Насос-сепаратор для паровых котлов и т.п. Советский патент 1939 года по МПК F22B37/32 B01D45/14 F04C13/00 

Предлагаемый насос-сепаратор представляет собой комбинацию циркуляционного насоса для обеспечения принудительной циркуляции испаряемой жидкости в трубках теплообменников и механического сепаратора для отделения парообразной или газообразной фазы из циркулирующей через теплообменник жидкости, объединенных в одно конструктивное целое.

Окружная скорость вращательного движения ротора одновременно используется для сепарации парообразной или газообразной фазы из жидкости, и для сообщения последней, после сепарации ее от паров или газов, необходимого для циркуляции через трубки поверхностей нагрева напора.

Выделенный в циркуляционном насосе-сепараторе пар (или газ) отводится по назначению в зависимости от типа и характера установки: в пароперегреватель и оттуда к мащинам, в решофер, в холодильник или в атмосферу. Комбинация циркуляционного насоса-сепаратора пара с трубчатыми или змеевиковыми сильно экранированными поверхностями нагрева представляет собой генератор

пара, обладающий всеми общеизвест ными преимуществами новейших котлов с принудительной циркуляцией и превосходит их по компактности, весу и дещевизне, а также в смысле эксплоатационной надежности. Это достигается за счет чистоты получаемого пара, устранения опасности уноса солей в пароперегреватель н машины и за счет больщей устойчивости работы циркуляционного насоса на горячей воде и пароводяной эмульсии, благодаря устранению возможности образования паровых мешков во всасывающей части крылатки и непрерывному отводу вверх сепарирующегося пара мимо поверхностей жидкости в насосе, представляющих собой параболоид вращения. Повышая надежность работы циркуляционного насоса за счет непрерывного отвода сепарирующегося в насосе пара, предлагаемое устройство одновременно устраняет необходимость существования специального зеркала испарения и барабана котла вместе с различными паровыми сепараторами, заменяя собой то и другое одновременно.

Функции котельного барабана, парового сепаратора и циркуляционного

насоса сосредоточиваются, таким образом, в одном компактном устрой-, стве.

В предлагаемом насосе-сепараторе паровых котлов и т. п. перед всасывающей горловиной рабочего колеса расположен крыльчатый барабан с целью образования свободной поверхности испарения.

На чертеже фиг. 1 изображает вид сбоку с частичным разрезом насосасепаратора для паровых котлов и т. п.; фиг. 2 - горизонтальный разрез его по АВ фиг. 1; фиг. 3 - схему установки насоса-сепаратора.

Тангенциальный ввод поступающей через питательный патрубок / пароводяной эмульсии в насос-сепаратор осуществляется помощью направляющего аппарата 4 (фиг. 2). Отвод пара из центральной части насоса-сепаратора производится через паросборник-циклон W и патрубок 2. Ротор образован из двух частей - рабочего колеса 6 центробежного насоса с сильно загнутыми назад реактивными лопатками и расположенного над горловиной колеса крыльчатого барабана 5. Крылья барабана 5 при вращении его образуют свободную параболическую поверхность испарения в виде параболоида 5 вращения. Уровень воды в корпусе насоса-сепаратора регистрируется водоуказательным прибором 12.

Жидкость из теплообменника поступает под некоторым остаточным напором, создаваемым циркуляционным насосом в диффузоре 7, или самотеком в патрубок 7 и через направляющий аппарат 4 входит по касательной в корпус насоса, безударно подхватывается крыльями барабана 5, соответствующе изогнутыми, и получая быстрое вращательное движение, устанавливает поверхность своего уровня перпендикулярно к равнодействующей центробежной силы и силы тяжести.

Сепарирующийся из пароводяной эмульсии пар под действием центробежной силы и разности удельных весов выделяется во внутреннюю полость параболоида 8 вращения жидкости в паровое пространство 9, откуда подымается в циклон-паросборник 10. Здесь он, сохраняя вращательное движение, полученное при сепарации из пароводяной эмульсии, проходя между вращающимися крыльями барабана 5 ротора, окончательно освобождается от могущих быть случайно унесенными мельчайших капелек воды и через патру бок 2 поступает по назначению в пароперегреватель С, решофер или холодильник. Освободившаяся от парообразной (или газообразной) фазы жидкость из верхней части барабана 5 поступает в нижнюю часть - крылатку рабочего колеса 6 центробежного насоса, с сильно отогнутыми назад лопатками и уменьшенным выходным сечением, откуда она попадает в диффузор 7. Из диффузора 7, приобретя надлежащее давление для преодоления гидродинамических сопротивлений системы теплообменника, она поступает через патрубок 5 в грязевик А (фиг. 3), где за счет падения скорости и многократных поворотов струек шламм выпадает на дно и на грязеотделительные тарелки.

Из грязевика А вода поступает в элементы В поверхностей нагрева (котел), откуда снова возвращается в виде пароводяной эмульсии к патрубку / и направляющему аппарату 4 насоса-сепаратора.

Высокая сепарирующаяспособность предлагаемого устройства дает основание, предполагать возможность работы парового генератора с высокими концентрациями котловой воды, что дает возможность замены непрерывной продувки установкой грязевика А и периодическими продув ами, главным образом, для удаления скопляющегося в грязевике А шламма, что, очевидно, является более экономным, чем непрерывная продувка.

Отделение шламма в специальном грязевике А вместе с высокими скоростями циркуляции воды в трубках котла или теплообменника устраняет также опасность отложения накипи и засорения последних.

Подбирая соответствующим образом параметры параболоида вращения, диаметр и высоту сепараторной

части насоса, число оборотов ротора его, можно получить насос-сепаратор предлагаемого типа в широком диапазоне производительности как по паровой, так и по гидравлической его части.

На схеме (фиг. 3) показаны, кроме того, включенные в установку питательный насос Е, экономайзер D,

регулятор G питания и регулятор А постоянства давления.

Предмет изобретения. Насос-сепаратор для паровых котлов и т. п., отличающийся тем, что, с целью образования свободной поверхности испарения, перед всасывающей горловиной рабочего колеса 6 расположен крыльчатый барабан 5.

фип2