RU2812625C1 - Batch-type vacuum deaerator for heating and hot water systems (two embodiments) - Google Patents
Batch-type vacuum deaerator for heating and hot water systems (two embodiments) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2812625C1 RU2812625C1 RU2023113846A RU2023113846A RU2812625C1 RU 2812625 C1 RU2812625 C1 RU 2812625C1 RU 2023113846 A RU2023113846 A RU 2023113846A RU 2023113846 A RU2023113846 A RU 2023113846A RU 2812625 C1 RU2812625 C1 RU 2812625C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- valve
- deaeration
- nozzle
- outlet pipe
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 160
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 37
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 59
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 102220638341 Spartin_F24D_mutation Human genes 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для удаления газов из питательной воды систем отопления и горячего водоснабжения.The invention relates to thermal power engineering and can be used to remove gases from feed water of heating and hot water supply systems.
Вакуумный деаэратор периодического действия используют в водогрейных котельных, где отсутствует пар и работающие с применением пара атмосферные деаэраторы, для предотвращения коррозии энергетического оборудования путём удаления из воды коррозионно-активных газовA vacuum deaerator of periodic action is used in hot water boiler houses, where there is no steam and atmospheric deaerators operating using steam, to prevent corrosion of power equipment by removing corrosive gases from the water
Известен вакуумный деаэратор периодического действия (RU 2194671, кл. C02F 1/20, C02F 103/02, 2002 г), содержащий деаэратор с патрубком подвода деаэрируемой воды на криволинейную поверхность и патрубки отвода парогазовой фазы и деаэрированной воды. Устройство снабжено механизмом изменения объема деаэратора в виде мембраны с жестким центром, накопителем, выполненным заодно с деаэратором. Патрубок подвода деаэрируемой воды снабжен впускным клапаном, а каждый из патрубков отвода также снабжен выпускным клапаном. Механизм изменения объема деаэратора и выпускной клапан патрубка отвода парогазовой фазы соединен с приводом с возможностью синхронизации их работы.A vacuum deaerator of periodic action is known (RU 2194671, class C02F 1/20, C02F 103/02, 2002), containing a deaerator with a pipe for supplying deaerated water to a curved surface and pipes for removing the vapor-gas phase and deaerated water. The device is equipped with a mechanism for changing the volume of the deaerator in the form of a membrane with a rigid center, a storage unit made integral with the deaerator. The deaerated water supply pipe is equipped with an inlet valve, and each of the outlet pipes is also equipped with an outlet valve. The mechanism for changing the volume of the deaerator and the outlet valve of the vapor-gas phase removal pipe are connected to the drive with the ability to synchronize their operation.
Принцип действия известного деаэратора основан на периодическом изменении его внутреннего объёма. Это необходимо для создания вакуума при увеличении объёма в момент проведения этапа деаэрации с последующим уменьшением внутреннего объёма и проведением этапа вытеснения сначала выделившихся газов в атмосферу через клапан выпуска газов, а после этого, вытеснением деаэрированной воды потребителю через выпускной клапан деаэрированной воды под избыточным давлением.The principle of operation of the known deaerator is based on periodic changes in its internal volume. This is necessary to create a vacuum by increasing the volume at the time of the deaeration stage, followed by a decrease in the internal volume and carrying out the stage of first displacing the released gases into the atmosphere through the gas release valve, and after that, displacing the deaerated water to the consumer through the deaerated water outlet valve under excess pressure.
Недостатком данного вакуумного деаэратора является техническая сложность изменения внутреннего объёма деаэратора, необходимого для получения хорошего вакуума. При увеличении площади и хода мембраны с жестким центром значительно возрастают силовые нагрузки на механизм привода жесткого центра, особенно для создания достаточного избыточного давления с целью подачи деаэрированной воды потребителю. Такое выполнение конструкции приводит к увеличению массы установки и энергозатрат. Кроме того получаемое значение вакуума недостаточно, чтобы проводить деаэрацию воды без подогрева.The disadvantage of this vacuum deaerator is the technical difficulty of changing the internal volume of the deaerator necessary to obtain a good vacuum. As the area and stroke of the membrane with a rigid center increases, the force loads on the rigid center drive mechanism increase significantly, especially to create sufficient excess pressure to supply deaerated water to the consumer. This design leads to an increase in the weight of the installation and energy consumption. In addition, the resulting vacuum value is not enough to deaerate water without heating.
Известен вакуумный деаэратор периодического действия системы отопления и горячего водоснабжения (RU 2793025, кл. F24D 3/02, 2023 г) включающий систему управления, деаэрационную камеру, в верхней части которой установлена форсунка для распыления исходной воды, клапан подачи воды на форсунку и клапан выпуска газов, а снизу, датчик нижнего уровня воды, выходной патрубок, связанный с насосом и обратный клапан. В верхней части деаэрационной камеры, на уровне от 0,1 до 0,5 ее высоты от верха дополнительно установлен датчик начала деаэрации, а за насосом дополнительно смонтирован мембранный расширительный резервуар запаса деаэрированной воды для вытеснения парогазовой смеси, за которым расположен обратный клапан, подсоединенный к магистрали подачи подготовленной воды потребителю.A known vacuum deaerator for periodic operation of a heating and hot water supply system (RU 2793025, class F24D 3/02, 2023) includes a control system, a deaeration chamber, in the upper part of which there is a nozzle for spraying source water, a water supply valve to the nozzle and an outlet valve gases, and below, a low water level sensor, an outlet pipe connected to the pump and a check valve. In the upper part of the deaeration chamber, at a level from 0.1 to 0.5 of its height from the top, a sensor for the start of deaeration is additionally installed, and behind the pump there is an additional membrane expansion tank for storing deaerated water to displace the vapor-gas mixture, behind which there is a check valve connected to pipelines for supplying treated water to the consumer.
Недостатком известной конструкции является её громоздкость, связанная с тем, что для проведения цикла вытеснения требуется мембранный расширительный резервуар запаса деаэрированной воды для вытеснения парогазовой смеси, который занимает значительное место. Полезный объём запаса деаэрированной воды, который может использоваться для вытеснения в мембранном баке, составляет 50-60% от общего объёма мембранного бака и это ограничение связано с применением мембраны, требующей определенные условия для долговременной работы. Соответственно, общий объём мембранного бака должен быть с необходимым запасом как минимум в 2 раза больше, чем объём деаэрационной камеры, что значительно увеличивает габариты и массу деаэратора и создаёт затруднения для использования в малогабаритных блочно - модульных котельных.The disadvantage of the known design is its bulkiness, due to the fact that to carry out the displacement cycle, a membrane expansion tank of a supply of deaerated water is required to displace the vapor-gas mixture, which takes up a significant amount of space. The useful volume of deaerated water that can be used for displacement in a membrane tank is 50-60% of the total volume of the membrane tank, and this limitation is associated with the use of a membrane that requires certain conditions for long-term operation. Accordingly, the total volume of the membrane tank must be, with the necessary margin, at least 2 times larger than the volume of the deaeration chamber, which significantly increases the dimensions and weight of the deaerator and creates difficulties for use in small-sized block-modular boiler houses.
В качестве прототипа выбран вакуумный деаэратор (Руководство по эксплуатации SI1456ru_9125393_Servitec_Sonderanlage.pdf), включающий деаэрационную камеру в виде вакуумной распылительной трубы внутренним объемом от 40 до 104 дм3, насос, форсунку для распыления исходной воды в деаэраторной камере, клапан подачи воды на форсунку, запорную арматуру, клапан выпуска газов, датчик нижнего уровня воды в деаэрационной камере, выходной патрубок, свеянный с входом насоса и обратный клапан, связанный с выходом насоса, а также систему управления.A vacuum deaerator was selected as a prototype (Operation Manual SI1456ru_9125393_Servitec_Sonderanlage.pdf), including a deaeration chamber in the form of a vacuum spray pipe with an internal volume of 40 to 104 dm 3 , a pump, a nozzle for spraying source water in the deaerator chamber, a water supply valve to the nozzle, a shut-off fittings, a gas release valve, a low water level sensor in the deaeration chamber, an outlet pipe connected to the pump inlet and a check valve connected to the pump outlet, as well as a control system.
Принцип работы установки основан на том, что при откачивании воды из деаэрационной камеры насосом в количестве, превышающем объем подачи воды на деаэрацию, над поверхностью воды в деаэрационной камере образуется зона разрежения и при впрыскивании через форсунку исходной подогретой воды происходит выделение растворенных газов и пара. Вода после насоса по магистрали подается потребителю. В исходном состоянии деаэрационная камера и насос заполнены водой, клапан подачи воды на форсунку закрыт.The principle of operation of the installation is based on the fact that when water is pumped out from the deaeration chamber by a pump in an amount exceeding the volume of water supplied for deaeration, a rarefaction zone is formed above the surface of the water in the deaeration chamber and when the initial heated water is injected through the nozzle, dissolved gases and steam are released. Water after the pump is supplied to the consumer through the main line. In the initial state, the deaeration chamber and pump are filled with water, the water supply valve to the nozzle is closed.
Недостатками известной установки является низкое качество деаэрированной воды из-за того, что на стадии выпуска парогазовой смеси вытеснение газов производится недеаэрированной водой, которая остаётся в деаэрационной камере до начала следующего цикла деаэрации и попадает потребителю, а также из-за малого времени нахождения капель распылённой воды в вакууме, особенно в начале цикла деаэрации, из-за чего часть растворенных газов не успевает выделиться. Это приводит к тому, что количество удалённого кислорода из деаэрируемой воды составляет менее 90% от имевшегося, т.е. более 10% растворённого кислорода остаётся в деаэрированной воде и поступает к потребителю, вызывая коррозионные разрушения оборудования и теплосети. Недостаточное качество деаэрации при одном проходе воды через деаэрационную камеру принуждает постоянно пропускать сетевую воду для дополнительной деаэрации, что увеличивает энергозатраты.The disadvantages of the known installation are the low quality of deaerated water due to the fact that at the stage of releasing the vapor-gas mixture, gases are displaced by non-deaerated water, which remains in the deaeration chamber until the start of the next deaeration cycle and reaches the consumer, and also due to the short residence time of drops of atomized water in a vacuum, especially at the beginning of the deaeration cycle, due to which some of the dissolved gases do not have time to release. This leads to the fact that the amount of oxygen removed from the deaerated water is less than 90% of what was available, i.e. more than 10% of dissolved oxygen remains in deaerated water and reaches the consumer, causing corrosive destruction of equipment and heating networks. Insufficient quality of deaeration during one passage of water through the deaeration chamber forces the constant flow of network water for additional deaeration, which increases energy costs.
Проблемой, на решение которой направлено изобретение, является создание вакуумного деаэратора периодического действия для системы отопления и горячего водоснабжения, использование которого исключает недостатки вакуумных деаэраторов существующих конструкций.The problem to be solved by the invention is the creation of a vacuum deaerator of periodic action for heating and hot water supply systems, the use of which eliminates the disadvantages of vacuum deaerators of existing designs.
Техническим результатом изобретения является повышение качества деаэрации без увеличения массы, габаритов и энергозатрат и общее увеличение производительности за счёт исключения проведения дополнительной деаэрации как деаэратора периодического действия для системы отопления и горячего водоснабжения с небольшой производительностью по первому варианту, так и с большой производительностью по второму варианту, для возможности его использования в блочно-модульных и небольших котельных.The technical result of the invention is to improve the quality of deaeration without increasing weight, dimensions and energy consumption and a general increase in productivity due to the elimination of additional deaeration as a periodic deaerator for heating and hot water supply systems with low productivity in the first option, and with high productivity in the second option, for the possibility of its use in block-modular and small boiler houses.
Поставленная проблема и заявленный технический результат достигаются за счет того, что по первому варианту вакуумный деаэратор периодического действия системы отопления и горячего водоснабжения, включает систему управления, деаэрационную камеру, в верхней части которой установлена форсунка для распыления исходной воды, клапан подачи воды на форсунку и клапан выпуска газов, а снизу датчик нижнего уровня воды, выходной патрубок, связанный с входом насоса и обратный клапан, связанный с выходом насоса . Согласно изобретению в верхней части деаэрационной камеры дополнительно установлен датчик верхнего уровня воды, а под форсункой для распыления исходной воды - датчик начала деаэрации. За обратным клапаном, смонтирована отводящая труба с клапаном вытеснения парогазовой смеси, выход которой подключен к нижней части деаэрационной камеры или выходному патрубку деаэрационной камеры.The posed problem and the stated technical result are achieved due to the fact that according to the first option, a periodic vacuum deaerator of a heating and hot water supply system includes a control system, a deaeration chamber, in the upper part of which a nozzle is installed for spraying source water, a water supply valve to the nozzle and a valve release of gases, and at the bottom there is a low water level sensor, an outlet pipe connected to the pump inlet and a check valve connected to the pump outlet . According to the invention, an upper water level sensor is additionally installed in the upper part of the deaeration chamber, and a deaeration start sensor is installed under the nozzle for spraying the source water. Behind the check valve, an outlet pipe is mounted with a valve for displacing the vapor-gas mixture, the outlet of which is connected to the lower part of the deaeration chamber or the outlet pipe of the deaeration chamber.
По второму варианту вакуумный деаэратор периодического действия системы отопления и горячего водоснабжения включает систему управления, деаэрационную камеру, в верхней части которой установлена форсунка для распыления исходной воды, клапан подачи воды на форсунку и клапан выпуска газов, а снизу датчик нижнего уровня воды, выходной патрубок, связанный с входом насоса и обратный клапан, связанный с выходом насоса. Согласно изобретению в верхней части деаэрационной камеры дополнительно установлены датчик верхнего уровня воды и клапан предотвращения выброса воды, а под форсункой для распыления исходной воды - датчик начала деаэрации. За обратным клапаном, смонтирована отводящая труба с клапаном вытеснения парогазовой смеси, выход которой подключен к входному патрубку клапана предотвращения выброса воды, а к выходному патрубку клапана предотвращения выброса воды подсоединена опускная труба, открытый торец которой расположен над дном деаэрационной камеры.According to the second option, a periodic vacuum deaerator for a heating and hot water supply system includes a control system, a deaeration chamber, in the upper part of which there is a nozzle for spraying the source water, a water supply valve to the nozzle and a gas release valve, and at the bottom a low water level sensor, an outlet pipe, connected to the pump inlet and a check valve connected to the pump outlet. According to the invention, in the upper part of the deaeration chamber there is additionally installed a sensor for the upper water level and a valve to prevent the release of water, and under the nozzle for spraying the source water there is a sensor for the start of deaeration. Behind the check valve, an outlet pipe with a valve for displacing the vapor-gas mixture is mounted, the outlet of which is connected to the inlet pipe of the water emission prevention valve, and a downpipe is connected to the outlet pipe of the water emission prevention valve, the open end of which is located above the bottom of the deaeration chamber.
По первому и второму варианту датчик начала деаэрации, установленный под форсункой, предпочтительно расположен на уровне от 0,1 до 0,5 высоты камеры. Такое расположение датчика начала деаэрации обусловлено тем, что для качественной деаэрации должен быть обеспечен достаточный вакуумный объём для распыления воды. При расположении датчика начала деаэрации менее 0,1 высоты от верха деаэрационной камеры, струи воды будут практически сразу попадать либо в воду, либо в стенку деаэрационной камеры и не успевать выделить растворённый кислород. Расположение датчика начала деаэрации на расстоянии от верха более 0,5 высоты деаэрационной камеры нецелесообразно, т.к. дальнейшее увеличение не влияет на качество, но значительно снижает производительность деаэратора.According to the first and second options, the deaeration start sensor installed under the nozzle is preferably located at a level from 0.1 to 0.5 of the chamber height. This location of the deaeration start sensor is due to the fact that for high-quality deaeration a sufficient vacuum volume must be provided for water spraying. When the deaeration start sensor is located less than 0.1 height from the top of the deaeration chamber, water jets will almost immediately enter either the water or the wall of the deaeration chamber and will not have time to release dissolved oxygen. The location of the deaeration start sensor at a distance from the top of more than 0.5 of the height of the deaeration chamber is impractical, because further increase does not affect the quality, but significantly reduces the performance of the deaerator.
Необходимое количество форсунок для распыления исходной воды рассчитывают по формуле N=Qд/qф, где:The required number of nozzles for spraying source water is calculated using the formula N=Q d /q f , where:
N - количество форсунок;N - number of nozzles;
Qд - производительность деаэратора л/мин;Q d - deaerator productivity l/min;
qф - производительность одной форсунки л/мин.q f - productivity of one nozzle l/min.
Форсунки для распыления исходной воды расположены над датчиком начала деаэрации и направлены вверх для создания условий лучшего распыления и более длительного нахождения капель воды в вакуумном объёме.Nozzles for spraying source water are located above the deaeration start sensor and directed upward to create conditions for better atomization and longer residence of water droplets in the vacuum volume.
На отводящей трубе дополнительно установлен вентиль регулировки скорости вытеснения газов для снижения скорости вытеснения парогазовой смеси до безопасной величины, при которой датчик верхнего уровня вместе с клапаном вытеснения парогазовой смеси успеют прекратить подачу воды из теплосети и предотвратить гидроудар в конце вытеснения и выброс воды из клапана выпуска газов.A valve for adjusting the gas displacement rate is additionally installed on the outlet pipe to reduce the rate of displacement of the vapor-gas mixture to a safe value at which the upper level sensor together with the vapor-gas mixture displacement valve will have time to stop the supply of water from the heating network and prevent water hammer at the end of displacement and the release of water from the gas release valve .
Между выходным патрубком деаэрированной воды и входом насоса установлен дополнительный обратный клапан для исключения подсоса воздуха через уплотнение вала насоса в начале цикла вытеснения. An additional check valve is installed between the outlet pipe of the deaerated water and the pump inlet to prevent air leakage through the pump shaft seal at the beginning of the displacement cycle.
Наличие датчика верхнего уровня воды позволяет своевременно прекратить подачу воды на вытеснение, сигнализировать об окончании вытеснения газов и, при необходимости, сразу начать следующий цикл деаэрации, что исключает простои и увеличивает максимальную производительность деаэратора.The presence of an upper water level sensor allows you to promptly stop the supply of water for displacement, signal the end of gas displacement and, if necessary, immediately begin the next deaeration cycle, which eliminates downtime and increases the maximum productivity of the deaerator.
Наличие в деаэрационной камере датчика начала деаэрации обеспечивает начало процесса деаэрации исходной воды, поступающей через форсунку, только при создании необходимых условий для хорошей деаэрации. Расположение датчика начала деаэрации под форсункой создает условия для подачи распылённой воды только в созданный вакуумный объём деаэрационной камеры, что в значительной мере повышает качество деаэрированной воды.The presence of a deaeration start sensor in the deaeration chamber ensures that the process of deaeration of the source water entering through the nozzle begins only when the necessary conditions for good deaeration are created. The location of the deaeration start sensor under the nozzle creates conditions for supplying atomized water only into the created vacuum volume of the deaeration chamber, which significantly improves the quality of deaerated water.
В обоих вариантах наличие на отводящей трубе вентиля регулировки скорости вытеснения парогазовой смеси совместно с клапаном вытеснения парогазовой смеси, позволяет производить вытеснение в цикле вытеснения парогазовой смеси с оптимальной скоростью в зависимости от типоразмера деаэратора и выбранного режима работы.In both options, the presence on the outlet pipe of a valve for adjusting the speed of displacement of the vapor-gas mixture, together with the valve for displacing the vapor-gas mixture, allows displacement in the cycle of displacement of the vapor-gas mixture at the optimal speed, depending on the size of the deaerator and the selected operating mode.
По первому варианту наличие отводящей трубы с клапаном вытеснения парогазовой смеси, смонтированной за обратным клапаном, расположенным за насосом, позволяет производить вытеснение парогазовой смеси из деаэрационной камеры деаэрированной водой теплосети, которая после клапана вытеснения воды подаётся в нижнюю часть деаэрационной камеры. Такое подключение отводящей трубы предназначено для деаэратора периодического действия небольшой производительности с соответственно небольшой скоростью вытеснения парогазовой смеси, т.к. для более полного вытеснения парогазовой смеси вода должна максимально подняться в деаэрационной камере и при большой скорости вытеснения из-за технологического разброса срабатывания датчика верхнего уровня и клапана вытеснения парогазовой смеси могут появляться гидроудары и выброс воды через клапан выпуска газов, что недопустимо.According to the first option, the presence of an outlet pipe with a vapor-gas mixture displacement valve mounted behind a check valve located behind the pump allows the vapor-gas mixture to be displaced from the deaeration chamber by deaerated water from the heating network, which, after the water displacement valve, is supplied to the lower part of the deaeration chamber. This connection of the outlet pipe is intended for a periodic deaerator of small capacity with a correspondingly low rate of displacement of the vapor-gas mixture, because For more complete displacement of the vapor-gas mixture, water must rise as much as possible in the deaeration chamber and at high displacement speeds, due to the technological variation in the response of the upper level sensor and the valve for displacement of the vapor-gas mixture, water hammers and the release of water through the gas release valve may occur, which is unacceptable.
По второму варианту, для деаэраторов с повышенной производительностью, подключение выхода отводящей трубы к входному патрубку клапана предотвращения выброса воды, и наличие опускной трубы, подключенной к выходному патрубку клапана предотвращения выброса воды, открытый торец которой расположен над дном деаэрационной камеры, также позволяет производить вытеснение парогазовой смеси из деаэрационной камеры деаэрированной водой теплосети. При этом вода из теплосети после клапана предотвращения выброса воды подаётся по опускной трубе вниз деаэрационной камеры, не смешиваясь с парогазовой смесью, что повышает качество деаэрированной воды при вытеснении. Применение механического быстродействующего клапана предотвращения выброса воды, через который подаётся вода на вытеснение, даёт дополнительную защиту от гидроударов и выброса воды через клапан выпуска газов и позволяет производить вытеснение с высокой скоростью, что важно для деаэраторов большой производительности, иначе цикл вытеснения парогазовой смеси будет слишком длинным и снизит общую производительность деаэратора.According to the second option, for deaerators with increased productivity, connecting the outlet pipe to the inlet pipe of the water emission prevention valve, and the presence of a downpipe connected to the outlet pipe of the water emission prevention valve, the open end of which is located above the bottom of the deaeration chamber, also allows for the displacement of steam-gas mixtures from the deaeration chamber with deaerated water from the heating network. In this case, water from the heating network after the water emission prevention valve is supplied through a lowering pipe down the deaeration chamber without mixing with the vapor-gas mixture, which improves the quality of deaerated water when displaced. The use of a mechanical quick-acting valve to prevent the release of water, through which water is supplied for displacement, provides additional protection against water hammer and water release through the gas release valve and allows displacement at high speed, which is important for high-capacity deaerators, otherwise the cycle of displacement of the vapor-gas mixture will be too long and will reduce the overall performance of the deaerator.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1, представлен общий вид вакуумного деаэратора периодического действия по первому варианту; на фиг. 2 - второй варрант вакуумного деаэратора периодического действия.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a general view of a periodic vacuum deaerator according to the first embodiment; in fig. 2 - second warrant of a vacuum deaerator of periodic action.
На чертеже позициями обозначено:In the drawing the positions indicate:
1 - деаэрационная камера;1 - deaeration chamber;
2 - форсунка для распыления исходной воды;2 - nozzle for spraying source water;
3 - клапан подачи воды на форсунку 2;3 - water supply valve to
4 - клапан выпуска газов;4 - gas release valve;
5 - датчик нижнего уровня воды;5 - low water level sensor;
6- выходной патрубок;6- outlet pipe;
7 - насос;7 - pump;
8 - обратный клапан;8 - check valve;
9 - датчик верхнего уровня;9 - upper level sensor;
10 - датчик начала деаэрации;10 - deaeration start sensor;
11 - отводящая труба, выход которой подключен к нижней части деаэрационной камеры 1;11 - outlet pipe, the outlet of which is connected to the bottom of the
12 - клапан вытеснения парогазовой смеси;12 - valve for displacing the vapor-gas mixture;
13 - вентиль регулировки скорости вытеснения парогазовой смеси на отводящей трубе 11;13 - valve for adjusting the speed of displacement of the vapor-gas mixture on the
14 - дополнительный обратный клапан, установленный между выходным патрубком 6 и насосом 7;14 - additional check valve installed between the
15 - клапан предотвращения выброса воды;15 - valve to prevent water release;
16 - отводящая труба, выход которой подключен к входному патрубку клапана 15 предотвращения выброса воды;16 - outlet pipe, the outlet of which is connected to the inlet pipe of the
17 - опускная труба, подсоединенная к выходному патрубку клапана 15 предотвращения выброса воды;17 - downpipe connected to the outlet pipe of the
18 - открытый торец опускной трубы 17, расположенный над дном деаэрационной камеры 1;18 - open end of the
19 клапан вытеснения парогазовой смеси на отводящей трубе 1619 valve for displacing the vapor-gas mixture on the
20 - вентиль регулировки скорости вытеснения парогазовой смеси на отводящей трубе 16.20 - valve for adjusting the speed of displacement of the vapor-gas mixture on the
Вакуумный деаэратор периодического действия работает следующим образом. A periodic vacuum deaerator works as follows.
В первом варианте в исходном состоянии деаэрационная камера 1 и насос 7 заполнены водой. Клапан 3 подачи исходной воды на форсунку 2 закрыт. Установка находится в режиме ожидания. При поступлении в систему управления (на фиг.1 не показано) сигнала, например, от датчика давления в магистрали теплосети (на фиг.1 не показано) о снижении давления система управления включает насос 7, который через выходной патрубок 6 и обратный клапан 8 начинает откачивать воду из деаэрационной камеры 1. В верхней части деаэрационной камеры 1 создается глубокий вакуум (-0,9-0,95 бар для холодной воды с учётом веса столба воды высотой более 1м в деаэрационной камере) и начинается усиленное парообразование. Разрежённые пары позволяют насосу постепенно откачивать воду и уровень воды снижается. При снижении уровня воды ниже датчика 10 начала деаэрации он срабатывает, и система управления открывает клапан 3 подачи исходной воды на форсунку 2. Распылённые струи воды попадают в вакуумный объём деаэрационной камеры 1, начинается процесс вакуумной деаэрации. Насос 7 продолжает откачку деаэрированной воды из деаэрационной камеры 1, при этом насос 7 через обратный клапан 8 сразу подаёт деаэрированную воду потребителю, что повышает производительность деаэратора. В деаэрационной камере 1 сохраняется достаточно глубокий вакуум, происходит выделение газов и паров и уровень воды в деаэрационной камере 1 продолжает постепенно понижаться. Когда уровень воды в деаэрационной камере 1 становится низким, срабатывает датчик 5 нижнего уровня воды и система управления закрывает клапан 3 подачи исходной воды на форсунку 2 и выключает насос 7. В деаэрационной камере 1 сохраняется глубокий вакуум, и обратный клапан 14 на входе насоса 7 предотвращает подсос воздуха через уплотнение вала насоса 7 в деаэрационную камеру 1. Цикл деаэрации закончен. В начале цикла вытеснения парогазовой смеси система управления открывает клапан 12 вытеснения парогазовой смеси и деаэрированная вода из системы отопления и горячего водоснабжения через отводящую трубу 11 и через вентиль 13 регулировки скорости вытеснения поступает в нижнюю часть деаэрационной камеры 1, вытесняя парогазовую смесь. Когда вода заполнит деаэрационную камеру 1, сработает датчик 9 верхнего уровня, который подаст в систему управления сигнал об окончании цикла удаления газов и паров. После чего система управления закроет клапан 12 вытеснения парогазовой смеси. Т.к. на создание сигнала датчиком 9 верхнего уровня и отработку выключения подачи воды клапаном 12 вытеснения парогазовой смеси нужно определённое время, а уровень воды при окончании вытеснения должен быть максимально высоким, вентилем 13 скорости вытеснения нужно подбирать небольшую скорость вытеснения во избежание выброса воды через клапан 4 выпуска газов и появления гидроударов, соответственно, время вытеснения увеличивается и производительность деаэратора по первому варианту не может быть высокой. Но для небольших котельных с небольшой подпиткой её достаточно. Вакуумный деаэратор периодического действия находится в исходном состоянии и ждет сигнал на следующее включение.In the first version, in the initial state, the
Работа по второму варианту, для деаэратор периодического действия системы отопления и горячего водоснабжения с повышенным расходом потока воды осуществляется следующим образом.Work according to the second option, for a periodic deaerator of a heating and hot water supply system with an increased water flow rate, is carried out as follows.
Цикл деаэрации воды осуществляется аналогично варианту 1. В начале цикла вытеснения парогазовой смеси система управления открывает клапан вытеснения 19 и деаэрированная вода из системы отопления и горячего водоснабжения через отводящую трубу 16 и через вентиль 20 регулировки скорости вытеснения поступает на входной патрубок клапана 15 предотвращения выброса воды, а из выходного патрубка по опускной трубе 17 через открытый торец 18, расположенный над дном деаэрационной камеры 1 поступает в ее нижнюю часть, вытесняя парогазовую смесь. Когда вода заполнит деаэрационную камеру 1, сработает датчик 9 верхнего уровня, который подаст в систему управления сигнал об окончании цикла удаления газов и паров, после чего система управления закроет клапан 19 вытеснения парогазовой смеси. Применение быстродействующего механического клапана 15 предотвращения выброса воды, через который подаётся вода на вытеснение, даёт дополнительную защиту от гидроударов и выброса воды через клапан 4 выпуска газов и позволяет производить вытеснение с высокой скоростью, что важно для деаэраторов большой производительности, иначе цикл вытеснения парогазовой смеси будет слишком длинным и снизит общую производительность деаэратора.The water deaeration cycle is carried out similarly to
Использование заявленного технического решения позволяет повысить качество деаэрации без увеличения габаритов, металлоемкости и энергозатрат вакуумного деаэратора периодического действия для системы отопления и горячего водоснабжения и в целом повысить производительность вакуумного деаэратора периодического действия как с малым расходом воды, так и с повышенным расходом, что актуально для модульных и небольших котельных.The use of the claimed technical solution makes it possible to improve the quality of deaeration without increasing the dimensions, metal consumption and energy consumption of a periodic vacuum deaerator for heating and hot water supply systems and, in general, to increase the productivity of a periodic vacuum deaerator with both low water consumption and high consumption, which is important for modular and small boiler houses.
Claims (10)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2812625C1 true RU2812625C1 (en) | 2024-01-30 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1299606A2 (en) * | 1985-10-15 | 1987-03-30 | Предприятие П/Я М-5478 | Installation for vacuum deaeration of water |
RU2194671C1 (en) * | 2001-08-17 | 2002-12-20 | Дикарев Михаил Анатольевич | Method of water deaeration and device for method embodiment |
RU2300050C1 (en) * | 2005-11-22 | 2007-05-27 | Борис Алексеевич Зимин | Vacuum deairing machine |
RU2793025C1 (en) * | 2023-01-25 | 2023-03-28 | Михаил Анатольевич Дикарев | Batch vacuum deaerator for heating and hot water systems |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1299606A2 (en) * | 1985-10-15 | 1987-03-30 | Предприятие П/Я М-5478 | Installation for vacuum deaeration of water |
RU2194671C1 (en) * | 2001-08-17 | 2002-12-20 | Дикарев Михаил Анатольевич | Method of water deaeration and device for method embodiment |
RU2300050C1 (en) * | 2005-11-22 | 2007-05-27 | Борис Алексеевич Зимин | Vacuum deairing machine |
RU2793025C1 (en) * | 2023-01-25 | 2023-03-28 | Михаил Анатольевич Дикарев | Batch vacuum deaerator for heating and hot water systems |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100340302B1 (en) | Feed water heating system for power-generating plant | |
WO2006081720A1 (en) | A dry type atomized steam generation method, system and a power generation system | |
JPH04369302A (en) | Vacuum steam generating device | |
RU2812625C1 (en) | Batch-type vacuum deaerator for heating and hot water systems (two embodiments) | |
CN201028679Y (en) | High-efficiency gas water flash evaporator | |
RU95121523A (en) | INSTALLING A LIQUID PRODUCT DISCHARGE | |
US7074259B2 (en) | Method and apparatus for thermal degassing | |
JPH10244138A (en) | Method and device for mixing and dissolving gas and liquid | |
RU2793025C1 (en) | Batch vacuum deaerator for heating and hot water systems | |
WO2000042359A1 (en) | Method and device for reducing temperature of exhaust gas utilizing hot water | |
CN114659081A (en) | Showering heat exchange sewage circulation flash evaporation steam generation system | |
CN202599135U (en) | Heat energy recycling exchanger for industrial waste steam | |
CN201780001U (en) | Heating coil steam recoverer of waste heat power generation system | |
CN108343941A (en) | A kind of self-loopa steam heating method | |
CN201416462Y (en) | Vacuum steam recovery device for steam turbine | |
CN108105750B (en) | Boiler sewage waste heat recovery system | |
RU2115027C1 (en) | Pump-ejector plant with liberation of thermal energy | |
CN111644279A (en) | Low-pressure slurry supply device | |
RU2824692C1 (en) | Vacuum deaerator of intermittent action | |
JP2008240303A (en) | Crude oil extracting equipment, and vapor generating method therefor | |
RU2813158C1 (en) | Periodic vacuum deaerator for heating and hot water supply systems | |
RU98102482A (en) | METHOD FOR INJECTIVE DEAERATION AND INJET INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2775981C1 (en) | Pressure centrifugal vortex deaerator (2 options) | |
US4165718A (en) | Method and apparatus for feeding condensate to a high pressure vapor generator | |
RU162574U1 (en) | INSTALLATION FOR WATER DEAERATION |