УСТРОЙСТВО ПОДДЕРЖАНИЯ УРОВНЯ В ЗАМКНУТОЙ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМЕ

Устройство относится к области энергетики, в частности к установкам замкнутого цикла.
Известны газожидкостные системы замкнутого цикла, в которых изменение уровня жидкости, связанное с изменением объема циркулирующей смеси, компенсируется специальными баками-компенсаторами объема, а образовавшиеся газы отводятся в атмосферу из верхних точек системы (см. Тепловые и атомные электростанции, Справочник под ред. А.В. Клименко, М., МЭИ, 2003 г., с. 158).
Основной недостаток этих систем - ограниченная возможность бака-компенсатора и незначительное допустимое содержание газа в жидкости.
Известны замкнутые системы, содержащие узел фазовых переходов (газ-жидкость), бак сбора, бак запаса и насос циркуляции жидкости в замкнутой системе (Томаров Г.В. и др. «Геотермальная энергетика», Теплоэнергетика, 2015, с. 275).
Недостаток этих установок - необходимость одновременного регулирования двух свободных уровней, соединенных через линию конденсатно-питательного насоса при изменении режима работы установки так, что часть рабочего вещества надо отводить от установки или подводить к ней. В противном случае возникает возможность потери уровня и срыва или кавитации насоса.
Этот недостаток можно преодолеть, если бак запаса и бак сбора жидкости соединить через переливную стенку, к нагнетательному патрубку насоса присоединить трубопровод рабочей жидкости на инжектор, всасывающие линии инжектора присоединить к баку запаса жидкости, а нагнетательную линию - к баку сбора жидкости.
Устройство состоит из следующих элементов: узел фазовых переходов газ-жидкость 1, бак сбора жидкости 2, бак запаса жидкости 3, переливная стенка 4, насос циркуляции 5, инжектор 6, линия всасывания 8 и нагнетания 7 и линия рабочей жидкости инжектора 9.
Устройство работает следующим образом. Насос циркуляции 5 забирает жидкость в бак сбора 2 и подает ее на узел фазовых переходов 1 и инжектор 6. В узле фазовых переходов происходят процессы, изменяющие объем жидкостной фазы в системе: нагрев (охлаждение) или испарение (конденсация). В результате уровень в баке сбора 2 может понизиться или повыситься. При повышении уровня излишняя жидкость через переливную стенку сливается в бак запаса 3. При недостатке инжектор 6 по линии 9 получает рабочую воду от насоса 5, по линии 8 забирает жидкость из бака 3 и подает ее по линии 7 в бак сбора 2, восстанавливая уровень до переливной стенки.
Таким образом, на насос подается постоянный подпор столба жидкости, что повышает кавитационную надежность и исключает необходимость регулирования уровня в баке сбора 2 при регулировании его в узле фазового перехода 1.