Деаэратор

Полезная модель относится к области обработки воды деаэрацией удаления из воды агрессивных газов - кислорода и диоксида углерода, а, более конкретно, к установкам для деаэрации воды, используемым в системах горячего водоснабжения для снижения интенсивности коррозии трубопроводов.
Известна установка для деаэрации воды, содержащая вакуумный деаэратор с подключёнными к нему трубопроводами исходной воды, деаэрированной воды и выпара, последним из них вакуумный деаэратор соединён с газоотводящим устройством. В установке, в трубопровод исходной воды включён дополнительный вакуумный деаэратор с подключённым к нему трубопроводом вьшара (см. патент RU 3 22189946 по кл. C02F 1/20 с приоритетомЮ. 11.2000г., опубл. 27.09.2002г., БИ № 27).
Недостатком известной установки является сложность её аппаратурногооформления и дороговизна, обусловленные
необходимостью осуществления процесса под вакуумом в две стадии. Известна установка для деаэрации воды, содержащая патрубки подачи исходной воды, греющего агента - пара, вакуумный деаэратор, оснащённый пароструйным эжектором для удаления вьшара и деаэратор повышенного давления, оснащённый устройством для удаления выпара под действием избыточного давления, а так же трубопроводом, соединяющим устройство для удалекшя выпара деаэратора повышенного давления с пароструйным эжектором вакуумного деаэратора и патрубком для отведения деаэрированной воды. (см. дхашнт,  . JVfo2182116 по кл. CO2F 1/20 с приоритетом 5.06.2001г., опубл. 10.05.2002г. Б.И. № 13, 2ч.)
ДЕАЭРАТОР.
С 02 F 1/20
Недостатком известной установки является сложность её аппаратурного оформления для осуществления деаэрации под вакуумом и под избыточным давлением, высокая стоимость, как из-за вышесказанного, так и из-за потери напора, приводящей к необходимости установки дополнительных насосов.
Известен деаэратор, наиболее близкий по назначению и технической сущности к заявляемому, состоящий из цилиндрического корпуса с крышкой и днищем, деаэрирующего устройства в виде тарелки с перфорированным дном для контактирования деаэрируемой воды с греющим агентом - паром, трубопровода подачи исходной воды с центральным патрубком для её распределения, обращённым в сторону дна тарелки, патрубка подвода пара, соединённого с дном тарелки, центрального патрубка отвода газа, размещённого в верхней части корпуса и патрубка для отвода деаэрированной воды. (см. а. с. СССР №1165846, кл. C02F 1/20 с приоритетом 13.08.82г., опубл. 7.07.85г., Б.И. № 25).
Недостатком известного деаэратора яв.11яется отсутствие возможности применения последнего в системах горячего водоснабжения, на центральных теплопунктах (ЦТП), в отдельных зданиях вследствие:
- отсутствия там пара и высокой стоимости, обусловленной полной потерей напора в деаэраторах, сообщающихся с атмосферой, что требует дополнительной установки насосов,
- невысокой производительности, обусловленной необходимостью вьшолнения деаэратора малого диаметра, т.к. при увеличении диаметра деаэратора происходит снижение эффекта деаэрации из-за ухудшения газоотделения вследствие зависания пузьфьков газа в верхней части корпуса.
DP AGE П2П Техническим результатом заявляемой полезной модели является
возможность применения деаэратора в системах горячего водоснабжения для снижения интенсивности коррозии трубопроводов за счёт снижения стоимости конструкции, и увеличения её производительности при достаточно высоком эффекте деаэрации.
Технический результат достигается тем, что в деаэраторе, состоящем из цилиндрического корпуса, оснащённого крьппкой и днищем, трубопровода подвода исходной воды с центральным патрубком для её подачи к деаэрирующему устройству, деаэрирующего устройства, устройств для отведения газа и деаэрированной воды, соотношение диаметра герметичного, теплоизолированного корпуса к диаметру патрубка для подачи воды к деаэрирующему устройству составляет не менее 3,5:1, деаэрирующее устройство выполнено в виде взаимно перпендикулярных обратных желобов, соосных корпусу, с секторами, размещёнными между каждой из смежных пар желобов, соединёнными с ними и образующими крыщку корпуса, центральный патрубок для подачи воды к деаэрирующему устройству обращен к 1фыппсе корпуса, автоматические клапаны для отведения газа размещены на каждом из отрезков, образова1шых пересечением обратных желобов днище корпуса вьшолнено в виде взаимно перпендикулярных желобов, соосных корпусу, с секторами, размещёнными между каждой из смежных пар желобов и соединёнными с ними, на обоих концах каждого из желобов смонтированы патрубки с вентилями для промывки и отведения осадка, центральный патрубок, соединённый с трубопроводом для отведения деаэрированной воды, размещён над днищем корпуса, обращен к нему, а сам трубопровод сообщён с трубопроводом системы горячего водоснабжения.
DP AGE D3D
На фигуре 2 представлен деаэратор в плане.
На фигуре 3 представлен деаэратор, вид снизу.
Деаэратор состоит из: цилиндрического герметичного корпуса 1, трубопровода подвода исходной воды 2, соединённого с центральным патрубком для подачи воды к деаэрирующему устройству 3, (соотношение диаметров корпуса 1 и центрального патрубка 3 составляет не менее 3,5:1), деаэрирующего устройства 4, вьшолненного в виде соосных корпусу 1 взаимно перпендикулярных обратных желобов 5, оснащённых автоматическими клапанами для отведения газа 6, размещёнными на каждом из отрезков, образованных пересечением обратных желобов 5. Сектора 7, смонтированные между каждой из пар обратных желобов 5 и соединённые с ними , образуют крышку 8 корпуса 1. Центральный патрубок для подачи воды к деаэрирующему устройству 3 обращен к крышке 8 корпуса 1. Центральный патрубок 9, соединённый с трубопроводом для отведения деаэрированной воды 10 размещён над днищем 11 корпуса 1 и обращён к этому днищу.
Днище 11 корпуса 1 деаэратора выполнено в виде взаимно перпендикулярных, соосных корпусу 1 желобов 12 с размещёнными между каждой из смежных пар этих желобов, и соединёнными с ними, секторами 13. Концы каждого из желобов 12 оснащены патрубками 14 с вентилями 15 для промьюки и отведения образующегося осадка. Трубопровод для отведения деаэрированной воды 10 сообщён с трубопроводом системы горячего водоснабжения; корпус установки оснащён теплоизоляцией 16.
Деаэратор работает следующим образом:
Воду, предварительно нагретую в водоподогревателях ЦТП до
температуры 55-60 С, при давлении 4-6 кг/см , содержащую кислород и диоксид углерода, выделившиеся при нагреве воды, подают в
DPAGE n4D
цилиндрический герметичный корпус 1 деаэратора, через трубопровод подвода исходной воды 2 с центральным патрубком для её подачи к деаэрирующему устройству 3, обращённым в сторону крышки 8 корпуса 1. Попадая в зону, размещённую между центральным патрубком для подачи воды к деаэрирующему устройству 3 и крышкой 8 корпуса 1, образованной соосными корпусу 1 взаимно перпендикулярными обратными желобами 5, с размещёнными между каждой из смежных пар желобов 5, секторами 7, соединёнными с вышеозначенными желобами, деаэрируемая вода, направленная вертикальным потоком вверх, к деаэрирующему устройству 4, ударяется о крышку 8 корпуса 1, распределяется по взаимно перпендикулярным обратным желобам 5; а вьщеляющдйся в результате разделения фаз (жидкой и газообразной) газ отводится через автоматические клапаны 6, смонтированные на каждом из отрезков, образованных пересечением желобов 5. Рассредоточенное, нецентрализованное отведение газа способствует исключению образования застойных зон и более полному отделению газа.
Поддержание соотношения диаметра корпуса к диаметру патрубка для подачи воды к деаэрирующему устройству не менее 3,5:1 обеспечивает эффективное разделение водной и газообразной фаз благодаря достаточному, (в 10 раз ) снижению скорости потока деаэрируемой воды в корпусе деаэратора по сравнению со скоростью её в патрубке для подачи исходной воды к деаэрирующему устройству.
При соотношении диаметра корпуса к диаметру патрубка для подачи воды к деаэрирующему устройству, меньшем, чем 3,5:1, скорость движения воды в корпусе деаэратора будет увеличиваться, что приведёт к вьшосу пузырьков нерастворённого в воде газа и, стало быть, ухудшению процесса деаэрации.
DP AGE ПбП
Увеличение соотношения диаметра корпуса к диаметру патрубка для подачи воды к деаэрирующему устройству нецелесообразно, поскольку приведёт к неоправданному увеличению размера деаэратора, и, следовательно, к повышению стоимости последнего.
Деаэрированная вода отбирается через центральный патрубок 9, соединенный с трубопроводом для отведения деаэрированной воды 10, размещённый над днищем 11 корпуса 1 и обращённый к днищу 11, вьшолненному в виде взаимно перпендикулярных, соосных корпусу 1 желобов 12, с размещёнными между каждой из смежных пар и соединенными с ними секторами 13. Деаэрированная вода через центральный патрубок 9 и трубопровод для её отведения 10 отводится в сообщенный с последним трубопровод системы горячего водоснабжения. В случае образования осадка, его промьшают и удаляют по желобам 12 с помощью патрубков 14 с вентилями для промывки и отведения осадка 15, смонтированных на концах каждого из желобов 12.
Желоба, образующие крыппсу и днище - 5 и 12 соответственно, обеспечивают жесткость конструкции.
В деаэраторе, в напорном режиме, при вьппеуказанном давлении, осуществляют деаэрацию - разделение жидкой и газообразной фаз - при поддержании температуры исходной воды, обеспечиваемой теплоизоляцией 16 корпуса деаэратора 1, сводящей к минимуму потери тепла.
В этих условиях исключается возможность повторного растворения агрессивных газов в воде, подаваемой в систему горячего водоснабжения, где происходит частичное охлаждение воды, по сравнению с её температурой на выходе из водоподогревателя ЦТП . Благодаря этому предотвращается интенсификация коррозии
DPAGE D7D
трубопроводов систем горячего водоснабжения, которая была обусловлена повторным растворением в них агрессивных газов.
Вьшолнение деаэратора в герметичном корпусе удешевляет его за счёт со1фащения энергозатрат вследствие исключения потерь напора, происходящих при прямом контакте с греющей средой - паром в деаэраторах, сообщающихся с атмосферой.
Предлагаемый деаэратор по сравнению с известным обеспечивает:
-возможность применения его в системах горячего водоснабжения - на ЦТП и в отдельных зданиях, - ввиду его невысокой стоимости вследствие исключения использования достаточно дорогого греющего агента - пара, а так же вследствие исключения потерь напора при достаточно высокой эффективности деаэрации;
-возможность создания деаэраторов больщой производительности за счёт конструкции деаэрирующего устройства с рассредоточенным отведением газов, обеспечивающего повыщение эффекта деаэрации за счёт исключения застойных зон при его централизованном отведении.
Эффективность деаэрации, обусловленную созданием оптимальных скоростей процесса, обеспечивают так же поддержанием соотношения диаметров корпуса и патрубка для подачи воды к деаэрирующему устройству не менее, чем 3,5:1 соответственно.
Экономия от применения деаэраторов данной конструкции в масштабе крупного города составит сотни миллионов рублей в год.
DPAGE DSD
Автор: L, 7  Кучеренко Д.И.