Устройство очистки циркуляционной воды от механических загрязнений для теплообменного оборудования

Область техники
Полезная модель относится к области теплоэнергетики, касается в частности, эксплуатации теплоэнергетического оборудования, и может быть использована для подачи и очистки циркуляционной воды, используемой в конденсаторах турбин для конденсации пара на тепловых и атомных электростанциях.
Уровень техники
Известно изобретение «Способ очистки трубок конденсаторной установки турбоагрегата от биологических загрязнений» (патент РФ на изобретение №2642994, МПК F28 G 9/00, опубл. 29.01.2018 г., бюл. №4), в котором используют систему очистки внутренних трубок конденсаторной установки, состоящую из плазмохимического реактора, трубок из стекла, медных проводников электрического тока, патрубка подвода пара, патрубка отвода конденсата, конденсатосборника, турбины, конденсаторной установки.
Недостатком данного технического решения является невозможность эксплуатации системы очистки внутренних трубок конденсаторной установки в период проведения ремонтных работ.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является техническое решение «Система очистки охлаждающей воды на турбинах ТЭС и ТЭЦ» (Ефимочкин Г.И и Шипилев С.Г. «Опыт внедрения систем очистки охлаждающей воды на турбинах ТЭС и ТЭЦ», журнал «Теплоэнергетика» №2, 2000 г. стр. 35-39), в котором используют самоотмывающийся фильтр, состоящий из цилиндрического корпуса, перфорированной фильтрующей поверхности, рамного основания, включающего обод и центральную втулку, соединенных между собой плоскими стенками, и приемной камеры с плоским днищем, повторяющей в сечении сектор рамного основания между плоскими стенками и соединенной с линией отсоса загрязнений, снабженной грязевым фильтром и мусоросборником.
Недостатком данного технического решения является низкая эксплуатационная надежность, связанные с тем, что при отказе установленного в водоводе самоотмывающегося фильтра или выводе его из работы для ремонта прекращается подача очищенной охлаждающей воды к конденсатору турбины по соответствующей нитке водовода.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническим результатом полезной модели является повышение эксплуатационной надежности работы систем технического водоснабжения с предварительной очисткой от механического мусора.
Технический результат достигается тем, что используют устройство очистки циркуляционной воды от механических загрязнений для теплообменного оборудования, содержащее подключенный к первому участку циркуляционного водовода узел самоотмывки, включающий в себя самоотмывающийся фильтр, установленный внутри циркуляционного водовода, смонтированные на циркуляционном водоводе запорную арматуру и технологические люки, расположенные до и после самоотмывающегося фильтра, при этом параллельно первому участку циркуляционного водовода установлен второй участок циркуляционного водовода, к которому подключен идентичный первому второй узел самоотмывки и который соединен с первым участком циркуляционного водовода перемычкой, выполненной в виде трубопровода со смонтированной на нем запорной арматурой, а к самоотмывающимся фильтрам первого и второго узла самоотмывки подключена линия сброса загрязнений, выполненная в виде трубопровода с установленной на нем запорной арматурой.
В результате использования полезной модели осуществляется бесперебойная подача очищенной циркуляционной воды к конденсаторам турбин и обеспечивается интенсивная самоочистка фильтров от застрявшей грязи в их рабочих элементах, особенно при пониженных нагрузках систем технического водоснабжения с предварительной очисткой от механического мусора, включая аварийные, а также при проведении ремонтных и регламентных работ на одном из самоотмывающихся фильтров, что повышает эксплуатационную надежность и экономичность работы системы предварительной очистки, увеличивает эксплуатационный ресурс самоочищающихся фильтров и обеспечивает снижение вероятности загрязнения поверхностей теплообменного оборудования механическим мусором.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана структурная схема устройства очистки циркуляционной воды от механических загрязнений для теплообменного оборудования.
На фиг. 1 приняты следующие обозначения:
1. Участок циркуляционного водовода;
2. Самоотмывающийся фильтр;
3. Запорная арматура;
4. Технологический люк;
5. Линия сброса загрязнений;
6. Перемычка.
На фиг. 2 показана схема устройства очистки циркуляционной воды от механических загрязнений для теплообменного оборудования при нормальном режиме работы.
На фиг. 2 приняты следующие обозначения:
1. Участок циркуляционного водовода;
2. Самоотмывающийся фильтр;
3. Запорная арматура;
6. Перемычка.
На фиг. 3 показана схема устройства очистки циркуляционной воды от механических загрязнений для теплообменного оборудования с исправным и неработоспособным самоотмывающимися фильтрами.
На фиг. 3 приняты следующие обозначения:
1. Участок циркуляционного водовода;
2. Самоотмывающийся фильтр;
3. Запорная арматура;
6. Перемычка.
На фиг. 4 показана схема устройства очистки циркуляционной воды от механических загрязнений для теплообменного оборудования в режиме интенсивной самоочистки фильтра.
На фиг. 4 приняты следующие обозначения:
1. Участок циркуляционного водовода;
2. Самоотмывающийся фильтр
3. Запорная арматура;
6. Перемычка.
Осуществление полезной модели
Устройство очистки циркуляционной воды от механических загрязнений для теплообменного оборудования устанавливается, например, сварным соединением к участкам двух параллельных циркуляционных водоводов и содержит соответственно два узла самоотмывки, каждый включающий в себя самоотмывающийся фильтр 2 (фиг. 1, 2, 3, 4), установленный внутри водовода 1 (фиг. 1, 2, 3, 4), например, болтовыми соединениями, смонтированную на водоводе 1, например, фланцевыми или сварными соединениями запорную арматуру 3 (фиг. 1, 2, 3, 4) и закрепленные на поверхности водовода 1 (фиг. 1, 2, 3, 4) технологические люки 4 (фиг. 1), расположенные до и после самоотмывающегося фильтра 2 (фиг. 1), перемычку 6 (фиг. 1, 2, 3, 4) в виде трубопровода со смонтированной на нем запорной арматурой 3 (фиг. 1, 2, 3, 4). При этом перемычка 6 (фиг. 1, 2, 3, 4) соединяет между собой параллельные водоводы узлов самоотмывки (фиг. 1, 2, 3, 4), а также подключенную к самоотмывающимся фильтрам 2 (фиг. 1, 2, 3, 4) линию сброса загрязнений 5 (фиг. 1) в предусмотренные на электростанции сбросные каналы, выполненную в виде трубопровода с установленной на нем запорной арматурой 3 (фиг. 1).
Устройство очистки циркуляционной воды от механических загрязнений для теплообменного оборудования работает следующим образом.
Наличие перемычки 6 (фиг. 1, 2, 3, 4) с запорной арматурой 3 (фиг. 1, 2, 3, 4) позволяет отсекать неработоспособный самоотмывающийся фильтр 2 (фиг. 1, 2, 3, 4) с его последующим дренированием для проведения плановых осмотров и ремонтных работ, при этом подача очищенной воды к конденсаторам турбин не прекращает поступать, проходя по перемычке 6 (фиг. 1, 2, 3, 4,) и участку циркуляционного водовода 1 (фиг. 1, 2, 3, 4) с исправным самоотмывающимся фильтром 2 (фиг. 1, 2, 3, 4). Кроме этого, наличие перемычки 6 (фиг. 1, 2, 3, 4) между двумя участками циркуляционного водоводами 1 (фиг. 1, 2, 3, 4) позволяет осуществлять более интенсивную очистку самоотмывающегося фильтра 2 (фиг. 1, 2, 3, 4) от застрявшей грязи в его рабочих элементах, особенно при пониженных нагрузках, когда перепада давлений между циркуляционной водой в участках циркуляционного водовода 1 (фиг. 1, 2, 3, 4) и атмосферным воздухом может быть недостаточно. В этом случае с помощью перемычки 6 (фиг. 1, 2, 3, 4) кратковременно направляются потоки циркуляционной воды из двух участков циркуляционноых водоводов 1 (фиг. 1, 2, 3, 4) на один из самоотмывающихся фильтров 2 (фиг. 1, 2, 3, 4), повышая тем самым перепад давления между циркуляционной водой и атмосферным воздухом, что способствует более интенсивной самоочистке самоотмывающегося фильтра 2 (фиг. 1, 2, 3, 4).
При нормальном режиме работы устройства очистки циркуляционной воды от механических загрязнений для теплообменного оборудования (фиг. 2) циркуляционная вода последовательно проходит по двум участкам циркуляционного водовода 1, расположенным паралельно друг другу, через запорную арматуру 3 до самоотмывающихся фильтров 2, через самоотмывающиеся фильтры 2, где происходит очистка воды от механического мусора, далее очищенная вода через запорную арматуру 3 после самоотмывающихся фильтров 2 поступает к теплообменному оборудованию (конденсаторам турбин) тепловой электростанции (ТЭС) или атомной электростанции (АЭС), при этом запорная арматура 3 на перемычке 6 между двумя участками циркуляционного водовода 1 находится в закрытом положении и через нее не проходит поток циркуляционной воды.
Во время проведения ремонтных или регламентных работ на одном из самоотмывающихся фильтров 2 (фиг. 1, 3) при закрытой запорной арматуре 3 до и после неработоспособного самоотмывающегося фильтра 2 сначала открывается запорная арматура 3 на перемычке 6 и поток воды от двух участков циркуляционного водовода 1 объединяются в один, проходя через исправный самоотмывающийся фильтр 2, после выполняется дренирование узла самоотмывки с неработоспособным самоотмывающимся фильтром 2, для этого открывается запорная арматура 3 на линии сброса загрязнений 5, затем постепенно приоткрывается один из технологических люков 4, установленных до и после неработоспособного самоотмывающегося фильтра 2, для поступления воздуха в узел самоотмывки. После завершения ремонтных или регламентных работ на неработоспособном самоотмывающемся фильтре 2 производится заполнение узла самоотмывки циркуляционной водой, для этого запорная арматура 3 на линии сброса загрязнений 5 переводится в закрытое положение, один из технологических люков 4 открыт для выхода воздуха, вытесняемого циркуляционной водой, запорная арматура 3 до самоотмывающегося фильтра 2 приоткрывается и происходит заполнение циркуляционной водой узла самоотмывки. После достижения уровня воды, соответствующего срезу технологического люка 4, запорная арматура 3 до самоотмывающегося фильтра 2 закрывается, и запирается технологический люк 4, после закрывается запорная арматура 3 на перемычке 6 и устройство очистки циркуляционной воды от механических загрязнений для теплообменного оборудования переводится в нормальный режим работы (фиг. 2).
Во время проведения интенсивной самочистки одного из двух самоотмывающихся фильтров 2 (фиг. 4), в рабочих элементах которого произошло застревание загрязнений, при закрытой запорной арматуре 3 до самоотмывающегося фильтра 2, находящегося в останове, сначала открывается запорная арматура 3 на перемычке 6 и потоки воды от двух участков циркуляционного водоводов 1 кратковременно объединяются в один, увеличивая тем самым перепад давления между циркуляционной водой и атмосферным воздухом, что приводит к увеличению скорости течения циркуляционной воды и способствует более интенсивной очистке рабочих элементов с застрявшей грязью в самоотмывающемся фильтре 2, находящемся в работе. После завершения интенсивной очистки открывается запорная арматура 3 до самоотмывающегося фильтра 2, находящегося в останове, затем закрывается запорная арматура 3 на перемычке 6 и устройство очистки циркуляционной воды от механических загрязнений для теплообменного оборудования переводится в нормальный режим работы (фиг. 2).
Использование полезной модели обеспечивает бесперебойную подачу очищенной циркуляционной воды к конденсаторам турбин и позволяет проводить интенсивную самоочистку фильтров от застрявшей грязи в их рабочих элементах, особенно при пониженных нагрузках систем технического водоснабжения с предварительной очисткой от механического мусора, включая аварийные, а также при проведении ремонтных и регламентных работ на одном из самоотмывающихся фильтров, что повышает эксплуатационную надежность и экономичность работы системы предварительной очистки, увеличивает эксплуатационный ресурс самоочищающихся фильтров и обеспечивает снижение вероятности загрязнения поверхностей теплообменного оборудования механическим мусором.