Насос-сепаратор для паровых котлов и т.п.

 

Класс 13 g. 9;

12е, 2„;

59b, 5;

13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЙЪСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Зарегистрироеано е Бюро последующей регистрации изобретений Госплана при СНК СССР

В, Н. Mopes.

Насос-сепаратор для паровых котл

Заявлено 20 апреля 1937 года за N 69

Опубликовано 31 января 1939 года.

Предлагаемый насос-сепаратор представляет собой комбинацию циркуляционного насоса для обеспечения принудительной циркуляции испаряемой жидкости в трубках теплообменников и механического сепаратора для отделения парообразной или газообразной фазы из циркулирующей через теплообменник жидкости, объединенных в одно конструктивное целое.

Окружная скорость вращательного движения ротора одновременно используется для сепарации парообразной или газообразной фазы из жидкости, и для сообщения последней, после сепарации ее от паров или газов, необходимого для циркуляции через трубки поверхностей нагрева напора.

Выделенный в циркуляционном насосе-сепараторе пар (или газ отводится по назначению в зависимости от типа и характера установки: в пароперегреватель и оттуда к машинам, в решофер, в холодильник или в атмосферу. Комбинация циркуляционного насоса-сепаратора пара с трубчатыми или змеевиковыми сильно экранированными поверхностями нагрева представляет собой генератор пара, обладающий всеми общеизвест ными преимуществами новейших котлов с принудительной циркуляцией и превосходит их по компактности, весу и дешевизне, а также в смысле эксплоатационной надежности. Это достигается за счет чистоты получаемого пара, устранения опасности уноса солей в пароперегреватель и машины и за счет большей устойчивости работы циркуляционного насоса на горячей воде и пароводяной эмульсии, благодаря устранению возможности образования паровых мешков во всасываюшей части крылатки и непрерывному отводу вверх сепарирующегося пара мимо поверхностей жидкости в насосе, представляющих собой параболоид вращения. Повышая надежность работы циркуляционного насоса за счет непрерывного отвода сепарирующегося в насосе пара, предлагаемое устройство одновременно устраняет необходимость существования специального зеркала испарения и барабана котла вместе с различными паровыми сепараторами, заменяя собой то и другое одновременно.

Функции котельного барабана, парового сепаратора и циркуляционного насоса сосредоточиваются, таким образом, в одном компактном устройстве.

В предлагаемом насосе-сепараторе паровых котлов и т. п. перед всааывающей горловиной рабочего колеса расположен крыльчатый барабан с целью образования свободной поверхности испарения.

На чертеже фиг. 1 изображает вид сбоку с частичным разрезом насосасепаратора для паровых котлов и т. п,; фиг. 2 — горизонтальный разрез его по AB фиг. 1; фиг. 3 — схему установки насоса-сепаратора.

Тангенциальный ввод поступающей через питательный патрубок 1 пароводяной эмульсии в насос-сепаратор осуществляется помощью направляющего аппарата 4 (фиг.2). Отвод пара из центральной части насоса-сепаратора производится через паросборник-циклон 10 и патрубок 2. Ротор ооразован из двух частей — рабочего колеса б центробежного насоса с сильно загнутыми назад реактивными лопатками и расположенного над горловиной колеса крыльчатого барабана 5. Крылья барабана б при вращении его образуют свободную параболическую поверхность испарения в виде параболоида 8 вращения. Уровень воды в корпусе насоса-сепаратора регистрируется водоуказательным прибором 12.

Жидкость из теплообменника поступает под некоторым остаточным напором, создаваемым циркуляционным насосом в диффузоре 7, или самотеком в патрубок 1 и через направляющий аппарат 4 входит по касательной в корпус насоса, безударно подхватывается крыльями барабана б, соответствующе изогнутыми, и получая быстрое вращательное движение, устанавливает поверхность своего уровня перпендикулярно к равнодействующей центробежной силы и силы тяжести, Сепарирующийся из пароводяной эмульсии пар под действием центробежной силы и разности удельных весов выделяется во внутреннюю полость параболоида 8 вращения жидкости в паровое. пространство 9, откуда подымается в циклон-паросборник 10. Здесь он, сохраняя вращательное движение, полученное при сепарации из пароводяной эмульсии, проходя между вращающимися крыльями барабана 5 ротора, окончательно освобождается от могущих быть случайно унесенными мельчайших капелек воды и через патру бок 2 поступает по назначению в пароперегреватель С, решофер или холодильник. Освободившаяся от парообразной (или газообразной) фазы жидкость из верхней части барабана 5 поступает в нижнюю часть— крылатку рабочего колеса 6 центробежного насоса, с сильно отогнутыми назад лопатками и уменьшенным выходным сечением, откуда она попадает в диффузор 7. Из диффузора 7, приобретя надлежащее давление для преодоления гидродинамических сопротивлений системы теплообменника, она поступает через патрубок 3 в грязевик А (фиг. 3), где за счет падения скорости и многократных поворотов струек шламм выпадает на дно и на грязеотделительные тарелки.

Из грязевика А вода поступает в элементы 8 поверхностей нагрева (котел), откуда снова возвращается в виде пароводяной эмульсии к патрубку 1 и направляющему аппарату 4 насоса-сепаратора.

Высокая сепарирующаяспособность предлагаемого устройства дает основание предполагать возможность работы парового генератора с высокими концентрациями котловой воды, что дает возможность замены непрерывной продувки установкой грязевика А и периодическими продувками, главным образом, для удаления скопляющегося в грязевике А шламма, что, очевидно, является более экономным, чем непрерывная продувка.

Отделение шламма в специальном грязевике А вместе с высокими скоростями циркуляции воды в трубках котла или теплообменника устраняет также опасность отложения накипи и засорения последних.

Подбирая соответствующим образом параметры параболоида вращения, диаметр и высоту сепараторной части насоса, число оборотов ротора его, можно получить насос-сепаратор предлагаемого типа в широком диапазоне производительности как по паровой, так и по гидравлической его части.

На схеме (фиг, 3) показаны, кроме, того, включенные в установку пита- тельный насос Е, экономайзер O, регулятор G питания и регулятор У постоянства давления.

Предмет изобретения.

Насос-сепаратор для паровых котлов и т. п., отличающийся тем, что, с целью образования свободной поверхности испарения, перед всасывающей горловиной рабочего колеса 6 расположен крыльчатый барабан о.

Тип. арт..Сов. Печ. . Зак. 8591 — 600