RU2599887C1

RU2599887C1 - Thermal deaerator

Info

Publication number: RU2599887C1
Application number: RU2015126143/06A
Authority: RU
Inventors: Альберт Соломонович Гиммельберг; Михаил Владимирович Чупраков; Павел Викторович Егоров; Валентин Георгиевич Михайлов; Анна Николаевна Баева; Анна Дмитриевна Эрнандес
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2016-10-20

Abstract

FIELD: energy.

SUBSTANCE: invention relates to heat engineering, particularly to thermal deaerators intended for corrosion-aggressive gases removal from feed water, and can be used in heat energy plants and boiler rooms. Disclosed is thermal deaerator, including deaerating column with low-pressure water distribution device installed on deaerating tank - jet nozzle equipped with water supply union and water outlet holes, wherein nozzle upper part is made in form of annular chamber with perforation on its side wall and with additional water supply union installed on it, and circular partition installed concentrically with nozzle and annular chamber inside deaeration column at the bottom.

EFFECT: described deaerator makes it possible to condense inside deaeration column maximum amount of steam, excluding the need for external vented steam cooler and thus utilizing heat and vented steam condensate, increase deaerator operation efficiency and reliability.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к термическим деаэраторам, предназначенным для удаления коррозионно-агрессивных газов из питательной воды парогенераторов с одновременным ее нагревом, и может быть использовано в теплоэнергоустановках ТЭС, АЭС и котельных.The invention relates to the field of power engineering, in particular to thermal deaerators designed to remove corrosive gases from feed water of steam generators while heating it, and can be used in thermal power plants of thermal power plants, nuclear power plants and boiler plants.

Известен термический деаэратор струйного типа со встроенным охладителем выпара, выполненным в виде центральной трубы с дырчатыми полками (Труб И.А., Литвин О.П., Вакуумные деаэраторы, «Энергия», 1967, стр. 30).Known thermal deaerator jet type with integrated vapor cooler, made in the form of a Central pipe with perforated shelves (Pipes I.A., Litvin O.P., Vacuum deaerators, "Energy", 1967, p. 30).

Недостатком известного деаэратора является сравнительно невысокое качество деаэрированной воды, что объясняется прямотоком воды и пара, а также слабой деаэрацией в охладителе выпара.A disadvantage of the known deaerator is the relatively low quality of the deaerated water, which is explained by the direct flow of water and steam, as well as weak deaeration in the vapor cooler.

Наиболее близким техническим решением является термический деаэратор, включающий установленную на деаэраторном баке деаэрационную колонку с размещенным в ней низконапорным водораспределительным устройством - струйной форсункой, снабженной штуцером подвода воды и отверстиями для выхода воды. Струйная форсунка выполнена в виде набора расположенных соосно друг над другом чередующихся цилиндрических и конических кольцевых элементов (RU 2352860 С1, МПК: F22D 1/50, опубликовано 20.04.2009).The closest technical solution is a thermal deaerator, which includes a deaeration column mounted on a deaerator tank with a low-pressure water distribution device placed in it - a jet nozzle equipped with a water supply fitting and water outlet openings. The jet nozzle is made in the form of a set of alternating cylindrical and conical ring elements arranged coaxially one above the other (RU 2352860 C1, IPC: F22D 1/50, published on 04/20/2009).

Недостатком известного деаэратора, принятого за прототип, а также причиной, препятствующей достижению желаемого технического результата при использовании упомянутого известного устройства, является то, что в случае подвода в деаэратор исходной воды с уменьшенным расходом, например, при переменных нагрузках и скользящем давлении в корпусе деаэратора, возможно попадание пара внутрь струйной форсунки через отверстия для выхода воды и далее в трубопроводы подвода воды. Это, в свою очередь, может привести к гидравлическим ударам в последних, нарушениям в работе форсунки и деаэратора в целом.The disadvantage of the known deaerator adopted for the prototype, as well as the reason that impedes the achievement of the desired technical result when using the above-mentioned known device, is that in case of supplying the source water with a reduced flow rate, for example, with variable loads and sliding pressure in the deaerator body, steam may enter the jet nozzle through the water outlet and further into the water supply pipelines. This, in turn, can lead to hydraulic shocks in the latter, malfunctions of the nozzle and deaerator as a whole.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемым.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, as well as identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a technical solution characterized by signs identical or equivalent to those proposed.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого технического решения по совокупности признаков, позволило выявить в заявленном устройстве совокупность существенных отличительных признаков по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, изложенную в нижеприведенной формуле изобретения.The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest technical solution for the totality of features, allowed to identify in the claimed device a combination of significant distinctive features in relation to the applicant's perceived technical result, set forth in the following claims.

Заявляемое техническое решение позволяет сконденсировать внутри деаэрационной колонки максимальное количество пара из подлежащей отводу из деаэратора парогазовой смеси (выпара), исключив необходимость в выносном охладителе выпара и, тем самым, утилизировать тепло и конденсат выпара, повысить экономичность и надежность работы деаэратора в широком диапазоне тепловых и гидравлических нагрузок.The claimed technical solution allows to condense inside the deaeration column the maximum amount of steam from the vapor-gas mixture (vapor) to be removed from the deaerator, eliminating the need for an external cooler for the vapor and thereby utilizing the heat and condensate of the vapor, increasing the efficiency and reliability of the deaerator in a wide range of thermal and hydraulic loads.

Предложен термический деаэратор со встроенным охладителем выпара, включающий установленную на деаэраторном баке деаэрационную колонку с размещенным в ней низконапорным водораспределительным устройством - струйной форсункой, снабженной штуцером подвода воды и отверстиями для выхода воды, при этом верхняя часть форсунки выполнена в виде кольцевой камеры с перфорацией на ее боковой стенке и с установленным на ней дополнительным штуцером подвода воды, а на днище внутри деаэрационной колонки концентрично с форсункой и кольцевой камерой установлена кольцевая перегородка.A thermal deaerator with an integrated vapor cooler is proposed, including a deaeration column mounted on a deaerator tank with a low-pressure water distribution device — a jet nozzle equipped with a water supply fitting and water outlets, while the upper part of the nozzle is made in the form of an annular chamber with perforation on it the side wall and with an additional water supply fitting installed on it, and concentrically with a nozzle and an annular chamber on the bottom inside the deaeration column getting annular partition.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид термического деаэратора, на фиг. 2 - узел А по фиг. 1.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 is a perspective view of a thermal deaerator; FIG. 2 - node A of FIG. one.

Термический деаэратор содержит деаэраторный бак 1, на котором установлена деаэрационная колонка 2, с размещенным в ней низконапорным водораспределительным устройством - струйной форсункой 3. Струйная форсунка 3 имеет штуцер подвода воды 4 и отверстия для выхода воды 5. Верхняя часть форсунки 3 выполнена в виде кольцевой камеры 6, снабженной перфорацией 7 на ее боковой стенке и дополнительным штуцером подвода воды 8. На днище 9 внутри деаэрационной колонки 2 установлена кольцевая перегородка 10 концентрично с форсункой 3 и кольцевой камерой 6 с целью формирования струйного отсека в зоне конденсации выпара, обеспечения и улучшения интенсификации конденсации выпара. На деаэраторном баке 1 установлен штуцер подачи греющего пара 11 и штуцер отвода деаэрированной воды 12. Для отвода выпара на деаэрационной колонке 2 установлен штуцер выпара 13.The thermal deaerator contains a deaerator tank 1, on which a deaeration column 2 is installed, with a low-pressure water distribution device placed therein — a jet nozzle 3. The jet nozzle 3 has a water inlet 4 and openings for water outlet 5. The upper part of the nozzle 3 is made in the form of an annular chamber 6, provided with a perforation 7 on its side wall and an additional water supply fitting 8. On the bottom 9, inside the deaeration column 2, an annular partition 10 is installed concentrically with an nozzle 3 and an annular chamber 6 with pour jet forming compartment in a vapor condensation zone and providing improved intensification vapor condensation. A nozzle for supplying heating steam 11 and a nozzle for discharging deaerated water 12 are installed on the deaerator tank 1. To discharge the vapor, a vapor nozzle 13 is installed on the deaeration column 2.

Деаэратор работает следующим образом. Исходный поток воды, подлежащий деаэрации, поступает в водораспределительное устройство - струйную форсунку 3 деаэрационной колонки 2 через штуцер 4. Вода, вытекая из выходных отверстий 5 форсунки, дробится на струи и мелкие капли. Далее вода поступает в деаэраторный бак 1, где проходит следующие стадии обработки. Греющий пар подается в деаэратор через штуцер 11. Деаэрированная вода отводится из бака 1 через штуцер 12. Конденсация выпара осуществляется на струях воды, выходящих из перфорации 7 кольцевой камеры 6, ударяющихся о кольцевую перегородку 10 и дополнительно дробящихся на мелкие струи и капли. Оставшаяся часть паровоздушной смеси отводится через штуцер 13.Deaerator works as follows. The initial water stream to be deaerated enters the water distribution device — the jet nozzle 3 of the deaeration column 2 through the nozzle 4. Water flowing out of the nozzle outlet 5 is crushed into jets and small drops. Next, the water enters the deaerator tank 1, where it goes through the following processing stages. Heating steam is supplied to the deaerator through the nozzle 11. Deaerated water is discharged from the tank 1 through the nozzle 12. Condensation of the vapor is carried out on jets of water leaving the perforation 7 of the annular chamber 6, striking the annular partition 10 and additionally crushing into small jets and drops. The rest of the vapor-air mixture is discharged through the fitting 13.

Claims

Thermal deaerator, including a deaeration column mounted on the deaerator tank with a low-pressure water distribution device placed in it — a jet nozzle equipped with a water supply fitting and water outlet openings, characterized in that the upper part of the nozzle is made in the form of an annular chamber with perforation on its side wall and with an additional water supply fitting installed on it, and on the bottom inside the deaeration column, an annular burnout is installed concentrically with a nozzle and an annular chamber dka.