Редукционно-охладительная установка Советский патент 1991 года по МПК F22G5/12 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано для регулирования рабочих процессов, преимущественно на тепловых электростанциях, а также в нефтехимической и газовой промышленностях.

Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения струйного течения пара и воды.

На чертеже представлена рециркуляци- онно-охладительная установка, общий вид.

Редукционно-охладительная установка содержит клапан 1 с седлом 2, подключенный к камере смешения, выполненной в виде соединенных между собой по крайней мере двух цилиндров 3 с разными диаметрами, увеличивающимися по ходу потока, и снабженных каналами 4 и 5 для подвода пара и воды, соответственно последние из которых выполнены в полом штоке, который может быть образован двумя цилиндрами 6 и 7. Шток установлен соосно камере с возможностью перемещения. Цилиндры 3 камеры смешения соединены друг с другом посредством дополнительно установленной кольцевой стенки 8, при этом размеры цилиндров 3 отвечают соотношениям

Ч Li fiMfi±l-9

где U и DI - длина и диаметр каждого цилиндра; FI и FH-I - площади поперечного сечения соответственно каждого предыдущего и последующего цилиндров.

Между цилиндрами 6 и 7 штока образована кольцевая полость 9, подключенная к камере смешения. Наружный цилиндр 6 штока снабжен запорно-регулирующим ор- гаком 10, который изменяет проходное сечение каналов 4 для подвода пара.

Редукционно-охладительное устройство работает следующим образом.

При перемещении регулирующего органа 10 изменяется проходное сечение каналов 4 для подвода пара.

Сдросселированный скоростной паровой поток за регулируемым сечением взаимодействует с впрыскиваемой через каналы b распыленной охлаждающей водой в виде кольцевой пленки. Конфузорная проточная часть седла 2 обеспечивает организацию струйного течения парового потока за проходным регулируемым сечением в первом

цилиндре 3 камеры смешения. Таким образом, впрыск охлаждающей воды осуществляется в струйную зону скоростного потока, который обеспечивает одновременно дополнительное аэродинамическое дробление ее и защиту стенок седла 2 первого цилиндра 3 камеры смешения от взаимодействия с каплями, Геометрические размеры и конфигурация последующих цилиндров 3 камеры

смешения также обеспечивают струйность течения в них с фиксированными поверхностями отрыва. Поэтому на всей длине камеры смешения организуется струйное течение парового потока, которое предохраняет ее стенки от взаимодействия с каплями воды, Впрыск воды осуществляется через каналы 5. В кольцевую полость 9, соединенную с полостью камеры смешения, поступает пар, выполняющий роль теплоизолятора между стенками. Наличие паровой прослойки между стенками цилиндров 6 и 7 штока обеспечивает снижение температурных перепадов на них, резко снижая тем самым температурные напряжения.

Впрыск воды, осуществляемый по направлению парового потока в виде кольцевой пленки в струйную зону, позволяет обеспечить движение капель в центральной части парового потока. Таким образом, редуцирование давления осуществляется в дроссельном клапане и ступенях цилиндров 3 камеры смешения, а охлаждение - в проточной части седла 2 за регулируемым сечением и камере смешения. В зависимости от

необходимого значения конечного давления на входе из камеры смешения может быть установлена дроссельная решетка.

Внезапное расширение потока за седпом 2 в цилиндрах камеры смешения определяет

струйный характер течения с фиксированными поверхностями отрыва. Размеры струйной зоны определяются заявленными соотношениями, позволяющими получить наибольшую устойчивость струйного течения пара. Впрыск охлаждающей воды производится в начале струной зоны, чтобы именно в ее пределах произошло практически полное испарение. Картина течения в ступенчатом канале выглядит следующим

образом: сверхзвуковая струя пара, срываясь с острых кромок седла 2, а далее в каждом цилиндре, экранирует центральную пароводяную часть потока и на ьсем протяжении цилиндра препятствует прямому контакту капель воды со стенками камеры смешения.

FI +1,

При увеличении соотношения

FI

при

истечении паровой струи возникает эффект отсутствия ограничительных стенок, при этом струя становится неустойчивой и легко меняет направление: отклоняется от продольной оси установки. При уменьшении соFI +1 „ отношения возможна интенсивная

турбулизация потока и не обеспечивается снижение давления, а также сужение канала может способствовать достижению каплями воды стенок пароохладителя и возникновению явления термошоков.

При уменьшении

из-за незначительной протяженности участка струйное течение не может быть получено, а возникает ступенчатая пульсация потока, что вызывает высокий уровень вибрации и способствует попаданию охлаждающей воды на стенки камеры смешения. Увеличение соотношения приводит к увеличению длины

испарительного участка, повышению массо- габаритных характеристик, не обеспечивает заданных режимов редуцирования давления и повышения эффективности процессов

тепло-и масгообмена; возникают зоны вихрей и обратно4 гонений.

Формула изобретения

1.Редукционно-охладительная устаноп- ка, содержащая члапзн с седлом, подключенный к камере смешения, выполненной н виде соединенных между собой по крайней мере двух цилиндров с разными диаметрами, увеличивающимися по ходу потока, и

0 снабженный каналами для подвода пара и воды, последние из которых выполнены в полом штоке.установленном соосно с камерой с возможностью перемещения, о т л и- ч а ю-щ а я с я тем, что, с повышения

5 надежности путем обеспечения струйного течения потока, цилиндры каморы смешения соединены друг с другом посредством дополнительно установленной крыльцевой стенки, при этом размеры цилиндров отве0 чают соотношениям

j к О И р -ч /. 1

где LI и DI - длина и диаметр каждого цилиндра;

5FI и FI-H - площадь поперечного сечения

каждого предыдущего и последующего цилиндров.

2.Установка по п. 1,отличающая- с я тем, что шток образован двумя цилинд0 рами, установленными коаксиально с образованием между собой кольцевой полости, подключенной к камере смешения.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано для регулирования рабочих процессов преимущественно на тепловых электростанииях, а также в нефтехимической и газовой промышленности. Цель изобретения заключается в повышении надежности путем обеспечения струйного течения пара. Камера смешения установки выполнена в виде соединенных между собой посредством кольцевой стенки 8 цилин