Установка для исследования накипеобразования в испарителях морской воды

Установка для исследования накипеобразования в испарителях морской воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕоЕДЬСшУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24ЛХ.1970 (№ 1478979/27-11) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11ХН.1973. Бюллетень №,30

Дата опубликования описания 13.XII.1973

М. Кл. В 63j 1/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изаеретений и аткрытий

УДК 629.12.621.187.123 (088.8) Автор изобретения

П. М. Алексеев

Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

НАКИПЕОБРАЗОВАНИЯ В ИСПАРИТЕЛЯХ МОРСКОЙ ВОДЫ

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к установкам для исследования накипеобразования в испарителях морской воды.

Известны установки для исследования накипеобразования в испарителях морской воды, содержащие паровой котел с электронагревателями, последовательно соединенными с кипящим испарителем, с греющими батареями и со струйным конденсатором-эжектором, а также расходные баки с мешалками, дозерно-питательный и эжекторный насосы, конденсатор пробы вторичного пара и пробоотборники дпстиллата и рассола.

Недостатком существующих установок является то, что они не обеспечивают высокой точности получения данных по интенсивности накипеобразования.

Цель изобретения — повышение точности проведения эксперимента и экономичности.

Для этого в предлагаемой установке паровое пространство парового котла первичного пара соединено с внутренним пространством сменных греющих батарей, смонтированных в кипящем испарителе, омываемых рассолом исследуемой воды, при этом трубопроводы вторичного пара и рассола кипящего испарителя соединены соответственно с конденсатором пробы пара и пробоотборником рассола.

На чертеже схематично изображена описываемая установка.

Паровое пространство А парового котла 1 установки трубопроводом 2 соединено с внутЬ ренним пространством Б сменных греющих батарей 3 различной теплообменной поверхности, 1 реющие батареи соединены также трубопроводом 4 конденсата с нижней частью котла 1, заполненного питательной водой высокой чи10 стоты. К трубопроводу 4 подключен бак б с ,ручным насосом 6 и невозвратным клапаном 7.

Внутри котла установлены электронагреватели 8.

I реющие батареи 8 расположены в нижней

15 части кипящего испарителя 9 и омываются рассолом (исследуемой водой), поступающим по трубопроводу 10, введенному внутрь испарителя. i ðóáoïðoâoä 10 подключен к дозерному питательному насосу 11 и расходным оа20 кам 12 с исследуемой водой, снабженным меш алка ми И.

Паровое пространство В кипящего испаритсля вторичного пара трубопроводом 14 с регулирующим паровым клапаном И соединено

25 с конденсатором 1б пробы вторичного пара, который посредством трубопроводов 17 и 1о соединен с невозвратнозапорным клапаном 19, присоединен к струйному конденсатору-эжектору 20, при этом к нижней части копденсаЗО тсра 16 присоединен пробоотборник 21 вторич389989 ного пара. Конденсатор 16 подключен также трубопроводом 22 к эжекторному насосу 28 с регулирующим водяным клапаном 24.

К трубопроводу 14 в месте расположения конденсатора-эжектора 20 присоединены воздушные клапаны 25 и подключен невозвратный клапан 26.

К нижней части испарителя 9 прикреплен трубопровод 27 с невозвратно запорным клапаном 28, идущий к конденсатору-эжектору 20.

К трубопроводу 27 подключен пробоотборник 29 рассола.

Нижняя часть испарителя 9 подключена трубопроводом 80 с клапаном 81 к трубопроводу

14. Клапан 81 служит для периодической вентиляции системы в вакуумном режиме.

Установка работает следующим образом.

3а счет подводимой электроэнергии к электронагревателям 8 котла 1 в нем образуется первичный пар, который поступает в греющую батарею 8 испарителя 9 и, конденсируясь в ней, отдает тепло рассолу. Образующийся из рассола исследуемой воды в испарителе 9 вторичный пар по трубопроводу 14 поступает в конденсатор 16 пробы пара и далее в струйный конденсатор-эжектор 20. В конденсатор-эжектор сбрасываются также продувания испарителя (рассол) по трубопроводу 27 и дистиллат из конденсатора 16 пробы пара по труоопроводу 17. Рабочая вода для конденсатора-эжектора 20 подается эжекторным насосом 23, и на своем пути проходит через конденсатор пробы пара 16, где конденсируется некоторое количество вторичного пара. Питание испарителя из расходных баков 12 осуществляется дозерным насосом 11 по трубопроводу. 10.

Невозвратный клапан 26 и невозвратно запорные клапаны 19 и 28, которые в нормальном режиме открыты (они закрываются только в момент взятия проб), предотвращают затекание воды в испаритель в вакуумном режиме при внезапной остановке эжекторного насоса 28.

Параметры режима определяются и обеспе иваются следующим образом: количество подводимого к испарителю (через греющую батарею) тепла — количеством включенных электронагревателей и схемой их включения (параллельно, последовательно), определяющих электрическую мощность включенных электронагревателей; производительность испарителя 9 — электрической мощностью включенных электронагревателей 8; удельный тепловой поток греющей батареи — электрической мощностью включенных электронагревателей 8 и теплообменной поверхностью батареи 3; концентрация рассола в испарителе — производительностью испарителя 9, количеством подаваемой дозерным питательным насосом 11 исследуемой воды и соленостью последней; вакуум или давление в испарителе устанавливают соответствующим открытием клапанов

15, 24 и 25.

Давление пара в электрокотле в каждом режиме определяется давлением (температурой) вторичного пара, теплообменной поверхностью батареи, электрической мощностью включенных электронагревателей и состоянием теплообменной поверхности, т. е. справедливо известное выражение для теплопередачи, которое в данном случае (пренебрегая потерями па теплоизлучение электрокотла и трубопроводов пар-конденсат греющего пара) может быть представлено в виде:

bt=t, — t„p—

Fq. K

4 — температура насыщенного пара,, вырабатываемогс электрокотлом, "С;

4р= 4+от — температура кипя;цего рассола, С;

4 — температура вторичного пара, С;

Лт — температурная депрессия рассола, определяемая концентрацией рассола, С;

Р, — мощность включенных электронагревателей, кот;

Fq — теплообменная поверхность батареи,л ;

К вЂ” коэффициент теплопередачи, кка,г/мгчас град.

15 где

30

Для конкретного режима P„Fg и 4р — 12+

+Лт постоянны, накипеотложения на теплообменной поверхности ухудшают коэффициент теплопередачи К (ввиду роста термического сопротивления) и, следовательно, автоматически будет расти температура греющего пара

t (и соответственно давление греющего пара), ибо должно ro всех случаях соблюдаться ра40 венство:

Поскольку накипеотложения по тракту гре45 ющего пара практически исключены (так как в контуре применяют воду. высокой чистоты, за время режима контур водой практически не пополняется и изготовлен контур из коррозийностойких материалов), рост термического сопротивления определяется пакипеотложениями только со стороны рассола. Следовательно, интенсивность снижения f< во время режима полностью характеризует эффективность применяемых противонакипных средств.

Для получения достоверных опытов необходимо получать с необходимой точностью первичные замеры величин, характеризующих данный режим во времени. Для этого предусмотрена следующая система измерений и контроля: для электроэнергии, потребляемой электронагревателями электрокотла — амперметр, вольтметр, ваттметр (регистрирующий) и сум65 мирующий счетчик;

389989 для параметров первичного (греющего) и вторичного пара — мановакуумметры и тегмометры (регистрирующие и местные); для температур питательной воды и конденсата греющего пара — термометры (местные).

Концентрацию рассола определяют расчетом по производительности испарителя, количеству подаваемой питательной воды (по дозерному насосу и изменению уровня в расходном баке) и периодически можно проверять измерением солености пробы рассола.

Работу эжекторного насоса 28 контролируют манометром на нагнетании и термометром.

Помимо предохранительных клапанов на магистралях первичного и вторичного пара и максимальной и тепловой, защиты у потребителей электроэнергии предусмотрена защита установки, допускающая ее работу в установленном режиме без присутствия обслуживающего персонала.

Защита предусматривает отключение подачи электрического тока на установку в следующих случаях: при падении давления нагнетания эжекторного насоса ниже допустимого — с помощью реле давления, установленного на нагнетании насоса 28; при повышении давления пара в котле сверх максимально установленного для данного режима — с помощью реле давления, установленного в трубопроводе 2; при снижении рабочего уровня воды в электрокотле до минимально допустимого — — с помощью реле уровня, установленного в котле 1; при повышении давления вторичного пара сверх максимально установленного для данного режима — с помощью реле давления, установленного в испарителе 9; при падении напряжения в электрической сети ниже допустимого — с помощью релс напряжения электрического тока, Предмет изобретения

Установка для исследования накипеобразования в испарителях морской воды, содержащая паровой котел с электронагревателями, последовательно соединенными с кипящим испарителем, с греющими батареями и со струйным конденсатором-эжектором, а также расходные баки с мешалками, дозерно-питатель20 ный и эжекторный насосы, конденсатор пробы вторичного пара и пробоотборники дистиллата и рассола, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности проведения эксперимента и экономичности, паровое пространство парового

25 котла первичного пара соединено с внутренним пространством сменных греющих батареи, смонтированных в кипящем испарителе, омываемых рассолом исследуемой воды, при этом трубопроводы вторичного пара и рассола кипя30 щего испарителя соединены соответственно с конденсатором пробы пара и пробоотборником рассола.

389989

Составитель В. Левицкий

Техред Т. Миронова

Редактор Г. Лифшиц

Корректоры: Л. Корогод и А. Николаева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3270/4 Изд. № 1799 Тираж 496 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5