Пароприемное устройство Советский патент 1985 года по МПК F22G5/12 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в паротурбинных установках.

Известно пароприемное устройство содержащее паропровод и установленный в нем смеситель, выполненный в виде сопла Вентури, причем смеситель подключен к патрубку подачи конденсата 1 J.

Недостатком устройства является выброс в паровое пространство конденсатора крупной влаги, вызывающей эрозию выходных кромок рабочих лопаток последних ступеней турбины

Наиболее близким к изобретению техническим решением является пароприемное устройство, содержащее паропровод и установленный в нем смеситель, выполненный в виде соединенных пережимом диффузора и конфузора и снабженный на входе в последний цилиндрическим .насадком, образующим с паропроводом кольцевой зазор, причем смеситель подключен в зоне пережима к патрубку подачи конденсата и перфорацией в боковой стенке сообщен с дренажным коллектором L2 J.

Однако в том случае, .когда динамический напор впрыскиваемого конденсата недостаточен для отрыва жидкости- от патрубка подачи конденсата и для глубокого проникновения ее в ядро потока, наблюдается образование на стенках смесите.пя знчительного слоя жидкости. При этом установка отдельных сепарирующих элементов не обеспечивает высокое качество сепарации. В результате происходит эрозионный износ выходных кромок лопаток последних ступеней турбины.

Цель изобретения - повышение надежности путем снижения эрозионного износа выходных кромок лопаток последних ступеней турбины.

Цель достигается тем, что в- пароприемном устройстве, содержащем паропровод и установленный в нем смеситель, выполненный в виде соединенных пережимом диффузора и конфузора и снабженный на входе в последний цилиндрическим насадком, образующим с паропроводом кольцевой зазор, причем смеситель подключен в зоне пережима к патрубку подачи конденсата и перфорацией в боковой стенке сообщен с дренажным коллектором, перфорация выполнена в выходных участках пережима и конфузора и в последнем имеет форму поперечных щелей с отбортовками, направленными встречно потоку, а патрубок подачи конденсата установлен в стенке пережима.

На-фиг. 1 изображено пароприемное устройство, общий вид; на фиг.2 зона установки пароприемного устройства в паротурбинной установке; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Пароприемное устройство содержит паропровод 1 и установленный в нем

смеситель, выполненный в виде соединенных пережимом 2 диффузора 3 и конфузора 4 и снабженный на входе в последний цилиндрическим насадком 5, образующим с паропроводом 1 кольцевой зазор 6, причем смеситель подключен в зоне пережима 2 к патрубку

7подачи конденсата и перфорациями

8и 9 в боковой стенке сообщен с дренажными коллекторами 10 - 12.

Перфорации 8 и 9 выполнены в выходных участках соответственно пережима 2 и конфузора 4. Перфорация 9 имеет форму поперечнь1х щелей с отбортовками 13, направленными встречно потоку..

Патрубок 7 подачи конденсата установлен в стенке пережима 2. ,

Пароприемное устройство расположено в стенке переходного патрубка 14, соединяющего выхлоплой патрубок 15 турбины 16 и конденсатор 17.

Пароприемное устройство работает следующим образом.

Паровой поток по паропроводу 1 поступает в смеситель, разгоняясь в конфузоре 4. В пережиме 2 осуществляется впрыск конденсата через патрубок 7. Струи конденсата, проникая в ядро потока, дробятся под действием аэродинамических сил, перемешиваясь с паром и охлаждая его. Охлажденный пар через диффузор 3 поступает в переходной патрубок 14, а затем в конденсатор 17. Отвод привнесенной пристеночной влаги из паропровода 1 в конденсатор 17 осуществляется через кольцевой зазор 6. Взвешенная часть

влаги частично подвергается осаждению на стенках конфузора 4 и образует пленочное течение. Наибольшее количество осадившейся влаги 3 будет наблюдаться в выходной части конфузора 4. Поскольку в этой области скорости пара еще не очень высоки, а пристенный слой в резуль тате непрерывного удара осаждающихся капель по пленке имеет рыхлую структуру, оптимальной будет конструкция сепарирующего узла в виде поперечных щелей с отбортов ками 13, направленными встречно по току, что позволит отвести не толь ко собственно пленочный поток, но и примыкающий к нему насьпценный капельный слой. На выходе из смесителя в паровом ядре формируются капли малых размеров (7-12 мкм), благоприятных для охлаждения выхлопного патрубка 15 турбины 16 и безопасных д ее рабочих лопаток. Ввиду недостаточного динамического напора струй часть жидкости отжимается к стенка пережима 2 и образует пленочное течение. По мере движения жидкос1614 ти к выходному сечению,пережима 2 расход в плёночном слое будет нарастать, поскольку в режимах работы ППУ процесс осаждения преобладает над процессом срыва. Максимальный расход в пленочном слое будет достигнут, очевидно, в выходном сечении пережима 2. Чтобы предотвратить попадание этой опасной влаги в паро вое пространство переходного патрубка 15, предусмотрен третий сепарирующий элемент в виде перфорации 8 в боковых стенках пережима 2. Применение такой конструкции влагоотвода представляется наиболее рациональным, поскольку в этой области существуют максимальные (критические) скорости пара, и введение сепарирующих элементов с выступающей геометрией, как в предыдущих узлах, резко ухудшило бы аэродинамические характеристики пароприемного устройства.

ПАРОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее паропровод и установленный в нем смеситель, выполненный в виде соединенных пережимом диффузора и конфузора и снабженный на 6 1 I / Пар входе в последний цилиндрическим насадком, образующим t паропроводом кольцевой зазор, причем смеситель подключен в зоне пережима к патрубку подачи конденсата и перфорацией в боковой стенке сообщен с дренажным. коллектором, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности путем снижения эрозионного износа выходных кромок лопаток последних ступеней турбины, перфорация выполнена в выходных участках пережив ма и конфузора и в последнем имеет форму поперечных щелей с отборс S товками, направленными встречно потоку, а патрубок подачи конденсата установлен в стенке пережима. с: 00 о О) 3 конденсатор 10 г