Паровой котел
Изобретение относится к конструкции паровых котлов с естественной циркуляцией. Паровой котел состоит из барабана, опускных труб, в нижней части которых внутри установлены погружные насосы, выполненные в виде обратимого генератора. Вода поступает в трубы подъемного контура. Такая конструкция котла позволяет максимально использовать избыточную энергию напора циркуляционного контура. 1 ил.
Изобретение относится к конструкции паровых котлов с естественной циркуляцией.
Известны конструкции котлов у которых с целью усиления или поддержания циркуляции в контуре при снижении тепловой нагрузки устанавливают на опускных трубах, в нижней части, внутренние (погружные) насосы [1]. Наиболее близким к заявляемому является охладитель конвертерных газов, содержащий циркуляционный контур с многократной принудительной циркуляцией, насосы которого осуществляют принудительную прокачку воды по циркуляционному контуру [2]. Недостатком этой конструкции является то, что насосы продолжают работать и при тепловых нагрузках, когда создается в контуре избыточный циркуляционный напор, например, у охладителя конвертерных газов при продувке конвертера кислородом, что требует принятия специальных мер для гашения энергии пароводяной смеси в барабане, энергия которой не используется. Целью изобретения является такая конструкция котла, у которого избыточная энергия напора циркуляционного контура максимально используется. Указанная цель достигается тем, что у парового котла с естественной циркуляцией, состоящего из барабана, системы опускных и подъемных труб, причем опускные трубы снабжены циркуляционными насосами. Насосы выполнены обратимыми. На фиг. 1 изображена общая схема циркуляции котла. От барабана 1 котла, отходят опускные трубы 2, в нижней части которых, внутри, установлены погружные насосы 3. Вода поступает в трубы подъемного контура 4. Работает конструкция следующим образом. При подводе тепла к трубам 4 у последних образуется пароводяная смесь, удельный вес которой меньше удельного веса воды в опускных трубах 3. Разность удельных весов создает циркуляционный напор, энергия которого тратится на преодоление сопротивления движения воды в трубах. Чем выше тепловой поток, тем выше энергия циркуляционного напора. В определенный момент этой энергии образуется больше, чем затрачивается энергия на преодоление сопротивления движения воды в трубах. Избыточная энергия превращается в кинетическую энергию пароводяной струи, которая подается в барабан 1, где и гасится. При малом подводе тепла энергия напора недостаточно для преодоления сопротивления движения воды в трубах, циркуляция останавливается, что приводит к местному перегреву труб и аварии-разрыву трубы. Чтобы избежать этого, при малых нагрузках недостаточный напор компенсируют работой насоса 3. При работе котла, например, охладителя конвертерных газов сталеплавильного производства, режим работы меняется от максимального до минимального, а при отсутствии подтопки, подвод тепла прекращается совсем. Если установить циркуляционный насос в виде обратимого генератора (по аналогии с капсульными гидротурбинами на пиковых ГЭС), то при недостатке энергии циркуляционного контура недостающую энергию воде сообщает циркуляционный насос, работающий в режиме нагнетания, для чего, естественно, подводится необходимое количество электроэнергии к двигателю насоса. При избытке энергии развиваемой циркуляционным контуром, насос переключается на режим выработки энергии. Ориентировочные расчеты показывают, что на одну тонну вырабатываемого пара можно получить около 0,5 - 1,0 кВт электроэнергии, которая может использоваться для собственных нужд (аварийное питание насосов, систем управления, освещения и т. п.).Формула изобретения
Паровой котел, состоящий из барабана, системы опускных и подъемных труб, причем опускные трубы снабжены циркуляционным насосом, отличающийся тем, что циркуляционный насос выполнен в виде обратимого генератора.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к электростанциям (энергетическим установкам) и в особенности к электростанциям, на которых используются котлы с циркулирующим псевдоожиженным слоем под давлением, предназначенные для работы при сверхкритических давлениях пара
Котел // 1749612
Котел-утилизатор // 1615455
Изобретение относится к теплотехнике, а именно к котельным установкам с котлами, работающими при переменных тепловых потоках, и позволяет повысить надежность путем предотвращения попадания пара в насос
Способ работы парового котла // 1377507
Котел // 1312304
Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано в котлах с комбинированной циркуляцией для охлаждения конвертерных газов
Котельная установка // 1227912