Контактный подогреватель сетевой воды Советский патент 1987 года по МПК F22D1/32 F28C3/06 

11359562

Изобретение относится к теплоэнерво

гетике и может быть использовано в Системах теплоснабжения для подогре- ва сетевой воды.

Цель изобретения - повьпиение надежности работы контактного подогревателя сетевой воды путем уменьшения пульсаций давления в.водопроводе.

На фиг.1 показан контактный подогреватель сетевой воды, включенный в тепловую схему; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1.

Контактный подогреватель сетевой воды содержит паропровод 1 с выпускными соплами 2, соосно расположенный в конфузоре 3 вертикального корпуса, заведенного верхним участком в водосборную емкость 4. Нижний участок корпуса выполнен в виде диффузора 5 и подключен к водопроводу 6. В основании конфузора 3 корпуса установлен щелевой завихритель 7, охватывающий паропровод 1, выпускные сопла 2 которого расположены тангенциально и направлены попутно завихрителю 7. В основании водосборной емкости 4 выполнено отверстие 8, подключенное обводной трубой 9 к водопроводу 6. В водосборной емкости 4 установлен регулятор уровня, выАолненный в виде подвижной в вертикальном направлении трубы 10с поплавком 11 и сильфоном 12 - ограничителем перемещения в пределах объема воды емкости 4, плотно скрепленным с краями отверстия 8. Поплавок I1 снабжен вертикальными направляющими 13, скрепленными с основанием водосборной емкости 4.

Емкость 4 нижней своей частью подключена к трубопроводу 14 с потребителем 15 тепла сетевой воды и через сетевой насос 16 к распределительному коллектору 17, установленному на водопроводе 6. Верхней частью емкость 4 подключена через регулирующие вентили 18 и 19 соответственно к источнику сжатого воздуха (не показан) и к атмосфере. Паропровод 1 через регулятор 20 давления, действующий по давлению газа в емкости 4, подключен к паровой линии 21 котла 22, которая, в свою очередь подключена к деаэратору 23. Водопровод 6 через регулятор 24 давления, действующий по давлению газа в емкости 4, подключен линией 25 к деаэратору 23.

5

0

5

0

5

0

45

50

55

Контактньй подогреватель сетевой воды работает следующим образом.

После заполнения системы химочи- щенной деаэрированной водой запускают сетевой насос 16. При заполнении емкости 4 водой через водопровод 6 в верхней ее части образуется воздушная подушка и поплавок 11 с трубой 10 всплывают на определенный установившийся в емкости 4 уровень во-, ды. Открывают вентили 18 и 19 и устанавливают в емкости 4 уровень воды, соответствутащий нижнему значению. Этот уровень ниже верхнего среза трубы 10, при этом уровни воды и давление в трубе 10 и емкости 4 одинаковы. Затем подают по паровой линии 21 пар в паропровод 1.-При работаю- дем сетевом насосе 16 и подаче пара через выпускные сопла 2 уровень воды в емкости 4 повышается до своего среднего значения. На этот уровень и всплывает поплавок I1 с трубой 10, верхний срез которой по-прежнему выше установившегося уровня. Струи пара, тангенциально выходящие из выпускных Сопл 2, подают во вращающийся водяной поток, предварительно закрученный в щелевом завихрителе 7. Пар при взаимодействии с вбдой передает ей свое тепло и конденсируется в потоке. В связи с этим обьем среды в конфузоре 3 и емкости 4 резко уменьшается на сумму объемов одновременно сконденсировавшихся паровых пузырьков за вычетом суммы объемов образовавшегося конденсата пара, заполнявшего пузырьки. Давление и уровень воды в емкости 4 могут резко снизиться ниже нижнего заданного уровня, а затем при продолжающемся поступлении пара через сопла 2 в воду давление и уровень повышаются, т.е. происходит пульсация давления воды. В коллекторе 17 и трубе 10 давление воды выше, чем в емкости 4, и регулируется регулятором 24 давления. Для снижения пульсаций давления одновременно с понижением давления и уровня воды в емкости 4 по обводной трубе 9 через коллектор 17 подают необходимый объем воды до тех пор, пока давление в трубе 10 и емкости 4 не выравняется и не станет .таким, каким оно было при подаче пара в сопла 2.

Поэтому при одновременных снижении давления за счет схлопывания па3 1

ровых пузырьков и автоматической подаче компенсирующего объема воды через трубу 10 в емкость 4 пульсация давления снижена до минимума. Пульса ции давления смягчают ся также наличием воздушной подушки в емкости 5.

Объем воды, поступивщей в емкость 4, является дополнительным к объему воды емкости 4. При дальнейшей подаче пара повьш1аются давление и уровень воды в емкости 4 до максимально го уровня. Сильфон-ограничитель 12 ограничивает перемещение вверх поплавка 11 с трубой 10 на среднем заданном уровне, и вода из емкости 4 через трубу 10 по обводной трубе 9 через коллектор 17 и регулятор 24 давления может переливаться в деаэра тор 23. Однако дополнительный объем воды, поступившей в емкость 4, не ус певает перелиться по обводной трубе 9 в деаэратор 23, так как перелив регулируется регулятором 24 давления

Дополнительный объем воды, поступившей в емкость 4, автоматически используется на восполнение суммы объемов схлопнувшихся паровых пузурь ков, восполняясь в каждом интервале времени избытком образующегося конденсата греющего пара. Избыток смеси воды и конденсата по трубе 10, обвод ной трубе 9 через коллектор 17 и регулятор 24 давления постоянно перели вается в деаэратор 23.

Таким образом, смесью воды и конденсатора греющего пара восполняется сумма объемов схлопнувшихся паровых пузырьков и снижаются до минимума пульсации давления. Доля конденсата постоянно увеличивается в воде, заполняющей систему теплоснабжения. Через определенное время она полностью заполняется конденсатом греющего пара.

Пузырьки пара, не схлопнувшиеся в конфузоре 3, могут поступать в емкость 5, где они всплывают на поверхность воды и схлопываются, передавая тепло вода и воздушной подушке. Подогретая до расчетной температуры вода по трубопроводу 14 подается в систему теплоснабжения к потребителю 15 тепла и возвращается в водопровод 6 сетевым насосом 16.

59562

Регулирование температуры воды в подающек трубопроводе 14 теплосети в соответствии с температурным графиком осуществляют подмешиванием воды из обратного трубопровода (не показан) . В связи с тем, что паровые пузырьки с потоком воды движутся по спирали вдоль продольной оси конфу Q зора 3, удлиняются путь и время тепломассообмена. Отсутствует кавитация

стенок конфузора 3, потому что пузырьки оттесняются к центру вращения водой и схлопывание их происходит не

15 на ст енках конфузора, а в массе воды.

При аварийной остановке сетевого насоса 16 и снижении давления воды в емкости 4 регулятор 20 давления перекрывает подачу пара на сопла 2 и при

20 повышении давления воды соответственно повьш1ает давление пара в соплах 2.

Формула изобретения

Iо

1 . Контактный подогреватель сете- 25. вой воды, содержащий паропровод с выпускными соплами, соосно расположенный в конфузоре вертикального кор пуса, заведенного верхним участком

в водосборную емкость и подключенно- 30 г-о нижним участком к водопроводу, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности путем уменьшения пульсаций давления в водопроводе, он дополнительно содержит регулятор уровня и щелевой за- вихритель, установленный в основании конфузора корпуса и охватывающий паропровод, выпускные сопла которого расположены тангенциально и направ- Q лены попутно завихрителю, причем в основании водосборной емкости выпол- .нено отверстие, дополнительно подключенное обводной трубой к водопроводу, а регулятор уровня установлен в этой емкости и выполнен в виде подвижной в вертикальном направлении трубы с поплавком и сильфоном - ограничителем перемещения в пределах объема воды указанной емкости, плотно скреп35

45

50

ленным с краями отверстия емкости.

2. Подогреватель по п.1, о т л и- чающийся тем, что поплавок снабжен вертикальнь:ми нап1 авляющими, скрепленШ)1МИ с основанием водосборной емкости.

А-А

1 6-В

фигЗ

ф1.2

Редактор А.Огар

Составитель В.Князев Техред Л.Сердюкова

Закаэ 6138/39 Тираж 388Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

Корректор И. Эрдейи

Изобретение позволяет повысить надежность работы контактного подогревателя сетевой воды. Для этого щеOffOfrtb/u foaffyx гз левой завихритель 7 установлен в основании конфузора 3 корпуса и охватывает паропровод 1. Выпускные сопла 2 паропровода расположены тангенциально и направлены попутно завихрителю 7. В основании водосборной емкости 4 выполнено отверстие 8. Регулятор уровня з становлен в ем1сости 4 и выполнен в виде трубы 10 с поплавком 11 и сильфоном 12 - ограничителем перемещения. Поплавок снабжен верти- кальнь ми направляющими 13, скрепленными с основанием водосборной емкости 4 . Такая конструкция позволяет уменьшить пульсации давления в водопроводе. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с ел оо ел СО СП Oi ND