Устройство для дросселирования и охлаждения пара

,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл 2 Г 22 С 5/12 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(72) Авторы изобретения (71) Заявитель В. И. Савин, В. Т, Пайсов, И. Г. филатов и В. К. Дворцов Московское отделение Центрального научно-исследовательского и проектно-конструкторского котлотурбинного института им. И, И, Ползунова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОССЕЛИРОВАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ ПАРА1Изобретение относится к устройствам для дросселирования и охлаждения пара и может быть использовано на тепловых и атомных электростанциях,Известны устройства для дросселирования и охлаждения пара, содержащие корпус с клапаном и седлом и распылитель охлаждающей воды 11, Вода из распылителя направляется перпендикулярно к оси диффузора седла, что ухудшает условия распыла и повышает термические напряжения в корпусе.Известно также устройство для дросселирования и охлаждения пара, содержащее размещенные в корпусе клапан со штоком, седло с диффузором, за которым установлена дроссельная решетка, и распылитель охлаждающей воды (21. Недостатком этого устройства является сравнительно невысокое качество процесса смесеобразования,Целью изобретения является улучшение процесса смесеобразования, Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве на дроссельной решетке установлены вихревые дросселирующие камеры, а распылитель выполнен в виде конического обтекателя с несколькими раздельными участками впрыска и установлен в диффузоре седла по его оси.На фиг. 1 показано описываемое устройство, продольный разрез по оси симметрии; на 2фиг. 2 - сечение по А - А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез по Б - В на фиг. 2.В нижней части корпуса 1 устройства установлена дроссельная решетка 2, а в средней 5 части корпуса - седло 3, имеющее регулируемое сечение 4. По оси симметрии решетки своей нижней частью установлен распылитель 5. Верхней конусной частью 6 распылитель входит в диффузор 7 седла, позволяющий по лучать высокие, в том числе сверхзвуковые,скорости течения охлаждаемой среды, например пара, В крышке 8 установлен своей нижней частью перемещаемый приводом шток 9, имеющий клапан с профилированной частью 15 10. На верхней части 6 конуса имеются отверстия для впрыска охлаждающей среды, например воды, во встречный поток пара, Эти отверстия выполнены в виде кольцевой щели а и ряда отверстий б. Подвод воды к щели а 20 и отверстиям б производится по изолированным друг от друга полостям Г и Д, Для подвода воды к полостям Г и Д выполнены каналы в и г, расположенные, например, в решетке.25 По периферии решетки установлены вихревые камеры 11, имеющие канал д для тангенциального ввода смеси в полость Е. Для выхода смеси из полости Е в решетке 2 выполнены отверстия е. Для нарушения сплошности 30 пограничного слоя потока, движущегося в полости Е, на боковой поверхности камер 11 выполнен ряд отверстий з, Площадь проходного сечения канала д выполнена меньшей, чем площадь отверстия е, а суммарная площадь отверстий е меньше площади выходной части устройства, присоединяемой к отводящему патрубку 12, Подвод воды к каналам в и г может осуществляться по штуцерам 13 и 14, теплоизолированным от решетки 2 (см, фиг, 3).Устройство работает следующим образом.Перемещением штока 9 в регулируемом сечении 4 создается перепад давления, необходимый для получения сверхзвуковой скорости пара в диффузоре 7. При набегании сверхзвукового потока на конусную часть распылителя образуется косой скачок уплотнения. Поток со скоростью, равной тангенциальной составляющей скорости набегающего потока, проходит фронт скачка уплотнения. В этот поток через отверстия б и щель а впрыскивается вода. Начало подачи и количество воды синхронно регулируются с перемещением штока (и, следовательно, с количеством подаваемого пара). По мере увеличения расхода воды включается последовательно полость Г, Д или обе.При обтекании капель воды сверхзвуковой поток частично тормозится, температура заторможенного потока и температурный напор между фазами возрастают, что вместе с высокими относительными скоростями пара и воды способствует интенсивному дроблению и испарению капель. Аналогичное явление происходит на выходе потока из сопловой части седла, где косой скачок уплотнения переходит в прямой, так как сверхзвуковой поток тормозится в прямом скачке уплотнения до звуковой скорости.Звуковое давление в клапане снижается засчет многократного, например двукратного, дросселирования смеси в вихревых камерах, излучающих при работе колебания низкой частоты (ниже нижнего порога слышимости).10 Таким образом, предлагаемое устройствопозволяет улучшить процесс смесеобразования.Формула изобретения15 Устройство для дросселирования и охлаждения пара, содержащее корпус, внутри которого размещены клапан со штоком, седло с диффузором, дроссельная решетка, установленая в отводящем патрубке за диффузором, и 20 распылитель охлаждающей воды, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения процесса смесеобразования, на дроссельной решетке установлены вихревые дросселирующие камеры, а распылитель выполнен в виде кониче ского обтекателя с несколькими раздельнымиучастками впрыска и установлен в диффузоре седла по его оси.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ1269136, кл. 13 д 11/01,опубл. 1972.2. Г 1 атент ФРГ1526962, кл. 13 с 1 11/01,опубл. 1972.Подписов СССР фия, пр. Сапунова,Ти каз 1657/14 Изд,НПО Государственног по делам 113035, Москва95 ком изоб ЖТираж 585тета Совета Министетений и открытий