деаэратор

Формула изобретения

Деаэратор, преимущественно повышенного давления, содержащий корпус с патрубками входа подпиточной воды и пара, выхода выпара и деаэрированной воды, внутри которого размещены водораспределительный и парораспределительный коллекторы, барботажное устройство и насадка, отличающийся тем, что насадка выполнена в виде закрученных в спираль сеток, вертикально установленных в цилиндрических обечайках, имеющих перфорированные донышки и закрепленных между двумя дополнительно установленными листами с перфорацией в зонах расположения донышек, водораспределительный трубный коллектор выполнен в виде улитки с отверстиями в его нижней части, а парораспределительный трубный коллектор выполнен в виде улитки с отверстиями в его верхней части.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для использования в качестве деаэрационного устройства при нагреве подпиточной воды и удаления из нее коррозионно-агрессивных газов в системе водоподготовки ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Известен барботажный деаэратор, содержащий бак и деаэрационную колонку с барботажным устройством и пароперепускной трубой, заглубленной в поддон, причем труба снабжена кольцевой сборной камерой с водоотводящим каналом, нижняя кромка которого размещена под уровнем воды в баке, а сборная камера с водоотводящим каналом подключена к трубе, на определяемом математическим выражением расстоянии от нижней ее кромки /Курнык Л.Н. и др. Барботажный деаэратор. SU а.с. № 1198010. С02F 1/20. Приоритет - 12.08.83. Опубл. бюллетень изобретений № 46. 15.12.1985 - аналог/.

Недостатком указанного технического решения являются низкие эксплуатационные величины деаэрации при работе последнего на повышенных давлениях, так как с увеличением давления в деаэрационной колонке увеличивается количество кислорода, переходящее в воду из газообразного в растворенное состояние, тем самым создается возможность попадания через водоотводящий канал в бак-аккумулятор деаэрированной воды с большим содержанием кислорода.

Известен термический деаэратор, содержащий размещенные в колонке струйную и барботажную тарелки, а под последней - горизонтальный паровой перфорированный коллектор, сообщенный с пароперепускной вертикальной трубой, встроенной в барботажную тарелку, причем паровой коллектор снабжен сопловым насадком, размещенным выходным торцом с зазором относительно нижней кромки пароперепускной трубы и соосно последней, причем диаметр насадка меньше диаметра трубы /Виханский Г.М. и др. Термический деаэратор. SU а.с. № 1183778. С02F 1/20. Приоритет - 27.01.84. Опубл. бюллетень изобретений № 37. 07.10.1985 - прототип/.

Недостатком этого технического решения является малоэффективный процесс деаэрации при работе на повышенных давлениях, связанный с тем, что достаточно полное удаление из воды углекислоты и кислорода путем обработки струй деаэрируемой воды паром не происходит из-за малоинтенсивного процесса теплообмена. Кроме того, не обеспечивается равномерное распределение жидкости по насадке, что приводит, например при отсутствии /наличии/ парового пространства над насадкой, к понижению эффекта деаэрации.

Технический результат предлагаемого изобретения - обеспечение эксплуатационной надежности эффективной работы деаэратора при повышенных давлениях.

Указанный технический результат достигается тем, что деаэратор, преимущественно повышенного давления, содержит корпус с патрубками входа подпиточной воды и пара, выхода выпара и деаэрированной воды, внутри которого размещены водораспределительный и парораспределительный коллекторы, барботажное устройство и насадка, причем насадка выполнена в виде закрученных в спираль сеток, вертикально установленных в цилиндрических обечайках, имеющих перфорированные донышки и закрепленных между двумя дополнительно установленными листами с перфорацией в зонах расположения донышек, водораспределительный трубный коллектор выполнен в виде улитки с отверстиями в его нижней части, а парораспределительный трубный коллектор выполнен в виде улитки с отверстиями в его верхней части. Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где

на фиг.1 - продольный разрез деаэратора;

на фиг.2 - поперечный разрез А-А фиг.1.

Деаэратор содержит корпус 0 с патрубками: входа 1 подпиточной воды, входа 2 пара, выхода 3 выпара, выхода 4 деаэрированной воды, водораспределительный коллектор 5, имеющий форму трубопровода в виде улитки с перфорацией в нижней его части, струйное и барботажное устройства 6, совмещенные относительно друг друга таким образом, что их взаимное расположение образует гидравлический затвор, парораспределительный коллектор 7, имеющий форму трубопровода в виде улитки с перфорацией в верхней части, причем перфорация водораспределительного 5 и парораспределительного 7 коллекторов расположена эквидистантно относительно друг друга, набор 8 обечаек в форме модулей, закрепленных внутри корпуса 0 деаэратора с помощью двух дополнительных листов 9, причем каждый модуль набора 8 состоит из цилиндрической обечайки 10, внутри которой расположена насадка 11, выполненная в форме закрученной в спираль сетки, помещенной вертикально в цилиндрической обечайке 10 и ограниченной с обеих сторон перфорированными донышками 12, которые привариваются к цилиндрической обечайке 10 с заглублением во внутрь на расстоянии 10-20 мм, при этом дополнительные листы 9 имеют перфорацию в местах расположения донышек 12 цилиндрических обечаек 10.

Деаэратор работает следующим образом.

Подпиточная вода подается в патрубок входа 1 и раздается через расположенную в нижней части водораспределительного коллектора 5 перфорацию равномерно на площадь дополнительного листа 9, перфорация которой выполнена в соответствии с проходным сечением каждого модуля набора 8 обечаек, далее, на перфорированные донышки 12, которые выравнивают поток по площади насадки 11 и выполняют функцию барботажных листов. В насадке 11 осуществляется нагрев подпиточной воды до температуры насыщения и, пройдя через вторые донышки 12 и перфорацию дополнительного листа 9, поступает на барботажное и струйное устройства 6, совмещенные относительно друг друга таким образом, что их взаимное расположение образует гидравлический затвор, способствующий глубокому и окончательному удалению из подпиточной воды коррозионно-агрессивных газов. Далее, осуществляется выход деаэрированной воды через патрубок выхода 4 деаэратора. Сухой насыщенный пар подается через патрубок входа 2 и раздается через расположенную в верхней части парораспределительного коллектора 7 перфорацию равномерно на площадь струйного и барботажного устройств 6, далее распределяется равномерно по площади дополнительного листа 9 с проходом через донышки 12 и насадку 11, вновь через донышки 12 и дополнительный лист 9 с выходом через патрубок выхода 3 выпара с коррозионно-агрессивными газами.

Применение конструкции деаэратора предлагаемого вида позволит обеспечить глубокое удаление из подпиточной воды коррозионно-агрессивных газов за счет значительного увеличения контакта воды и пара и ее нагрева, турбулизации воды, и, как следствие, надежное получение питательной воды с допустимым пределом концентрации газов в ней.