Способ работы дроссельно-увлажнительного устройства

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК Ш Р 28 СЗ БРЕТЕН АВТОРСКОМ,Ф ТЕЛЬСТ дини тельство СС06, 1978.льство СССР06, 1979. ЛЬНОчаю а тстльной рецир венно ляционно ост регретого пар питат е воды СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО делАм изОБРетений и ОтнРытий ПИСАНИЕ(54)(57) 1. СПОСОБ РАБОТЫ ДРО УВЛАЖНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА, в щий подачу от внешнего источи оды, смешение их в предвключе жекторе, центробежную сепарац оводяного потока и выпаривани О 1106972 в корпусе сепаратора и отвод отсепарированного пара потребителю, а избыточной воды - в рециркуляционную емкость, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и качества отсепарированного пара, из пароводяного потока производят дополнительную сепарацию примесей и взвесей, а выпаривание воды осуществляют циклически с отключением или снижением подачи питательной воды после заполнения ею корпуса и удаЛением образующегося за цикл рассола иэ рециркуляционной емкости.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что подачу питательной воды осуществляют при температуре насыщения, соответствующей давлению перегретого пара,1 110 бИзобретение относится к теплоэнергетике, в частности к дроссельноувлажнительным устройствам (ДУУ) па-рогенераторов, а конкретнее к способам работы ДУУ,Известен способ работы ДУУ путемподачи пара и питательной воды отвнешнего источника (парогенератора)в избыточном количестве в одну издвух разобщенных между собой полос Отей предвключенного эжектора, смешения потоков воды и пара, центробежнойсепарации и выпаривания воды1 .Недостатком этого способа является низкая надежность, обусловленная 15тем, что неравномерный поток средына выходе из эжектора, особенно напереходных режимах и при падении давления перегретого пара, может вызвать заброс воды в вырабатываемый пар пИзвестен также способ работы ДУУ,включающий подачу от внешнего источника и рециркуляционной емкости соответственно перегретого пара и питательной воды, смешение их в предвклю ченном эжекторе, центробежную сепарацию пароводяного потока и выпаривание ДУУ содержит корпус 1 сф патруб,ом 2 отбора пара, включающий боковые 3 и закручивающую цилиндрическую стенки (поверхности) 4, снабженный на входе предвключенным эжектором 5 с плоско-параллельным соплом 6, воцяными полостями 7 и 8 всасывания и давления, на выходе которых образованы соответственно расширяющееся сопло 9 и щелевой канал 10, а на выходе - рециркуляционным трубопроводом 11, включающим тангенциальный патрубок 12 расширительной части 13 емкости 14, снабженной регулятором 15 уровня воды, внутри которой установлены полые цилиндры 1 б и 17 с глухим торцом 18, образующие полости 19-22, причем полости 21 и 22 сообщены трубопроводами 23 и 24 соответственно с полостью 7 эжектора 5 и периферийныводы в корпусе сепаратора и отвода,отсепарированного пара потребителю,а избыточной воды - в рециркуляци- Злонную емкость 23. Однако известный способ требует высокого качества питательной воды, так как в процессе ее выпаривания все соли, примеси и взвеси остаются З 5 и накапливаются в циркуляционном контуре воды, что ограничивает возможности использования устройства. В результате в корпусе во вращающемся потоке для постоянного вращения при месей требуются дополнительные затраты энергии и нарушается однородность испаряющегося пароводяного потока, при этом увеличение концентрации солей увеличивает заброс частиц воды и солей в вырабатываемый пар, что снижает его качество и надежность работы устройства. При этом не предусматривается контроль и удаление из емкости загрязненного рас сола, а подача питательной воды от внешнего источника осуществлена одновременно в полости эжектора и водяную нижнюю полость емкости, поэтому продувание последней не может 55 быть эффективным, так как оно приводит к значительным потерям "свежей" питательной воды и повышаетопас -972 .ность срыва работы устройства, Крометого, не представляется возможнымиспользовать энергию питательнойводы с давлением и температурой насыщения выше давления вырабатываемого насыщенного пара.Цель изобретения - повышение надежности и качества отсепарированного пара.Указанная цель достигается тем,что согласно способу работы ДУУ,включающему подачу от внешнего источника и рециркуляционной емкостисоответственно перегретого пара ипитательной воды, смешение их в предвключенном эжекторе, центробежнуюсепарацию пароводяного потока и выпаривание воды в корпусе сепаратораи отвод отсепарированного пара потребителю, а избыточной воды - в рециркуляционную емкость, из пароводяного потока производят дополнительную сепарацию примесей и взвесей,а выпаривание воды осуществляютциклически с отключением или снижением подачи питательной воды послезаполнения ею корпуса и удалениемобразующегося за цикл рассола из рециркуляционной емкости,При этом осуществляют подачу питательной воды при температуре насыщения, соответствующей давлениюперегретого пара.На фиг, 1 представлена схема ДУУдля реализации предлагаемого способа;на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1;на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг, 2;на. фиг. 4 - узел 1 на фиг. 1.ми щелями 25 для отвода примесей. Перегретые пар и вода к соплам 6 и 9 подводятся через регулируемые клапаны 26 и 27. Пароводяная смесь от эжектора 5 на закручивающую поверхность 4 поступает через сужающийся канал 28, в который подают также вращающийся поток неиспарившейся воды через канал 29, образованный изогнун ч1 О тои пластинои 30. Последней и пластиной 31 образован приемный канал 32, сообщающийся с полостью 20 емкости 14 через трубопровод 11 и патрубок 12. Вода в полости 7 и 8 эжектора 5 подается через фильтры 33, например15 сетчатый, проходное очко которых меньше зазора щелей 25. Паровая полость 34 емкости 14 сообщена трубопроводом 35 с паровой полостью 36 корпуса 1. На выходе патрубка 2 установлен регулятор 37 давления пара, связанный с клапаном 26. Полость 22 на выходе снабжена клапаном 38 слива рассола и примесей, датчиками 39 и 40 плотности и наличия рассола, связан 25 ными с блоком 41 системы регулирования устройства, включающей реле 42 времени. Емкость 14 имеет верхний 43 и нижний 44 уровни воды. Расширяющееся сопло 9 образовано фигурными стен ками 45 и 46 корпуса 1 и сопла 6. Закручивающая поверхность 4 в пределах щелей 25 выполнена в виде выпуклой круглой поверхности 47. Рассол и примеси через щели 25 отводятся в З 5 камеры 48 и через трубопровод 24 в полость 22 емкости 14. Способ работы ДУУ осуществляют следующим образом.40К соплам 6 и 9 эжектора 5 через регулируемые клапаны 26 и 27 подают, например, от парогенератора при одинаковом давлении перегретый пар и нагретую до температуры насьпцения кот 45 ловую воду.На выходе сопла 9 скорость образующейся пароводяной смеси достигает критических значений, за счет чего полезно и эффективно используют энергию питательной воды, по 50 даваемой в ДУУ. В общем итоге паровой и водяной высокоскоростные потоки из сопл 6 и 9 смешивают, при этом эффективность тепломассообменная обеспечивается тем, что поток из сопла 9 пересекает поток из сопла 6,55 и в сужающемся канале 28 образуют пароводяную смесь, поток которой закручивают внутренней поверхностью 4,а после одного вращения против часовой стрелки неиспарившаяся вода через канал 29 поступает вновь в канал 28, за счет чего образуют циркуляцию по замкнутому контуру. При этом выделяющийся из потока в полость 36 отсепарированный насыщенный пар отводят через патрубок 2 на потребители, а механические и другие примеси, удельная масса которых больше воды, прижимаются центробежной силой к закручивающей поверхности 4 и против часовой стрелки потоком перемещаются к щелям 25. Попав на овальную поверхность 47, частицы под действием цент-. робежной силы смещаются к боковым стенкам 3 корпуса 1, т,е. к щелям 25, и через последние отводятся в камеры 48, а оттуда по трубопроводу 24- в полость 22 емкости 14. Через сопло 9 во вращающийся поток подают количество воды больше испаряющейся за счет теплоты перегретого пара, т.е. избыточное. В результате масса вращающегося потока и его высота по радиусу увеличивается. При достижении этой высоты выше входной кромки пластины 30 вода поступает в приемный канал 32, трубопровод 11 и через тангенциальный патрубок 12 поступает в расширительную часть 13 емкости 14, При этом выступающая по окружности за вход пластины 30 пластина 3 1 исключает возможность заброса частиц воды от потока набегающего на упомянутую пластину 30 в полость 36 сепарированного пара. Рециркуляционная, поступающая из корпуса 1 вода (рассол) через тангенциальный патрубок 12 и полость 20 заполняет полость 22 и затем последовательно полости 19 и 21. От последней вода через трубопровод 23 поступает в полость 7, откуда через эжектор 5 и сужающийся канал 28 возвращается в рециркуляционный вращающийся испарительный цикл. За счет укаэанных действий в ДУУ,обеспечивается получение высококачественного насьпценного пара. В процессе работы ДУУ при одновременной подаче воды в полости 7 и 8 и постоянном сливе воды с корпуса 1 через трубопроводы 11 и 24 уровень воды в емкости 14 повьппается и достигает верх - , него значения уровня 43. За этот период работы устройства при соответствующей подаче (относительной) количества пара и воды (с избытком последней)в эжектор 5 через сопла 6 и 9 происходит ее выпаривание и соответственноповышение концентрации образующегосярассола вращающегося потока и рециркуляционной емкости 14. Под действием. от верхнего уровня 43 регулято-.ра 15 уровня воды подается сигнална блок 41, закрывается, например,полностью клапан 27, и вода в эжектор 5 поступает только из рециркуляционной емкости 14 по трубопроводу 23. При устойчивой работе ДУУ осуществляют дальнейшее выпаривание циркулирующего рассола. При необходимости клапан 27 может быть закрыт лишьчастично, обеспечивая подачу питательной воды через сопло 9 в количестве, меньшем производительности ДУУ. Однако в этом случае снижается эффективность использования энер гни перегретой питательной воды, поэтому клапан 27 целесообразно закрывать полностью, В результате уровеньрассола в емкости 14 снижается и становится ниже уровня 43 и цилиндра 17,после чего полости 19 и 21 разобщаются, что исключает поступление загрязненного рассола из полости 19 вполость 21, и наоборот, при сливерассола через клаПан 38. С этого момента рассол из полости 21 поступаетво вращающийся поток, частично испаряется, после чего с большей концентрацией солей сливается в полость 22.Момент открытия клапана 38 определяется датчиком 39 плотности (концентрации рассола), В результате под воздействием блока 41 клапан 38 отключается, и рассол с механическими примесями полностью удаляются из полости 22, От датчика 40 наличия рассолапоступает сигнал об окончании сливарассола, под воздействием реле 42времени открывается клапан 27, и вовращающийся поток рассола поступает"свежая" питательная йода. В результате рассол вращающегося потока смешивается с поступающей водой и сливается в полость 22, откуда продувается через открытый клапан 38. От момента открытия клапана 27 через заданный промежуток времени, определяемый реле 42, клапан 38 закрывается,и испарительный цикл повторяетсявновь. Если ДУУ работает в стационарном режиме, то все упомянутые операции осуществляются счетным устройством блока 41, включающим реле 42 времени, Таким образом, в ДУУ совместно с сепарацией пара от влаги осущест вляют центробежную сепарацию рабочегопотока от примесей и взвесей и скапливают последние совместно с концентрированным рассолом в полости рециркуляционной емкости, осуществляют их периодическое удаление с испарительногоконтура, за счет чего представляетсявозможность использовать в качествепитательной воды загрязненную солями и примесями воду, например, перегретую продуваемую котловую с парогенератора смногократной циркуляцией. При этом эа счет сверхкритического истечения перегретой воды черезсопло на входе ДУУ более полно и эффективно используют энергию питательной воды. За счет возможности использования в качестве питательной воды загрязненной воды расширяются функциональные возможности ДУУ,. которое может быть использовано, например, в качестве йысокоэффективного устройства для продувания парогенераторов, устройства для термической очистки загрязненных вод и т.п. При этом за счет использования эффекта сверхкритического расширения перегретой воды в пред- включенном эжекторе повышается надежность и эффективность работы устройства, а за счет дополнительной сепа,рации примесей и взвесей повышается качество отсепарированного пара./27 Тираж 63НИИПИ Государственного кпо делам изобретений и13035, Москва, Ж, Рауш митета СССРоткрытийская наб., д