RU2128804C1 - Способ испарения жидкости - Google Patents
Способ испарения жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2128804C1 RU2128804C1 RU97121967A RU97121967A RU2128804C1 RU 2128804 C1 RU2128804 C1 RU 2128804C1 RU 97121967 A RU97121967 A RU 97121967A RU 97121967 A RU97121967 A RU 97121967A RU 2128804 C1 RU2128804 C1 RU 2128804C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- steam
- channel
- walls
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/0011—Heating features
- B01D1/0017—Use of electrical or wave energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/06—Flash distillation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B3/00—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
- F22B3/04—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass by drop in pressure of high-pressure hot water within pressure- reducing chambers, e.g. in accumulators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для генерирования пара в котлах с использованием металлических парогенерирующих каналов. Способ включает нагрев жидкости в канале выше температуры насыщения образующегося пара, уменьшению в ней давления и поддержание температуры стенок канала ниже температуры предельного перегрева испаряемой жидкости за счет наложения на его стенки токоотводящего электрического потенциала. При этом токоотводящий электрический потенциал устанавливают в пределах 10,0 - 60,0 В, а канал выполняют металлическим и многотрубным. Такой способ снизит расход топлива и теплоносителя при испарении жидкости. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.
Description
Предполагаемое изобретение относится к энергетике, в особенности к способам генерирования пара в котлах с использованием металлических парогенерирующих каналов.
Известен способ испарения жидкости в канале путем ее нагрева выше температуры насыщения образующегося пара (см. патент США N 3326640 кл. B 01 J 1/00, опубл. 1967). Недостатками известного способа являются недостаточная надежность и повышенная материалоемкость, вызванные необходимостью повышать давление жидкости.
Прототипом предполагаемого изобретения является "Способ испарения жидкости" (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР N 954693, опубл. 1982).
Принятый за прототип способ включает нагрев жидкости в канале выше температуры насыщения образующего пара и уменьшение давления в испаряемой жидкости за счет нагрева жидкости при давлении насыщенного пара с определенной скоростью, а температуру стенок канала при этом поддерживают ниже температуры предельного перегрева испаряемой жидкости.
Особенностью принятого за прототип способа является то, что необходимая скорость нагрева жидкости достигается в том числе выбором материала стенок парогенерирующих каналов с необходимой смачиваемостью их испаряемой жидкостью. Однако, при работе котла внутренние стенки канала покрываются накипью, смачиваемость их испаряемой жидкостью изменяется и нарушаются условия нагрева жидкости, предусмотренные прототипом. Теплоотдача канала уменьшается, интенсивность парообразования падает. Для поддержания ее на прежнем уровне необходимо увеличивать тепловой поток с опасностью возникновения кризиса теплообмена - перехода ядерного кипения в пленочное. Такой способ испарения жидкости не позволяет воздействовать на двойной электрический слой (см. Бондаренко Н.Ф., Гак Е.З., Электромагнитная геофизика и природные явления, СПб, 1994, т. 1, стр. 151), образующийся на поверхности пузырьков при их зародышеобразовании, которые появляются (см. Френкель Я.И., Избранные труды, т. 3, М. , Наука, 1961, стр. 390) на поверхности нагрева в местах с малым значение смачиваемости жидкостью твердого тела. При этом не оказывается воздействия на электростатическую составляющую (см. Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Смачивающие пленки, М., Наука, 1984) поверхностных сил смачивания, которая в значительной степени определяет интенсивность парообразования.
Основным недостатком принятого за прототип способа, ввиду указанной особенности, является недостаточная эффективность.
Задачей предполагаемого изобретения является устранение основного недостатка прототипа.
Сущность предложенного технического решения состоит в том, что в предлагаемый способ, характеризуемый наличием той же, что и прототип, совокупности признаков, начиная от нагрева испаряемой жидкости в канале выше температуры насыщения образующегося пара, уменьшения давления в испаряемой жидкости, поддержания температуры стенок канала ниже температуры предельного перегрева испаряемой жидкости, внесен ряд отличий, которые состоят в том, что увеличивают теплоотдачу канала путем электростатического расслабления его стенок, чем снижают смачиваемость их поверхности испаряемой жидкостью, что приводит к увеличению числа центров парообразования, уменьшение отрывного диаметра пузырей, увеличению частоты их отрыва и снижению температуры стенки. В частности электростатическое расслабление стенок канала производят за счет наложения на них токоотводящегося электрического потенциала, который устанавливают в пределах 10,0oC60,0, а канал выполняют металлическим и многотрубным.
Недостижение токоотводящим электрическим потенциалом величины 10,0 В не позволяет добиться желаемой полноты отведения от поверхности стенок канала электрических зарядов, снизить смачиваемость и повысить интенсивность парообразования. Превышение этим же потенциалом величины 60,0 В приводит к выходу из зоны слабых электрических полей, в которых разрушение двойного электрического слоя происходит за счет туннельного эффекта.
Подтверждение изобретательского уровня предложенного технического решения является отсутствие следования его явным образом из известного уровня техники (см. а.с. СССР N 954693)
Пример 1. Для обеспечения течения реализующего способ процесса использовали котел паровой двухбарабанный типа КВ с разрешенным давлением пара 20 кг/см2, паропроизводительностью 50,0 т/час и температурой пара 325oC. В качестве топлива использовался природный газ с калорийностью 8021 ккал/м3 при 20oC, с тремя газовыми горелками. Котел стабильно работал с паропроизводительностью 45 т/ч, при этом давление перегретого пара было 13 кг/см2, давление пара в барабане составляло 14 кг/см2, температура перегретого пара 230oC, температура питательной воды 110oC, температура отходящих газов 360oC. Температура стенок канала поддерживалась ниже предельной для исключения перехода ядерного кипения жидкости в пленочное. В таком режиме удельный расход топлива составлял 175 кг усл.топлива/Гкал.
Пример 1. Для обеспечения течения реализующего способ процесса использовали котел паровой двухбарабанный типа КВ с разрешенным давлением пара 20 кг/см2, паропроизводительностью 50,0 т/час и температурой пара 325oC. В качестве топлива использовался природный газ с калорийностью 8021 ккал/м3 при 20oC, с тремя газовыми горелками. Котел стабильно работал с паропроизводительностью 45 т/ч, при этом давление перегретого пара было 13 кг/см2, давление пара в барабане составляло 14 кг/см2, температура перегретого пара 230oC, температура питательной воды 110oC, температура отходящих газов 360oC. Температура стенок канала поддерживалась ниже предельной для исключения перехода ядерного кипения жидкости в пленочное. В таком режиме удельный расход топлива составлял 175 кг усл.топлива/Гкал.
Произвели электростатическое расслабление стенок канала котла, который был металлическим и многотрубным. Время электростатического расслабления было длительным, равным времени работы котла. При этом величину токоотводящего потенциала установили равной 10,0 В. Предпринимаемое электростатическое расслабление обеспечивало отведение от металлических стенок канала электрических зарядов, обуславливающих смачивание испаряемой жидкостью поверхности стенок канала. В результате смачиваемость поверхности уменьшалось и плотность центров кипения повысилась. Этот процесс продолжался четверо суток. Сухой остаток в котловой воде в промежутках между продувками повышался за это время с 1300 мг/кг до 1500 мг/кг, что свидетельствовало об уменьшении накипеобразования. Токоотводящий электрический потенциал обеспечивал также разрядку двойного электрического слоя, возникающего в результате электризации при испарении на границе раздела фаз - поверхности парогазовых пузырьков. Это устраняло электрическое сопротивление структуризационному процессу, приводило к уменьшению отрывного диаметра пузырей и увеличению частоты их отрыва от стенок канала. Таким образом, теплоотдача канала была увеличена, интенсивность парообразования повышена, а паропроизводительность котла увеличивалась. Поскольку коэффициент полезного действия котла имеет нелинейную, с оптимумом зависимость от паропроизводительности, то для исключения этого нелинейного влияния паропроизводительность в течении этих четырех суток поддерживалась на уровне 45 т/ч при давлении пара в барабане 14 кг/см2 за счет уменьшения потребления топлива. Через четверо суток процесс стабилизировался и в следующие две недели усредненный удельный расход топлива составил 165 кг усл. топлива/Гкал, при паропроизводительности 45 т/ч и давлении пара в барабане 14 кг/см2.
Пример 2. Выработку пара производили на том же котле при наличии соответствия всех режимов и параметров примеру 1 за исключением того, что токоотводящий электрический потенциал устанавливали равным 40,0 В.
В результате произведенного испытания было определено, что в установившемся длительном режиме усредненный удельный расход топлива составил 157 кг усл.топлива/Гкал.
Пример 3. Выработку пара осуществляли на том же котле при наличии соответствия всех режимов и параметров примеру 1 за исключением того, что токоотводящий электрический потенциал устанавливали равным 60,0 В. В результате произведенного испытания было определено, что в установившемся длительном режиме усредненный удельный расход топлива составил 163 кг усл.топлива/Гкал.
Положительные результаты, достигнутые в соответствии со всеми примерами реализации предложенного способа сведены в сопоставительную таблицу, в которой они даны в сопоставлении с данными, полученными с того же котла до апробации предполагаемого изобретения.
Из представленной таблицы видно, что наилучшие результаты достигнуты при реализации способа в соответствии с примером 2.
Техническим преимуществом предложенного способа по сравнению с прототипом является пониженный расход топлива при испарении жидкости.
Claims (3)
1. Способ испарения жидкости путем ее нагрева в канале выше температуры насыщения образующегося пара, уменьшения в ней давления и поддержания температуры стенок канала ниже температуры предельного перегрева испаряемой жидкости, отличающийся тем, что увеличивают теплоотдачу канала за счет наложения на его стенки токоотводящего электрического потенциала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что токоотводящий электрический потенциал устанавливают в пределах 10,0 - 60,0 В.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что канал выполняют металлическим и многотрубным.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97121967A RU2128804C1 (ru) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Способ испарения жидкости |
AU21918/99A AU2191899A (en) | 1997-12-24 | 1998-12-18 | The method of fluid evaporation |
PCT/RU1998/000444 WO1999033537A1 (en) | 1997-12-24 | 1998-12-18 | The method of fluid evaporation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97121967A RU2128804C1 (ru) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Способ испарения жидкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2128804C1 true RU2128804C1 (ru) | 1999-04-10 |
Family
ID=20200713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97121967A RU2128804C1 (ru) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Способ испарения жидкости |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2191899A (ru) |
RU (1) | RU2128804C1 (ru) |
WO (1) | WO1999033537A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009008768A2 (ru) | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Leonid Jurievich Vorobiev | Способ нагрева жидкого теплоносителя и устройство для его осуществления |
RU2503747C2 (ru) * | 2011-11-15 | 2014-01-10 | Закрытое акционерное общество "ЭКОФОР" | Способ предотвращения образования накипи нагревательных труб водогрейных и паровых котлов |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB610036A (en) * | 1945-06-25 | 1948-10-11 | Communications Patents Ltd | Improved methods of and apparatus for evaporating liquid |
GB831478A (en) * | 1957-05-25 | 1960-03-30 | G & J Weir Ltd | Improvements in or relating to evaporators |
US3326640A (en) * | 1964-03-02 | 1967-06-20 | Commercial Solvents Corp | Flash vaporization of nitric acid |
GB1288559A (ru) * | 1968-12-04 | 1972-09-13 | ||
US4585523A (en) * | 1984-02-27 | 1986-04-29 | Giddings Edward H | Vapor compression distillation apparatus |
US5565067A (en) * | 1994-03-31 | 1996-10-15 | Chaffin, Iii; John H. | Evaporation of water using high frequency electric fields |
-
1997
- 1997-12-24 RU RU97121967A patent/RU2128804C1/ru not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-12-18 AU AU21918/99A patent/AU2191899A/en not_active Abandoned
- 1998-12-18 WO PCT/RU1998/000444 patent/WO1999033537A1/en active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009008768A2 (ru) | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Leonid Jurievich Vorobiev | Способ нагрева жидкого теплоносителя и устройство для его осуществления |
RU2503747C2 (ru) * | 2011-11-15 | 2014-01-10 | Закрытое акционерное общество "ЭКОФОР" | Способ предотвращения образования накипи нагревательных труб водогрейных и паровых котлов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2191899A (en) | 1999-07-19 |
WO1999033537A1 (en) | 1999-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2711628C (en) | System and method for enhanced oil recovery with a once-through steam generator | |
KR100742407B1 (ko) | 증기 발생기 및 거의 수평인 가열 가스 방향으로횡단가능한 가열 가스 채널을 포함하는 증기 발생기 시동방법 | |
KR20010042118A (ko) | 열회수식 증기 발생기 | |
RU2128804C1 (ru) | Способ испарения жидкости | |
ATE432444T1 (de) | Verdampfungsverfahren zur sattdampferzeugung | |
GB1224856A (en) | Improvements in vapor generators | |
JP2001135337A (ja) | 燃料蒸発器 | |
JP4489775B2 (ja) | 横形貫流ボイラとその運転方法 | |
KR100589829B1 (ko) | Candu형 원자력발전소의 일차계통 내 연결 라인의마식을 감소시키기 위한 방법 | |
RU2661121C2 (ru) | Кожухотрубное устройство для рекуперации тепла из горячего технологического потока | |
RU2167958C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
RU2428624C1 (ru) | Энергетическая кавитационная установка и кавитационный парогенератор (варианты) | |
RU2492332C1 (ru) | Способ интенсификации конденсации пара в конденсаторе паротурбинной установки | |
RU2307981C1 (ru) | Парогенерирующее устройство | |
RU2602653C1 (ru) | Способ интенсификации теплообмена в конденсаторе паротурбинной установки | |
RU2721931C1 (ru) | Прямоточный парогенератор для плазменной системы, плазменная система с таким парогенератором и способ генерации перегретого пара | |
SU993966A1 (ru) | Вакуумный испаритель | |
RU2041039C1 (ru) | Пароводяной плазмотрон | |
US11953196B1 (en) | Steam generation system with submerged superheater coil | |
RU2135889C1 (ru) | Котельный агрегат | |
RU2353861C1 (ru) | Способ нагрева жидкого теплоносителя и устройство для его осуществления | |
SU1666849A1 (ru) | Паровой котел с промежуточным теплоносителем | |
SU800480A2 (ru) | Парогенератор погружного типа | |
RU98112312A (ru) | Способ и устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода | |
SU946568A1 (ru) | Способ управлени выпарной установкой |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131225 |