КОНДЕНСАТООТВОДЧИК Российский патент 1997 года по МПК F16T1/00 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и теплоэнергетике, к устройствам для непрерывного отвода конденсата из паропотребляющих аппаратов и паропроводов.

Известны конденсатоотводчики с изменяемым расходом конденсата путем установки сменных седел с различными диаметрами [1]
Основным недостатком указанных конденсатоотводчиков является невозможность регулирования пропускной способности в диапазонах между фиксированными расходами при установке седел с различными диаметрами.

Известен также конденсатоотводчик [2] содержащий корпус с подводящим каналом в верхней части и отводящим в нижней, выполненными в корпусе ярусами со ступенчато уменьшающимися диаметрами участками сливных каналов, соосными с кольцевыми лотками, причем конденсатоотводчик дополнительно снабжен штоком с поярусно размещенными на нем тарелками с коническими периферийными выступами, размещенными в соответствующих лотках с образованием гидравлических затворов. С целью регулирования степени дросселирования потока конденсата шток установлен с возможностью продольного перемещения.

Недостатками указанного конденсатоотводчика являются необходимость строго вертикальной установки тарелок и лотков для обеспечения равномерного расположения жидкости в гидравлических затворах, а также возможность пропуска пролетного или вторичного пара через гидравлические затворы и отсутствие возможности регулирования пропускной способности конденсатоотводчика без демонтажа из конденсатопровода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при использовании результату (прототипом) является конденсатоотводчик [3] содержащий конусный вертикальный корпус с подводящим и отводящим патрубками, размещенным в корпусе дросселирующим элементом в виде слоя сферических тел, причем сферические тела выполнены в виде стальной или чугунной дроби, размещенной между перфорированными решетками.

Недостатком указанного конденсатоотводчика является невозможность регулирования пропускной способности.

Целью изобретения является обеспечение возможности регулирования расхода пароконденсатной смеси и конденсата путем изменения площадей свободного сечения входного и выходного патрубков (обеспечением переменного гидродинамического сопротивления) для пропуска различных объемов пароконденсатной смеси на входе и конденсата на выходе, причем регулирование осуществляется без демонтажа конденсатоотводчика.

Цель достигается тем, что в конденсатоотводчике, содержащем корпус с подводящим и отводящим патрубками и пористым дросселирующим элементом, размещенным между опорными решетками, каждая из которых выполнена в виде двух перфорированных пластин, согласно изобретению одна из пластин установлена с возможностью плоскопараллельного перемещения относительно неподвижной перфорированной пластины и корпуса для изменения площади проходного сечения решетки.

При этом подвижная перфорированная пластина установленная с возможностью диаметрального смещения или смещения в окружном направлении.

Конденсатоотводчик дополнительно снабжен дистанционными кольцами и гайками, установленными в корпусе с резьбой, которые фиксируют одну из перфорированных пластин неподвижно относительно корпуса, а подвижная перфорированная пластина имеет возможность смещения относительно неподвижной пластины. При смещении подвижной пластины регулируется путем частичного перекрытия отверстий площадь опорных решеток и меняется расход пароконденсатной смеси на входе и конденсата на выходе.

Плоскопараллельное перемещение подвижной перфорированной пластины осуществляется при помощи штока с резьбой или эксцентриком.

Плоскопараллельное перемещение пластины может осуществляться дополнительно при помощи червячной передачи или перемещением винта с буртом или проточкой посредством прорези или выступа в пластине.

Уплотнение штока или винта относительно внешней среды осуществляется путем установки эластомерных колец, сильфона или сальниковой набивки.

Дополнительно предусмотрено регулирование расхода пароконденсатной смеси на входе или конденсата на выходе установкой неподвижной перфорированной пластины в выходную или входную опорную решетку.

Дросселирующий элемент выполнен из пористого материала или естественных или искусственных гранул. Для повышения интенсивности дросселирования и уменьшения загрязненности дросселирующего элемента гранулы устанавливаются между опорными решетками свободно.

Выполнение решеток в виде двух перфорированных пластин, одна из которых подвижна относительно другой позволяет смещать подвижную пластину таким образом, чтобы отверстия в перфорированных пластинах частично перекрывались. Таким смещением можно регулировать величину проходных сечений решеток, через которые проходит пароконденсатная смесь и конденсат.

На фиг. 1 изображен конденсатоотводчик с подводящим и отводящим патрубками; на фиг. 2-4, 6-8 сечение А-А на фиг. 1 с различными вариантами перемещения перфорированной пластины, конфигурации отверстий, крепления и уплотнения штока (винта); на фиг. 5 эксцентрик, вид на шток с торца; на фиг. 9 подводящий патрубок, вариант без подвижной пластины; на фиг. 10 - отводящий патрубок, вариант без подвижной пластины.

Конденсатоотводчик содержит корпус 1 с подводящим 2 и отводящим 3 патрубками. В корпусе 1 расположен дросселирующий элемент 4. Дросселирующий элемент может быть выполнен из различных пористых материалов, в частности из гранул природных или искусственных материалов, например металлической дроби, графита, песка, стекла, полимеров, композитов и т.п. пеноматериала, прессованной стружки или волокон, спеченных порошков и т.п. Дросселирующий элемент 4 установлен между опорными решетками, выполненными из перфорированных пластин 5 и 6.

Перфорированная пластина 6 зафиксирована относительно корпуса, выполненного на концах с резьбой под кольца, при помощи резьбового кольца 8 и дистанционного кольца 9 с прорезью для размещения привода. Перфорированная пластина 5 размещена внутри дистанционного кольца 9 с зазорами, позволяющими осуществлять ее автономное плоскопараллельное перемещение относительно неподвижной перфорированной пластины 6. Перемещение перфорированной пластины 5 позволяет частично перекрывать отверстия 7 пластин 5 и 6 и регулировать размер неперекрываемой части отверстий. В случае применения в качестве дросселирующего элемента слоя из гранулированных или сферических материалов размер свободного сечения не должен превышать размера гранул или сфер.

Резьбовые кольца 8 могут быть выполнены в виде присоединительных фланцев 10.

Корпус 1 может иметь цилиндрическую, овальную, коническую, прямоугольную, квадратную и другую форму. Решетки имеют формы, соответствующие форме корпуса.

Подвижная перфорированная пластина 5 соединена со штоком 11 при помощи Т-образного паза на пластине и Т-образного выступа на штоке (фиг. 1, 2) или при помощи резьбы (фиг. 3). Шток размещен в резьбовой втулке 12, уплотненной с корпусом при помощи прокладки 13. В резьбовой втулке 12 размещена ходовая гайка 14, соединенная резьбой со штоком 11 и зафиксированная во втулке 12 при помощи пружинного кольцо 15 или резьбовой пробки 16. Относительно штока 11 резьбовая втулка 14 зафиксирована контргайкой 17. Шток уплотнен в резьбовой втулке 12 при помощи эластомерных колец 18 (фиг. 1, 2), сильфона 19 (фиг. 3) или сальниковой набивки 20 (фиг. 4). Ограничение перемещения перфорированной пластины 5 осуществляется при помощи штифта 21, установленного в корпусе 1. Перфорированная пластина 6 установлена относительно штифта 21 без зазора, а пластина 5 с зазором, образованным прорезью в пластине 5.

Для перемещения пластины 5 в диаметральном направлении прорезь в ней выполняется с незначительным зазором относительно штифта 21 (фиг. 2, 3). Для перемещения пластины 5 в окружном направлении прорезь выполняется с зазором, обеспечивающим возможность поворота подвижной пластины относительно штифта (фиг. 4, 6, 7, 8).

Для перемещения пластины 5 в окружном направлении на штоке 11 дополнительно выполнен эксцентрик 22 (фиг. 4, 5), входящий в прорезь подвижной пластины 5 с незначительным зазором.

Перемещение пластины 5 в окружном направлении может осуществляться червяком 23 (фиг. 6), входящим в зацепление с зубчатым колесом, выполненным на пластине 5. Фиксирование червяка может осуществляться гайкой 24.

Для перемещения пластины 5 также может быть предусмотрен винт 25 с буртом, входящим в паз пластины 5 (фиг. 7), или винт 26 с проточкой, в которой помещен выступ пластины 5 (фиг. 8).

При отсутствии необходимости регулирования расхода пароконденсатной смеси в подводящем патрубке устанавливается только одна неподвижная перфорированная пластина 6 (фиг. 9), зафиксированная в корпусе, выполненном на концах с резьбой, резьбовым кольцом 8 или фланцем 10. Опорная решетка отводящего патрубка при этом выполняется, как показано на фиг. 1.

Возможно регулирование пропускной способности конденсатоотводчика путем изменения свободного сечения во входной опорной решетке. В этом случае подводящий патрубок выполняется, как указано на фиг. 1, а в отводящем патрубке 3 устанавливается неподвижная перфорированная пластина 6, зафиксированная в корпусе, выполненном на концах с резьбой, резьбовым кольцом 8 или фланцем 10 (фиг. 10).

Пароконденсатная смесь или конденсат подводится через подводящий патрубок 2 и, проходя в неперекрытые сечения отверстий 7 в перфорированных пластинах 5 и 6 под действием перепада давления, поступает в дросселирующий элемент 4. Проходя в поры дросселирующего элемента, при уменьшении давления конденсат вскипает, образуя вторичный пар. Вторичный пар создает большое сопротивление для пара и малое для конденсата. При перемещении через дросселирующий элемент пароконденсатная смесь полностью преобразуется в конденсат, который, проходя через опорную решетку и отводящий патрубок, поступает в конденсатосборник.

Оригинальное конструктивное исполнение опорных решеток обеспечивает возможность, наряду с сохранением основной функции опорных решеток, удержания дросселирующего элемента, реализации дополнительной функции регулирования расхода не только конденсата на выходе, но и пароконденсатной смеси на входе путем обеспечения возможности изменения площади проходного сечения решеток, осуществляемого без демонтажа конденсатоотводчика с конденсатопровода.

Использование: трубопроводная арматура, теплоэнергетика, конденсатоотводчики для непрерывного отвода конденсата из паропотребляющих аппаратов и паропроводов. Сущность изобретения: конденсатоотводчик содержит корпус, в котором между решетками размещен пористый дросселирующий элемент, решетки выполнены из двух перфорированных пластин, одна из которых установлена с возможностью смещения. 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Конденсатоотводчик, содержащий корпус с подводящим и отводящим патрубками и пористый дросселирующий элемент, размещенный в корпусе между опорными решетками, выполненными в виде двух перфорированных пластин, отличающийся тем, что одна из перфорированных пластин зафиксирована относительно корпуса, а другая пластина установлена с возможностью плоскопараллельного перемещения для изменения площади проходного сечения решетки. 2. Конденсатоотводчик по п. 1, отличающийся тем, что подвижная перфорированная пластина установлена с возможностью диаметрального смещения. 3. Конденсатоотводчик по п. 1, отличающийся тем, что подвижная перфорированная пластина установлена с возможностью смещения в окружном направлении. 4. Конденсатоотводчик по пп. 1 3, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен резьбовыми кольцами, установленными с примыканием к неподвижной перфорированной пластине, а корпус на концах выполнен с резьбой под кольца для обеспечения фиксации неподвижной перфорированной пластины. 5. Конденсатоотводчик по п. 4, отличающийся тем, что резьбовые кольца выполнены в виде присоединительных фланцев. 6. Конденсатоотводчик по пп. 1, 2, 4 и 5, отличающийся тем, что подвижная перфорированная пластина перемещается диаметрально при помощи штока с резьбой и ходовой гайки. 7. Конденсатоотводчик по п. 6, отличающийся тем, что шток с ходовой резьбой соединен с подвижной перфорированной пластиной Т-образным выступом посредством Т-образного паза, выполненного в пластине. 8. Конденсатоотводчик по п. 6, отличающийся тем, что шток с ходовой резьбой соединен с подвижной перфорированной пластиной на резьбе. 9. Конденсатоотводчик по пп. 1, 3 5, отличающийся тем, что подвижная перфорированная пластина перемещается в окружном направлении при помощи штока с эксцентриком, входящим в прорезь перфорированной пластины. 10. Конденсатоотводчик по пп. 1, 3 5, отличающийся тем, что подвижная перфорированная пластина перемещается в окружном направлении посредством червяка, входящего в зацепление с зубчатым колесом, выполненным на подвижной перфорированной пластине. 11. Конденсатоотводчик по пп. 1, 3 5, отличающийся тем, что подвижная перфорированная пластина перемещается в окружном направлении посредством винта с буртом, входящим в паз, выполненный на пластине. 12. Конденсатоотводчик по пп. 1, 3 5, отличающийся тем, что подвижная перфорированная пластина перемещается в окружном направлении посредством винта с проточкой, в которой размещен выступ перфорированной пластины. 13. Конденсатоотводчик по пп.1 12, отличающийся тем, что уплотнение штока или винта относительно внешней среды выполнено при помощи эластомерных колец. 14. Конденсатоотводчик по пп. 1 8, отличающийся тем, что уплотнение штока относительно внешней среды осуществляется при помощи сильфона. 15. Конденсатоотводчик по пп. 1 12, отличающийся тем, что уплотнение штока или винта относительно внешней среды осуществляется при помощи сальниковой набивки. 16. Конденсатоотводчик по пп. 1 15, отличающийся тем, что опорная решетка в подводящем патрубке выполнена в виде одной зафиксированной относительно корпуса перфорированной пластины, а изменение площади проходного сечения осуществляется в опорной решетке отводящего патрубка. 17. Конденсатоотводчик по пп. 1 15, отличающийся тем, что опорная решетка в отводящем патрубке выполнена в виде одной зафиксированной относительно корпуса перфорированной пластины, а изменение площади проходного сечения осуществляется в опорной решетке подводящего патрубка. 18. Конденсатоотводчик по пп. 1 17, отличающийся тем, что дросселирующий элемент выполнен из естественных или искусственных гранул. 19. Конденсатоотводчик по пп. 1 18, отличающийся тем, что естественные или искусственные гранулы размещены между опорными решетками свободно.