ПАРОГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ Российский патент 1999 года по МПК F22B1/28 F22B1/30 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а более конкретно к устройствам для генерации перегретого пара с помощью электроэнергии, и предназначено производить перегретый пар для восполнения затраченной электроэнергии, отопления жилых и производственных помещений, а также других производственных и хозяйственных целей.

Известные парогенераторы с электрическими нагревателями из-за своих конструктивных сложностей, недостаточной надежности электронагревателей и ограниченной мощности используются лишь для малых потребителей перегретого пара и не могут соперничать с парогенераторами, работающими на органическом или ядерном топливе, тем более заменить их. К таким производителям перегретого пара относится, например, пароперегреватель электрический авт.св. СССР N 1262186, кл. F 22 B 1/30, 1985, который является наиболее близким аналогом предложенного парогенератора.

Указанный пароперегреватель имеет корпус цилиндрической формы, высота которого примерно в два раза превышает его диаметр, совмещает водонагревающую нижнюю часть и пароперегревающую верхнюю часть, причем вода нагревается ТЭНами, затопленными ею, образовавшийся пар попадает на такие же ТЭНы, проходит их, перегравается и уходит к потребителю.

К недостаткам этого пароперегревателя можно отнести малую площадь парообразования, которая ограничивается лишь поверхностью воды, а также недостаточную эффективность электронагревателей, к тому же подверженных перегоранию нихромовых спиралей.

Указанные недостатки устранены в предложенном парогенераторе, где парообразование происходит по всему объему парогенератора, а суммарная площадь испарения распыленной форсунками воды превышает площадь дна парогенератора более чем в 12 раз.

Электронагреватели изготовлены из базальтового волокна с температурой нагрева до 600^oC, имеют высокую надежность в эксплуатации.

Главной задачей, возлагаемой на предлагаемое изобретение, является повышение эффективности и экономичности производства перегретого пара.

Решение этой задачи достигается:
- использованием базальтовых электронагревателей, где базальтовое волокно служит изолятором и наполнителем электронагревателей, а графитовое волокно - проводником и нагревателем;
- направленным распылением воды форсунками-распылителями на трубы, служащие испаряющей поверхностью электронагревателей;
- отдельной конструкцией пароперегревателя, который также снабжен базальтовыми электронагревателями и выполнен в виде трубы, выходящей из центра корпуса парогенератора;
- наличием в корпусе парогенератора двух стыковочных узлов-люков для соединения в секции двух или трех парогенераторов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где показаны разрез и сечение двух состыкованных парогенераторов (верхний показан частично) - фиг. 1 и схема расположения двух секций по три парогенератора в каждой (левая показана частично) поэтажно в шахте - фиг. 2.

Парогенератор имеет: 1, 2 - корпус из нержавеющей стали (или обычной, но защищенной от коррозии) цилиндрической формы, причем диаметр в два раза больше высоты, примерно 7 м : 3,5 м; 3 - корпус пароперегревателя в диаметре 1,2 - 1,4 м и высотой 4,5 - 5 м; 4, 5 - базальтовые электронагреватели; 6, 7 - металлические трубы для размещения в них с помощью талей электронагревателей - по меньшей мере 24 трубы диаметром 0,6 - 0,7 м, расположенные в двух окружностях (8 труб в меньшей и 16 - в большей), проходящие через верх корпуса внутрь и приваренные к верху и ко дну корпуса, открытые сверху для размещения электронагревателей и по меньшей мере 8 труб меньшего диаметра (0,2 - 0,3 м) на пути пара в пароперегревателе 3, вваренные горизонтально для электронагревателей меньшего размера, открытые снаружи пароперегревателя для размещения электронагревателей; 8 (пунктиром) - резервуар системы водоснабжения; 9 - два кольца труб (фиг. 3), расположенных горизонтально внутри корпуса снизу или сверху (на чертеже показаны снизу); 10 - вертикальные трубы, приваренные к двум кольцам горизонтальных труб по меньшей мере по 8 труб в каждом кольце с форсунками-распылителями (фиг. 4), рассредоточенными на семи уровнях (всего 336 штук), направленными на трубы с электронагревателями; 11 - заслонки-регуляторы, расположенные в верхней части пароперегревателей, через которые перегретый пар подается потребителю; 12 - лифт для обслуживания.

Приведенная схема (фиг. 2) поясняет расположение в шахте двух секций (левая показана частично). Каждая секция состоит из трех парогенераторов и трех пароперегревателей. Такие секции могут работать попеременно, останавливая каждую через определенные промежутки времени для профилактического осмотра и ремонта.

Работа парогенератора начинается с установки всех электронагревателей, их включения в электросеть и полного разогрева, после чего подается вода в систему.

Наличие базальтовых электронагревателей делает парогенератор высокой надежности, простым в конструкции и обслуживании, экономичным и эффективным, так как парообразование происходит по всему объему парогенератора не только с поверхностей всех 24-х труб с электронагревателями, но и частично испарения распыленной воды, не достигнув поверхностей труб из-за высокой температуры внутри корпуса. Соединение в секции нескольких парогенераторов позволит получать перегретый пар в необходимом количестве и с заданными параметрами не только для отопления, но и получения электроэнергии, что потеснит прожорливые тепловые и опасные ядерные электростанции.

Парогенератор относится к устройствам для генерации перегретого пара с помощью электроэнергии и предназначен для восполнения затраченной электроэнергии, отопления жилых и производственных помещений, а также других технических и хозяйственных нужд. Корпус парогенератора цилиндрической формы с диаметром в 2 раза превышающим высоту. Через верх корпуса внутрь проходят трубы, в которых размещены электронагреватели, выполненные с базальтовым волокном. Поступающая вода внутрь корпуса распыляется форсунками, вмонтированными в вертикальные трубы на нескольких уровнях с тем расчетом, чтобы распыленная вода попадала на всю поверхность труб с электронагревателями. Пар из парогенератора попадает в паровод-перегреватель, в котором на пути пара также вварены трубы с электронагревателями. Для получения большего количества перегретого пара парогенератор имеет верхний и нижний стыковочные узлы-люки для соединения в секции двух или трех парогенераторов. Существенно повышает экономичность и эффективность производства перегретого пара. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Парогенератор электрический, содержащий корпус цилиндрической формы, электронагреватели, систему подачи воды и пароперегреватель, отличающийся тем, что электронагреватели выполнены с базальтовым волокном, размещены внутри корпуса с помощью талей по двум окружностям в металлических трубах, открытых сверху и приваренных к верху и ко дну корпуса, система подачи воды состоит из двух колец труб, размещенных внутри корпуса снизу или сверху с приваренными к ним вертикальными трубами, снабженными форсунками-распылителями, рассредоточенными на нескольких уровнях и направленными на трубы с электронагревателями, пароперегреватель также снабжен трубами, расположенными горизонтально на пути пара с установленными в них электронагревателями. 2. Парогенератор по п.1, отличающийся тем, что корпус снабжен верхним и нижним стыковочными узлами-люками для составления секций из двух или трех парогенераторов поэтажно в шахте. 3. Парогенератор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что диаметр корпуса в два раза больше его высоты.