[go: up one dir, main page]

RU2760142C1 - Centrifugal drip deaerator - Google Patents

Centrifugal drip deaerator Download PDF

Info

Publication number
RU2760142C1
RU2760142C1 RU2021104044A RU2021104044A RU2760142C1 RU 2760142 C1 RU2760142 C1 RU 2760142C1 RU 2021104044 A RU2021104044 A RU 2021104044A RU 2021104044 A RU2021104044 A RU 2021104044A RU 2760142 C1 RU2760142 C1 RU 2760142C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vapor
water
separator
deaerator
steam
Prior art date
Application number
RU2021104044A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Николаевич Сергеев
Original Assignee
Виталий Николаевич Сергеев
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 Виталий Николаевич Сергеев filed Critical Виталий Николаевич Сергеев
Priority to RU2021104044A priority Critical patent/RU2760142C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2760142C1 publication Critical patent/RU2760142C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/50Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters incorporating thermal de-aeration of feed-water

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

FIELD: thermal power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of thermal power engineering. A centrifugal drip deaerator containing a cylindrical housing with upper and lower end caps, with tangential pipes for supplying deaerated liquid, a separator connected to the housing by means of holes in the housing, a vapor removal pipe, with a device for liquid dispersion, while the vapor removal pipe is made of two coaxially arranged pipelines: external and internal, while the external pipeline is connected to the separator, providing a vapor intake from the separator, and the internal pipeline passes through the entire deaerator and is connected to the container of the dispersing device, taking the vapor from the said container.
EFFECT: increase in the quality of water deaeration.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использована для термической деаэрации питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей, в качестве контактных охладителей выпара деаэрационных установок, а также в качестве контактных тепломассообменников при нагреве воды за счет прямого контакта с паром или с горячими газами.The invention relates to the field of heat power engineering and can be used for thermal deaeration of feed water of steam boilers and make-up water of heating networks, as contact coolers of vapor of deaeration plants, and also as contact heat and mass exchangers when heating water due to direct contact with steam or hot gases.

Известен центробежно-капельный деаэратор, содержащий цилиндрический корпус с верхней и нижней торцевыми крышками, с тангенциальными патрубками подвода деаэрируемой жидкости, сепаратор, соединенный с корпусом посредством отверстий в корпусе, трубу отвода выпара. Центробежно-капельный деаэратор снабжен устройством для диспергирования жидкости, соединенным с внутренней частью сепаратора через устройство, изменяющее радиус вращения жидкости с большего на меньший, а труба отвода выпара соединена с сепаратором. (RU2151341C1, опуб., 20.06.2000).Known centrifugal droplet deaerator, containing a cylindrical body with upper and lower end caps, with tangential pipes for supplying deaerated liquid, a separator connected to the body through holes in the body, a vapor outlet pipe. The centrifugal droplet deaerator is equipped with a device for dispersing a liquid, connected to the inner part of the separator through a device that changes the radius of rotation of the liquid from larger to smaller, and the vapor outlet pipe is connected to the separator. (RU2151341C1, publ., 20.06.2000).

Недостатками известного устройства являются невысокое качество деаэрации воды при недостаточной его производительности и диапазоне нагрузок.The disadvantages of the known device are the low quality of water deaeration with insufficient performance and load range.

Технической проблемой является устранение отмеченного недостатка.The technical problem is the elimination of the noted drawback.

Технический результат заключается в повышении качества деаэрации воды за счёт возможности удаления необходимого количества выпара при уменьшении удельных габаритных размеров и ускорении процессов тепломассообмена.The technical result consists in improving the quality of water deaeration due to the possibility of removing the required amount of vapor while reducing the specific overall dimensions and accelerating the processes of heat and mass transfer.

Проблема решается, а технический результат достигается тем, что труба отвода выпара выполнена из двух коаксиально расположенных трубопроводов - внешнего и внутреннего трубопровода. Внешний трубопровод соединен с сепаратором, обеспечивая забор выпара из сепаратора, а внутренний трубопровод проходит через весь деаэратор и соединен с ёмкостью устройства для диспергирования, осуществляя забор выпара из упомянутой ёмкости.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the vapor outlet pipe is made of two coaxially located pipelines - an external and an internal pipeline. The external pipeline is connected to the separator, ensuring the intake of vapor from the separator, and the internal pipeline passes through the entire deaerator and is connected to the tank of the dispersing device, taking the vapor from the said tank.

Деаэратор по п. 1, отличающийся тем, что в корпус реализована подача пара для нагрева и других различных потоков. Подача пара осуществляется через паровую камеру, в которой за счёт увеличения объёма происходит снижение давления пара до необходимого. Размер паровой камеры рассчитывается исходя из давления пара, подаваемого на деаэрацию. Нагрев воды осуществляется за счёт барботирования воды паром.The deaerator according to claim 1, characterized in that steam is supplied to the housing for heating and other various streams. Steam is supplied through the steam chamber, in which, due to the increase in volume, the steam pressure is reduced to the required one. The size of the steam chamber is calculated based on the steam pressure supplied to the deaeration. Water is heated by bubbling water with steam.

На фиг. 1 схематически представлен центробежно-капельный деаэратор.FIG. 1 schematically shows a centrifugal drip deaerator.

Описываемое устройство содержит ступень центробежно-вихревого деаэратора, состоящую из отсека 1 нагрева воды, в который поступает по тангенциальным патрубкам 2 деаэрируемая вода с возможностью ее закрутки внутри цилиндрических стенок отсека 1, паровой камеры 3, расположенной вокруг стенок отсека 1 нагрева воды и имеющей входной патрубок 4 для подачи пара в камеру 3 с возможностью прохода пара из указанной паровой камеры 3 внутрь отсека 1 нагрева воды через выполненные в его стенках отверстия 5, сепаратора 6 циклонного типа, с которым сообщен отсек 1 нагрева воды посредством технологических окон 7 с возможностью сохранения закрутки, полученной в отсеке 1 нагрева воды, а также трубы 8 удаления выпара, установленной внутри отсека 1 нагрева воды вдоль продольной оси закрутки воды в нем с возможностью выпуска пара и газов из внутренней части сепаратора 6. Ступень капельного деаэратора состоит из колонны 9, и связанной с распылительной камерой 11 при помощи радиальных отверстий 10 с возможностью разделения потока воды на капли и их вскипания при попадании капель из колонны 9 в пространство распылительной камеры 11. При этом из распылительной камеры 11 имеется выпарная труба 12 для удаления из её внутреннего пространства пара и газа, а колонна 9 сообщена с сепаратором 6 при воронки 13 с возможностью подачи в колонну 9 жидкости с сохранением закрутки ее потока вокруг продольной оси колонны 9 и образования пленки воды на внутренних ее стенках перед разделением воды на капли. Использование ступени капельного деаэратора обеспечивает возможность деаэрации в диапазоне нагрузок от 0 до 100% из-за отсутствия необходимости поддерживать постоянный напор на выходе из деаэратора для распыления. Кроме того, образование водяной пленки на внутренней поверхности колонны 9 обеспечивает дополнительную деаэрацию за счет выдавливания из пленки газов на стадии до образования капель при проходе воды через отверстия 10.The described device contains a centrifugal-vortex deaerator stage, consisting of a water heating section 1, into which deaerated water enters through tangential pipes 2 with the possibility of swirling it inside the cylindrical walls of the compartment 1, the steam chamber 3 located around the walls of the water heating compartment 1 and having an inlet pipe 4 for supplying steam to the chamber 3 with the possibility of steam passage from the specified steam chamber 3 inside the water heating compartment 1 through the holes 5 made in its walls, the cyclone separator 6, with which the water heating compartment 1 is connected by means of technological windows 7 with the possibility of keeping the swirl, obtained in the water heating section 1, as well as the vapor removal pipe 8 installed inside the water heating section 1 along the longitudinal axis of water swirling in it with the possibility of releasing steam and gases from the inner part of the separator 6. The stage of the drip deaerator consists of a column 9, and connected with spray chamber 11 by means of radial holes 10 s possible the separation of the water flow into drops and their boiling when droplets from the column 9 enter the space of the spray chamber 11. In this case, from the spray chamber 11 there is an evaporator pipe 12 for removing steam and gas from its internal space, and the column 9 is in communication with the separator 6 at the funnel 13 with the possibility of supplying liquid to the column 9 while maintaining the swirl of its flow around the longitudinal axis of the column 9 and the formation of a film of water on its inner walls before separating the water into drops. The use of a stage of a drip deaerator provides the possibility of deaeration in the load range from 0 to 100%, since there is no need to maintain a constant pressure at the outlet of the deaerator for spraying. In addition, the formation of a water film on the inner surface of the column 9 provides additional deaeration due to the squeezing out of gases from the film at the stage before droplets are formed when water passes through the holes 10.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Устройство работает следующим образом. Деаэрируемая вода поступает внутрь отсека 1 нагрева воды через тангенциальные патрубки 2 и приобретает вращательное движение внутри цилиндрических стенок отсека 1. Устанавливается вертикальная граница раздела вращающихся сред: по краям (у стенок) вода, в центре - парогазовая смесь. В паровую камеру 3 подается пар через входной патрубок 4. Выходит пар из паровой камеры 3 через отверстия (сопла) 5, барботирует вращающийся внутри отсека 1 слой воды и нагревает ее. Часть пара конденсируется, а часть выходит за границу раздела сред в центральную часть отсека 1. Пузырьки пара захватывают растворенные газы. Далее вода, неконденсируемые газы и небольшой избыток не сконденсировавшегося пара направляются через технологические окна 7 в сепаратор 6. Деаэрированная вода, за счет конструкции окон, сохраняет вращательное движение внутри сепаратора 6. Пар и газы сепарируются в центральную часть сепаратора 6 за счет действия центробежных сил, весь выпар направляется в трубу 8 для удаления выпара с агрессивными газами, а деаэрированная вода через воронку 13 поступает в колонну 9 следующей капельной ступени. При этом в первой ступени из воды удаляется до 99% газов. Для удаления оставшихся в воде газов требуется несколько иная конструкция, в которой разделение воды и газов осуществляется с помощью образования мелких капель воды в капельной ступени. В колонне 9 подаваемая в нее вода продолжает вращение вокруг продольной оси колонны 9, образовывая на ее внутренней стенке пленку воды, которая за счет центробежной силы выдавливается через относительно мелкие радиальные отверстия 10, на выходе из которых образуются капли воды, вскипающей в распылительном отсеке 11 (или деаэрационном баке). Из водяной пленки до образования капель также происходит выделение газов. Образовавшийся выпар удаляется из распылительного отсека через выпарную трубу 12. Остаточное содержание газов в воде после двух ступеней ее обработки не выше установленной нормы.The device works as follows. Deaerated water enters the water heating compartment 1 through tangential nozzles 2 and acquires a rotational motion inside the cylindrical walls of compartment 1. A vertical interface of rotating media is established: water at the edges (at the walls), in the center - a vapor-gas mixture. Steam is supplied to the steam chamber 3 through the inlet pipe 4. The steam comes out of the steam chamber 3 through the holes (nozzles) 5, bubbling a layer of water rotating inside the compartment 1 and heats it. Part of the vapor condenses, and part goes beyond the interface to the central part of compartment 1. The vapor bubbles capture the dissolved gases. Further, water, non-condensable gases and a small excess of non-condensed steam are directed through the technological windows 7 into the separator 6. Deaerated water, due to the design of the windows, maintains rotational motion inside the separator 6. Steam and gases are separated into the central part of the separator 6 due to the action of centrifugal forces, all the vapor is directed to the pipe 8 to remove the vapor with aggressive gases, and the deaerated water through the funnel 13 enters the column 9 of the next dropping stage. At the same time, up to 99% of gases are removed from the water in the first stage. To remove the gases remaining in the water, a slightly different design is required, in which the separation of water and gases is carried out by the formation of small water droplets in a dropping stage. In the column 9, the water supplied to it continues to rotate around the longitudinal axis of the column 9, forming a film of water on its inner wall, which, due to centrifugal force, is squeezed out through relatively small radial holes 10, at the exit from which drops of water are formed, boiling in the spray compartment 11 ( or deaeration tank). Gases also evolve from the water film before droplets are formed. The resulting vapor is removed from the spray compartment through the evaporator pipe 12. The residual content of gases in the water after two stages of its treatment is not higher than the established norm.

При температуре воды ниже 100°С описываемый деаэратор может работать в вакуумном режиме, если трубы удаления выпара первой и второй ступеней устройства присоединить к эжектору (на чертежах не показан) для отсасывания выпара. Вместо пара в камеру подогрева 12 может подаваться перегретая вода в качестве греющей среды. At a water temperature below 100 ° C, the described deaerator can operate in a vacuum mode if the vapor removal pipes of the first and second stages of the device are connected to an ejector (not shown in the drawings) to suck off the vapor. Instead of steam, superheated water can be supplied to the heating chamber 12 as a heating medium.

При подогреве деаэрируемой воды до соответствующей температуры можно обойтись без дополнительной подачи греющей среды в камеру 3 подогрева (деаэрация на начальном эффекте).When heating the deaerated water to the appropriate temperature, it is possible to do without additional supply of the heating medium to the heating chamber 3 (deaeration at the initial effect).

Универсальность описанного деаэратора позволяет использовать его в атмосферно-вакуумном режиме.The versatility of the described deaerator allows it to be used in atmospheric-vacuum mode.

Таким образом, использование описываемого деаэратора позволяет повысить качество деаэрации воды за счёт удаления из воды большего количества газов при уменьшении удельных габаритных размеров за счёт ускорения процессов тепломассообмена и использования дополнительной ступени очистки, также обладающей повышенной эффективностью при удалении остаточных газов.Thus, the use of the described deaerator makes it possible to improve the quality of water deaeration by removing more gases from the water while reducing the specific overall dimensions due to the acceleration of heat and mass transfer processes and the use of an additional purification stage, which also has increased efficiency in the removal of residual gases.

Claims (1)

Центробежно-капельный деаэратор, содержащий цилиндрический корпус с верхней и нижней торцевыми крышками, с тангенциальными патрубками подвода деаэрируемой жидкости, сепаратор, соединенный с корпусом посредством отверстий в корпусе, трубу отвода выпара, с устройством для диспергирования жидкости отличающийся тем, что труба отвода выпара выполнена из двух коаксиально расположенных трубопроводов – внешнего и внутреннего трубопровода, при этом внешний трубопровод соединен с сепаратором, обеспечивая забор выпара из сепаратора, а внутренний трубопровод проходит через весь деаэратор и соединен с ёмкостью устройства для диспергирования, осуществляя забор выпара из упомянутой ёмкости.A centrifugal droplet deaerator containing a cylindrical body with upper and lower end caps, with tangential branch pipes for supplying a deaerated liquid, a separator connected to the body through holes in the body, a vapor outlet pipe with a device for dispersing liquid, characterized in that the vapor outlet pipe is made of two coaxially located pipelines - an external and an internal pipeline, while the external pipeline is connected to the separator, ensuring the intake of vapor from the separator, and the internal pipeline passes through the entire deaerator and is connected to the container of the dispersing device, taking the vapor from the mentioned container.
RU2021104044A 2021-02-17 2021-02-17 Centrifugal drip deaerator RU2760142C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104044A RU2760142C1 (en) 2021-02-17 2021-02-17 Centrifugal drip deaerator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104044A RU2760142C1 (en) 2021-02-17 2021-02-17 Centrifugal drip deaerator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2760142C1 true RU2760142C1 (en) 2021-11-22

Family

ID=78719388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021104044A RU2760142C1 (en) 2021-02-17 2021-02-17 Centrifugal drip deaerator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2760142C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3486306A (en) * 1968-04-05 1969-12-30 Joseph J Blackmore Liquid downflow air purging means for a vortex type de-aerator and the like
US3771290A (en) * 1971-12-06 1973-11-13 Armstrong Ltd S A Vortex de-aerator
SU1721393A1 (en) * 1989-03-30 1992-03-23 Б.А.Зимин Deaerator
RU2095125C1 (en) * 1996-03-14 1997-11-10 Борис Алексеевич Зимин Heat-and-mass exchanger
RU2131555C1 (en) * 1997-12-09 1999-06-10 Зимин Борис Алексеевич Deaerator (heat-and-mass exchanger)
RU12407U1 (en) * 1999-08-19 2000-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Группа ТСА - Технология" CYCLON DEAERATOR
RU2151341C1 (en) * 1998-04-28 2000-06-20 Зимин Борис Алексеевич Deaerator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3486306A (en) * 1968-04-05 1969-12-30 Joseph J Blackmore Liquid downflow air purging means for a vortex type de-aerator and the like
US3771290A (en) * 1971-12-06 1973-11-13 Armstrong Ltd S A Vortex de-aerator
SU1721393A1 (en) * 1989-03-30 1992-03-23 Б.А.Зимин Deaerator
RU2095125C1 (en) * 1996-03-14 1997-11-10 Борис Алексеевич Зимин Heat-and-mass exchanger
RU2131555C1 (en) * 1997-12-09 1999-06-10 Зимин Борис Алексеевич Deaerator (heat-and-mass exchanger)
RU2151341C1 (en) * 1998-04-28 2000-06-20 Зимин Борис Алексеевич Deaerator
RU12407U1 (en) * 1999-08-19 2000-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Группа ТСА - Технология" CYCLON DEAERATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2760142C1 (en) Centrifugal drip deaerator
RU2326934C2 (en) Method of spent industrial oils regeneration and device for its implementation
RU2406021C1 (en) Instant boiling device
RU2738576C2 (en) Vacuum deaeration plant (versions)
RU2661121C2 (en) Shell-and-tube apparatus for heat recovery from hot process stream
RU2494308C1 (en) General-purpose vacuum atmospheric deaeration plant
RU2400432C1 (en) Deaeration plant
RU2236889C1 (en) Entrainment separator
CN205472741U (en) Deoxidization head
SU1360768A1 (en) Deaerator
RU2131555C1 (en) Deaerator (heat-and-mass exchanger)
CN103884203B (en) Gas-liquid contact type waste-heat recoverer
RU25693U1 (en) AQUADISTILLATOR
SU1084530A1 (en) Device for degassing softened water
CN105502546A (en) Deoxygenation head
RU137548U1 (en) DEVICE FOR THERMAL WATER DEAERATION
RU2077488C1 (en) Distiller
RU2363514C1 (en) Stripper for oil cleaning from hazardous gases
RU2650972C1 (en) Device for vacuum deaeration (variants)
US1840234A (en) Apparatus for evaporating industrial liquids
RU2135841C1 (en) Method of operation of vacuum-building pump-and ejector plant and devices for realization of this method
RU2319533C1 (en) Method of separation of gas-liquid mediums
RU2365844C1 (en) Heat-exchange apparatus
SU882536A1 (en) Evaporation apparatus
SU1613434A1 (en) Water degassing device