Впрыскивающий пароохладитель Советский патент 1986 года по МПК F22G5/12 

No

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть исноль:1овано во впрыскивающих дроссе ьно-охладительны.х установках, и является усоверн)еиствованием известного пароохладителя но авт. ев, 935674.

Це;1ь изобретения - 11овыи1ение тивноети нуте.м интенсификации теило- м мас- сообмена при с.хкмиеиии иерегретого нара и охлаждающей жидкости.

На чертеже нредетавлен вмрыекиваю- щий пароохладитель, иродо.тьный разрез.

Впрыскиваюилий пароохладитель содержит нароировод 1, в котором установлены центробежная форсунка 2, подключепная к водонодводящему патрубку 3, зан 1иткая рубашка 4 и тонкостенные цилиндры 5 и 6, имеющие различный диаметр и установленные коаксиальио внутри защитной рубашки 4 с кольцевыми зазорами между собой. Меньший цилиндр 6 смещен относительло большего цилиндра 5, а последний смещен относительно защитной рубашки 4 з направ- движения пара. Форсунка 2 снабжена коническим экраном 7, больший диаметр которого составляет 0,3-0,4; 0,91-0,8 и 0,33-0,25 соответственно от диаметров паропровода 1 и меньшего цилиндра 6, и расстояния от последнего до этого экрана 7.

Впрыскиваюший пароохладите.чь работа- ег следующим образом.

Поток перегретого пара, поетуиающего в паропровод 1, обтекая экран 7, образует в его тени зону ,иркуляции с направлением движения, противоположным ось1овному потоку нара. С кромкг; экрана 7 происходит срыв вихрей, которые затем перемеш,аются по грапице 3oii фямого и обратпого TJOTO- ков, где в резу.тьтате начальной турбулиза- ции иотока, а также вследствие большой величины градиента скорости образуется турбулентный след. Ох.таждаюшая вода рас- ньктивается с помощью центробежной фор- супки 2, при этом в зоне раепыла образуются различные по размера.м кап.-пи, которые г.онадают в зону рециркуляции. Мелкие капли ув.;1екаются потоком пара, следуют с ним по направлеш-:ю липни тока и выносятся в

З

5

0

:5

С

S

0

с)б;1астп турбулептного следа. Более круц- пые капли дольп1е сохраняют самостоятельные траектории, однако это наблюдается до поступления капель в турбулецт- ный след.

Пульсации потока в области турбулентного следа приводят к дополнительному ;1,роблепию капель и интенсивному тепло- ;-; маесообмену между каплями воды и перегретым паро.м, быстрому испарению капель и образованию однородной среды.

В случае, если отдельные капли воды, не успев испариться, будут вынесены из зоны турбулентного следа в зону прямого потока пара, они, поцадая на г оверхность цилиндров 5 и 6, испаряются, а так как количество этих капель мало, на поверхности цилиндров не способна образовываться пленка влаги. Как показывают результаты экспериментальных исследований потока, оборудованного аэродинамическим экраном 7, при указанном отнощеппи диа.метра экрана 7 к диаметру наропровода 1 достигнута турбулентность потока, обесг ечивающая достаточно эффективный тепло- и маесообмек капель воды и иотока пара при приемлемом аэродинамическом сопротивлении устройства.

Уменьшение указанного соотношения приводит к значительному снижению турбулентности потока в области смещения, проскоку капель через турбулентный след в область прямого нотока пара, что ухудшает тепло- и массообмен. Уве;шчение соотношения вызывает бо.льпюе повышение аэродинамического сопротивления, что ведет к увели- :ен1-;ю энер1 етических потерь.

Длина зоны смешения (расстояние от экрана 7 до малого цилиндра 6) обеспечивает завершение процесса образования однородного (гомогенного) потока охлаждаемого пара.

Уменьшение размера приводит к заносу значительного количества капель на тонкостенные цилиндры 5 и В. Увеличение размера приводит к неоправданному возрастанию зоны рециркуляции и увеличению габаритов пароохладителя.