RU187847U1

RU187847U1 - Multistage evaporative installation with steam compressors

Info

Publication number: RU187847U1
Application number: RU2018138447U
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Бирюк; Юрий Сергеевич Елисеев; Юрий Георгиевич Кирсанов; Леонид Павлович Шелудько; Артём Андреевич Шиманов; Александра Борисовна Шиманова; Алексей Александрович Горшкалев
Original assignee: Акционерное общество "Металлист-Самара"
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2019-03-19

Abstract

Полезная модель относится к многоступенчатым испарительным установкам опреснения морской воды. Сущность полезной модели: насыщенный пар с давлением 0,02 МПа, отводимый из межтрубного пространства последней ступени многоступенчатого испарителя последовательно сжимают в паровом механическом компрессоре до давления 0,04 МПа, в струйном паровом компрессоре до давления 0,06 МПа и в термическом паровом компрессоре, снабженном электронагревателем, до 0,18 МПа и подают в первую ступень многоступенчатого испарителя. Внешнюю электроэнергию используют для привода электродвигателя парового механического компрессора и для питания электронагревателя термического парового компрессора. Сжатие пара в струйном паровом компрессоре производят с использованием инжектирующего пара с давлением 0,18 МПа, сжатого в термическом паровом компрессоре. Использование последовательного сжатия пара в механическом, струйном и термическом компрессорах позволяет уменьшить число ступеней и стоимость механического компрессора и многоступенчатой испарительной установки опреснения морской воды. 1 илл.

The utility model relates to multi-stage evaporative desalination plants for sea water. The essence of the utility model: saturated steam with a pressure of 0.02 MPa discharged from the annulus of the last stage of a multi-stage evaporator is sequentially compressed in a steam mechanical compressor to a pressure of 0.04 MPa, in a jet steam compressor to a pressure of 0.06 MPa and in a thermal steam compressor, equipped with an electric heater, up to 0.18 MPa and served in the first stage of a multi-stage evaporator. External electric power is used to drive the electric motor of the steam mechanical compressor and to power the electric heater of the thermal steam compressor. Compression of steam in a jet steam compressor is performed using injecting steam with a pressure of 0.18 MPa, compressed in a thermal steam compressor. The use of sequential steam compression in mechanical, jet and thermal compressors reduces the number of stages and the cost of a mechanical compressor and a multi-stage evaporative desalination plant for sea water. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к многоступенчатым испарительным установкам опреснения морской воды.The utility model relates to multi-stage evaporative desalination plants for sea water.

Известна опреснительная установка с многоступенчатыми испарителями, снабженная механическим паровым компрессором для сжатия вторичного пара последней ступени испарительной установки с 0,16-0,2 МПа до давления 0,3-0,34 МПа. Привод механических компрессоров производят от электродвигателей или от двигателей внутреннего сгорания. (Технологии опреснения. Морская и слабосоленая вода (http://www.wabag.com/wpcontent/uploads/2012/04/WABAG_desalination_ru_2012_rev01_proof.pdf).Known desalination plant with multi-stage evaporators, equipped with a mechanical steam compressor for compressing the secondary steam of the last stage of the evaporation unit from 0.16-0.2 MPa to a pressure of 0.3-0.34 MPa. The mechanical compressors are driven by electric motors or by internal combustion engines. (Desalination technologies. Sea and slightly salted water (http://www.wabag.com/wpcontent/uploads/2012/04/WABAG_desalination_ru_2012_rev01_proof.pdf).

Известен многоступенчатая испарительная установка с механическим сжатием пара в паровом компрессоре, в которой пар из межтрубного пространства испарителя последней ступени с давлением 0,02 МПа и температурой 60°С сжимают в механическом паровом компрессоре со степенью повышения давления 1,6-1,8 и нагнетают во внутритрубное пространство первой ступени многоступенчатого испарителя; привод парового компрессора производят от электродвигателя питаемого электроэнергией из внешней электрической сети. Исходную морскую воду подогревают в теплообменниках за счет теплоты дистиллята и рассола обработанной морской воды. (Дистилляционные опреснительные установки «Каскад». http://www.salut.ru/ViewTopic.php?Id=644). Данная многоступенчатая испарительная установка принята в качестве прототипа.A multi-stage evaporator installation with mechanical compression of steam in a steam compressor is known, in which steam from the annulus of the last stage evaporator with a pressure of 0.02 MPa and a temperature of 60 ° C is compressed in a mechanical steam compressor with a pressure increase of 1.6-1.8 and pumped into the in-tube space of the first stage of a multi-stage evaporator; the steam compressor drive is produced from an electric motor powered by electricity from an external electrical network. The source sea water is heated in heat exchangers due to the heat of the distillate and brine of the treated sea water. (Distillation desalination plants "Cascade". Http://www.salut.ru/ViewTopic.php?Id=644). This multi-stage evaporator is adopted as a prototype.

Преимуществом прототипа является его независимость от внешнего источника теплоснабжения, недостатком прототипа - сложность конструкции и большое число ступеней механического парового компрессора.The advantage of the prototype is its independence from an external source of heat supply, the disadvantage of the prototype is the complexity of the design and a large number of stages of a mechanical steam compressor.

Задачей технического решения является устранение недостатков прототипа, уменьшение числа ступеней и стоимости механического парового компрессора и испарительной установки.The objective of the technical solution is to eliminate the disadvantages of the prototype, reducing the number of stages and the cost of a mechanical steam compressor and evaporative installation.

Поставленная задача решается за счет того, что многоступенчатая испарительная установка с паровыми компрессорами включает многоступенчатый испаритель, паровой механический компрессор с электродвигателем соединенным с электрической сетью, паропровод вторичного насыщенного пара, паропровод сжатого пара, причем в установке дополнительно применены струйный паровой компрессор, термический паровой компрессор снабженный электронагревателем, паропровод инжектирующего пара, поворотная запорная задвижка, регулирующая задвижка; по ходу сжимаемого пара последовательно установлены паровой механический компрессор, паровой струйный компрессор и паровой термический компрессор; корпус последней ступени многоступенчатого испарителя соединен трубопроводом вторичного пара с входом парового механического компрессора, выход которого соединен трубопроводом с камерой смешения струйного парового компрессора, выход которого связан через термический компрессор, снабженный электронагревателем, с паропроводом повышенного давления и с корпусом первой ступени многоступенчатой испарительной установки, к паропроводу повышенного давления также подключен инжектирующий паропровод соединенный с соплом струйного парового компрессора; электродвигатель механического компрессора и электронагреватель термического компрессора подключены к электрической сети, на паропроводе повышенного давления и инжектирующем паропроводе установлены поворотные запорные задвижки, связанные с устройством управления.The problem is solved due to the fact that a multi-stage evaporator installation with steam compressors includes a multi-stage evaporator, a steam mechanical compressor with an electric motor connected to the mains, a steam of secondary saturated steam, a steam pipe of compressed steam, moreover, the installation uses an additional jet steam compressor, a thermal steam compressor equipped with electric heater, steam line of injecting steam, rotary locking valve, control valve; along the compressible steam, a steam mechanical compressor, a steam jet compressor, and a steam thermal compressor are sequentially installed; the housing of the last stage of the multi-stage evaporator is connected by a secondary steam pipeline to the input of the steam mechanical compressor, the output of which is connected by a pipe to the mixing chamber of the jet steam compressor, the output of which is connected through a thermal compressor equipped with an electric heater, to the high pressure steam pipe and to the housing of the first stage of the multi-stage evaporator, to high pressure steam line is also connected to the injection steam line connected to the jet steam nozzle a compressor; the electric motor of the mechanical compressor and the electric heater of the thermal compressor are connected to the electric network, rotary shut-off valves connected to the control device are installed on the high pressure steam pipe and the injection steam pipe.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена схема многоступенчатой испарительной установки с паровыми компрессорами.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a diagram of a multi-stage evaporative installation with steam compressors.

Установка содержит: 1 - многоступенчатый испаритель, 2 - механический паровой компрессор, 3 - электродвигатель, 4 - электрическую линию, 5 - трубопровод сжатого вторичного пара, 6 - поворотную задвижку, 7 - паропровод инжектирующего пара, 8 - струйный паровой компрессор, 9 - регулирующую задвижку, 10 - электронагреватель термического компрессора, 11 - манометр, 12 - первую ступень многоступенчатого испарителя.The installation contains: 1 - a multi-stage evaporator, 2 - a mechanical steam compressor, 3 - an electric motor, 4 - an electric line, 5 - a compressed secondary steam pipeline, 6 - a rotary valve, 7 - an injection steam pipeline, 8 - a steam compressor, 9 - a control gate valve, 10 - electric heater of a thermal compressor, 11 - pressure gauge, 12 - the first stage of a multi-stage evaporator.

Многоступенчатая испарительная установка с паровыми компрессорами работает следующим образом. Вторичный насыщенный пар с давлением 0,02 МПа подают на вход механического компрессора 2 приводимого электродвигателем 3 питаемом электроэнергией из электрической линии 4, сжимают его до давления 0,04 МПа и подают в камеру смешения струйного парового компрессора 8, где производят его сжатие до 0,06 МПа с помощью потока инжектирующего пара, подаваемого в его сопло из паропровода инжектирующего пара 7. Сжатый в нем пар подают через регулирующую задвижку 9 в термический паровой компрессор, снабженный электронагревателем 10; сжатие пара в термическом паровом компрессоре до 0,18 МПа производят за счет повышения температуры и давления пара за счет его нагрева электронагревателем 10 питаемом электроэнергией подаваемой из электрической линии 4. Давление пара в термическом паровом компрессоре измеряют с помощью манометра 11. Сжатый в нем насыщенный пар подают по трубопроводу сжатого вторичного пара 5 через открытую поворотную задвижку 6 в корпус первой ступени 12 многоступенчатого испарителя.A multi-stage evaporative installation with steam compressors operates as follows. Secondary saturated steam with a pressure of 0.02 MPa is fed to the input of a mechanical compressor 2 driven by an electric motor 3 supplied with electric power from electric line 4, it is compressed to a pressure of 0.04 MPa and fed into the mixing chamber of the jet steam compressor 8, where it is compressed to 0, 06 MPa using the flow of injection steam supplied to its nozzle from the steam pipe of injection steam 7. The compressed steam therein is fed through a control valve 9 to a thermal steam compressor equipped with an electric heater 10; the compression of steam in a thermal steam compressor to 0.18 MPa is carried out by increasing the temperature and pressure of the steam by heating it with an electric heater 10 supplied with electric energy supplied from the electric line 4. The steam pressure in the thermal steam compressor is measured using a pressure gauge 11. The saturated steam compressed therein fed through a compressed secondary steam pipe 5 through an open rotary valve 6 into the housing of the first stage 12 of a multi-stage evaporator.

Пуск комбинированных паровых компрессоров многоступенчатой испарительной установки 1 производят следующим образом. Закрывают поворотную задвижку 6 и регулирующую задвижку 9, пускают электродвигатель 3 и производят сжатие вторичного насыщенного пара из последней ступени многоступенчатого испарителя 1 в механическом центробежном компрессоре 2, подавая электроэнергию на электродвигатель 3 из электрической линии 4. Электроэнергию подают так же в электронагреватель 10. С его помощью повышают температуру и давление пара в термическом компрессоре до 0,18 МПа. Давление пара в нем определяют по манометру 11. Пар, сжатый в термическом паровом компрессоре подают по паропроводу инжектирующего пара 7 в сопло струйного парового компрессора 8 и одновременно открывают регулирующую задвижку 9, поворотную задвижку 6 и устанавливают требуемый эксплуатационный режим работы паровых компрессоров.The start of the combined steam compressors of the multi-stage evaporator installation 1 is as follows. Close the rotary valve 6 and the control valve 9, start the electric motor 3 and compress the secondary saturated steam from the last stage of the multi-stage evaporator 1 in the mechanical centrifugal compressor 2, supplying electric power to the electric motor 3 from the electric line 4. The electric power is also supplied to the electric heater 10. With it help increase the temperature and steam pressure in the thermal compressor to 0.18 MPa. The steam pressure in it is determined by the pressure gauge 11. The steam compressed in the thermal steam compressor is supplied through the steam line of the injection steam 7 to the nozzle of the jet steam compressor 8 and at the same time the control valve 9, the rotary valve 6 are opened and the required operating mode of the steam compressors is set.

Предлагаемая многоступенчатая испарительная установка с паровыми компрессорами позволяет уменьшить число ступеней в центробежном механическом компрессоре, упростить его конструкцию и уменьшить стоимость многоступенчатой испарительной установки.The proposed multi-stage evaporative installation with steam compressors can reduce the number of stages in a centrifugal mechanical compressor, simplify its design and reduce the cost of a multi-stage evaporative installation.

Claims

A multi-stage evaporative installation with steam compressors, including a multi-stage evaporator, a steam mechanical compressor with an electric motor connected to the electrical network, a steam of secondary saturated steam, a steam pipeline of compressed steam, characterized in that the installation additionally uses a jet steam compressor, a thermal steam compressor equipped with an electric heater, steam injection pipe, rotary gate valve, control valve; along the compressible steam, a steam mechanical compressor, a steam jet compressor, and a steam thermal compressor are sequentially installed; the housing of the last stage of the multi-stage evaporator is connected by a secondary steam pipeline to the input of the steam mechanical compressor, the output of which is connected by a pipe to the mixing chamber of the jet steam compressor, the output of which is connected through a thermal compressor equipped with an electric heater, to the high pressure steam pipe and to the housing of the first stage of the multi-stage evaporator, to an injection steam line is also connected to an injection steam line connected to a jet steam nozzle th compressor; the electric motor of the mechanical compressor and the electric heater of the thermal compressor are connected to the electric network, rotary shut-off valves connected to the control device are installed on the high pressure steam pipe and the injection steam pipe.