Способ водоподготовки отопительных котельных и устройство для его осуществления

Способ водоподготовки отопительных котельных и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к теплоэнергетике , может быть использовано в котельных установках, работающих на воде повышенной жесткости, и позволяет повысить экологическую чистоту, надежность и эффективность. Исходную воду нагревают в поверхностном нагревателе (ПН) 1 до температуры , не превышающей предельную по растворимости накипеобраэователей, затем в контактных, нагревателях (КН) 2,3 и подают в термоумягчитель 4, откуда после ступенчатого расширения дросселированием в расширителях (Р) 6 и 7 направляют потребителю. Выпар из Р 6 направляют по линии (Л) 8 в КН 2, а из Р 7 по Л 9 - в ПН 1, после которого конденсат греющего пара трубопроводом 15 отводят в питательный трубопровод 12 котла 10. Пар из последнего по паропроводу 11 отводят для нагрева ис«5 Ё Ј СО Os О

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 22 В. 33/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4446057/06 (22) 22.06,88 (46) 30;06.92. Бюл. М 24 (71) Мурманское высшее инженерное мор ское училище им. Ленинского комсомола (72) Л.И.. Сень, А.М. Те, Р,С. Сайдаминов, А.Т. Таиров, Н.Н. Трошин и Н.В. Сень (53) 621.181.7(088.8) (56) Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке отопительных котельных. — M.: Энергия, 1976, с.61-62, Сень Л.И. Пленочные теплообмейные аппараты судовых котельных и опреснительных установок. — Л.: Судостроение, 1986. с.26 — 29. (54) СПОСОБ ВОДОПОДГОТОВКИ ОТОПИ"

ТЕЛЬНЫХ КОТЕЛЬНЫХ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

„„Я „„1744366 А1 (57) Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано в котельных установках, работающих на воде повышенной жесткости, и позволяет повысить экологическую чистоту, надежность и эффективность. Исходную воду нагревают в поверхностном. нагревателе (ПН) 1 до температуры, не превышающей. предельную по растворимости накипеобразователей, затем в контактных, нагревателях (KH) 2,3 и подают в термоумягчитель 4, откуда после ступенчатого расширения дросселированием в расширителях (P) 6 и 7 направляют потребителю. Выпар из P 6 направляют по линии (Л) 8 в КН 2, а из.Р 7 по Л 9 — в ПН 1, после которого конденсат греющего пара трубопроводом 15 отводят в питательный трубопровод 12 котла 10. Пар из последнего по паропроводу 11 отводят для нагрева ис1744366

25

35

40 ходной воды в последний по ходу потока КН

3. В ступенях 16,и 17 расширителя 5 продувочную воду термоумягчителя 4 ступенчато расширяют и после осветления через патрубки 18 и 19 отвода осветленной воды и линии 13 и 14 рециркуляции подмешивают. к исходной воде в КН 3 и 2 соответственно, в образующийся пар используют для подогрева питательной воды котла 10, Количество ступеней нагрева исходной воды

Изобретение относится к теплоэнергетике; а именно к отопительным котельным и может быть использовано в установках, работающих на воде повышенной жесткости.

Цель изобретения — повышение экологической чистоты, повышение надежности и эффективности, На чертеже представлена принципиальная схема установки, позволяющей реализовать предложенный способ..

Устройство для водоподготовки отопительных котельных содержит установленные последовательно по исходной воде поверхностный нагреватель 1 и контактные нагреватели 2 и 3, термоумягчитель 4 с расширителем 5 продувочной воды, расшири.тели 6 и 7 исходной воды, подключенные . линиями 8 и 9 выпара к контактному 2 и поверхностному 1 нагревателям. а также котел 10 с паропроводом 11 и питательным трубопроводом 12 и линии 13 и 14 рециркуляции воды в контактные нагреватели 2 и 3, причем поверхностный нагреватель 1 подключен трубопроводом 15 конденсата греющего пара к питательному трубопроводу 12 котла 10. паропровод 11 которого подключен к контактному нагревателю 3, установленному последним, а расширитель 5 продувочной -воды термоумягчителя 4 выполнен из двух ступеней 16 и 17, снабженных патрубкэми 18 и 19 отвода осветленной воды. подключенными к линиям 14 и 13 рециркуляции воды в контактные нагреватели

3 и 2. соответственно. Установка содержит также насос 20 исходной воды и инжектор

21, установленный между контактными нагревателями 2 и 3 и подключенный по пару к паропроводу 11 котла 10, насос 22 подпитки системы отопления и горячего водоснабжения (не показана). Патрубок 18 отвода осветленной воды ступени 16 расширителя

5 подключен к линии 14 рециркуляции воды в контактный нагреватель 3 через насос 23, а патрубок 19 ступени 17 к линии 13 рецир принимают минимальным при равенстве нагрева во всех ступенях, а количество ступеней расширения — на одну меньше коли. чества ступеней нагрева. Возврат осветленной воды в КН ускоряет образование шлама в обьеме воды и уменьшает загрязнение стенок КН, что повышает надежность, а сброс небольшого объема твердого шлама повышает экологическую чистоту и эффективность. 2 с.п,ф-лы, 1 ил. куляции воды в контактный нагреватель 2— через бассейн-отстойник 24 и насос 25,Трубопровод 15 конденсата греющего пара подключен к питательному трубопроводу 12 через конденсэтный насос 26, деээрэтор 27 и питательный насос 28, причем деаэратор

27 подключен по греющему пару к ступеням

16 и 17 расширителя 5 продувочной воды термоумягчителя 4 через эжектор 29, а расширитель 6 подключен к.термоумягчителю 4 и расширителю 7 через клапаны 30 и 31.

Для осуществления способа водоподготовки исходную воду насосом 13 подают в поверхностный нагреватель, где ее нагревают от начальной температуры tp до п редельной температуры t*, соответствующей состоянию насыщения по растворимости накипеобразователей за счет теплоты пара, отводимого от последнего (второго) расширителя 7 исходной воды. При этом пар конденсируют и отводят конденсатным насосом 26 вдеаэратор 27. После подогрева и деаэрации в деаэраторе 27 этот конденсат питательным насосом 28 подают в котел 10 для получения греющего пара. Из поверхностного подогревате,".я ". исходную воду подают в контактный нагреватель 2, где ее нагревают от температуры t* до температуры t2 за счет теплоты парэ, отводимого от первого расширителя 6. Из контактного нагревателя 2 воду подают инжектором 21 в контактный нагрева ель 3, где ее нагревают от температуры t2 до температуры 13 > tM зэ счет теплоты греющего пара, отводимого от котла 10 (tM — максимальная температура воды, используемой в последующем в системе отопления и горячего водоснабжения).

Из последнего контактного нагревателя 3 воду подводят в термоумягчитель 4. где ее выдерживают в течение врем ни, достаточного для достижения квазиравновесного состояния по концентрации накипеобразователей при температуре t3.

При этом состояние пересыщения снимает1744366 ся путем образования твердой фазы в рас- обеспечивается по замкнутой схеме íà контворе в результате роста кристаллов шлама денсате, лишенном накипеобразующих соИзтермоумягчителя4умягченнуюводупод- лей. При этом также обеспечивается ают в первый расширитель 6, выпар из ко- экологическая чистота водоподготовки ототораго подводят в контактный нагреватель 5 пительной котельной.

2, а воду подводят во второй расширитель7. Пример. Способ йодоподготовки

Выпар из расширителя 7 подводят в по- котельной, функционирующей по темпераверхностный нагреватель 1 с получением турномуграфику150/70. конденсата, используемого для .питания . Исходную воду при to 20 С подают котла 10. Воду из расширителя 7 отводят 10 насосом 20 в поверхностный нагреватель 1, насосом 22 в систему отопления и горячего где нагреваютдот* 70 С, которая является водоснабжения.- предельной по растворимости накипеобраПродувание водошламовой суспенэии зователей. Затем воду подают в контактный изтермоумягчителя 4 подвергают ступенча- нагреватель-2, где при контакте с паром ее тому расширению в расширителе 5 продув- 15 нагреваютдо т2-120ОС.Далее воду подают ки сначала в первой ступени 16 с отводом инжектором 21 в контактный нагреватель 3, выпара через эжектор 29 в деаэратор 27. где ее при контакте с греющим паром котла

Осветленную часть воды с мелкодисперс- 10 нагревают до тз - 160 С. Нагретая вода ным шламом отводят из ступени 16 насосом задерживается в термоумягчителе 4 в тече23 в контактный нагреватель 3. а часть воды 20 ние 1 ч, что позволяет достигнуть значения с крупнодисперсным шламом подводят во концентрации накипеобразователей равновторую ступень 17 расширителя 5 с отводом весных для условий тм = 150 С. выпара через эжектор 29 в деаэратор 27, а Умягченная таким образом вода не дает воды — в бассейн-отстойник 24 шлама. Ос- накипь в системе отопления, поскогьку при ветленную воду из бассейна-отстойника 24 25 температурном графике 150/70 она нагреотводят в виде рециркуляции насосом 25 в вается до температуры не более 150 С. Из контактный нагреватель 2, - термоумягчителя 4 воду подают через клаИспольэование водошламовой суспен- пан 30 в расширитель 6, где она вскипает и зии позволяет сбрасывать из установки температура воды снижаетсядо 120 С. Вытолько шлам (продукт термического умягче- 30 пар этого Расширителя 6 используют для ния) в твердой фазе и исключить загрязне- нагрева воды в контактном нагревателе 2. ние окружающей среды (водоемов) Далее водучерез клапан 31 подают в расшизагрязненными стоками, одновременно ритель 7, где температура воды снижается увеличивается тепловая эффективность до 70 С. Выпар этой ступени используют способа водоподготовки за счет исключе- 35 для нагрева воды в поверхностном нагревания сбросов горячих вод, кроме того, рецир- теле 1. Вода этого расширителя насосом 20 куляция в контактные нагреватели 2 и 3 подается в систему отопления для дальнейчасти воды с мелкодисперсным шламом по- шего использования. Конденсат выпара зволяет ускорить процессы образования расширителя 7 после нагревателя 1 отводят шлама в пересыщенном растворе путем его 40 насосом 26 в деазратор 27 и далее питателькристаллизации на затравке и отвлечь про- ным насосом 28 подают в котел 10 для полцессы образования накипи на поверхностях учения греющего пара при давлении 1,3 контакта пересыщенного раствора со стен- МПа, ками теплообменных аппаратов. Аналогично расширению воды в расши Выбор числа ступеней нагрева по фор- 45 рителях 6 и 7 производят расширение водомуле nH = . (при целочисленном знаем то шламовой суспензии, отво имой от о суспензии, отводимой от те — т„ термоумягчителя 4. Для этого используют чении n„) с примерноодинаковой разбивкой стУпени 16 и 17 РасшиРителЯ 5 пРодУвки, в температурных интервалов по ступеням и котоРых поддеРживаетсЯ темпеРатУРа 120 и при минимальном количестве ступеней по- 50 70 С. Вода от расширителя продувки отвозволяет обеспечить перевод теплоты кон- дитсЯ насосами 23 и 25 длЯ РециРкУлЯции в денсации греющего пара последней ступени нагрева воды, а шлам собирают в ступени путем использования расширите- бассейне-отстойнике 24, емкость которого лей с числом ступеней по - пн -1 последова- . достаточна для заполнения в течение года тельно по ступеням от последней к первой 55 работы установки. ступени, в которой получают конденсат, ис- Способ водоподготовки отопительных пользуемый для питания котла. котельных и устройство для его осуществлеВ результате исключавтся реагвнтная ниЯ позволЯют использовать в системах подготовка воды для котла и работа его отопления и горячего водоснабжения природные воды при любых температурных гра1744366

Составитель Ю. Нестеров

Редактор Л. Пчолинская Техред М.Моргентал, Корректор О. Кравцова

Заказ 2181 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 фиках с любым числом ступеней нагрева и расширения и при этом повысить экологическую чистоту, надежность и эффективность.

Формула изобретения

1.Способ водоподготовки отопительных котельных путем последовательного ступенчатого контактного и бесконтактного нагрева паром, термического умягчения и ступенчатого расширения дросселированием исходной воды с использованием образующегося при расширении пара выпара, а также пара котла для ступенчатого нагрева последней, отвода образующегося при термическом умягчении шлама с продувочной водой и утилизации тепла последней, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения экологической чистоты, повышения надежности и эффективности, в первой ступени осуществляют бесконтактный нагрев исходной воды паром выпара с получением конденсата, используемого в качестве питательной воды котла, пар из.которого используют для контактного нагрева исходной воды в последней ступени, а утилизацию тепла продувочной воды осуществляют путем ступенчатого расширения с использованием образующегося йара для нагрева питательной воды котла, осветления оставшейся части продувочной воды и смешения последней с исходной водой перед контактным нагревом, причем нагрев исходной воды в первой ступени осуществляют до температуры, не превышающей температуру, предельную по растворимости накипеобразователей; количество ступеней нагрева должно быть минимальным при ус5 ловии равенства нагрева во всех ступенях, а количество ступеней расширения должно быть на одну меньше количества ступеней нагрева.

2.Устройство для водоподготовки ото10 пительных котельных, содержащее установленные последовательно по исходной воде нагреватели, один из которых выполнен по- .

: верхностным; а другие — контактными, термоумягчитель с расширителем продувочной

15 воды, расширители исходной воды, подключенные линиями выпара к первым по ходу воды нагревателям, котел с паропроводом и питательным трубопроводом и линии рециркуляции воды в контактные нагреватели, 20 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью . повышения экологической чистоты, повы-. шения надежности и эффективности, первым по ходу воды установлен поверхностный нагреватель, подключенный трубопроводом

25 конденсата греющего пара к питательному трубопроводу котла, паропровод которого подключен к контактному нагревателю, установленному последним. а расширитель продувочной воды термоумягЧителя выпол30 нен многоступенчатым, причем ступени снабжены натрубками отвода осветленной воды, подключенными к линиям рециркуляции воды в контактные нагреватели.