comparable with the economic benefits that a productive system of water purification and distilled water production promises. The manufacture and installation of the steam generator 27, steam filters 28, pump 29, their connection to the existing water heat exchangers 26 do not seem technically and technologically complex.
Claims (7)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201000640A EA015066B1 (en) | 2010-04-05 | 2010-04-05 | Plant for water treatment |
| PCT/RU2011/000209 WO2011126405A2 (en) | 2010-04-05 | 2011-03-31 | Water purification plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201000640A EA015066B1 (en) | 2010-04-05 | 2010-04-05 | Plant for water treatment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201000640A1 EA201000640A1 (en) | 2011-04-29 |
| EA015066B1 true EA015066B1 (en) | 2011-04-29 |
Family
ID=44356349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201000640A EA015066B1 (en) | 2010-04-05 | 2010-04-05 | Plant for water treatment |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA015066B1 (en) |
| WO (1) | WO2011126405A2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1743352A3 (en) * | 1983-10-14 | 1992-06-23 | Форшунгсцентрум Юлих Гмбх (Фирма) | Sewage treatment method |
| RU2070970C1 (en) * | 1993-06-24 | 1996-12-27 | Акционерное общество открытого типа "СевзапВНИПИэнергопром" | Method for operation of steam-and-gas plant |
| RU2080146C1 (en) * | 1992-04-30 | 1997-05-27 | Владимир Владимирович Альман | Method of adiabatic distillation of solutions |
| GB2403432A (en) * | 2003-06-25 | 2005-01-05 | Weir Westgarth Ltd | Distillation apparatus and method |
| US20080173588A1 (en) * | 2002-02-15 | 2008-07-24 | Sargas As | Method and an Apparatus for Production of Fresh Water and Removal of Carbon Dioxide from Exhaust Gases |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1490089A1 (en) * | 1987-02-17 | 1989-06-30 | Одесский Филиал Научно-Исследовательского Института Гигиены Водного Транспорта | Apparatus for neutralizing waste water |
| DE3834319A1 (en) * | 1988-10-08 | 1990-04-12 | Kernforschungsanlage Juelich | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING PURE WATER AND SUBSTANCES SOLVED IN WATER |
| JP2005349299A (en) * | 2004-06-10 | 2005-12-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Freshwater production apparatus |
-
2010
- 2010-04-05 EA EA201000640A patent/EA015066B1/en not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-03-31 WO PCT/RU2011/000209 patent/WO2011126405A2/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1743352A3 (en) * | 1983-10-14 | 1992-06-23 | Форшунгсцентрум Юлих Гмбх (Фирма) | Sewage treatment method |
| RU2080146C1 (en) * | 1992-04-30 | 1997-05-27 | Владимир Владимирович Альман | Method of adiabatic distillation of solutions |
| RU2070970C1 (en) * | 1993-06-24 | 1996-12-27 | Акционерное общество открытого типа "СевзапВНИПИэнергопром" | Method for operation of steam-and-gas plant |
| US20080173588A1 (en) * | 2002-02-15 | 2008-07-24 | Sargas As | Method and an Apparatus for Production of Fresh Water and Removal of Carbon Dioxide from Exhaust Gases |
| GB2403432A (en) * | 2003-06-25 | 2005-01-05 | Weir Westgarth Ltd | Distillation apparatus and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011126405A2 (en) | 2011-10-13 |
| EA201000640A1 (en) | 2011-04-29 |
| WO2011126405A3 (en) | 2011-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102180531A (en) | System and process for salt water desalination using energy from gasification process | |
| CN102899444A (en) | System and method for treating converter flue gas | |
| GB2434330A (en) | Removal of CO2 from flue gas | |
| CN103205278B (en) | Thermal-cycle continuous pyrolysis-gasification comprehensive device for coal gangues | |
| CN202509272U (en) | Setting machine system for removing cooking fumes and recovering waste heat | |
| CN209652260U (en) | A kind of Crouse's sulphur recovery and exhaust treatment system | |
| CN102865583B (en) | Device and method for saline organic wastewater immersed incineration quenching treatment | |
| CN107115776A (en) | One kind CO suitable for cement kiln flue gas2The change system continuously trapped | |
| CN216778373U (en) | Collection and centralized purification treatment system for various waste gases in phosphorus sludge recovery process | |
| US9790103B2 (en) | Hydrogen-powered desalination plant | |
| CN104386709B (en) | Hydrolysis of urea reactor with waste-heat recovery device | |
| CN211650417U (en) | Desulfurization slurry cooling flue gas waste heat supply integrated system | |
| CN102794030B (en) | Multipurpose spray explosion-type high-pressure temperature-adjustment vapor decomposition drying steam generator | |
| CN203373381U (en) | Smoke waste heat boiler of revolving furnace | |
| RU99347U1 (en) | APPARATUS FOR PREPARATION OF ASSOCIATED OIL GAS | |
| EA015066B1 (en) | Plant for water treatment | |
| CN202913003U (en) | Converter smoke treatment system | |
| CN204529331U (en) | From stirring-type hydrolysis of urea reactor | |
| CN201997252U (en) | Device for eliminating white smoke pollution of industrial exhaust gas | |
| CN213272679U (en) | Ultra-low emission low-temperature white-removing system for waste incineration flue gas | |
| CN208032295U (en) | A kind of thermal power plant exhaust-gas treatment and cogeneration integral system | |
| CN209524493U (en) | A kind of power plant boiler water oxygen-eliminating device heat reclaim unit | |
| CN211445120U (en) | Desulfurization waste water flue evaporation system | |
| CN209651900U (en) | A kind of Crouse's sulfur recovery system | |
| CN203229497U (en) | Thermal cycle continuous coal gangue pyrolysis gasification comprehensive device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |