PL182983B1 - Układ do termicznego zagęszczania wód zasolonych - Google Patents

Abstract

Układ do termicznego zagęszczania wód zasolonych, zwłaszcza wód kopalnianych, z wykorzystaniem będącego w dyspozycji kotła energetycznego jako źródła energii cieplnej, nie ograniczając jego funkcji podstawowej, znamienny tym, że stanowi go pionowy natryskowy parownik (1) z centralnym grzewczym zespołem (2), przy czym grzewczy zespół (2) połączony jest szeregowo z kotłem (5) poprzez jego wylotowy kolektor (6), a wokół grzewczego zespołu (2) umiejscowiony jest zespół natryskowych dysz (3) zasolonej wody kopalnianej kierowanej na grzewczy zespół (2) oraz w obiegu wody zasolonej przed dyszami (3) ma szeregowy zespół wymienników ciepła składający się z wymiennika (4) ciepła umiejscowionego w strumieniu wylotowych spalin kotła (5), wymiennika (7) ciepła zabudowanego na wylocie pary z parownika (1) i wymiennika (8) umiejscowionego na wylocie kondensatu z grzewczego zespołu (2) parownika (1), przy czym zbiornik kondensatu z wymiennika (7) poprzez pompowy zespół (12) podłączony jest poprzez pompowo-regulacyjny zespół (13) do obiegu zasilania kotła (5) i/lub zbiornika (10) wody użytkowej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do termicznego zagęszczania wód zasolonych, zwłaszcza wód kopalnianych, z wykorzystaniem aktualnie będącego w dyspozycji kotła energetycznego.

Znane są termiczne sposoby zagęszczania wód zasolonych przez odparowywanie wody z solanki w wymiennikach ciepła i parownikach z wykorzystaniem ciepła użytkowego energetycznych kotłów cieplnych parowych lub wodnych, ciepła spalin z kotłów opalanych gazem, względnie z wykorzystaniem ciepła spalin z palenisk przeznaczonych do tego celu, zwłaszcza opalanych gazem.

Są to najczęściej kotły bądź paleniska specjalistyczne budowane dla celu zagęszczania wód zasolonych i dalej dla wytrącania soli i jako takie są inwestycjami drogimi. Próby wykorzystywania odpadowych spalin z kotłów energetycznych dla zagęszczania zasolonej wody uzależnione jest od chwilowego obciążenia kotła, co prowadzi do niezadowalającej efektywności instalacji zagęszczającej.

W górnictwie głębinowym, zwłaszcza w kopalniach węgla kamiennego z podziemi wypompowywana jest duża ilość wody silnie zasolonej, której wtórne zużycie jest bardzo ograniczone i praktycznie jest ona odprowadzana do środowiska, powodując jego degradację.

Wiadomym jest, że kopalnie dysponują kotłami energetycznymi parowymi lub wodnymi, głównie dla celów grzewczych, których moc grzewcza znacznie przekracza potrzeby kopalni, zwłaszcza w okresie letnim, kiedy praktycznie odbiór energii ogranicza się do podgrzewania wody o stałych parametrach cieplnych.

Celem wynalazku jest opracowanie instalacji zagęszczającej zasolone wody kopalniane i jej wtórnego wykorzystania oraz podgrzewania wody użytecznej przez wykorzystanie dla tego celu mocy cieplnej aktualnie będącego w dyspozycji kotła energetycznego.

Układ zagęszczający według wynalazku stanowi natryskowy parownik z centralnym grzewczym zespołem połączonym szeregowo z kotłem poprzez wylotowy kolektor, a wokół grzewczego zespołu umiejscowiony jest zespół dysz · natryskowych zasolonej wody, przy czym obieg wody zasolonej przed natryskowymi dyszami tworzy szeregowy zespół wymienników ciepła: przeponowy wymiennik ciepła zainstalowany w strumieniu wylotowych spalin z kotła, przeponowy wymiennik ciepła stanowiący skraplacz pary parownika i wymiennik ciepła umiejscowiony na wylocie pary z parownika, a zbiornik kondensatu tego wymiennika

182 983 poprzez pompowy zespół połączony jest poprzez zespół pompowo-regulacyjny z obiegiem zasilania kotła i/lub zbiornikiem wody użytkowej.

Parownik stanowi zamknięty pionowy walczak wewnątrz którego centralnie osadzony jest zespół grzewczy zasilany nośnikiem energii kotła oraz otaczający go zespół dysz wodnych.

Nadmiar czynnika energonośnego z kolektora zbiorczego kotła, wynikający z jego obciążenia, kierowany jest do zespołu grzewczego parownika.

Zasolona woda kierowana jest kolejno do przeponowego wymiennika ciepła w strumieniu spalin, wymiennika stanowiącego skraplacz pary parownika oraz wymiennika ciepła kondensatu, a następnie zasolona woda kierowana jest do rozpylających dysz kierujących wodę na grzewczy zespół parownika, w którym następuje silne odparowanie zasolonej wody i zagęszczenie solanki.

Zagęszczona solanka kierowana jest do instalacji przygotowywania mieszanek dla wypełniania pustek poeksploatacyjnych, a więc powraca do wyrobisk.

Układ według wynalazku do termicznego zagęszczania wód zasolonych, zwłaszcza wód kopalnianych, przedstawiony jest schematycznie na załączonym rysunku.

Układ według wynalazku do zagęszczania zasolonej wody, zwłaszcza wody kopalnianej, stanowi pionowy natryskowy parownik 1 z centralnym grzewczym zespołem 2, przy czym grzewczy zespół 2 połączony jest szeregowo z kotłem 5 poprzez jego wylotowy kolektor 6 jako jeden z wielu odbiorników, a wokół grzewczego zespołu 2 umiejscowiony jest zespół natryskowych dysz 3 zasolonej wody.

W obiegu wody zasolonej przed dyszami 3 układ tworzy szeregowy zespół wymienników ciepła, składający się z wymiennika 4 ciepła umiejscowionego w strumieniu wylotowych spalin kotła 5, wymiennika 7 ciepła umiejscowionego na wylocie pary z parownika 1 i wymiennika 8 ciepła umiejscowionego na wylocie pary kondensatu z grzewczego zespołu 2 parownika 1.

W wyniku natryskiwania zasolonej wody na grzewczy zespół 2 parownika 1 następuje intensywne odparowanie zasolonej wody i zagęszczenie solanki zbierającej się w dennej części parownika 1 połączonej z instalacją 9 przygotowywania mieszanki dla wypełniania górniczych pustek eksploatacyjnych, jako jeden ze składników mieszanki wypełniającej te pustki.

Kondensat z wymiennika 7, stanowiącego skraplacz pary z parownika 1, połączony jest ze zbiornikiem 10 wody użytkowej, a w warunkach kopalni przeznaczonej dla celów higienicznych załóg górniczych, bądź alternatywnie poprzez pompowo-regulacyjny zespół 13 podłączony jest do wodnego obiegu kotła 5 jako kondensat.

Ze względów regulacyjnych obiegu zasolonej wody i parametrów cieplnych czynnika energonośnego kotła 5 układ według wynalazku ma znany czujnikowo-zaworowy zespół 11 w układzie zasilania zespołu grzewczego 2 parownika 1, pompowy zespół 12 w układzie odprowadzania kondensatu z wymiennika 7 do zbiornika 10 oraz pompowo-regulacyjny zespól 13 odprowadzania kondensatu do obiegu wodnego kotła 5.

182 983

	\I 1 OKI
tnWiati)	i ^isaiea

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do termicznego zagęszczania wód zasolonych, zwłaszcza wód kopalnianych, z wykorzystaniem będącego w dyspozycji kotła energetycznego jako źródła energii cieplnej, nie ograniczając jego funkcji podstawowej, znamienny tym, że stanowi go pionowy natryskowy parownik (1) z centralnym grzewczym zespołem (2), przy czym grzewczy zespół (2) połączony jest szeregowo z kotłem (5) poprzez jego wylotowy kolektor (6), a wokół grzewczego zespołu (2) umiejscowiony jest zespół natryskowych dysz (3) zasolonej wody kopalnianej kierowanej na grzewczy zespół (2) oraz w obiegu wody zasolonej przed dyszami (3) ma szeregowy zespół wymienników ciepła składający się z wymiennika (4) ciepła umiejscowionego w strumieniu wylotowych spalin kotła (5), wymiennika (7) ciepła zabudowanego na wylocie pary z parownika (1) i wymiennika (8) umiejscowionego na wylocie kondensatu z grzewczego zespołu (2) parownika (1), przy czym zbiornik kondensatu z wymiennika (7) poprzez pompowy zespół (12) podłączony jest poprzez pompowo-regulacyjny zespół (13) do obiegu zasilania kotła (5) i/lub zbiornika (10) wody użytkowej.