Подогреватель соленой воды опреснительной установки

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Своз СоветскихСоциалистическихРеснублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 22.08,80 (21)2980262/23-26 И) М.КЛ. с присоединением заявки Йо(2 Э) Пр ритет С ог:р 1 у 10 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытийОпубликовано 2302,83, Бюллетень Йо 7 Дата опубликования описания 2302,83 . Р,баНРаисз, О.ОЕйнтИУРбаНОВ И ДачеаИМаНОВе 1 сч еечНауЧНО-Прсввеедотанвеан Обввднбеинн.,",ЯанзнйЕ"АН Туркменской ССР(54 ПОДОГРЕВАТЕЛЬ СОЛЕНОЙ ВОДЫ ОПРЕСНИТЕЛЬНОИУСТАНОВКИ Изобретение относится к подогревателям опреснительных установок, примзняеьым для опреснения соленых вод методом дистилляцииИзвестен подогреватель соленой. воды опреснительной установки с вынесенной зоной кипения, содержащий вертикальный корпус с патрубками подачи и отвода соленой воды, греющего пара, установленные в нем теплообменные трубы, сепаратор, расширительную вставку и опускные циркуляционные точбы. Для уменьшения накипеобразова-, ния используется меловая затравка 11.Однако для работы каждой ступени необходим самостоятельный контур рециркуляции затравки и сооружение цепочки регенеративного подогрева, что ведет к ,значительному усложнению и удорожанию установки, кроме того, к увеличению мощностей электродвигателей, необходимых для прокачки раствора по этим контурам, цикличность работы - остановка через. каждые 4-6 месяцев для промывки кислотой пароводяных подогревателей, снижение производительности, за счет теплопотерь при повыаенной продувке,.необходимой для предотвращения вторичного накипеобразования и налипания.шлама на поверхности нагрева.Известен также подогреватель соленой воды опреснительной установки, .содержащий вертикальный корпус с патрубками. подачи и отвода соленой воды,установленные в нем теплообменныетрубы, размещенные в межтрубном про О странстве горизонтальные перегородки,верхнюю, в полости которой размещенамешалка, и нижнюю, торцовые крьваки.В качестве накипеобразующей затравкив подогревателе применены стеклянныеили металлические шарики г.Недостатками данного подогревателя соленой воды являются:использование в качестве накипеобраэующей затравки стеклянных или ме-.таллических шариков, изготовление идоставка которых требует определенных.э атрат,цикличность работы,связанной сошламоудалением и промывкой, ремонтомперепускной трубки в случае забиванияее стеклянными шариками,неэффективность работы в результате образования заторов при подачешариков, на поверхности которых имеются отложения накипи, для повторногооборота трубы горизонтальной Мешалкойи пробок при движении стеклянных шариков во взвешенном состоянии в трубах конденсирования.Известен подогреватель соленой "воды, содержащий вертикальный корпус с расширительнойкамерой, конусообразные переходы, секции подогреватепя меньшего диаметра, сепаратор, нагревательные трубы, арматуру для подвода и отвода пара для нагрева нагревательных труб, арматуру для подвода10 и отвода масла и инертного газа, гидроциклон, контрольные клапаны питания, патрубки и арматуру для подвода и отвода испаряемой жидкости, верхнюю и конусообразную нижнюю торцовые крышки, температурные сенсоры 3.Недостатками известного подогревателя являются:сложность многоступенчатого исполнения установки, обусловленная нали чием труб и арматуры для перепуска масла, исходной жидкости, инертного газа, рассола, пара и дистиллята, приводящая к сложности регулирования и обслуживания, 25использование потока восходящей парогазовой смеси для направленной скорости растекания смеси (маслоисходная жидкость).что приводит к сры-. ву масляной пленки на отдельных участЗО ках рабочей поверхности, на которых усиливается накипеобразование, уменьшающее коэффициент теплопередачи;конструкция крепления нагревательных трубок, в которой отсутствуют со 35 ответствующие методы предотвращения накипеобразования и системы удаления конденсата из них, работа которой связана с определенными потерями пара, необходимого для нагрева исходной жидкостипокрытие рабочих поверхностей подогревателя-испарителя веществом с водоадсорбирующими свойствами значительно ниже нуля. Все это приводит к цикличности работыустановки, увеличению энергозатрат, снижению производительности и надежности в работе, неэкономичности и увеличению стоимостных показателейцель изобретения - повышение производительности за счет непрерывного ввода накипеобразующей затравки.Указанная цель достигается тем,что подогреватель соленой воды опреснительной установки, содержащей вертикальный корпус с патрубками подачи и отвода соленой воды, установленные в нем теплообменные трубы, размещенные в межтрубном пространстве горизонтальные перегородки, верхнюю и 60 конусообразную нижнюю торцовые крышки, снабжен прикрепленной к нижней крышке валковой дробильной камерой с патрубками для отвода суспензии, выходной конец которого размещен соосно в патрубке подачи исходной воды, и раздающим коллектором с соплами, установленными в нижних концах теплообменных труб.На фиг.1 схематично изображен предлагаемый подогреватель соленой воды опреснительной установки, на фиг.2 - узел Е на фиг.1.Подогреватель соленой воды содер жит вертикальный корпус 1, патрубок 2 подачи исходной соленой воды, патрубок 3 отвода суспензии, выходной конец которого размещен соосно в пат. рубке 2 подачи исходной соленой воды, раздающий коллектор 4 с соплами 5, теплообменные трубы б, нижнюю торцовую крышку 7, выполненную в виде конуса, завершающегося отвер:тием, прикрепленную к нижней торцовой крышке 7 валковую дробильную камеру 8, верхнюю торцовую крышку 9, камеры 10 конденсации, образованные горизонтальными перегородками 11, сборники 12 дистиллята, трубопровод 13, насос 14, патрубок 15 отвода исходной соленой воды. Сепаратор 16, гелионагреватель 17 аккумулятор 18 и адиабатный опреснитель 19 являются рабочими блоками для функционирования подогревателя 1 соленой воды.Подогреватель соленой воды работает следующим образом.Исходная соленая вода поступает .в патрубок 2 подачи, одновременно увлекая жидкостный раствор с накипеобразующими затравками вытекакщего из патрубка 3 отвода суспензии, выходной конец которого размещен ссосно в патрубке 2 подачи исходной всды, в раз дающий коллектор 4 с соплами 5, установленнымив нижних концах теплообменных труб б. Скорость исходной жидкости находится в равновесии со скоростью осаждения накипеобразующей затравки, в результате чего частицы накипеобразующей затравки интенсивно двигаются друг относительно друга в потоке соленой воды, образуя в таком состоянии псевдоожиженный слой в теплообменных трубах 6. В этом псевдоожиженном слое трение между частицей накипеобразующей затравки и потоком компенсируется весом частицы, вертикальная составляющая силы сцепления соседних частиц уменьшается, а перепад давления в любом сечении псевдоожиженного слоя будет равным весу потока с частицами в этом :ечении.Подобное состояние в псевдоожиженном слое приводит к интенсивному перемешиванию в потоке исходной воды, что соответственно способсвует про- цессу.кристаллизации продуктов накипи на частицах накипеобразующей затравки. Кроме того, энергичное движение частиц "очищающе" воздействует на пристенную жидкую пленку на внутреннихстенках теплообменных труб 6, в результате чего процесс переноса теплаинтенсифицируется.В результате конденсации пара вкамерах 10 конденсации подогревателя1 соленой воды, образованных горизонтальными перегородками 11, получаемого от адиабатного опреснителя 19, исходная соленая вода с псевдоожиженнымслоем накипеобразующей затравки, протекающая по теплообменным трубам 6, 10.нагревается. Кристаллизация продуктовнакипи на частицах накипеобраэующейзатравки в результате интенсивногоперемешивания и процесса нагрева, эасчет конденсации пара, приводит к их 15.укрупнению, что способствует процессу естественного осаждения. Увеличенные в размерах частицы накипеобразующей затравки, осаждаясь попадают в -полость,.ограниченную нижней торцовой щкрышкой 7, выполненной в виде конуса,оканчивающегося отверстием, черезкоторое осаждающиеся частицы накипеобраэующей затравки попадают в при-,крепленную к нижней торцовой крышке7 валковую дробильную камеру 8, гдепроисходит дробление укрупненных час.тиц,Образующаяся после дробления суспензия, в качестве рецикла отводится З 0из валковой дробильной камеры 8 припомощи патрубка 3 отвода суспенэии,выходной конец которого размещен соосно в патрубке 2 подачи исходнойсоленой воды. Далее процесс повторяется.Охлажденный пар попадает в сборник 12 дистиллята камер 10 конденса-.ции подогревателя 1 соленой воды, а .оттуда по трубопроводу 13 при помощи насоса 14 подается потребителю. 40При работе подогревателя 1 соленойводы могут образовываться мелкие час-.тицы накипеобразующей затравки, скорость витания которых значительнониже скорости исходной соленой воды, 45в результате чего возможен их уносиз псевдоожиженногб слоя. Поэтому,для предотвращения попадания мелкихчастиц накипеобразующей затравки,соленая вода поступает иэ теплообмен ных труб 6 в пространство, заключенноеверхней торцовой крышкой 9, .далее через патрубок 15 отвода исходной соленой воды в рабочие блоки установки:сепаратор 16, гелионагреватель 17; 55аккумулятор 18 и адиабатный опреснитель 19.Предложенный подогреватель соленойводы опреснительной установки даетвозможность повысить температурный режим нагрева исходной соленой вои,значительно отодвинуть границы сульфатного барьера, что позволяет снизить переменную часть .удельных расчетных затрат, исключить образованиенакипи в подогревателе соленой воды,.устранить полностью дорогостоящиекислотные очистки, исключить из конструкции аппарата самостоятельные кон.туры рециркуляции аппарата, самостоятельные контуры суспензии и сооружение цепочки регенеративного подогрева, что приводит к значительному упрощению установки, простоте монтажаи обслуживания, возможности наладкиавтоматического регулирования, снижению расхода электроэнергии, так какуменьшается количество насосов до,.минимума, к уменьшению энергозатратдля цепочки регнеративного подогре"ва, к увеличению надежности работы,обусловленную отсутствием излишнегоколичества арматуры и труб для перепуска суспенэии, к уменьшению расхода металла, обеспечению компактностии повышению производительности. Всеэто приводит к значительному снижению стоимости установки и конечногопродукта-дистиллята,Формула изобретенияПодогреватель соленой воды опреснительной установки, содержащий вертикальный корпус с натрубками подачи и отвода соленой воды, установленные в нем теплообменные,трубы, раз-.мещенные в межтрубном пространствегоризонтальные перегородки, верхнююи конусообразную нижнюю торцовыекрышки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения его производительности эа счет непрерывного вводанакипеобразующей затравки, он снабженприкрепленной к нижней крышке валковой дробильной камерой с патрубкамидля .отвода суспенэии, выходной конецкоторого размещен соосно в патрубкеподачи исходной воды, и раздающимколлектором с соплами, установленными в нижних концах теплообменных труб.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Дыхно А.Ю. Использование морской воды на тепловых электростанциях.М., фЭнергия", 1974, с. 85-882, Ргос 5 йЬ пйегпувроы цщ о 1ЕгеьЬ. Яайег Кгоа сне 5 еа, 1976,чо 1,2, р, 167-183.3. Патент США М 3925148,кл. 159-23, 1975.998368Составитель Е. Сотниковаедактор Г.Волкова Техред М.Тепер Корректор Е Р акаэ 1057/38 Тирам 939 Подпи снов ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проект