Вспрыскивающий пароохладитель выхлопной части паровой турбины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (И) 2121 3(51)22 й 5 12 ИОАН РЕТЕНИЯ ов,В.Бакуравич УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54)(57) 1. ВПРЫСКИВАК 61 ИЙ ПАРООХЛАДИТЕЛЬ ВЫХЛОПНОЙ ЧАСТИ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ, содержащий установленную в паропроводе смесительную камеру в видетрубы Вентури, между конфузорным,цилиндрическими и диффузорным участками которой и внутренней стенкойпаропровода образована кольцевая камера, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективностиувлажнения сбрасываемого пара и охлаждения выхлопной части, кольцеваякамера сообщена со смесительной отверстиями или щелями, выполненнымив диффузорном участке.1112, 11 яроохлядит) ль по п,1, о т л ил я ю щ и и с я тем, что он снабжен плоскими или кринолин иными лопатками, установленными н кольцевой камере,3.Пяроохладитель пг) пп. и 2,о т- л и ч а ю щ и й с я тем, что он сняб 171жсн дд)дд)ддитед,ди л)пятками, уста -нонленными ня д)хсд ксльцснгй кмеры,и лрени)уемои Гб1)ни кд)мгр)Й при -крепленной к няружнс)й стс.нке пяропрод)с)дя и сообщенной с ксд ценойкамерой, 1Изобретение относится к энергетикеи может быть использовано н паротурбинных установках для увлажнения сбрасываемого в конденсатор пара.Известно охлаждающее устройствовыхлопной части, использующее унлажнение сбрасываемого на малорасходныхи пусковых режимах пара от котла через паросбросное устройство, представляющее собой трубу с паровыми насадками на ее боковых поверхностях и водяными соплами, расположенными соосно с паровыми насадками д 11,Недостатками этой конструкцииявляются насыщение обратных потоков 15пара эрозионноопасной влагой и неравномерное охлаждение выхлопных частей ввиду несогласованности направления пароводяных охлаждающих струйустройства и вращения рабочих колес, 20Известен впрыскинающий пароохладитель, содержащий смесительную камеру типа сопла Вентури с трубопроводамиподвода охлаждающей жидкости 23,Недостатком такого пароохлядителя 25в режимах с малыми расходами охлаждающей жидкости, а следовательно, и низкой проникающей в паровое ядро способностью струй конденсата являетсяналичие в паровом потоке большогоколичества крупной влаги.Известен также нпрь)скивающий пароохладитель, содержащий установленнуюв паропроводе смесительную камеру нвиде трубы Вентури, междУ конфузорным, цилиндрическими и диффузорнымучастками которой и внутренней стенкой паропровода образована кольцеваякамера (3.Недостатками известного пароохля Одителя являются но-первых, неудовлетворительная работа узлов подводажидкости, допускающих при малых скоростях впрыска конденсата появлениеи паровом пространстве выхлопных пат рубкон эрозионноодясддсй влаги и неравномерное унляжнение всей массы сбрасываемого ияря, но-вторых, высокиескорости влажнопяровои струи ня ныходе из устройства, затрудняющие согласование этой струи с обратными течениями и равномерное охлаждениевыхлопных частей.Цель изобретения - повышение эффективности увлажнения сбрасываемогопара и охлаждения выхлопной части,указанная цель достигается тем,что н ) нпрыскинающем пароохчадитслевыхлопной части паровой турбины, содержащем установленную в паропроноде смесительную камеру в ниде трубыВентури, между конфузорным, цилиндрическими и диффузорным участками которой и внутренней стенкой паропровода образована кольцевая камера, последняя сообщена са смесительиой камерой отверстиями или щелями, д)ыддолненд)ыми и диффузорддом участке,При этом пяроохляддителд снабжедплоскими или криволинейными лопатка -ми, устанонленны;)и н кольцевой камере, и дополнительными лопатками,устаоиленым) на входе кольцевойкамеры, и дренируемой сборной камерой, прикрепленной к наружной стенкепаропровода и сообщенной с кольцевойкамерой,На фиг.1 показано расположениепяроохлалителя н выхлопной части паровой турбины, на фиг.2 - сечениеА-А ня фиг.1, на фиг.З - пяроохладитель, продольный разрез, ня фддг.чузел выполнения выходного участкадиффузорной части смесительной камеры, на фддг.) - сечение Б-Б я Фиг.)с плоскими лопатками, на фиг.б - тоже, с криволинейными лгпяткямдд,Впрыскиняющий пароохлялитель 1установлен непосредственно н сброс)додпаропроноде 2, соедид)яющ.м через12 17 10 15 20 25 30 35 40 45 3 11 цдрсч:бр.цсц устрта (П(:БУ) ктг (цс иокл згзцы) с гхлццой частью 3 у 1)бастзцкц.Ввод пдроохглгцтегя в плре пространство ыхлопцой части 3 ыпалцен с учетом врапгеция ротсрл 4 через боковую стенку 5 переходного плтрубка 6 между выхлопным пдтрубком 7 и трубным пучком 8 коцдецсаторл 9,В паропровод 2 усталенд смесительнля камера 10 в виде трубы Вецтури между конфузорным, цилиндрическими и диффузс рным участками 11 - 14 которой и внутрегней стенкоц 15 паропровода 2 образована кольце - ля камера 16, которая сообщена со смесительцой камерой 10 отверстиями или щелями 17, выполненными в диффузорцом участке 14. В кольцевой кдмере 16 размещен водяной коллектор 18, подключецньй к трубопроводу 19 подвода конденсата и сообщенный отверстиями 20 впрыска со смесительной камерой 10.Пароахллдитель сцабжец отклоняющими каналами 21, имеющимн плоские илн крцволицейцые лопатки (стенки) 22 и 23, установленные в кольцевой камере 16 (в стенке 24 диффузорцого участка 14). Пароохллдитель снабжен дополнительными лопатками 25, ус.тановленцыми нд входе кольцевой камеры 16 между цилиндрическим участком 12 и внутренней стенкой 15 плрогграодл 12, К наружной стенке 26 паропровода 2 прикрепленд дреццруемля сборная камера 27, сообщенная отверстиями или пгелями 28 с кольцеой камерой 16 и снабженная дренажной линией 29, В кольцевой камере 16 за отверстиями или щелями 28 по ходу пара установлен козырек 30.Проходное сечение цилиндрического участка 13 выбирается таким, чтобы во всем диапазоне эксплуатационных режимов в го выходцам сечении устацавлиалась максимальная - крцтическая скорость пара, что предопределяет интенсивность процессов дробап плцитс льцых .чс цдток 25 дстенки 24 диффузорцго участка 14 Парахладтель работает следующимобразам. Ил пускоых режимах, л также ре -жимах холостого ходд ц малых расходов сбрасыаемый от котла через ПГБУ пар поступает по паропроводу 2 в плроохллдитель 1, Одновременно конденсат по трубопроводу 19 подаетсяводяной коллектор 18, а оттуда через отверстия 20 впрыска - в цилиндрический участок 13. Проникая в высокоскоростное ядро разогнанного в конфузорнам участке 1 1 пара, струи жидкотгг дробятся и увлажняют его.В диффузорном участке 14 Формируется течение высокоскоростной турбулецтцоц струи с увлажнецньгм ядром и с отрывцыми эффектами у ее перифсри и .Часть сбрасываемого пара, движущаясяпериферийной зоне паропровода 2, поступает на дополнительные лопатки 25 и приобретает в нем вращдтльцое движение. Если в сбросном паропроводе 2 в результате конденсацци при прогреве или неудовлетворительной работы пароохладителя1 появляется конденсат, та, оказавшись нл выходе из дополнительныхлопаток 25 в поле центробежцых сил,оц интенсивно сепарируется ца внутреннюю стенку 15 паропровода 2, перемещается через отверстия или щели28 в барную камеру 27 и далее подренажной линии 29 отводится в дренаж. Козырек 30 ограничивает движение атсепарцрованного слоя жицкости и предотвращает попадание ее в отверстия 17 или в отклоняющие каналы 21, Осушенцый таким образом парпоступает в отверстия 17 или в отклоняющие каналы 21 и воздействуетнл структурные и динамические характеристикц струи лажного пара. При малых расходах конденсата,когда проникающая способность струйления и перемешивацця Если необходима раздача увлажненного пара по всему пространству ыхлопцой части 3, то в стенке 24 целесообразно выполнение круглых отверстий 17 с такими диаметром и к;цяетлам, что суммарная площадь их быпд спре; сггякпцей во всем тракте гьккленя ткггсгцяюпс го потока цдра 50 55 жидксти низка, цд стенке цилиндрического участка 13 появляется пленочное течение, котороеперцфериццои области свободной паровойструи формирует капли больших размер, пдсцых в эрозиоцном отнопнгц. Попадая об.пасть Ваэлейстггястклацяюпггх паров гх струй, цстекдющих иэ отлерстий 17, зтц кдпли цгсгвергдются таричцому дрсблеццю, 1112171что н,чст к снижению эрозионной опасности охлаждающего потока и улучшению его хапактепистик с точки зрс ния последующего теплообмена,11 торая функция, наряду с дроб пением, отклоняющих струй заключается в целенаправленном изменении динамических характеристик охлаждающей струи; гашении ее скорости для равномерной раздачи по всему пространст О ву выхлопной части 3 или придания необходимого направления.При равномерном распределении отверстий 17 по окружности диффузорного участка 14 отклоняющие струи будут 15 оказывать тормозящее действие на поток влажного пара и усиливать процессы перемешивания в нем. Заторможенный охлаждающий поток будет легко подхватываться обратными течениями 20 и перемещаться к лопаткам ротора 4 и в верхнюю часть выхлопных патрубков 7.Размещение отклоняющих каналов 21 с криволинейнщми лопатками (стен ками) 23 по всей окружности дид 4 узорного участка 14 создает за ним мощное центробежное поле, способствующее интенсивному перемешиванию и равномерному (по окружности) топ- щ можению охлаждающего потока. Организация отклоняющего потока позволяет создать хорошо перемешанную плоскую направленную струю охлаждаюпего пара в соответствующую область парового пространства выхлопной части. Необходимый угол отклонения охлаждающего потока может быть достигнут за счет наклона стенки 24 диффузорного участка 14, но в большей степени - выбором количества, длины и ширины откпоняющих каналов 21,Таким образом, важным преимуществом предлагаемого пароохладителя является то, что он позволяет изменить направление потока влажного пара с мелкой структурой капель, что невозможно сделать, например, воздействием твердой поверхности, так как на последней происходила бы сепарация мелкой влаги и последующее ее укрупнение до опасных размеров. Кроме этого, использование такого пароохладителя позволяет повысить надежность турбоустановки за счет снижения эрозионных повреждений выходных кромок рабочих лопаток последних ступеней и улучшения условий охлаждения выхлопных частей,Составитель В, ГуторовРедактор В. Иванова Техред О,йеце Корректор С. ЧерниЗаказ 6435/24 Тираж 404 ПодписноеВНИИПИ .Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4