Способ и устройство для регулирования процесса насыщения перегретого пара Советский патент 1945 года по МПК F22G5/12 

Предлагаемый способ регулирования процесса насыщения перегретого пара основан на явлении разности давлений при одинаковой температуре насыщенного и перегретого пара жидкости и на использовании этой разности давлений (депрессии) для приведения в действие регулятора.

Устройство для осуществления способа имеет ту особенность, что оно состоит из помещаемого в сосуде с регулируемым паром заполненного жидкостью термопатрона, соединенного капилляром с полостью мембраны, находящейся во взаимодействии с обычным подпружиненным клапаном и заключенной в коробке с полостью,соединенной с сосудом.

На чертеже фиг. 1 изображает вид сбоку примерной формы выполнения устройства, а фиг. 2 - поперечный разрез устройства по фиг. 1.

Зависящая от перегрева „депрессия пара измеряется непосредственно по разности давлений между насыщенным и перегретым паром одинаковой жидкости при любой одинаковой температуре. Осуществление таким способом контроля

насыщения пара возможно при помощи любого манометра, служащего для измерения разности давлений в двух точках системы. Но предлагаемое устройство, предназначенное для автоматического регулирования процесса насыщения перегретого пара, имеет разработанную для этой цели конструкцию мембранного монометра.

Рабочий орган устройства выполнен в виде двухсторонней мембраны 10 и термопатрона 14, соединенного капилляром 12 с внутренней полостью А мембраны. Внутри мембраны и термопатрона запаяна чистая вода и оставлен небольшой объем свободного пространства для парообразования. Термопатрон 14 по-мещен в сосуд (паропровод) 18 с регулируемым паром, а мембрана 10-в коробку 2, внутренняя полость В которой через трубку 5 сообщена с тем же сосудом 18.

Таким образом на внещнюю поверхность мембраны 10 действует существующее в сосуде 18 давление пара, а изнутри мембраны в полости А действует давление насыщенного пара, зависящее от той температуры, какая в данный момент существует в сосуде 18. Если

в сосуде 18 находится перегретый пар, то его давление будет всегда меньше давления, действующего внутри термопатрона 14, а, следовательно, и во внутренней полости А мембраны 10. Разность давления, равная депрессии перегрева, будет растягивать мембрану 10 и сжимать пружину 7. Если же в сосуде 18 находится насыщенный пар, то при любом его давлении и температуре никакой разности давлений внутри и вне мембраны 10 (в полостях А и В существовать не будет, так как Б этом случае в термопатроне

14давление бздет почти равно давлению в сосуде 18, и мембрана 10 не будет иметь напрял енкя.

Таким образом депрессию перегрева пара можно измерять по величине деформации пружины 7. В случае насыщенного пара в сосуде 18 эта деформация пружины будет равна нулю, а при перегретом паре ее деформация будет пропорциональна величине разности давления на мембрану 10, т. е. величине депрессии перегрева.

Пружина 7 управляет работой клапана 6, регулирующего подачу воды для насыщения пара. Мембрана 10 помещена в литом корпусе }, который на одном конце имеет резьбу и завинчивается в ниппель 3 сосуда (паропровода) 18. Другой конец корпуса / представляет собою чашку, присоединенную к коробке 2 для мембраны 10.

Капилляр /2 пропущен через сальник 13 и соединен с термопатроном 14, частично наполненным водой. Другой конец капилляра 12 притянут гайкой 17 к грундбуксе

15патрубка 16 сосуда 18. Насыщенный пар образуется только в термопатроне 14, капилляр же 12 и мембрана 10 полностью заполнены водой и служат только для гидравлической передачи давления пара в термопатроне на пружину 7. На пружину 7 действует только разность давлений между насыщенным и перегретым паром, т. е. депрессия перегрева пара. Давление мембраны 10 передается через чу унную подушку II трубке 9, которая разделяет полость В

пара от полости подводимой воды.

Одновременно трубка 9 своим бортом передает это давление пружине 7. Внутри трубки 9 укреплена трубка 5, несущая впрыскивающий клапан 6 и сообщающая паропровод с внутренней полостью мембранной коробки через отверстия К. Клапан 6 имеет резьбовое соединение с трубкой 5 и может быть переставлен вдоль ее оси путем навинчивания. Полость F, в которую подается вода под высоким давлением по трубке 5, замкнута колпачком-форсункой 4, которая завинчивается в корпус регулятора /.

Так как по трубке 8 подводится вода, давление которой значительно выше давления пара в сосуде /6, то, чтобы разность давлений воды до и после клапана 6 не влияла на работу устройства, этот клапан 6 сделап уравговешенным, что достигается весьма просто тем, что диаметр клапана 6 делается равным диаметру трубки 9. Нетрудно видеть, что при равенстве диаметрогг клапана 6 и трубки 9 давление воды вызывает только растягивающее напряжение металла трубки 5, которое полностьЕО уравновешено внутренним сопротивлением этого металла. Давление пара в сосуде 18 также полностью уравновешено сопротивлением трубки 5, одинаковым сжимающему усилию пара.

Рабочий ход мембраны при ее расширении ограничен выступами, имеющимися на подушке //, которые в предельном положении этой подушки упираются в стенку мембранной коробки.

Лучше для насыщения пара применять перегретую воду высокого давления, подводя ее к трубке 8 не от питательного насоса, а прямо, например, из парового котла. Так как такая вода по отношению к давлению насыщаемого пара будет перегретой, то за счет самоиспарення она будет хорошо распыливаться и при более полном открывании клапана 6. Установка первоначального сжатия пружины 7 путем завинчивания колпачка 4 производится только один раз, епхе

до установки устройства на трубопровод. Можно также, произвольно завинтив колпачок 4, присоединить трубку 8 к водопроводу. При сжатой пружине 7 клапан 4 не будет пропускать воды. Затем, погрузив термопатрон 14 в кипящий соляный раствор с температурой 102-ЮЗ, следует убедиться,открывается ли клапан 4.

Если он дает струю воды, то пружину 7 подтягивают, завинчивая колпачок 4 до тех пор, пока клапан закроется и, наоборот, если температура 102 - 103°, .под атмосферным давлением, недостаточна для того, чтобы открыть клапан, то значит пружина сильно сжата и ее следует отпустить до тех пор, пока клапан 4 начнет пропускать воду. После такого урегулирования натяжения пружины 7 устройство готово к установке на паропровод любого давления.

Предмет изобретения

1.Способ регулирования процесса насыщения перегретого пара, отличаю щи и с я тем, что для приведения в действие регулятора используют разность давлений при одинаковой температуре насыщенного и перегретого пара жидкости.

2.Устройство для осуществления способа по п. 1, от л ич а ю ще е с я тем, что оно состоит из помещаемого в сосуде /8 с регулируемым паром заполненного жидкостью термопатрона 14, соединенного капилляром с полостью А мембраны, находящейся во взаимодействии с обычным подпружиненным клапаном 6 и заключенной в коробке с полостью 7, соединенной с сосудом 18.

. 1

Фи