ИСПАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕЛ1А ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА Советский патент 1973 года по МПК F22B37/74 

1

Изобретение относится к судовому прямоточному кютло;строению и может быть использоваио в стационариой т епл о энергетике, а та«же для передвижных эле1ктростанц:ий с прямоточными котлами. Осо1бениостью piaботы судового КОТла является необходимость значительного изменения диаиазона парОвой нагрузки (от режима горячего резерва, что соответствует 5-10% нагрузки, до режИМ-а форсиров-ки, что может превыН1ать номинальную паропроизводительность котла на 10-15%).

Известна испарительная система пря1моточного котла-, содержащая пучок параллельных трубных ветвей, подключенных к вхомному и выходному раздающим Коллекторам, и установленные на входе -в -каждую трубу дроссеши. Однако необходимо ликвидировать межвнтковую пульсацию потока, возникающую на испарительном участке котла. Пульсация тем интенсив|нее, чем ниже паровая нагрузка и рабочее давление в котле. Наличие межвитковой пульсации в огневом пр ямоточном котле недопустимо., поскольку оиа ведет к р азрушению трубной части котла из-за перегрева металла труб или появления трещин в трубах вследствие воздействия напряжений от давления среды и ци кличе.оких тем:пе.ратурных напряжений.

2

Ликвидировать межвитковую Пульсацию в пря1моточных котла-х мож1НО, установив на входе воды в из труб испармтельной части котла дроссельные устрайства,

т. е. произвести шайбование витков. Выбор необходимой степени шайбавания (отношение сопротивления дроссельного устройства и сопротивления экюномайзерно го участка к сопротивлению остальной части парогенерирующего витка), исключающей возможность появления пульсации, осуществляется по опытным данным применительно к минимальной длительной нагрузке котла, что позволяет гарантированно обеспечить его

беспульсационную работу во всем заданном диапазоне нагрузок. Однако шайбование пр|иводйт к зна,чительн0му увеличению сумм.арного лидравлического сопрютпивления котла на полной нагрузке вследствие роста

сопротивления дроссельного устрайства, являющегося дополнительным к сопротивлению собственного котла, по квадратичному закону с ростом нагрузки. ПрИ этом чем ниже м1ИНи.мальная длительная нагрузка,

тем выше- сум.марное сопротивление котла на полной нагрузке. Для судовых условий необходимой минимальной длительной нагрузкой считается нагрузка около 10%, а требуемая степень шайбования п,ри установке только дроссельных щайб близка

к 1,0. В это.м случае сопротивление дроссельного ус-тройства на полной нагрузке превышает сопротивление на мйндамалвной на.груэке в 100 раз. Это приводит к необхоfliHiMiOCTiH увеличения мощности питательных насосов н размеров на(пОр1ных трубопроводов, арматурЫ и грубных элементов нагрева котла, а также усложняет условия зксплуатация энергетической установки в целом.

В известных испарительных системах Зменьшение суммарного пидра-вличеокого сопротивления достигается радличными средствами; устанОВкой дросселей переменного по нагрузке сопрютивления, ooiKpaiiueнием диапазона беспульсационной работы котла « т. д. Однако обеспечить приемлемую величину снижения сопротивления или достаточную стабильность рабочих xapaKiTeристик дросселей не удается. Регулируя величину перепада, давлений на входе в каждую ветвь с помощью пр1иводно|По устройства, можно а1вто1мат;и:зи/рЮ1вать ПРзвление входным сопротивлением трубной системы, но очень сложны путем.

Цель изобретения - упрощение авто матизаций управления входным сопротивлелгием системы в зав1ИС И1мости от нагруза и котла .

Это достигается , что к входным участкам труб присоединены отв1оды, подключенные, по. меньшей мере, к одному дополнительному входному коллектору, снабженному аапорным органом для от1ключеиия его питания при мальих нагрузках.

Для исключения шер-етечек воды между ветвями внутри дополнительных колле1ктоipOB на входе в каждый отвод установле-н обратный клапан.

iHa чертеже ивображена схема паро-водяного тракта прямоточного котла с описываемой испарителвной системой.

Ларо-водяно-й тракт включает водяной эконо1маЙ1зер 1, испарительную систему 2 и парощерегреватель 3. Испарительная система содержит пучок шараллельных трубных ветвей, подключенных к входном у 4 и. выхоинОМу 5 раздающим коллектор-ам. На входе в каждую трубу уста(Новлены дрсссеЛИ1 6 с высоким тдравлическим со1Пр10тивлеHHfiiM. К входньгм участка.м труб -приссединены. О|Тводы 7, нодключен.ные к дополнительному входному .коллектору 8. На тр убодрояоде Я подводящем воду в «коллектор 8 от водяН|0|Го эконОмайзера 3, установлен запорный ортан 10 для автоматического отключения питания К0|ллекто.ра прИ малых HiarpiysKax по соответству) (Импульсу. Упр.а1влени.е 3 апорным органо.м может осуществляться и вр чную. ТрубЬп1рО|Вод //, подводящий питание к коллектору 4, запорного органа не имеет.

Входные участки отводов 7 не задроссеЛ:И|рованы или имеют дроссел.и с Небольщи1м гийравличес ким оопро:тивлением. На входе в каждый. О|Т1ВОд для исключения пёретечек между ветвяади через коллекто|р 8 установлан oBpaTiHbm клапан 12.

При примеНейии, миогоколлекторной схемы целесообразно ступенчатое шайбование с Возрастанием сечения дроссельных шайб для коллекторов, падключаемых на более полных нагрувках.

Изо1брете.ние позволяет упростить автомативацИЮ управления входным сопротй влением и1спаритешьнО|й системы котла, обеспечить 31начительн1ое снижение суммарного гидра|Влического сопротивления пароводяно го тракта на полной нагрузке, noiBHCHTb к.о .д. питательного насоса при работе и а частичных на.грузках, поддерживать стабильность Характеристик дроссельных уст ройств в процессе эксплуатации котл-а в результате исключения размыва дроссельных шлйб, работающих 1на полной. нагруз.ке при уменьuieHiHbix скоростях .в.оды.

Предмет изобретения

1.Испарительная система .прЯмоточного котла, соде,ржащая пучок пар-аллельных трубных ветвей, подключенных к входному и выходному ра.здающИ1м коллекторам, и установленные на входе в ка1ЖД|у-ю трубу дроссели, отличающаяся тем, чтс, с целью упрощения а1В-томаТНзац.И|И «управяениш ходньим сопроти1вление,м системы в зависимостиот нагрузки котла, --к ,вх1одным участкам труб присоединены отв-оды, подключенные, по м-е;ньше.й мере, к одному допол1вительном-у входному коллектору, снабженному запорны-м орга-ном для отключения его пи аНИ1Я при малых нагрузках.

2.Система wo ж , отличающаяся тем, что, с целью исключения перетечек во1д,ы меж.ду ветвями, внутри дапошнительных кошлекторо-в на входе IB ка-ждый установлен о б|ратный клапан.

1 -