Центробежный деаэратор

006584 Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для деаэрации питательной,подпиточной и сетевой воды. Известно устройство циклонного деаэратора (патент RU 2102329 С 1), содержащего цилиндрический корпус, размещенный вертикально с патрубками для подвода нагретой деаэрируемой воды, расположенными в его верхней части тангенциально, и воронкой с патрубком слива деаэрированной воды в нижней части корпуса с трубой выпара, установленной соосно внутри корпуса с выходным фланцем в верхнем конце трубы и спрямляющие лопатки, размещенные в патрубке слива. В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) может быть принят центробежный кавитационный деаэратор нагретой воды ДКЦ 7-01 (НПФ AC-ТЕК г. Челябинск. Паспорт 1991 г.), также содержащий цилиндрический корпус, который может располагаться и горизонтально, и вертикально, и наклонно, завихритель, установленный внутри корпуса на входе деаэрируемой воды, трубу выпара, установленную соосно внутри корпуса. Основным недостатком известных устройств является унос (уход) деаэрируемой воды через трубу выпара (захлебывание) деаэратора и соответственно прекращение деаэрации. Вторым, не менее важным недостатком вакуумных деаэраторов любого типа является то, что вода на выходе из деаэратора находится под разрежением, и необходимы дорогостоящие сооружения для приведения ее к атмосферному давлению. Предлагаемая конструкция центробежного деаэратора практически исключает унос воды через трубу выпара и стабильно удерживает внутреннюю полость (каверну), заполненную парогазовой смесью. В зависимости от нагретости деаэрируемой воды эта парогазовая смесь может сама выходить по трубе выпара в атмосферу (атмосферный режим), а при температурах ниже 100 С до 50 С парогазовая смесь отсасывается каким-либо вакуумным насосом, например водяным элеватором (вакуумный режим). При вакуумном режиме величина разрежения в полости должна обеспечивать поверхностное вскипание слоя деаэрируемой воды. Деаэрированная вода на выходе из деаэратора независимо от величины разрежения при вакуумном режиме имеет давление, превышающее атмосферное. Конструкция центробежного деаэратора поясняется чертежом. Центробежный деаэратор состоит из цилиндрического корпуса 1, размещенного в любом положении; завихрителя 2, представляющего из себя тело вращения со спирально навитыми ребрами и закрепленного на входе деаэрируемой воды в корпус 1. На экспериментально определенном расстоянии от завихрителя 2 внутри корпуса 1 установлено тело вращения 3, которое своей наружной поверхностью внутри цилиндрического корпуса 1 образует сопло, сначала сужающееся до минимального кольцевого зазора на 1-2 мм большего, чем зазор между корпусом 1 и завихрителем 2, затем плавно расширяющегося. Продолжением тела вращения 3 является труба выпара 4, расположенная соосно с цилиндрическим корпусом и выведенная через отвод 5. На некотором расстоянии от тела вращения 3 установлены спрямляющие лопатки 6. Устройство работает следующим образом. Деаэрируемая, нагретая вода поступает в деаэратор с избыточным давлением 2,5-3 кг/см 2, продавливается через зазор между телом завихрителя 2 и корпусом 1 по каналам, образованным спиралями завихрителя и раскручивается. Скорость продавленной воды 12-15 м/с, при осевой составляющей (вдоль оси корпуса) 1-3 м/с. Струи из завихрителя 2, движущиеся по спирали, образуют общий слой движущейся продольно деаэрируемой воды, прижатый центробежными силами к внутренней стенке цилиндрического корпуса 1. Этот слой проходит вдоль корпуса до спрямляющих лопаток 6, проходя минимальный зазор сопла, образованный корпусом 1 и телом 3. На спрямляющих лопатках гасится окружная скорость слоя и происходит частичное восстановление давления. Образуется обратный завихренный поток,но слой вновь поступающей закрученной воды не позволяет обратному завихренному потоку пройти минимальный зазор сопла. Таким образом, на участке между завихрителем 2 и телом 3 образуется устойчивая полость внутри быстро вращающихся и перемешивающихся струй в кольцевом слое деаэрируемой воды. В образовавшуюся полость за счет различных физических процессов: термического вскипания, искусственного поля тяжести, сепарации, кавитации и выделяется парогазовая смесь, которая отводится через трубу выпара. Эксперименты показали устойчивость наличия полости при атмосферном давлении и при разрежении до 0,2 абс. атм. Гидроударов не наблюдалось. Предлагаемая конструкция центробежного деаэратора обеспечивает деаэрацию водыдо остаточного содержания кислорода 20-50 мкт/л, углекислота удаляется полностью. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Центробежный деаэратор, содержащий цилиндрический корпус, завихритель в виде тела вращения со спиральными направляющими ребрами, укрепленный на входе в деаэратор, трубу выпара, установленную соосно внутри корпуса, спрямляющие лопатки и отвод деаэрируемой воды, отличающийся тем,что центробежный деаэратор снабжен полым телом вращения, являющимся началом трубы выпара, наружная поверхность которого вместе с внутренней поверхностью цилиндрического корпуса образует-1 006584 сопло с сужающейся до минимального сечения и расширяющейся частями, а спрямляющие лопатки укреплены вдоль трубы выпара, при этом поток деаэрируемой воды, продавленный через завихритель при скоростях 12-15 м/с с осевой составляющей (вдоль оси корпуса) 1-3 м/с, образует внутри цилиндрического корпуса кольцевой слой спирально движущихся струй с устойчивой внутренней парогазовой полостью, в которую вода кольцевого слоя, прошедшая сужающуюся часть и минимальное сечение сопла,втянуться не может.