Способ работы дроссельно-увлажнительного устройства

 

1. СПОСОБ РАБОТЫ ДРОССЕЛЬНОУВЛАЖНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА, включающий подачу от внешнего источника и рециркуляционной емкости соответственно перегретого пара и питательной воды, смешение их в предвключенном эжекторе, центробежную сепарацию пароводяного потока и вьтаривание воды в корпусе сепаратора и отвод отсепарированного пара потребителю, а избыточной воды - в рециркуляционную емкость, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности и качества отсепарированного пара , из пароводяного потока производят дополнительную сепарацию примесей и взвесей, а выпаривание воды осуществляют циклически с отключением или снижением подачи питательной воды после заполнения ею корпуса и удалением образующегося за цикл рассола из рециркуляционной емкости. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подачу питательной воды осуществляют при температу (Л ре насыщения, соответствующей давлению перегретого пара.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

F 28 С 3/06

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3445295/24-06 (22) 28.05.82 (46) 07.08.84. Бюл. Ф 29 (72) А.A.Кохан, Н.А.Грудинин и Ф.Л.Скопина (53) 621. 181. 87 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 769282, кл. F 28 С 3/06, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 883637, кл. F 28 С 3/06, 1979. (54) (57) 1. СПОСОБ РАБОТЫ ДРОССЕЛБНОУВЛАЖНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА, включающий подачу от внешнего источника и рециркуляционной емкости соответственно перегретого пара и питательной воды, смешение их в предвключенном эжекторе, центробежную сепарацию пароводяного потока и выпаривание воды

ÄÄSUÄÄ 1106972 А в корпусе сепаратора и отвод отсепарированного пара потребителю, а избыточной воды — в рециркуляционную емкость, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и качества отсепарированного пара, из пароводяного потока производят дополнительную сепарацию примесей и взвесей, а выпаривание воды осуществляют циклически с отключением или снижением подачи питательной воды после заполнения ею корпуса и удаЛением образующегося за цикл рассола из рециркуляционной емкости.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что подачу питательной воды осуществляют при температуре насыщения, соответствующей давлению перегретого пара.

1 110б

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к дроссельноувлажнительным устройствам (ДУУ) па- рогенераторов, а конкретнее к способам работы ДУУ.

Известен способ работы ДУУ путем подачи пара и питательной воды от внешнего источника (парогенератора) в избыточном количестве r одну из двух разобщенных между собой полос- 1О тей предвключенного эжектора, смешения потоков воды и пара, центробежной сепарации и выпаривания воды (1 ).

Недостатком этого способа является низкая надежность, обусловленная тем, что неравномерный поток среды на выходе из. эжектора, особенно на переходных режимах и при падении давления перегретого пара, может вызвать заброс воды в вырабатываемый пар 2р

Известен также способ работы ДУУ, включающий подачу от внешнего источника и рециркуляционной емкости соответственно перегретого пара и питательной воды, смешение их в предвклю-2S ченном эжекторе, центробежную сепарацию пароводяного потока и выпаривание воды в корпусе сепаратора и отвода ,отсепарированного пара потребителю, а избыточной воды — в рециркуляционную емкость 52).

Однако известный способ требует высокого качества питательной воды, так как в процессе ее выпаривания все соли, примеси и взвеси остаются и накапливаются в циркуляционном контуре воды, что ограничивает возможности использования устройства. В результате в корпусе во вращающемся потоке для постоянного вращения при- 40 месей требуются дополнительные затраты энергии и нарушается однородность испаряющегося пароводяного потока, при этом увеличение концентрации солей yâåëè÷Hâàåò заброс частиц воды и солей в вырабатываемый пар, что снижает его качество и надежность работы устройства. При этом не предусматривается контроль и удаление из емкости загрязненного рассола, а подача питательной воды от внешнего источника осуществлена одновременно в полости эжектора и водяную нижнюю полость емкости, поэтому продувание последней не может 55 быть эффективным, так как оно приводит к значительным потерям "свежей" питательной воды и повышает опас—

972 . 2 ность срыва работы устройства. Кроме того, не представляется возможным использовать энергию питательной воды с давлением и температурой насыщения выше давления вырабатываемого насыщенного пара.

Цель изобретения — повышение надежности и качества отсепарированного пара.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу работы ДУУ, включающему подачу от внешнего источника и рециркуляционной емкости соответственно перегретого пара и питательной воды, смешение их в предвключенном эжекторе, центробежную сепарацию пароводяного потока и выпаривание воды в корпусе сепаратора и отвод отсепарированного пара потребителю, а избыточной воды — в рециркуляционную емкость, из пароводяного потока производят дополнительную сепарацию примесей и взвесей, а выпаривание воды осуществляют циклически с отключением или снижением подачи питательной воды после заполнения ею корпуса и удалением образующегося за цикл рассола из рециркуляционной емкости.

При этом осуществляют подачу питательной воды при температуре насыщения, соответствующей давлению перегретого пара.

На фиг. 1 представлена схема ДУУ для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2; на. фиг. 4 — узел 1 на фиг. 1.

ДУУ содержит корпус 1 с патруб, ом 2 отбора пара, включающий боковые 3 и закручивающую цилиндрическую стенки (поверхности) 4, снабженный на входе предвключенным эжектором 5 с плоско-параллельным соплом 6, воцяными полостями 7 и 8 всасывания и давления, на выходе которых образованы соответственно расширяющееся сопло 9 и щелевой канал 10, а на выходе — рециркуляционным трубопроводом 11, включающим тангенциальный патрубок 12 расширительной части 13 емкости 14, снабженной регулятором 15 уровня воды, внутри которой установлены полые цилиндры 1б и 17 с глухим торцом 18, образующие полости 19-22, причем полости 21 и 22 сообщены трубо проводами 23 и 24 соответственно с полостью 7 эжектора 5 и периферийны1106972 ми щелями 25 для отвода примесей. Перегретые пар и вода к соплам 6 и 9 подводятся через регулируемые клапаны 26 и 27. Пароводяная смесь от эжектора 5 на закручивающую поверхность 4 поступает через сужающийся канал 28, в который подают также вращающийся поток неиспарившейся воды через канал 29, образованный изогну10 тои пластинои 30. Последней и пластиной 31 образован приемный канал 32, сообщающийся с полостью 20 емкости 14 через трубопровод 11 и патрубок 12.

Вода в полости 7 и 8 эжектора 5 подается через фильтры 33, например

15 сетчатый, проходное очко которых меньше зазора щелей 25. Паровая полость 34 емкости 14 сообщена трубопроводом 35 с паровой полостью 36 корпуса 1. На выходе патрубка 2 установлен регулятор 37 давления пара, связанный с клапаном 26. Полость 22 на выходе снабжена клапаном 38 слива рассола и примесей, датчиками 39 и 40 плотности и наличия рассола, связан25 ными с блоком 41 системы регулирования устройства, включающей реле 42 времени. Емкость 14 имеет верхний 43 и нижний 44 уровни воды. Расширяющееся сопло 9 образовано фигурными стен- 50 ками 45 и 46 корпуса 1 и сопла 6.

Закручивающая поверхность 4 в пределах щелей 25 выполнена в виде выпуклой круглой поверхности 47. Рассол и примеси через щели 25 отводятся в камеры 48 и через трубопровод 24 s полость 22 емкости 14.

Способ работы ДУУ осуществляют следующим образом.

К соплам 6 и 9 эжектора 5 через регулируемые клапаны 26 и 27 подают, например, от парогенератора при одинаковом давлении перегретый пар и нагретую до температуры насьпцения кот45 ловую воду.На выходе сопла 9 скорость. образующейся пароводяной смеси достигает критических значений, за счет чего полезно и эффективно используют энергию питательной воды, по50 даваемой в ДУУ. B общем итоге паровой и водяной высокоскоростные потоки из сопл 6 и 9 смешивают, при этом эффективность тепломассообменная обеспечивается тем, что поток из сопла 9 пересекает поток из сопла 6, 55 и в сужающемся канале 28 образуют пароводяную смесь, поток которой закручивают внутренней поверхностью 4, а после одного вращения против часовой стрелки неиспарившаяся вода через канал 29 поступает вновь в канал 28, за счет чего образуют циркуляцию по замкнутому контуру. При этом выделяющийся из потока в полость 36 отсепарированный насыщенный пар отводят через патрубок 2 на потребители, а механические и другие примеси, удельная масса которых больше воды, прижимаются центробежной силой к закручивающей поверхности 4 и против часовой стрелки потоком перемещаются к щелям 25. Попав на овальную поверхность 47, частицы под действием центробежной силы смещаются к боковым стенкам 3 корпуса 1, т.е. к щелям 25, и через последние отводятся в камеры 48, а оттуда по трубопроводу 24в полость 22 емкости 14. Через сопло 9 во вращающийся поток подают количество воды больше испаряющейся за счет теплоты перегретого пара, т.е. избыточное. В результате масса вращающегося потока и его высота по радиусу увеличивается. При достижении этой высоты выше входной кромки пластины 30 вода поступает в приемный канал 32, трубопровод 11 и через тангенциальный патрубок 12 поступает в расширительную часть 13 емкости 14.

При этом выступающая по окружности за вход пластины 30 пластина 3 1 исключает возможность заброса частиц воды от потока набегающего на упомянутую пластину 30 в полость 36 сепарированного пара. Рециркуляционная, поступающая из корпуса 1 вода (рассол),, через тангенциальный патрубок 12 и полость 20 заполняет полость 22 и затем последовательно полости 19 и 21. От последней вода через трубопровод 23 поступает в полость 7, откуда через эжектор 5 и сужающийся канал 28 возвращается в рециркуляционный вращающийся испарительный цикл. За счет укаэанных действий в ДУУ .обеспечивается получение высококачественного насьпценного 1тара.

В процессе работы ДУУ при одновремен|ной подаче воды в полости 7 и 8 и постоянном сливе воды с корпуса 1 через трубопроводы 11 и 24 уровень воды в емкости 14 повьппается и достигает верх —, него значения уровня 43. 3а этот период работы устройства при соответствующей подаче (относительной) количест. ва пара и воды (с избытком последней) 11069

S в эжектор 5 через сопла 6 и 9 происходит ее выпаривание и соответственно повышение концентрации образующегося рассола вращающегося потока и рециркуляционной емкости 14. Под действи- 5 ем от верхнего уровня 43 регулято-. ра 15 уровня воды подается сигнал на блок 41, закрывается, например, полностью клапан 27, и вода в эжектор 5 поступает только из рециркуляционной емкости 14 по трубопроводу 23. При устойчивой работе ДУУ осуществляют дальнейшее выпаривание циркулирующего рассола. При необходимости клапан 27 может быть закрыт лишь частично, обеспечивая подачу питательной воды через сопло 9 в количестве, меньшем производительности ДУУ. Однако в этом случае снижается эффективность использования энер-20 гни перегретой питательной воды, поэтому клапан 27 целесообразно закрывать полностью. В результате уровень рассола в емкости 14 снижается и становится ниже уровня 43 и цилиндра 17, после чего полости 19 и 21 разобщаются, что исключает поступление загрязненного рассола из полости 19 в полость 21, и наоборот, при сливе рассола через клаПан 38. С этого мо- 50 мента рассол из полости 21 поступает во вращающийся поток, частично испаряется, после чего с большей концентрацией солей сливается в полость 22.

Момент открытия клапана 38 определяется датчиком 39 плотности (концентрации рассола), В результате под воздействием блока 41 клапан 38 отключается, и рассол с механическими примесями полностью удаляются из полос- 40 ти 22. От датчика 40 наличия рассола поступает сигнал об окончании слива рассола, под воздействием реле 42 времени открывается клапан 27, и во вращающийся поток рассола поступает

"свежая" питательная йода. В результате рассол вращающегося потока сме1 шивается с поступающей водой и сливается в полость 22, откуда продувается через открытый клапан 38. От момента открытия клапана 27 через заданный промежуток времени, определяемый реле 42, клапан 38 закрывается, и испарительный цикл повторяется вновь. Если ДУУ работает в стационарном режиме, то все упомянутые операции осуществляются счетным устройством блока 41, включающим реле 42 времени. Таким образом, в ДУУ совместно с сепарацией пара от влаги осущест! вляют центробежную сепарацию рабочего потока от примесей и взвесей и скапливают последние совместно с концентрированным рассолом в полости рециркуляционной емкости, осуществляют их периодическое удаление с испарительного контура, за счет чего представляется возможность использовать в качестве питательной водь> загрязненную солями и примесями воду, например, перегретую продуваемую котловую с парогенератора с многократной циркуляцией. При этом эа счет сверхкритического истечения перегретой воды через сопло на входе ДУУ более полно и эффективно используют энергию питательной воды.

За счет возможности использования в качестве питательной воды загрязненной воды расширяются функциональные возможности ДУУ,. которое может быть использовано, например, в качестве йысокоэффективного устройства для продувания парогенераторов, устройства для термической очистки загрязненных вод и т.п. При этом за счет использования эффекта сверхкритического расширения перегретой воды в предвключенном эжекторе повышается надежность и эффективность работы устройства, а за счет дополнительной сепа,рации примесей и взвесей повышается

;качество отсепарированного пара.

1106972

1106972

Фиг,2

b-б

Составитель В.Гуторов

Техред И. Асталош Корректор О.Тигор

Редактор Н.Данкулич

Заказ 5741/27 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4