СПОСОБ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ

СПОСОБ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ


RU (11) 2119890 (13) C1

(51) 6 C02F1/20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 98100004/25 
(22) Дата подачи заявки: 1998.01.08 
(45) Опубликовано: 1998.10.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 12445797 A, 1986. SU 1060572 A, 1983. SU 1606839 A1, 1990. SU 1733388 A1, 1992. SU 1421363 A, 1988. CA 1182763 A, 1985. DE 3143459 A1, 1983. 
(71) Заявитель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью Многопрофильное предприятие "КВАРК" 
(72) Автор(ы): Кувшинов О.М.; Цыцаркин А.Ф. 
(73) Патентообладатель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью Многопрофильное предприятие "КВАРК" 

(54) СПОСОБ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ 

Изобретение относится к водоочистке и обеспечивает повышенную эффективность за счет снижения допустимой температуры нагрева поступающей деаэрируемой воды до 75oC. Нагретую деаэрируемую воду под давлением 1 - 2 кг/см2, смешивают с паром, поступающим под давлением 1,5 - 2 кг/см2. При этом происходит образование капель и парогазовой фазы. В результате схлопывания паровых пузырьков в жидкости образуется разряженность и ударные волны, после чего сформированный поток ускоряют до скорости 6 - 10 м/с и подают на криволинейную поверхность, где он приобретает центростремительное ускорение для частиц, следующих вдоль поверхности, в диапазоне 500 - 1400 м/сек2 и создает искусственное поле тяжести, способствующее выделению газа из жидкости. При этом капли коагулируют, образуя поток деаэрированной жидкости. Технический результат заключается в более качественной деаэрации при меньших затратах на нагрев. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к водоочистке.

Известен способ деаэрации путем подачи нагретой до 30oС деаэрируемой воды в колонку и одновременной подачи в колонку в противотоке к воде пара, последующего при взаимодействии потоков при нагреве воды барботаже газовых включений и слива деаэрированной воды в аккумуляторный бак и отвода парогазовой фазы [1].

В качестве ближайшего аналога может быть принят способ, реализованный в устройстве деаэратора нагретой воды путем нагрева деаэрируемой воды, ее ввода в деаэратор под давлением с последующим стоком деаэрированной воды в аккумуляторный бак и отводом парогазовой фазы через трубу выпора [2].

Предлагаемый способ отличается от аналогов более высокой эффективностью при меньших металлоемкости и габаритах при реализации устройств с сопоставимыми параметрами и более качественной деаэрацией.

Указанный эффект достигается за счет сочетания термического и акустического механизмов воздействия на деаэрируемую воду и заключается в том, что температура вводимой деаэрируемой воды составляет 75-90oС при давлении 1-2 кг/см2, одновременно вводят под давлением 1,5-2 кг/см2 пар и смешивают его с деаэрируемой водой, при этом происходит образование капель и парогазовой фазы, а в результате схлопывания паровых пузырьков образование в жидкости разреженности и ударных волн, затем сформированный поток ускоряют до скорости 6-10 м/с и подают на криволинейную поверхность, где он приобретает центростремительное ускорение для частиц, следующих вдоль поверхности в диапазоне 500-1400 м/с2 и создает искусственное поле тяжести, способствующее выделению газа из жидкости, при этом капли коагулируют, образуя поток деаэрированной жидкости.

Суть заявленного способа заключается в следующем.

Деаэрируемая вода поступает в смеситель деаэратора, например типа инжектора, под давлением 1-2 кг/см2 и подогретый в диапазоне 75-90oС. Одновременно в смеситель подают под давлением 1,5-2 кг/см2 пар. При взаимодействии потоков воды и пара образуются капли диаметром 10-100 мкм. При этом благодаря дроблению жидкой фазы и конденсации пара процесс сопровождается интенсивными пульсациями давления и акустическими волнами способствующих выделению газа.

Далее, с целью усиления деаэрации используют эффект центробежной сепарации, создаваемый за счет подачи потока жидкости на криволинейную поверхность, причем эффект центробежной сепарации зависит от ускорения, которому подвергают жидкость. В нашем случае сформированный поток ускоряют до скорости 6-10 м/с за счет выпуска его из смесителя через узкое, например щелевое, сопло и подают на криволинейную поверхность, образующее центростремительное ускорение а, величину которого определяют из выражения

a = w2 / R

где w - скорость истечения потока из сопла, м/с;

R - радиус криволинейной поверхности, м.

При движении жидкости вдоль криволинейной поверхности скорость на самой поверхности вследствие торможения существенно меньше скорости на свободной поверхности, благодаря чему на стенке криволинейной поверхности создается давление, переменное по толщине слоя жидкости, т.е. образуется искусственное поле силы тяготения с градиентом давления по его толщине.

В результате вышеуказанного создаются дополнительные условия для эффективного разделения парогазовой и жидкой фаз, поскольку скорость всплывания парогазовых пузырьков v (движения от стенки к центру) подчиняется зависимости

v = ar2/ 3p,

где r - радиус пузырька;

p - коэффициент кинематической вязкости воды,

а в пристенном (пограничном) слое вследствие торможения жидкости возникает градиент давления аэф с эффективным полем тяготения, определяемым из соотношения

aэф = w2/2d,

где d - толщина слоя.

Совместные действия вышеуказанных факторов приводит к существенному повышению выхода пузырьков в парофазовый объем, который выходит из деаэратора через трубу выпара, а деаэрированная вода стекает в аккумуляторный бак.

Исследования опытного образца деаэратора, реализующего данный способ, основные параметры которого приведены в табл.1, свидетельствуют об эффективности предложенного способа за счет лучшей технологичности и более широкой возможности использования, так как эффективная деаэрация достигается при температуре поступающей деаэрируемой воды 75oС по сравнению с 100oС и выше в известных способах деаэрации.

Источники информации

1. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления, Справочник, Кострикин Ю.М. и др., М.: Энергоатомиздат, 1990, с. 53-54.

2. Авторское свидетельство СССР N 1245797, кл. F 22 D 1/28, C 02 F 1/20, 1986. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ деаэрации воды путем нагрева деаэрируемой воды, ее ввода под давлением в деаэратор и придания ей центростремительного ускорения с последующим стоком деаэрированной воды в аккумуляторный бак и отводом парогазовой фазы через трубу выпара, отличающийся тем, что температура вводимой диаэрируемой воды составляет 75 - 90oC при давлении 1 - 2 кг/см2, одновременно вводят под давлением 1,5 - 2 кг/см2 пар и смешивают его с деаэрируемой водой, при этом происходит образование капель и парогазовой фазы, а в результате схлопывания паровых пузырьков образование в жидкости разряженности и ударных волн, затем сформированный поток ускоряют до скорости 6 - 10 м/с и подают на криволинейную поверхность, где он приобретает центростремительное ускорение для частиц, следующих вдоль поверхности в диапазоне 500 - 1400 м/сек2 и создает искусственное поле тяжести, способствующее выделения газа из жидкости, при этом капли коагулируют, образуя поток деаэрированной жидкости.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru