RU2558109C1

RU2558109C1 - Vacuum deaerator

Info

Publication number: RU2558109C1
Application number: RU2014102074/05A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Александрович Кудинов; Светлана Камиловна Зиганшина
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2015-07-27

Abstract

FIELD: power industry.SUBSTANCE: vacuum deaerator contains a branch pipe for supply of chemically purified deaerated water to the distributing header, the first jet plate fitted with a finned overflow edge and a punched steam discharge sheet, the second jet plate having a finned overflow edge and a punched steam discharge sheet. Fins of overflow edges of the first and second jet plates are made rectangular at an angle 30-60° to vertical line with inclination towards drain from overflow edges of flows of the deaerated water, the cross-flow plate with cross-flow and overflow edges, three punched pipelines for supply of heating water to the cross-flow plate, the bubbling sheet with overflow edge, the punched pipeline for supply of heating water under the bubbling sheet, at least, two pipelines for discharge of non-evaporated heating water to the inlet of the bubbling sheet, the partition blocking discharge of non-evaporated heating water into the flow of deaerated water drained from the bubbling sheet, passing through the bubbling sheet at least two L-shaped boxes of heating vapour cross-flow, installed evenly along the deaerator housing in the space between the overflow edge of the bubbling sheet and the punched pipeline for supply of heating water under the bubbling sheet, at least one branch pipe for discharge of vented steam and one branch pipe for discharge of deaerated water.EFFECT: increase of overall performance of the vacuum deaerator.3 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях.The invention relates to the field of power engineering and can be used at thermal power plants.

Известен аналог - вакуумный деаэратор (см. статью Шкондин И.А., Леонтьев С.А., Пономарев П.С. Результаты реконструкции вакуумных деаэраторов на Волгодонской ТЭЦ-2, «Энергетик», 2004, №4, стр.31-32), содержащий патрубок подвода химически очищенной деаэрируемой воды на распределительный коллектор, первую струйную тарелку, снабженную пароотводящим листом и гребенчатым переливным порогом, вторую струйную тарелку, перепускную тарелку, имеющую перепускной и переливной пороги, три перфорированных трубопровода подвода греющей воды на перепускную тарелку, барботажный лист с переливным порогом, перфорированный трубопровод подвода греющей воды под барботажный лист, по меньшей мере два трубопровода отвода неиспарившейся греющей воды на вход барботажного листа, перегородку, перекрывающую отвод неиспарившейся греющей воды в поток сливающейся с барботажного листа деаэрированной воды, по меньшей мере один патрубок для отвода выпара и один патрубок для отвода деаэрированной воды. Данный аналог принят за прототип.A well-known analogue is a vacuum deaerator (see article Shkondin I.A., Leontyev S.A., Ponomarev P.S. Results of reconstruction of vacuum deaerators at Volgodonskaya TPP-2, "Energetik", 2004, No. 4, pp. 31-32 ) containing a pipe for supplying chemically purified deaerated water to the distribution manifold, a first jet plate equipped with a steam discharge plate and a comb overflow threshold, a second jet plate, a bypass plate having a bypass and overflow thresholds, three perforated pipes for supplying heating water to the bypass ku, a sparging sheet with an overflow threshold, a perforated heating water supply line under the sparging sheet, at least two piping for removing unevaporated heating water to the inlet of the sparging sheet, a partition blocking the discharge of unevaporated heating water into the stream of deaerated water merging from the sparging sheet, at least one branch pipe for removal of vapor and one pipe for removal of deaerated water. This analogue is taken as a prototype.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного вакуумного деаэратора, принятого за прототип, относится то, что вакуумный деаэратор обладает пониженной эффективностью работы особенно при повышенных нагрузках из-за недостаточной поверхности соприкосновения и малого времени контакта паровой и водяной сред.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the known vacuum deaerator adopted for the prototype is that the vacuum deaerator has reduced working efficiency, especially at high loads due to insufficient contact surface and short contact time of steam and water.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

Для повышения эффективности работы вакуумного деаэратора предлагается вторую струйную тарелку снабдить гребенчатым переливным порогом, причем гребни переливных порогов первой и второй струйных тарелок выполнить прямоугольными под углом 30-60° к вертикали с наклоном в сторону стекания с переливных порогов потоков деаэрируемой воды. Это позволит добиться лучшего разбивания на тонкие струйки и мелкие капли потоков деаэрируемой воды, стекающих с переливных порогов первой и второй струйных тарелок и повысить эффективность деаэрации химически очищенной воды. Кроме того, для повышения времени контакта паровой и водяной сред и, тем самым, времени обработки греющим паром струй и капель воды предлагается в торцевой части второй струйной тарелки установить перфорированный пароотводящий лист, при этом для осуществления вентиляции зоны, находящейся возле первой струйной тарелки и ее пароотводящего листа, целесообразно в последнем выполнить отверстия. Кроме того, для создания устойчивой паровой подушки под барботажным листом и интенсификации процессов тепло- и массообмена между греющим паром и деаэрируемой водой в пространстве между перепускной тарелкой и барботажным листом предлагается вакуумный деаэратор снабдить проходящими через барботажный лист по меньшей мере двумя коробами перепуска греющего пара, имеющими Г-образную форму и установленными равномерно вдоль корпуса деаэратора в пространстве между переливным порогом барботажного листа и перфорированным трубопроводом подвода греющей воды под барботажный лист.To increase the efficiency of the vacuum deaerator, it is proposed to provide the second jet plate with a comb overflow threshold, and the crests of the overflow thresholds of the first and second jet plates should be rectangular at an angle of 30-60 ° to the vertical with an inclination towards the drain from the overflow thresholds of the deaerated water flows. This will allow to achieve a better breakdown into thin streams and small drops of deaerated water flows flowing from the overflow thresholds of the first and second jet plates and to increase the deaeration efficiency of chemically purified water. In addition, in order to increase the contact time of the steam and water media and, thus, the time for the treatment of steam and water droplets with heating steam, it is proposed to install a perforated steam discharge sheet in the end part of the second jet plate, while ventilating the area located near the first jet plate and its steam discharge sheet, it is advisable in the latter to make holes. In addition, to create a stable steam cushion under the bubble sheet and to intensify the processes of heat and mass transfer between the heating steam and the deaerated water in the space between the bypass plate and the bubble sheet, it is proposed to provide at least two heating steam bypass ducts having through the bubble sheet having L-shaped and installed uniformly along the deaerator body in the space between the overflow threshold of the bubbler sheet and the perforated and heating water by sparging sheet.

Технический результат - повышение эффективности работы вакуумного деаэратора за счет увеличения поверхности и времени контакта химически очищенной воды с греющим паром.The technical result is an increase in the efficiency of a vacuum deaerator due to an increase in the surface and contact time of chemically purified water with heating steam.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известный вакуумный деаэратор содержит патрубок подвода химически очищенной деаэрируемой воды на распределительный коллектор, первую струйную тарелку, снабженную пароотводящим листом и гребенчатым переливным порогом, вторую струйную тарелку, перепускную тарелку, имеющую перепускной и переливной пороги, три перфорированных трубопровода подвода греющей воды на перепускную тарелку, барботажный лист с переливным порогом, перфорированный трубопровод подвода греющей воды под барботажный лист, по меньшей мере два трубопровода отвода неиспарившейся греющей воды на вход барботажного листа, перегородку, перекрывающую отвод неиспарившейся греющей воды в поток сливающейся с барботажного листа деаэрированной воды, по меньшей мере один патрубок для отвода выпара и один патрубок для отвода деаэрированной воды. Особенность заключается в том, что вторая струйная тарелка снабжена перфорированным пароотводящим листом и гребенчатым переливным порогом, при этом гребни переливных порогов первой и второй струйных тарелок имеют прямоугольную форму и выполнены под углом 30-60° к вертикали с наклоном в сторону стекания с переливных порогов потоков деаэрируемой воды, а в пароотводящем листе первой струйной тарелки выполнены отверстия, и для создания устойчивой паровой подушки под барботажным листом и интенсификации процессов тепло- и массообмена между греющим паром и деаэрируемой водой в пространстве между перепускной тарелкой и барботажным листом вакуумный деаэратор снабжен проходящими через барботажный лист по меньшей мере двумя коробами перепуска греющего пара, имеющими Г-образную форму и установленными равномерно вдоль корпуса деаэратора в пространстве между переливным порогом барботажного листа и перфорированным трубопроводом подвода греющей воды под барботажный лист.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that the known vacuum deaerator contains a pipe for supplying chemically purified deaerated water to the distribution manifold, a first jet plate equipped with a steam discharge sheet and a comb overflow threshold, a second jet plate, a bypass plate having a bypass and overflow thresholds, three perforated heating water supply pipe to the bypass plate, bubbler sheet with overflow threshold, perforated pipe two heating water pipes under the bubble sheet, at least two pipelines for discharging the non-evaporated heating water to the inlet of the bubble sheet, a baffle blocking the discharge of the non-vaporized heating water into the flow of deaerated water merging from the bubble sheet, at least one pipe for removing the vapor and one pipe for removing deaerated water. The peculiarity lies in the fact that the second inkjet plate is equipped with a perforated steam discharge sheet and a comb overflow threshold, while the ridges of the overflow thresholds of the first and second inkjet plates have a rectangular shape and are made at an angle of 30-60 ° to the vertical with an inclination towards the drain from the overflow thresholds of flows of deaerated water, and holes are made in the steam discharge sheet of the first jet plate, and to create a stable steam cushion under the bubble sheet and to intensify the processes of heat and mass transfer between with steam and deaerated water in the space between the bypass plate and the bubble sheet, the vacuum deaerator is equipped with at least two heating steam bypass boxes having a L-shape and installed uniformly along the deaerator body in the space between the overflow threshold of the bubble sheet and the perforated pipe supply of heating water under the bubble sheet.

На чертежах представлено: на фиг.1 изображен поперечный разрез вакуумного деаэратора; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - вид В на фиг.1.The drawings show: in Fig.1 shows a cross section of a vacuum deaerator; figure 2 is a view of figure 1; figure 3 is a view In figure 1.

Вакуумный деаэратор содержит парубок 1 подвода химически очищенной деаэрируемой воды на распределительный коллектор 2, первую струйную тарелку 3, снабженную гребенчатым переливным порогом 4 и перфорированным пароотводящим листом 5, вторую струйную тарелку 6, снабженную гребенчатым переливным порогом 7 и перфорированным пароотводящим листом 8, три перфорированных трубопровода 9 подвода греющей воды на перепускную тарелку 10, имеющую перепускной 11 и переливной 12 пороги, барботажный лист 13 с переливным порогом 14, перфорированный трубопровод 15 подвода греющей воды под барботажный лист 13, установленные вдоль корпуса деаэратора два трубопровода 16 отвода неиспарившейся греющей воды на вход барботажного листа 13, перегородку 17, перекрывающую отвод неиспарившейся греющей воды в поток сливающейся с барботажного листа 13 деаэрированной воды, два короба 18 перепуска греющего пара, имеющие Г-образную форму и установленные равномерно вдоль корпуса деаэратора в пространстве между переливным порогом 14 барботажного листа 13 и перфорированным трубопроводом 15 подвода греющей воды под барботажный лист 13, патрубки отвода деаэрированной воды 19 и выпара 20. При этом гребни переливных порогов 4 и 7 имеют прямоугольную форму и выполнены под углом 30-60° к вертикали с наклоном в сторону стекания с них потоков деаэрируемой воды.The vacuum deaerator comprises a branch pipe 1 for supplying chemically purified deaerated water to the distribution manifold 2, a first jet plate 3 provided with a comb overflow threshold 4 and a perforated steam discharge sheet 5, a second jet plate 6 provided with a comb overflow threshold 7 and a perforated pipe line three perforated 8 9 supply of heating water to the bypass plate 10 having a bypass 11 and an overflow 12 thresholds, a bubble sheet 13 with an overflow threshold 14, a perforated pipeline 15 supply of heating water under the bubbler sheet 13, two pipelines 16 installed along the deaerator body for discharging the non-vaporized heating water to the inlet of the bubbler sheet 13, a baffle 17, which blocks the discharge of the non-vaporized heating water into the flow of deaerated water merging from the bubbled sheet 13, two boxes 18 of the heating steam bypass having a L-shaped shape and installed uniformly along the deaerator body in the space between the overflow threshold 14 of the bubble sheet 13 and the perforated pipe 15 for supplying heating water under the barbo tazhny sheet 13, branch pipes for the removal of deaerated water 19 and vapor 20. In this case, the ridges of the overflow thresholds 4 and 7 are rectangular in shape and are made at an angle of 30-60 ° to the vertical with an inclination towards the flow of deaerated water from them.

Работа вакуумного деаэратора осуществляется следующим образом.The operation of the vacuum deaerator is as follows.

Подлежащая деаэрации химически очищенная вода по патрубку 1 подается на распределительный коллектор 2 и далее на первую струйную тарелку 3. Перфорация первой струйной тарелки 3 рассчитана на пропуск 30% расхода воды при номинальной нагрузке деаэратора. Остальная деаэрируемая вода через гребенчатый переливной порог 4 сливается на вторую струйную тарелку 6. С тарелки 6 через выполненные в ней отверстия и через гребенчатый переливной порог 7 вода струями сливается на перепускную тарелку 10, которая служит для организации подачи воды на вход барботажного листа 13. Перфорированная часть тарелки 10 невелика и максимально приближена к ее борту. Перепускная тарелка 10 благодаря подводу греющей воды по перфорированным трубопроводам 9 работает как дополнительный барботажный лист, позволяя повысить температуру деаэрируемой воды перед барботажным листом 13, а также обеспечить большую равномерность тепло- и массообмена между греющей средой и деаэрируемой водой.Chemically purified water to be deaerated through the pipe 1 is fed to the distribution manifold 2 and then to the first jet plate 3. The perforation of the first jet plate 3 is designed to allow 30% of water flow at a nominal deaerator load. The remaining deaerated water through the comb overflow threshold 4 is discharged onto the second jet plate 6. From the plate 6, through the holes made in it and through the comb overflow threshold 7, water is drained by jets onto the bypass plate 10, which serves to organize the water supply to the input of the bubbler sheet 13. Perforated the part of the plate 10 is small and as close as possible to its board. The bypass plate 10, due to the supply of heating water through the perforated pipelines 9, acts as an additional bubbler sheet, allowing to increase the temperature of the deaerated water in front of the bubbler sheet 13, as well as to provide greater uniformity of heat and mass transfer between the heating medium and deaerated water.

По перфорированному трубопроводу 15 осуществляется подвод греющей воды, которая перегрета относительно температуры насыщения при давлении в деаэраторе. При выходе из отверстий трубопровода 15 вода вскипает и выделившийся пар поступает под барботажный лист 13, а оставшаяся неиспарившаяся греющая вода по трубопроводам 16 подается на вход барботажного листа 13.The perforated pipe 15 is the supply of heating water, which is superheated relative to the saturation temperature at a pressure in the deaerator. When leaving the openings of the pipeline 15, the water boils and the released steam enters under the bubbler sheet 13, and the remaining non-evaporated heating water is supplied through pipelines 16 to the inlet of the bubbler sheet 13.

Пар, проходя через отверстия в барботажном листе 13, и слой воды на нем интенсивно обрабатывает воду и догревает ее до температуры, примерно равной температуре насыщения при давлении в деаэраторе. При этом под барботажным листом образуется паровая подушка, высота которой с увеличением расхода пара возрастает. Избыточный пар по коробам 18 перепускается в струйный отсек между перепускной тарелкой 10 и барботажным листом 13 и пересекает струйный поток, сливающийся с тарелки 10. Сюда же поступает пар, прошедший через слой воды на барботажном листе 13. В струйном отсеке между второй струйной тарелкой 6 и перепускной тарелкой 10 осуществляется основной подогрев воды и конденсация пара. В отсеке между первой и второй тарелками 3 и 6 происходит конденсация основной части оставшегося пара. Выделившиеся из деаэрируемой воды газы и небольшое количество несконденсировавшегося пара отводятся из деаэратора по патрубку 20. Деаэрированная вода отводится из деаэратора по патрубку 19.Steam passing through the holes in the bubble sheet 13, and a layer of water on it intensively processes the water and warms it to a temperature approximately equal to the saturation temperature at a pressure in the deaerator. In this case, a steam cushion is formed under the bubble sheet, the height of which increases with increasing steam consumption. Excess steam through the ducts 18 is transferred to the jet compartment between the bypass plate 10 and the bubble sheet 13 and crosses the jet stream merging from the plate 10. This also receives steam passing through the water layer on the bubble sheet 13. In the jet compartment between the second jet plate 6 and the bypass plate 10 is the main water heating and condensation of steam. In the compartment between the first and second plates 3 and 6, the main part of the remaining steam is condensed. The gases released from the deaerated water and a small amount of non-condensing steam are discharged from the deaerator through the pipe 20. The deaerated water is discharged from the deaerator through the pipe 19.

Таким образом, снабжение второй струйной тарелки гребенчатым переливным порогом и перфорированным пароотводящим листом, а также выполнение гребней переливных порогов первой и второй струйных тарелок прямоугольной формы и с наклоном в сторону стекания с переливных порогов потоков деаэрируемой воды позволяет увеличить поверхность и время контакта химически очищенной воды с греющим паром и, тем самым, повысить эффективность деаэрации химически очищенной воды. Кроме того, снабжение деаэратора проходящими через барботажный лист по меньшей мере двумя коробами перепуска греющего пара, имеющими Г-образную форму и установленными равномерно вдоль корпуса деаэратора в пространстве между переливным порогом барботажного листа и перфорированным трубопроводом подвода греющей воды под барботажный лист, обеспечивает образование устойчивой паровой подушки под барботажным листом и интенсифицирует процессы тепло- и массообмена между греющим паром и деаэрируемой водой в пространстве между перепускной тарелкой и барботажным листом.Thus, the supply of the second inkjet plate with a comb overflow threshold and perforated steam discharge sheet, as well as the execution of the ridges of the overflow thresholds of the first and second inkjet plates of a rectangular shape and with an inclination towards the drain from the overflow thresholds of deaerated water flows, allows to increase the surface and contact time of chemically purified water with heating steam and, thereby, increase the efficiency of deaeration of chemically purified water. In addition, supplying the deaerator with at least two heating steam bypass ducts having a L-shaped shape and installed uniformly along the deaerator body in the space between the overflow threshold of the bubbler sheet and the perforated heating water supply under the bubbler sheet, provides a stable steam cushions under the bubble sheet and intensifies the processes of heat and mass transfer between heating steam and deaerated water in the space between the bypass an arrow and a bubble sheet.

Claims

A vacuum deaerator containing a pipe for supplying chemically purified deaerated water to a distribution manifold, a first jet plate equipped with a steam discharge sheet and a comb overflow threshold, a second jet plate, a bypass plate having a bypass and overflow thresholds, three perforated water supply pipelines, a three-hole perforated water supply pipe overflow threshold sheet, perforated heating water supply pipe under the bubble sheet, at least two non-evaporation discharge pipes the amount of heating water to the inlet of the bubbler sheet, a partition blocking the discharge of unevaporated heating water into the flow of deaerated water merging from the bubbled sheet, at least one pipe for draining the vapor and one pipe for draining the deaerated water, characterized in that the second jet plate is provided with a perforated steam discharge sheet and comb overflow threshold, while the ridges of the overflow thresholds of the first and second inkjet plates have a rectangular shape and are made at an angle of 30-60 ° to the vertical with a slope of one hundred holes are drilled from the overflow thresholds of the deaerated water flows, and holes are made in the steam discharge sheet of the first inkjet plate, and to create a stable steam cushion under the bubble sheet and to intensify the processes of heat and mass transfer between the heating steam and deaerated water in the space between the bypass plate and the bubble sheet the deaerator is equipped with at least two heating steam bypass ducts having a L-shaped shape and installed evenly along the housing aerator in the space between the overflow threshold of the bubbler sheet and the perforated pipeline for supplying heating water under the bubbler sheet.