ДЕАЭРАТОР
DEAERATOR

Изобретение относится к термической деаэрации жидкости и может быть применено для удалении неконденсирующихся газов, главным образом кислорода и свободной углекислоты, из питательной воды паротурбоустановки.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является деаэратор по авторскому свидетельству СССР №509543, кл. С02В 1/10, 1972 г., преимущественно для питательной воды турбоустановки, содержащий бак-аккумулятор с патрубком отсоса неконденсирующихся газов и установленную над ним колонку в виде водоструйного эжектора с водоподающим устройством, выполненным в виде равномерно размещенных по сечению колонки центробежных форсунок, и пароподводящим коллектором, выполненным кольцевым и соединенным с колонкой радиальными перемычками, а в баке на выходе из колонки установлен конусообразный каплеотбойник (прототип).
Недостатком известного деаэратора является повышенное гидравлическое сопротивление и сравнительно невысокая степень распыла жидкости.
Технический результат - уменьшение гидравлического сопротивления и повышение степени распыла жидкости.
Это достигается тем, что в деаэраторе, преимущественно для питательной воды турбоустановки, содержащем бак-аккумулятор с патрубком отсоса неконденсирующихся газов и установленную над ним колонку в виде водоструйного эжектора с водоподающим устройством, выполненным в виде равномерно размещенных по сечению колонки центробежных форсунок, и пароподводящим коллектором, выполненным кольцевым и соединенным с колонкой радиальными перемычками, а в баке на выходе из колонки установлен конусообразный каплеотбойник, причем каждая из форсунок содержит корпус, который выполнен полым, осесимметричным, ось которого перпендикулярна оси отверстия трубы коллектора, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения, а со стороны проточного отверстия трубы коллектора в форсунке установлен спрямляющий элемент, выполненный в виде кольца, имеющего центральную втулку, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти, соединенные с корпусом форсунки, причем корпус выполнен с двумя, противоположно расположенными, перпендикулярно оси форсунки, уступами, посредством которых через хомуты с замками форсунка закрепляется на коллекторе, при этом в нижней части корпуса форсунки выполнено коническое дроссельное отверстие, соединенное с камерой смешения, которая расположена между дроссельным отверстием и спрямляющим элементом, а на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки.
На фиг.1 изображена схема деаэратора, на фиг.2 - схема форсунки для распыла жидкости.
Деаэратор содержит бак-аккумулятор 1, над которым размещена цилиндрическая колонка 2 в виде водоструйного эжектора (фиг.1). Водоподающее устройство выполнено в виде форсунок 3, закрепленных на трубопроводах 4 и равномерно размещенных по сечению колонки таким образом, чтобы равномерно заполненные факелы разбрызгивания воды полностью перекрывали счение колонки. Пароподводящий коллектор 5 выполнен кольцевым, охватывает колонку с внешней стороны и соединен с ней радиальными перемычками 6. В баке 1 на выходе из колонки размещен конусообразный каплеотбойник 7, предотвращающий прямое попадание капель воды в отводную трубу 8 деаэрированной воды. Патрубок 9 предназначен для отсоса неконденсирующихся газов и выпара.
Форсунка для распыливания жидкостей расположена на трубопроводе 4, имеющем проточное отверстие 10. Каждая из форсунок (фиг.2) выполнена в виде полого осесимметричного корпуса 11, ось которого перпендикулярна оси трубопровода 4, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения и др. Со стороны проточного отверстия 10 трубопровода в форсунке установлен спрямляющий элемент 15, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от трубопровода к форсунке. Спрямляющий элемент выполнен в виде кольца, имеющего центральную втулку 15, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти 16, соединенные с корпусом 11 форсунки. Корпус 11 выполнен с двумя, противоположно расположенными, перпендикулярно оси форсунки, уступами 14, посредством которых через хомуты 12 с замками 13 форсунка закрепляется на трубопроводе 4. В нижней части корпуса 11 форсунки выполнено коническое калиброванное дроссельное отверстие 18, соединенное с камерой смешения 17, которая расположена между отверстием 18 и спрямляющим элементом. Камера смешения 17 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 18 форсунки. Для этой цели на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки (на чертеже не показано), которые могут быть образованы токарной обработкой по копиру или получены литьевым способом. В результате этого на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости.
Деаэратор работает следующим образом.
В колонку через форсунки 3 подается вода под давлением 2-3 ата, которая эжектирует пар, например из отбора турбины, подаваемый из коллектора 5. Интенсивная деаэрация воды происходит в колонке, а окончательное отделение неконденсирующихся газов и выпара от капель жидкости - в баке на каплеотбойнике. Деаэратор позволяет использовать пар более низких параметров и имеет небольшое гидравлическое сопротивление.
Форсунка разбрызгивающего устройства работает следующим образом.
Жидкость под давлением поступает со стороны проточного отверстия 10 трубопровода 4 в форсунку и встречает на своем пути спрямляющий элемент 15, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от коллектора к форсунке. Камера смешения 17 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 18 форсунки, в результате чего на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.