Способ работы дроссельно-увлажнительного устройства Советский патент 1984 года по МПК F28C3/06 

О5 со

к Изобретение относится к теплоэне гетике, в частности к дроссельноувлажнительным устройствам (ДУУ) па рогенераторов, а конкретнее к спосо бам работы ДУУ. Известен способ работы ДУУ путем подачи пара и питательной воды от внешнего источника (парогенератора) в избыточном Количестве Б одну из двух разобщенных между собой полостей предвключенного эжектора, смеше ния потоков воды и пара, центробежн сепарации и вьшаривания воды 11 Недостатком этого способа являет ся низкая надежность, обусловленная тем, что неравномерный поток среды на выходе из. эжектора, особенно на переходных режимах и при падении да ления перегретого пара, может вызвать заброс воды в вырабатываемый п Известен также способ работы ДУУ включающий подачу от внешнего источ ника и рециркуляционной ямкости соответственно перегретого пара и пит тельной воды, смешение их в предвклю ченном эжекторе, центробежную сепар цию пароводяного потока и выпаривани воды в корпусе сепаратора и отвода .отсепарированного пара потребителю, а избыточной воды - в рециркуляционную емкость Х2. Однако известный способ требует высокого качества питательной воды, так как в процессе ее выпаривания все соли, примеси и остаются и накапливаются в циркуляционном кон туре воды, что ограничивает возможности использования устройства. В результате в корпусе во вращающемся потоке для постоянного вращения примесей требуются дополнительные затраты энергии и нарушается однородность испаряющегося пароводяного потока, при этом увеличение концентрации солей увеличивает заброс частиц воды и солей в вырабатываемый пар, что снижает его качество и надежность работы устройства. При этом не предусматривается контроль и удаление из емкости загрязненного рассола, а подача питательной воды от внешнего источника осуществлена одновременно в полости эжектора и водяную нижнюю полость емкости, поэтому продувание последней не может быть эффективным, так как оно приводит к значительным потерям свежей питательной воды и повьшгаетопас2 . ность срыва работы устройства. .Кроме того, не представляется возможным использовать энергию питательной воды с давлением и температурой насыщения вьше давления вырабатываемого насыщенного пара. Цель изобретения - псгвышение надежности и качества отсепарированного пара. Указанная цель достигается тем, что согласно способу работы ДУУ, включающему подачу от внешнего источника и рециркуляционной емкости соответственно перегретого пара и питательной воды,смешение их в предвключенном эжекторе, центробежную сепарацию пароводяного потока и выпаривание воды в корпусе сепаратора и отвод отсепарированного пара потребителю, а избыточной воды - в рециркуляционную емкость, из пароводяного потока производят дополнительную сепарацию примесей и взвесей, а выпаривание воды осуществляют циклически с отключением или снижением подачи питательной воды после заполнения ею корпуса и удалением образующегося за цикл рассола из рециркуляционной емкости. При этом осуществляют подачу питательной воды при температуре насыщения, соответствующей давлению перегретого пара. На фиг. 1 представлена схема ДУУ для реализации предлагаемого способа-, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1-, на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2; на. фиг. 4 - узел 1 на фиг. 1. Д1Т содержит корпус 1 с° патруб; ом 2 отбора пара, включающий боковые 3 и закручивающую цилиндрическую стенки (поверхности) 4, снабденньм на входе предвключенным эжектором 5 с плоско-параллельным соплом 6, воцяными полостями 7 и 8 всасывания и давления, на выходе которых образованы соответственно расширяющееся сопло 9 и щелевой канал 10, а на выоде - рециркуляционным трубопровоом 11, включающим тангенциальный патрубок 12 расширительной части 13 емкости 14, снабженной регулятором 15 ровня воды, внутри которой установены полые цилиндры 16 и 17 с глухим орцом 18, образующие полости 19-22, ричем полости 21 и 22 сообщены трубороводами 23 и 24 соответственно с олостью 7 эжектора 5 и периферийными щелями 25 для отвода примесей. Пе регретые пар и вода к соплам 6 и 9 подводятся через регулируемые клапаны 26 и 27. Пароводяная смесь от эжектора 5 на закручивающую поверх- ность 4 поступает через сужающийся канал 28, в который подают также вра щающийся поток неиспарившейся воды через канал 29, образованный изогнутой пластиной 30. Последней и пласти ной 31 образован приемный канал 32, сообщающийся с полостью 20 емкости 14 через трубопровод 11 и патрубок 12. Вода в полости 7 и 8 эжектора 5 подается через фильтры 33, например сетчатый, проходное очко которых меньше зазора щелей 25. Паровая полость 34 емкости. 14 сообщена трубопр водом 35 с паровой полостью 36 корпуса 1. На выходе патрубка 2 установ лен регулятор 37 давления пара, связаиньй с клапаном 26, Полость 22 на выходе снабжена клапаном 38 слива рассола и примесей, датчиками 39 и плотности и наличия рассола, связанными с блоком 41 системы регулирования устройства, включающей реле 42 времени. Емкость 14 имеет верхний 43 и нижний 44 уровни воды. Расширяющееся сопло 9 образовано фигурными стенками 45 и 46 корпуса 1 и сопла 6. Закручивающая поверхность 4 в пределах щелей 25 выполнена в виде выпуклой круглой поверхности 47. Рассол и примеси через щели 25 отводятся в камеры 48 и через трубопровод 24 в полость 22 емкости 14. Способ работы ДУУ осуществляют следующим образом. К соплам 6 и 9 эжектора 5 через регулируемые клапаны 26 и 27 подают, например, от парогенератора при одинакоБом давлении перегретый пар и на гретую до температуры насыщения котловую воду.На выходе сопла 9 скоростьобразующейся пароводяной смеси дости гает критических значений, за счет чего полезно и эффективно используют энергию питательной воды, подаваемой в ДУУ. В общем итоге паровой и водяной высокоскоростные потоки из сопл 6 и 9 смешивают, при этом эффективность тепломассообменная обеспечивается тем, что поток из сопла 9 пересекает поток из сопла 6 и в сужающемся канале 28 образуют пароводяную смесь, поток которой закручивают внутренней поверхностью 4 а после одного вращения против часовой стрелки неиспарившаяся вода через канал 29 поступает вновь в канал 28, за счет чего образуют циркуляцию по замкнутому контуру. При этом выделяющийся из потока в полость 36 отсепарированный насьш1енный пар отводят через патрубок 2 на потребители, а механические и другие примеси, удельная масса которых больше воды, прижимаются центробежной силой к закручивающей поверхности 4 и против часовой стрелки потоком перемещаются к щелям 25. Попав на овальную поверхность 47, частицы под действием центробежной силы смещаются к боковым стенкам 3 корпуса 1, т.е. к щелям 25. и через последние отводятся в камеры 48, а оттуда по трубопроводу 24в полость 22 емкости 14. Через сопло 9 во вращающийся поток подают количество воды больше испаряющейся за счет теплоты перегретого пара, т.е. избыточное. В результате масса вращающегося потока и его высота по радиусу увеличивается. При достижении этой высоты выше входной кромки пластины 30 вода поступает в приемный канал 32, трубопровод 11 и через тангенциальньй патрубок 12 поступает в расширительную часть 13 емкости 14. При этом выступающая по окружности за вход пластины 30 пластина 31 исключает возможность заброса частиц воды от потока набегающего на упомянутую пластину 30 в полость 36 сепарированного пара. Рециркуляционная, поступающая из корпуса 1 вода (рассол) ,, через тангенциальный патрубок 12 и полость 20 заполняет полость 22 и затем, последовательно полости 19 и 21. От последней вода через трубопровод 23 поступает в полость 7, откуда через эжектор 5 и сужающийся канал 28 возвращается в рециркуляционный вращающийся испарительный цикл. За счет указанных действий в ДУУ .обеспечивается получение высококачественного насыщенного hapa. В процессе работы ДУУ при одновремен ной подаче воды в полости 7 и 8 и постоянном сливе воды с корпуса 1 через трубопроводы 11 и 24 уровень воды в емкости 14 повышается и достигает верхнего значения уровня 43. За этот период работы устройства при соответствующей подаче (относительной) количества пара и воды (с избытком последней)

в эжектор 5 через сопла 6 и 9 происходит ее выпаривание и соответственно повьппение концентрации образующегося рассола вращающегося потока и рециркуляционной емкости 14. Под действием от верхнего уровня 43 регулято-. ра 15 уровня воды подается сигнал на блок 41, закрывается, например, полностью клапан 27, к вода в эжектор 5 поступает только из рециркуляционной емкости 14 по трубопроводу 23. При устойчивой работе ДУУ осуществляют дальнейшее выпаривание циркулирующего рассола. При необходимости клапан 27 может быть закрыт лишь частично, обеспечивая подачу питательной воды через сопло 9 в количестве, меньшем производительности ДУУ. Однако в этом случае снижается эффективность использования энер гии перегретой питательной воды, поэтому клапан 27 целесообразно закрывать полностью. В результате уровень рассола в емкости 14 снижается и становится ниже уровня 43 и цилиндра 17, после чего полости 19 и 21 разобщаются, что исключает поступление загрязненного рассола из полости 19 в полость 21, и наоборот, при сливе рассола через клапан 38. С этого момента рассол из полости 21 поступает во вращающийся .поток, частично испаряется, после чего с большей концентрацией солей сливается в полость 22. Момент открытия клапана 38 определяется датчиком 39 плотности (концентрации рассола). В результате под воздействием блока 41 клапан 38 отключается, и рассол с механическими примесями полностью удаляются из полости 22, От датчика 40 наличия рассола поступает сигнал об окончании слива рассола, под воздействием реле 42 времени открывается клапан 27, и во вращающийся поток рассола поступает свежая питательная вода. В результате рассол вращающегося потока смешивается с поступающей водой и сливается в полость 22, откуда продувается через открытый клапан 38. От момента открытия клапана 27 через заданный промежуток времени, определяемый реле 42, клапан 38 закрывается, и испарительный цикл повторяется вновь. Если ДУУ работает в стационарном режиме, то все упомянутые операции осуществляются счетным устройством блока 41, включающим реле 42 времени. Таким образом в ДУУ совместно с сепарацией пара от влаги осуществляют центробежную сепарацию рабочего потока от примесей и взвесей и скапливают последние совместно с концентрированным рассолом в полости рециркуляционной емкости, осуществляют их периодическое удаление с испарительного контура, за счет чего представляется возможность использовать в качестве питательной воды загрязненную солями и примесями воду, например, перегретую продуваемую котловую с парогенератора смногократной циркуляцией. При этом за счет сверхкритического истечения перегретой воды через сопло на входе ДУУ более полно и эффективно используют энергию питательной воды.

За счет возможности использования в качестве питательной воды загрязненной воды расширяются функциональные возможности ДУУ,. которое может быть использовано, например, в качестве Высокоэффективного устройства для продувания парогенераторов, устройства для термической очистки загрязненных вод и т.п. При этом за счет использования эффекта сверхкритического расширения перегретой воды в предвключенном эжекторе повьш1ается надежность и эффективность работы устройства, а за счет дополнительной сепаI рации примесей и взвесей повышается iкачество отсепарированного пара.

А-Л

Фаг.З

1. СПОСОБ РАБОТЫ ДРОССЕЛЬНОУВЛАЖНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА, включающий подачу от внешнего источника и рециркуляционной емкости соответственно перегретого пара и питательной воды, смешение их в предвключенном эжекторе, центробежную сепарацию пароводяного потока и вьтаривание воды в корпусе сепаратора и отвод отсепарированного пара потребителю, а избыточной воды - в рециркуляционную емкость, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности и качества отсепарированного пара, из пароводяного потока производят дополнительную сепарацию примесей и взвесей, а выпаривание воды осуществляют циклически с отключением или снижением подачи питательной воды после заполнения ею корпуса и удалением образующегося за цикл рассола из рециркуляционной емкости. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подачу питательной воды осуществляют при температу(Л ре насыщения, соответствующей давлению перегретого пара.