Вакуумсоздающая установка

ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ( 12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ цЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИцентр проблем ресурсосбережения НАН Беларуси (ВУ)(72) Авторы Семенов Анатолий Семенович Плехов Иван Максимович Тетерятников Владимир Владимирович (ВУ)(73) Патентообладатель Научно-исследовательский центр проблем ресурсосбережения НАН Беларуси (ВУ)1. ВакуумсоздаюЩая установка, содержащая последовательно соединеннь 1 е ступени пароструйного и водоструйнь 1 х эжекторов, отличающаяся тем, что водоструйный эжектор размещен на определенной вь 1 соте над уровнем жидкости в барометрическом баке,при этом вь 1 ход указанного эжектора соединен с барометрическим баком посредством барометрической трубь 1, в циркуляционном контуре эжектора установлен теплообменник, а слив избь 1 тка циркуляционного раствора из барометрического бака вь 1 полнен через гидрозатвор.2. Вакуумсоздающая установка по п. 1., отличающаяся тем, что эжектор размещен на вь 1 соте от 7 до 15 метров над уровнем жидкости в барометрическом баке.3. ВакуумсоздаюЩая установка по п. 1, отличающаяся тем, что для охлаждения циркуляционного раствора в теплообменнике использована оборотная вода с температуройПолезная модель относится к струйной технике, преимущественно к струйным установкам для откачки парогазовых сред (ПГС), И может быть использована, например для создания вакуума в технологических процессах производства химических волокон.Известны установки создания вакуума в аппаратах путем включения в технологическую схему водоструйных насосов, различных вариантов многоступенчатых пароэжекторных насосов с параллельным и последовательным соединением 1.Наиболее близким аналогом полезной модели является многоступенчатый пароэжекторнь 1 й вакуум-насос, в котором смесительные конденсаторы выполнены в виде водоструйных эжекторов 2.Недостатком этого насоса является то, что для поддержания остаточного давления в пределах 4 ОО 6 ОО Па и обеспечения степени сжатия ПГС в пределах 18 О 26 О необходимо использование нескольких последовательно соединенных ступеней пароструйных эжекторов.Водоструйные эжекторы используются как смесительные конденсаторы, установленные после каждой или нескольких пароэжекторных ступеней, приемная камера водоструйных эжекторов снабжена перепускным патрубком, поэтому степень сжатия ПГС в таких эжекторах близка к 1 - это не позволяет исключить из работы одну или несколько ступеней пароструйных эжекторов и, следовательно, существенно сократить расход рабочего пара.Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является возможность сокращения числа ступеней пароструйных эжекторов до одной, существенное (в несколько раз) по сравнению с многоступенчатыми пароэжекторными установками снижение расхода рабочего пара и охлаждающей воды при обеспечении заданного давления всасывания на входе в эжектор, возвращение ценных компонентов, содержащихся в конденсируемой части ПГС, в производство.Решение поставленной задачи достигается тем, что вакуумсоздающая установка содержит последовательно соединенные одноступенчатые пароструйный и водоструйный эжекторы, при этом водоструйный эжектор размещен на определенной, преимущественно от 7 до 15 м высоте Н над уровнем жидкости в барометрическом баке, выход водоструйного эжектора соединен с барометрическим баком при помощи барометрической трубы, в циркуляционном контуре эжектора установлен теплообменник, в котором в качестве охлаждающего агента использована жидкость с температурой по крайней мере на один градус меньше, чем температура конденсации паровой фазы ПГС при давлении всасывания водоструйного эжектора, слив избытка циркуляционного раствора из барометрического бака осуществлен через гидрозатвор.Существенность отличий предлагаемой модели от прототипа заключается в следующемустановка включает циркуляционный контур воды с теплообменником, одну ступень в виде пароструйного эжектора и одну ступень в виде водоструйного эжектора повышение давления ПГС от давления всасывания до атмосферного осуществляется последовательно в пароструйном эжекторе со степенью сжатия 48, водоструйном эжекторе со степенью сжатия 512 остальное повышение давления происходит в барометрической трубе, соединяющей выход эжектора с барометрическим баком, для этого эжектор размещен на определенной высоте над уровнем жидкости в барометрическом бакеснижение давления на выходе водоструйного эжектора рс в зависимости от высоты барометрического столба жидкости Н происходит в соответствии с уравнениемгде рб - барометрическое давление Ар - сопротивление сливного трубопровода, уч, - средний по высоте Н удельный вес среды, для отвода тепла, выделяемого при конденсации паров, в циркуляционном контуре водоструйного эжектора установлен теплообменник, а слив избытка циркуляционного раствора, представляющего в равновесных условиях смесь конденсатов рабочего пара и конденсируемой части ПГС, осуществлен через гидрозатвор если в конденсируемой части ПГС содержатся ценные компоненты, при снижении расхода пара концентрация этих компонентов в циркуляционном растворе увеличивается, что обусловливает экономическую целесообразность переработки сливаемого раствора с целью выделения ценных компонентов.На чертеже представлена принципиальная схема вакуумсоздающей установки.Установка включает пароструйный эжектор 1, последовательно соединенный с водоструйнь 1 м эжектором 2, барометрическую трубу 3, барометрический бак 4, также вь 1 полняющий роль сепаратора, циркуляционный насос 5, теплообменник 6 и гидрозатвор 7.Установка работает следующим образом.Парогазовая смесь за счет разряжения поступает в смесительную камеру пароструйного эжектора 1, сюда же через сопло подается рабочий пар. Пароструйный эжектор повь 1 щает давление ПГС в 4-8 раз, при этом часть паровой фазы конденсируется на каплях воды, образующихся при дросселировании рабочего пара. Далее ПГС поступает на вход водоструйного эжектора 2. На струях жидкости пар полностью конденсируется, а несконденсированнь 1 е газы вместе с циркуляционным раствором по барометрической трубе 3 стекают в барометрический бак 4, где отделяются от жидкости и сбрасываются в атмосферу. В водоструйном эжекторе давление ПГС возрастает в 512 раз, остальное повыщение давления до атмосферного происходит в барометрической трубе, высота которой достигает от 7 до 15 м.Необходимое давление рабочего раствора на входе водоструйного эжектора создается центробежным насосом 5, а постоянная температура циркуляционного раствора поддерживаегся с помощью теплообменника 6, охлаждаемого оборотной или захоложенной водой. Избыток циркуляционного раствора, образующийся при конденсации паров, отводится через гидрозатвор 7.Эксплуатация предлагаемой модели в качестве установки создания вакуума в аппаратах дистилляции регенерированного капролактама показала, что при размещении эжектора на высоте 10 м над уровнем барометрического бака, давлении рабочего пара на входе в пароструйный эжектор 0,6 МПа, давлении циркуляционного раствора на входе в водоструйный эжектор - 0,4 МПа, температуре оборотной воды на входе в теплообменник 20-25 С,степени сжатия пароэжекторной ступени - 7, степени сжатия водоструйной ступени эжектора 5-6 вакуумсоздающая установка обеспечивает устойчивый вакуум при дистилляции капролактама в пределах 400-500 Па, расход рабочего пара по сравнению с ранее используемым четырехступенчатым пароэжекторным насосом сократился с 213 кг/ч до 33 кг/ч.Весь сконденсированный капролактам возвращается в производственный цикл.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.