Вихревая труба Советский патент 1976 года по МПК F25B9/02 

(54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к области теплоэнергии, в частности к вихревым трубам, которые могут быть использованы для подачи пара на концевые;уплотнения, обогрев фланцев и шпилек мощных паровых; турбш при остановах и пусках блоков из различных температурных состояний. Известны вихревые трубы, содержащие вихревую камеру, диафрагму и примыкающие к камере патрубки для горячего и холодного потоков, причем горячий конец имеет определенную длину. После энергетического разделения пара холодный поток паря по трубопроводу поступает в низкотемпературный коллектор уплотнений турбины, а горячий по соответствующему трубопроводу - в высотемпературный коллектор. При ппстоянном расходе пара через сопло вихревой.трубы температура горячего пара регулируется изменением степени открытия дроссельных заслонок, установленных на трубопроводах горячего и холодного потоков. Недостатком этих труб является снабжение всех потребителей горячим паром, который имеет одинав то время как кажновую, температуру, дый из них требует пара различной температуры. При пусках после кратковременных простоев на переднее уплотнение цилиндра среднего давления (ЦСД) нужно подавать наиболее горячий пар, на переднее уплотнение цилиндра высокого давления (ЦВД) пар с меньщей температурой, а на заднее уплотнение ЦВД - пар с еще меньщей температурой. Для обогрева фланцев и щпилек ЦВД и ЦСД также требуется пар различной температуры. В зависимости от температурного состояния турбины пербд остановом, длительности простоя и других причин темпе.ратура пара для каждого из указанных по- ребителей может быть различна,. Таким образом, известные вихревые трубы могут подавать один поток горячего пара переменной температуры, в то время .как требуется одновременно подавать нео|колько потоков горячего пард и каждый с изменяющейся по абсолютной величине температурой. Известны также вихревые трубы, имеющие на боковой поверхности горячего конца ряд отверстий, образованных параллельно расположенными пластинами и обеспечивающих отсос пристеночных слоев горячего потока для повышения термодинамической эффективности трубы. Однако такие трубы не приопособлены для разделения пара (они работают на однородном газе) и не обеспечивают подачи горячего потока потребителю, так как отверстия (каналы) расположены на незначительном расстоянии одно от другого. Для обеспечения подачи потребителю го- ю рячего потока, дифференцированного по темпаратуре, в предлагаемой трубе отверстия на поверхности горячего конца размещены одно от другого на расстоянии, превышающем диаметр трубы, и к ним подсоединены отводящие трубопроводы с дроссельной арнматурой. На чертеже показана описываемая вихре- вая труба. Труба содержит подключенную к внешне- 20 му источнику пара 1 вихревую камеру 2 с диафрагмой 3, примыкающий к камере осевой патрубок 4 горячего потока (горячий конец) и осевой патрубок 5 холодного потока (холодный конец). После энергетичео- 25

кого разделения по трубопроводу 6 в коллектор 7 низкотемпературных уплотнений подается холодный пар, а из патрубка 4 по трубопроводу 8 - регулируемое количество горячего пара с максимальной расчетной температурой. Холодный пар из коллектора 7 поступает на соответствующие потребители: концевЬге уплотнения цилиндра 9 низкого давления (ЦНД) - и заднее уплотнение ЦСД 10. Горячий поток с максимальной температурой поступает на переднее уплотнение ЦСД 10,

Для снабжения паром, имеющим более низкую температуру, концевых уплотнений ЦВД-11 или из коллектора 12 обогрева шпилек и фланцев между вводом внешнего источника пара 1 в вихревую камеру 2 и основным трубопроводом 8 по длине осевого патрубка 4 горячего потока расположены дополнительные отводы 13 - 15 горячего пара. Количество этих отводов и их расстояние от соплового ввода выбирают в соот ветствии с количеством одновременных 15

тем самым повысить маневренность и надежность работы паровых турбин.

Предлагаемая вихревая труба может применяться и в тех случаях, когда требуется одновременно снабжение нескольких

(более двух) потребителей паром или газом имеющим различную регулируемую температуру при одном источнике пара или газа.

35

Формула изобретения

Вихревая труба преимущественно для подачи пара на концевые уплотнения паровых

турбин, имеющая на боковой поверхности горячего конца ряд отверстий, о т л и ч а а я с я тем, что, с целью обеспечения подачи потребителю горячего потока, дифференцированного по температуре, отверстия

размещены одно от другого на расстоянии, превыщающем диаметр трубы, и к ним подсоединены отводящие трубопроводы с дроссельной арматурой. ребителей горячего пара и требуемой расчетной температурой. Патрубки, отводящие пар с более высокой температурой, располагают дальше от соплового вводи. Все трубопроводы и отводы имеют дросседт.и 16-23 (дроссельную арматуру). При работе турбины на низких нагрузках или при пусках из горячего состояния после энергетического разделения в вихревой трубе через трубопровод 8 и отводы 13-15 на соответствующие потребители поступает горячий пар с различной температурой, причем в зависимости от конкретных условий температура горячего пара может быть изменена с помощью регулирующей арматуры, установленной на этих отводах. Лоток холодного пара вихревой трубы по трубопроводу 6 поступает на низкотемпературные потребители, Соответствие между температурой металла деталей паровой турбины и подаваемого на них пара позволяет предотвратить возникновение значительных термических напряже- ний, относительных сокращений роторов и