Способ управления процессом очистки от накипи плоскотрубной батареи вакуумной опреснительной установки

(51) М. Кл. В 631/00 Государственный комитет СССР Опубликовано 15.03.83. Бюллетень10 (53) УДК 628.16(088.8) по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 25,03.83(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОЧИСТКИ ОТ НАКИПИ ПЛОСКОТРУБНОЙ НАГРЕВАТЕ,ЛЬНОЙ БАТАРЕИ ВАКУУМНОЙ ОПРЕСНИТЕ,ЛЬНОЙ УСТАНОВКИИзобретение относится к судостроению и может быть использовано для управления процессом очистки от накипи плоскотрубных нагревательных судовых опреснительных установок.Известен способ управления процессом 5 очистки от накипи плоскотрубной нагревательной батареи вакуумной опреснительной установки, заключающийся в том, что регулируют перепад давлений на нагревательной батарее путем отключения установки и последующего ее включения через за 1 О данный интервал времени 1.Недостатком известного способа является низкая точность управления.Цель изобретения - повышение точности управления.Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления процессом очистки измеряют текущие значения разности давлений конденсации греющего пара в нагревательной батарее и пара в корпусе испарителя, сравнивают их с заданным зна чением, а отключение установки производят в зависимости от результатов сравнения.Кроме того, заданное значение разности давлений корректируют в зависимости от измеренного значения температуры охлаждающей воды, прокачиваемой через конденсатор опреснительной установки.На чертеже изображена функциональная блок-схема устройства для управления процессом очистки от накипи плоско- трубной батареи испарителя вакуумной опреснительной установки.Устройство состоит из датчикови 2 давления (или температуры), связанных своими выходами с сумматором 3, датчика 4 температуры и блока 5 нелинейных преобразований, вход которого связан с датчиком 4 температуры, а выход - с корректирующим входом сумматора 3, который через командное устройство 6 связас пускателем 7 и запорными клапанами 8 и 9. Устройство включено в состав опреснительной установки, содержащей корпус 10 испарителя с нагревательной батареей 11, конденсатор 12 с расположенной в нем батареей 13, дистиллятный насос 14, эжектор 15 отсоса паровоздушной смеси и трубопроводы: 16 - подвода пара к нагревательной батарее 1 и эжектору 15; 17 подвода охлаждающей волы к батарее 3 конденсатора; 18 - отвода охлаждающейводы из батареи 13; 19 - питательный, подключенный к корпусу 10 испарителя;20 - дистиллятный; 21 - отсоса паровоз- душной смеси, соединяющий конденсатор 12 с всасывающим патрубком эжектора 15;22 - слива рассола из корпуса 10 испарителя. Датчик 1 установлен на корпусе 10 испарителя, датчики 2 и 4 - соответственно на трубопроводах 16 и 17 непосредственно перед батареями 11 и 13, запорные клапаны 8 и 9 установлены соответственно на трубопроводах 16 и 17.При работающей известным образом вакуумной опреснительной установке с паровой нагревательной батареей, выполненной из трубок плоской формы, определяют величину коэффициента теплопередачи от греющего пара в батарее 11 к испаряемой жидкости (рассолу) в корпусе 10 испарителя.При понижении коэффициента тепло- передачи, обусловленном ростом слоя накипи на поверхности батареи, до заданного ц значения отключают опреснительную установку, При работающей опреснительной установке клапаны 8 и 9 открыты и дистиллятный насос 14 включен. Пар по трубопроводу 16 поступает в нагревательную батарею 11 и в эжектор 15. Охлаждающая 25 вода по трубопроводу 17 прокачивается через батарею 13 конденсатора. Охлаждающая вода, пройдя батарею 13, направляется по трубопроводу 18 на сброс, а частично по трубопроводу 19 - на питание испарителя в корпус 10. Греющий пар в батарее 11 конденсируется и отдает свое тепло жидкости в корпусе 10 испарителя, доводя ее до кипения. Пары опресняемой жидкости (например, морской воды) поступают в конденсатор 12, конденсируются на поверхности батареи 13, и дистиллят откачивается насосом 14, Вакуум в установке создается эжектором5, отсасывающим по трубопроводу 21 паровздушную смесь. При работе опреснительной установки на теплопередаюшей поверхности нагревательной ба в тареи 11 отлагается слой накипи, толщина Которого постепенно растет, снижая коэффициент теплопередачи и вызывая тем самым рост давления и температуры конденсируюшегося в батарее пара. Рост давления в греющей батарее вызывает прогиб плос ких стенок теплообменной поверхности. Интенсивность накипеобразования зависит от ряда перечисленных факторов, изменяю- шихся в процессе эксплуатации опресни- тельной установки. Величину коэффициента теплопередачи определяют, измеряя дат чиками 1 и 2 параметры (давления или температуры) конденсации греющего пара в батарее 11 и пара в корпусе 10 испарителя. Сигналы датчиков 1 и 2 поступают на вход сумматора 3, который формирует55 управляющий сигнал пропорционально разности сигналов датчиков 1 и 2, т. е. про.порционально разности давлений (или температур) конденсации греющего пара в батарее 11 и пара в корпусе 10 испарителя. Кроме того, в случае существенного влияния температуры охлаждающей воды на величину вакуума в опреснительной установке, изменения величины вакуума и соответственно температуры кипения опресняемой жидкости в процессе эксплуатации, датчиком 4 измеряют температуру охлаждающей воды. Сигнал датчика 4 поступает через блок 5 нелинейных преобразований на корректирующий вход сумматора 3, изменяя величину управляющего сигнала в зависимости от температуры охлаждающей воды, прокачиваемой через конденсатор опреснительной установки, Управляющий сигнал поступает с сумматора 3 на вход командного устройства 6. При достижении управляющим сигналом, характеризующим величину коэффициента тепло- передачи, заданного значения, командное устройство 6 выдает команды пускателю 7 дистиллятного насоса и приводам запорных клапанов 6 и 9. Последние закрываются, прекращая подачу пара в батарею 11 испарителя и на вход эжектора 15 и прекращая подачу охлаждающей воды в батарею 13 конденсатора 12. Дистиллятный насос 14 отключается, При этом снижается температура покрытой слоем накипи тепло- передающей поверхности и снижается перепад давлений по обе стороны теплопередаюшей поверхности греющей батареи.Вследствие этого накипь скалывается, происходит самоочистка нагревательной батареи от накипи и восстановление значения коэффициента теплопередачи.По истечении заданного интервала времени, достаточного для очистки батареи от накипи, командное устройство 6 выдает команду на автоматический ввод опресни- тельной установки в действие, который осуществляется известным образом.При работе вакуумной опреснительной установки, содержащей плоскотрубную нагревательную батарею, с двукратным упариванием морской воды в корпусе испарителя, давлением в корпусе испарителя 0,2 ата (температурой кипения 60 С) и начальным давлением пара в нагревательной батарее 0,5 - 0,6 ата (температурой конденсации греющего пара 80 С) наповерхности батареи откладывается накипь. Это вызывает снижение коэффициента теплопередачи, сопровождающееся соответствующим повышением давления и температуры конденсации греющего пара в батарее. Достижение оптимальной толщины слоя накипи 0,2 мм сопровождается возрастанием давления конденсации греющего пара до 1 - 1,1 ата и температуры в батарее - соответственно до 100 С. Автоматическое выключение установки из действия при повышении разности давлений и разности температур в греющей батарее и корпусе испарителя примерно соответственно до 0,8 кгс/см и 40 С и последующее включение установки через 15 - 20 мин вызывали ска1004199 формула изобретения Составитель Н. ХанамирянТехред И. Верес Корректор М. ШарошиТираж 458 ПодписноеВНИИ ПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Н. ШвыдкаяЗаказ 1769/22 лывание накипи вследствие термомеханической деформации и сам оочистку батареи. После включения установки в действие восстанавливаются прежние значения коэффициента теплопередачи и параметры сред и процесс накипеобразования и само- очистки батареи повторяется,Использование изобретения позволяет повысить эффективность процесса само- очистки от накипи с теплопередающей поверхности плоскотрубной нагревательной батареи испарителя вакуумной опреснительной установки и автоматизировать управление этим процессом, а также сократить время обслуживания установки личным составом. 1, Способ управления процессом очистки от накипи плоскотрубной нагревательной батареи вакуумной опреснительной установки, заключающийся в том, что регулируют перепад давлений на нагревательной батарее путем отключения установки и последующего ее включения через заданныйинтервал времени, отличающийся тем, что,с целью повышения точности управления,измеряют текущие значения разности давлений конденсации греющего пара в нагревательной батарее и пара в корпусе испарителя, сравнивают их с заданным значением, а отключение установки производят в зависимости от результатов сравне 10 ния.2. Способ по п, 1, отличающийся тем,что заданное значение разности давленийкорректируют в зависимости от измеренного значения температуры охлаждающейводы, прокачиваемой через конденсатор15 опреснительной установки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Колесник Н. Н. О методах борьбы снакипеобразованием в судовых испарителях Сб. Теплообменные и теплофизические20 свойства морских и солоноватых вод приих использовании в парогенераторах и опреснителях. Баку, 1973, с. 259 - 272.