CZ2015518A3

CZ2015518A3 - Komplexní odplyňovací jednotka pro vysoce účinné odplynění napájecí vody pro parní kotelny a teplovodní soustavy

Info

Publication number: CZ2015518A3
Application number: CZ2015-518A
Authority: CZ
Inventors: Bohumil Jakl; VĂt Zezula
Original assignee: ELPLY, spol. s.r.o.
Priority date: 2015-07-24
Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2017-03-08
Also published as: CZ306559B6

Abstract

Komplexní odplyňovací jednotka pro vysoce účinné odplynění napájecí vody pro parní kotelny a teplovodní soustavy, obsahující vertikálně situované pouzdro (5) libovolného profilu a v něm umístěné další konstrukční vady, přičemž ve vertikálně situovaném pouzdru (5) je vytvořen rozmlžovací prostor (2) tvořený alespoň jedním kanálem (5.1) oddělujícím separační prostor (2.1), v jehož spodní částí je na přívodu (1) odplyňované vody umístěna alespoň jedna rozmlžovací tryska (1.1) ústící do rozmlžovacího prostoru (2), přičemž v dolní části pouzdra (5) je umístěna alespoň jedna odplyňovací blánová plocha (6) a přičemž na rozmlžovací prostor (2.1) je vertikálně napojen alespoň jeden odváděcí kanál (3) brýdových plynů s bočním výstupem (3.1) brýdových plynů a/nebo s přímým výstupem (3.2) brýdových plynů a ve spodní části pouzdra (5) je vytvořen svodový prostor (4) s výstupem (3.3) odplyněné vody.

Description

Komplexní odplyňovací jednotka pro vysoce účinné odpiynění napájecí vody pro parní kotelny a teplovodní soustavy

Oblast techniky (A

Teehmcké řešení se týká komplexní odplyňovací jednotky pro vysoce účinné odpiynění napájecí vody pro parní kotelny a teplovodní soustavy, která je určena ke komplexníma využití odpadového tepla parních kotelen a teplovodních soustav a pro zajištění komplexního využití tepelného obsahu z odplyňování napájecí a přídavné vody, jako je teplo brýdových par a odpiynění oběhové vody z difúze plynů u horkovodních a teplovodních soustav včetně využití tepla z odpadních vod provozu kotelen jako odtahů, odkalů a znečištěných kondenzátů u parních kotlů a odkalování vodních okruhů, odpiynění přídavné vody i pro účinné odpiynění kondenzátu u parních sítí s dálkovou dopravou zpět do parního zdroje.

Dosavadní stav techniky

Zásadním problémem u tepelných zdrojů, jako jsou například parní nebo teplovodní otopné systémy, je výskyt koroze, která je ponejvíce způsobena kyslíkem obsaženým v přídavné vodě a kondenzátu, ale i ostatními agresivními plyny, jejichž výsledkem působení bez jejich odstranění je tvorba usazenin, které se aktivně tvoří zejména v místech s nižší rychlostí proudění média, jako jsou například armatury a jiné regulační a ovládací prvky v systému, případně v oblastech s vysokými teplotami, tedy v místech s velkými tepelnými toky na výpamých plochách u parních kotlů a plochách u horkovodních kotlů. Ukazuje se, Že při obvyklých provozech parovodních, horkovodních a teplovodních systémů je odpiynění nedostatečné a nebo není vůbec řešeno odplyňování napájecí a přídavné vody a to vede k velice nepříznivým důsledkům kráceni životnosti zdrojů, spolu s průběžným, skrytým snižováním účinnosti a tím vyšším provozním nákladům.

Tepelné využití odpadů u provozů s parními kotli se jedná o odtahy a odkály, včetně tepla z brýdových par z termického odplyňování a u horkovodních a teplovodních soustav z oďkalování vodních okruhů, odpiynění přídavné vody a odpiynění oběhové vody z difúzí plynů se nepoužívá.

Pokud jsou v některých provozech instalována, jedná se obvykle o odplyňovací zařízení kaskádové, atomizační, výplňové, hlavové a jiné. Tato zařízení pracují v poměrně nízkém výkonovém pásmu 60 % až 100 % a jsou obtížně regulovatelná a konstrukčně více či méně složitá. Brýdové páry z těchto zařízení nejsou tepelně využívány vůbec a jsou odváděny přímo do atmosféry se ztrátou 2 až 4 % tepelného výkonu. U zdrojů s malým parním výkonem se často používá „chemické odpiynění“, kde tento způsob odpiynění odstraňuje pouze kyslík a korozívně agresivní plyny CO₂, Cl a jiné zůstávají v obsahu napájecí vody stejně jako inertní plyny N₂ a následně í v páře. Vodní kondenzáty tak stále obsahují veškeré nekondenzovatelné plyny a ve sběrných nádržích se dosycují vzdušnými plyny a tím stoupá jejich agresivita na materiálech s projevem korozívních účinků často s akceleračním efektem.

Též se v určitých případech aplikuje odpiynění „bafbotáží“ tj. přímým i nepřímým ohřevem parou v napájecích nádržích v oblastech „provozních teplot“ 80 až 95 °C, které jsou stále velmi málo účinné v oblastech, kdy se naopak přímá agresivita stále ještě přítomných plynů zvyšuje. Tento způsob odpiynění je obtížně regulovatelný a nehospodárný. U horkovodních a teplovodních soustav vzhledem k tomu, že běžná odplyňovací zařízení potřebují ke své funkce páru, jsou tyto u těchto systémů nepoužitelné. U horkovodních systémů se prakticky nevyužívají pomocné expandéry k vývinu páry do odplyňovacích zařízení, protože jsou technicky komplikované a investičně náročné s přetrvávajícími nedostatky.

V současnosti se nejvíce používá na doúpravu vody k odpiynění chemických prostředků. Vyšší obsah chemikálii v oběhové vodě však způsobuje druhotné materiálové škody nejen na korozívních materiálech, ale i nízcekorozívních, jako je hliník, mosaz atd., neodstraňují však příčiny

^“tatzovatelnými plyny. Takto chemicky „Setřená vod. míso^SSťŽgS' * ^VOdy P*¹*”’' Weidcké . béhem provozu dShází i k trvalému zaplyňování primárních i sekundárních okruhů soustav.

Účelem technického řeSení je tudíž shora uvedené nedostatky odstranit a to jak pro namí sou tS^h “^{tepIovodní soustav}y zařízením, které je možno iLdoJt d^obou ^výrazně nákladných a konstrukčně složitých opatření a zajistit vysoce kvalitní páru 1 pro stenhzační účely ve zdravotnictví, potravinářství, výrobu léčiv i ostataích průmyslových aplikací a to s ekonomickým efektem využitím odpadového tepla z celého nmcesu ^a zvýSením účinnosti tepelného zdroje až o 7 %a to u nových i stávajících provozovaných parních a tepelných zdrojů. ¹ nedostatky odstraňuje a účel teeháíekého-řeáení ^iňuje komplexní odolvňovací ^la’°^v°^toa,° P>®> · v “ta umtaíS dal» konsttS ^P°^dí““P⁰®'*^vfc™««iktaěsituovanémpouzí ΐ ‘“P⁰⁴ j““ «^tajícím separaM L.. P“™⁴“ “Ws*¹™“⁴ umistta alespoň jedna rozmlžovad tryska ústící do rozmlžovacího prostoru, přičemž v dolní části pouzdra jeumístěna alesooň * p“”¹⁴ - ^rozmlžo™^!, sM jeda odvádécí kanál brýdových plynů s bočním výstupem brýdových plynů .λΧ s dH‘P⁰'“ ^ífa‘ Ρ<™® > dvořen svodový prostor s výstu^{pIynŮ JC Μ}Ρ°^ ^{ω chladič} brýdových plynů a přičemž mezi , , rýhových plynů a parní ohřívák odplyňované vody je zapojen tepelný výměník a svodový prostor vytvořený v pouzdruje spojen s nádrží napájecí vody.

U teplovodních otopných soustav je přívod odplyňované vody napojen na teplovodní ohřívák ***£ vody . boíní výstup taýdových plynů z pouzdro j«ZU taZZa“* Pbta * teplovodní ohřívák odplyňované vody je zapoiSaSL-t”^ P”“? v Pouzdru je spojen s nádrží napájecí vody . přiS ”tah obéhové vody tvořaý tepehtým nírojem ² p™™» p^p- * odplyňovací jednotky podle.teehnwkéhcrřeSenř-je znázorněno na ^JS?^{U schcmatick}y znázorněny základní konstrukční prvky odplyňovací t^ Sní^Jqií uspořádání. Obr. 2 představuje zapojení odplyňovací jednotky v sysSÍSÍ ^a zapojení odplyňovací jednotky v soustavě teplovodní neoo uoixovodní. ^r

Na obr. 1 je znázorněna odplyňovací jednotka tvořená válcovým pouzdrem 5, do jehož soodní “‘P¹^ který je na svém^íSta konct^ZroSS! trysJrou U ústící do rozmlžovacího prostoru 2 vnitřního pouzdra 5.1. které tvoří oddělený ^PTOStOrU °d vložen o vnitřního pouzdra L je umístěn odváděči kanál brýdových plynů s bočním výstupem

spodní části válcového pouzdra 5 je svodová část 4 odplyněné vody opatřená blánovými plochami Cesto odplyňované vody od přfVtxhi X odplyňované vody válcovým pouzdrem ^ je vyznačena šipkami až po výstupUodplynčnévodyi

Obr. 2 představuje zapojení kanálové odplyňovací jednotky u systému parní soustavy, kde je patméválcovépouzdro 5, do něhož je zavedena přívodem 1 odplyňovanávoda od parnfltoohříř váku 2 napájecí vody a boční výstup M brýdových plynůje zaveden do chladiče H brýdových plynů a svodová část 4 odplynčné vody je vyústěna do napájecí nádrže £ Výměník tepů 12 využívá odpadového teplaodluhů, odkalů a nevyužitelného kondenzátu pro předehřev napájecí vody přímým přívodem bez dalších pomocných zařízeni

Obr. 3 znázorňuje zapojení kanálové odplyňovací jednotkysystému teplovodní nebo horkovodní soustavy* kde je patrné válcové pouzdro S, do něhož je zavedena přívodem 1 voda k odplynění od teplovodního ohříváku 2 a boční výstup 3.1 brýdových plynů je zaveden do chladiče IQ brýdových plynů a svodová část 4 odplynčné vody je vyústěna do napájecí nádrže £ odplynčné vody. Do výměníku 12 je přivedena odpadová voda od filtračního okruhul4 oběhové vody tvořeného tepelným zdrojem 13 a soustavou 15 tepelných výměníků.

Claims

PATENTOKE nároky

1. Komplexní odplyňovací jednotka pro vysoce účinné odplynéní napájecí vody pro parní kotelny a teplovodní soustavy, obsahující vertikálně situované pouzdro (5) libovolného profilu a v něm umístěné další konstrukční prvky, vyznačující se tím, že ve vertikálně situovaném pouzdru (5) je vytvořen rozmlžovací prostor (2) tvořený alespoň jedním kanálem (5 1) oddělujícím separační prostor (2.1), v jehož spodní části je na přívodu (1) odplyňované vody umístěna alespoň jedna rozmlžovací tryska (1.1) ústící do rozmlžovacího prostoru (2), přičemž v dolní části pouzdra (5) je umístěna alespoň jedna odplyňovací blánová plocha (6) a přičemž na rozmlžovací prostor (2.1) je vertikálně napojen alespoň jeden odváděči kanál (3) brýdových plynů s bočním výstupem (3.1) brýdových plynů a/nebo s přímým výstupem (3.2) brýdových ^{a ve S}P^ části pouzdra (5) je vytvořen svodový prostor (4) s výstupem (3.3) odplyněné

2. Komplexní odplyňovací jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, žeuparních otopných soustav je přívod (1) odplyňované vody napojen na parní ohřívák (7) odplyňované vody a boční výstup (3.1) brýdových plynů je napojen na chladič (11) brýdových plynů a přičemž mezi chladič (11) brýdových plynů a parní ohřívák (7) odplyňované vody je zapojen tepelný výmčník (12) a svodový prostor (4) vytvořený v pouzdru (5) je spojen s nádrží (8) napájecí

3. Komplexní odplyňovací jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, žeuteplovodních otopných soustav je přívod (1) odplyňované vody napojen na teplovodní ohřívák (9) odplyňované vody a boční výstup (3.1) brýdových plynů z pouzdra (5) je napojen na chladič (11) brýdových plynů a přičemž mezi chladič (11) brýdových plynů a teplovodní ohřívák (9) odplyňované vody je zapojen výměník (12) a svodový prostor (4) vytvořený v pouzdru (5) je spojen s nádrží (8) napájecí vody a přičemž nádrž (8) napájecí vody je napojena na filtrační okruh (14) oběhové vody tvořený tepelným zdrojem (13) a soustavou (15) tepelných výměníků.