Топочный экран

 

Изобретение относится к топочным экранным поверхностям нагрева топок с наклонными или вертикальными трубами и коллекторами подвода-отвода пароводяной смеси. Целью изобретения является расширение предела теплоотводящих нагрузок на экранные поверхности топок. Это достигается тем, что внутренние поверхности экранных труб покрыты капиллярно-пористой структурой 4, а концы 5 структуры 4 свободно пропущены в полость коллектора 2 5 1 подвода пароводяной смеси. При этом внутри труб 1 могут быть установлены поперечные пористые перегородки 6, частично перекрывающие проходное сечение трубы 1, а структура 4 выполнена из двух слоев сетки с размером ячеек 0,55x10 м. Пропущенные в подводящий коллектор 2 концы структуры 4 обеспечивают постоянный подвод жидкости к ней и предотвращают закупорку этой структуры 4 паровыми пузырьками на входе в нее. При кипении жидкости у внутренней стенки трубы 1 паровые пузырьки под влиянием массовых сил разрушаются и удаляются из структуры 4, тем самым обеспечивая постоянный отвод тепла от стенок труб 1, и перегрева их не происходит в большем диапазоне нагрузок, чем это допускают известные экранные трубчатые поверхности нагрева. Перегородки 6 являются интенсификаторами теплообмена . 2 з.п. ф-лы, 2 ил. v t О ГО О о ел ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

)s F 23 М 5/08

ГОСУДАР СТ В Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4410302/06 (22) 13,04.88 (46) 07.02.91. Бюл. ¹ 5 (71) Казахский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) А.Н. Генбач и А.А, Генбач (53) 621. 187.2(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 773385, кл. F 23 С 6/04, 1980, (54) ТОПОЧНЫЙ ЭКРАН (57) Изобретение относится к топочным экранным поверхностям нагрева топок с наклонными или вертикальными трубами и коллекторами подвода-отвода пароводяной смеси. Целью изобретения является расширение предела теплоотводящих нагрузок на экранные поверхности топок, Это достигается тем, что внутренние поверхности экранных труб покрыты капиллярно-пористой структурой 4, а концы 5 структуры 4 свободно пропущены в полость коллектора

„„ Ц „„1626052 А1

2 подвода пароводяной смеси. При этом внутри труб 1 могут быть установлены поперечные пористые перегородки 6, частично перекрывающие проходное сечение трубы

1, а структура 4 выполнена из двух слоев сетки с размером ячеек 0,55х10 м. Пропущенные в подводящий коллектор 2 концы структуры 4 обеспечивают постоянный подвод жидкости к ней и предотвращают закупорку этой структуры 4 паровыми пузырьками на входе в нее, При кипении жидкости у внутренней стенки трубы 1 паровые пузырьки под влиянием массовых сил разрушаются и удаляются из структуры 4, тем самым обеспечивая постоянный отвод тепла от стенок труб 1, и перегрева их не происходит в большем диапазоне нагрузок, чем это допускают известные экранные трубчатые поверхности нагрева. Перегородки 6 являются интенсификаторами теплообмена. 2 з.п, ф-лы, 2 ил.

1626052

Изобретение относится к топочным экранам.

Целью изобретения является расширение предела теплоотводящих нагрузок на экранные поверхности топок.

На фиг, 1 изображен экран, продольный разрез; на фиг. 2 — капиллярно-пористая структура экрана, продольный разрез.

Топочный экран выполнен из теплообменных труб 1, подсоединенных к коллекторам 2 и 3 соответственно подвода и отвода пароводяной смеси. В варианте использования экрана трубы 1 установлены наклонно, хотя могут быть и вертикальными, Внутренняя поверхность экранных труб 1 покрыта капиллярно-пористой структурой

4, находящейся со стенками труб 1 в плотном контакте, обеспечиваемом, например. точечной сваркой. Концы 5 структуры 4 свободно пропущены в полость коллектора 2 подвода пароводяной смеси.

Внутри экранных труб 1 могут быть установлены поперечные пористые перегородки 6, частично перекрывающие проходное сечение трубы 1. Сама структура

4 выполнена из двух слоев 7 и 8 сетки с размером ячеек 0,55х10 м, Укаэанные раз-з меры ячеек и количество слоев 7 и 8 в структуре 4 определены экспериментально.

Топочный экран работает следующим образом.

При подводе тепла к экранным трубам оно отводится циркулирующей по трубам 1 средой, при этом транспортировка ее осуществляется под действием массовых (тяжести и давления) и капиллярных сил.

Первые являются основными движущими силами, проталкивающими пароводяную смесь по экранным трубам 1, в том числе, и по кап илля р но-пористой структуре 4. П ропущенные в подводящий коллектор 2 концы

5 капиллярно-пористой структуры 4 обеспечивают постоянный подвод жидкости к структуре 4 и предотвращают закупорку этой структуры 4 паровыми пузырьками из пароводяной смеси на входе в нее. Для этого длина концов 5 должна составлять несколько диаметров паровых пузырей, т.е, порядка 10х10 м. При возникновении кипения жидкости внутри структуры 4 образующиеся у внутренней стенки трубы 1 паровые пузырьки под влиянием массовых сил, действующих на жидкость, разрушаются и удаляются из структуры 4, и ее ячейки не закупориваются ими. Тем самым обеспечивается постоянный отвод тепла от стенок экранных труб 1, не происходит их перегрева и, следовательно, пережога в большем диапазоне тепловых нагрузок, чем это допускают известные экранные трубчатые поверхности нагрева, что повышает надежность. работы топки в целом. Перегородки 6 являются интенсификаторами теплообмена, При их огибании пароводяным потоком центробежные силы отбрасывают капли жидкости из ядра потока на структуру

4, дополнительно снабжая ее жидкостью, которая, попадая на структуру 4 и на пористые перегородки 6, за счет капиллярных сил подсасывается к охлаждаемой стенке трубы 1. Все это обеспечивает еще большее расширение диапазона допустимых тепловых нагрузок на трубы 1 экрана. Экспериментально установлено, что наибольшая форсировка процесса теплоотвода достигнута с капиллярно-пористой структурой 4, состоящей из двух слоев 7 и 8 сеток с размером ячеек 0,55х10 м. Паровые пузырьки, как установлено скоростной киносъемкой, разрушаются в такой структуре в пределах ячеек их генерации. Максимальная тепловая нагрузка труб 1 составляет без перегородок 55,3х10 Вт/м, с перегородками

Д

60х10 Вт/м .

Формула изобретения

1. Топочный экран, содержащий наклонные или вертикальные теплообменные трубы с коллекторами подвода и отвода пароводянойсмеси, отличающийся тем, что, с целью расширения предела теплоотводящих нагрузок, внутренняя поверхность труб покрыта капиллярно-пористой структурой, концы которой свободно пропущены в полость коллектора подвода пароводяной смеси.

2. Экран по и. 1, отличающийся тем, что в трубах установлены поперечные пористые перегородки, частично перекрывающие проходное сечение трубы.

3. Экран по и. 1, отличающийся тем, что капиллярно-пористая структура выполнена по крайней мере из двух слоев сетки с размером ячеек 0,55х10 м.

1626052

Составитель 8. Богородский

Редактор Н. Бобкова Техред М.Моргентал Корректор С, Шекмар

Заказ 269 Тираж 344 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101