ДЕАЭРАТОР ПЕРЕГРЕТОЙ ВОДЫ
SUPERHEATED WATER DEAERATOR

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в установках для деаэрации питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей.
Известен аналог - деаэратор перегретой воды (см. А.с. СССР №635045, Б.И. №44, 1978), содержащий корпус с патрубком подвода деаэрируемой воды, патрубками отвода деаэрированной воды и выпара и размещенное на выходе патрубка подвода деаэрируемой воды сопло переменного поперечного сечения, присоединенное к корпусу деаэратора и состоящее из последовательно расположенных конфузорного, цилиндрического и диффузорного участков. Данный аналог принят в качестве прототипа.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного деаэратора перегретой воды, принятого за прототип, относится то, что известный деаэратор перегретой воды обладает пониженной эффективностью работы из-за недостаточной поверхности выделения растворенных в воде газов в паровую фазу. В паровом пространстве корпуса деаэратора не осуществляется дробления потока кипящей деаэрируемой воды и интенсификации процесса десорбции, что снижает степень выделения растворенных в воде газов в паровую фазу.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Для повышения эффективности деаэрации воды целесообразно в паровом пространстве корпуса деаэратора на пути движения потока кипящей деаэрируемой воды установить отражательный экран, что позволит осуществлять дробление потока на мелкие капли и значительно увеличить поверхность выделения растворенных в воде газов в паровую фазу. Увеличение поверхности выделения растворенных в воде газов в паровую фазу позволяет интенсифицировать процессы массообмена в потоке и десорбции газов из деаэрируемой воды.
Технический результат - повышение эффективности работы деаэратора перегретой воды путем увеличения поверхности выделения растворенных в воде газов в паровую фазу вследствие дробления потока на мелкие капли за счет установки в корпусе деаэратора на пути движения потока кипящей деаэрируемой воды отражательного экрана.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известный деаэратор перегретой воды содержит корпус с патрубком подвода деаэрируемой воды, патрубками отвода деаэрированной воды и выпара и размещенное на выходе патрубка подвода деаэрируемой воды сопло переменного поперечного сечения, присоединенное к корпусу деаэратора и состоящее из последовательно расположенных конфузорного, цилиндрического и диффузорного участков. Особенность заключается в том, что деаэратор перегретой воды дополнительно снабжен отражательным экраном, установленным в корпусе деаэратора на пути движения выходящего из диффузорного участка сопла переменного поперечного сечения потока кипящей деаэрируемой воды.
На чертеже представлена схема деаэратора перегретой воды.
Деаэратор содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода деаэрируемой воды, патрубками 3 и 4 соответственно отвода деаэрированной воды и выпара. На выходе патрубка 2 подвода деаэрируемой воды размещено сопло переменного поперечного сечения, состоящее из последовательно расположенных конфузорного 5, цилиндрического 6 и диффузорного 7 участков. В корпусе 1 деаэратора установлен отражательный экран 8. Конфузорность участка 5 составляет 45…60°, угол раскрытия диффузора 7…10°, а длина цилиндрического участка 6 выбирается в пределах 2…4 от его диаметра.
Работа деаэратора перегретой воды осуществляется следующим образом. Деаэрируемая вода, температура которой выше температуры насыщения, соответствующей давлению в корпусе 1, поступает через патрубок 2 в конфузорный участок 5 сопла переменного поперечного сечения, где разгоняется до больших скоростей. Падение статического давления в потоке деаэрируемой воды в участке 5 приводит к возникновению центров парообразования и выделению паровых пузырьков. В цилиндрическом участке 6 происходит дальнейшее падение статического давления до величины меньшей, чем давление насыщения при температуре воды в потоке, что приводит к вскипанию деаэрируемой воды во всем объеме с образованием устойчивой паровой фазы. Вследствие увеличения объема потока пароводяная смесь на выходе из цилиндрического участка 6 разгоняется до скорости звука. В диффузорном участке 7 давление в потоке снижается до давления, равного давлению в корпусе 1, что вызывает интенсивное кипение и разгон потока до сверхзвуковой скорости.
После выхода из диффузорного участка 7 сверхзвуковая струя поступает в корпус 1 деаэратора и ударяется об отражательный экран 8. В результате удара поток воды дробится на мелкие капли, что приводит к увеличению поверхности выделения растворенных в воде газов в паровую фазу, интенсифицируются процессы массообмена в потоке и десорбции газов в паровую фазу. В корпусе 1 поток кипящей деаэрируемой воды разделяется на пар с выделившимися газами и воду. Выпар удаляется из корпуса 1 через патрубок 4, деаэрированная вода отводится через патрубок 3.
Таким образом, размещение в паровом пространстве корпуса деаэратора на пути движения потока кипящей деаэрируемой воды отражательного экрана позволяет осуществлять дробление потока на мелкие капли и значительно увеличить поверхность выделения растворенных в воде газов в паровую фазу, что интенсифицирует процессы массообмена в потоке и десорбции газов из деаэрируемой воды и повышает эффективность работы деаэратора перегретой воды.