КОНДЕНСАТООТВОДЧИК ПЕЧЕНЕГОВА Российский патент 1997 года по МПК F16T1/00 

Изобретение относится к средствам для удаления конденсата из теплопотребляющих аппаратов, где в качестве греющего теплоносителя применяется водяной пар, и может быть использовано в различных областях техники.

Известны конденсатоотводчики с гидравлическим сопротивлением лабиринтового типа и в виде подпорных шайб [1] Данные конденсатоотводчики просты по конструкции, но имеют ряд недостатков, снижающих их рабочие показатели. Они допускают лишь незначительные колебания количества отводимого конденсата и давления на входе по отношению к расчетным величинам этих параметров. Увеличение количества отводимого конденсата или уменьшение давления приводят к скоплению конденсата в подводящей трубе и теплопотребляющем аппарате. При снижении количества отводимого конденсата или увеличении давления происходит пропуск несконденсировавшегося пара. Причем пропуск пара может быть тем более значительным, чем выше давление. Снижает рабочие показатели известных конденсатоотводчиков и эрозионный износ их дросселирующих элементов, что в большей степени относится к подпорным шайбам.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является конденсатоотводчик, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с размещенным в верхнем его участке отводящим патрубком и подводящим патрубком, установленным в верхнем торце корпуса, и заведенным в его полость с образованием кольцевого канала, сообщенного с патрубком в нижнем участке корпуса, а также размещенный в корпусе дросселирующий элемент в виде набора рифленых шайб [2] прототип.

Известное устройство имеет относительно сложное конструктивное исполнение и не может быть применено при значительных колебаниях расхода отводимого конденсата в связи с резким ростом потери давления потока в конденсатоотводчике при увеличении скорости движения конденсата. Потеря давления неохлажденного конденсата будет приводить к его самовскипанию за конденсатоотводчиком тем большему, чем значительнее снижение давление потока. Явление самовскипания ухудшает работу системы отвода конденсата; снижается температурный потенциал потока, что может быть нежелательным при использовании теплоты конденсата.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности работы путем снижения потерь пара через конденсатоотводчик и расширения допустимых границ колебания расхода отводимого конденсата.

Поставленная цель достигается тем, что в конденсатоотводчике, содержащем цилиндрический корпус с размещенным в его верхнем участке отводящем патрубком и подводящим патрубком, установленным в верхнем торце корпуса и заведенным в его полость с образованием кольцевого канала, сообщенного с патрубком в нижнем участке корпуса, а также размещенный в последнем дросселирующий элемент, дополнительно устанавливаются сетки на входе в отводящий и подводящий патрубки, сообщение последнего с кольцевым каналом образовано посредством щелевых отверстий, выполненных в подводящем патрубке, а дросселирующий элемент выполнен в виде сферических тел, размещенных в подводящем патрубке и кольцевом канале, причем в последнем со степенью заполнения, составляющей 0,75-0,85, при этом сферические тела выполнены из материала с плотностью, не меньшей 1000 кг/м³ и с диаметрами, превышающими размеры ячеек сеток и ширину щелевых отверстий.

В отличие от известного устройства наличие сеток, установленных на входе в отводящий и подводящий патрубки, сообщение последнего с кольцевым каналом посредством щелевых отверстий, выполненных в подводящем патрубке, выполнение дросселирующего элемента в виде сферических тел, размещенных в подводящем патрубке и кольцевом канале, причем в последнем со степенью заполнения, составляющей 0,75-0,85, выполнение сферических тел из материала с плотностью, не меньшей 1000 кг/м³ и диаметром, превышающим размеры ячеек сеток и ширину щелевых отверстий позволяют достичь поставленную цель за счет постоянного заполнения корпуса конденсатом и возможности перехода в псевдоожиженное состояние слоя сферических тел, размещенных в кольцевом канале.

Сопоставленный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Известны конденсатоотводчики с гидравлическим затвором [1] имеющие вертикальный корпус с подводящим патрубками. В них отсутствует слой сферических тел, что приводит к необходимости выполнять корпус большой высоты и существенно ограничивает как давление на входе, так и колебания расхода отводимого конденсата.

Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения "существенные отличия".

На фиг. 1 показан вертикальный разрез предлагаемого конденсатоотводчика; на фиг. 2 поперечный разрез А-А на фиг. 1.

Конденсатоотводчик содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, который имеет фланцевое соединение с верхним торцем 2 и сварное соединение с нижним торцем 3. Подводящий патрубок 4, установленный в верхнем торце 2, и отводящий патрубок 5, установленный в верхней части корпуса, снабжены сетками 6 и 7 соответственно. Нижний конец подводящего патрубка 4 имеет щелевые отверстия 8. На нижнем торце 3 корпуса установлены две резьбовые пробки 9, служащие для загрузки и выгрузки сферических тел в подводящем патрубке 4 и в кольцевом канале 11, а также для промывки и спуска конденсата из корпуса 1.

Конденсатоотводчик работает следующим образом. Поток отводимого конденсата через сетку 6 поступает в подводящий патрубок 4, проходит через слой неподвижной насадки 10 из сферических тел, поворачивает на 180^o в щелевых отверстиях 8 и движется вверх через слой сферических тел в кольцевом канале 11, которые при больших расходах конденсата могут переходить в псевдоожиженное состояние. Пройдя сетку 7, конденсат удаляется из конденсатоотводчика через отводящий патрубок 5. Наличие дросселирующего элемента из сферических тел и гидравлического затвора препятствуют проходу через конденсатоотводчик вместе с конденсатом пара, который по какой-либо причине не сконденсировался в теплоиспользующем аппарате. При небольших расходах отводимого конденсата и малых перепадах давления потока конденсата в конденсатоотводчике основную роль в недопущении прохода пара играет гидравлический затвор. С ростом расхода конденсата и перепада давления повышается значение дросселирующего элемента. При пуске теплоиспользующего аппарата и при большой его тепловой нагрузке, когда расход отводимого конденсата особенно велик, переход слой сферических тел в кольцевом канале 11 в псевдоожиженное состояние позволяет избежать резкого роста перепада давления в конденсатоотводчике и тем самым обеспечить увеличенный расход.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с существующими устройствами следующие преимущества:
конструкция устройства проще, технологичнее в изготовлении, удобнее в обслуживании;
использование принципов дросселирующего эффекта и гидравлического затвора, усиливающих друг друга при сочетании в устройстве, исключают или сводят к минимуму потери греющего пара;
переход части слоя сферических тел в псевдоожиженное состояние с постоянным перепадом давления, не зависящим от скорости движения конденсата, дает возможность пропускать большие расходы отводимого конденсата и тем самым существенно расширяет допустимые границы колебания расхода.

Использование: в области энергетики для удаления конденсата из теплопотребляющих аппаратов, где в качестве греющего теплоносителя применяется водяной пар, и может быть использовано в различных областях техники. Сущность: конденсатоотводчик содержит цилиндрический корпус с размещенным в его верхнем участке отводящим патрубком и подводящим патрубком, установленным в верхнем торце корпуса и заведенным в его полость с образованием кольцевого канала, сообщенного с патрубком в нижнем участке корпуса, а также размещенный в последнем дросселирующий элемент, дополнительно снабжен сетками, установленными на входе в отводящий и подводящий патрубком, сообщение последнего с кольцевым каналом образовано посредством щелевых отверстий, выполненных в подводящем патрубке, а дросселирующий элемент выполнен в виде сферических тел, размещенных в подводящем патрубке и кольцевом канале, причем в последнем - со степенью заполнения, составляющей 0,75-0,85, при этом сферические тела выполнены из материала с плотностью, не меньшей 1000 кг/м³ и с диаметрами, превышающими размеры ячеек сеток и ширину щелевых отверстий. 2 ил.

Конденсатоотводчик, содержащий цилиндрический корпус с размещенным в его верхнем участке отводящим патрубком и подводящим патрубком, установленным в верхнем конце корпуса и заведенным в его полость с образованием кольцевого канала, сообщенного с патрубком в нижнем участке корпуса, а также размещенный в последнем дросселирующий элемент, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен сетками, установленными на входе в отводящий и подводящий патрубки, сообщение последнего с кольцевым каналом образовано посредством щелевых отверстий, выполненных в поодводящем патрубке, а дросселирующий элемент выполнен в виде сферических тел, размещенных в подводящем патрубке и кольцевом канале, причем в последнем со степенью заполнения, составляющей 0,75 0,85, при этом сферические тела выполнены из материала с плотностью не меньшей 1000 кг/м³ и с диаметрами, превышающими размеры ячеек сеток и ширину щелевых отверстий.