СЕПАРАТОР-ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 2010 года по МПК F22B37/26 

Описание патента на изобретение RU2397407C1

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в турбоустановках атомных электростанций.

Известен сепаратор-пароперегреватель, содержащий вертикальный корпус с верхним сепаратором влаги и нижним трубчатым пароперегревателем, причем сепаратор влаги выполнен в виде кольцевого ряда сепарационных пакетов, установленных над трубами пароперегревателя (SU 600352. F22B 37/26, F22G 3/00. 30.03.1978).

Известный сепаратор-пароперегреватель не обеспечивает необходимой температуры перегрева пара, так как допускает залив труб пароперегревателя при переполнении сепаратоотводящих желобов.

Известен сепаратор-пароперегреватель, содержащий вертикальный корпус с нижним сепаратором влаги и верхним трубчатым пароперегревателем, причем сепаратор влаги выполнен в виде кольцевого ряда сепарационных пакетов, установленного в корпусе с образованием камеры влажного пара, соединенной с патрубком подвода, закрепленным в боковой стенке корпуса (SU 368448. F22G 1/00, F22B 37/26. 23.06.1969).

Установка сепарационных пакетов в один кольцевой ряд сепарационных пакетов приводит к необходимости использовать более длинный корпус, что повышает металлоемкость сепаратора-пароперегревателя. Кроме того, такая конструкция сепаратора-пароперегревателя не обеспечивает равномерность раздачи осушенного пара после сепаратора влаги по межтрубному пространству пароперегревателя. Осушенный пар поднимается к пароперегревателю только одним центральным потоком. Это приводит к неполному использованию поверхности нагрева пароперегревателя. При проектировании такого пароперегревателя приходится завышать коэффициент запаса по поверхности нагрева, что приводит к повышению металлоемкости сепаратора-пароперегревателя.

К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных технических решений (прототипом) является сепаратор-пароперегреватель, содержащий вертикальный корпус с нижним сепаратором влаги и верхним трубчатым пароперегревателем, причем сепаратор влаги выполнен в виде центрального и периферийного кольцевых рядов сепарационных пакетов, первый из которых установлен во втором с образованием раздающей камеры влажного пара, соединенной с патрубком подвода, закрепленным в боковой стенке корпуса (ЕР 0010261. F22B 37/26. 30.04.1980).

Установка центрального кольцевого ряда сепарационных пакетов в их периферийном кольцевом ряде снижает необходимую высоту корпуса и, соответственно, металлоемкость сепаратора-пароперегревателя. При этом после сепаратора влаги выравнивается распределение сухого пара, который теперь поднимается к пароперегревателю двумя потоками: центральным и периферийным. Это приводит к более полному использованию поверхности нагрева пароперегревателя, что также снижает металлоемкость сепаратора-пароперегревателя.

Однако в прототипе используется поворотная камера, расположенная под сепарационными пакетами, включенная по ходу влажного пара между патрубком подвода и камерой влажного пара. Это приводит не только к удлинению корпуса и, соответственно, к повышению металлоемкости сепаратора-пароперегревателя, но и к торцевому подводу влажного пара к раздающей камере, который характеризуется большой неравномерностью раздачи влажного пара по сепарационным пакетам и, соответственно, повышенной металлоемкостью последних. Кроме того, недостатком прототипа является повышенное гидравлическое сопротивление сепаратора-пароперегревателя из-за резкого расширения потока влажного пара на выходе из патрубка подвода и относительно сложной траектории потока влажного пара от патрубка подвода до раздающей камеры. Это снижает давление перегреваемого пара на выходе сепаратора-пароперегревателя и ухудшает экономичность турбоустановки, в которую он включен.

Технической задачей изобретения является снижение металлоемкости и гидравлического сопротивления сепаратора-пароперегревателя.

Техническая задача решается в сепараторе-пароперегревателе, содержащем вертикальный корпус с нижним сепаратором влаги и верхним трубчатым пароперегревателем, причем сепаратор влаги выполнен в виде центрального и периферийного кольцевых рядов сепарационных пакетов, первый из которых установлен во втором с образованием раздающей камеры влажного пара, соединенной с патрубком подвода, закрепленным в боковой стенке корпуса, при этом в периферийном кольцевом ряде сепарационных пакетов выполнен проем, расположенный напротив патрубка подвода, а раздающая камера влажного пара соединена с последним посредством перепускного патрубка, выходной конец которого закреплен в проеме периферийного кольцевого ряда сепарационных пакетов.

Кроме того, центральный кольцевой ряд сепарационных пакетов может быть установлен в их периферийном кольцевом ряде эксцентрично со сдвигом от перепускного патрубка, а последний может быть выполнен в форме диффузора.

Наличие проема в периферийном кольцевом ряде сепарационных пакетов, расположенного напротив патрубка подвода, и соединение камеры влажного пара с патрубком подвода посредством перепускного патрубка, выходной конец которого закреплен в проеме периферийного кольцевого ряда сепарационных пакетов, обеспечивает прямолинейное движение потока влажного пара на участке между патрубком подвода и раздающей камерой, которое характеризуется относительно небольшим гидравлическим сопротивлением.

При этом исключается поворотная камера влажного пара и обеспечивается равномерность раздачи влажного пара по сепарационным пакетам, что снижает металлоемкость сепаратора-пароперегревателя.

Установка центрального кольцевого ряда сепарационных пакетов в их периферийном кольцевом ряде эксцентрично со сдвигом от перепускного патрубка и выполнение последнего в форме диффузора обеспечивает плавное расширение потока влажного пара от патрубка подвода до раздающей камеры, что еще больше снижает гидравлическое сопротивление и повышает равномерность раздачи влажного пара по сепарационным пакетам и, соответственно, еще больше снижает металлоемкость сепаратора-пароперегревателя.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид сепаратора-пароперегревателя; а на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.

Сепаратор-пароперегреватель содержит вертикальный корпус 1 с нижним сепаратором 2 влаги, а также с верхним трубчатым пароперегревателем 3 первой ступени и верхним трубчатым пароперегревателем 4 второй ступени.

Сепаратор 2 влаги выполнен в виде центрального кольцевого ряда 5 и периферийного кольцевого ряда 6 сепарационных пакетов 7 жалюзийного типа. Центральный кольцевой ряд 5 сепарационных пакетов 7 установлен в их периферийном кольцевом ряде 6 с образованием раздающей камеры 8 влажного пара. Камера 8 влажного пара соединена с патрубком 9 подвода, закрепленным в боковой стенке корпуса 1. В периферийном кольцевом ряду 6 сепарационных пакетов 7 выполнен проем 10, расположенный напротив патрубка 9 подвода. Раздающая камера 8 влажного пара соединена с патрубком 9 подвода посредством перепускного патрубка 11, выходной конец которого закреплен в проеме 10 периферийного кольцевого ряда 6 сепарационных пакетов 7.

Центральный кольцевой ряд 5 сепарационных пакетов 7 установлен в периферийном кольцевом ряду 6 сепарационных пакетов 7 эксцентрично со сдвигом от перепускного патрубка 11, а последний выполнен в форме диффузора.

Межтрубное пространство пароперегревателя 3 и 4 соединено с сепаратором 2 влаги со стороны наружной поверхности периферийного кольцевого ряда 6 и внутренней поверхности центрального кольцевого ряда 5 сепарационных пакетов 7. Пароперегреватель 3 первой ступени перегрева соединен трубным пространством через соответствующие камеры центрального коллектора 12 с трубопроводом 13 подвода греющего пара и с трубопроводом 14 отвода конденсата греющего пара. Пароперегреватель 4 второй ступени перегрева соединен трубным пространством через соответствующие камеры центрального коллектора 15 с трубопроводом 16 подвода греющего пара и с трубопроводом 17 отвода конденсата греющего пара.

Наружные и внутренние поверхности центрального и периферийного кольцевых рядов 5 и 6 сепарационных пакетов 7 образованы перфорированными обечайками 18. Центральное кольцо 5 сепарационных пакетов 7 со стороны перепускного патрубка 11 экранировано перфорированным листом 19.

В верхней части корпуса 1 закреплен осевой патрубок 20 отвода перегреваемого пара, в нижней части - патрубок 21 слива сепарата.

Сепаратор-пароперегреватель работает следующим образом.

Влажный пар через патрубок 9 и перепускной патрубок 11 поступает в раздающую камеру 8, посредством которой равномерно распределяется по сепарационным пакетам 7 центрального кольцевого ряда 5 и периферийного кольцевого ряда 6. Сепарат собирается в нижней части корпуса 1 и затем сливается из него по патрубку 21.

Осушенный пар после сепаратора 2 проходит сначала межтрубное пространство пароперегревателя 3 первой ступени перегрева, а затем межтрубное пространство пароперегревателя 4 второй ступени перегрева, где перегревается до заданной температуры. Перегретый пар выводится из корпуса 1 через патрубок 20.

Греющий пар по трубопроводам 13 и 16, соответствующие камеры центральных коллекторов 12 и 15 подается в трубные пространства пароперегревателей 3 и 4, где этот пар конденсируется, отдавая тепло перегреваемому пару. Конденсат греющего пара отводится от пароперегревателей 3 и 4 по трубопроводам 14 и 17 соответственно.

Похожие патенты RU2397407C1

название год авторы номер документа
СЕПАРАТОР-ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ 2012
  • Шамароков Александр Сергеевич
  • Жингель Владимир Иосифович
  • Авдеев Олег Александрович
  • Дробченко Дмитрий Александрович
  • Андреев Леонид Михайлович
RU2522273C1
СЕПАРАТОР ВЛАГИ 2012
  • Шамароков Александр Сергеевич
  • Жингель Владимир Иосифович
  • Андреев Леонид Михайлович
  • Авдеев Олег Александрович
  • Дробченко Дмитрий Александрович
RU2521693C1
СЕПАРАТОР-ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ 2013
  • Балусов Борис Алексеевич
  • Шамароков Александр Сергеевич
  • Авдеев Олег Александрович
  • Запорожан Кирилл Борисович
  • Андреев Леонид Михайлович
  • Легуенко Сергей Кириллович
RU2534256C1
СЕПАРАТОР ВЛАГИ 2012
  • Шамароков Александр Сергеевич
  • Андреев Леонид Михайлович
  • Авдеев Олег Александрович
  • Дробченко Дмитрий Александрович
  • Жингель Владимир Иосифович
RU2522131C1
ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ СЕПАРАТОР-ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ 2021
  • Ануров Алексей Николаевич
  • Матковский Сергей Владимирович
  • Мартынов Валерий Анатольевич
  • Маркин Владимир Владимирович
  • Сучков Олег Валерьевич
  • Кузьминов Юрий Владимирович
  • Башулин Дмитрий Сергеевич
RU2764349C1
СЕПАРАТОР-ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ 2007
  • Данилин Борис Константинович
  • Прохоров Владимир Алексеевич
RU2333421C1
Сепаратор-пароперегреватель 1974
  • Артемов Лев Николаевич
  • Андреев Павел Алексеевич
  • Ардаматский Виталий Андреевич
  • Баканов Анатолий Федорович
  • Билявский Анатолий Аркадьевич
  • Бушлер Илья Шахнович
  • Вивсик Станислав Николаевич
  • Гершевич Борис Александрович
  • Городницына Вера Евдокимовна
  • Долгий Алексей Арсентьевич
  • Зозуля Николай Васильевич
  • Манаенков Валерий Иванович
  • Москвичов Виктор Федорович
  • Паскарь Борис Леонидович
  • Фадеев Евгений Алексеевич
  • Федорович Евгений Данилович
  • Часнык Станислав Федосеевич
  • Парамонов Павел Михайлович
  • Гринберг Яков Натанович
SU600352A1
СЕПАРАТОР-ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ 2012
  • Шамароков Александр Сергеевич
  • Жингель Владимир Иосифович
  • Андреев Леонид Михайлович
  • Авдеев Олег Александрович
  • Дробченко Дмитрий Александрович
RU2521699C1
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ СЕПАРАТОР-ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛБ 1973
  • С. Н. Фукс, Ю. В. Козлов, Л. И. Турецкий, Ю. К. Гладков, В. А. Хмельницкий, В. Ф. Титов, В. И. Гришаков Г. А. Таранков Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно Исследовательский Институт Ф. Дзержинского
SU368448A1
ТЕПЛООБМЕННИК 2022
  • Пустовалов Станислав Борисович
  • Поляков Павел Сергеевич
  • Шамароков Александр Сергеевич
RU2781598C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 397 407 C1

Реферат патента 2010 года СЕПАРАТОР-ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при проектировании сепараторов-пароперегревателей турбоустановок атомных электростанций. Сущность изобретения: сепаратор-пароперегреватель содержит вертикальный корпус с нижним сепаратором влаги. Сепаратор влаги выполнен в виде центрального и периферийного кольцевых рядов сепарационных пакетов, образующих между собой раздающую камеру влажного пара. В периферийном кольцевом ряду сепарационных пакетов выполнен проем, расположенный напротив патрубка подвода. Раздающая камера влажного пара соединена с патрубком подвода посредством перепускного патрубка, выходной конец которого закреплен в проеме периферийного кольцевого ряда сепарационных пакетов. Такая конструкция сепаратора-пароперегревателя обеспечивает прямолинейное движение потока влажного пара на участке между патрубком подвода и раздающей камерой, которое характеризуется относительно небольшим гидравлическим сопротивлением. При этом исключается поворотная камера влажного пара и обеспечивается равномерность раздачи влажного пара по сепарационным пакетам, что снижает металлоемкость сепаратора-пароперегревателя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 397 407 C1

1. Сепаратор-пароперегреватель, содержащий вертикальный корпус с нижним сепаратором влаги и верхним трубчатым пароперегревателем, причем сепаратор влаги выполнен в виде центрального и периферийного кольцевых рядов сепарационных пакетов, первый из которых установлен во втором с образованием раздающей камеры влажного пара, соединенной с патрубком подвода, закрепленным в боковой стенке корпуса, отличающийся тем, что в периферийном кольцевом ряде сепарационных пакетов выполнен проем, расположенный напротив патрубка подвода, а раздающая камера влажного пара соединена с последним посредством перепускного патрубка, выходной конец которого закреплен в проеме периферийного кольца сепарационных пакетов.

2. Сепаратор-пароперегреватель по п.1, отличающийся тем, что центральный кольцевой ряд сепарационных пакетов установлен в их периферийном кольцевом ряде эксцентрично со сдвигом от перепускного патрубка, а последний выполнен в форме диффузора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2397407C1

СПОСОБ И КОМПОЗИЦИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ АКТИВАЦИИ ТЕЛОМЕРАЗЫ 2015
  • Савельева Ольга Михайловна
  • Бычков Кирилл Евгеньевич
RU2593586C1
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ СЕПАРАТОР-ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛБ 0
  • С. Н. Фукс, Ю. В. Козлов, Л. И. Турецкий, Ю. К. Гладков, В. А. Хмельницкий, В. Ф. Титов, В. И. Гришаков Г. А. Таранков Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно Исследовательский Институт Ф. Дзержинского
SU368448A1
Сепаратор-пароперегреватель 1990
  • Кректунов Олег Петрович
  • Иващенко Надежда Ильинична
  • Штукина Елена Васильевна
  • Щедрин Александр Васильевич
SU1768864A1
US 3398720 А, 27.08.1968.

RU 2 397 407 C1

Авторы

Шамароков Александр Сергеевич

Жингель Владимир Иосифович

Дымлер Евгений Леопольдович

Легуенко Сергей Кириллович

Даты

2010-08-20Публикация

2009-03-24Подача