Многоступенчатая испарительная установка с паровыми компрессорами

Полезная модель относится к многоступенчатым испарительным установкам опреснения морской воды.
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).
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.
Преимуществом прототипа является его независимость от внешнего источника теплоснабжения, недостатком прототипа - сложность конструкции и большое число ступеней механического парового компрессора.
Задачей технического решения является устранение недостатков прототипа, уменьшение числа ступеней и стоимости механического парового компрессора и испарительной установки.
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.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена схема многоступенчатой испарительной установки с паровыми компрессорами.
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.
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.
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.
Предлагаемая многоступенчатая испарительная установка с паровыми компрессорами позволяет уменьшить число ступеней в центробежном механическом компрессоре, упростить его конструкцию и уменьшить стоимость многоступенчатой испарительной установки.