ВАКУУМНАЯ КОНДЕНСАЦИОННАЯ УСТАНОВКА С БАРОМЕТРИЧЕСКИМ СЛИВОМ КОНДЕНСАТА

Полезная модель относится к области энергетики, в частности, к вакуумным воздушно-конденсационным установкам.
Известна вакуумная конденсационная установка с воздушным конденсатором пара, состоящая из нескольких модулей, причем в каждом модуле пар движется сверху вниз, поступает в коллектор, разворачивается и движется снизу вверх в остальных модулях или части этих модулей (см. Мильман О.О., Федоров В.А., Воздушно-конденсационные установки, М., изд-во МЭИ, 2002 г. с.113, рис.5.32).
Основной недостаток этой установки - низкая эффективность из-за неудовлетворительной работы конденсационной части в двухходовой схеме движения пара.
Известны многоходовые вакуумные конденсационные установки, содержащие теплообменные модули с тремя и более ходами по пару, что существенно улучшает теплообмен со стороны конденсирующего пара (см. патент на полезную модель РФ №116983, автор Федоров В.А.). Недостаток этих установок - различие в давлении пара по ходам из-за их гидравлического сопротивления, что не дает возможность сливать конденсат в общий коллектор: приходится иметь два или более коллектора слива с различным давлением пара в них.
Преодоление этого недостатка возможно, если общий коллектор расположить на такой высоте, что он всегда будет находиться ниже минимального возможного уровня в линии барометрического слива при работе вакуумной конденсационной установки.
бак
min
Такое устройство представлено на фигуре 1. Установка состоит из трубопровода подвода пара 1, воздухоохлаждаемых модулей 2 с тремя (и более) ходами по пару, нижними крышками модулей 3 и 4, трубами слива конденсата 5 и 6, конденсатного коллектора 7 и атмосферного бака 8. Минимальный рабочий уровень в баке - h, минимально возможный уровень конденсата при барометрическом сливе - h, который рассчитывается по формуле:
, где
min
h - минимально возможный уровень конденсата при барометрическом сливе;
атм
min
(P) - минимальное атмосферное давление в данной местности;
k
max
(P) - максимальное рабочее давление в конденсаторе;
конд
ΔP - гидравлическое сопротивление первого хода по пару;
бак
h - минимальный рабочий уровень в атмосферном баке;
ρ - плотность конденсата;
g - ускорение свободного падения.
Установка работает следующим образом. При наборе вакуума вода из атмосферного бака 8 поднимается в конденсатный коллектор 7 и трубы слива конденсата 5 и 6. После подачи пара по трубопроводу 1 он конденсируется в воздухоохлаждаемых модулях 2 с тремя (и более) ходами пара, а из нижних крышек модулей 3 и 4 конденсат сливается по трубам 5 и 6 в коллектор 7 и далее поступает в атмосферный бак 8. Из-за гидравлического сопротивления по пару уровень конденсата в трубах 5 и 6 различен (в трубе 5 он ниже, чем в трубе 6), но этот уровень всегда выше коллектора 7 и, следовательно, перетока пара из крышки 3 в крышку 4 в обвод поверхности теплообмена не происходит.
Это исключает необходимость регулирования уровня, обеспечивает высокую эффективность работы теплообменных модулей и повышает надежность работы конденсационной установки.