Вертикальный парогенератор Советский патент 1984 года по МПК F22B1/06 

ф со Изобретение отйосится к области энергетики и может быть использовано на атомных электрических станциях. Известен вертикальный парогенера тор, содержсиций корпус с витым пуч ком, образованньм трубЬми, радиально подключенными конечными участками к центральному коллектору, а так же установленную в корпусе обечайку образующую в последнем подъемный и опускной рециркуляционные каналы l Недостатком известного вертикаль ного парогенератора является сложность технологии изготовления, монт жа и демонтажа, обусловленная тем, что пучок труб выполнен витым. Наиболее близким техническим решением к изобретению является верти кальный парогенератор, содержащий корпус с пучком вертикальных.ширм, образованных трубами, радиально под ключенными конечными участками к центральному коллектору, а также установленную в корпусе обечайку, образующую в последнем подъемный и опускной циркуляционные каналы 2j . Недостатком такого вертикального парогенератора является то, что для повышения его мощности необходимо увеличить габариты парогенератора. Этот недостаток обусловлен следующим обстоятельством. В парогенераторе оптимальная скорость нагреваемой среды обеспечивается благодаря разности ее нивелирных столбов в опускном и подъемном каналах циркуляции. При этом необходимым мероприятием для повышения мощности парогенератора является увеличение количества труб в каждой ширме. Однако увеличение количества труб в каждой ширме без увеличения диаметра корпуса приводит к снижению проходного сечения опускного канала, увеличению скорости движения среды в нем, и, как следствие, захвату пара в опускной канал. Последнее обстоятельство облегчает нивелирный столб среды, находящийся в опускном канале, уменьшает разность нивелирных столбов в опускном и подъемном каналах циркуляции и уменьшает скорость движения нагреваемой, среды в межтрубном пространстве, что, в свою очередь, приводит к запариванию ширм и снижению устойчивости потока. Лри этом парогенератор переходит в пульсаци онный режим работы, что недопустимо для нормальной его эксплуатации. Для обеспечения оптимальной скорости циркуляции нагреваемой среды с одновременным увеличением мощности парогенератора в прототипе необходимо увеличить проходное сечение опускного -канала до величины, исключающей захват в него пара. Однако это требует увеличения диаметра корпуса,и, следовательно, увеличения габаритов парогенератора. Учитывая, что современные энергетические парогенераторы имеют габариты, максимально допустимые с точки зрения их транспортабельности, даже незначительное увеличение диаметра корпуса может сделать его непригодным для перевозок по железным дорогам, что резко увеличит затраты на доставку парогенератора к месту его установки. Целью изобретения является повышение мощности вертикального паро- , генератора без увеличения его габаритов. Эта цель достигается тем, что в предложенном вертикальном парогенераторе обечайка расположена между двумя соседними ширмами эксцентрично относительно оси корпуса. Кроме того, вертикальная обечайка может быть снабжена верхней торцовой заглушкой, а по оси корпуса над коллектором может быть дополнительно установлен стакан, обращенный к последнему днищем, плотно примыкающий к обечайке боковой стенкой и образующий с полостью корпуса ольцевой проем, в котором располо-. верхние участки ширм.В обечайке и стакане в зоне их примыкания выполнено отверстие На фиг. 1 изображен вертикальный парогенератор, в котором центральный коллектор разделен на.входную и выходную камеры внутренней обечайкой; на фиг. 2 - вертикальный парогенератор, в котором входная и Выходная камеры центрального коллектора закреплены на противоположных торцовых стенках корпуса; на фиг. 3 - вертикальный парогенератор, в котором верхние участки ширм расположены выше верхнего торца центрального коллектора; на фиг. 4 разрез А-А фиг. 3 (вариант Выполнения ширм радиальными); на фиг. 5 разрез А-А фиг. 3 (вариант выполнения ширм, изогнутых по ломаной образующей) ; на фиг. 6 - разрез В-Б фиг. и 2, (вариант выполнения ширм, изогнутых по дуге окружности или эволь7 венте)1 Вертикальный парогенератор содержит Корпус 1 с пучком вертикальных ширм, образованных трубами 2, радиально подключенными конечными участками к центральному коллектору, а также по крайней мере одну установленную в корпусе 1 обечайку 3, Обечайка 3 образует в корпусе 1 подъемный 4 и опускной 5 циркуляционные каналы. Обечайка 3 расположена между двумя соседними ширмами эксцентрично относительно оси корпуса 1. В парогенераторе (см, фиг. 3, 4 и 5), в котором верхние учатки ширм расположен выше верхнего торца центрального коллектора, обечайка 3 снабжена верхней торцовой заглушкой 6, а по оси корпуса 1 над коллектором дополнительно.установлен стакан 7/ обращенный к последнему днищем, плотно примыкающий к обечайке.3 боковой стенкой и образующий с корпусом 1 кольцевой проем, в котором расположены верхние участки ширм. В обечайке 3 и стакане 7 в зоне их примыкания выполнено отверстие 8. В парогенераторе, показанном на фиг. 1 и 3, центргипьный коллектор разделен на входную 9 и выходную 10 камеры внутренней обечайкой 11, а в вертиксшьном парогенераторе, пока занном на фиг. 2, входная 9 и выход ная 10 камеры закреплены на противо положных торцовых стенках корпуса 1 Вертикальные ширмы Moryt быть выполнены радиальными (см. фиг. 4}, а также могут быть изогнуты-по лома ной образующей (см. фиг. 5), по дуг окружности или эвольвенте (см. фиг. Над пучком ширм установлены циклонные сепараторы 12 и жалюзийные секторы 13. Под пучком ширм размеще питательный коллектор 14, а в верхней части корпуса 1 закреплен паробтводящий патрубок 15. Работает вертикальный парогенератор следующим образом. Греющий теплоноситель перепускают из камеры 9 в камеру 10 центрального коллектора по тр.убам 2, в которых он охлаждается, отдавая тепло нагреваемой среде. Эта среда по каналу 4 поднимается вверх, подогреваясь и частично испаряясь. Пароводяная смесь проходит сепараторы 12 где осуществляется первая ступень сепарации пара. Образованный пар опускается по каналу 5 под ширмы, где к нему подмешивают питательную воду из коллектора 14/- образуется циркуляционная вода, которая направляется в канал 4. Пар, образованный в результате первой ступени сепарадии, поднимается вверх, проходит сепараторы 13, в которых осущес гвляется вторая ступень сепарации пара, а затем через патрубок 15 направляется потребителю; В таком .парогенераторе благодаря перенесению спускного канала 5 с периферии полости корпуса 1 в зону между соседними ширмами удалось увеличить количество труб 2 в каждой ширме .и тем самым повысить мощность парогенератора без увеличения его габаритов.

13

f3

Фиг.З

УЫ.

4-А

8

Фиг.6

1 ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ПАРОГЕНЕРАТОР, содержаишй корпус с пучком вертикальных ширм, образованных трубами радиально подключенными конечными участками к центральному коллектору, а также по крайней мере одну установленную в корпусе обечайку, образующую в последнем подъемный и опускной циркуляционные , отличающийся тем, что, с целью повышения мощности без увеличения габари тов, обечайка расположена между двумя соседними ширмами эксцентрично относительно оси Kopnyda. 2. Парогенератор по п.1, о т л ичающийся тем, что обечайка снабжена верхней торцовой заглушкой, а по оси корпуса над коллектором дополнительно установлен стакан, об; ращенный к- последнему днищем, плотно примыкающий к обечайке боковой стенкой и образующий с полостью корпуса кольцевой проем, в котором расположены верхние участки ширм, причем в обечайке и стакане в зоне их . (Л примыкания выполнено отверстие.