Парогенератор

 

библиотек! к":ЕЛ т (Союз Советских

Социалистических

Республик

О П

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 21,07.75 (2j) 2158300, 06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.02.77. Бюллетень № 7

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.05. -, (72) Авторы изобретения

Л. Л. Васильев и О. Г. Расин (71) Заявитель

Инсппут тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова (54) ПАРОГЕНЕРАТОР

Целью изобретения является оптимизация температурных условий ларогенерации н паропсрегрева, Обеспечение компактности.

Это достигается тем, что В камере охлаждения установлены с зазором цва слоя пористой металлокерамики, в первый из которых, примыкающий к камере нагрева, ВВсдены холоднь!е концы Высокотемпературных тепловых труб и горячие концы низкотемпературных тел;:оных труб, а ВО Второй— холодные концы ниэкотс! Оттсратур!и тх r ñ.I!!0âûõ труб.

На чертеже изображен парогенсратОР, разр э.

Парогенератор содержит корпус 1. разделе!иный перегородкой 2 на камеры нагрева 3 и Охлажде,шя.

В качестВс камеphI нагрева ь .. ожет с > ж!!ть, например, канал теплоносителя нчи акте!В!!ая зона ядерНОГО РЕаКтОРа. В КаМЕ1Е ОХЛаЖВЕНт!Я Рза ОЛОжСНЫ слои 4 и 5 пористой мсталлоксрами!к. Отце;-енные один от другого Вырсв;!ивающнм з-=-,ором 6, жидкостной коллектор 7 P !Таровой коллек:: Ор 8. 8 слой 4 пористой !:!сталлокера!Вкн. нахо ящийся в тепловом контакте с разпегп!тельной терегородкой 2, введены с противополово.ых сторон с !юпере20

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может найти применение при использовании тепловой мощности ядерных реакторов в целях парогенерации.

Известны прямоточные парогенераторы, содержащие расположенные между жидкостным и паровым коллекторами обогреваемые каналы в виде пучков труб (1).

Основным недостатком этих парогенераторов является нестабильность работы, связанная с неустойчивостью гидрорасходной характеристики обогреваемых каналов при движении в них двухфазных потоков.

Известны также парогенераторы, например, для паротурбинных установок атомных электростанций, содержащие камеры нагрева и охлаждения с патрубками подвода и отвода теплоносителя и высокотемпературные тепловые трубы, горячие и холодные концы которых помещены соответственно в зону нагрева и охлаждения (2) .

Они также отличаются нестабильностью температурных условий парогенерации и пароперегрева. (51) М Кл p". В 2g 06 (53) УДК 621.186 (088.8) 547585 менным чередованием и взаимоперекрытием холодные концы высокотемпературных тепловых труб 9 и горячие концы низкотемпературных тепловых труб 10. Слой 4 изготавливают из высокотеплопроводной металлокерамики, например из медного или алюминиевого волокна. В слой 5 пористой металлокерамики, контактирующей с жидкостным коллектором 7, введены холодные концы низкотемпературных тепловых труб 10. Слой 5 изготавливают из высокотеплопроводной трудно- щ проницаемой мелкозернистой металлокерамики.

Горячие концы высокотемпературных тепловых труб 9 введены в камеру нагрева 3.

Тепловой поток камеры нагрева 3 воспринимается горячими концами высокотемпературных тепловых труб 9 и передает его практически без изменения температуры по всей толще слоя 4. Здесь часть тепла воспринимается горячими концами низкотемпературных тепловых труб 10 и передается в слой 5, где используется для подцержания процесса парообразования рабочего тела (например воды), подаваемого под давлением в слой 5 из жидкостного коллектора 7. Вследствие высокоинтенсивного внутрипористого теплообмена температура жидкости по мере движения через мелкопористый высокотеплопроводный материал слоя 5 быстро повышается, а давление в потоке падает, что обеспечивает надежное достижение условий вскипания жидкости уже в непосредственной близости от входа. Благодаря возрастающему по ходу движения рабочего тела температурному перегреву жидкость в остальной части слоя 5 кипит, и парообразование в основном заканчивается в пределах слоя 5. В зазоре 6 происходит выравнивание параметров смеси 8я пара со взвешенными в нем микрокапельками жидкости.

Входящая в слой 4 паров одяная смесь проходит через прослойки пористой металлокерамики, расположенные между холодными концами высокотем-,р пер =.у них тепловых труб 9 и горячими концами

;...::.т:,.: .:. .::,-урных труб 10. Здесь происходит полное выпаривание микрокапелек жидкости и начинается перегрев пара, на что расходуется вторая часть теплового потока, передаваемого высокотемпературными тепловыми трубами 9.

Благодаря разделению общего теплового потока достигается снижение температурного уровня функционирования низкотемпературных тепловых труб 10, что обеспечивает оптимальные температурные перегревы в области кипения и предотвращает возникновение кризисных явлений. Пар выходящий в паровой коллектор 8 таким образом, что растекается от центра слоя 4 к его проницаемой периферийной зоне А непосредственно вдоль перегородки 2, в результате чего достигается предельная полнота пароперегрева.

Формула изобретения

Парогенератор, например, для паротурбинных установок атомных электростанций, содержащий камеры нагрева и охлаждения с патрубками подвода и отвода теплоносителя и высокотемпературные тепловые трубы, горячие и холодные концы которых помещены соответственно в зону нагрева и охлаждения, отличающийся тем, что, с целью оптимизации температурных условий парогенерации и пароперегрева, обеспечения компактности, в камере охлаждения установлены с зазором два слоя пористой металлокерамики, в первый из которых, примыкающий к камере нагрева, введены холодные концы высокотемпературных тепловых труб и горячие концы низкотемпературных труб, а во второй — холодные концы низкотемпературных тепловых труб.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Фраас А., Оцисик М. Расчет и конструирование теплообменников, М., "Атомиздат", 1971, с. 8, рис. 1.5.

2. Патент США N 3378449, кл. 176/33, 1967.

547585

Пд) Составитель А. й1иков

Техред A. Ьогдаи

Редактор Е. Кравцова

Заказ 620/94

Тгллоноcurn en

Тираж 562

ЦНИИПИ Государственного комитет Со=. т по дОлям изобретений и Отк гь::::.-:

113035, Москва, Ж вЂ” 33, } à÷ .."::;-:;,;.

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

"Я