RU2271999C1 - Water treatment apparatus and method - Google Patents
Water treatment apparatus and method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2271999C1 RU2271999C1 RU2004123235/15A RU2004123235A RU2271999C1 RU 2271999 C1 RU2271999 C1 RU 2271999C1 RU 2004123235/15 A RU2004123235/15 A RU 2004123235/15A RU 2004123235 A RU2004123235 A RU 2004123235A RU 2271999 C1 RU2271999 C1 RU 2271999C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ejector
- water
- circuit
- gas
- working fluid
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области водоподготовки, и может быть использовано для дегазации, очистки и кондиционирования воды.The invention relates to the field of water treatment, and can be used for degassing, purification and conditioning of water.
Известно устройство для удаления газов из горячей воды, которое состоит из корпуса дегазатора, внутри которого на решетку засыпана неупорядоченная насадка, а вода в полость дегазатора подается сверху через блок коллекторов с плоскими дренированными днищами, причем каждое отверстие выполнено в виде струйной форсунки, паровоздушная смесь отсасывается из-под решетки через заборник выпара, расположенный в теле насадки, струйным водовоздушным эжектором. Внутри корпуса заборника выпара для формирования развитой поверхности конденсации пара на дренированное его днище засыпана насадка из колец Рашига (RU 2202518, 20.04.2003).A device for removing gases from hot water is known, which consists of a degasser body, inside of which a disordered nozzle is poured onto the grate, and water is supplied to the degasser cavity from above through a block of collectors with flat drained bottoms, each hole being made in the form of a jet nozzle, the air-vapor mixture is aspirated from under the grate through a vapor intake located in the nozzle body with a jet air-water ejector. A nozzle from Rashig rings is poured onto the drained bottom of the evaporator inside the evaporator body to form a developed surface of steam condensation (RU 2202518, 04.20.2003).
Недостатком устройства является его большая материалоемкость и недостаточный КПД, связанный с неизбежными потерями тепла на поверхности установки.The disadvantage of this device is its high material consumption and insufficient efficiency associated with the inevitable heat loss on the surface of the installation.
Известна установка для дегазации воды, которая содержит вертикальную дегазационную колонну с патрубками подачи воды на дегазацию, отвода воды, отсоса паровоздушной смеси, клапан-регулятор подачи воды на дегазацию, охладитель выпара, охладитель рабочей жидкости. Газоотсасывающий тракт выполнен в виде двух параллельных газогидравлических трактов, имеющих общий исток по паровоздушной смеси и общий сток для использованной рабочей жидкости и сконденсировавшегося выпара, со встроенным в каждый тракт водоструйными эжекторами с отличающимися на порядок расходами рабочей жидкости. В тракт с эжектором наибольшего расхода установлен клапан-регулятор. Водоструйный эжектор с наименьшим расходом расположен выше для предотвращения подсоса рабочей жидкости в режиме поддержания вакуума в колонне из магистрали от клапана-регулятора до эжектора с наибольшим расходом (RU 2196738, 20.01.2003).A known installation for degassing water, which contains a vertical degassing column with nozzles for supplying water for degassing, water drainage, suction of the steam-air mixture, a control valve for supplying water for degassing, a vapor cooler, a working fluid cooler. The gas-suction path is made in the form of two parallel gas-hydraulic paths, having a common source for the vapor-air mixture and a common drain for the used working fluid and condensed vapor, with water-jet ejectors built into each path with different flow rates of the working fluid. A regulator valve is installed in the path with the highest flow ejector. The water-jet ejector with the lowest flow rate is located higher to prevent suction of the working fluid in the mode of maintaining the vacuum in the column from the line from the control valve to the ejector with the highest flow rate (RU 2196738, 01.20.2003).
Недостатком установки является наличие дегазационной колонны и связанные с эти большая материалоемкость и недостаточный КПД установки.The disadvantage of the installation is the presence of a degassing column and associated with these large materials and insufficient efficiency of the installation.
Известна установка для разделения жидких сред, содержащая два последовательно установленных и соединенных через накопительный бак эжектора, один из которых используется для подачи обрабатываемой жидкости, а другой в качестве независимой вакуумирующей системы (RU 2124525, 10.01.1999).A known installation for the separation of liquid media, containing two sequentially installed and connected through the storage tank of the ejector, one of which is used to supply the processed fluid, and the other as an independent vacuum system (RU 2124525, 01/10/1999).
Недостатком такой установки является последовательная установка эжекторов, приводящая к потере КПД установки из-за частичной конденсации пара, сначала созданного в первом эжекторе, а затем сконденсировавшегося на выходе из него в процессе торможения потока в расширяющемся диффузоре эжектора.The disadvantage of this installation is the sequential installation of ejectors, leading to a loss in the efficiency of the installation due to partial condensation of the vapor, first created in the first ejector, and then condensed at the outlet from it during flow braking in the expanding diffuser of the ejector.
Для повышения эффективности обработки жидкостей были предложены устройства и способы, предусматривающие использование сверхзвуковых эжекторов с многосопловой насадкой.To increase the efficiency of processing liquids, devices and methods have been proposed involving the use of supersonic ejectors with a multi-nozzle nozzle.
Известен, например, способ умягчения воды, в котором обработку воды проводят в жидкостно-газовом эжекторе с многосопловой насадкой при подаче воды в эжектор под давлением, обеспечивающим скорость подачи воды, не менее чем на 25% превышающую скорость звука в образовавшейся двухфазной смеси вода-воздух (RU 2208594, 20.07.2003).For example, there is a known method of softening water, in which the water is treated in a liquid-gas ejector with a multi-nozzle nozzle when water is supplied to the ejector under pressure, providing a water supply rate of at least 25% higher than the speed of sound in the resulting two-phase water-air mixture. (RU 2208594, 07.20.2003).
Известны установка и способ очистки и кондиционирования воды, в котором обработку воды проводят в жидкостно-газовом эжекторе с многосопловой насадкой при подаче воды в эжектор под давлением, обеспечивающим скорость подачи воды, не менее чем на 25% превышающую скорость звука в образовавшейся двухфазной смеси вода-воздух, после чего проводят фильтрование и добавляют в воду соляную или серную кислоту также в эжектирующем устройстве при закрытой вакуумной полости эжектора (RU 2208598, 20.07.2003).A known installation and method of purification and conditioning of water, in which the water is treated in a liquid-gas ejector with a multi-nozzle nozzle when the water is supplied to the ejector under pressure, providing a water supply rate of at least 25% higher than the speed of sound in the resulting two-phase mixture of water air, after which filtering is carried out and hydrochloric or sulfuric acid is also added to the water also in the ejection device with the ejector’s vacuum chamber closed (RU 2208598, 07.20.2003).
Недостатком вышеописанных схем является конденсация большей части образовавшегося выпара при восстановлении давления на выходе из эжектора и связанная с этим недостаточная эффективность дегазации.The disadvantage of the above schemes is the condensation of most of the formed vapor during pressure recovery at the outlet of the ejector and the associated lack of degassing efficiency.
Установка и способ по RU 2208598 выбраны за прототип предлагаемого изобретения.Installation and method according to RU 2208598 selected for the prototype of the invention.
Задачей изобретения является повышение эффективности процессов дегазации и умягчения воды, а также снижения габаритов и материалоемкости установки.The objective of the invention is to increase the efficiency of the processes of degassing and softening water, as well as reducing the dimensions and material consumption of the installation.
Поставленная задача решается описываемой установкой для обработки воды, которая содержит подводящую магисталь, отводящую магисталь, запорно-регулирующую и измерительную аппаратуру, насос, бак, по меньшей мере два контура, снабженных соединенными между собой сверхзвуковыми жидкостно-газовыми эжекторами, которые установлены вертикально приемными камерами вверх, приемные камеры эжекторов непосредственно связаны между собой парогазовым трубопроводом, при этом приемная камера эжектора первого контура оборудована трубкой подачи обрабатываемой воды, установленной по оси камеры, а приемная камера эжектора второго контура оборудована по оси камеры трубкой подачи циркулирующей рабочей жидкости, второй контур содержит циркуляционную магистраль, связанную с баком для циркулирующей жидкости, снабженным в нижней части теплообменником.The problem is solved by the described installation for water treatment, which contains a supply line, a discharge line, shut-off and measuring equipment, a pump, a tank, at least two circuits equipped with interconnected supersonic liquid-gas ejectors that are mounted vertically by receiving chambers up , the receiving chambers of the ejectors are directly connected to each other by a gas-vapor pipeline, while the receiving chamber of the ejector of the first circuit is equipped with a feed tube yvaemoy water established by the chamber axis, and a suction chamber of the ejector is equipped with the second circuit delivery tube axis of the chamber a circulating working fluid, the second circuit comprises a circulation line connected to the tank for the circulating liquid, provided with a bottom of the heat exchanger.
Предпочтительно, длина приемной камеры эжектора, предназначенного для обрабатываемой воды, не менее чем в три раза превышает ее внутренний диаметр, внутренний диаметр упомянутой приемной камеры не менее, чем в два раза превышает наружный диаметр трубки подачи обрабатываемой воды, а длина конфузора данного эжектора равна 0,5-5 диаметрам камеры смешения эжектора.Preferably, the length of the receiving chamber of the ejector intended for the treated water is not less than three times its inner diameter, the inner diameter of the said receiving chamber is not less than two times the outer diameter of the supply pipe of the treated water, and the length of the confuser of this ejector is 0 , 5-5 diameters of the mixing chamber of the ejector.
Предпочтительно, площадь проходного сечения парогазового трубопровода не менее, чем в 10 раз превышает площадь кольцевого зазора между трубкой подачи циркулирующей рабочей жидкости и стенкой приемной камеры данного эжектора, при этом расстояние от соплового блока упомянутого эжектора до его камеры смешения не превышает 5 диаметров камеры смешения.Preferably, the cross-sectional area of the combined cycle gas pipeline is no less than 10 times the area of the annular gap between the supply pipe of the circulating working fluid and the wall of the receiving chamber of this ejector, while the distance from the nozzle block of the said ejector to its mixing chamber does not exceed 5 diameters of the mixing chamber.
Возможно выполнение установки, в котором теплообменник бака для циркулирующей жидкости дополнительно связан с подводящей магистралью и выполнен в виде холодильной машины, охлаждающей радиатор, который предназначен для охлаждения циркулирующей жидкости, а радиатор сброса тепла для подогрева обрабатываемой воды.It is possible to carry out an installation in which the heat exchanger of the tank for circulating liquid is additionally connected to the supply line and is made in the form of a refrigeration machine that cools the radiator, which is designed to cool the circulating liquid, and the heat sink radiator for heating the treated water.
Поставленная задача решается также описываемым способом обработки воды, включающим ее подачу под давлением к сопловому блоку жидкостно-газового эжектора с образованием в камере смешения эжектора сверхзвуковой двухфазной смеси воды и выделившихся из нее газов и паров, при одновременном вакуумировании приемной камеры эжектора за счет использования второго сверхзвукового эжектора, установленного параллельно первому в независимом контуре с обеспечением циркуляции рабочей жидкости в контуре, отвод парогазовой фазы через парогазовый трубопровод, непосредственно соединяющий приемные камеры эжекторов, при этом обрабатываемую воду подают к эжектору под давлением, обеспечивающим безотрывное течение сверхзвуковой двухфазной смеси в камере смешения эжектора в процессе вакуумирования его приемной камеры, и при температуре обрабатываемой воды, превышающей температуру рабочей жидкости в контуре эжектора, предназначенного для вакуумирования.The problem is also solved by the described method of water treatment, including its supply under pressure to the nozzle block of a liquid-gas ejector with the formation in the mixing chamber of the ejector of a supersonic two-phase mixture of water and gases and vapors released from it, while evacuating the receiving chamber of the ejector by using a second supersonic an ejector installed parallel to the first in an independent circuit with the circulation of the working fluid in the circuit, the removal of the vapor-gas phase through the vapor-gas pipe a water supply line directly connecting the receiving chambers of the ejectors, while the treated water is supplied to the ejector under pressure, providing an uninterrupted flow of a supersonic two-phase mixture in the mixing chamber of the ejector during the evacuation of its receiving chamber, and at a temperature of the treated water exceeding the temperature of the working fluid in the ejector circuit designed for evacuation.
Предпочтительно обрабатываемую воду подают к эжектору при температуре, превышающей температуру рабочей жидкости в контуре вакуумирующего эжектора на величину, обеспечивающую не менее чем двукратное превышение давления кипения обрабатываемой воды над давлением кипения циркулирующей рабочей жидкости.Preferably, the treated water is supplied to the ejector at a temperature exceeding the temperature of the working fluid in the evacuating ejector circuit by an amount providing at least twice the boiling pressure of the treated water over the boiling pressure of the circulating working fluid.
Способ можно осуществить в заявленной установке, охарактеризованной выше.The method can be implemented in the claimed installation, described above.
На фиг.1. представлена схема установки, в которой теплообменник бака выполнен в виде холодильной машины.In figure 1. The installation diagram is presented, in which the tank heat exchanger is made in the form of a refrigerating machine.
Установка содержит следующие элементы: насос 1; подводящая магистраль, установленная перед насосом 2; радиатор сброса тепла 3; участок магистрали после насоса 4; трубка подачи обрабатываемой воды 5; приемная камера эжектора первого контура 6; камера смешения эжектора первого контура 7; отводящая магистраль 8; парогазовый трубопровод с запорно-регулирующей и измерительной аппаратурой 9; камера смешения эжектора второго контура 10; приемная камера эжектора второго контура 11; трубка подачи циркулирующей жидкости 12; циркуляционная магистраль 13; бак 14; насос второго контура 15; теплообменник (охлаждающий радиатор) 16; холодильная машина 17.The installation contains the following elements: pump 1; supply line installed in front of pump 2; heat sink radiator 3; section of the line after the pump 4; treated
На фиг.2 представлен эжектор первого контура, имеющий следующее соотношение размеров: длина приемной камеры 6 эжектора не менее чем в три раза превышает ее внутренний диаметр; внутренний диаметр приемной камеры эжектора не менее чем в три раза превышает наружный диаметр трубки подачи обрабатываемой среды 5; длина конфузора эжектора, состоящего из двух конусообразных частей 18 и 19 составляет 0,5÷5 диаметра камеры смешения эжектора, причем, первая часть 18 с углом раскрытия α1=90-120°, а вторая - 19 с углом раскрытия α2=90-30°; диаметр парогазового трубопровода 9 в месте соединения с приемной камерой эжектора равен не менее 0,5 диаметра приемной камеры эжектора; расстояние от трубки подачи обрабатываемой среды до камеры смешения 7 не превышает 5 диаметров камеры смешения.Figure 2 presents the ejector of the first circuit, having the following aspect ratio: the length of the receiving chamber 6 of the ejector is not less than three times its internal diameter; the inner diameter of the receiving chamber of the ejector is not less than three times the outer diameter of the feed tube of the
Эжектор, используемый в первом контуре установки, работа которой описана в нижеследующих примерах, имеет следующие размеры: внутренний диаметр приемной камеры эжектора D=40 мм; длина приемной камеры эжектора L=120 мм; длина конфузора, состоящего из двух частей равна l=20 мм, причем первая образующая конфузора наклонена под углом 45° к его оси, а вторая образующая под углом 15°; диаметр парогазового трубопровода в месте соединения с приемной камерой эжектора равен 20 мм; расстояние от трубки подачи обрабатываемой среды до камеры смешения эжектора равно 10 мм.The ejector used in the first circuit of the installation, the operation of which is described in the following examples, has the following dimensions: inner diameter of the receiving chamber of the ejector D = 40 mm; length of the receiving chamber of the ejector L = 120 mm; the length of the confuser, consisting of two parts, is l = 20 mm, the first generatrix of the confuser inclined at an angle of 45 ° to its axis, and the second generatrix at an angle of 15 °; the diameter of the combined cycle pipeline at the junction with the receiving chamber of the ejector is 20 mm; the distance from the feed tube of the medium to the mixing chamber of the ejector is 10 mm
Если теплообменник бака циркулирующей жидкости выполнен в виде холодильной машины, то установка является мобильной.If the heat exchanger of the circulating liquid tank is made in the form of a refrigeration machine, then the installation is mobile.
Оценка мощности холодильной машины производится из расчета необходимости обеспечения постоянной разницы температур между обрабатываемой водой и рабочей жидкостью, циркулирующей по второму контуру. По результатам расчетов, подтвержденных экспериментально, во второй контур из первого ежесекундно может поступать до 1 г пара (r=539 ккал/кг), т.е. каждую секунду во второй контур поступает до 539 кал. Если насос второго контура имеет мощность 1,5 кВт, то это равносильно тому, что к рабочей жидкости второго контура ежесекундно подводится до 360 кал. Итого, к рабочей жидкости второго контура ежесекундно может подводиться до 900 кал. Это количество тепла и необходимо ежесекундно отводить от рабочей жидкости второго контура для того, чтобы процесс дегазации был непрерывным. Таким образом, полезная мощность холодильника составит 3,77 кВт. При этом, тепло, сбрасываемое в поступающую на обработку воду, обеспечивает необходимый подогрев. При расходе 3 м3/час=0,83 л/с этот подогрев составит 1,08°С.Evaluation of the capacity of the chiller is based on the need to ensure a constant temperature difference between the treated water and the working fluid circulating in the secondary circuit. According to the results of calculations confirmed experimentally, up to 1 g of steam (r = 539 kcal / kg) can flow into the second circuit every second from the first one, i.e. every second, up to 539 cal. If the second-circuit pump has a power of 1.5 kW, then this is equivalent to the fact that up to 360 cal. In total, up to 900 calories can be supplied to the working fluid of the second circuit every second. This amount of heat must be removed every second from the working fluid of the second circuit so that the degassing process is continuous. Thus, the useful power of the refrigerator will be 3.77 kW. At the same time, the heat discharged into the water entering the treatment provides the necessary heating. At a flow rate of 3 m 3 / h = 0.83 l / s, this heating will be 1.08 ° C.
Для запуска установки необходимо обеспечить соответствующую разницу температур в первом и втором контурах. В случае стационарного варианта установки (позиции 3 и 17 отсутствуют) теплообменник 16 бака циркулирующей рабочей жидкости обеспечивает ее охлаждение до нужной температуры от независимого устройства. В случае мобильного варианта установки теплообменник выполнен в виде холодильника 17 который своими радиаторами 16 и 3 обеспечивает соответствующее охлаждение и нагрев рабочей жидкости и воды соответственно.To start the installation, it is necessary to ensure the corresponding temperature difference in the first and second circuits. In the case of a stationary installation option (positions 3 and 17 are absent), the heat exchanger 16 of the circulating working fluid tank ensures its cooling to the desired temperature from an independent device. In the case of a mobile installation option, the heat exchanger is made in the form of a refrigerator 17 which, with its radiators 16 and 3, provides appropriate cooling and heating of the working fluid and water, respectively.
На практике время, необходимое для захолаживания второго контура, оценивают следующим образом. В зависимости от температуры обрабатываемой воды (допустим - температура 19°С, давление кипения воды при этой температуре Рводы=16 мм рт.ст.) определяется необходимая температура рабочей жидкости второго контура (это температура 8°С, Рж=8 мм рт.ст). Если объем рабочей жидкости второго контура составляет 40 л, то время, необходимое на предварительное захолаживание второго контура от температуры 19°С до рабочей температуры в 8°С, составит τ=490 с=8 мин 10 с.In practice, the time required for cooling the second circuit is estimated as follows. Depending on the temperature of the treated water (for example, the temperature is 19 ° C, the boiling pressure of water at this temperature P of water = 16 mm Hg), the required temperature of the secondary fluid is determined (this is the temperature of 8 ° C, P l = 8 mm Hg .st). If the volume of the working fluid of the second circuit is 40 l, then the time required for preliminary cooling of the second circuit from a temperature of 19 ° C to a working temperature of 8 ° C will be τ = 490 s = 8 min 10 s.
Пример 1. Работа мобильной установки при дегазации воды с производительностью 3 м3/час может быть продемонстрирована следующим образом.Example 1. The operation of a mobile installation in the degassing of water with a capacity of 3 m 3 / hour can be demonstrated as follows.
В первом контуре вода с температурой не менее 19°С (Рs=16 мм рт.ст.) поступает из магистрали подвода обрабатываемой воды 2 к электронасосу 1 из которого она поступает к дополнительному теплообменному устройству (радиатору сброса тепла) 3, где подогревается на 1,08°С и по трубопроводу 4 подается к трубке подачи воды 5, установленной в приемной камере 6 эжектора первого контура. При этом, в приемной камере 6 поддерживается низкое давление за счет работы второго контура, связанного с первым через парогазовый трубопровод с запорно-регулирующими устройствами 9. Таким образом, вода на выходе из трубки подачи воды 5 попадает в зону (приемная камера 6) низкого давления и мгновенно вскипает, что приводит к образованию двухфазной паро-газожидкостной смеси. На выходе из камеры смешения эжектора первого контура 7 течет обработанная вода с давлением Рвых≥0,16 МПа, которая отводится по магистрали отвода обработанной воды 8.In the primary circuit, water with a temperature of at least 19 ° C (P s = 16 mm Hg) comes from the supply line of the treated water 2 to the electric pump 1 from which it flows to an additional heat exchanger (heat sink radiator) 3, where it is heated to 1,08 ° C and through the pipe 4 is supplied to the
Во втором контуре (в качестве рабочей жидкости выбрана вода) рабочая жидкость с температурой не более 8°С (Рs=8 мм рт.ст.) циркулирует по замкнутому контуру: электронасос 15; трубопровод циркуляционной магистрали 13; трубка подачи циркулирующей рабочей жидкости 12; приемная камеру 11 второго эжектора 10; бак циркулирующей жидкости 14; электронасос 15. При этом, в приемной камере 11 второго эжектора 10 создается вакуум, соответствующий давлению при котором закипает жидкость второго контура. В рассматриваемом случае это Рs=8 мм рт.ст., соответствующее температуре жидкости 8°С. За счет непрерывной работы насоса и засасывания из первого контура пара, конденсирующегося в более холодной жидкости второго контура, происходит непрерывный и интенсивный нагрев жидкости. Поэтому ее охлаждают за счет установленного в баке циркулирующей жидкости теплообменника 16, связанного с холодильником 17.In the second circuit (water is selected as the working fluid), the working fluid with a temperature of not more than 8 ° C (P s = 8 mm Hg) circulates in a closed circuit: electric pump 15; the pipeline circulation line 13; a circulating fluid supply pipe 12; a receiving chamber 11 of the second ejector 10; tank circulating fluid 14; electric pump 15. In this case, a vacuum is created in the receiving chamber 11 of the second ejector 10, corresponding to the pressure at which the liquid of the second circuit boils. In this case, it is P s = 8 mm Hg, corresponding to a liquid temperature of 8 ° C. Due to the continuous operation of the pump and the suction from the first circuit of the steam condensing in the colder liquid of the second circuit, a continuous and intense heating of the liquid occurs. Therefore, it is cooled by the heat exchanger 16 connected to the refrigerator 17 installed in the circulating liquid tank.
По парогазовому трубопроводу с запорно-регулирующими устройствами 9 осуществляется отвод парогазовой смеси из первого контура во второй, так как в приемной камере первого эжектора 6 минимальное абсолютное давление, которое может быть достигнуто, соответствует Рs=16 мм рт.ст. (tв=19°С), а в приемной камере второго эжектора 11 это давление соответствует Рs=8 мм рт.ст. (tж=8°C) - возникает перепад давлений близкий к критическому, обеспечивающий течение парогазовой смеси со скоростью, близкой к скорости звука в этой смеси (апж≈410 м/с). Поэтому с целью минимизации потерь полного давления при звуковом течении смеси по парогазовому трубопроводу и обеспечения максимально возможного расхода парогазовой смеси необходимо обеспечить течение потока с максимально возможной плотностью и соответственно с минимальной скоростью. Для реализации такого режима самое узкое сечение в канале, связывающем два контура должно быть при подводе парожидкостной смеси к более холодной жидкости второго контура, выходящей из трубкой подачи циркулирующей рабочей жидкости 12 в приемную камеру 11 эжектора второго контура 10. В представленном примере 1 площадь кольцевого зазора составляет ≈0,54 см2. В этом случае на участке от приемной камеры 6 эжектора первого контура 7 до приемной камеры 11 эжектора второго контура 10 течет парогазовая смесь с давлением Рs=16 мм рт.ст.A steam-gas pipeline with shut-off and regulating
После произведенной обработки воды остаточное содержание растворенного кислорода в воде не превышает 20 мкг/дм3 при исходном содержании 15 мг/дм3, а свободная углекислота в воде отсутствует при исходом содержании 30 мг/дм3.After the water treatment, the residual content of dissolved oxygen in the water does not exceed 20 μg / dm 3 at the initial content of 15 mg / dm 3 , and there is no free carbon dioxide in the water at the initial content of 30 mg / dm 3 .
Пример 2. Работа устройства при дегазации горячей воды с производительностью 3 м3/час может быть продемонстрирована следующим образом.Example 2. The operation of the device during the degassing of hot water with a capacity of 3 m 3 / hour can be demonstrated as follows.
В первом контуре вода с температурой не менее 48°С (Ps=82 мм рт.ст.) поступает из магистрали подвода обрабатываемой воды 2 к электронасосу 1, который повышает ее давление до 0,6 МПа, а затем по трубопроводу 4 к трубке подачи воды 5, установленной в приемной камере 6 эжектора первого контура 7. При этом в приемной камере 6 поддерживается низкое давление за счет работы второго контура, связанного с первым через парогазовый трубопровод с запорно-регулирующими устройствами 9. Таким образом, вода на выходе из трубки подачи воды 5 попадает в зону (приемная камера 6) низкого давления и мгновенно вскипает, что приводит к образованию двухфазной парогазожидкостной смеси. На выходе из эжектора первого контура 7 течет обработанная вода с давлением Рвых≥0,16 МПа, которая отводится по магистрали отвода обработанной воды 8.In the primary circuit, water with a temperature of at least 48 ° C (P s = 82 mm Hg) comes from the supply line of the treated water 2 to the electric pump 1, which increases its pressure to 0.6 MPa, and then through the pipe 4 to the
Во втором контуре (в качестве рабочей жидкости выбрана вода) рабочая жидкость с температурой не более 35°С (Ps=41 мм рт.ст.) циркулирует по замкнутому контуру: электронасос 15; трубка циркуляционной магистрали 13; трубка подачи циркулирующей рабочей жидкости 12; приемная камеру 11 второго эжектора 10; бак циркулирующей жидкости 14; электронасос 15. При этом в приемной камере 11 второго эжектора 10 создается вакуум, соответствующий давлению, при котором закипает жидкость второго контура. В рассматриваемом случае это Рs=41 мм рт.ст., соответствующее температуре жидкости 35°С. За счет непрерывной работы насоса и засасывания из первого контура пара, конденсирующегося в более холодной жидкости второго контура, происходит непрерывный и интенсивный нагрев жидкости. Поэтому ее охлаждают за счет установленного в баке циркулирующей жидкости теплообменника 16.In the second circuit (water is selected as the working fluid), the working fluid with a temperature of not more than 35 ° C (P s = 41 mm Hg) circulates in a closed circuit: electric pump 15; circulation pipe 13; a circulating fluid supply pipe 12; a receiving chamber 11 of the second ejector 10; tank circulating fluid 14; electric pump 15. In this case, a vacuum is created in the receiving chamber 11 of the second ejector 10, which corresponds to the pressure at which the liquid of the second circuit boils. In this case, it is P s = 41 mm Hg, corresponding to a liquid temperature of 35 ° C. Due to the continuous operation of the pump and the suction from the first circuit of the steam condensing in the colder liquid of the second circuit, a continuous and intense heating of the liquid occurs. Therefore, it is cooled due to the heat exchanger 16 installed in the circulating liquid tank.
По парогазовому трубопроводу с запорно-регулирующими устройствами 9 осуществляется отвод парогазовой смеси из первого контура во второй. Так как в приемной камере первого эжектора 6 минимальное абсолютное давление, которое может быть достигнуто, соответствует Рs=82 мм рт.ст. (tв=48°С), а в приемной камере второго эжектора 11 это давление соответствует Ps=41 мм рт.ст. (tж=35°С) - возникает перепад давлений близкий к критическому, обеспечивающий течение парогазовой смеси со скоростью, близкой к скорости звука в этой смеси (апж≈30 м/с). Поэтому с целью минимизации потерь полного давления при звуковом течении смеси по парогазовому трубопроводу и обеспечения максимально возможного расхода парогазовой смеси необходимо обеспечить течение потока с максимально возможной плотностью и соответственно с минимальной скоростью. Для реализации такого режима самое узкое сечение в канале, связывающем два контура должно быть при подводе парожидкостной смеси к более холодной жидкости второго контура, выходящей из трубки подачи циркулирующей рабочей жидкости 12 в приемную камеру 11 эжектора второго контура 10. В представленном примере 2 площадь кольцевого зазора составляет ≈0,515 см2. В этом случае на участке от приемной камеры 6 эжектора первого контура 7 до приемной камеры 11 эжектора второго контура 10 течет парогазовая смесь с давлением Рs=82 мм рт.ст.The vapor-gas pipeline with locking and regulating
В результате обработки воды получено, что остаточное содержание растворенного кислорода в воде не превышает 20 мкг/дм3 при исходном содержании 9 мг/дм3, а свободная углекислота в воде отсутствует при исходом содержании 10 мг/дм3.As a result of water treatment, it was found that the residual content of dissolved oxygen in water does not exceed 20 μg / dm 3 at an initial content of 9 mg / dm 3 , and there is no free carbon dioxide in water at an initial content of 10 mg / dm 3 .
Таким образом, как видно из представленных примеров, изобретение позволяет производить эффективную дегазацию воды при минимально возможных энергетических затратах в установке с низкой материалоемкостью.Thus, as can be seen from the presented examples, the invention allows efficient degassing of water at the lowest possible energy costs in a plant with low material consumption.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004123235/15A RU2271999C1 (en) | 2004-07-29 | 2004-07-29 | Water treatment apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004123235/15A RU2271999C1 (en) | 2004-07-29 | 2004-07-29 | Water treatment apparatus and method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2271999C1 true RU2271999C1 (en) | 2006-03-20 |
Family
ID=36117226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004123235/15A RU2271999C1 (en) | 2004-07-29 | 2004-07-29 | Water treatment apparatus and method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2271999C1 (en) |
-
2004
- 2004-07-29 RU RU2004123235/15A patent/RU2271999C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2007526977A (en) | Evaporative cooling device for liquid products | |
| WO2002032813A1 (en) | Process and plant for multi-stage flash desalination of water | |
| JP2008183512A (en) | Vacuum distillation regenerating apparatus | |
| US3932150A (en) | Vacuum deaerator | |
| JP2006258317A (en) | Evaporative cooling device | |
| RU2271999C1 (en) | Water treatment apparatus and method | |
| JP2008212900A (en) | Device carrying out concentration, cooling, and degassing, and cogeneration system using the same | |
| US4734116A (en) | Method and apparatus for generating an ice crystal suspension | |
| CN104645646A (en) | Total heat and latent heat recovery type multi-effect vacuum evaporation and concentration device | |
| JP2007330896A (en) | Heating and cooling device | |
| EA003624B1 (en) | An apparatus for evaporative cooling of a liquiform product | |
| CN103739026A (en) | Small seawater desalination device employing hot water as heat source | |
| US2703610A (en) | Milk evaporation apparatus | |
| JP4666347B2 (en) | Evaporating apparatus and evaporating method for effervescent solution | |
| JP2006255503A (en) | Heating/cooling apparatus | |
| US1134269A (en) | Refrigerating apparatus. | |
| RU2272067C1 (en) | Plant and method for treatment of hydrocarbon fluid | |
| SU1722324A1 (en) | Device for degassing of milk | |
| KR20160054652A (en) | Hybrid system of steam jet vacuum cooling unit | |
| JP4683773B2 (en) | Method for evaporating and concentrating effervescent liquid | |
| RU2284208C2 (en) | Method of separation of the alcohol-water mixture and the installation for its realization | |
| JPS5821554B2 (en) | distillation equipment | |
| CN215841629U (en) | Steam circulation heat supply falling film type evaporation equipment | |
| CN220283681U (en) | Low-temperature evaporation full-quantization processing device | |
| JP2006308185A (en) | Evaporative cooling device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120730 |