КОНДЕНСАТООТВОДЧИК Российский патент 2005 года по МПК F16T1/00 

Изобретение относится к теплотехнике, к устройствам для непрерывного отвода конденсата из пароиспользующих аппаратов и паропроводов.

Известен конденсатоотводчик, содержащий корпус с размещенной в нем микропористой вставкой (диафрагмой) [1].

Основным недостатком такого конденсатоотводчика является невысокая надежность при работе в условиях загрязненности конденсата. Последнее приводит к постепенному снижению, а затем и прекращению отвода конденсата из-за накопившейся грязи как в порах, так и на поверхности вставки.

Известны самоочищающиеся конденсатоотводчики типа пробковых кранов, пробки которых выполнены из пористых материалов, например из тефлона [2], металлокерамики [3].

Недостатком их является низкая степень самоочистки пор пробок при противотоке и, наконец, полное засорение пор механическими примесями, т.к. поры, как и у [1], являются стабильными (имеют фиксированный размер и кривизну). Кроме того, при самоочистке они сбрасывают в чистый конденсат накопившиеся загрязнения как частично из пор, так и с внешних поверхностей самих пористых пробок.

Наиболее близким является кондесатоотводчик, содержащий двухходовой шаровой, конусный или цилиндрический кран для паровых и газовых сред, с размещенной в полости пробки насадкой из гранул природных или искусственных материалов, зафиксированной посредством сеток, заключенных между перфорированными пластинами, соединенными с телом пробки сваркой, или резьбой, или стяжкой, или пружинными кольцами, или винтами [4].

Конденсатоотводчик прекрасно очищается, т.к. поры насадки динамические (подвижные), т.е. пропускают через себя мелкие механические примеси, которые забивают поры материалов [1, 2, 3]. Однако недостатком изобретения является необходимость его работы в вертикальном положении, т.к. в горизонтальном положении происходит проскок пара в верхней части - между корпусом пробки и “отжатым” паром гранулированным материалом. Кроме того, при самоочистке скопившиеся на перфорированных пластинах и сетках загрязнения, как и у [2, 3], сбрасываются в чистый конденсат, что ведет к дополнительным схемам и затратам по очистке конденсата как от окислов железа, так и от других примесей.

Задачей изобретения является возможность работы самоочищающегося конденсатоотводчика с гранулированным материалом в горизонтальном положении, а главное, прекращение сброса основной массы загрязнений в чистый конденсат и их организованное удаление.

Задача решается тем, что конденсатоотводчик содержит четырехходовой (трехходовой) кран для паровых и газовых сред с размещенной в полости четырехходовой пробки насадкой из гранул природных или искусственных материалов, зафиксированной посредством сеток, заключенных между перфорированными пластинами, соединенными с телом пробки и между собой сваркой, или резьбой, или стяжкой, или пружинными кольцами, или винтами. Конденсатоотводчик установлен горизонтально, при этом полости проходных каналов пробки выполнены в форме конически сужающихся труб с козырьками (выступами) в широкой части и канавками (впадинами) в узкой, а корпус снабжен двумя вентилями (кранами), подводящим патрубком, заглушкой и рубашкой для подогрева корпуса теплоносителем.

Такое решение обеспечивает подпор гранулированного материала, расположенного в пробке - между выступом (козырьком) и впадиной, заполненной сжиженным гранулятом (создается как бы новый уже наклонный выступ), что предотвращает проскок пара в верхней части проходных каналов пробки. Наличие четырех каналов пробки и двух вентилей позволяет коденсатоотводчику полностью самоочищаться при противотоке, уловленную же грязь организованно удалять из конденсата в специальный “грязевик”.

На фиг.1 изображен конденсатоотводчик для отвода и очистки конденсата, общий вид; на фиг.2 - часть тела четырехходовой пробки с коническим проходным каналом и сварочным креплением друг к другу и к козырьку пробки двух перфорированных пластин с заключенной между ними сеткой. Три остальных проходных канала пробки аналогичны.

Конденсатоотводчик содержит корпус 1, в котором расположена четырехходовая пробка 2 с конически выполненными каналами с размещенной в ней гранулированной насадкой 5. С четырех сторон насадку 5 фиксируют четыре сетки 12, которые заключены между двумя перфорированными пластинами - внутренней 11 и наружной 13, которые крепятся с телом пробки с помощью козырьков (выступов) 3, например, сваркой (крепление пластин между собой и козырьком может быть и резьбой, а также винтами, стяжкой, пружинными кольцами - не показаны).

Внутри пробки 2, в конических проходных каналах, имеются радиально выполненные выступы (козырьки) 3 и радиально выполненные впадины (канавки) 4.

Вход пароконденсатной смеси от пароиспользующего оборудования осуществляется слева направо через подводящий патрубок 10. Пробой паром слоя насадки 5 предотвращается слоем сжиженного гранулированного материала, находящегося в проходном канале под вентилем 6, расположенным перпендикулярно движущейся слева направо пароконденсатной смеси. Однако конденсатоотводчик могут смонтировать и так, что все четыре проходных канала будут лежать в горизонтальной плоскости. Поэтому проходные каналы пробки выполнены конической формы с радиально выполненными выступами (козырьками) и впадинами (канавками). В этом случае пробой паром слоя насадки 5 предотвращается подпором сжиженного гранулированного материала, находящегося в канавках 4, а также материалом, находящимся в наклонной части каналов до выступов (козырьков).

При засорении входной сетки макроструктурами загрязнений пробку 2 поворачивают на девяносто градусов вокруг горизонтальной оси, открывают вентиль 6 и закрывают вентиль 7. При этом изменяется направление движения конденсата, и грязь, скопившаяся на сетке, удаляется через вентиль 6. Далее открывается вентиль 7, и закрывается вентиль 6, а пробку 2 поворачивают еще на 90°.

Поскольку канал в корпусе над заглушкой 8 четырехходового корпуса долгое время будет находиться под конденсатом, а конденсатоотводчик может работать в зимних (минусовых) условиях, то корпус может быть снабжен рубашкой 9 для обогрева конденсатоотводчика.

Конденсатоотводчик работает следующим образом. Пароконденсатная смесь от вводного патрубка 10 поступает через перфорированные пластины 11, 13 и сетку 12 в поры между гранулами насадки 5, и при уменьшении давления конденсат вскипает, образуя вторичный пар. Последний создает большое сопротивление для свежего пара и малое для конденсата. При перемещении через насадку пароконденсатная смесь полностью преобразуется в конденсат, который за счет перепада давления перемещается слева направо через насадку и удаляется в сборник конденсата (не показан). При засорении входной сетки крупными загрязнениями пробку 2 поворачивают вокруг горизонтальной оси на 90°, открывают вентиль 6 и закрывают вентиль 7. При этом изменяется направление потока среды, и грязь, скопившаяся на сетке, удаляется через вентиль 6 в грязевик (не показан) конденсатом, поступающим из подводящего патрубка 10. Далее открывают вентиль 7 и закрывают вентиль 6, а пробку 2 поворачивают еще на 90° в том же направлении, что и первый поворот.

Пробой паром слоя насадки 5 предотвращается подпором сжиженного гранулированного материала, расположенного в канале пробки под вентилем 6, а также в пространстве, заключенном между коническими поверхностями каналов, выступами (козырьками) 3 и впадинами (канавками) 4.

Поскольку канал над заглушкой 8 четырехходового корпуса долгое время будет находиться загруженным холодным конденсатом, то корпус конденсатоотводчика может быть снабжен рубашкой 9 для обогрева конденсатоотводчика, т.е. можно подвести пар или горячий конденсат, выходящий из самого конденсатоотводчика (патрубки подвода и отвода обогревающего теплоносителя не показаны).

Использование изобретения позволяет конденсатоотводчику работать как в вертикальном, так и в горизонтальном положениях, самоочищаться и предотвращать сброс загрязнений в чистый конденсат, а также подогреваться паром или конденсатом.

Как известно, поворот пробок кранов, вентилей и т.п. легко автоматизируется. Если установить на конденсатоотводчик типовые электроприводы и смонтировать типовое дистанционное управление, позволяющее работать в ручном или автоматическом режиме, то разворот пробки, а также открытие или закрытие вентилей 6, 7 для самоочистки конденсатоотводчика можно осуществлять по месту или дистанционно в ручном или автоматическом режиме.

Таким образом, изобретен универсальный самоочищающийся (и очищающий от загрязнений конденсат) конденсатоотводчик, заставляющий работать пар на 100%.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №176593, МПК F 16 T 1/00, 1965 г.

2. Патент США №3508773, МПК F 16 K 5/02, 1968 г.

3. Патент Великобритании №2176872, МПК F 16 K 11/087, 1987 г.

4. Заявка №93-013136, МПК F 16 T 1/00, 1995 г.

Изобретение относится к теплоэнергетике, к устройствам для непрерывного отвода конденсата из пароиспользующих аппаратов и паропроводов. Конденсатоотводчик содержит четырехходовой (трехходовой) кран для паровых и газовых сред с размещенной в полости четырехходовой пробки насадкой из гранул природных или искусственных материалов, зафиксированной посредством сеток, заключенных между перфорированными пластинами, соединенными с телом пробки и между собой сваркой, или резьбой, или стяжкой, или пружинными кольцами, или винтами. Конденсатоотводчик установлен горизонтально, при этом полости проходных каналов пробки выполнены в форме конически сужающихся труб с козырьками (выступами) в широкой части и канавками (впадинами) в узкой, а корпус снабжен двумя вентилями (кранами), подводящим патрубком, заглушкой и рубашкой для подогрева корпуса теплоносителем. Изобретение обеспечивает универсальность в работе, самоочистку и очистку конденсата. 2 ил.

Конденсатоотводчик, содержащий четырехходовой (трехходовой) кран для паровых и газовых сред, с размещенной в полости четырехходовой пробки насадкой из гранул природных или искусственных материалов, зафиксированной посредством сеток, заключенных между перфорированными пластинами, соединенными с телом пробки и между собой сваркой, или резьбой, или стяжкой, или пружинными кольцами, или винтами, отличающийся тем, что установлен горизонтально, при этом полости проходных каналов пробки выполнены в форме конически сужающихся труб с козырьками (выступами) в широкой части и канавками (впадинами) в узкой, а корпус снабжен двумя вентилями (кранами), подводящим патрубком, заглушкой и рубашкой для подогрева корпуса теплоносителем.