RU82569U1 - Distillation desalting plant, horizontal tube-type evaporator and condenser - Google Patents

Distillation desalting plant, horizontal tube-type evaporator and condenser Download PDF

Info

Publication number
RU82569U1
RU82569U1 RU2008151126/22U RU2008151126U RU82569U1 RU 82569 U1 RU82569 U1 RU 82569U1 RU 2008151126/22 U RU2008151126/22 U RU 2008151126/22U RU 2008151126 U RU2008151126 U RU 2008151126U RU 82569 U1 RU82569 U1 RU 82569U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
steam
horizontal
water
tube
Prior art date
Application number
RU2008151126/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Владимирович Картовский
Александр Павлович Егоров
Юрий Константинович Смирнов
Кирилл Владимирович Глушко
Александр Викторович Богловский
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш") filed Critical Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш")
Priority to RU2008151126/22U priority Critical patent/RU82569U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU82569U1 publication Critical patent/RU82569U1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

Использование: для приготовления особо чистой воды для подпитки контуров энергоблоков электро- и атомных электростанций; в электронной, фармацевтической и химической отраслях промышленности. Достигаемый технический результат: компактность установки, оснащенной необходимым и достаточным оборудованием; изготовление входящего в установку оборудования так, чтобы были обеспечены транспортировка его в сборе автомобильным и железнодорожным транспортом и минимум монтажных работ на месте эксплуатации. Сущность полезных моделей: Дистилляционная обессоливающая установка содержит ряд расположенных друг над другом горизонтально-трубных пленочных испарителей и ряд расположенных друг над другом подогревателей, парокомпрессор, насосы, коллекторы участвующих в процессе сред, при этом горизонтально-трубные пленочные испарители от верхнего до нижнего последовательно соединены между собой по ходу упариваемой воды, по ходу дистиллята и по ходу вторичного пара, подогреватели последовательно соединены от нижнего до верхнего по ходу нагреваемой исходной воды, патрубок выхода греющего пара из соединенного с источником греющего пара парокомпрессора соединен с патрубком ввода пара верхнего горизонтально-трубного пленочного испарителя, а патрубок вывода вторичного пара нижнего горизонтально-трубного пленочного испарителя сообщен с приемной камерой парокомпрессора. Установка отличается тем, что она снабжена дополнительным рядом горизонтально-трубных пленочных испарителей, идентичным основному ряду горизонтально-трубных пленочных испарителей по их конструктивному выполнению и связям между ними, и дополнительным рядом подогревателей, идентичным основному ряду подогревателей по их конструктивному Usage: for the preparation of especially pure water for replenishment of the circuits of power units of electric and nuclear power plants; in the electronic, pharmaceutical and chemical industries. Technical result achieved: compactness of the installation, equipped with necessary and sufficient equipment; the manufacture of equipment included in the installation so that it can be transported assembled by road and rail and a minimum of installation work at the place of operation. The essence of utility models: The distillation desalination plant contains a number of horizontal-tube film evaporators located one above the other and a number of heaters located one above the other, a vapor compressor, pumps, collectors of the media involved in the process, while horizontal-tube film evaporators from the upper to the lower are connected in series between along the evaporated water, along the distillate and along the secondary steam, the heaters are connected in series from the lower to the upper along the way of the initial water, the outlet pipe of the heating steam from the steam compressor connected to the source of the heating steam is connected to the steam input pipe of the upper horizontal pipe film evaporator, and the secondary pipe output pipe of the lower horizontal pipe film evaporator is in communication with the receiving chamber of the steam compressor. The installation is characterized in that it is equipped with an additional row of horizontal-tube film evaporators, identical to the main row of horizontal-tube film evaporators in their design and the connections between them, and an additional row of heaters, identical to the main row of heaters in their structural

выполнению в виде кожухотрубных теплообменников и связям между ними, при этом патрубок вывода нагретой исходной воды верхнего кожухотрубного подогревателя основного ряда соединен с патрубком ввода исходной воды верхнего горизонтально-трубного пленочного испарителя основного ряда, патрубки вывода упариваемой воды, дистиллята и вторичного пара нижнего горизонтально-трубного пленочного испарителя основного ряда соединены, соответственно, с патрубками ввода упариваемой воды, дистиллята и вторичного пара верхнего горизонтально-трубного пленочного испарителя дополнительного ряда, патрубок вывода нагреваемой исходной воды верхнего кожухотрубного подогревателя дополнительного ряда соединен с патрубком ввода нагреваемой исходной воды нижнего кожухотрубного подогревателя основного ряда, а через патрубок отвода дистиллята каждый кожухотрубный подогреватель соединен с коллектором дистиллята, установка также снабжена вакуумным деаэратором, основным и дополнительным конденсаторами, водоэжекторным блоком, узлом химобработки воды, состоящим из бака для раствора химических реагентов и насоса-дозатора для подачи химических регентов в трубопровод отфильтрованной воды, и U-образными гидрозатворами, соединяющими в рядах горизонтально-трубных пленочных испарителей патрубок вывода упариваемой воды вышерасположенного горизонтально-трубного пленочного испарителя с патрубком ввода упариваемой воды нижерасположенного горизонтально-трубного пленочного испарителя, при этом патрубок вывода вторичного пара нижнего горизонтально-трубного пленочного испарителя дополнительного ряда соединен с патрубком ввода пара основного конденсатора, вакуумный деаэратор оснащен патрубком подачи отфильтрованной от механических взвесей исходной воды, патрубком подачи пара, соединенным с патрубком вывода вторичного пара из горизонтально-трубного пленочного испарителя, расположенного над нижним горизонтально-трубным пленочным испарителем дополнительного ряда, патрубком отвода деаэрированной исходной воды, соединенным с патрубком подачи исходной воды нижнего кожухотрубного подогревателя дополнительного ряда, и патрубком выхода пара, дополнительный конденсатор, представляющий собой вертикальный теплообменник, оснащен патрубком ввода пара, execution in the form of shell-and-tube heat exchangers and connections between them, while the outlet pipe of the heated source water of the upper shell-and-tube heater of the main row is connected to the input port of the source water of the upper horizontal tube film evaporator of the main row, the outlet port of evaporated water, distillate and secondary steam of the lower horizontal pipe the film evaporator of the main row are connected, respectively, with the inlet pipes of the evaporated water, distillate and secondary steam of the upper horizontal pipe film evaporator of the additional row, the outlet pipe of the heated source water of the upper shell-and-tube heater of the additional row is connected to the pipe of the input of the heated source water of the lower shell-and-tube heater of the main row, and through the branch pipe of the distillate, each shell-and-tube heater is connected to the distillate collector, the unit is also equipped with a vacuum deaerator additional capacitors, water ejector unit, chemical water treatment unit, consisting of a chemical solution tank reagents and a metering pump for supplying chemical agents to the filtered water pipeline, and U-shaped hydraulic locks connecting in the rows of horizontal-tube film evaporators the outlet for evaporating water of the upstream horizontal-tube film evaporator with the inlet of evaporating water of the downstream horizontal-tube film evaporator wherein the secondary steam outlet pipe of the lower horizontal tubular film evaporator of an additional row is connected to the cc pipe ode to the steam of the main condenser, the vacuum deaerator is equipped with a supply pipe filtered for mechanical suspensions of the source water, a steam supply pipe connected to a secondary steam outlet pipe from a horizontal-tube film evaporator located above the lower horizontal-tube film evaporator of an additional row, a discharge pipe of the deaerated source water connected to the supply pipe of the source water of the lower shell-and-tube heater of an additional row, and the steam outlet pipe, are additional The th condenser, which is a vertical heat exchanger, is equipped with a steam inlet pipe,

соединенным с патрубком выхода пара вакуумного деаэратора, патрубком ввода парогазовой смеси, патрубком подачи охлаждающей воды, патрубком вывода охлаждающей воды, соединенным с патрубком ввода охлаждающей воды основного конденсатора, патрубком отвода неконденсирующихся газов и патрубком отвода конденсата, а все насосы кроме насоса, обслуживающего водоэжекторный блок, и насоса дозатора укомплектованы электродвигателями с частотным регулированием числа оборотов. Горизонтально-трубный пленочный испаритель содержит оснащенный патрубками ввода и вывода упариваемой воды цилиндрический корпус с торцевыми трубными решетками, в центральной части которого вдоль оси расположено перегораживающее устройство, образующее в поперечнике корпуса центральный и боковые отсеки, продольные пучки горизонтальных теплообменных трубок, закрепленных концами в трубных решетках, паровую камеру с патрубком ввода пара и дистилляционную камеру с патрубками ввода и вывода дистиллята и патрубком отвода пара, сепарационные устройства, оросительные устройства в виде горизонтальных перфорированных поддонов, размещенных над пучками горизонтальных теплообменных трубок. Испаритель отличается тем, что паровая и дистилляционная камеры расположены в торцах корпуса и закреплены на трубных решетках, паровая камера снабжена коробом, врезанным в торцевую трубную решетку для сообщения открытого проема короба с центральным отсеком, и в дне короба установлен патрубок вывода вторичного пара, перегораживающее устройство выполнено в виде двух, жестко соединенных с трубными решетками и размещенных по обе стороны оси корпуса, желобов, причем боковые отсеки образованы между стенкой цилиндрического корпуса и каждым из желобов, где и размещены продольные пучки горизонтальных теплообменных трубок, центральный отсек образован между желобами, и в нем размещены сепарационные устройства, соединенные с верхними краями ближних к оси корпуса вертикальных стенок желобов, при этом вторые вертикальные стенки желобов соединены между собой листом с зазором к стенке цилиндрического корпуса, на расположенных горизонтально над оросительными устройствами connected to the steam outlet pipe of the vacuum deaerator, the input pipe for the vapor-gas mixture, the pipe for supplying cooling water, the pipe for outputting the cooling water, connected to the pipe for entering the cooling water of the main condenser, the pipe for removing non-condensable gases and the pipe for condensate discharge, and all pumps except the pump serving the water ejector unit , and the metering pump are equipped with electric motors with frequency regulation of the speed. The horizontal-tube film evaporator contains a cylindrical body equipped with inlet and outlet nozzles for evaporated water, with end tube sheets, in the central part of which there is a blocking device along the axis, forming central and side compartments across the body, longitudinal bundles of horizontal heat-exchange tubes fixed by the ends in the tube sheets , a steam chamber with a steam inlet pipe and a distillation chamber with distillate inlet and outlet pipes and a steam outlet pipe, separation new devices, irrigation devices in the form of horizontal perforated trays placed above the bundles of horizontal heat transfer tubes. The evaporator is characterized in that the steam and distillation chambers are located at the ends of the casing and are fixed on the tube sheets, the steam chamber is equipped with a box cut into the end pipe grate for communicating the open opening of the box with the central compartment, and a secondary steam outlet pipe is installed at the bottom of the box, a blocking device made in the form of two, rigidly connected to the tube sheets and placed on both sides of the axis of the housing, gutters, and the side compartments are formed between the wall of the cylindrical housing and each and from the gutters, where the longitudinal bundles of horizontal heat exchange tubes are located, the central compartment is formed between the gutters, and separation devices are connected to it, connected to the upper edges of the vertical walls of the gutters closest to the casing axis, while the second vertical walls of the gutters are interconnected by a sheet with a gap to the wall of the cylindrical housing, located horizontally above the irrigation devices

концевых участках патрубков ввода упариваемой воды выполнены щелевые прорези, а выходные отверстия патрубков заглушены. Конденсатор содержит вертикальный корпус с размещенным в нем пучком вертикальных теплообменных трубок, верхнюю и нижнюю водяные камеры, патрубок ввода пара, патрубки ввода и отвода охлаждающей воды, патрубок отвода конденсата, патрубок отвода неконденсирующихся газов. Конденсатор отличается тем, что корпус конденсатора выполнен из двух противоположных плоских стенок, соединенных между собой двумя полукруглыми стенками разного диаметра, при этом между стыками плоских стенок с меньшей из полукруглых стенок установлена вертикальная перфорированная пластина.end sections of the nozzles for the input of evaporated water have slotted slots, and the outlet openings of the nozzles are muffled. The condenser contains a vertical housing with a bundle of vertical heat exchange tubes placed in it, an upper and lower water chambers, a steam inlet pipe, cooling water inlet and outlet pipes, a condensate drain pipe, and a non-condensable gas pipe. The capacitor is characterized in that the capacitor body is made of two opposite flat walls connected by two semicircular walls of different diameters, while a vertical perforated plate is installed between the joints of the flat walls with the smaller of the semicircular walls.

Description

Заявляемые результаты интеллектуальной деятельности представляют собой группу полезных моделей, относящихся к выпарной технике: дистилляционная обессоливающая установка, горизонтально-трубный пленочный испаритель и конденсатор. Горизонтально-трубный пленочный испаритель и конденсатор предназначены для использования в дистилляционной обессоливающей установке, и все три изобретения, вместе взятые, связаны между собой настолько, что образуют единый изобретательский замысел, доказательства чего будут приведены далее.The claimed results of intellectual activity are a group of useful models related to evaporation technology: distillation desalination plant, horizontal tube film evaporator and condenser. The horizontal tube film evaporator and condenser are intended for use in a distillation desalination plant, and all three inventions taken together are so interconnected that they form a single inventive concept, proof of which will be given later.

Данные полезные модели могут быть использованы в энергетике, преимущественно в атомной, для получения особо чистой воды для подпитки контуров энергоблоков атомных электростанций (АЭС), а также для подпитки энергоблоков электростанций и приготовления для теплосети подпиточной воды. Полезные модели могут быть использованы также в химической, электронной, биотехнической, фармацевтической и других отраслях промышленности для приготовления особо чистой воды.These utility models can be used in the energy sector, mainly in the nuclear industry, to produce highly pure water for replenishing the circuits of power units of nuclear power plants (NPPs), as well as to replenish power units of power plants and to prepare make-up water for the heating network. Utility models can also be used in chemical, electronic, biotechnological, pharmaceutical and other industries for the preparation of especially pure water.

Обычно для производства воды для подпитки контуров энергоблоков АЭС используют химводообессоливающие (ХВО) установки. Однако при использовании таких схем расходуется большое количество химреагентов и образуется большое количество стоков от промывки, которые необходимо дополнительно перерабатывать, чтобы соблюсти требования по защите окружающей среды. Все это удорожает и усложняет процесс получения обессоленной воды по сравнению с термическим способом обессоливания, а также ухудшает экологическую обстановку.Usually, chemical water desalination (HVO) plants are used to make water to feed the circuits of nuclear power units. However, when using such schemes, a large amount of chemicals is consumed and a large amount of wastewater from washing is formed, which must be further processed in order to comply with environmental requirements. All this increases the cost and complicates the process of obtaining demineralized water in comparison with the thermal method of desalination, and also worsens the environmental situation.

Кроме того, под сомнение ставится возможность коммерческой реализации получаемых при химводообессоливании (ХВО) товарных солепродуктов - сухого гипса и раствора хлорида натрия из-за отсутствия на них спроса со стороны In addition, the possibility of commercializing commercial saline products obtained by chemical water desalination (CVD) - dry gypsum and sodium chloride solution due to the lack of demand from them is being questioned.

возможных потребителей в случае применения установок ХВО для упаривания стоков.potential consumers in the case of the use of HVO installations for evaporation of effluents.

В связи с этим «Росэнергоатом» принял решение о модернизации установок ХВО атомных станций путем использования модернизированных дистилляционных обессоливающих установок (ДОУ), разработанных в ОАО «Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения (ОАО «СвердНИИхиммаш»). При разработке ДОУ для производства подпиточной воды для энергоблоков модернизируемых и вновь строящихся в России использован более чем 50-летний опыт ОАО «СвердНИИхиммаш» по разработке и применению опреснительных установок на АЭС и крупных ТЭЦ в СССР.In this regard, Rosenergoatom decided to modernize the chemical water treatment plants of nuclear power plants by using modernized distillation desalination plants (DOEs) developed at OJSC Sverdlovsk Research Institute of Chemical Engineering (OJSC SverdNIIkhimmash). When developing a preschool educational institution for the production of make-up water for power units being modernized and newly under construction in Russia, more than 50 years of experience of SverdNIIkhimmash OJSC in the development and use of desalination plants at nuclear power plants and large thermal power plants in the USSR were used.

В процессе дистилляционного обессоливания воды не используются вещества, вызывающие отрицательное воздействие на экологию, высокое и стабильное качество получаемого дистиллята практически независимо от химического состава исходной воды, простота обслуживания, не требуется тщательной предварительной подготовки исходной воды (коагуляции, известкования и др.), а достаточно лишь очистки ее на механических фильтрах. Минимальное количество потребляемых при работе ДОУ химических реагентов для промывки и удаления накипи с внутренних поверхностей оборудования не увеличивает содержание солей в стоках, то есть с упаренным раствором выводится только та масса солей, которая взята из источника поверхностных вод. С разработкой и началом внедрения на АЭС отечественной техники термического обессоливания воды, таких как ДОУ, себестоимость получаемой обессоленной воды стала соизмерима с себестоимостью химически обессоленной подпиточной воды даже без учета предотвращенного экологического ущерба от сброса отработанных реагентов ХВО, или, соответственно, без учета затрат на переработку этих сбросов.In the process of distillative desalination of water, substances that cause a negative impact on the environment are not used, high and stable quality of the obtained distillate is almost independent of the chemical composition of the source water, ease of maintenance, thorough preliminary preparation of the source water (coagulation, liming, etc.) is not required, but enough only cleaning it with mechanical filters. The minimum amount of chemical reagents consumed during the operation of the preschool educational institution for washing and descaling from the internal surfaces of the equipment does not increase the salt content in the effluent, that is, with the evaporated solution, only that mass of salts that is taken from the source of surface water is removed. With the development and implementation of domestic water desalination technology such as preschool water treatment plants at NPPs, the cost of desalted water produced has become comparable to the cost of chemically desalinated make-up water even without taking into account the prevented environmental damage from the discharge of spent HVO reagents, or, accordingly, without taking into account the costs of processing these discharges.

В отличие от химического водообессоливания, где необходимо проводить частую регенерацию ионообменных фильтров, ДОУ работает в непрерывном автоматическом режиме, как и все теплоэнергетическое оборудование электростанции. Минимальные затраты ручного труда в процессе эксплуатации определяют и минимальную численность обслуживающего персонала.Unlike chemical water desalination, where it is necessary to carry out frequent regeneration of ion-exchange filters, DOW operates in a continuous automatic mode, like all thermal power equipment of a power plant. The minimum cost of manual labor during operation determines the minimum number of staff.

Однако с течением лет и хорошо работающая техника требует конструктивного совершенствования. Если основу упомянутых выше установок составляли либо выпарные аппараты с естественной или принудительной циркуляцией, либо аппараты мгновенного вскипания, то с появлением в выпарной технике горизонтально-трубных пленочных испарителей и интенсивным развитием этих аппаратов в 70-80 гг. прошлого столетия определился новый подход к техническим решениям, как самих обессоливающих (опреснительных) установок, так и входящего в них основного оборудования. Доказательством тому является высокая изобретательская активность в эти годы в обозначенной области техники во всех ведущих странах мира.However, over the years, well-functioning equipment requires constructive improvement. If the basis of the above-mentioned installations were either evaporators with natural or forced circulation or instant boilers, then with the advent of horizontal-tube film evaporators in the evaporation technique and the intensive development of these devices in the 70-80s. of the last century, a new approach to technical solutions was determined, both of the desalination (desalination) plants themselves and of the main equipment included in them. The proof of this is the high inventive activity in these years in the designated field of technology in all the leading countries of the world.

При проведении патентных исследований заявителем были выявлены следующие аналогичные заявляемым технические решения:When conducting patent research, the applicant identified the following technical solutions as claimed:

- патент СССР №1669468, кл. B01D 1/26, 1989; патент СССР №1723704, кл. B01D 1/26, 1990; авт. свид. СССР №1442506, кл. С02Р 1/06, B01D 1/04, 1986; авт. свид. СССР №1489796, кл. B01D 1/22, C02F 1/04, 1987;- USSR patent No. 1669468, cl. B01D 1/26, 1989; USSR patent No. 1723704, cl. B01D 1/26, 1990; author testimonial. USSR No. 1442506, class C02P 1/06, B01D 1/04, 1986; author testimonial. USSR No. 1489796, class B01D 1/22, C02F 1/04, 1987;

- заявки Японии №49-29070, кл. B01D 1/26, 1970; №50-35507, кл. B01D 1/26, 1971; №51-19425, кл. B01D 1/26, 1971; №52-15068, кл. B01D 1/26, 1972; №52-47741, кл. B01D 1/26, 1974 (патент-аналог по заявке Великобритании №1503741, 1975); №32690/71, кл. B01D 1/26 (патенты-аналоги по заявке Великобритании №1377577, 1971 и по заявке Франции №2137864, 1972); №62-35801, кл. B01D 1/26, 1979; №4-50041, кл. B01D 1/26; №63-28677, кл. С02Р 1/04, 1981; №63-51756, кл. С02Р 1/04, 1981; №1-41108, C02F 1/06, 1983; №1-141109, C02F 1/06, 1983;- Japanese application No. 49-29070, cl. B01D 1/26, 1970; No. 50-35507, cl. B01D 1/26, 1971; No. 51-19425, class B01D 1/26, 1971; No. 52-15068, class B01D 1/26, 1972; No. 52-47741, class B01D 1/26, 1974 (patent equivalent to the application of Great Britain No. 1503741, 1975); No. 32690/71, cl. B01D 1/26 (patent patents on the application of the United Kingdom No. 1377577, 1971 and according to the application of France No. 2137864, 1972); No. 62-35801, cl. B01D 1/26, 1979; No. 4-50041, class B01D 1/26; No. 63-28677, class C02P 1/04, 1981; No. 63-51756, cl. C02P 1/04, 1981; No. 1-41108, C02F 1/06, 1983; No. 1-141109, C02F 1/06, 1983;

- заявки США №186178, кл. B01D 1/26, С02В 1/04, 1971 (патенты-аналоги по заявке Великобритании №1406631, 1972 и по заявке Франции №2155984, 1972); №186179, кл. B01D 1/26, С02В 1/04, 1971 (патенты-аналоги по заявке Великобритании №1406632, 1972 и по заявке Франции №2155985, 1972); №614554, кл. B01D 1/26, 1984 (патент-аналог по заявке Великобритании №2159389, 1985);- application US No. 186178, CL. B01D 1/26, С02В 1/04, 1971 (patent patents on the application of Great Britain No. 1406631, 1972 and on the application of France No. 2155984, 1972); No. 186179, cl. B01D 1/26, С02В 1/04, 1971 (patent patents on the application of Great Britain No. 1406632, 1972 and on the application of France No. 2155985, 1972); No. 614554, class B01D 1/26, 1984 (patent equivalent to the application of Great Britain No. 2159389, 1985);

- заявка Великобритании №1452093, кл. B01D 1/26, 1/04, 1/22, 1973;- application of Great Britain No. 1452093, cl. B01D 1/26, 1/04, 1/22, 1973;

- заявки ФРГ №3738572, кл. В01D 1/26, 1/26, 1987; №2837892, кл. В01D 5/00, 1978;- applications of Germany No. 3738572, cl. B01D 1/26, 1/26, 1987; No. 2837892, cl. B01D 5/00, 1978;

- заявка WO №20061231414 A1, кл.C02F 1/04;- application WO No. 20061231414 A1, class C02F 1/04;

При модернизации дистилляционных обессоливающих установок, а именно усовершенствовании конструктивного исполнения установок и входящего в нее основного технологического оборудования, необходимо было решить следующие технические задачи.When modernizing distillation desalination plants, namely, improving the design of the plants and the main technological equipment included in it, it was necessary to solve the following technical problems.

1. Разработать установку, основные технологические аппараты и обслуживающие системы которой должны обеспечивать высокую технологическую, экономическую и эксплуатационную эффективность работы без увеличения энергозатрат, а также соблюдение норм экологической безопасности.1. To develop a plant, the main technological devices and service systems of which should ensure high technological, economic and operational efficiency without increasing energy costs, as well as compliance with environmental safety standards.

2. Установка должна быть компактной, но оснащенной необходимым и достаточным оборудованием для преобразования исходной воды из источника поверхностных вод в продукт потребления - обессоленную воду высокой чистоты.2. The installation should be compact, but equipped with the necessary and sufficient equipment to convert the source water from a surface water source into a consumer product — high purity demineralized water.

3. Нестандаризированное технологическое оборудование должно быть изготовлено так, чтобы обеспечить его транспортировку в сборе железнодорожным и автомобильным транспортом и тем самым свести до минимума монтажные работы на месте эксплуатации установки.3. Non-standardized technological equipment should be manufactured in such a way as to ensure its transportation by rail and road transport and thereby minimize installation work at the installation site.

Рассмотрим могут ли быть решены эти задачи в известных из уровня техники объектах, аналогичных заявляемым.Let us consider whether these problems can be solved in objects known from the prior art similar to those claimed.

Известна выпарная установка (см. заявку Японии №49-29070, кл. B01D 1/00, 1970, заявитель К.К.Сасакура кикай сейсакусе), которая делится внутри единого вертикального корпуса параллельными перегородками 32 на несколько секций 2а, 2b, 2c, 2d. В секциях расположены горизонтально-трубные испарители и подогреватели. При помощи вакуумирующего устройства 14, присоединенного к конденсатору 3 самой низкой секции, поддерживается последовательное понижение температуры и давления при переходе от верхней секции к нижней. Образующийся на верхней секции пар поступает внутрь пучка теплообменных труб 6, расположенных параллельно на следующей секции. В то же время рассол, собирающийся на перегородке 32, являющейся днищем верхней секции, под собственным гидравлическим давлением и разностью между давлениями на верхней и нижней секциях распыляется из отверстий 4 над теплообменными трубами. Распыляемая жидкость равномерно омывает эти трубы, частично испаряется и конденсирует пар внутри труб.A known evaporation plant (see Japanese application No. 49-29070, class B01D 1/00, 1970, applicant K.K. Sasakura kikai seisakuse), which is divided inside a single vertical case by parallel partitions 32 into several sections 2a, 2b, 2c, 2d. The sections are horizontal pipe evaporators and heaters. By means of a vacuum device 14 connected to the condenser 3 of the lowest section, a consistent decrease in temperature and pressure is maintained during the transition from the upper section to the lower. The steam generated on the upper section enters the bundle of heat exchange tubes 6 located parallel to the next section. At the same time, the brine collected on the baffle 32, which is the bottom of the upper section, is sprayed from the openings 4 above the heat exchange tubes under its own hydraulic pressure and the difference between the pressures on the upper and lower sections. The sprayed liquid evenly washes these pipes, partially evaporates and condenses the vapor inside the pipes.

Сравнительный анализ выявленных из описания и графического изображения признаков изобретения-аналога по данной заявке Японии и признаков заявляемой установки показал, что решения имеют следующие сходные признаки: ряд расположенных один над другим горизонтально-трубных пленочных испарителей и ряд расположенных друг над другом подогревателей, конденсатор, парокомпрессор (в аналоге - пароэжектор 15), насосы, коллекторы участвующих в процессе сред, при этом горизонтально-трубные пленочные испарители от верхнего до нижнего последовательно соединены между собой по ходу упариваемой воды, по ходу дистиллята и по ходу вторичного пара, а подогреватели последовательно соединены от нижнего до верхнего по ходу нагреваемой исходной воды;A comparative analysis of the features of the Japan invention and signs of the inventive installation identified from the description and graphic representation showed that the solutions have the following similar features: a number of horizontal-tube film evaporators located one above the other and a number of heaters located one above the other, a condenser, a vapor compressor (in the analogue - steam ejector 15), pumps, collectors of the media involved in the process, with horizontal-tube film evaporators from the top to the bottom are interconnected along the evaporated water, during the course of the distillate and the vapor, and the heaters are connected in series from bottom to top during the initial heated water;

Следует отметить компактность известной установки, но отсутствие в ней некоторых конструктивных признаков ограничительной части и всех признаков отличительной части формулы заявляемого изобретения не позволят решить указанные выше технические задачи в случае применения выпарной установки для получения обессоленной воды требуемой чистоты, необходимой для подпитки контуров энергоблоков АЭС.It should be noted the compactness of the known installation, but the absence of some design features of the restrictive part and all the features of the distinctive part of the claims of the claimed invention will not solve the above technical problems in the case of using the evaporator to produce demineralized water of the required purity needed to feed the circuits of nuclear power units.

Наиболее близким по технической сущности является многокорпусный выпарной аппарат, принятый в качестве прототипа заявляемой установки, (см. заявку Японии №52-47741, кл. В01D 1/26, 1974 и заявку Великобритании №1503741, кл. В01D 1/26, 1975).The closest in technical essence is a multi-case evaporator adopted as a prototype of the inventive installation (see Japanese application No. 52-47741, CL B01D 1/26, 1974 and British application No. 1503741, CL B01D 1/26, 1975) .

В соответствии с описаниями и графическими изображениями выпарного аппарата в указанных источниках информации известное изобретение имеет следующие признаки, совпадающие с частью признаков заявляемой установки: он содержит ряд расположенных друг над другом горизонтально-трубных пленочных испарителей (кипятильники 7а, 7b, 7c, 7d) и ряд расположенных друг над другом подогревателей рассола 21, парокомпрессор (паровой эжектор 24), насосы, коллекторы участвующих в процессе сред, при этом горизонтально-трубные пленочные испарители от верхнего (7а) до нижнего (7d) последовательно соединены между собой по ходу упариваемого рассола, по ходу дистиллята и по ходу вторичного пара, подогреватели 21 последовательно соединены от нижнего до верхнего по ходу нагреваемого рассола, патрубок 25 выхода греющего пара из In accordance with the descriptions and graphic images of the evaporator in the indicated information sources, the known invention has the following features, which coincide with a part of the features of the claimed installation: it contains a number of horizontal-tube film evaporators located one above the other (boilers 7a, 7b, 7c, 7d) and a number one above the other brine heaters 21, a vapor compressor (steam ejector 24), pumps, manifolds of media involved in the process, and horizontal-tube film evaporators from the top (7a) to the bottom (7d) are connected in series with each other along the evaporated brine, along the distillate and along the secondary steam, the heaters 21 are sequentially connected from the lower to the upper along the heated brine, the pipe 25 of the output of the heating steam from

соединенного с источником греющего пара (на чертеже прототипа не показан) парокомпрессора (пароэжектора 24) соединен с патрубком ввода пара верхнего горизонтально-трубного пленочного испарителя, а патрубок вывода вторичного пара нижнего горизонтально-трубного пленочного испарителя сообщен с приемной камерой парокомпрессора (пароэжектора 24).the steam compressor (steam ejector 24) connected to the source of heating steam (not shown in the prototype drawing) is connected to the steam inlet pipe of the upper horizontal tube film evaporator, and the secondary steam outlet pipe of the lower horizontal pipe film evaporator is in communication with the receiving chamber of the steam compressor (steam ejector 24).

Помимо того, имеются и признаки, как-то: «В способе опреснения рассола применяют вертикальный выпарной аппарат, имеющий корпус с внутренними перегородками, разделяющими его на секции, где и размещены кипятильники. Под последним кипятильником перегородка образует днище, пространство над которым служит резервуаром для рассола; в выпускной части аппарата находятся камеры дистиллированной воды, которые попарно соединены между собой; между секциями размещены сепараторы; на горизонтальных перегородках установлено несколько сопл для распыления рассола». В установке имеется охладитель 34, связанный с камерами дистиллированной воды 14a-14d.In addition, there are signs, such as: “In the desalination method of the brine, a vertical evaporator is used, having a body with internal partitions that divide it into sections, where the boilers are located. Under the last boiler, the partition forms a bottom, the space above which serves as a reservoir for brine; in the outlet part of the apparatus there are distilled water chambers that are interconnected in pairs; separators are placed between sections; several nozzles for spraying brine are installed on the horizontal partitions. ” The installation has a cooler 34 associated with distilled water chambers 14a-14d.

Работает аппарат-прототип следующим образом. «При испарении раствора пар, выделившийся из него в нижнем горизонтально-трубном пленочном испарителе (кипятильнике 7d) с наименьшей температурой, выводят по трубе, соединяющей патрубок вывода вторичного пара этого испарителя с приемной камерой парокомпрессора (пароэжектора 24), рабочим телом в котором служит греющий пар (пар высокого давления), поступающий от внешнего источника. Полученную смесь с наибольшей температурой подают на конденсационную сторону теплообменных труб кипятильника 7а, при этом рассол частично испаряется. Пар из испарительного пространства кипятильника 7а проходит сепаратор, в котором он отделяется от жидкости и поступает в камеру подачи пара в испарительные трубки следующего кипятильника 7b. Раствор, отделившийся на сепараторе, попадает на горизонтальные перегородки и с помощью сопел распыляется на испарительные трубки кипятильника 7b». Далее процесс конденсации пара с одновременным испарением рассола повторяется в кипятильниках 7с и 7d. Упаренный раствор выходит из нижнего кипятильника с температурой 81°С и часть его возвращают в подогреватели 21 и далее распыляют на испарительные трубки кипятильников 7а, 7b, 7 с и 7d для повторного использования в процессе The prototype apparatus works as follows. “When the solution vaporizes, the steam released from it in the lower horizontal-tube film evaporator (boiler 7d) with the lowest temperature is discharged through a pipe connecting the secondary steam outlet pipe of this evaporator to the receiving chamber of the vapor compressor (vapor ejector 24), in which the heating medium serves steam (high pressure steam) coming from an external source. The resulting mixture with the highest temperature is fed to the condensation side of the heat exchange tubes of the boiler 7a, while the brine partially evaporates. Steam from the evaporator space of the boiler 7a passes a separator in which it is separated from the liquid and enters the steam supply chamber into the vaporization tubes of the next boiler 7b. The solution that has separated on the separator enters the horizontal partitions and is sprayed onto the evaporator tubes of the boiler 7b with nozzles. ” Further, the process of steam condensation with simultaneous evaporation of the brine is repeated in boilers 7c and 7d. The evaporated solution exits the lower boiler with a temperature of 81 ° C and part of it is returned to the heaters 21 and then sprayed onto the evaporator tubes of the boilers 7a, 7b, 7c and 7d for reuse in the process

опреснения, а в охладитель 34 поступает дистиллят из камер 14a-14d.desalination, and distillate from chambers 14a-14d enters cooler 34.

Конструкция рассмотренной установки-прототипа более совершенна, чем конструкция установки-аналога по заявке Японии №49-29070, что обеспечивает и более эффективный процесс опреснения. Однако отсутствие в известном решении признаков, которые отличают заявляемое решение от прототипа, не позволит достичь желаемых результатов, являющихся целью разработчиков дистилляционной техники - авторов заявляемой дистилляционной обессоливающей установки для получения особо чистой воды, используемой в качестве подпитки контуров энергоблоков атомных электростанций.The design of the considered prototype plant is more perfect than the design of the analog plant according to Japanese application No. 49-29070, which provides a more efficient desalination process. However, the absence in the known solution of the signs that distinguish the claimed solution from the prototype will not allow to achieve the desired results, which are the goal of the developers of distillation equipment - the authors of the inventive distillation desalination plant to produce highly pure water, used as feed for the circuits of power units of nuclear power plants.

Указанные выше технические задачи могут быть решены только заявляемой дистилляционной обессоливающей установкой благодаря следующему ее конструктивному исполнению.The above technical problems can be solved only by the claimed distillation desalination plant due to its next design.

Дистилляционная обессоливающая установка, как и прототип, содержит ряд расположенных друг над другом горизонтально-трубных пленочных испарителей и ряд расположенных друг над другом подогревателей, парокомпрессор, насосы, коллекторы участвующих в процессе сред, при этом горизонтально-трубные пленочные испарители от верхнего до нижнего последовательно соединены между собой по ходу упариваемой воды, по ходу дистиллята и по ходу вторичного пара, подогреватели последовательно соединены от нижнего до верхнего по ходу нагреваемой исходной воды, патрубок выхода греющего пара из соединенного с источником греющего пара парокомпрессора соединен с патрубком ввода пара верхнего горизонтально-трубного пленочного испарителя, а патрубок вывода вторичного пара нижнего горизонтально-трубного пленочного испарителя сообщен с приемной камерой парокомпрессора.The distillation desalination plant, as well as the prototype, contains a series of horizontal-tube film evaporators located one above the other and a number of heaters located one above the other, a vapor compressor, pumps, and collectors of the media involved in the process, while the horizontal-tube film evaporators from the upper to the lower are connected in series among themselves along the evaporated water, along the distillate and along the secondary steam, the heaters are connected in series from the lower to the upper along the heated source water, a heating steam outlet pipe from a steam compressor connected to a heating steam source is connected to a steam input pipe of the upper horizontal pipe film evaporator, and a secondary steam output pipe of the lower horizontal pipe film evaporator is in communication with the receiving chamber of the steam compressor.

Заявляемая установка отличается от прототипа тем, что она снабжена дополнительным рядом горизонтально-трубных пленочных испарителей, идентичным основному ряду горизонтально-трубных пленочных испарителей по их конструктивному выполнению и связям между ними, и дополнительным рядом подогревателей, идентичным основному ряду подогревателей по их конструктивному выполнению в виде кожухотрубных теплообменников и связям между ними, при этом патрубок вывода нагретой исходной воды верхнего The inventive installation differs from the prototype in that it is equipped with an additional row of horizontal-tube film evaporators, identical to the main row of horizontal-tube film evaporators in their design and the connections between them, and an additional row of heaters, identical to the main row of heaters in their design in the form shell-and-tube heat exchangers and the connections between them, while the outlet pipe of the heated source water of the upper

кожухотрубного подогревателя основного ряда соединен с патрубком ввода исходной воды верхнего горизонтально-трубного пленочного испарителя основного ряда, патрубки вывода упариваемой воды, дистиллята и вторичного пара нижнего горизонтально-трубного пленочного испарителя основного ряда соединены, соответственно, с патрубками ввода упариваемой воды, дистиллята и вторичного пара верхнего горизонтально-трубного пленочного испарителя дополнительного ряда, патрубок вывода нагреваемой исходной воды верхнего кожухотрубного подогревателя дополнительного ряда соединен с патрубком ввода нагреваемой исходной воды нижнего кожухотрубного подогревателя основного ряда, а через патрубок отвода дистиллята каждый кожухотрубный подогреватель соединен с коллектором дистиллята, установка также снабжена вакуумным деаэратором, основным и дополнительным конденсаторами, водоэжекторным блоком, узлом химобработки воды, состоящим из бака для раствора химических реагентов и насоса-дозатора для подачи этого раствора в трубопровод отфильтрованной воды, и U-образными гидрозатворами, соединяющими в каждом ряду горизонтально-трубных пленочных испарителей патрубок вывода упариваемой воды вышерасположенного горизонтально-трубного пленочного испарителя с патрубком ввода упариваемой воды нижерасположенного горизонтально-трубного пленочного испарителя, при этом патрубок вывода вторичного пара нижнего горизонтально-трубного пленочного испарителя дополнительного ряда соединен с патрубком ввода пара основного конденсатора, при этом вакуумный деаэратор оснащен патрубком подачи отфильтрованной от механических взвесей исходной воды, патрубком подачи пара, соединенным с патрубком вывода вторичного пара из горизонтально-трубного пленочного испарителя расположенного над нижним горизонтально-трубным пленочным испарителем дополнительного ряда, патрубком отвода деаэрированной исходной воды, соединенным с патрубком подачи исходной воды нижнего кожухотрубного подогревателя дополнительного ряда, и патрубком выхода пара, дополнительный конденсатор, представляющий собой вертикальный теплообменник, оснащен патрубком ввода пара, соединенным с патрубком выхода пара вакуумного деаэратора, патрубком ввода парогазовой смеси, патрубком подачи охлаждающей воды, патрубком вывода охлаждающей воды, соединенным с the shell-and-tube heater of the main row is connected to the input pipe of the input water of the upper horizontal pipe film evaporator of the main series, the outlet pipe of the evaporated water, distillate and secondary steam of the lower horizontal pipe film evaporator of the main row is connected, respectively, with the input pipe of the evaporated water, distillate and secondary steam the upper horizontal-tube film evaporator of an additional row, the outlet pipe of the heated source water of the upper shell-and-tube is heated For an additional row, it is connected to the input source of the heated source water of the lower shell-and-tube heater of the main row, and through the branch pipe of the distillate outlet, each shell-and-tube heater is connected to the distillate collector, the unit is also equipped with a vacuum deaerator, main and additional condensers, a water ejector unit, and a chemical water treatment unit for a solution of chemical reagents and a metering pump for supplying this solution to the pipeline of filtered water, and U-shaped water locks, connecting in each row of horizontal-tube film evaporators an outlet pipe for evaporating water of an upstream horizontal-tube film evaporator with a branch pipe for introducing evaporated water of a lower horizontal-tube film evaporator, while a branch pipe for outputting a secondary steam of the lower horizontal-tube film evaporator of an additional row is connected to the branch pipe for introducing steam main condenser, while the vacuum deaerator is equipped with a supply pipe filtered from mechanical suspensions water source, a steam supply pipe connected to a secondary steam output pipe from a horizontal pipe film evaporator located above the lower horizontal pipe film evaporator of an additional row, a deaerated source water discharge pipe connected to a source water supply pipe of a lower shell-and-tube heater of an additional series, and steam outlet pipe, an additional condenser, which is a vertical heat exchanger, is equipped with a steam inlet pipe connected to the pipe vacuum deaerator steam outlet, the steam-gas mixture entry conduit, a cooling water supply pipe, the cooling water output pipe coupled to

патрубком ввода охлаждающей воды основного конденсатора, патрубком отвода неконденсирующихся газов и патрубком отвода конденсата, а все насосы кроме насоса, обслуживающего водоэжекторный блок, и насоса-дозатора укомплектованы электродвигателями с частотным регулированием числа оборотов.the cooling water inlet port of the main condenser, the non-condensable gas outlet pipe and the condensate drain pipe, and all the pumps except the pump serving the water ejector unit and the metering pump are equipped with electric motors with frequency regulation of the speed.

Кроме самой установки в заявляемую группу изобретений входят части установки - горизонтально-трубный пленочный испаритель и конденсатор, поименованный в первом пункте формулы изобретения как «основной конденсатор».In addition to the installation itself, the claimed group of inventions includes parts of the installation - a horizontal-tube film evaporator and condenser, referred to in the first paragraph of the claims as the "main condenser".

При проведении заявителем патентных исследований в отношении горизонтально-трубного пленочного испарителя были обнаружены два известных технических решения.When the applicant conducted patent research in relation to a horizontal-tube film evaporator, two known technical solutions were discovered.

Одно из них - отечественное изобретение «Пленочный испаритель» (см. авт. свид. СССР №1489796, кл. B01D 1/26, 1985), «содержащий корпус, разделенный вертикальной перегородкой на две ступени, боковые крышки с перегородками, оросительное устройство, два пучка горизонтальных теплообменных труб, закрепленных в трубных досках, два сепаратора и пароструйный компрессор с диффузором, при этом в трубных досках выполнены паровыводные отверстия, перегородки боковых крышек образуют канал, сообщающий через паровыводные отверстия межтрубное пространство одной ступени с внутритрубным пространством другой ступени, причем диффузор пароструйного компрессора закреплен по периферии паровыводного отверстия одной из трубных досок».One of them is the domestic invention “Film Evaporator” (see ed. Certificate of the USSR No. 1489796, class B01D 1/26, 1985), “containing a housing divided by a vertical partition into two steps, side covers with partitions, an irrigation device, two bundles of horizontal heat exchange tubes fixed in tube sheets, two separators and a steam-jet compressor with a diffuser, while steam pipes are made in the pipe boards, the partitions of the side covers form a channel that communicates the pipe space with "tupeni with the in-tube space of another stage, and the diffuser of the steam-compressor is fixed on the periphery of the steam outlet of one of the tube boards."

Другое известное решение - «Паровая компрессионная испарительная установка двойного действия», (см. заявку Японии №4-50041, кл. B01D 1/26, 1984) характеризуется следующей совокупностью признаков:Another well-known solution is “Double-action Steam Compression Evaporator”, (see Japan Application No. 4-50041, class B01D 1/26, 1984) is characterized by the following set of features:

«1. В цилиндрическом корпусе 1 с торцовыми плоскими стенками горизонтальной вытянутой в продольном направлении перегородкой 7 разделены первая 8 и вторая 9 испарительные зоны, в которых вертикальными вытянутыми вдоль оси корпуса перегородками 10, 13 сформированы паровые камеры 12, 15 и расположены между ними испарительные камеры 11, 14."one. In a cylindrical body 1 with flat end walls of a horizontal longitudinally elongated partition 7, the first 8 and second 9 evaporation zones are separated, in which vapor chambers 12, 15 are formed by vertically elongated along the axis of the housing 10, 13 and evaporation chambers 11, 14 are located between them .

Паровые и испарительные камеры соединены снизу между собой. В паровых камерах расположены продольные трубные пучки 16, 17, над ними - устройства 26, 27 для распределенной подачи морской воды. Патрубки 40, 41 для вывода пара из Steam and evaporation chambers are connected from below to each other. In the steam chambers there are longitudinal tube bundles 16, 17, above them are devices 26, 27 for distributed sea water supply. Branch pipes 40, 41 for a conclusion of steam from

паровых камер первой зоны соединены с коллекторами трубного пучка 17 второй зоны, патрубки для вывода пара из паровых камер второй зоны соединены с эжекторами 46, 48, расположенными параллельно корпусу с внешней стороны. Со стороны выхода эжекторы соединены с коллекторами трубного пучка первой зоны.the steam chambers of the first zone are connected to the collectors of the tube bundle 17 of the second zone, the nozzles for outputting steam from the steam chambers of the second zone are connected to ejectors 46, 48 located parallel to the housing from the outside. On the output side, the ejectors are connected to the collectors of the tube bundle of the first zone.

2. Отверстия для вывода пара из паровых камер первой зоны расположены вблизи торцовых стенок корпуса. Четыре отверстия для вывода пара соединены с коллекторами трубного пучка второй зоны. Каждое из четырех отверстий для вывода пара из паровых камер второй зоны, расположенных вблизи торцовых стенок корпуса, соединено с отдельным паровым эжектором».2. The holes for the output of steam from the steam chambers of the first zone are located near the end walls of the housing. Four holes for the output of steam connected to the manifolds of the tube bundle of the second zone. Each of the four openings for the output of steam from the steam chambers of the second zone, located near the end walls of the housing, is connected to a separate steam ejector. "

Оба известных аппарата являются двухступенчатыми горизонтально-трубными пленочными испарителями, а в образованных перегораживающим устройством (в прототипе - перегородками 7, 10, 13) паровых камерах 12, 15 с пучками горизонтальных теплообменных трубок последовательно осуществляется один и тот же процесс испарения, то есть в одном и том же температурном режиме.Both known apparatuses are two-stage horizontal-tube film evaporators, and in the vapor chambers 12, 15 formed by the blocking device (in the prototype — baffles 7, 10, 13) with bundles of horizontal heat-exchange tubes, the same evaporation process is carried out sequentially, that is, in one and the same temperature.

Сходными признаками заявляемого горизонтально-трубного пленочного испарителя и известного по авт. свид. СССР №1489796 являются:Similar features of the inventive horizontal pipe film evaporator and known by ed. testimonial. USSR No. 1489796 are:

- оснащенный патрубками ввода и вывода упариваемой воды корпус с торцевыми трубными досками (решетками);- a case with end pipe boards (grids) equipped with inlet and outlet pipes for evaporated water;

- вдоль оси корпуса расположено перегораживающее устройство, образующее в поперечнике корпуса отсеки, в которых размещены пучки горизонтальных теплообменных труб и сепараторы;- along the axis of the casing there is a blocking device forming compartments in the diameter of the casing in which the bundles of horizontal heat-exchange tubes and separators are placed;

- оросительные устройства;- irrigation devices;

- устройства для ввода и вывода пара (парокомпрессоры и паровыводные отверстия).- devices for input and output of steam (vapor compressors and steam outlet openings).

Сходными признаками заявляемого и известного по заявке Японии №4-50041 горизонтально-трубных пленочных испарителей являются:Similar features of the claimed and known by the application of Japan No. 4-50041 horizontal pipe film evaporators are:

- оснащенный патрубками ввода и вывода упариваемой воды цилиндрический корпус с торцевыми стенками и с торцевыми трубными решетками;- a cylindrical body with end walls and end pipe grids equipped with inlet and outlet ports for evaporated water;

- в центральной части корпуса вдоль его оси расположено перегораживающее устройство, образующее в поперечнике корпуса центральный и боковые отсеки (в прототипе - перегораживающее устройство образовано «горизонтальной вытянутой - in the Central part of the housing along its axis there is a blocking device forming the central and side compartments across the case (in the prototype, the blocking device is formed by a “horizontal elongated

в продольном направлении перегородкой 7» и «вертикальными вытянутыми вдоль оси корпуса перегородками 10, 13», которые образуют общий центральный отсек, состоящий из зон 8, 9, 11, 14, и боковые отсеки 12 и 15);in the longitudinal direction by a partition 7 "and" vertical partitions 10, 13 elongated along the body axis, which form a common central compartment, consisting of zones 8, 9, 11, 14, and side compartments 12 and 15);

- продольные пучки горизонтальных теплообменных трубок, закрепленных концами в трубных решетках;- longitudinal bundles of horizontal heat transfer tubes fixed by the ends in the tube sheets;

- паровая камера с патрубком ввода пара;- a steam chamber with a steam inlet;

- дистилляционная камера с патрубками вывода дистиллята и патрубком отвода пара (в прототипе - дистилляционные камеры /на чертеже позиции отсутствуют/ расположены в нижней части цилиндрического корпуса и в центральном отсеке испарителя, и патрубок вывода дистиллята расположен там же, где и дистилляционная камера, в нижней части цилиндрического корпуса испарителя).- a distillation chamber with distillate outlet pipes and a steam outlet pipe (in the prototype, distillation chambers / in the drawing there are no positions / are located in the lower part of the cylindrical body and in the central compartment of the evaporator, and the distillate outlet pipe is located in the same place as the distillation chamber in the lower parts of the cylindrical body of the evaporator).

- сепарационные устройства;- separation devices;

- оросительные устройства в виде горизонтальных перфорированных поддонов, размещенных над пучками горизонтальных теплообменных трубок (в прототипе - устройства для распределенной подачи морской воды).- irrigation devices in the form of horizontal perforated trays placed above the bundles of horizontal heat transfer tubes (in the prototype, devices for the distributed supply of sea water).

Проведенный заявителем сравнительный анализ совокупностей признаков заявляемого и известных горизонтально-трубных пленочных испарителей, позволил определить в них сходные признаки и сделать вывод, что наиболее близким по технической сущности к изобретению по настоящей заявке является изобретение по заявке Японии №4-50041, а потому оно выбрано в качестве прототипа.A comparative analysis of the sets of features of the claimed and known horizontal tube film evaporators by the applicant made it possible to identify similar features in them and to conclude that the invention closest in technical essence to the invention in this application is the invention according to Japanese application No. 4-50041, and therefore it is selected as a prototype.

Следует отметить, что данное известное решение вполне может быть использовано для опреснения морской воды, когда нет необходимости получать обессоленную воду особой чистоты. Однако на таких объектах, как АЭС, где для подпитки энергоблоков требуется дистиллят высокой степени чистоты, это решение не может быть использовано. Причина - в недостатках конструкции, и самые серьезные из них - это выполнение испарителя в виде двух испарительных ступеней, расположенных друг под другом, и неудачное взаимное расположение конструктивных узлов в испарителе. В обеих ступенях указанное расположение пучка горизонтальных теплообменных трубок и устройств для сепарации образующегося пара будет причиной следующего негативного явления. Из пучков теплообменных трубок, находящихся в центральной части корпуса испарителя It should be noted that this known solution may well be used for desalination of sea water when there is no need to obtain desalinated water of high purity. However, at facilities such as nuclear power plants, where distillate of a high degree of purity is required to feed power units, this solution cannot be used. The reason is the design flaws, and the most serious of them are the design of the evaporator in the form of two evaporation stages located one under the other, and the unsuccessful mutual arrangement of the structural units in the evaporator. In both steps, the indicated arrangement of the bundle of horizontal heat exchange tubes and devices for separating the generated steam will cause the following negative phenomenon. From bundles of heat transfer tubes located in the central part of the evaporator body

одновременно выходят два продукта: пар из межтрубного пространства и вода, в которую преобразовался пар в трубках, отдавая тепло воде в межтрубном пространстве. Пар сначала движется вниз, а потом, выйдя из межтрубного пространства пучка трубок, подчиняясь природному свойству, движется снизу вверх к размещенным в боковых отсеках сепарационным устройствам ступеней, захватывая частицы воды из поступающей из трубок воды на оросительные устройства нижней ступени, и из слоя воды, накапливающегося на дне корпуса. Эти обстоятельства ухудшают сепарацию пара от воды и могут привести к «захлебыванию» сепарационных устройств из-за большой влажности пара. Кроме того, для обеспечения работы второй ступени приходится выполнять трубы обводными снаружи испарителя для подачи пара и воды в следующую ступень испарителя, так как в нижнюю ступень пар и вода должны быть подведены с противоположной стороны нежели они подавались в верхнюю ступень, то есть конструкция испарителя усложнена, что увеличивает потери полезной разности температур из-за сопротивления. А когда таких испарителей больше двух в вертикальном ряду дистилляционной установки и если вертикальных рядов в установке не один, то затруднены и монтаж установки, и ее эксплуатация, увеличиваются и капитальные затраты, и увеличиваются потери полезной разности температур.at the same time two products come out: steam from the annulus and water into which the steam in the tubes is converted, giving off heat to the water in the annulus. The steam first moves down, and then, leaving the annular space of the tube bundle, obeying the natural property, moves from bottom to top to the separation devices of the steps located in the side compartments, capturing water particles from the water coming from the pipes to the irrigation devices of the lower stage, and from the water layer, accumulating at the bottom of the hull. These circumstances worsen the separation of steam from water and can lead to "flooding" of the separation devices due to the high humidity of the steam. In addition, to ensure the operation of the second stage, it is necessary to make pipes by-pass outside the evaporator to supply steam and water to the next stage of the evaporator, since steam and water must be supplied to the lower stage from the opposite side than they were supplied to the upper stage, i.e. the design of the evaporator is complicated , which increases the loss of the usable temperature difference due to resistance. And when there are more than two such evaporators in the vertical row of the distillation plant, and if there are not one vertical rows in the plant, both installation and operation of the plant are difficult, the capital costs increase, and the losses of the useful temperature difference increase.

Немаловажное значение имеет местоположение в испарителе пучков горизонтальных теплообменных трубок. В реальных условиях работы испарителей в качестве исходной воды используется природная вода, в которой присутствуют и органические, и неорганические примеси. Конечно, перед дистилляционным обессоливанием исходную воду очищают от механических примесей, например фильтрацией. Но в воде также присутствуют растворенные соли, которые во время термической дистилляции могут оседать на теплообменных трубках в виде накипи, ухудшая теплообмен в испарителях и подогревателях. Поэтому необходимо оперативное визуальное наблюдение за состоянием наружных поверхностей трубок с целью обеспечения условий минимального накипеобразования. В испарителе-прототипе это сделать невозможно, так как пучок трубок закрыт находящимися с Equally important is the location in the evaporator of bundles of horizontal heat transfer tubes. In the actual operating conditions of the evaporators, natural water is used as the source water, in which both organic and inorganic impurities are present. Of course, before distillation desalination, the source water is purified from mechanical impurities, for example by filtration. But in the water there are also dissolved salts, which during thermal distillation can settle on the heat exchanger tubes in the form of scale, impairing the heat transfer in evaporators and heaters. Therefore, operational visual monitoring of the condition of the outer surfaces of the tubes is necessary in order to ensure conditions of minimal scale formation. In the prototype evaporator, this is not possible, since the tube bundle is closed with

боков сепарационными устройствами, а потому только вскрытие аппарата покажет реальную картину состояния трубок.sides with separation devices, and therefore only opening the device will show a real picture of the condition of the tubes.

Указанные недостатки исключены в заявляемом горизонтально-трубном пленочном испарителе благодаря усовершенствованию его конструкции. These disadvantages are eliminated in the inventive horizontal tube film evaporator due to the improvement of its design.

Горизонтально-трубный пленочный испаритель, как и прототип, содержит оснащенный патрубками ввода и вывода упариваемой воды цилиндрический корпус с торцевыми трубными решетками, в центральной части которого вдоль оси расположено перегораживающее устройство, образующее в поперечнике корпуса центральный и боковые отсеки, продольные пучки горизонтальных теплообменных трубок, закрепленных концами в трубных решетках, паровую камеру с патрубком ввода пара и дистилляционную камеру с патрубками ввода и вывода дистиллята и патрубком отвода пара, сепарационные устройства и оросительные устройства в виде горизонтальных перфорированных поддонов, размещенных над пучками горизонтальных теплообменных трубок.The horizontal-tube film evaporator, as well as the prototype, contains a cylindrical body equipped with water inlet and outlet nozzles with end tube sheets, in the central part of which along the axis there is a blocking device forming central and side compartments across the body, longitudinal bundles of horizontal heat exchange tubes, fixed by ends in tube sheets, a steam chamber with a steam inlet pipe and a distillation chamber with distillate inlet and outlet pipes and a discharge pipe ara, separation device and irrigation device in the form of perforated horizontal trays arranged above the horizontal beams of the heat exchange tubes.

Горизонтально-трубный пленочный испаритель отличается от прототипа тем, что паровая и дистилляционная камеры расположены в торцах корпуса и закреплены на трубных решетках, паровая камера снабжена коробом, врезанным в торцевую трубную решетку для сообщения открытого проема короба с центральным отсеком, и в дне короба установлен патрубок вывода вторичного пара, а перегораживающее устройство выполнено в виде двух, жестко соединенных с трубными решетками и размещенных по обе стороны оси корпуса, желобов, причем боковые отсеки образованы между стенкой цилиндрического корпуса и каждым из желобов, где и размещены продольные пучки горизонтальных трубок, а центральный отсек образован между желобами, и в нем размещены сепарационные устройства, соединенные с верхними краями ближних к оси корпуса вертикальных стенок желобов, при этом вторые вертикальные стенки желобов соединены между собой листом с зазором к стенке цилиндрического корпуса, а на расположенных горизонтально над оросительными устройствами концевых участках патрубков ввода упариваемой воды выполнены щелевые прорези, и выходные отверстия патрубков заглушены.The horizontal-tube film evaporator differs from the prototype in that the steam and distillation chambers are located at the ends of the body and are fixed to the tube sheets, the steam chamber is equipped with a box cut into the end pipe grid to communicate the open opening of the box with the central compartment, and a pipe is installed at the bottom of the box the output of the secondary steam, and the partitioning device is made in the form of two gutters, rigidly connected to the tube sheets and placed on both sides of the housing axis, the side compartments being m Between the wall of the cylindrical body and each of the gutters, where longitudinal bundles of horizontal tubes are placed, and the central compartment is formed between the gutters, and separation devices are connected to it, connected to the upper edges of the vertical walls of the gutters closest to the casing axis, while the second vertical walls of the gutters are connected between each other with a sheet with a gap to the wall of the cylindrical body, and slotted holes are made at the end sections of the inlet portions of the evaporated water located horizontally above the irrigation devices cramps, and outlets plugged nozzles.

Кроме того, в соответствии с п.3 формулы полезной модели горизонтально-трубный In addition, in accordance with paragraph 3 of the utility model formula, a horizontal pipe

пленочный испаритель может быть снабжен размещенными в цилиндрическом корпусе между торцевыми трубными решетками перегородками с равными промежутками между собой, а по п.4 формулы полезной модели цилиндрический корпус снабжен смотровыми окнами, расположенными на уровне пучка горизонтальных теплообменных трубок.the film evaporator can be equipped with baffles placed in a cylindrical body between the end tube sheets at equal intervals between each other, and according to claim 4 of the utility model, the cylindrical body is equipped with viewing windows located at the level of the horizontal heat-exchange tube bundle.

В отношении третьего объекта патентной защиты по настоящей заявке - конденсатора следует сказать, что в заявляемой установке предусмотрены два конденсатора - основной и дополнительный. Но в заявляемую группу полезных моделей в качестве объекта патентной защиты входит основной конденсатор, так как именно он реконструирован авторами группы полезных моделей по настоящей заявке. Такая реконструкция конденсатора обоснована следующим. Известно, что конденсатор выполняет не только функцию конденсирования образующегося при испарении в горизонтально-трубных пленочных испарителях вторичного пара, но и функцию создания в испарителях вакуума совместно с вакуум-насосом. Таким образом, усовершенствованным основным конденсатором обеспечивается оптимальный режим вакуумирования в горизонтально-трубных пленочных испарителях заявляемой установки за счет конденсации остаточного вторичного пара.With regard to the third object of patent protection in this application - the capacitor, it should be said that in the inventive installation, there are two capacitors - the main and the additional. But the claimed capacitor group as the object of patent protection includes the main capacitor, since it was it that was reconstructed by the authors of the utility model group according to the present application. Such a reconstruction of the capacitor is justified by the following. It is known that the condenser performs not only the function of condensing the secondary vapor formed during the evaporation in horizontal pipe film evaporators, but also the function of creating a vacuum in the evaporators together with a vacuum pump. Thus, the improved main condenser provides an optimal vacuum mode in the horizontal-tube film evaporators of the inventive installation due to the condensation of the residual secondary vapor.

По способу охлаждения пара заявляемый конденсатор является поверхностным конденсатором. Выбор типа заявляемого основного конденсатора обоснован тем, что в поверхностных конденсаторах тепло от конденсирующегося пара отнимается водой через стенку, что обусловливает получение конденсата в чистом виде.According to the method of cooling steam, the inventive condenser is a surface condenser. The choice of the type of the claimed main condenser is justified by the fact that in surface condensers the heat from the condensing steam is taken away by water through the wall, which causes the condensate to be obtained in its pure form.

Традиционно в выпарной практике в качестве поверхностного конденсатора используют кожухотрубный теплообменник. Не отошли от этой традиции и авторы полезных моделей по настоящей заявке. Проведенные патентные исследования подтвердили справедливость такого подхода (см. заявку ФРГ №2837892, кл. B01D 5/00, 1980; заявку ФРГ №3520634, кл. В01D 5/00, 1985; патент Германии №293271, кл. В01D 5/00, 1991; заявка Великобритании №2183167, кл. B01D 5/00, 1987; кн. Авербух Я.Д., Заостровский Ф.П., Матусевич Л.Н. «Процессы и аппараты химической технологии», ч.2, изд. Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова, с.36).Traditionally in evaporation practice, a shell-and-tube heat exchanger is used as a surface condenser. The authors of utility models for this application have not departed from this tradition. The conducted patent studies have confirmed the validity of this approach (see the application of Germany No. 2837892, class B01D 5/00, 1980; the application of Germany No. 3520634, class B01D 5/00, 1985; German patent No. 293271, class B01D 5/00, 1991; application of Great Britain No. 2183167, class B01D 5/00, 1987; Prince Averbukh YD, Zaostrovsky FP, Matusevich LN "Processes and Apparatuses of Chemical Technology", part 2, published by Uralsky Polytechnic Institute named after S.M. Kirov, p. 36).

В качестве прототипа заявляемого конденсатора рассмотрим известный из упомянутой выше книги (с.36) кожухотрубный теплообменник, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с размещенным в нем пучком теплообменных трубок, закрепленных в трубных решетках, верхнюю и нижнюю водяные камеры, патрубки ввода пара, патрубки ввода и отвода охлаждающей воды, патрубок отвода неконденсирующихся газов, патрубок отвода конденсата.As a prototype of the inventive condenser, we consider a shell-and-tube heat exchanger known from the aforementioned book (p. 36), comprising a vertical cylindrical body with a bundle of heat-exchange tubes mounted in it, fixed in tube sheets, upper and lower water chambers, steam inlet pipes, inlet and outlet pipes cooling water, branch pipe for non-condensable gases, condensate branch pipe.

Однако использование конденсатора-прототипа в заявляемой установке неэффективно по следующей причине: сечение аппарата по высоте постоянное, и в аппарате не предусмотрено решение по сохранению входной скорости движения пара по всей глубине пучка теплообменных трубок. Поэтому происходящее снижение скорости движения пара в конденсаторе повлечет за собой уменьшение коэффициентов теплопередачи, то есть снижение тепловой эффективности. Задача по сохранению постоянной высокой скорости пара в конденсаторе по всей глубине и высоте пучка теплообменных трубок решена в заявляемом в составе группы полезных моделей конденсаторе.However, the use of the prototype condenser in the inventive installation is ineffective for the following reason: the cross-section of the apparatus is constant in height, and the apparatus does not provide a solution for maintaining the input steam velocity throughout the depth of the heat-exchange tube bundle. Therefore, the occurring decrease in the steam velocity in the condenser will entail a decrease in heat transfer coefficients, that is, a decrease in thermal efficiency. The task of maintaining a constant high speed of the steam in the condenser over the entire depth and height of the bundle of heat exchange tubes was solved in the condenser claimed as part of a group of utility models.

Конденсатор, как и прототип, содержит вертикальный корпус с размещенным в нем пучком вертикальных теплообменных трубок, закрепленных в трубных решетках, верхнюю и нижнюю водяные камеры, патрубок ввода пара, патрубки ввода и отвода охлаждающей воды, патрубок отвода конденсата, патрубок отвода неконденсирующихся газов.The condenser, like the prototype, contains a vertical casing with a bundle of vertical heat exchange tubes mounted in the tube sheets, upper and lower water chambers, a steam inlet pipe, cooling water inlet and outlet pipes, a condensate drain pipe, and a non-condensable gas pipe.

Конденсатор отличается от прототипа тем, что корпус конденсатора выполнен из двух противоположных стенок, соединенных между собой двумя полукруглыми стенками разного диаметра, при этом между стыками плоских стенок с меньшей из полукруглых стенок установлена вертикальная перфорированная пластина.The capacitor differs from the prototype in that the capacitor housing is made of two opposite walls, interconnected by two semicircular walls of different diameters, while a vertical perforated plate is installed between the joints of the flat walls with the smaller of the semicircular walls.

Полезные модели в заявляемой группе отвечают критериям патентоспособности.Utility models in the claimed group meet the criteria of patentability.

Они являются новыми, так как они не известны из уровня техники, то есть заявителем не выявлены технические решения, характеризуемые такими же совокупностями признаков, о чем свидетельствует приведенный выше анализ известных устройств, аналогичных каждому объекту в отдельности из заявляемой группы.They are new, since they are not known from the prior art, that is, the applicant has not identified technical solutions characterized by the same sets of features, as evidenced by the above analysis of known devices similar to each object individually from the claimed group.

Заявляемые дистилляционная обессоливающая установка, горизонтально-трубный The inventive distillation desalination plant, horizontal pipe

пленочный испаритель и конденсатор промышленно применимы, так как они могут быть использованы в промышленности и здравоохранения. Полезные модели в целом и их отдельные конструктивные признаки выполнимы и воспроизводимы; ничто в предлагаемых технических решениях не противоречит и не мешает их использованию в промышленном производстве с достижением ожидаемых технических результатов, указанных выше в настоящем описании. При реализации полезных моделей по независимым пунктам 1, 2, 5 с привлечением к ним зависимых пунктов 3 и 4 создаются наиболее оптимальные условия для успешного проведения процесса дистилляционного обессоливания.film evaporator and condenser are industrially applicable, as they can be used in industry and health. Utility models as a whole and their individual design features are feasible and reproducible; nothing in the proposed technical solutions does not contradict or interfere with their use in industrial production with the achievement of the expected technical results indicated above in the present description. When implementing utility models for independent clauses 1, 2, 5 with the involvement of dependent clauses 3 and 4, the most optimal conditions are created for the successful implementation of the distillation desalination process.

Подтверждение патентоспосбности - приведенные ниже описания конкретного выполнения заявляемых объектов патентной защиты и осуществления процесса дистилляционного обессоливания природных (поверхностных) вод с помощью заявляемой группы полезных моделей для получения особо чистой воды, направляемой в контуры энергоблоков АЭС.Confirmation of patentability - the following descriptions of the specific implementation of the claimed objects of patent protection and the implementation of the process of distillative desalination of natural (surface) waters using the claimed group of utility models to produce highly pure water sent to the power plant circuits.

На приведенных чертежах - графическая иллюстрация заявляемой группы полезных моделей На фиг.1 - схематическое изображение дистилляционной обессоливающей установки, на фиг.2 - объемное изображение установки, на фиг.3 - общий вид горизонтально-трубного пленочного испарителя в разрезе, на фиг.4 - разрез А-А горизонтально-трубного пленочного испарителя, на фиг.5 - разрез Б-Б горизонтально-трубного пленочного испарителя, на фиг.6 - общий вид конденсатора, на фиг.7 - разрез по В-В основного конденсатора.In the drawings, a graphical illustration of the claimed group of utility models. FIG. 1 is a schematic illustration of a distillation desalination plant; FIG. 2 is a three-dimensional view of the installation; FIG. 3 is a sectional view of a horizontal tube film evaporator; FIG. 4 - section A-A of a horizontal-tube film evaporator, FIG. 5 is a section B-B of a horizontal-tube film evaporator, FIG. 6 is a general view of the condenser, and FIG. 7 is a section along BB of the main condenser.

Стрелками обозначен ход упариваемой воды, стрелками ход водяного пара, стрелками ход дистиллята, стрелками ход неконденсирующихся газов.Arrows the course of evaporated water is indicated by arrows the course of water vapor, arrows distillate stroke, arrows the course of non-condensable gases.

Дистилляционная обессоливающая установка (см. фиг.1) содержит ряд расположенных друг над другом горизонтально-трубных пленочных испарителей, 1, 2, 3, 4, 5 и ряд расположенных друг над другом горизонтальных подогревателей 6, 7, 8, 9, 10, парокомпрессор 11, насосы, коллекторы участвующих в процессе сред.The distillation desalination plant (see Fig. 1) contains a series of horizontal-tube film evaporators located one above the other, 1, 2, 3, 4, 5 and a number of horizontal heaters 6, 7, 8, 9, 10 located one above the other, a vapor compressor 11, pumps, manifolds of process media.

Горизонтально-трубные пленочные испарители 1, 2, 3, 4, 5 имеют паровые камеры 12 и дистилляционные камеры 13. Паровая камера 12 испарителя 1 оснащена патрубком 14 ввода греющего пара, с которым соединен патрубок 15 The horizontal tube film evaporators 1, 2, 3, 4, 5 have steam chambers 12 and distillation chambers 13. The steam chamber 12 of the evaporator 1 is equipped with a heating steam inlet pipe 14, to which a pipe 15 is connected

выхода греющего пара из парокомпрессора 11, соединенного с источником греющего пара (на чертеже не показан), а паровые камеры 12 горизонтально-трубных пленочных испарителей 2, 3, 4, 5 оснащены патрубками 14 ввода вторичного пара, соединенными с патрубками 16 вывода вторичного пара вышерасположенных испарителей, обеспечивая последовательность соединения испарителей 1, 2, 3, 4, 5 по ходу вторичного пара сверху вниз, при этом патрубок 16 вывода вторичного пара испарителя 5 соединен с патрубком 17 ввода вторичного пара в приемную камеру 18 парокомпрессора 11. Соединение патрубков 19 вывода дистиллята из дистилляционных камер 13 каждого из испарителей 1, 2, 3, 4 с патрубками 20 ввода дистиллята в камеры 13 нижерасположенных испарителей 2, 3, 4, 5 обеспечивает последовательность соединения испарителей 1, 2, 3, 4, 5 по ходу дистиллята сверху вниз. Последовательность соединения испарителей 1, 2, 3, 4, 5 между собой по ходу упариваемой воды сверху вниз обеспечивает соединение патрубков 21 ввода упариваемой воды испарителей 2, 3, 4, 5 с патрубками 22 вывода упариваемой воды вышерасположенных испарителей, соответственно, 1, 2, 3, 4.the output of heating steam from a vapor compressor 11 connected to a source of heating steam (not shown in the drawing), and the steam chambers 12 of horizontal-tube film evaporators 2, 3, 4, 5 are equipped with nozzles 14 for introducing secondary steam connected to nozzles 16 for outputting secondary steam above evaporators, providing a sequence of connecting evaporators 1, 2, 3, 4, 5 along the secondary steam from top to bottom, while the pipe 16 for outputting the secondary steam of the evaporator 5 is connected to the pipe 17 for introducing the secondary steam into the receiving chamber 18 of the vapor compressor 11. The connection of the nozzles 19 of the output of the distillate from the distillation chambers 13 of each of the evaporators 1, 2, 3, 4 with the nozzles 20 of the introduction of the distillate into the chambers 13 of the downstream evaporators 2, 3, 4, 5 ensures the sequence of connection of the evaporators 1, 2, 3, 4, 5 along the distillate from top to bottom. The sequence of connecting the evaporators 1, 2, 3, 4, 5 to each other along the evaporated water from top to bottom ensures the connection of the nozzles 21 for the input of the evaporated water of the evaporators 2, 3, 4, 5 with the nozzles 22 for the output of the evaporated water of the above evaporators, respectively, 1, 2, 3, 4.

Выполненные кожухотрубными подогреватели 6, 7, 8, 9, 10 последовательно соединены между собой по ходу нагреваемой исходной воды от нижнего 10 до верхнего 6 благодаря соединению патрубка 23 вывода нагреваемой исходной воды подогревателей 10, 9, 8, 7 с патрубком 24 ввода исходной воды каждого вышерасположенного кожухотрубного подогревателя, соответственно, 9, 8, 7, 6, при этом патрубок 23 вывода нагреваемой исходной воды кожухотрубного подогревателя 6 соединен с патрубком 21 ввода упариваемой воды испарителя 1. Каждый подогреватель 6, 7, 8, 9, 10 оснащен патрубком ввода пара 25, соединенным с патрубком 26 выхода пара из дистилляционных камер 13, соответственно, горизонтально-трубных пленочных испарителей 1, 2, 3, 4, 5, и через патрубок 27 отвода дистиллята каждый подогреватель 6, 7, 8, 9, 10 соединен с коллектором 28 сбора дистиллята.The shell-and-tube heaters 6, 7, 8, 9, 10 are connected in series with each other along the heated source water from the lower 10 to the upper 6 due to the connection of the outlet pipe 23 for the output of the heated source water from the heaters 10, 9, 8, 7 with the source water input pipe 24 of each the upstream shell-and-tube heater, respectively, 9, 8, 7, 6, while the pipe 23 for outputting the heated source water of the shell-and-tube heater 6 is connected to the pipe 21 for introducing evaporated water of the evaporator 1. Each heater 6, 7, 8, 9, 10 is equipped with a pipe Ohm, steam input 25 connected to the pipe 26 of the steam output from the distillation chambers 13, respectively, of the horizontal-tube film evaporators 1, 2, 3, 4, 5, and through the pipe 27 of the distillate outlet, each heater 6, 7, 8, 9, 10 connected to a distillate collector 28.

Установка снабжена дополнительным рядом горизонтально-трубных пленочных испарителей 29, 30, 31, 32, 33, идентичным основному ряду горизонтально-трубных пленочных испарителей 1, 2, 3, 4, 5 по их конструктивному выполнению и The installation is equipped with an additional row of horizontal-tube film evaporators 29, 30, 31, 32, 33, identical to the main row of horizontal-tube film evaporators 1, 2, 3, 4, 5 in their design and

по связям между ними, и дополнительным рядом кожухотрубных подогревателей 34, 35, 36, 37, 38, идентичным основному ряду кожухотрубных подогревателей 6, 7, 8, 9, 10. Это означает, что количество испарителей в дополнительном ряду равно количеству испарителей в основном ряду, у них одинаковые конструкции, и связи между испарителями в дополнительном ряду такие же, как и связи между испарителями в основном ряду. Количество кожухотрубных подогревателей в основном и дополнительном рядах равны, конструкции кожухотрубных подогревателей 6, 7, 8, 9, 10, 34, 35, 36, 37, 38 одинаковы. Связи между подогревателями в обоих рядах одни и те же. Такие же связи, какие присутствуют между испарителями 1, 2, 3, 4, 5 основного ряда и подогревателями 6, 7, 8, 9, 10 основного ряда существуют и между испарителями 29, 30, 31, 32, 33 и подогревателями 34, 35, 36, 37, 38 дополнительных рядов.by the connections between them and the additional row of shell-and-tube heaters 34, 35, 36, 37, 38, identical to the main row of shell-and-tube heaters 6, 7, 8, 9, 10. This means that the number of evaporators in the additional row is equal to the number of evaporators in the main row , they have the same designs, and the connections between the evaporators in the additional row are the same as the connections between the evaporators in the main row. The number of shell and tube heaters in the main and additional rows are equal, the design of shell and tube heaters 6, 7, 8, 9, 10, 34, 35, 36, 37, 38 are the same. The connections between the heaters in both rows are the same. The same connections that are present between the evaporators 1, 2, 3, 4, 5 of the main row and the heaters 6, 7, 8, 9, 10 of the main row exist between the evaporators 29, 30, 31, 32, 33 and the heaters 34, 35 , 36, 37, 38 additional rows.

Горизонтально-трубные пленочные испарители 29, 30, 31, 32, 33 имеют паровые камеры 12 и дистилляционные камеры 13. Паровые камеры 12 испарителей 29, 30, 31, 32, 33 оснащены патрубками 14 ввода вторичного пара, соединенными с патрубками 16 вывода вторичного пара вышерасположенных испарителей, обеспечивая последовательность соединения испарителей 29, 30, 31, 32, 33 по ходу вторичного пара сверху вниз. Соединение патрубков 19 вывода дистиллята из дистилляционных камер 13 испарителей 29, 30, 31, 32, 33 с патрубками 20 ввода дистиллята в дистилляционные камеры 13 нижерасположенных испарителей обеспечивает последовательность соединения испарителей 29, 30, 31, 32, 33 по ходу дистиллята сверху вниз. Последовательность соединения испарителей 29, 30, 31, 32, 33 по ходу упариваемой воды сверху вниз обеспечивается соединением патрубка 22 вывода упариваемой воды вышерасположенного испарителя с патрубком 21 ввода упариваемой воды нижерасположенного испарителя.Horizontal-tube film evaporators 29, 30, 31, 32, 33 have steam chambers 12 and distillation chambers 13. Steam chambers 12 of evaporators 29, 30, 31, 32, 33 are equipped with nozzles 14 for introducing secondary steam connected to nozzles 16 for outputting secondary steam upstream evaporators, providing the sequence of connection of the evaporators 29, 30, 31, 32, 33 along the secondary steam from top to bottom. The connection of the nozzles 19 for outputting the distillate from the distillation chambers 13 of the evaporators 29, 30, 31, 32, 33 with the nozzles 20 for introducing the distillate into the distillation chambers 13 of the downstream evaporators provides a sequence of connecting the evaporators 29, 30, 31, 32, 33 along the distillate from top to bottom. The sequence of connecting the evaporators 29, 30, 31, 32, 33 along the evaporated water from top to bottom is provided by connecting the pipe 22 for the output of the evaporated water of the upstream evaporator with the pipe 21 for the input of the evaporated water of the downstream evaporator.

Кожухотрубные подогреватели 38, 37, 36, 35, 34 последовательно соединены по ходу нагреваемой исходной воды снизу вверх благодаря соединению патрубка 23 вывода нагреваемой исходной воды нижерасположенного кожухотрубного подогревателя с патрубком 24 ввода нагреваемой исходной воды вышерасположенного кожухотрубного подогревателя, а патрубок 23 вывода нагреваемой исходной воды верхнего кожухотрубного подогревателя 34 дополнительного ряда The shell-and-tube heaters 38, 37, 36, 35, 34 are connected in series along the heated source water from bottom to top by connecting the pipe 23 of the outlet of the heated source water of the downstream shell-and-tube heater to the pipe 24 of the input of the heated source water of the upstream shell-and-tube heater, and the pipe 23 of the outlet of the heated source water of the upper shell and tube heater 34 additional row

соединен с патрубком 24 ввода нагреваемой исходной воды нижнего кожухотрубного подогревателя 10 основного ряда. Каждый подогреватель 34, 35, 36, 37, 38 оснащен патрубком ввода пара 25, соединенным с патрубком 26 выхода пара из дистилляционной камеры 13 горизонтально-трубных пленочных испарителей 29, 30, 31, 32, 33, и через патрубок 27 отвода дистиллята каждый подогреватель 34, 35, 36, 37, 38 соединен с коллектором 39 сбора дистиллята. Для обеспечения успешного функционирования установки в целом предусмотрено следующее:connected to the pipe 24 for inputting the heated source water of the lower shell-and-tube heater 10 of the main row. Each heater 34, 35, 36, 37, 38 is equipped with a steam inlet pipe 25 connected to a steam outlet pipe 26 from the distillation chamber 13 of the horizontal tube film evaporators 29, 30, 31, 32, 33, and each heater through the distillate outlet pipe 27 34, 35, 36, 37, 38 connected to a distillate collector 39. To ensure the successful operation of the installation as a whole, the following is provided:

- патрубок 22 вывода упариваемой воды горизонтально-трубного пленочного испарителя 5 основного ряда соединен через коллектор 40 с патрубком 21 ввода упариваемой воды горизонтально-трубного пленочного испарителя 29 дополнительного ряда;- a pipe 22 for the output of evaporated water of a horizontal tube film evaporator 5 of the main row is connected through a collector 40 with a pipe 21 for input of evaporated water of a horizontal pipe film evaporator 29 of an additional row;

- патрубок 19 вывода дистиллята горизонтально-трубного пленочного испарителя 5 основного ряда соединен через коллектор 28 с патрубком 41 ввода дистиллята дистилляционной камеры 13 горизонтально-трубного пленочного испарителя 29 дополнительного ряда;- the pipe 19 of the output of the distillate of the horizontal pipe film evaporator 5 of the main row is connected through a collector 28 to the pipe 41 of the input of the distillate of the distillation chamber 13 of the horizontal pipe film evaporator 29 of the additional series;

- патрубок 16 вывода вторичного пара горизонтально-трубного пленочного испарителя 5 основного ряда соединен через коллектор 42 с патрубком 14 ввода вторичного пара паровой камеры 12 горизонтально-трубного пленочного испарителя 29 дополнительного ряда.- the pipe 16 of the output of the secondary steam of the horizontal pipe film evaporator 5 of the main row is connected through the collector 42 to the pipe 14 of the input of the secondary steam of the steam chamber 12 of the horizontal pipe film evaporator 29 of the additional series.

Установка также снабжена вакуумным деаэратором 43, основным 44 и дополнительным 45 конденсаторами, водоэжекторным блоком 46, узлом химобработки воды, состоящим из бака 47 для раствора химических реагентов и насоса-дозатора 48 для подачи химических реагентов в трубопровод 49 отфильтрованной исходной воды, и U-образными гидрозатворами 50 (см. фиг.2). Последние соединяют в обоих рядах горизонтально-трубных пленочных испарителей патрубок 22 испарителя 1 с патрубком 21 испарителя 2, патрубок 22 испарителя 2 с патрубком 21 испарителя 3, патрубок 22 испарителя 3 с патрубком 21 испарителя 4, патрубок 22 испарителя 4 с патрубком 21 испарителя 5, патрубок 22 испарителя 29 с патрубком 21 испарителя 30, патрубок 22 испарителя 30 с патрубком 21 испарителя The installation is also equipped with a vacuum deaerator 43, the main 44 and an additional 45 condensers, a water ejector unit 46, a chemical water treatment unit, consisting of a tank 47 for a solution of chemical reagents and a metering pump 48 for supplying chemical reagents to the pipeline 49 of filtered source water, and U-shaped hydraulic locks 50 (see figure 2). The latter are connected in both rows of horizontal-tube film evaporators to the nozzle 22 of the evaporator 1 with the nozzle 21 of the evaporator 2, the nozzle 22 of the evaporator 2 with the nozzle 21 of the evaporator 3, the nozzle 22 of the evaporator 3 with the nozzle 21 of the evaporator 4, the nozzle 22 of the evaporator 4 with the nozzle 21 of the evaporator 5, the nozzle 22 of the evaporator 29 with the nozzle 21 of the evaporator 30, the nozzle 22 of the evaporator 30 with the nozzle 21 of the evaporator

31, патрубок 22 испарителя 31 с патрубком 21 испарителя 32, патрубок 22 испарителя 32 с патрубком 21 испарителя 33.31, the nozzle 22 of the evaporator 31 with the nozzle 21 of the evaporator 32, the nozzle 22 of the evaporator 32 with the nozzle 21 of the evaporator 33.

Патрубок 16 вывода вторичного пара из горизонтально-трубного пленочного испарителя 32 через коллектор 51 соединен с патрубком 52 подачи пара вакуумного деаэратора 43, а патрубок 16 вывода вторичного пара горизонтально-трубного пленочного испарителя 33 через коллектор 53 соединен с патрубком 54 ввода вторичного пара основного конденсатора 44.The pipe 16 of the output of the secondary steam from the horizontal tube film evaporator 32 through the collector 51 is connected to the pipe 52 of the steam supply of the vacuum deaerator 43, and the pipe 16 of the output of the secondary steam of the horizontal pipe film evaporator 33 through the collector 53 is connected to the pipe 54 of the input of the secondary steam of the main condenser 44 .

Вакуумный деаэратор 43 оснащен патрубком 55 подачи отфильтрованной от механических взвесей исходной воды, соединенным с трубопроводом 49, патрубком 56 отвода деаэрированной исходной воды, соединенным через коллектор 57 с патрубком 24 ввода исходной воды кожухотрубного подогревателя 38 дополнительного ряда, и патрубком 58 выхода вторичного пара, соединенный с патрубком 59 ввода пара дополнительного конденсатора 45.The vacuum deaerator 43 is equipped with a pipe 55 for supplying filtered source water from mechanical suspensions, connected to a pipe 49, a pipe 56 for removing the deaerated source water, connected through a collector 57 to a pipe 24 for inputting water from a shell-and-tube heater 38 of an additional row, and a pipe 58 for outputting a secondary steam with a pipe 59 for introducing a pair of additional capacitor 45.

Дополнительный конденсатор 45, представляющий собой вертикальный теплообменник, оснащен патрубком 60 отвода неконденсирующихся газов, патрубком 61 отвода конденсата, патрубком 62 подачи охлаждающей воды и патрубком 63 вывода охлаждающей воды, соединенным с патрубком 64 ввода охлаждающей воды основного конденсатора 44, а межтрубное пространство дополнительного конденсатора 45 сообщено с патрубком 65 отвода неконденсирующихся газов основного конденсатора 44.The additional condenser 45, which is a vertical heat exchanger, is equipped with a pipe 60 for removing non-condensable gases, a pipe 61 for removing condensate, a pipe 62 for supplying cooling water and a pipe 63 for outputting cooling water connected to the pipe 64 for entering cooling water of the main condenser 44, and the annular space of the additional condenser 45 communicated with the pipe 65 removal of non-condensable gases of the main capacitor 44.

Водоэжекторный блок 46 оснащен патрубком 66 ввода неконденсирующихся газов, соединенный с патрубком 60 отвода неконденсирующихся газов дополнительного конденсатора 45, и патрубком 67 для удаления неконденсирующихся газов.The water ejector unit 46 is equipped with a nozzle 66 for introducing non-condensable gases connected to a nozzle 60 for removing non-condensable gases of an additional condenser 45, and a nozzle 67 for removing non-condensable gases.

Установка снабжена баковым оборудованием: для приема дистиллята, приема упаренной воды, для приготовления растворов химреагентов, а для откачки из баков соответствующих сред установка содержит насосы. Так для откачки упаренной воды из бака 68, принимающего упаренную воду из горизонтально-трубного пленочного испарителя 5, и перекачки ее в горизонтально-трубный пленочный испаритель 29 предназначен насос 69, а для откачки упаренной воды из бака 70, принимающего ее из горизонтально-трубного пленочного испарителя 33, The installation is equipped with tank equipment: for receiving distillate, receiving evaporated water, for preparing solutions of chemicals, and for pumping appropriate media from tanks, the installation contains pumps. So for pumping one stripped off water from a tank 68, receiving one stripped off water from a horizontal-tube film evaporator 5, and pumping it into a horizontal-tube film evaporator 29, a pump 69 is intended, and for pumping one-off water from a tank 70, receiving it from a horizontal-pipe film evaporator 33,

предназначен насос 71. Для приема дистиллята из дистилляционной камеры 13 испарителя 5 и из коллектора 28 - бак 72, а для перекачки дистиллята из него в дистилляционную камеру 13 испарителя 29 предназначен насос 73. Для приема готового продукта - дистиллята из дистилляционной камеры 13 испарителя 33 - бак 74 и для откачки из него - насос 75. Бак 76 принимает из нижнего подогревателя 38 дополнительного ряда загрязненный дистиллят, для удаления которого имеется насос 77. Насос 78 предназначен для перекачки воды из деаэратора 43 в нижний подогреватель 38 дополнительного ряда. Насос 79 необходим для осуществления циркуляции воды через водоэжекторный блок 46, который в рабочем режиме установки выполняет роль вакуум-насоса. Для дозированной подачи химреагентов из бака 47 в трубопровод 48 для отфильтрованной исходной воды предназначен насос-дозатор 49. Все насосы 69, 71, 73, 75, 77 и 78, кроме насоса 79, обслуживающего водоэжекторный блок 46, и насоса-дозатора 48, укомплектованы электродвигателями с частотным регулированием числа оборотов, что снижает количество потребляемой электроэнергии.pump 71 is designed. To receive the distillate from the distillation chamber 13 of the evaporator 5 and from the collector 28, a tank 72, and to pump the distillate from it to the distillation chamber 13 of the evaporator 29, the pump 73 is designed. To receive the finished product - the distillate from the distillation chamber 13 of the evaporator 33 - tank 74 and pump 75 for pumping out of it. Tank 76 receives contaminated distillate from the bottom heater 38 of an additional row, for removal of which there is a pump 77. Pump 78 is designed to pump water from the deaerator 43 to the bottom heater 38 spruce row. The pump 79 is necessary for the circulation of water through the water ejector unit 46, which in the operating mode of the installation acts as a vacuum pump. A metering pump 49 is designed for dosed supply of chemicals from the tank 47 to the pipeline 48 for filtered source water. All pumps 69, 71, 73, 75, 77 and 78, except for the pump 79 serving the water ejector unit 46, and the metering pump 48, are equipped electric motors with frequency regulation of the number of revolutions, which reduces the amount of electricity consumed.

Второй полезной моделью в заявляемой группе и частью дистилляционной обессоливающей установки, является горизонтально-трубный пленочный испаритель, который в соответствии с фиг.3, фиг.4 и фиг.5 содержит оснащенный патрубками 21 и 22, соответственно, ввода и вывода упариваемой воды, цилиндрический корпус 80 с торцевыми трубными решетками 81 и 82, в центральной части которого вдоль оси расположено перегораживающее устройство, образующее в поперечнике корпуса 80 центральный 83 и боковые отсеки 84, продольные пучки 85 горизонтальных теплообменных трубок, закрепленных концами в трубных решетках 81 и 82, паровую камеру 12 с патрубком 14 ввода пара и дистилляционную камеру 13 с патрубком 20 ввода дистиллята, патрубком 19 вывода дистиллята и патрубком отвода пара 26, сепарационные устройства 86, оросительные устройства 87 в виде горизонтальных перфорированных поддонов, размещенных над пучками 85 горизонтальных теплообменных трубок, при этом паровая 12 и дистилляционная 13 камеры расположены в торцах корпуса 80 и закреплены на трубных решетках: паровая камера 12 - на решетке 81, дистилляционая камера 13 - на решетке 82. Паровая камера 12 снабжена коробом The second useful model in the claimed group and part of a distillation desalination plant is a horizontal tube film evaporator, which, in accordance with FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5, contains cylindrical inlet and outlet pipes 21 and 22, respectively, of cylindrical case 80 with end tube sheets 81 and 82, in the central part of which along the axis there is a blocking device forming in the diameter of case 80 central 83 and side compartments 84, longitudinal bundles 85 of horizontal heat exchange pipes the side fixed by the ends in the tube sheets 81 and 82, a steam chamber 12 with a steam inlet pipe 14 and a distillation chamber 13 with a distillate inlet pipe 20, a distillate outlet pipe 19 and a steam outlet pipe 26, separation devices 86, irrigation devices 87 in the form of horizontal perforated pallets placed above the bundles of 85 horizontal heat transfer tubes, while the steam 12 and distillation 13 chambers are located at the ends of the housing 80 and are mounted on tube sheets: the steam chamber 12 is on the lattice 81, the distillation chamber 13 is n grate 82. Steam chamber 12 is provided with a duct

88, врезанным в торцевую трубную решетку 81 для сообщения открытого проема короба 88 с центральным отсеком 83, и в дне короба 88 установлен патрубок 16 вывода вторичного пара. Перегораживающее устройство выполнено в виде двух желобов 89, жестко соединенных с трубными решетками 81 и 82 и размещенных по обе стороны оси корпуса 80, причем боковые отсеки 84 образованы между стенкой цилиндрического корпуса 80 и каждым из желобов 89, где и размещены продольные пучки 85 горизонтальных теплообменных трубок. Центральный отсек 83 образован между желобами 89, и в нем размещены сепарационные устройства 86, выполненные в виде жалюзийных каплеуловителей и соединенные с верхними краями ближних к оси корпуса 80 вертикальных стенок 90 желобов 89, при этом вторые вертикальные стенки 91 желобов 89 соединены между собой листом 92 с зазором к стенке цилиндрического корпуса 80. На расположенных горизонтально над оросительными устройствами 87 концевых участках патрубков 21 ввода упариваемой воды выполнены щелевые прорези 93, а выходные отверстия патрубков 21 заглушены.88 embedded in the end tube sheet 81 for communicating the open opening of the duct 88 with the central compartment 83, and a secondary steam outlet pipe 16 is installed in the bottom of the duct 88. The partitioning device is made in the form of two grooves 89, rigidly connected to the tube sheets 81 and 82 and placed on both sides of the axis of the housing 80, and the side compartments 84 are formed between the wall of the cylindrical housing 80 and each of the grooves 89, where longitudinal beams 85 of horizontal heat exchangers are located tubes. The central compartment 83 is formed between the grooves 89, and there are placed separation devices 86 made in the form of louvre droplet eliminators and connected to the upper edges of the vertical walls 90 of the grooves 89 closest to the housing axis 80, while the second vertical walls 91 of the grooves 89 are interconnected by a sheet 92 with a gap to the wall of the cylindrical body 80. On the end sections of the nozzles 21 for inputting evaporated water horizontally located above the irrigation devices 87, slotted slots 93 are made, and the outlet openings of the nozzles 21 are plugged s.

Горизонтально-трубный пленочный испаритель может быть снабжен размещенными в цилиндрическом корпусе 80 между торцевыми решетками 81 и 82 перегородками 94 с равными промежутками между собой для того, чтобы обеспечить равномерность подвода пара к сепарационным устройствам 86 по всей длине центрального отсека 83, а также для исключения вибраций и повышения надежности пучка теплообменных трубок.The horizontal-tube film evaporator can be equipped with baffles 94 located in a cylindrical body 80 between the end grids 81 and 82 with equal intervals between them in order to ensure uniform supply of steam to the separation devices 86 along the entire length of the central compartment 83, as well as to prevent vibrations and improving the reliability of the heat exchanger tube bundle.

Для наблюдения за проходящим процессом в испарителе и оперативного отслеживания состояния поверхности горизонтальных теплообменных трубок цилиндрический корпус 80 снабжен смотровыми окнами 95, расположенными на уровне пучка 85 горизонтальных теплообменных трубок.To monitor the ongoing process in the evaporator and to quickly monitor the surface condition of the horizontal heat transfer tubes, the cylindrical body 80 is provided with viewing windows 95 located at the level of the bundle 85 of horizontal heat transfer tubes.

Третьей полезной моделью в заявляемой группе и частью заявляемой дистилляционной обессоливающей установки является конденсатор 44, который в соответствии с фиг.6 и фиг.7 содержит вертикальный корпус 96 с размещенными в нем пучком 97 вертикальных теплообменных трубок, верхнюю 98 и нижнюю 99 водяные камеры, патрубок 54 ввода пара, патрубок 64 ввода охлаждающей воды, The third useful model in the claimed group and part of the claimed distillation desalination plant is a condenser 44, which, in accordance with FIG. 6 and FIG. 7, contains a vertical housing 96 with a bundle 97 of vertical heat transfer tubes, upper 98 and lower 99 water chambers, a pipe 54 steam inlet, cooling water inlet pipe 64,

патрубок 100 отвода охлаждающей воды, патрубок 65 отвода неконденсирующихся газов, патрубок 101 отвода конденсата.a pipe 100 for discharging cooling water, a pipe 65 for removing non-condensable gases, a pipe 101 for draining the condensate.

Вертикальный корпус 96 выполнен (см. фиг.6) из двух противоположных плоских стенок 102, соединенных между собой двумя полукруглыми стенками 103 и 104 разного диаметра, при этом между стыками 105 обеих плоских стенок 102 с меньшей полукруглой стенкой 104 установлена вертикальная перфорированная пластина 106. Конденсатор 44 имеет пароприемный канал 107 и газоотводящий канал 108. В водяных камерах 98 и 99 установлены вертикальные перегородки 109, чтобы аппарат был многоходовым, благодаря чему обеспечивается оптимальная (одинаковая) скорость течения воды в трубках и компактность конструкции.The vertical casing 96 is made (see Fig.6) of two opposite flat walls 102, interconnected by two semicircular walls 103 and 104 of different diameters, while a vertical perforated plate 106 is installed between the joints 105 of both flat walls 102 with a smaller semicircular wall 104. The condenser 44 has a steam inlet channel 107 and a gas outlet channel 108. In the water chambers 98 and 99, vertical partitions 109 are installed so that the apparatus is multi-pass, thereby ensuring the optimal (same) speed of water flow into the pipes kach and compact design.

Представленное ниже описание работы заявляемых установки, горизонтально-трубных пленочных испарителей и конденсатора (основного в установке) в установившемся режиме дистилляционного обессоливания является подтверждением того, что эти полезные модели связаны единым изобретательским замыслом, так как преимущества установки в целом будут невозможны без достоинств ее основных частей.The following description of the operation of the inventive installation, horizontal-tube film evaporators and condenser (the main one in the installation) in the steady-state mode of distillation desalination confirms that these utility models are connected by a single inventive concept, since the advantages of the installation as a whole will be impossible without the advantages of its main parts .

Технологический процесс получения обессоленной воды (дистиллята) осуществляется термическим способом. Охлаждающую воду из источника, например, из водохранилища по магистральному водопроводу подают через патрубок 62 в дополнительный конденсатор 45, вода выходит из него через патрубок 63 и далее по патрубку 64 поступает в основной конденсатор 44. Подогретую в нем до 36°С (максимальная температура) воду из конденсатора 44 отправляют на фильтрацию от механических взвесей в механических фильтрах (на чертежах не показаны). После фильтрации воду в качестве исходной для дистилляции возвращают на установку. По трубопроводу 49 через патрубок 55 воду подают в вакуумный деаэратор 43, где из воды удаляются растворенные коррозионноактвные газы (кислород, свободная углекислота). Процесс деаэрации осуществляется путем контактного нагрева воды до температуры, близкой к температуре насыщения, соответствующей давлению в деаэраторе, вторичным паром, выходящим через патрубок 16 из горизонтально-трубного пленочного испарителя 32 и подаваемым в патрубок 52 деаэратора 43. Часть The technological process for obtaining demineralized water (distillate) is carried out thermally. Cooling water from a source, for example, from a reservoir, is supplied through a main pipe through a pipe 62 to an additional condenser 45, water leaves it through a pipe 63 and then through a pipe 64 it enters the main condenser 44. Heated in it to 36 ° C (maximum temperature) water from the condenser 44 is sent for filtration from mechanical suspensions in mechanical filters (not shown in the drawings). After filtration, water as a source for distillation is returned to the installation. Through a pipe 49 through a pipe 55, water is supplied to a vacuum deaerator 43, where dissolved corrosive gases (oxygen, free carbon dioxide) are removed from the water. The deaeration process is carried out by contact heating of water to a temperature close to the saturation temperature corresponding to the pressure in the deaerator, with secondary steam leaving the pipe 16 from the horizontal tube film evaporator 32 and supplied to the pipe 52 of the deaerator 43. Part

несконденсированного пара в деаэраторе 43 вместе с выделившимися газами удаляют через патрубок 58 и вводят через патрубок 59 в дополнительный конденсатор 45. Деаэрированную воду из деаэратора 43 отводят через патрубок 56 по трубопроводу 57 и закачивают с помощью насоса 78 через патрубок 24 в нижний кожухотрубный подогреватель 38 дополнительного ряда подогревателей, а из него - в последовательно соединенные между собой по ходу нагреваемой исходной воды патрубками 23 и 24 кожухотрубные подогреватели от 37 до 6. Обогрев трубок кожухотрубных подогревателей 6, 7, 8, 9, 10, 34, 35, 36, 37, 38, по которым движется исходная вода, осуществляют паром, удаляемым через патрубок 26 дистилляционных камер 13 горизонтально-трубных пленочных испарителей, соответственно, 1, 2, 3, 4, 5, 29, 30, 31, 32, 33, и подаваемым через патрубки 25 в межтрубное пространство кожухотрубных подогревателей, соответственно, 6, 7, 8, 9, 10, 34, 35, 36, 37, 38.non-condensed steam in the deaerator 43 together with the released gases is removed through the pipe 58 and introduced through the pipe 59 into the additional condenser 45. The deaerated water from the deaerator 43 is discharged through the pipe 56 through pipe 57 and pumped through the pipe 78 through the pipe 24 into the lower shell-and-tube heater 38 of the additional a number of heaters, and from it - into shell-and-tube heaters from 37 to 6, connected sequentially along the source water heated by pipes 23 and 24, heating tube-shell heaters Lei 6, 7, 8, 9, 10, 34, 35, 36, 37, 38, along which the source water moves, is carried out with steam removed through the pipe 26 of the distillation chambers 13 of the horizontal-tube film evaporators, respectively, 1, 2, 3 , 4, 5, 29, 30, 31, 32, 33, and fed through the nozzles 25 into the annulus of the shell and tube heaters, respectively, 6, 7, 8, 9, 10, 34, 35, 36, 37, 38.

Нагретую последовательно в кожухотрубных подогревателях 38, 37, 36, 35, 34, 10, 9, 8, 7, 6 дополнительного и основного рядов исходную (теперь уже упариваемую) воду подают через патрубок 21 в верхний горизонтально-трубный пленочный испаритель 1, а именно, в боковые отсеки 84, где расположены оросительные устройства 87 в виде горизонтальных перфорированных поддонов и под ними продольные пучки 85 горизонтальных теплообменных трубок. Для обеспечения орошения всей поверхности теплообменных трубок пучка 85 необходимо, чтобы патрубков 21 было не менее двух над каждым пучком 85. Выходящая из щелевых прорезей концевых участков патрубков 21 упариваемая вода заполняет размещенные над продольными пучками 85 горизонтальные перфорированные поддоны 87, при этом струи воды из щелевых прорезей, турбулизируют слой воды на поддонах 87, что исключает засорение отверстий перфорированных поддонов 87. Прокипевшая вода образует на поддонах 87 подпорный слой, под напором которого она истекает струями на верхний горизонтальный ряд теплообменных трубок, растекается по ним в виде жидкостной пленки, которая сохраняется на всех нижерасположенных рядах теплообменных трубок: каждый горизонтальный ряд трубок является оросителем для нижерасположенного горизонтального ряда.Heated sequentially in shell-and-tube heaters 38, 37, 36, 35, 34, 10, 9, 8, 7, 6 of the additional and main rows, the source (now evaporated) water is supplied through the pipe 21 to the upper horizontal-tube film evaporator 1, namely , in the lateral compartments 84, where the irrigation devices 87 are arranged in the form of horizontal perforated pallets and below them are longitudinal bundles 85 of horizontal heat transfer tubes. To ensure irrigation of the entire surface of the heat transfer tubes of the beam 85, it is necessary that the nozzles 21 have at least two above each beam 85. Evaporated water leaving the slotted slots in the end sections of the nozzles 21 fills the horizontal perforated trays 87 located above the longitudinal beams 85, while water jets from the slotted ones slots, turbulent the water layer on pallets 87, which eliminates the clogging of the holes of the perforated pallets 87. The boiled water forms a retaining layer on the pallets 87, under the pressure of which it expires truyami the upper horizontal row of heat exchange tubes, spreads thereon to form a liquid film which remains on all the downstream rows of heat exchange tubes: Each horizontal row of tubes is irrigator for downstream horizontal row.

В то же время из патрубка 15 парокомпрессора 11 в патрубок 14 горизонтально-трубного пленочного испарителя 1 вводят греющий пар, представляющий собой смесь рабочего пара от источника, вырабатывающего этот пар, и вторичного пара из горизонтально-трубного пленочного испарителя 5. Выходящая со сверхзвуковой скоростью из сопла приемной камеры 18 парокомпрессора 11 струя рабочего пара инжектирует вторичный пар из горизонтально-трубного пленочного испарителя 5, патрубок 16 которого соединен с патрубком 17 приемной камеры 18 парокомпрессора 11. Дожатая в парокомпрессоре до режимных параметров смесь рабочего пара и указанного вторичного пара через патрубок 14 поступает в качестве греющего пара в паровую камеру 12 горизонтально-трубного пленочного испарителя 1 (см. фиг.3, фиг.4 и фиг.5).At the same time, from the pipe 15 of the vapor compressor 11 into the pipe 14 of the horizontal pipe film evaporator 1, heating steam is introduced, which is a mixture of working steam from the source generating this steam and secondary steam from the horizontal pipe film evaporator 5. Coming out from the supersonic speed from the nozzle of the receiving chamber 18 of the vapor compressor 11, the jet of working steam injects secondary steam from the horizontal tube film evaporator 5, the pipe 16 of which is connected to the pipe 17 of the receiving chamber 18 of the vapor compressor 11. in parokompressore mode parameters to a mixture of motive steam and said secondary steam through the pipe 14 enters as heating steam in the steam chamber 12 of horizontal tubular film evaporator 1 (see FIG. 3, 4 and 5).

Благодаря закреплению паровой камеры 12 и концов горизонтальных теплообменных трубок обоих продольных пучков 85 в одной и той же торцевой трубной решетке 81 пар из паровой камеры 12 входит в теплообменные трубки. При передаче тепла через стенки трубок от греющего пара упариваемой воде, текущей по наружной поверхности теплообменных трубок в виде тонкой пленки одновременно происходят два процесса: конденсация пара в трубках и частичное испарение упариваемой воды на трубках. Образующийся в межтрубном пространстве горизонтально-трубного пленочного испарителя 1 вторичный пар и упариваемая вода сначала спутно движутся вниз в боковых отсеках 84, затем, в месте, где расположена сферическая часть желобов 89 происходит разделение потоков пара и упариваемой воды: пар, огибая желоба 89 перегораживающего устройства, отделяется от упариваемой воды, поворачивает на 180°С и поступает в центральный отсек 83 между вертикальными стенками 90 желобов 89, направляющими его к сепарационному устройству 86, а вода под действием инерции и гравитационных сил, продолжая движение вниз, собирается на дне корпуса 80 горизонтально-трубного пленочного испарителя 1.By securing the steam chamber 12 and the ends of the horizontal heat transfer tubes of both longitudinal beams 85 in the same end tube sheet 81, steam from the steam chamber 12 enters the heat transfer tubes. When heat is transferred through the walls of the tubes from the heating steam to evaporated water flowing on the outer surface of the heat exchange tubes in the form of a thin film, two processes simultaneously occur: steam condensation in the tubes and partial evaporation of the evaporated water on the tubes. Secondary steam formed in the annular space of a horizontal-tube film evaporator 1 and evaporated water first move downwardly in the lateral compartments 84, then, at the place where the spherical part of the grooves 89 is located, the steam and evaporated water flows separately: the steam goes around the groove 89 of the partitioning device , is separated from the evaporated water, rotated by 180 ° C and enters the central compartment 83 between the vertical walls 90 of the grooves 89, directing it to the separation device 86, and the water under the action of inertia gravitational forces, continuing the downward movement is going to the bottom of the casing 80 horizontal tubular film evaporator 1.

В связи с тем, что вверху центральный отсек 83 замкнут листом 92, соединенным с вертикальными стенками 91, пар уходит из испарителя 1 по свободному пространству над сепарационными устройствами 86 и внутри желобов 89. Далее пар поступает через открытый проем во врезанный в торцевую трубную решетку 81 и Due to the fact that at the top the central compartment 83 is closed by a sheet 92 connected to the vertical walls 91, the steam leaves the evaporator 1 through the free space above the separation devices 86 and inside the grooves 89. Next, the steam enters through an open hole into the pipe lattice 81 and

сообщенный с центральным отсеком 83 короб 88, которым снабжена паровая камера 12 горизонтально-трубного пленочного испарителя 1. Через патрубок 16, установленный в дне короба 88, и соединенный с ним патрубок 14 горизонтально-трубного пленочного испарителя 2 пар в качестве вторичного поступает в его паровую камеру 12.communicated with the Central compartment 83 box 88, which is equipped with a steam chamber 12 of the horizontal tube film evaporator 1. Through the pipe 16, installed in the bottom of the box 88, and connected to it pipe 14 of the horizontal tube film evaporator 2 pairs as a secondary enters its steam camera 12.

Упариваемая вода и отделенные от пара в сепарационном устройстве 86 капли упариваемой воды собираются на дне цилиндрического корпуса 80 и выводятся патрубком 22 из горизонтально-трубного пленочного испарителя 1. А далее упариваемая вода проходит через наружный гидрозатвор 50 (см. фиг.2), соединяющий патрубок 22 испарителя 1 с патрубком 21 расположенного ниже горизонтально-трубного пленочного испарителя 2, и разбрызгивается щелевыми прорезями патрубка 21 на оросительные устройства 87 испарителя 2.The evaporated water and the droplets of evaporated water separated from the steam in the separation device 86 are collected at the bottom of the cylindrical body 80 and are discharged by a pipe 22 from the horizontal tube film evaporator 1. And then the evaporated water passes through an external hydraulic lock 50 (see Fig. 2) connecting the pipe 22 of the evaporator 1 with a pipe 21 located below the horizontal pipe film evaporator 2, and is sprayed with slotted slots of the pipe 21 onto the irrigation devices 87 of the evaporator 2.

Конденсат греющего пара и несконденсированный пар из теплообменных трубок продольного пучка 85 горизонтально-трубного пленочного испарителя 1 выводится в дистилляционную камеру 13, из которой по патрубку 26 пар выводится и через патрубок 25 поступает в межтрубное пространство кожухотрубного подогревателя 6 для нагрева проходящей в его трубках исходной воды. При этом конденсат греющего пара из дистилляционной камеры 13 горизонтально-трубного пленочного испарителя 1 перепускается через патрубки 19 и 20 в дистилляционную камеру 13 горизонтально-трубного пленочного испарителя 2.Condensate of heating steam and non-condensed steam from the heat exchange tubes of the longitudinal beam 85 of the horizontal-tube film evaporator 1 is discharged into the distillation chamber 13, from which steam is discharged through the pipe 26 and through the pipe 25 enters the annular space of the shell-and-tube heater 6 for heating the source water passing in its tubes . In this case, the condensate of the heating steam from the distillation chamber 13 of the horizontal tube film evaporator 1 is passed through the nozzles 19 and 20 into the distillation chamber 13 of the horizontal tube film evaporator 2.

Протекающие в горизонтально-трубном пленочном испарителе 1 процессы орошения продольных пучков 85 горизонтальных теплообменных трубок, нагрева и частичного испарения упариваемой воды, дистилляции пара, ввода и отвода участвующих технологических сред полностью повторяются в горизонтально-трубном пленочном испарителе 2 и так далее до горизонтально-трубного пленочного испарителя 5, а также в горизонтально трубных пленочных испарителях дополнительного ряда - от горизонтально-трубного пленочного испарителя 29 до горизонтально-трубного пленочного испарителя 33.The processes of irrigation of longitudinal bundles of 85 horizontal heat transfer tubes, heating and partial evaporation of evaporated water, steam distillation, input and removal of the involved process media in a horizontal-tube film evaporator 1, are completely repeated in a horizontal-tube film evaporator 2 and so on to a horizontal-tube film of the evaporator 5, as well as in the horizontal tube film evaporators of an additional series - from the horizontal tube film evaporator 29 to the horizontal tube Night of the evaporator 33.

Частично упаренная вода из горизонтально-трубного пленочного испарителя 5 самотеком сливается в бак 68, из которого откачивается насосом 69 через патрубок 21 на перфорированные поддоны (оросительные устройства 85) горизонтально-трубного Partially evaporated water from a horizontal-tube film evaporator 5 is gravity drained into a tank 68, from which it is pumped out by a pump 69 through a nozzle 21 onto perforated trays (irrigation devices 85) of a horizontal-tube

пленочного испарителя 29. Из последнего горизонтально-трубного пленочного испарителя 33 упаренную до заданной концентрации воду через патрубок 22 сливают в бак 70, из которого насосом 71 откачивают в сбросной коллектор (на чертеже не показан).a film evaporator 29. From the last horizontal-tube film evaporator 33, water evaporated to a predetermined concentration through a nozzle 22 is discharged into a tank 70, from which it is pumped into the discharge manifold by a pump 71 (not shown in the drawing).

Вторичный пар, образующийся в горизонтально-трубном пленочном испарителе 5 и выходящий из него по патрубку 22 разделяют на два потока: один, как описывалось ранее, в качестве добавки к рабочему пару инжектируют в приемную камеру 18 парокомпрессора 11, а второй поток подают в качестве греющего пара в патрубок 14 паровой камеры 12 горизонтально-трубного пленочного испарителя 29 для ввода в горизонтальные теплообменные трубки продольного пучка 85.The secondary steam generated in the horizontal-tube film evaporator 5 and exiting through the pipe 22 is divided into two streams: one, as described previously, is injected into the receiving chamber 18 of the vapor compressor 11 as an additive to the working chamber, and the second stream is supplied as a heating steam in the pipe 14 of the steam chamber 12 of the horizontal tube film evaporator 29 for introducing into the horizontal heat exchange tubes of the longitudinal beam 85.

Дистиллят из дистилляционной камеры 13 горизонтально-трубного пленочного испарителя 5 через патрубок 19 отводят в бак 72. В этот же бак 72 вводят дистиллят из коллектора 28, в который дистиллят поступает из межтрубного пространства кожухотрубных подогревателей 6, 7, 8, 9, 10 через патрубки 27. Насосом 73 дистиллят откачивают из бака 72 через патрубок 41 в дистилляционную камеру 13 горизонтально-трубного пленочного испарителя 29. Дистиллятом, собранным из всех дистилляционных камер 13 всех горизонтально-трубных пленочных испарителей 29, 30, 30, 32, 33 дополнительного ряда, через патрубок 19 нижнего испарителя 33 заполняют бак 74. В него же сливают дистиллят из коллектора 39, в который собирают дистиллят из межтрубного пространства кожухотрубных подогревателей 34, 35, 36, 37, 38.The distillate from the distillation chamber 13 of the horizontal-tube film evaporator 5 is led through the pipe 19 to the tank 72. The distillate from the collector 28 is introduced into the same tank 72, into which the distillate comes from the annular space of the shell-and-tube heaters 6, 7, 8, 9, 10 through the pipes 27. With a pump 73, the distillate is pumped out of the tank 72 through the pipe 41 into the distillation chamber 13 of the horizontal tube film evaporator 29. The distillate collected from all the distillation chambers 13 of all horizontal tube film evaporators 29, 30, 30, 32, 33 is additional of the first row, through the pipe 19 of the lower evaporator 33 fill the tank 74. The distillate from the collector 39 is poured into it, into which the distillate is collected from the annular space of the shell-and-tube heaters 34, 35, 36, 37, 38.

Полученный дистиллят является готовым к употреблению продуктом.The resulting distillate is a ready-to-eat product.

Для обеспечения требуемого качества вырабатываемого установкой дистиллята (обессоленной воды), которое может быть нарушено из-за неплотности вальцовочных соединений трубок в кожухотрубных подогревателях, предусмотрен отвод дистиллята из любого из них в бак «загрязненного» дистиллята (на чертеже не показан).In order to ensure the required quality of the distillate (demineralized water) generated by the installation, which may be impaired due to leaks in milling pipe joints in shell and tube heaters, distillate is removed from any of them to the tank of “contaminated” distillate (not shown in the drawing).

Выходящий из патрубка 16 нижнего горизонтально-трубного пленочного испарителя 33 дополнительного ряда вторичный пар направляют на конденсацию в основной конденсатор 44. Пар через патрубок 54 поступает в пароприемный канал 107, распределяется по этому каналу по высоте трубного пучка, а затем, двигаясь в Secondary steam emerging from the nozzle 16 of the lower horizontal-tube film evaporator 33 of an additional row is sent for condensation to the main condenser 44. The steam through the nozzle 54 enters the vapor reception channel 107, is distributed along this channel along the height of the tube bundle, and then moving to

межтрубном пространстве конденсатора 44 в поперечном направлении от пароприемного канала 107 к газовыводящему каналу 108, обтекает трубы и конденсируется на них. Для того, чтобы произошла конденсации пара в трубки трубного пучка 97 поступает охлаждающая вода из нижней водяной камеры 99, куда охлаждающая вода поступает из дополнительного конденсатора 45 через соединенные между собой патрубки 63 и 64. С помощью вертикальных перегородок 109, расположенных в водяных камерах 99 и 98 охлаждающая вода многократно проходит через трубный пучок, благодаря чему достигается наиболее полная конденсация поступающего в конденсатор 44 вторичного пара. Конденсат удаляют из конденсатора 44 по патрубку 101. Качество полученного конденсата проверяют на пригодность использования его вместе с продукционным дистиллятом в контурах энергоблоков. В случае повышенного солесодержания конденсат можно использовать, например, для подпитки теплосетей.annulus of the condenser 44 in the transverse direction from the steam inlet channel 107 to the gas outlet channel 108, flows around the pipes and condenses on them. In order for the condensation of steam to occur in the tube bundle 97, cooling water enters from the lower water chamber 99, where cooling water enters from the additional condenser 45 through interconnected nozzles 63 and 64. Using vertical baffles 109 located in the water chambers 99 and 98, cooling water passes many times through the tube bundle, thereby achieving the most complete condensation of the secondary steam entering the condenser 44. The condensate is removed from the condenser 44 through the pipe 101. The quality of the condensate obtained is checked for suitability for use with the production distillate in the circuits of the power units. In the case of increased salinity, condensate can be used, for example, to feed heating systems.

Охлаждающую воду удаляют из нижней водяной камеры 99 конденсатора 44 через патрубок 100. Остатки несконденсировавшегося вторичного пара вместе с неконденсирующимися газами проходят через вертикальную перфорированную пластину 106, обеспечивающую равномерную паровую нагрузку по высоте трубного пучка 97, в канал 108. Из газовыводящего канала 108 неконденсирующиеся газы с остатками пара через патрубок 65 отводятся в межтрубное пространство дополнительного конденсатора 45.Cooling water is removed from the lower water chamber 99 of the condenser 44 through the nozzle 100. The remaining non-condensing secondary steam together with non-condensing gases pass through a vertical perforated plate 106, providing a uniform vapor load along the height of the tube bundle 97, into the channel 108. From the gas-out channel 108, non-condensable gases with residual steam through the pipe 65 is discharged into the annulus of the additional capacitor 45.

При разработке конструкции основного конденсатора 44 (см. фиг.5), выполненного традиционно в виде вертикального поверхностного многоходового кожухотрубного теплообменника, руководствовались принципами рационального конструирования его, основными из которых являются: исключение в межтрубном пространстве застойных зон с высоким содержанием неконденсирующихся газов; сохранение достаточно высокой скорости движения пара по всей глубине межтрубного пространства от входа через патрубок 54 до выхода парогазовой смеси в патрубок 65; подача охлаждающей воды через патрубок 64 в трубки, размещенные в зоне, где уже заканчивается конденсация вторичного пара и в наличии самое высокое содержание неконденсирующихся газов; вывод охлаждающей воды через трубы, наиболее приближенные к зоне ввода пара в When developing the design of the main condenser 44 (see Fig. 5), traditionally made in the form of a vertical surface multi-pass shell-and-tube heat exchanger, we were guided by the principles of its rational design, the main of which are: the exclusion of stagnant zones with a high content of non-condensable gases in the annulus; maintaining a sufficiently high steam speed throughout the entire annulus from the inlet through the pipe 54 to the exit of the gas mixture in the pipe 65; the supply of cooling water through the pipe 64 to the tubes located in the zone where the condensation of the secondary steam is already ending and the highest content of non-condensable gases is available; cooling water outlet through pipes closest to the steam inlet

межтрубное пространство конденсатора 44. Реализация перечисленных принципов оказалась возможной благодаря созданию заявляемой конструкции конденсатора 44. Расположенный в корпусе 96, форма которого в поперечном сечении приближена к форме трапеции, трубный пучок 97 повторяет эту форму, при этом большее основание трапеции обращено к входящему пару, а сужение трапеции идет в направлении движения пара, благодаря чему создаются условия равенства заданной скорости движения пара по всей глубине и высоте трубного пучка 97, а формы и размеры полукруглых стенок 103 и 104, а также вертикальная перфорированная пластина 106 создают оптимальные условия для распределения в конденсаторе сред: парогазовой смеси в пароприемной камере 107 и неконденсирующихся газов в газовыводящей камере 108.the annulus of the condenser 44. The implementation of the above principles was possible due to the creation of the inventive design of the capacitor 44. Located in the housing 96, the shape of which in cross section is close to the shape of the trapezoid, the tube bundle 97 repeats this shape, with the larger base of the trapezoid facing the incoming pair, and narrowing of the trapezoid goes in the direction of steam movement, which creates the conditions for equality of a given steam speed throughout the depth and height of the tube bundle 97, and the shapes and sizes of half corner walls 103 and 104, as well as a vertical perforated plate 106 create optimal conditions for the distribution of media in the condenser: vapor-gas mixture in the vapor reception chamber 107 and non-condensable gases in the gas outlet chamber 108.

Кроме неконденсирующихся газов с остатками пара из конденсатора 44 в межтрубное пространство дополнительного конденсатора 45 поступает пар из деаэратора 43 через соединенные между собой патрубки 58 и 59 с выделившимися в деаэраторе 43 неконденсирующимися газами. В дополнительном конденсаторе 45 пар с неконденсирующимися газами конденсируется на поверхности теплообменных трубок подаваемой в них через патрубок 62 исходной охлаждающей водой. При конденсации пара неконденсирующиеся газы, отводят из конденсатора 45 через патрубок 60 в патрубок 66 водоэжекторного блока 46, из которого неконденсирующиеся газы затем выбрасываются в атмосферу.In addition to non-condensable gases with vapor residues from the condenser 44, steam from the deaerator 43 enters the annulus of the additional condenser 45 through interconnected pipes 58 and 59 with non-condensable gases released in the deaerator 43. In an additional condenser, 45 steam with non-condensable gases condenses on the surface of the heat exchange tubes supplied to them through the pipe 62 by the source of cooling water. During steam condensation, non-condensable gases are removed from the condenser 45 through the pipe 60 to the pipe 66 of the water ejector unit 46, from which the non-condensable gases are then released into the atmosphere.

А охлаждающую воду (исходную из водоема) из дополнительного конденсатора 45 через соединенные патрубки 63 и 64 направляют в конденсатор 44 для нагрева до температуры 36 С.С этого момента начинается новый цикл процесса дистилляционного обессоливания.And the cooling water (starting from the reservoir) from the additional condenser 45 through the connected nozzles 63 and 64 is sent to the condenser 44 for heating to a temperature of 36 C. From this moment, a new cycle of the distillation desalination process begins.

В процессе термического обессоливания вод из природных источников на тепло-обменных поверхностях оборудования возможно щелочное накипеобразование, которое приводит к ухудшению теплообмена и, соответственно, снижению производительности установки. В связи с этим в заявляемой установке снижение интенсивности накипеобразования до приемлемого уровня обеспечивается узлом хим-обработки воды, состоящим из бака 47 для раствора химических реагентов в трубопровод 49 отфильтрованной воды. Состав и концентрацию химических растворов In the process of thermal desalination of water from natural sources on the heat-exchanging surfaces of the equipment, alkaline scale formation is possible, which leads to a deterioration in heat transfer and, consequently, to a decrease in plant performance. In this regard, in the inventive installation, a reduction in the scale formation intensity to an acceptable level is provided by a chemical water treatment unit consisting of a tank 47 for a solution of chemical reagents in a filtered water pipe 49. The composition and concentration of chemical solutions

определяют в зависимости от типа обессоливаемой воды.determined depending on the type of desalted water.

Суть защиты теплообменного оборудования от накипных отложений заключается в дозировании в исходную воду, поступающую по трубопроводу 49 на обессоливание после очистки, например, на механических фильтрах, небольших количеств антинакипинов (полиэлектролитов), обладающих стойкостью к гидролизу. Антинакипины блокируют рост возникающих от пересыщения микрокристаллов.The essence of the protection of heat-exchange equipment from scale deposits is to dispense into the initial water that comes through pipeline 49 for desalination after cleaning, for example, on mechanical filters, small amounts of decalcifiers (polyelectrolytes), which are resistant to hydrolysis. Antiscalines block the growth of microcrystals arising from supersaturation.

Жидкий концентрированный антинакипин заливают в бак 47, туда же предварительно подают воду или дистиллят, и все вместе перемешивают, доводя до заданной концентрации, после чего насосом-дозатором 79 раствор антинакипина дозируют через трубопровод 49 в деаэратор 43. Введенный антинакипин за один цикл проходит с упариваемой водой весь путь в дистилляционной установке. Ввод антинакипинов в исходную воду не исключает полностью отложения накипи на теплообменных поверхностях оборудования, но во много раз замедляет скорость ее образования, поэтому во время работы установки предусмотрено периодическое проведение химических промывок теплообменного оборудования от накипи.The liquid concentrated decalcifier is poured into the tank 47, water or distillate is pre-fed there, and the mixture is mixed together, adjusted to a predetermined concentration, after which the decalcification solution 79 is dispensed through line 49 into the deaerator 43. The decalcifier introduced in one cycle passes with the evaporated water all the way to the distillation plant. The introduction of anti-scale in the source water does not completely exclude scale deposits on the heat-exchange surfaces of the equipment, but it slows down the rate of its formation many times, therefore, during the operation of the installation, periodic chemical washing of the heat-exchange equipment from scale is provided.

Заявляемая дистилляционная обессоливающая установка обладает техническими и экономическими преимуществами в сравнении с известными в мире и действующими в промышленном производстве установками того же назначения. В обеспечении этих преимуществ большую роль играют заявленные в качестве полезных моделей части дистилляционной установки - горизонтально-трубный пленочный испаритель и конденсатор.The inventive distillation desalination plant has technical and economic advantages in comparison with the world-famous installations operating in industrial production for the same purpose. In providing these advantages, a part of the distillation unit declared as utility models — the horizontal tube film evaporator and condenser — plays a large role.

Основную часть установки составляют горизонтально-трубные пленочные испарители и кожухотрубные подогреватели, что явилось предпосылкой создания конструкций этих аппаратов и их функциональных связей по модульному принципу. Такое конструктивное решение испарителей и подогревателей упрощает общий монтаж установки, облегчает процесс восстановления работоспособности ее посредством смены вышедших из строя модулей новыми и ее эксплуатацию.The main part of the installation is made up of horizontal-tube film evaporators and shell-and-tube heaters, which was a prerequisite for creating the designs of these devices and their functional connections according to the modular principle. Such a constructive solution of evaporators and heaters simplifies the overall installation of the installation, facilitates the process of restoring its operability by replacing failed modules with new ones and its operation.

Технологическое оборудование заявляемой установки технологично для изготовления на машиностроительных заводах, доступно для полной заводской сборки и для последующей транспортировки железнодорожным и автомобильным The technological equipment of the claimed installation is technologically advanced for manufacturing at engineering plants, is available for complete factory assembly and for subsequent transportation by rail and road

транспортом, что обеспечивает минимальный объем монтажных работ при сооружении установки у заказчика.transport, which ensures a minimum amount of installation work during the construction of the installation at the customer.

Перечисленных преимуществ лишены все ранее упомянутые известные технические решения, являющиеся аналогами и прототипами объектов патентной защиты по настоящей заявке.The listed advantages are deprived of all the previously mentioned well-known technical solutions, which are analogues and prototypes of patent protection objects of this application.

Заявляемая установка компактна (см. фиг.2). Оборудование ДОУ удобно в эксплуатации, так как установка работает в непрерывном стационарном автоматизированном режиме, как и все оборудование АЭС. ДОУ органически вписывается в инженерную теплоэнергетическую структуру АЭС: потребление установкой ресурсов по охлаждающей воде, реагентам и вспомогательным материалам на два порядка меньше, чем для АЭС в целом, а по электроэнергии, пару и охлаждающей воде на 3-4 порядка. Экономика обессоливания с применением ДОУ практически одинакова с таковой для самых современных систем ионообменного и мембранного обессоливания.The inventive installation is compact (see figure 2). The equipment of the preschool educational institution is convenient in operation, since the installation operates in a continuous stationary automated mode, like all equipment of nuclear power plants. DOE organically fits into the engineering heat and power structure of nuclear power plants: the installation’s consumption of resources for cooling water, reagents and auxiliary materials is two orders of magnitude lower than for the NPP as a whole, and for electricity, steam and cooling water by 3-4 orders of magnitude. The economics of desalination using DOW are almost the same as those for the most advanced ion-exchange and membrane desalination systems.

В случае же применения последних способов для получения качества обессоленной воды, соответствующей нормам АЭС, необходима глубокая предочистка исходной воды от взвесей, например, коагуляция с двухступенчатой механической фильтрацией с ультрафильтрацией, что вызвано чрезмерной чувствительностью мембран к взвесям (чистая водопроводная вода, например, для них «грязна»); в процессе эксплуатации формируются отходы (отработанные мембраны и фильтрующие элементы), экологически вредные консервационные растворы веществ. Предопределена полная зависимость от зарубежных поставщиков мембран, так как отечественные мембраны некачественны, при этом срок службы поставляемых мембран составляет примерно 5 лет, и, следовательно, этим сроком определяется эксплуатационная работоспособность обратноосмотических установок, так как необходимо периодически закупать новый комплект мембран. Для обслуживания таких установок по сравнению с ДОУ требуется больший штат обслуживающего персонала.In the case of applying the latter methods to obtain the quality of demineralized water that meets the standards of nuclear power plants, a deep pretreatment of the source water from suspensions is necessary, for example, coagulation with two-stage mechanical filtration with ultrafiltration, which is caused by excessive sensitivity of the membranes to suspensions (pure tap water, for example, for them “Dirty”); during operation, waste (waste membranes and filter elements), environmentally harmful preservation solutions of substances are formed. Full dependence on foreign membrane suppliers is predetermined, since domestic membranes are of poor quality, while the service life of the supplied membranes is approximately 5 years, and, therefore, this period determines the operational performance of reverse osmosis plants, since it is necessary to periodically purchase a new set of membranes. Compared to the DOW, a larger staffing staff is required to service such installations.

Из приведенного описания следует, что заявляемые дистилляционная обессоливающая установка, горизонтально-трубный пленочный испаритель и конденсатор обусловливают высокую технологическую, экономическую и эксплуатационную эффективность From the above description it follows that the claimed distillation desalination plant, horizontal pipe film evaporator and condenser determine the high technological, economic and operational efficiency

производства особо чистой воды для подпитки контуров энергоблоков атомных станций при соблюдении экологической безопасности окружающей среды.production of highly pure water for replenishing the power plant circuits of nuclear power plants in compliance with environmental safety.

Claims (5)

1. Дистилляционная обессоливающая установка, содержащая ряд расположенных друг над другом горизонтально-трубных пленочных испарителей и ряд расположенных друг над другом подогревателей, парокомпрессор, насосы, коллекторы участвующих в процессе сред, при этом горизонтально-трубные пленочные испарители от верхнего до нижнего последовательно соединены между собой по ходу упариваемой воды, по ходу дистиллята и по ходу вторичного пара, подогреватели последовательно соединены от нижнего до верхнего по ходу нагреваемой исходной воды, патрубок выхода греющего пара из соединенного с источником греющего пара парокомпрессора соединен с патрубком ввода пара верхнего горизонтально-трубного пленочного испарителя, а патрубок вывода вторичного пара нижнего горизонтально-трубного пленочного испарителя сообщен с приемной камерой парокомпрессора, отличающаяся тем, что установка снабжена дополнительным рядом горизонтально-трубных пленочных испарителей, идентичным основному ряду горизонтально-трубных пленочных испарителей по их конструктивному выполнению и связям между ними, и дополнительным рядом подогревателей, идентичным основному ряду подогревателей по их конструктивному выполнению в виде кожухотрубных теплообменников и связям между ними, при этом патрубок вывода нагретой исходной воды верхнего кожухотрубного подогревателя основного ряда соединен с патрубком ввода исходной воды верхнего горизонтально-трубного пленочного испарителя основного ряда, патрубки вывода упариваемой воды, дистиллята, и вторичного пара нижнего горизонтально-трубного пленочного испарителя основного ряда соединены соответственно с патрубками ввода упариваемой воды, дистиллята и вторичного пара верхнего горизонтально-трубного пленочного испарителя дополнительного ряда, патрубок вывода нагреваемой исходной воды верхнего кожухотрубного подогревателя дополнительного ряда соединен с патрубком ввода нагреваемой исходной воды нижнего кожухотрубного подогревателя основного ряда, а через патрубок отвода дистиллята каждый кожухотрубный подогреватель соединен с коллектором дистиллята, установка также снабжена вакуумным деаэратором, основным и дополнительным конденсаторами, водоэжекторным блоком, узлом химобработки воды, состоящим из бака для раствора химических реагентов и насоса-дозатора для подачи химических регентов в трубопровод отфильтрованной воды, и U-образными гидрозатворами, соединяющими в каждом ряду горизонтально-трубных пленочных испарителей патрубки вывода упариваемой воды вышерасположенного горизонтально-трубного пленочного испарителя с патрубками ввода упариваемой воды нижерасположенного горизонтально-трубного пленочного испарителя, причем патрубок вывода вторичного пара нижнего горизонтально-трубного пленочного испарителя дополнительного ряда соединен с патрубком ввода пара основного конденсатора, при этом вакуумный деаэратор оснащен патрубком подачи отфильтрованной от механических взвесей исходной воды, патрубком подачи пара, соединенным с патрубком вывода вторичного пара из горизонтально-трубного пленочного испарителя, расположенного над нижним горизонтально-трубным пленочным испарителем дополнительного ряда, патрубком отвода деаэрированной исходной воды, соединенным с патрубком подачи исходной воды нижнего кожухотрубного подогревателя дополнительного ряда, и патрубком выхода пара, дополнительный конденсатор, представляющий собой вертикальный теплообменник, оснащен патрубком ввода пара, соединенным с патрубком выхода пара вакуумного деаэратора, патрубком ввода парогазовой смеси, патрубком подачи охлаждающей воды, патрубком вывода охлаждающей воды, соединенным с патрубком ввода охлаждающей воды основного конденсатора, патрубком отвода неконденсирующихся газов и патрубком отвода конденсата, а все насосы кроме насоса, обслуживающего водоэжекторный блок, и насоса-дозатора укомплектованы электродвигателями с частотным регулированием числа оборотов.1. A distillation desalination plant comprising a series of horizontal-tube film evaporators located one above the other and a series of heaters located one above the other, a vapor compressor, pumps, and collectors of the media involved in the process, while the horizontal-tube film evaporators from the upper to the lower are connected in series along the evaporated water, along the distillate and along the secondary steam, the heaters are connected in series from the lower to the upper along the heated source water, pat the outlet side of the heating steam from the steam compressor connected to the source of the heating steam is connected to the steam inlet pipe of the upper horizontal-tube film evaporator, and the secondary steam outlet pipe of the lower horizontal-tube film evaporator is in communication with the receiving chamber of the steam compressor, characterized in that the installation is provided with an additional row of horizontally tube film evaporators, identical to the main series of horizontal tube film evaporators in their design and the connections between them, an additional series of heaters that are identical to the main series of heaters in their design in the form of shell-and-tube heat exchangers and the connections between them, while the outlet pipe for heated source water of the upper shell-and-tube heater of the main row is connected to the input port of the source water of the upper horizontal pipe film evaporator of the main row, the outlet pipe evaporated water, distillate, and secondary steam of the lower horizontal-tube film evaporator of the main row are connected respectively indirectly with the inlet portions of the evaporated water, distillate and secondary steam of the upper horizontal pipe film evaporator of the additional row, the outlet port of the heated source water of the upper shell-and-tube heater of the additional row is connected to the inlet port of the heated source water of the lower shell-and-tube heater of the main row, and each shell-tube through the branch of the distillate outlet the heater is connected to the distillate collector, the installation is also equipped with a vacuum deaerator, the main and additional condensers, a water ejector unit, a chemical water treatment unit, consisting of a tank for a solution of chemical reagents and a metering pump for supplying chemical reagents to the filtered water pipeline, and U-shaped hydraulic locks connecting in each row of horizontal-tube film evaporators the evaporated water outlet pipes for the upstream a horizontal-tube film evaporator with nozzles for the input of evaporated water of the lower horizontal-tube film evaporator, and the outlet pipe is secondary the second steam of the lower horizontal-tube film evaporator of an additional row is connected to the steam inlet pipe of the main condenser, while the vacuum deaerator is equipped with a supply pipe filtered from mechanical suspensions of the source water, a steam supply pipe connected to the secondary steam outlet pipe from the horizontal pipe film evaporator located above the lower horizontal-tube film evaporator of an additional row, the outlet pipe of the deaerated source water, connected to the pipe under As the source water of the lower shell-and-tube heater of an additional row, and a steam outlet pipe, the additional condenser, which is a vertical heat exchanger, is equipped with a steam inlet pipe connected to a steam outlet pipe of a vacuum deaerator, a steam-gas mixture inlet pipe, a cooling water supply pipe, a cooling water outlet pipe, connected to the cooling water inlet port of the main condenser, the non-condensable gas outlet pipe and the condensate drain pipe, and all pumps except the pump serving the water ejector unit and the metering pump are equipped with electric motors with frequency regulation of the speed. 2. Горизонтально-трубный пленочный испаритель, содержащий оснащенный патрубками ввода и вывода упариваемой воды цилиндрический корпус с торцевыми трубными решетками, в центральной части которого вдоль оси расположено перегораживающее устройство, образующее в поперечнике корпуса центральный и боковые отсеки, продольные пучки горизонтальных теплообменных трубок, закрепленных концами в трубных решетках, паровую камеру с патрубком ввода пара и дистилляционную камеру с патрубками ввода и вывода дистиллята и патрубком отвода пара, сепарационные устройства, оросительные устройства в виде горизонтальных перфорированных поддонов, размещенных над пучками горизонтальных теплообменных трубок, отличающийся тем, что паровая и дистилляционная камеры расположены в торцах корпуса и закреплены на трубных решетках, паровая камера снабжена коробом, врезанным в торцевую трубную решетку для сообщения открытого проема короба с центральным отсеком, и в дне короба установлен патрубок вывода вторичного пара, перегораживающее устройство выполнено в виде двух жестко соединенных с трубными решетками и размещенных по обе стороны оси корпуса желобов, причем боковые отсеки образованы между стенкой цилиндрического корпуса и каждым из желобов, где и размещены продольные пучки горизонтальных теплообменных трубок, центральный отсек образован между желобами, и в нем размещены сепарационные устройства, соединенные с верхними краями ближних к оси корпуса вертикальных стенок желобов, при этом вторые вертикальные стенки желобов соединены между собой листом с зазором к стенке цилиндрического корпуса, на расположенных горизонтально над оросительными устройствами концевых участках патрубков ввода упариваемой воды выполнены щелевые прорези, а выходные отверстия патрубков заглушены.2. A horizontal-tube film evaporator containing a cylindrical body equipped with inlet and outlet pipes for evaporated water, with end tube sheets, in the central part of which along the axis there is a blocking device forming central and side compartments across the body, longitudinal bundles of horizontal heat exchange tubes fixed by the ends in tube sheets, a steam chamber with a steam inlet pipe and a distillation chamber with distillate inlet and outlet pipes and a steam outlet pipe, separator irrigation devices, irrigation devices in the form of horizontal perforated trays placed above the bundles of horizontal heat transfer tubes, characterized in that the steam and distillation chambers are located at the ends of the casing and are fixed on the tube sheets, the steam chamber is equipped with a box cut into the end tube sheet to communicate an open opening box with a central compartment, and at the bottom of the box there is a secondary steam outlet pipe, the partitioning device is made in the form of two rigidly connected to the pipe gratings and gutters placed on both sides of the axis of the casing, and the side compartments are formed between the wall of the cylindrical casing and each of the gutters, where longitudinal bundles of horizontal heat exchange tubes are located, the central compartment is formed between the gutters, and separation devices connected to the upper edges are placed in it the vertical walls of the grooves closest to the axis of the housing, while the second vertical walls of the grooves are interconnected by a sheet with a gap to the wall of the cylindrical body, at horizontal no irrigation devices over end portions of evaporated water input pipes made slotted slit and plugged outlets pipes. 3. Горизонтально-трубный пленочный испаритель по п.2, отличающийся тем, что он снабжен размещенными в цилиндрическом корпусе между торцевыми трубными решетками перегородками с равными промежутками между собой, причем в перегородках выполнены отверстия, в которых размещены горизонтальные теплообменные трубки.3. The horizontal-tube film evaporator according to claim 2, characterized in that it is provided with baffles placed in a cylindrical body between the end tube sheets with equal gaps between them, and openings are made in the baffles in which horizontal heat-exchange tubes are placed. 4. Горизонтально-трубный пленочный испаритель по пп.2 и 3, отличающийся тем, что цилиндрический корпус снабжен смотровыми окнами, расположенными на уровне пучков греющих теплообменных трубок.4. The horizontal-tube film evaporator according to claims 2 and 3, characterized in that the cylindrical body is equipped with viewing windows located at the level of the bundles of heating heat transfer tubes. 5. Конденсатор, содержащий вертикальный корпус с размещенным в нем пучком вертикальных теплообменных трубок, верхнюю и нижнюю водяные камеры, патрубок ввода пара, патрубки ввода и отвода охлаждающей воды, патрубки отвода конденсата, патрубок отвода неконденсирующихся газов, отличающийся тем, что корпус конденсатора выполнен из двух противоположных плоских стенок, соединенных между собой двумя полукруглыми стенками разного диаметра, при этом между стыками плоских стенок с меньшей из полукруглых стенок установлена вертикальная перфорированная пластина.
Figure 00000001
5. A condenser comprising a vertical housing with a bundle of vertical heat exchange tubes placed therein, an upper and lower water chambers, a steam inlet pipe, cooling water inlet and outlet pipes, a condensate discharge pipe, non-condensable gas pipe, characterized in that the condenser body is made of two opposite flat walls connected by two semicircular walls of different diameters, while a vertical perforator is installed between the joints of the flat walls with the smaller of the semicircular walls ovan plate.
Figure 00000001
RU2008151126/22U 2008-12-23 2008-12-23 Distillation desalting plant, horizontal tube-type evaporator and condenser RU82569U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008151126/22U RU82569U1 (en) 2008-12-23 2008-12-23 Distillation desalting plant, horizontal tube-type evaporator and condenser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008151126/22U RU82569U1 (en) 2008-12-23 2008-12-23 Distillation desalting plant, horizontal tube-type evaporator and condenser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU82569U1 true RU82569U1 (en) 2009-05-10

Family

ID=41020306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008151126/22U RU82569U1 (en) 2008-12-23 2008-12-23 Distillation desalting plant, horizontal tube-type evaporator and condenser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU82569U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9468864B2 (en) Systems including a condensing apparatus such as a bubble column condenser
US10143935B2 (en) Systems including an apparatus comprising both a humidification region and a dehumidification region
US20200001197A1 (en) Stacked type falling film evaporator, zero liquid discharge system comprising the same, and zero liquid discharging method using the same
US8469091B2 (en) Method for production of high purity distillate from produced water for generation of high pressure steam
US20160339357A1 (en) Systems including an apparatus comprising both a humidification region and a dehumidification region with heat recovery and/or intermediate injection
US10751666B2 (en) Distillation apparatus with cartridge and use thereof for distilling water
RU2635752C2 (en) Mixing condenser
TW202026053A (en) Methods and apparatuses for water purification
WO2020045659A1 (en) Desalination and temperature difference power generation system
CN102765769A (en) Low-temperature multiple-effect heat pipe type evaporator
Chandwankar et al. Thermal Processes for Seawater Desalination: Multi-effect Distillation, Thermal Vapor Compression, Mechanical Vapor Compression, and Multistage Flash
RU82569U1 (en) Distillation desalting plant, horizontal tube-type evaporator and condenser
RU2388514C1 (en) Distillation demineralising plant, horizontal tubular film evaporator and condenser
RU2280011C1 (en) Installation for desalination of the salt water and the method of desalination of the salt water with usage of the installation
EP2475442B1 (en) Multiple-effect evaporator
WO2020045662A1 (en) Heat exchanger
Al-Zubaidi Sea Water Desalination in Kuwait—A Report on 33 Years Experience
RU2453352C2 (en) Method of sea water desalination and device to this end
RU2371228C2 (en) Heating method of scale-forming solutions at evaporation and heat-exchanger for its implementation
CN112390312B (en) Steam converter
RU2772390C2 (en) Device for mechanical steam compression with low compression degree
CN104225944A (en) Multiple-effect evaporation device and multiple-effect evaporation method
IT202100005216A1 (en) DISTILLATION APPARATUS
Arad et al. Desalination, a review of technology and cost estimates
KR102189530B1 (en) MED having Separated Vapor Path

Legal Events

Date Code Title Description
MG11 Anticipatory lapse of a utility model patent in case of granting an identical utility model

Ref document number: 2008151213

Country of ref document: RU

Effective date: 20100510