Устройство для охлаждения пара Советский патент 1993 года по МПК F22G5/12 

7 упгуЛЛ Vs SWrr

/ТТТТг

fhf

rr

Тг

fhf

00

ел

4Ь. 00

ел

ри.1

Изобретение относится к технологии охлаждения пара и может быть использовано в области энергетики на крупных ТЭС.

Целью изобретения является повышение интенсивности охлаждения пара.

На фиг,1 приведено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для охлаждения пара содер- жит паропровод 1, внутри которого с зазором 2 установлена смесительная камера 3, выполненная в форме трубы Вентури. На боковой поверхности цилиндрической части 4 трубы Вентури расположены отверстия 5, снабженные трубками 6, Оси трубок б расположены под углом а. к радиусу поперечного сечения цилиндрической части 4 трубы Вентури. Рядом с отверстиями 5 на боковой поверхности цилиндрической час- ти 4 расположены отверстия 7, которые снабжены соплами 8. Оси сопел 8 также расположены под углом к радиусу цилиндрической части 4, причем направление трубок 6 и сопел 8 противоположное. Центры выходных отверстий 5 и 7 расположены в одной плоскости поперечного сечения смесительной камеры 3, а кромки выходных отверстий трубок и сопел (5 и 7 соответственно) касаются. Угол между осью трубок 6 и .ради- усом поперечного сечения камеры 3 составляет не менее 20-25°. Трубки б сообщаются с полостью коллектора, снабженного патрубком 10..

Работа устройства осуществляется еле- дующим образом.

Основной поток пара по паропроводу 1 поступает в смесительную камеру 3. Часть пара через кольцевой зазор 2 поступает в полость, образуемую паропроводом 1 и сме- сительной камерой 3. Охлаждающая вода через патрубок 10 поступает в коллектор 9, откуда равномерно распределяясь по трубкам 6 истекает из них в поток пара системой хордальных струй. При этом поток пара при- обретает тангенциальную составляющую скорости, что способствует интенсификации охлаждения пара по длине смесительной камеры 3. Часть пара поступает в сопла 8 и истекает из них в основной поток пара так- же системой хордальных струй. Причем направление струй пара и виды относительно радиуса смесительной камеры противоположное. Схема расположения отверстий 5 и 7 определяет попарное соударение струй пара и вода. При этом имеет место более интенсивное дробление струй охлаждающей воды. Кроме того вследствие воздействия струй пара не только происходит отклонение струй пара от первоначальной подачи (изменение углаа). но и более интенсивное расширение струй воды.

Что касается угла подачи а. При отсутствии струй пара (или подаче их соосно струям воды) превышение 20-25° не целесообразно, так как при увеличении а (а а ) охлаждающая вода преимущественно распределяется в периферийных слоях потока смеси, что ведет к снижению эффективности массооб- менных процессов) хотя закрутка потока при этом возрастает). При подаче струй пара значение а целесообразно увеличивать. Оптимальное значение а зависит от соотношения расхода пара (поступающего в полость) и охлаждающей воды, Изменение расхода пара, поступающего через сопла, может быть достигнуто различными методами, например, за счет изменения размеров (перекрытие) кольцевого зазора.

Испытания модели предлагаемого технического решения проведены в широком диапазоне параметров: о 0-60°, 3 0,01-0,t, п 4-16, G 0,02-0,2. Здесь ,

Оцт р

G Q .fg , d -диаметр, угол подачи струй

воды, п - количество сопел, G - массовый расход. Индексы: с - сопло, ц.т. - цилиндрическая часть трубы Вентури, п - пар, в - охлаждающая вода. Установлено, что предлагаемое техническое решение позволяет существенно интенсифицировать массооб- менные процессы в,устройстве. Так,„нэпри- мер, при -a- 40°,G 0,2, п 8, 5 0,02 интенсивность смешения по длине возрастает на 80%, а стабильность массообмен- ных характеристик в 4,5 раза (по сравнению с радиальной подачей). Здесь G - относительный расход пара (по отношению к охлаждающей воде), подаваемой в виде струй. Следует отметить, что струи пара отжимают капли охлаждающей воды от стенок смесительной камеры и паропровода, что ведет к повышению надежности работы устройства.

Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность охлаждения пара, что позволяет рекомендовать его к использованию в качестве пароохладителя на котлах, в том числе большой единичной мощности.

Формула изобретения Устройство для охлаждения пара, содержащее установленную в паропроводе смесительную камеру, выполненную в виде трубы Вентури с отверстиями в ее узкой части, сообщенной с трубками подвода воды и соплами, конфузорным и диффузорным участками, первый из которых расположен

с образованием кольцевого зазора относительно внутренней поверхности паропровода, а второй - с примыканием к последней, отличающееся тем, что, с целью повышения интенсивности охлаждения пара, оси трубок подвода воды и сопл расположены под углами к радиусу трубы Вентури,

выходные срезы трубок и сопл примыкают попарно один к другому и направлены в противоположные стороны, при этом центры выходных срезов расположены в одной поперечной плоскости, а упомянутый угол наклона осей трубок к радиусу составляет не менее 20...25°.

Использование: энергетика. Сущность изобретения: кромки выходных 5, 7 отверстий трубок 6 и сопел 8, расположенные на боковой поверхности цилиндрической части трубы Вентури, касаются, а угол между осью трубок 6 и радиусом составляет не менее . 2 ил.

А-А