РАСТОПОЧНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2003 года по МПК F22B37/32 

Предлагаемое изобретение относится к тепловой энергетике и может быть использовано в парогенераторостроении.

Известен растопочный сепаратор, включенный в пароводяной тракт парогенератора, используемый при его растопке и пуске энергоблока. Сепаратор содержит цилиндрический вертикальный корпус, размещенное в верхней части корпуса тангенциальное последнему впускное отверстие для пароводяной смеси, установленный в нижней части корпуса соосно сепаратору патрубок отвода пара, патрубок отвода отсепарированной воды, размещенный радиально сепаратору в нижней части корпуса, двухступенчатый завихритель, состоящий из стержней с приваренными к ним винтообразными пластинками и закрепленный на внутренней поверхности корпуса с помощью плоских пластин (см. Сепараторы растопочные для блоков 300 МВт, рекомендации по конструированию и расчету, РТМ 24.030.27-72. М., 1972 г., стр.2, чертеж 1).

Основным недостатком известного сепаратора является низкая надежность, обусловленная несоответствием скоростей прогрева и охлаждения массивных стержней завихрителя и приваренных к ним тонкостенных винтообразных пластин, что вызывает большие термические напряжения и после определенного количества циклов (пуск-останов энергоблока) приводит к усталостным разрушениям.

Известен растопочный сепаратор, содержащий цилиндрический вертикальный корпус, размещенное в верхней части корпуса и соосное последнему впускное отверстие для приема пароводяной смеси, патрубок отвода отсепарированной воды, установленный в нижней части корпуса радиально к последнему, патрубок отвода отсепарированного пара, соосный корпусу и снабженный воронкообразным участком, размещенный в верхней части корпуса соосно входному отверстию патрубок, выполненный из тонкостенной трубы, заглушенной с нижнего торца прямоугольными отверстиями-окнами с приваренными тангенциально к ним направляющими пластинами, под окнами на наружной поверхности патрубка размещен лопаточный завихритель, состоящий из плоских пластин, прикрепленных к патрубку под углом 45^o относительно вертикальной оси сепаратора (см. патент 936666, кл. F 22 В 37/32, 03.11.1995 г.).

Основным недостатком известного сепаратора является конструктивное несовершенство, не позволяющее установить его в ограниченном сверху пространстве, когда осевое подключение трубопровода, подводящего пароводяную смесь, невозможно.

Предлагаемым изобретением решается задача улучшения конструкции сепаратора с возможностью установки его в ограниченном сверху пространстве.

Для достижения указанного технического результата в растопочном сепараторе, содержащем цилиндрический вертикальный корпус, размещенное в верхней части корпуса впускное тангенциальное отверстие для ввода пароводяной смеси, патрубок с завихрителем, размещенный в верхней части сепаратора соосно с его вертикальной осью, установленный в нижней части корпуса соосный корпусу патрубок отвода пара, снабженный воронкообразным входным участком, и патрубок отвода воды, в патрубке, размещенном в верхней части корпуса, для приема пароводяной смеси выполнено овальное отверстие, расположенное напротив впускного тангенциально расположенного отверстия в корпусе сепаратора, и не менее трех радиальных отверстий, размещенных равномерно по периметру патрубка в промежутке между овальным отверстием и лопатками завихрителя.

Отличительными признаками предлагаемого растопочного сепаратора от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является выполнение в патрубке, размещенном в верхней части корпуса, для приема пароводяной смеси овального отверстия, расположенного напротив впускного отверстия в корпусе сепаратора, и не менее трех радиальных отверстий, размещенных равномерно по периметру патрубка в промежутке между овальным отверстием и лопатками завихрителя.

Предлагаемый растопочный сепаратор иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3.

На фиг.1 показан общий вид растопочного сепаратора,
на фиг.2 - поперечный разрез А-А,
на фиг.3 - поперечный разрез Б-Б.

Растопочный сепаратор содержит цилиндрический вертикальный корпус 1, размещенное в верхней части 2 корпуса 1 тангенциальное впускное отверстие 3 для подвода пароводяной смеси. В корпусе 1 размещен патрубок 4 для приема пароводяной смеси с заглушкой 5 на нижнем торце, образующий полость 6; в патрубке 4 выполнено овальное отверстие 7, расположенное напротив впускного отверстия 3 в корпусе 1 сепаратора, и не менее трех радиальных отверстий 8, размещенных равномерно по периметру патрубка в промежутке между овальным отверстием 7 и лопатками 9 завихрителя 10, расположенного под радиальными отверстиями 8. В нижней части 11 корпуса 1 для отвода пара установлен соосный корпусу 1 патрубок 12, снабженный воронкообразным входным участком 13. Патрубок 14 предназначен для отвода отсепарированной воды.

Работа предлагаемого растопочного сепаратора осуществляется следующим образом.

Пароводяная смесь подводится в корпус 1 через тангенциальное отверстие 3 и разделяется на 2 потока. Один поток направляется через овальное отверстие 7 внутрь патрубка 4, а другой - в кольцевое пространство 6 между патрубком 4 и корпусом 1. Приобретая предварительную закрутку вследствие тангенциального расположения впускного отверстия 3, поток из внутренней полости патрубка 4 через радиальные отверстия 8 выходит в кольцевое пространство 6 и, смешиваясь с другим потоком, попадает на лопатки 9 завихрителя 10, с помощью которых приобретает окончательную крутку. Отделенная от пароводяной смеси вода по стенкам корпуса 1 стекает вниз и отводится из сепаратора через патрубок 14, а пар отводится через патрубок 12 в пароводяной тракт парогенератора. Снабжение патрубка 4 овальным отверстием 7 и радиальными отверстиями 8 обеспечивает плавное вхождение пароводяной смеси в корпус сепаратора через тангенциальное отверстие 3 и внутреннюю полость патрубка и равномерный выход из нее через круглые отверстия в полость 6, исключает прямое соударение потока с наружной поверхностью патрубка 4, уменьшая его эрозионный износ и вибрацию сепаратора, что создает благоприятные условия для использования такого сепаратора на парогенераторах, когда возможен подвод пароводяной смеси к сепаратору только в горизонтальной плоскости.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в парогенераторостроении. Сущность изобретения в том, что для обеспечения возможности установки сепаратора в ограниченном сверху пространстве, в патрубке, снабженном завихрителем и размещенном в верхней части сепаратора соосно с его вертикальной осью, выполнено овальное отверстие, расположенное напротив впускного тангенциально размещенного отверстия, и не менее трех радиальных отверстий, размещенных равномерно по периметру патрубка в промежутке между овальным отверстием и лопатками завихрителя, расположенного под радиальным отверстием. В нижней части корпуса для отвода пара установлен соосный корпусу патрубок, снабженный воронкообразным входным участком, и патрубок для отвода отсепарированной воды. Такое расположение патрубков создает благоприятные условия для использования сепараторов с подводом пароводяной смеси только в горизонтальной плоскости. 3 ил.

Растопочный сепаратор, содержащий цилиндрический вертикальный корпус, размещенное в верхней части корпуса впускное тангенциальное отверстие для ввода пароводяной смеси, патрубок с завихрителем, размещенный в верхней части сепаратора соосно с его вертикальной осью, установленный в нижней части корпуса соосный корпусу патрубок отвода пара, снабженный воронкообразным входом участком, и патрубок отвода воды, отличающийся тем, что в патрубке, размещенном в верхней части корпуса, для приема пароводяной смеси выполнено овальное отверстие, расположенное напротив впускного отверстия в корпусе сепаратора, и не менее трех радиальных отверстий, размещенных равномерно по периметру патрубка в промежутке между овальным отверстием и лопатками завихрителя.