ОХЛАДИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2000 года по МПК F22G5/12 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на технологических линиях ТЭЦ, ТЭС, ГРЭС для охлаждения пара до заданных параметров.

Известно устройство для регулирования температуры пара, содержащее камеру смешения, подключенную к паропроводу паровыми соплами и размещенным в нем распылителем с водяными соплами, заведенными соосно в паровые сопла, при этом паропровод заведен выходным участком в камеру смешения и снабжен на этом участке дополнительными паровыми соплами, размещенными между первыми паровыми соплами и стенкой камеры смешения (см. SU 1180642 A, кл. F 22 G 5/12, 1985 г.).

Основным недостатком этого устройства является то, что в нем отсутствует регулировка расхода воды через сопла.

Наиболее близким техническим решением является охладительная установка, содержащая расположенную в трубопроводе камеру смешения с впрыскивающим устройством в ней, корпус которого снабжен по меньшей мере двумя рядами форсунок и установленным в нем с возможностью осевого перемещения регулирующим органом, выполненным в виде трубчатого элемента с проходными окнами, причем полость корпуса сообщена с каналом подвода охлаждающей воды, а регулирующий орган связан с приводным штоком (см. FR 2534352 A1, F 22 G 5/12, 1984 г.).

В этом известном устройстве осуществляется регулировка расхода воды через сопла за счет осевого перемещения регулирующего органа, однако регулирование температуры пара осуществляется в узком диапазоне.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы охладительной установки за счет увеличения регулирования температуры пара, а также увеличение ресурса работы используемой арматуры.

Технический результат изобретения достигается тем, что в охладительной установке, содержащей расположенную в трубопроводе камеру смешения с впрыскивающим устройством в ней, корпус которого снабжен по меньшей мере двумя рядами форсунок и установленным в нем с возможностью осевого перемещения регулирующим органом, выполненным в виде трубчатого элемента с проходными окнами, причем полость корпуса сообщена с каналом подвода охлаждающей воды, а регулирующий орган связан с приводным штоком, на трубчатом элементе со стороны крепления к нему приводного штока выполнены отверстия для обеспечения регулирования расхода охлаждающей воды, поступающей к проходным окнам при перемещении трубчатого элемента и связи упомянутых отверстий с полостью корпуса, сообщенной с каналом подвода охлаждающей воды, а установка снабжена золотниковым клапаном, неподвижный элемент которого закреплен на торце корпуса впрыскивающего устройства, а подвижный - размещен на регулирующем органе.

При этом форсунки впрыскивающего устройства в каждом ряду смещены друг относительно друга в осевом направлении, а отверстия расположены на боковой поверхности трубчатого элемента в несколько рядов.

Кроме того форсунки могут быть расположены в три ряда для обеспечения возможности распыления охлаждающей воды на угол до 170^o.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображена охладительная установка в разрезе,
на фиг.2 - впрыскивающее устройство в разрезе, в увеличенном масштабе,
на фиг.3 - вид на фиг. 2 с условным изображением расположения форсунок.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.

Охладительная установка содержит трубопровод 1 с расположенной в нем камерой смешения 2. В камере смешения 2 установлено впрыскивающее устройство, корпус 3 которого снабжен по меньшей мере двумя рядами центробежных форсунок 4 и регулирующим органом 5, расположенным в полости 6 корпуса 3. В регулирующем органе 5 выполнены проходные окна 7. А сам регулирующий орган 5 связан с приводным штоком 8 шарниром 9 и выполнен в виде трубчатого элемента 11 с отверстиями 10, расположенными на его конце со стороны крепления приводного штока 8. Полость 6 корпуса 3 сообщена с каналом 12 подвода охлаждающей воды через систему запорной арматуры: запорный вентиль 13, обратный клапан 14, фильтр 15 и подводящий патрубок 16 установки. Кроме этого установка снабжена золотниковым клапаном, неподвижный элемент - седло 17 которого закреплено на торце корпуса 3, а подвижный 18 элемент размещен на регулирующем органе 5.

Форсунки 4 впрыскивающего устройства в каждом ряду смещены друг относительно друга в осевом направлении и установлены в три ряда (фиг 3).

Приводной шток 8 расположен в корпусе 19 установки и связан с рукояткой 20 привода. Относительно корпуса 19 приводной шток 8 уплотнен сальниковым узлом, состоящим из размещенной в сальниковой камере сальниковой набивки 21 из терморасширенного графита (КГУ, КАГУ), нажимной втулки 22 и нажимной крышки сальника 23, поджимающей сальник. Возможность поворота регулирующего органа 5 ограничена винтом 24.

Рукоятка 20 снабжена шкалой регулирования 25. Пар 26 поступает в трубопровод 1 через линию 27 и отводится к потребителю через линию 28. Линии 27 и 28 снабжены запорно-регулирующей аппаратурой.

Охладительная установка работает следующим образом.

Пар поступает по трубопроводу 1 в камеру смешения 2, в которой установлено впрыскивающее устройство, подающее охлаждающую воду на впрыск через форсунки 4. Охлаждающая вода подается по каналу 12 ее подвода при открытии запорного вентиля 13 через обратный клапан 14, фильтр 15 в подводящий патрубок 16 и далее в полость 6 корпуса 3 при перемещении вверх приводного штока 8 с регулирующим органом 5 и с подвижным элементом 18 золотникового клапана. При этом отверстия 10 с регулирующим органом 5 перемещаются в полость 6 и за счет изменения площади их проходного сечения регулируют расход охлаждающей воды, поступающей внутрь трубчатого элемента к проходным окнам 7. Здесь охлаждающая вода под давлением через проходные окна 7, которые также имеют возможность за счет изменения их проходного сечения при перемещении трубчатого элемента регулировать расход охлаждающей воды, поступающей к форсункам 4, которые распыляют ее по всей площади камеры смешения 2, в результате чего температура пара снижается. Величина снижения температуры зависит от расхода пара и количества подаваемой охлаждающей воды, которое регулируется с помощью регулирующего органа 5 и золотникового клапана. При перемещении рукоятки 20 вверх осуществляется поочередное сообщение рядов отверстий 10 с полостью 6, что изменяет площадь их проходного сечения и площадь проходного сечения проходных окон 7 регулирующего органа 5. За счет соответствующего расположения шести форсунок 4 в три ряда со смещением друг относительно друга, а также ответных им проходных окон 7 в регулирующем органе 5 можно обеспечить угол распыления охлаждающей воды до 170^o, а также может быть подобран любой режим распыления воды в камере смешения 2 в соответствии с параметрами, требуемыми потребителю при устойчивом поддержании заданной температуры пара на выходе с предельными отклонениями ±5^oC.

При использовании изобретения значительно уменьшается эрозионный износ за счет небольшой длины испарительного участка, поскольку последовательно используются шесть форсунок, каждая из которых обеспечивает мелкодисперсное распыление при заданном максимальном расходе, а также уменьшается интенсификация теплообмена и исключается пленочное и капельное течение влаги в камере смешения и трубопроводах.

Изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.

Изобретение предназначено для охлаждения пара до заданных параметров и может быть использовано на технологических линиях ТЭЦ, ГЭС, ГРЭС. Охладительная установка содержит впрыскивающие устройства, корпус которого снабжен по меньшей мере двумя рядами форсунок и установленным в нем с возможностью осевого перемещения регулирующим органом, выполненным в виде трубчатого элемента с проходными окнами. Установка снабжена золотниковым клапаном, неподвижный элемент которого закреплен на торце корпуса впрыскивающего устройства. Подвижный элемент размещен на регулирующем органе. Изобретение повышает эффективность работы охладительной установки за счет увеличения регулирования температуры пара. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Охладительная установка, содержащая расположенную в трубопроводе камеру смешения с впрыскивающим устройством в ней, корпус которого снабжен, по меньшей мере, двумя рядами форсунок и установленным в нем с возможностью осевого перемещения регулирующим органом, выполненным в виде трубчатого элемента с проходными окнами, причем полость корпуса сообщена с каналом подвода охлаждающей воды, а регулирующий орган связан с приводным штоком, отличающаяся тем, что на трубчатом элементе со стороны крепления к нему приводного штока выполнены отверстия для обеспечения регулирования расхода охлаждающей воды, поступающей к проходным окнам при перемещении трубчатого элемента и связи упомянутых отверстий с полостью корпуса, сообщенной с каналом подвода охлаждающей воды, а установка снабжена золотниковым клапаном, неподвижный элемент которого закреплен на торце корпуса впрыскивающего устройства, а подвижный - размещен на регулирующем органе. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что форсунки впрыскивающего устройства в каждом ряду смещены друг относительно друга в осевом направлении. 3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что отверстия расположены на боковой поверхности трубчатого элемента в несколько рядов. 4. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что форсунки расположены в три ряда для обеспечения возможности распыления охлаждающей воды на угол до 170^o.