WO2021262028A1 - Modular deaeration system - Google Patents

Modular deaeration system Download PDF

Info

Publication number
WO2021262028A1
WO2021262028A1 PCT/RU2021/000138 RU2021000138W WO2021262028A1 WO 2021262028 A1 WO2021262028 A1 WO 2021262028A1 RU 2021000138 W RU2021000138 W RU 2021000138W WO 2021262028 A1 WO2021262028 A1 WO 2021262028A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
deaeration
water
deaerated water
deaerated
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/000138
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Наргиз Габбасович МАЛИКОВ
Original Assignee
Наргиз Габбасович МАЛИКОВ
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 Наргиз Габбасович МАЛИКОВ filed Critical Наргиз Габбасович МАЛИКОВ
Publication of WO2021262028A1 publication Critical patent/WO2021262028A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases

Definitions

  • the invention relates to the field of heat power engineering and can be used in heating systems to remove corrosive gases from feed water of steam and hot water boilers, as well as make-up water for heating networks.
  • DU deaeration plants
  • thermal deaeration of water is used, which, depending on the heating temperature, can be carried out in three ways:
  • a method of thermal deaeration of water is known, according to which the removal of gases is carried out upon contact of the heating medium and deaerated water, which is heated to a predetermined temperature before being fed into the deaeration device, and the resulting vapor-gas mixture is removed and condensed (RU 2233241, IPC C02F1 / 20, B01D19 / 00, published 27.07.2004).
  • the heating agent flow rate is controlled according to a predetermined residual content of the removed gases, and the heating agent flow rate is set based on the need to achieve a predetermined content of the most difficult to remove gas.
  • the disadvantage of this method is the suboptimal supply of the heating medium, in particular, due to a drop in steam pressure in the case of a powerful consumer or a drop in water temperature, the quality of deaeration decreases, and it is often not possible to add a heating medium, therefore this method does not provide high quality and efficiency deaeration.
  • a known method of thermal deaeration of water and a device for its implementation (RU 2492145, IPC C02F1 / 20, B01D19 / 00, published on 20.12.2012).
  • the method includes deaeration of water at the saturation temperature, removal of the gas phase and the resulting vapor, regulation of the vapor flow in proportion to the flow of source water, condensation of vapor and removal of non-condensed gases.
  • the concentration of the residual gas in the deaerated liquid is set, the amount of vapor is calculated from the flow rate of the source water, the flow rate of the heating medium is controlled according to the set value of the vapor and its real value.
  • the optimal flow rate of the heating medium is provided by the signal of the discrepancy between these values, and the control signal regulates the amount of the heating medium.
  • the device includes a deaerator with pipelines of source water and vapor, as well as a heating medium and deaerated water with flow sensors installed on them, a condensation unit for vapor and gas separation, a regulating body on the heating medium pipeline, a control controller connected to flow sensors of source water, vapor, and a regulating body for regulating the flow rate of the heating medium, as well as a vapor condensation and gas separation unit installed in the cut of the feed water pipeline.
  • the disadvantage of this invention is the lack of unification, i.e. the possibility of its use for various modes of deaeration with appropriate completing of blocks and technological methods of the deaeration process.
  • the objective of the invention is to create a unified and economical control system with reduced costs for its implementation.
  • the technical result of the invention is to improve the manufacturability of the propulsion system and the quality of water deaeration due to the block principle of constructing modules, the layout of which is determined by the specified functions and operating modes.
  • a modular deaeration unit containing a basic deaeration unit made on the basis of a centrifugal-vortex deaerator connected by means of nozzles with two droplet dispersants communicating with the cavity of the drip disperser tank having a vapor outlet channel connected to the vapor from the centrifugal vortex deaerator.
  • the centrifugal-vortex deaerator is connected to the deaerated water supply pipeline or directly with its heating at the inlet to saturation temperature, or through a heat exchanger - a deaerated water heater, to which a heating medium (steam, water) is supplied, deaerated water enters the consumer directly from a drip disperser tank or through a heat exchanger - a deaerated water cooler, and the vapor outlet channel has a free outlet to the atmosphere or is connected with block a vapor cooler, to which deaerated
  • the installation can be performed using a module containing a basic deaeration unit, a heat exchanger unit including a deaerated water heater and a deaerated water cooler.
  • the installation can be performed using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit.
  • the installation can be performed using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit and a heat exchanger unit including a deaerated water heater and a deaerated water cooler.
  • the installation can be performed using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit, a gas separation unit, a heat exchanger - deaerated water cooler.
  • the installation can be performed using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit, a gas separation unit, a heat exchanger unit including a deaerated water heater and a deaerated water cooler.
  • the installation can be performed using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit, a gas separation unit, a heat exchanger - a deaerated water heater, a vacuum generating unit including an ejector and a circulation pump.
  • each unit of the installation can have its own set of cable network, shut-off and control valves, sensors and regulators of temperature, pressure and liquid level.
  • the technological methods and the composition of the blocks are preliminarily determined, proceeding from the functional expediency. Then, a layout diagram of the installation is built, the blocks with associated fittings and sensors are installed in the corresponding module with its constructive binding to the drop dispersion tank. Next, thermal deaeration of water is carried out at the saturation (boiling) temperature, which is ensured by regulating the required amount of the supplied heating medium according to a control signal from the installation control unit, made, for example, in the form of a controller.
  • the DU operates without supplying a centrifugal vortex (DCV) heating medium (steam, water) to the deaerator, that is, on the "initial effect", thus boiling and formation
  • DCV centrifugal vortex
  • the vapor in the centrifugal-vortex deaerator and the tank of droplet dispersants comes directly from the deaerated water. Without preheating the deaerated water, it can be heated with a heating medium directly in the DCV.
  • the essence of the invention is illustrated by schematic diagrams, which show particular cases of the implementation of the invention, depending on the operating modes of the modular deaeration unit (MDU): Fig.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of an MDU using a module containing a basic deaeration unit, a heat exchanger unit; in fig. 2, 3 - using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit; in fig. 4 - using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit and a heat exchanger unit; in fig. 5, 6 - using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit, a heat exchanger unit, a gas separation unit; in fig.
  • the pump and installation control units are not shown, and the primary measuring devices are not shown.
  • MDU (Fig. 1) contains a basic deaeration unit (BD) 1, installed on a tank of droplet dispersers (BKD) 2, and including a centrifugal vortex deaerator (DCV) 3, connected by pipes with two droplet dispersers (KD) 4, communicating with the cavity a tank of drip dispersers, having a vapor outlet channel 5, to which vapor from the DCV is connected.
  • the block of heat exchangers includes a deaerated water heater (PDW) 6 and a deaerated water cooler (EFA) 7.
  • MDU (Fig. 2, 3) is implemented using a module containing a BDU 1, a vapor cooler unit 8.
  • the deaerated water is heated to the saturation temperature (Fig. 2), and the vapor is disposed of by cooling on surface evaporator cooler (POV) 8, which receives cooling water.
  • POV surface evaporator cooler
  • BD 1 uses a DCV operating on the "initial effect”.
  • non-condensable gases are discharged into the atmosphere, and the vapor condensate is discharged into the condensate collection tank (not shown in the diagram), the heated water is returned to the circulation system.
  • This MDU operates in atmospheric mode and high pressure mode.
  • the MDU is implemented (Fig. 3), in which the deaerated water has a temperature below the saturation temperature, and the vapor is disposed of at POV 8.
  • the deaerated water is heated to saturation temperature in DCV 3, where the heating medium is supplied.
  • cold deaerated water is supplied to POV 8 and condenses the vapor.
  • non-condensable gases are discharged into the atmosphere, and the vapor condensate is discharged into the condensate collection tank (not shown in the diagram), the heated deaerated water enters the BBD 1.
  • MDU (Fig. 4) is implemented using a module containing a BDB
  • the deaerated water enters the PDV 6, where it is heated to the saturation temperature by supplying it with a heating medium.
  • the deaerated water heated to the saturation temperature enters the BD 1 operating on the "initial effect".
  • This MDU is designed for deaeration of water in atmospheric mode and high pressure mode.
  • MDUs are used (Figs 5, 6), which are implemented on the basis of a module containing a BD 1, a heat exchanger block including PDV 6 and ODV 7, a vapor cooler unit 8, a gas separation unit 9, a feed pump 10.
  • the deaerated water has a temperature below the saturation temperature, and the vapor is disposed of on a contact vapor cooler (OVK) 8, the water is heated to the saturation temperature by supplying a heating medium to the diesel fuel (V 3.
  • V 3 diesel fuel
  • cold deaerated water is supplied to OVK 8 and condenses the vapor (Fig. 5)
  • Non-condensable gases are discharged from the evaporator cooler into the atmosphere, and the heated water is discharged into the gas separation unit (BGU) 9, then the feed pump 10 supplies heated deaerated water to the heat exchanger - OFA 7, where the deaerated water is additionally heated, recuperating the heat deaerated water, and then enters BD 1.
  • the deaerated water has a saturation temperature, and the vapor is disposed of at the HVAC 8, the water is heated to the saturation temperature at the PDV 6 (Fig. 6).
  • cold deaerated water is supplied to OVK 8 and condenses the vapor.
  • non-condensable gases are discharged into the atmosphere, and the heated deaerated water is discharged into the BGO 9, then the feed pump 10 supplies heated deaerated water to the heat exchanger - EFA 7.
  • the deaerated water heats up, recuperating the heat of the deaerated water, and then enters , where it is heated to the saturation temperature by supplying it with a heating medium, after which it enters the BBD 1 operating on the "initial effect". From PDV 6, the cooled heating medium is returned to the circulation system.
  • MDUs For deaeration of water in a vacuum mode, MDUs are used (Fig. 7, 8), which are implemented on the basis of a module containing a BD 1, block heat exchangers - PDV 6, vapor cooler block 8, EGO 9, vacuum creation block 11 with ejector 12 and circulation pump 13.
  • the deaerated water has a temperature below the saturation temperature, and the vapor is disposed of at the HVAC 8, the water is heated to the saturation temperature at the PDV 6, where the heating medium is supplied (Fig. 7). In this case, all the cold deaerated water is fed to the HVAC 8 and condenses the vapor. From the vapor cooler, non-condensable gases and part of the vapor are sucked off by the water-jet ejector 12, and the heated water is discharged into ITS 9, at the same time the working water of the water-jet ejector 12 enters there. pump 10 is sent to PDV 6, where it is heated by the heating medium to the saturation temperature and then enters BED 1, operating on the "initial effect". From PDV 6, the cooled heating medium is returned to the circulation system.
  • the preheating of the water is carried out at the PDV 6 (Fig. 8).
  • cold deaerated water is supplied to OVK 8 and condenses the vapor.
  • non-condensable gases and part of the vapor are sucked off by the water-jet ejector 12, and the heated water is discharged into ITS 9, at the same time the working water of the water-jet ejector 12 enters ITS.
  • feed pump 10 is sent to PDV 6, where it is heated by a heating medium and then enters BED 1, to which a heating medium is also supplied, which heats the deaerated water to saturation temperature.
  • the cooled heating medium is returned to the circulation system.
  • a layout diagram was built (Fig. 9) using a module containing a basic deaeration unit BBD 1, a heat exchanger unit - PDV 6, a vapor cooler unit 8, BGO 9, a vacuum generating unit 11 with an ejector 12, a circulation pump 13, feed pump 10, pump control unit 14, unit control unit 15, liquid level sensors 16 and 17, temperature sensor 18 and control valves 19 and 20.
  • the original deaerated water is supplied to the vapor cooler unit 8, and vapor enters the same place through the vapor outlet channel 5 from a centrifugal-vortex deaerator 3 and a tank of droplet dispersants 2, which is mixed with deaerated water and condensed.
  • the deaerated water partially heated in this way, together with bubbles of corrosive gases flows by gravity into the BHO 9.
  • the circulation pump 13 the source water is circulated through the ejector 12, the drain from which is again sent to the BHO 9. In this case, the ejector creates the necessary vacuum in the vapor cooler 8 , and through it to the DCV.
  • the maintenance of the liquid level in the BHO is carried out by regulating the flow rate of the initial deaerated water by valve 19 according to the readings of the level sensor 16 built into it by means of a control signal from the control unit of the installation 15.
  • the deaerated water is supplied to the PDV 6 by means of the feed pump 13, and, heating to the saturation temperature, enters BKD 1.
  • the state of saturation of deaerated water after PDV 6 is monitored according to the readings of the temperature sensor 18 and is maintained by changing the flow rate of the heating medium by the control valve 20 by means of a control signal from the unit control unit 15.
  • the required liquid level in the BKD 2 is maintained by changing the flow rate deaerated water supplied by the feed pump 10 from the BGU by means of the pump control unit 14, which in turn is controlled by the installation control unit 15 by means of a control signal.
  • the atmospheric mode of operation of the deaeration unit was used, based on the provision of a given oxygen concentration (20 ⁇ g / l): saturation temperature 104 ° C, saturation pressure 1.2 kgf / cm. Based on the requirements for minimizing the overall dimensions, a layout diagram was built (Fig. 10) using a module containing a basic deaeration unit BBD 1, a heat exchanger unit - PDV 6, a heat exchanger unit - ODV 7, a vapor cooler unit 8, an installation control unit 15, a level sensor liquid 17, temperature sensor 18 and control valves 20 and 21.
  • Initial deaerated water is supplied to the vapor cooler unit 8, and vapor from the centrifugal vortex deaerator 3 and drip disperser tank 2, which condenses on the heat exchange surface, enters the vapor outlet 5.
  • the condensate flows into the condensate tank (not shown in the figure), and the non-condensed gases are removed to the atmosphere through pipeline 22.
  • the deaerated water partially heated in this way enters ODV 7, where it is additionally warmed up by cooling the deaerated water from tank 2.
  • Final heating deaerated water to the saturation temperature is produced by the PDV 6 heat exchanger block due to the supply of the heating medium.
  • the state of saturation of deaerated water after PDV 6 is monitored according to the readings of the temperature sensor 18 and is maintained by changing the flow rate of the heating medium by the control valve 20 by means of a control signal from the control unit of the installation 15.
  • the required liquid level in the BKD 2 is maintained by changing the flow rate by the control valve 21 by means of a control signal from the unit control unit 15.
  • the savings were calculated from the use of a modular deaeration plant operating on the initial effect, using the atmospheric mode of the deaeration unit, with a capacity of 100 t / h.
  • the table shows the savings indicators.
  • the proposed invention makes it possible to create a unified and economical deaeration unit with increased manufacturability due to the block principle of constructing modules, the layout of which is determined by the specified functions and operating modes of the unit.
  • the use of unified modules makes it possible to simplify the manufacture, installation of equipment and the subsequent operation of the deaeration unit.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of thermal power engineering and can be used in heating systems to remove corrosive gases from the feedwater of steam boilers and hot water boilers and also from makeup water for heat supply networks. A modular deaeration system comprises a main deaeration unit based on a centrifugal vortex deaerator connected by pipes to two droplet dispersers in communication with the cavity of a droplet disperser tank having a flash steam outlet channel for flash steam from the centrifugal vortex deaerator, the system further comprising a unit of heat exchangers, and/or a flash steam cooling unit, and/or a flash steam cooling unit and a gas separation unit, and/or a flash steam cooling unit, a gas separation unit and a vacuum generating unit comprising an ejector and a circulating pump, as well as a feed pump, a pump control unit, and a system control unit, which can be selectively configured as modules with modifications depending on the operating mode of the system, wherein an inlet of the centrifugal vortex deaerator is connected to a deaerated water supply line either directly, with the water being heated to saturation temperature at the inlet, or via a heat exchanger for heating water to be deaerated, to which a heating agent is fed, deaerated water is delivered to the consumer directly from the droplet disperser tank or via a heat exchanger for cooling deaerated water, and the flash steam outlet channel opens freely into the atmosphere or is connected to a flash steam cooling unit, to which water to be deaerated is fed as a coolant, wherein each module is a functionally and structurally independent unit arranged in the vicinity of the droplet disperser tank. In specific embodiments, the modular deaeration system can be configured: to comprise a module containing a main deaeration unit, and a unit of heat exchangers including a heater for water to be deaerated and a cooler for deaerated water; to comprise a module containing a main deaeration unit, and a flash steam cooling unit; to comprise a module containing a main deaeration unit, a flash steam cooling unit, and a unit of heat exchangers including a heater for water to be deaerated and a cooler for deaerated water; to comprise a module containing a main deaeration unit, a flash steam cooling unit, a gas separation unit, and a heat exchanger for cooling deaerated water; to comprise a module containing a main deaeration unit, a flash steam cooling unit, a gas separation unit, a unit of heat exchangers including a heater for water to be deaerated and a cooler for deaerated water; to comprise a module containing a main deaeration unit, a flash steam cooling unit, a gas separation unit, a heat exchanger for heating water to be deaerated, and a vacuum generating unit comprising an ejector and a circulating pump. Each unit of the modular deaeration system can have its own set of cabling, shut-off and control valves, and temperature and pressure sensors and regulators. The proposed modular deaeration unit makes it possible to create a standardized and economical deaeration system with improved manufacturability as a result of the unit-based design of the modules, the configuration of which is determined by the particular functions and operating modes of the system. Furthermore, the use of standardized modules makes it possible to simplify the installation of equipment and the subsequent operation of the deaeration system.

Description

Модульная деаэрационная установка. Modular deaeration unit.
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в отопительных системах для удаления коррозионно- активных газов из питательной воды паровых и водогрейных котлов, а также подпиточной воды для тепловых сетей. The invention relates to the field of heat power engineering and can be used in heating systems to remove corrosive gases from feed water of steam and hot water boilers, as well as make-up water for heating networks.
Большой проблемой теплоэнергетики является неудовлетворительная работа деаэрационных установок (ДУ), предназначенных для удаления коррозионно-активных газов - кислорода и углекислоты (растворенных и находящихся в виде пузырьков) из воды, из-за чего происходит интенсивная внутренняя коррозия трубопроводов тепловых сетей, котлов и вспомогательного оборудования. A big problem in the heat power industry is the unsatisfactory operation of deaeration plants (DU), designed to remove corrosive gases - oxygen and carbon dioxide (dissolved and in the form of bubbles) from water, which leads to intensive internal corrosion of pipelines of heating networks, boilers and auxiliary equipment ...
Для удаления растворенных в воде газов применяют термическую деаэрацию воды, которую в зависимости от температуры нагрева можно осуществлять тремя способами: To remove gases dissolved in water, thermal deaeration of water is used, which, depending on the heating temperature, can be carried out in three ways:
- при повышенном давлении; - at increased pressure;
- при атмосферном давлении; - at atmospheric pressure;
- вакуумная деаэрация. - vacuum deaeration.
Из уровня техники известен способ термический деаэрации воды, согласно которому удаление газов осуществляют при контакте греющей среды и деаэрируемой воды, которую перед подачей в устройство деаэрации нагревают до заданной температуры, а образовавшуюся парогазовую смесь отводят и конденсируют (RU 2233241, МПК C02F1/20, B01D19/00, опубликовано 27.07.2004). Расход греющего агента регулируют по заданному остаточному содержанию удаляемых газов, причем величину расхода греющего агента устанавливают исходя из необходимости достижения заданного содержания наиболее трудноудаляемого газа. Недостатком данного способа является неоптимальная подача греющей среды, в частности, из-за падения давления пара в случае мощного потребителя или понижения температуры воды качество деаэрации падает, а добавить греющую среду, зачастую, не представляется возможным, поэтому данный способ не обеспечивает высокое качество и экономичность деаэрации. From the prior art, a method of thermal deaeration of water is known, according to which the removal of gases is carried out upon contact of the heating medium and deaerated water, which is heated to a predetermined temperature before being fed into the deaeration device, and the resulting vapor-gas mixture is removed and condensed (RU 2233241, IPC C02F1 / 20, B01D19 / 00, published 27.07.2004). The heating agent flow rate is controlled according to a predetermined residual content of the removed gases, and the heating agent flow rate is set based on the need to achieve a predetermined content of the most difficult to remove gas. The disadvantage of this method is the suboptimal supply of the heating medium, in particular, due to a drop in steam pressure in the case of a powerful consumer or a drop in water temperature, the quality of deaeration decreases, and it is often not possible to add a heating medium, therefore this method does not provide high quality and efficiency deaeration.
Известен способ термической деаэрации воды и устройство для его осуществления (RU 2492145, МПК C02F1/20, B01D19/00, опубликовано 20.12.2012). Способ включает деаэрацию воды при температуре насыщения, отвод газовой фазы и образовавшегося выпара, регулирование расхода выпара пропорционально расходу исходной воды, конденсацию пара и удаление несконденсированных газов. Вначале задают концентрацию остаточного газа в деаэрированной жидкости, рассчитывают количество выпара по расходу исходной воды, проводят регулирование расхода греющей среды по заданному значению выпара и его реальному значению. Оптимальный расход греющей среды обеспечивают по сигналу рассогласования этих значений, а управляющий сигнал регулирует количество греющей среды. Устройство включает деаэратор с трубопроводами исходной воды и выпара, а также греющей среды и деаэрированной воды с установленными на них датчиками расхода, узел конденсации выпара и газоотделения, регулирующий орган на трубопроводе греющей среды, управляющий контроллер, соединенный с датчиками расхода исходной воды, выпара, и регулирующим органом для регулирования расхода греющей среды, а также узлом конденсации выпара и газоотделения, установленным в рассечку трубопровода исходной воды. A known method of thermal deaeration of water and a device for its implementation (RU 2492145, IPC C02F1 / 20, B01D19 / 00, published on 20.12.2012). The method includes deaeration of water at the saturation temperature, removal of the gas phase and the resulting vapor, regulation of the vapor flow in proportion to the flow of source water, condensation of vapor and removal of non-condensed gases. First, the concentration of the residual gas in the deaerated liquid is set, the amount of vapor is calculated from the flow rate of the source water, the flow rate of the heating medium is controlled according to the set value of the vapor and its real value. The optimal flow rate of the heating medium is provided by the signal of the discrepancy between these values, and the control signal regulates the amount of the heating medium. The device includes a deaerator with pipelines of source water and vapor, as well as a heating medium and deaerated water with flow sensors installed on them, a condensation unit for vapor and gas separation, a regulating body on the heating medium pipeline, a control controller connected to flow sensors of source water, vapor, and a regulating body for regulating the flow rate of the heating medium, as well as a vapor condensation and gas separation unit installed in the cut of the feed water pipeline.
Недостатком данного изобретения является отсутствие унификации, т.е. возможности его использования для различных режимов деаэрации с соответствующей комплектацией блоков и технологических приемов процесса деаэрации. The disadvantage of this invention is the lack of unification, i.e. the possibility of its use for various modes of deaeration with appropriate completing of blocks and technological methods of the deaeration process.
Задачей изобретения является создание унифицированной и экономичной ДУ с уменьшенными затратами на ее реализацию. The objective of the invention is to create a unified and economical control system with reduced costs for its implementation.
Техническим результатом изобретения является повышение технологичности ДУ и качества деаэрации воды за счет блочного принципа построения модулей, компоновка которых определяется заданными функциями и режимами эксплуатации. The technical result of the invention is to improve the manufacturability of the propulsion system and the quality of water deaeration due to the block principle of constructing modules, the layout of which is determined by the specified functions and operating modes.
Указанный технический результат достигается модульной деаэрационной установкой, содержащей базовый блок деаэрации, выполненный на основе деаэратора центробежно-вихревого, соединенного посредством патрубков с двумя капельными диспергаторами, сообщающимися с полостью бака капельных диспергаторов, имеющего выходной канал выпара, соединяющийся с выпаром из деаэратора центробежно-вихревого, которая дополнительно содержит блок теплообменников, и/или блок охладителя выпара, и/или блок охладителя выпара и блок газоотделения, и/или блок охладителя выпара, блок газоотделения и блок создания вакуума, включающий эжектор и циркуляционный насос, а также питательный насос, блок управления насосом, блок управления установкой с возможностью их выборочной компоновки в составе модулей с модифицированным исполнением в зависимости от режима эксплуатации установки, причем вход деаэратора центробежно-вихревого соединен с трубопроводом подачи деаэрированной воды или непосредственно с подогревом ее на входе до температуры насыщения, или через теплообменник - подогреватель деаэрируемой воды, на который подается греющая среда (пар, вода), деаэрированная вода поступает потребителю непосредственно из бака капельных диспергаторов или через теплообменник - охладитель деаэрированной воды, а выходной канал выпара имеет свободный выход в атмосферу или соединен с блоком охладителя выпара, на который подается в качестве охлаждающей среды деаэрируемая вода, при этом каждый модуль представляет собой функционально и конструктивно обособленный узел, располагаемый вокруг бака капельных диспергаторов. The specified technical result is achieved by a modular deaeration unit containing a basic deaeration unit made on the basis of a centrifugal-vortex deaerator connected by means of nozzles with two droplet dispersants communicating with the cavity of the drip disperser tank having a vapor outlet channel connected to the vapor from the centrifugal vortex deaerator. which additionally contains a heat exchanger unit and / or a vapor cooler unit and / or a vapor cooler unit and a gas separation unit and / or a vapor cooler unit, a gas separation unit and a vacuum generating unit, including an ejector and a circulation pump, as well as a feed pump, a control unit pump, the control unit of the installation with the possibility of their selective layout as part of modules with modified design depending on the operating mode of the installation, and the inlet of the centrifugal-vortex deaerator is connected to the deaerated water supply pipeline or directly with its heating at the inlet to saturation temperature, or through a heat exchanger - a deaerated water heater, to which a heating medium (steam, water) is supplied, deaerated water enters the consumer directly from a drip disperser tank or through a heat exchanger - a deaerated water cooler, and the vapor outlet channel has a free outlet to the atmosphere or is connected with block a vapor cooler, to which deaerated water is supplied as a cooling medium, with each module being a functionally and structurally separate unit located around the tank of droplet dispersants.
Согласно изобретению установка может быть выполнена с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок теплообменников, включающий подогреватель деаэрируемой воды и охладитель деаэрированной воды. According to the invention, the installation can be performed using a module containing a basic deaeration unit, a heat exchanger unit including a deaerated water heater and a deaerated water cooler.
Согласно изобретению установка может быть выполнена с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара. According to the invention, the installation can be performed using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit.
Согласно изобретению установка может быть выполнена с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара и блок теплообменников, включающий подогреватель деаэрируемой воды и охладитель деаэрированной воды. According to the invention, the installation can be performed using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit and a heat exchanger unit including a deaerated water heater and a deaerated water cooler.
Согласно изобретению установка может быть выполнена с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара, блок газоотделения, теплообменник - охладитель деаэрированной воды. According to the invention, the installation can be performed using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit, a gas separation unit, a heat exchanger - deaerated water cooler.
Согласно изобретению установка может быть выполнена с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара, блок газоотделения, блок теплообменников, включающий подогреватель деаэрируемой воды и охладитель деаэрированной воды. According to the invention, the installation can be performed using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit, a gas separation unit, a heat exchanger unit including a deaerated water heater and a deaerated water cooler.
Согласно изобретению установка может быть выполнена с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара, блок газоотделения, теплообменник - подогреватель деаэрируемой воды, блок создания вакуума, включающий эжектор и циркуляционный насос. Согласно изобретению каждый блок установки может иметь собственный комплект кабельной сети, запорно-регулирующую арматуру, датчики и регуляторы температуры, давления и уровня жидкости. According to the invention, the installation can be performed using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit, a gas separation unit, a heat exchanger - a deaerated water heater, a vacuum generating unit including an ejector and a circulation pump. According to the invention, each unit of the installation can have its own set of cable network, shut-off and control valves, sensors and regulators of temperature, pressure and liquid level.
Технический результат изобретения достигается благодаря следующему. The technical result of the invention is achieved due to the following.
Построение деаэрационных установок с использованием модулей, компоновка которых определяется функциями и режимами эксплуатации, позволяет оптимально использовать технологические приемы в каждом отдельном случае реализации установки, унифицировать производственный процесс, сократить затраты и сроки изготовления ДУ с заранее заданными техническими параметрами без дополнительных затрат на проектированиеThe construction of deaeration plants using modules, the layout of which is determined by the functions and modes of operation, allows you to optimally use technological methods in each individual case of the installation, unify the production process, reduce the costs and production time of the propulsion system with predetermined technical parameters without additional design costs
Для реализации заявленного изобретения предварительно определяют технологические приемы и состав блоков, исходя из функциональной целесообразности. Затем строят компоновочную схему установки, осуществляют монтаж блоков с сопутствующей арматурой и датчиками в соответствующий модуль с конструктивной привязкой его к баку капельной диспергации. Далее проводят термическую деаэрацию воды при температуре насыщения (кипения), которую обеспечивают регулированием необходимого количества подаваемой греющей среды по управляющему сигналу от блока управления установкой, выполненного, например, в виде контроллера. For the implementation of the claimed invention, the technological methods and the composition of the blocks are preliminarily determined, proceeding from the functional expediency. Then, a layout diagram of the installation is built, the blocks with associated fittings and sensors are installed in the corresponding module with its constructive binding to the drop dispersion tank. Next, thermal deaeration of water is carried out at the saturation (boiling) temperature, which is ensured by regulating the required amount of the supplied heating medium according to a control signal from the installation control unit, made, for example, in the form of a controller.
Если имеется возможность предварительно нагреть деаэрируемую воду до температуры насыщения при расчетном давлении в деаэраторе, то ДУ работает без подачи в деаэратор центробежно-вихревой (ДЦВ) греющей среды (пара, воды), то есть на "начальном эффекте", таким образом вскипание и образование выпара в деаэраторе центробежно-вихревом и баке капельных диспергаторов происходит непосредственно из деаэрируемой воды. Без предварительного нагрева деаэрируемой воды можно производить ее нагрев греющей средой непосредственно в ДЦВ. Сущность изобретения поясняется принципиальными схемами, на которых показаны частные случаи реализации изобретения в зависимости от режимов эксплуатации модульной деаэрационной установки (МДУ): на фиг. 1 представлена принципиальная схема МДУ с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок теплообменников; на фиг. 2, 3 - с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара; на фиг. 4 - с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара и блок теплообменников; на фиг. 5, 6 - с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара, блок теплообменников, блок газоотделения; на фиг. 7, 8 - с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара, блок теплообменников, блок газоотделения, блок создания вакуума; на фиг. 9, 10 представлены принципиальные схемы МДУ, иллюстрирующие конкретные примеры реализации изобретения, на фиг. 11 - ЗД модель примера реализации. При этом, на принципиальных схемах фиг. 1 - 8 из соображений их незагромождения не приведены блоки управления насосом и установкой, а также не отражены первичные измерительные приборы. If it is possible to preheat the deaerated water to the saturation temperature at the design pressure in the deaerator, then the DU operates without supplying a centrifugal vortex (DCV) heating medium (steam, water) to the deaerator, that is, on the "initial effect", thus boiling and formation The vapor in the centrifugal-vortex deaerator and the tank of droplet dispersants comes directly from the deaerated water. Without preheating the deaerated water, it can be heated with a heating medium directly in the DCV. The essence of the invention is illustrated by schematic diagrams, which show particular cases of the implementation of the invention, depending on the operating modes of the modular deaeration unit (MDU): Fig. 1 shows a schematic diagram of an MDU using a module containing a basic deaeration unit, a heat exchanger unit; in fig. 2, 3 - using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit; in fig. 4 - using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit and a heat exchanger unit; in fig. 5, 6 - using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit, a heat exchanger unit, a gas separation unit; in fig. 7, 8 - using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit, a heat exchanger unit, a gas separation unit, a vacuum generating unit; in fig. 9, 10 are schematic diagrams of the MLA, illustrating specific examples of the implementation of the invention, in Fig. 11 - ZD model of an example implementation. In this case, in the schematic diagrams of FIG. 1 - 8 for reasons of their non-cluttering, the pump and installation control units are not shown, and the primary measuring devices are not shown.
МДУ (фиг. 1) содержит базовый блок деаэрации (ББД) 1, установленный на баке капельных диспергаторов (БКД) 2, и включающий деаэратор центробежно-вихревой (ДЦВ) 3, соединенный патрубками с двумя капельными диспергаторами (КД) 4, сообщающимися с полостью бака капельных диспергаторов, имеющего выходной канал выпара 5, к которому подключается выпар из ДЦВ. Блок теплообменников включает в себя подогреватель деаэрируемой воды (ПДВ) 6 и охладитель деаэрированной воды (ОДВ) 7. MDU (Fig. 1) contains a basic deaeration unit (BD) 1, installed on a tank of droplet dispersers (BKD) 2, and including a centrifugal vortex deaerator (DCV) 3, connected by pipes with two droplet dispersers (KD) 4, communicating with the cavity a tank of drip dispersers, having a vapor outlet channel 5, to which vapor from the DCV is connected. The block of heat exchangers includes a deaerated water heater (PDW) 6 and a deaerated water cooler (EFA) 7.
МДУ (фиг. 2, 3) реализована с использованием модуля, содержащего ББД 1, блок охладителя выпара 8. Деаэрируемая вода нагрета до температуры насыщения (фиг. 2), а выпар утилизируется, охлаждаясь на поверхностном охладителе выпара (ПОВ) 8, в который поступает охлаждающая вода. В этом случае в ББД 1 используется ДЦВ, работающий на «начальном эффекте». Из охладителя выпара неконденсируемые газы сбрасываются в атмосферу, а конденсат выпара сбрасывается в бак сбора конденсата (на схеме не показан), нагретая вода возвращается в циркуляционную систему. Данная МДУ работает в атмосферном режиме и режиме повышенного давления. MDU (Fig. 2, 3) is implemented using a module containing a BDU 1, a vapor cooler unit 8. The deaerated water is heated to the saturation temperature (Fig. 2), and the vapor is disposed of by cooling on surface evaporator cooler (POV) 8, which receives cooling water. In this case, BD 1 uses a DCV operating on the "initial effect". From the vapor cooler, non-condensable gases are discharged into the atmosphere, and the vapor condensate is discharged into the condensate collection tank (not shown in the diagram), the heated water is returned to the circulation system. This MDU operates in atmospheric mode and high pressure mode.
С использованием аналогичного модуля реализована МДУ (фиг. 3), в которой деаэрируемая вода имеет температуру ниже температуры насыщения, а выпар утилизируется на ПОВ 8. Нагрев деаэрируемой воды до температуры насыщения осуществляется в ДЦВ 3, куда подается греющая среда. В этом случае холодная деаэрируемая вода подается в ПОВ 8 и конденсирует выпар. Из охладителя выпара неконденсируемые газы сбрасываются в атмосферу, а конденсат выпара сбрасывается в бак сбора конденсата (на схеме не показан), нагретая деаэрируемая вода поступает в ББД 1. Using a similar module, the MDU is implemented (Fig. 3), in which the deaerated water has a temperature below the saturation temperature, and the vapor is disposed of at POV 8. The deaerated water is heated to saturation temperature in DCV 3, where the heating medium is supplied. In this case, cold deaerated water is supplied to POV 8 and condenses the vapor. From the vapor cooler, non-condensable gases are discharged into the atmosphere, and the vapor condensate is discharged into the condensate collection tank (not shown in the diagram), the heated deaerated water enters the BBD 1.
МДУ (фиг. 4) реализована с использованием модуля, содержащего ББДMDU (Fig. 4) is implemented using a module containing a BDB
1, ПОВ 8 и блок теплообменников, включающий ПДВ 6 и ОДВ 7. В этом случае реализации деаэрируемая вода, имеющая температуру ниже температуры насыщения, является охлаждающей средой в ПОВ 8, откуда неконденсируемые газы сбрасываются в атмосферу, а конденсат выпара сбрасывается в бак сбора конденсата. Далее нагретая деаэрируемая вода поступает в теплообменник - ОДВ 7, где деаэрируемая вода дополнительно нагревается, рекуперируя тепло деаэрированной воды, поступающей из БКД1, POV 8 and a block of heat exchangers, including PDV 6 and ODV 7. In this case, the implementation of deaerated water, having a temperature below the saturation temperature, is the cooling medium in POV 8, from where non-condensable gases are discharged into the atmosphere, and the vapor condensate is discharged into the condensate collection tank ... Then the heated deaerated water enters the heat exchanger - ОДВ 7, where the deaerated water is additionally heated, recuperating the heat of the deaerated water coming from the BKD
2. Затем деаэрируемая вода поступает в ПДВ 6, где нагревается до температуры насыщения подачей на него греющей среды. Нагретая до температуры насыщения деаэрируемая вода поступает в ББД 1 , работающий на "начальном эффекте". Данная МДУ предназначена для деаэрации воды в атмосферном режиме и режиме повышенного давления. Для деаэрации воды в атмосферном режиме используются МДУ (фиг 5, 6), которые реализованы на основе модуля, содержащего ББД 1, блок теплообменников, включающий ПДВ 6 и ОДВ 7, блок охладителя выпара 8, блок газоотделения 9, питательный насос 10. 2. Then the deaerated water enters the PDV 6, where it is heated to the saturation temperature by supplying it with a heating medium. The deaerated water heated to the saturation temperature enters the BD 1 operating on the "initial effect". This MDU is designed for deaeration of water in atmospheric mode and high pressure mode. For deaeration of water in atmospheric mode, MDUs are used (Figs 5, 6), which are implemented on the basis of a module containing a BD 1, a heat exchanger block including PDV 6 and ODV 7, a vapor cooler unit 8, a gas separation unit 9, a feed pump 10.
Если деаэрируемая вода имеет температуру ниже температуры насыщения, а выпар утилизируется на охладителе выпара контактном (ОВК) 8, нагрев воды до температуры насыщения осуществляется путем подачи греющей среды в ДТ(В 3. В этом случае холодная деаэрируемая вода подается в ОВК 8 и конденсирует выпар (фиг. 5). Из охладителя выпара неконденсируемые газы сбрасываются в атмосферу, а нагретая вода сбрасывается в блок газоотделения (БГО) 9, далее питательный насос 10 подаёт нагретую деаэрируемую воду в теплообменник - ОДВ 7, где деаэрируемая вода дополнительно нагревается, рекуперируя тепло деаэрированной воды, и далее поступает в ББД 1. If the deaerated water has a temperature below the saturation temperature, and the vapor is disposed of on a contact vapor cooler (OVK) 8, the water is heated to the saturation temperature by supplying a heating medium to the diesel fuel (V 3. In this case, cold deaerated water is supplied to OVK 8 and condenses the vapor (Fig. 5) Non-condensable gases are discharged from the evaporator cooler into the atmosphere, and the heated water is discharged into the gas separation unit (BGU) 9, then the feed pump 10 supplies heated deaerated water to the heat exchanger - OFA 7, where the deaerated water is additionally heated, recuperating the heat deaerated water, and then enters BD 1.
Если деаэрируемая вода имеет температуру насыщения, а выпар утилизируется на ОВК 8, нагрев воды до температуры насыщения осуществляется на ПДВ 6 (фиг. 6). В этом случае холодная деаэрируемая вода подается в ОВК 8 и конденсирует выпар. Из охладителя выпара неконденсируемые газы сбрасываются в атмосферу, а нагретая деаэрируемая вода сбрасывается в БГО 9, затем питательный насос 10 подаёт нагретую деаэрируемую воду в теплообменник - ОДВ 7. В ОДВ 7 деаэрируемая вода нагревается, рекуперируя тепло деаэрированной воды, и далее поступает в ПДВ 6, где нагревается до температуры насыщения подачей на него греющей среды, после чего поступает на ББД 1, работающий на «начальном эффекте». Из ПДВ 6 охлаждённая греющая среда возвращается в циркуляционную систему. If the deaerated water has a saturation temperature, and the vapor is disposed of at the HVAC 8, the water is heated to the saturation temperature at the PDV 6 (Fig. 6). In this case, cold deaerated water is supplied to OVK 8 and condenses the vapor. From the evaporator cooler, non-condensable gases are discharged into the atmosphere, and the heated deaerated water is discharged into the BGO 9, then the feed pump 10 supplies heated deaerated water to the heat exchanger - EFA 7. In EFA 7, the deaerated water heats up, recuperating the heat of the deaerated water, and then enters , where it is heated to the saturation temperature by supplying it with a heating medium, after which it enters the BBD 1 operating on the "initial effect". From PDV 6, the cooled heating medium is returned to the circulation system.
Для деаэрации воды в вакуумном режиме используются МДУ (фиг. 7, 8), которые реализованы на основе модуля, содержащего ББД 1, блок теплообменников - ПДВ 6, блок охладителя выпара 8, ЕГО 9, блок создания вакуума 11 с эжектором 12 и циркуляционным насосом 13. For deaeration of water in a vacuum mode, MDUs are used (Fig. 7, 8), which are implemented on the basis of a module containing a BD 1, block heat exchangers - PDV 6, vapor cooler block 8, EGO 9, vacuum creation block 11 with ejector 12 and circulation pump 13.
Если деаэрируемая вода имеет температуру ниже температуры насыщения, а выпар утилизируется на ОВК 8, нагрев воды до температуры насыщения осуществляется на ПДВ 6, куда подается греющая среда (фиг.7). В этом случае вся холодная деаэрируемая вода подается в ОВК 8 и конденсирует выпар. Из охладителя выпара неконденсируемые газы и часть выпара отсасываются водоструйным эжектором 12, а нагретая вода сбрасывается в ЕГО 9, одновременно туда поступает рабочая вода водоструйного эжектора 12. Из ЕГО часть воды отбирается циркуляционным насосом 13 и направляется на эжектор 12, другая часть воды с помощью питательного насоса 10 направляется в ПДВ 6, где нагревается греющей средой до температуры насыщения и далее поступает на БЕД 1 , работающий на «начальном эффекте». Из ПДВ 6 охлажденная греющая среда возвращается в циркуляционную систему. If the deaerated water has a temperature below the saturation temperature, and the vapor is disposed of at the HVAC 8, the water is heated to the saturation temperature at the PDV 6, where the heating medium is supplied (Fig. 7). In this case, all the cold deaerated water is fed to the HVAC 8 and condenses the vapor. From the vapor cooler, non-condensable gases and part of the vapor are sucked off by the water-jet ejector 12, and the heated water is discharged into ITS 9, at the same time the working water of the water-jet ejector 12 enters there. pump 10 is sent to PDV 6, where it is heated by the heating medium to the saturation temperature and then enters BED 1, operating on the "initial effect". From PDV 6, the cooled heating medium is returned to the circulation system.
Если деаэрируемая вода имеет температуру ниже температуры насыщения, а выпар утилизируется на ОВК 8, предварительный нагрев воды осуществляется на ПДВ 6 (фиг. 8). В этом случае холодная деаэрируемая вода подается в ОВК 8 и конденсирует выпар. Из охладителя выпара неконденсируемые газы и часть выпара отсасываются водоструйным эжектором 12, а нагретая вода сбрасывается в ЕГО 9, одновременно в ЕГО поступает рабочая вода водоструйного эжектора 12. Из ЕГО часть воды отбирается циркуляционным насосом 13 и направляется на эжектор 12, другая часть воды с помощью питательного насоса 10 направляется в ПДВ 6, где нагревается греющей средой и далее поступает на БЕД 1, к которому также подводится греющая среда, которая нагревает деаэрируемую воду до температуры насыщения. Из ПДВ 6 охлажденная греющая среда возвращается в циркуляционную систему. Описанная МДУ в частных случаях ее реализации предназначена для работы при различных температурах и различных давлениях, от которых зависит режим термической деаэрации: If the deaerated water has a temperature below the saturation temperature, and the vapor is disposed of at the HVAC 8, the preheating of the water is carried out at the PDV 6 (Fig. 8). In this case, cold deaerated water is supplied to OVK 8 and condenses the vapor. From the vapor cooler, non-condensable gases and part of the vapor are sucked off by the water-jet ejector 12, and the heated water is discharged into ITS 9, at the same time the working water of the water-jet ejector 12 enters ITS. feed pump 10 is sent to PDV 6, where it is heated by a heating medium and then enters BED 1, to which a heating medium is also supplied, which heats the deaerated water to saturation temperature. From PDV 6, the cooled heating medium is returned to the circulation system. The described MCD in particular cases of its implementation is intended for operation at different temperatures and different pressures, on which the thermal deaeration mode depends:
- в режиме атмосферноого давления в диапазоне Р(абс.) от 0,103 до 0,156 МПа, соответствующем диапазону температур 100-112°С; - in the mode of atmospheric pressure in the range P (abs.) from 0.103 to 0.156 MPa, corresponding to the temperature range 100-112 ° C;
- в режиме повышенного давления в диапазоне Р(абс.) от 0,156 до 0,91 МПа, соответствующем диапазону температур 112-175°С; - in the mode of increased pressure in the range P (abs.) from 0.156 to 0.91 MPa, corresponding to the temperature range 112-175 ° C;
- в вакуумном режиме в диапазоне давлений Р(абс.) от 0,02 до 0,103 МПа, соответствующем диапазону температур 60-100°С. - in a vacuum mode in the pressure range P (abs.) from 0.02 to 0.103 MPa, corresponding to a temperature range of 60-100 ° C.
К достоинствам вакуумной деаэрации следует отнести: The advantages of vacuum deaeration include:
- небольшая потребность в расходе тепла для подогрева деаэрируемой воды; - a small need for heat consumption for heating deaerated water;
- отсутствие необходимости охлаждать деаэрированную воду перед питательным или подпиточным насосом. - no need to cool deaerated water in front of the feed or feed pump.
К достоинствам атмосферной деаэрации воды следует отнести: The advantages of atmospheric deaeration of water include:
- отсутствие устройств (эжекторов, насосов) для поддержания вакуума;- lack of devices (ejectors, pumps) to maintain vacuum;
- нет необходимости размещать деаэрационное оборудование на высоких отметках (более 9м) для обеспечения вывода деаэрированной воды; - there is no need to place deaeration equipment at high elevations (more than 9m) to ensure the removal of deaerated water;
- простота обслуживания теплотехнического оборудования, не требующая специалистов по поддержанию вакуума. - simplicity of heating equipment maintenance, which does not require vacuum maintenance specialists.
К достоинствам деаэрации при повышенном давлении следует отнести:The advantages of deaeration at elevated pressure include:
- снижение объемов выхода выпара для достижения требуемой концентрации кислорода† - reduction of vapor outlet volumes to achieve the required oxygen concentration †
- незначительное снижение температуры и давления деаэрируемой воды (конденсата) - сохранение энергии; - slight decrease in temperature and pressure of deaerated water (condensate) - energy conservation;
- имеется возможность работы при «скользящем» давлении. - there is a possibility of operation at "sliding" pressure.
Примеры реализации модульной деаэрационной установки. Examples of the implementation of a modular deaeration plant.
1. На действующей ТЭЦ был использован вакуумный режим работы блока деаэрации, исходя из обеспечения заданной концентрации кислорода 21. At the operating CHP, a vacuum mode of operation of the deaeration unit was used, based on the provision of a given oxygen concentration 2
(20 мкг/л): температура насыщения 65°С, давление насыщения 0,25 кгс/см . Был проведен расчет потребления греющей среды в зависимости от изменения параметров исходной деаэрируемой воды и греющей среды. Исходя из функциональной целесообразности была построена компоновочная схема (фиг.9) с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации ББД 1, блок теплообменников - ПДВ 6, блок охладителя выпара 8, БГО 9, блок создания вакуума 11 с эжектором 12, циркуляционным насосом 13, питательный насос 10, блок управления насосом 14, блок управления установкой 15, датчики уровня жидкости 16 и 17, датчик температуры 18 и регулирующие клапаны 19 и 20. Исходная деаэрируемая вода подаётся в блок охладителя выпара 8, туда же по выходному каналу выпара 5 поступает выпар из деаэратора центробежно- вихревого 3 и бака капельных диспергаторов 2, который смешивается с деаэрируемой водой и конденсируется. Частично нагретая таким образом деаэрируемая вода вместе с пузырьками коррозионно-активных газов самотёком стекает в БГО 9. Посредством циркуляционного насоса 13 производится циркуляция исходной воды через эжектор 12, слив с которого снова направляется в БГО 9. При этом эжектор создаёт необходимый вакуум в охладителе выпара 8, а через него и в ДЦВ. Поддержание уровня жидкости в БГО производится регулированием расхода исходной деаэрируемой воды клапаном 19 по показаниям встроенного в него датчика уровня 16 посредством управляющего сигнала из блока управления установкой 15. Из БГО деаэрируемая вода посредством питательного насоса 13 подаётся в ПДВ 6, и, нагреваясь до температуры насыщения, поступает в ББД 1. Контроль состояния насыщения деаэрируемой воды после ПДВ 6 производится по показаниям датчика температуры 18 и поддерживается путём изменения расхода греющей среды регулирующим клапаном 20 посредством управляющего сигнала из блока управления установкой 15. Поддержание требуемого уровня жидкости в БКД 2 производится путём изменения расхода деаэрируемой воды, подаваемой питательным насосом 10 из БГО посредством блока управления насосом 14, который в свою очередь управляется блоком управления установкой 15 посредством управляющего сигнала. (20 μg / L): saturation temperature 65 ° C, saturation pressure 0.25 kgf / cm. The calculation of the consumption of the heating medium was carried out depending on the change in the parameters of the initial deaerated water and the heating medium. Based on the functional feasibility, a layout diagram was built (Fig. 9) using a module containing a basic deaeration unit BBD 1, a heat exchanger unit - PDV 6, a vapor cooler unit 8, BGO 9, a vacuum generating unit 11 with an ejector 12, a circulation pump 13, feed pump 10, pump control unit 14, unit control unit 15, liquid level sensors 16 and 17, temperature sensor 18 and control valves 19 and 20. The original deaerated water is supplied to the vapor cooler unit 8, and vapor enters the same place through the vapor outlet channel 5 from a centrifugal-vortex deaerator 3 and a tank of droplet dispersants 2, which is mixed with deaerated water and condensed. The deaerated water, partially heated in this way, together with bubbles of corrosive gases flows by gravity into the BHO 9. Through the circulation pump 13, the source water is circulated through the ejector 12, the drain from which is again sent to the BHO 9. In this case, the ejector creates the necessary vacuum in the vapor cooler 8 , and through it to the DCV. The maintenance of the liquid level in the BHO is carried out by regulating the flow rate of the initial deaerated water by valve 19 according to the readings of the level sensor 16 built into it by means of a control signal from the control unit of the installation 15. From the BHO, the deaerated water is supplied to the PDV 6 by means of the feed pump 13, and, heating to the saturation temperature, enters BKD 1. The state of saturation of deaerated water after PDV 6 is monitored according to the readings of the temperature sensor 18 and is maintained by changing the flow rate of the heating medium by the control valve 20 by means of a control signal from the unit control unit 15. The required liquid level in the BKD 2 is maintained by changing the flow rate deaerated water supplied by the feed pump 10 from the BGU by means of the pump control unit 14, which in turn is controlled by the installation control unit 15 by means of a control signal.
2. В тепловом пункте был использован атмосферный режим работы блока деаэрации, исходя из обеспечения заданной концентрации кислорода (20 мкг/л): температура насыщения 104°С, давление насыщения 1,2 кгс/см . Исходя из требований минимизации габаритных размеров была построена компоновочная схема (фиг.10) с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации ББД 1, блок теплообменников - ПДВ 6, блок теплообменников — ОДВ 7, блок охладителя выпара 8, блок управления установкой 15, датчик уровня жидкости 17, датчик температуры 18 и регулирующие клапаны 20 и 21. Исходная деаэрируемая вода подаётся в блок охладителя выпара 8, туда же по выходному каналу выпара 5 поступает выпар из деаэратора центробежно-вихревого 3 и бака капельных диспергаторов 2, который конденсируется на теплообменной поверхности. При этом конденсат стекает в конденсатный бак (на фиг. не показан), а несконденсировавшиеся газы удаляются в атмосферу по трубопроводу 22. Частично нагретая таким образом деаэрируемая вода поступает в ОДВ 7, где дополнительно догревается за счёт охлаждения деаэрированной воды из бака 2. Окончательный нагрев деаэрируемой воды до температуры насыщения производится блоке теплообменников ПДВ 6 за счёт подачи греющей среды. Контроль состояния насыщения деаэрируемой воды после ПДВ 6 производится по показаниям датчика температуры 18 и поддерживается путём изменения расхода греющей среды регулирующим клапаном 20 посредством управляющего сигнала из блока управления установкой 15. Поддержание требуемого уровня жидкости в БКД 2 производится путём изменения расхода регулирующим клапаном 21 посредством управляющего сигнала из блока управления установкой 15. Данный модуль собирается в максимально компактном виде с помощью использования технологии ЗД-моделирования (фиг. 11). 2. At the heating station, the atmospheric mode of operation of the deaeration unit was used, based on the provision of a given oxygen concentration (20 μg / l): saturation temperature 104 ° C, saturation pressure 1.2 kgf / cm. Based on the requirements for minimizing the overall dimensions, a layout diagram was built (Fig. 10) using a module containing a basic deaeration unit BBD 1, a heat exchanger unit - PDV 6, a heat exchanger unit - ODV 7, a vapor cooler unit 8, an installation control unit 15, a level sensor liquid 17, temperature sensor 18 and control valves 20 and 21. Initial deaerated water is supplied to the vapor cooler unit 8, and vapor from the centrifugal vortex deaerator 3 and drip disperser tank 2, which condenses on the heat exchange surface, enters the vapor outlet 5. In this case, the condensate flows into the condensate tank (not shown in the figure), and the non-condensed gases are removed to the atmosphere through pipeline 22. The deaerated water partially heated in this way enters ODV 7, where it is additionally warmed up by cooling the deaerated water from tank 2. Final heating deaerated water to the saturation temperature is produced by the PDV 6 heat exchanger block due to the supply of the heating medium. The state of saturation of deaerated water after PDV 6 is monitored according to the readings of the temperature sensor 18 and is maintained by changing the flow rate of the heating medium by the control valve 20 by means of a control signal from the control unit of the installation 15. The required liquid level in the BKD 2 is maintained by changing the flow rate by the control valve 21 by means of a control signal from the unit control unit 15. This module is assembled in the most compact form using the technology of 3D modeling (Fig. 11).
Была рассчитана экономия от применения модульной деаэрационной установки, работающей на начальном эффекте, с использованием атмосферного режима блока деаэрации, производительностью 100 т/час. В таблице приведены показатели экономии. The savings were calculated from the use of a modular deaeration plant operating on the initial effect, using the atmospheric mode of the deaeration unit, with a capacity of 100 t / h. The table shows the savings indicators.
Таблица
Figure imgf000015_0001
table
Figure imgf000015_0001
Таким образом, предложенное изобретение позволяет создать унифицированную и экономичную деаэрационную установку, обладающую повышенной технологичностью, за счет блочного принципа построения модулей, компоновка которых определяется заданными функциями и режимами эксплуатации установки. При этом применение унифицированных модулей позволяет упростить изготовление, монтаж оборудования и последующую эксплуатацию деаэрационной установки. Thus, the proposed invention makes it possible to create a unified and economical deaeration unit with increased manufacturability due to the block principle of constructing modules, the layout of which is determined by the specified functions and operating modes of the unit. At the same time, the use of unified modules makes it possible to simplify the manufacture, installation of equipment and the subsequent operation of the deaeration unit.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Модульная деаэрационная установка, содержащая базовый блок деаэрации, выполненный на основе деаэратора центробежно-вихревого, соединенного посредством патрубков с двумя капельными диспергаторами, сообщающимися с полостью бака капельных диспергаторов, имеющего выходной канал выпара, соединяющийся с выпаром из деаэратора центробежно-вихревого, которая дополнительно содержит блок теплообменников, и/или блок охладителя выпара, и/или блок охладителя выпара и блок газоотделения, и/или блок охладителя выпара, блок газоотделения и блок создания вакуума, включающий эжектор и циркуляционный насос, а также питательный насос, блок управления насосом, блок управления установкой с возможностью их выборочной компоновки в составе модулей с модифицированным исполнением в зависимости от режима эксплуатации установки, причем вход деаэратора центробежно-вихревого соединен с трубопроводом подачи деаэрированной воды или непосредственно с подогревом ее на входе до температуры насыщения, или через теплообменник - подогреватель деаэрируемой воды, на который подается греющая среда, деаэрированная вода поступает потребителю непосредственно из бака капельных диспергаторов или через теплообменник - охладитель деаэрированной воды, а выходной канал выпара имеет свободный выход в атмосферу или соединен с блоком охладителя выпара, на который подается в качестве охлаждающей среды деаэрируемая вода, при этом каждый модуль представляет собой функционально и конструктивно обособленный узел, располагаемый вокруг бака капельных диспергаторов. 1. A modular deaeration unit containing a basic deaeration unit, made on the basis of a centrifugal-vortex deaerator, connected by means of nozzles with two drip dispersers communicating with the cavity of the drip disperser tank, having a vapor outlet channel connected to the vapor from the centrifugal-vortex deaerator, which is additionally contains a block of heat exchangers, and / or a block of a vapor cooler, and / or a block of a vapor cooler and a gas separation block, and / or a block of a vapor cooler, a gas separation block and a vacuum creation block, including an ejector and a circulation pump, as well as a feed pump, a pump control unit, the control unit of the installation with the possibility of their selective arrangement as part of modules with a modified version depending on the operating mode of the installation, moreover, the inlet of the centrifugal-vortex deaerator is connected to the deaerated water supply pipeline or directly with its heating at the inlet to the saturation temperature, or through heat transfer ennik - a deaerated water heater, to which a heating medium is supplied, deaerated water enters the consumer directly from the drip disperser tank or through a heat exchanger - deaerated water cooler, and the vapor outlet channel has a free outlet to the atmosphere or is connected to the vapor cooler unit, to which it is supplied as deaerated water in the cooling medium, while each module is a functionally and structurally separate unit located around the tank of droplet dispersers.
2. Модульная деаэрационная установка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок теплообменников, включающий подогреватель деаэрируемой воды и охладитель деаэрированной воды. 2. Modular deaeration plant according to claim 1, characterized in that it is made using a module containing a basic deaeration unit, a heat exchanger unit including a deaerated water heater and a deaerated water cooler.
3. Модульная деаэрационная установка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара. 3. Modular deaeration plant according to claim 1, characterized in that it is made using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit.
4. Модульная деаэрационная установка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара и блок теплообменников, включающий подогреватель деаэрируемой воды и охладитель деаэрированной воды. 4. Modular deaeration plant according to claim 1, characterized in that it is made using a module comprising a basic deaeration unit, a vapor cooler unit and a heat exchanger unit including a deaerated water heater and a deaerated water cooler.
5. Модульная деаэрационная установка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара, блок газоотделения, теплообменник - охладитель деаэрированной воды. 5. Modular deaeration plant according to claim 1, characterized in that it is made using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit, a gas separation unit, a heat exchanger - deaerated water cooler.
6. Модульная деаэрационная установка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара, блок газоотделения, блок теплообменников, включающий подогреватель деаэрируемой воды и охладитель деаэрированной воды. 6. Modular deaeration plant according to claim 1, characterized in that it is made using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler unit, a gas separation unit, a heat exchanger unit including a deaerated water heater and a deaerated water cooler.
7. Модульная деаэрационная установка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с использованием модуля, содержащего базовый блок деаэрации, блок охладителя выпара, блок газоотделения, теплообменник - подогреватель деаэрируемой воды, блок создания вакуума, включающий эжектор и циркуляционный насос. 7. Modular deaeration plant according to claim 1, characterized in that it is made using a module containing a basic deaeration unit, a vapor cooler, a gas separation unit, a heat exchanger - a deaerated water heater, a vacuum generating unit including an ejector and a circulation pump.
8. Модульная деаэрационная установка по каждому из п.п.1-7, отличающаяся тем, что каждый блок имеет собственный комплект кабельной сети, запорно-регулирующую арматуру, датчики и регуляторы температуры и давления. 8. Modular deaeration plant for each of paragraphs 1-7, characterized in that each unit has its own set of cable network, shut-off and control valves, sensors and regulators of temperature and pressure.
PCT/RU2021/000138 2020-06-25 2021-04-01 Modular deaeration system WO2021262028A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121612A RU2745212C1 (en) 2020-06-25 2020-06-25 Modular deaeration installation
RU2020121612 2020-06-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021262028A1 true WO2021262028A1 (en) 2021-12-30

Family

ID=75159285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/000138 WO2021262028A1 (en) 2020-06-25 2021-04-01 Modular deaeration system

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2745212C1 (en)
WO (1) WO2021262028A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02293003A (en) * 1989-05-01 1990-12-04 Shinko Pantec Co Ltd Heated and deaerated ultrapure water generator
RU2142417C1 (en) * 1999-03-16 1999-12-10 Ульяновский государственный технический университет Process of vacuum deaeration of water
RU2492145C2 (en) * 2011-06-10 2013-09-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Интех" Method for thermal deaeration of water and apparatus for realising said method
KR20200062010A (en) * 2019-05-17 2020-06-03 주식회사 두현이엔씨 Treatment System of The Wastewater Containing Silica Capable of removing nitrogen and Phosphorus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02293003A (en) * 1989-05-01 1990-12-04 Shinko Pantec Co Ltd Heated and deaerated ultrapure water generator
RU2142417C1 (en) * 1999-03-16 1999-12-10 Ульяновский государственный технический университет Process of vacuum deaeration of water
RU2492145C2 (en) * 2011-06-10 2013-09-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Интех" Method for thermal deaeration of water and apparatus for realising said method
KR20200062010A (en) * 2019-05-17 2020-06-03 주식회사 두현이엔씨 Treatment System of The Wastewater Containing Silica Capable of removing nitrogen and Phosphorus

Also Published As

Publication number Publication date
RU2745212C1 (en) 2021-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105073656B (en) Energy conserving system and method for handling sludge
CN105909328B (en) System and method for heating make-up working fluid of steam system by waste heat
US11607622B2 (en) Low energy ejector desalination system
EP1306639A3 (en) Method and apparatus for vaporizing fuel for a reformer fuel cell system
CN113404563B (en) Low-pressure cylinder cutting heat supply unit low-heating and back-heating system
CN203476412U (en) Novel efficient heating supply system based on NCB unit
CN102022714B (en) Steam Generator
RU2745212C1 (en) Modular deaeration installation
CN105179104A (en) Comprehensive heat source system applied to fields of ships and ocean engineering
KR101699708B1 (en) A potable water feeding apparatus for ship or offshore platform using waste heat from condensate and a potable water feeding method therewith
CN212057890U (en) Fluid precooling circulating system
US20020168288A1 (en) Heating sludge
CN208702473U (en) Closed-up water back heating system
CN111578249A (en) Steam generating set by waste heat of condensed water
CN107267706B (en) Coal gas of converter cooling system and its cooling means
CN205807896U (en) Double accumulation of energy lithium bromide chiller systems
CN219264266U (en) Heat regeneration system of cylinder cutting unit
CN209651926U (en) Coking dry coke quenching and negative pressure ammonia still process thermal coupling equipment
CN214581018U (en) System for increasing boiler feed water temperature during blow tube
CN108300500A (en) Cooling technique and system before a kind of asphalt moulding
CN212961503U (en) Steam generating set by waste heat of condensed water
CN212226998U (en) Industrial heating system
CZ2017185A3 (en) A device for compression heat utilization
CN211625213U (en) Water temperature adjusting device of thermal power factory
CN116892743A (en) Deaerator exhaust steam heating heat supply network water supplementing system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21829288

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21829288

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1