Паросепаратор

НКЭП 3 444 и о заявок8619. та изобрет аио 31 ию а. Заявлено 16 августа 1938 года в от 16 августа 1938 года заПриоритет по п. 5 предме ОрубликоМ 18443, с присоединен28 августа 1938 гола заения от 28 августа 1938ая 3940 гола.предлагаемом паросепараторе для )вливания жидкости примененычиваемые ею же и омываемые пар м контактные поверхности,Верхние . кромки контактных поверхностей образуют полупроницаемый водоудерживающий конус, служащий для отражения главного по-тока пара и для пропуска насквозьостальной его части.Ответвление от главного потокапара сравнительно небольшого ко-личества пара, направляемого вдольконтактных поверхностей, увеличи.вает эффективность сепарирующейспособности паросепаратора.Вокруг иароотводящего стояка паросепаратора расположен подконус-ный лабиринт, образованный отбой-,ными коническими поверхностями, изкоторых одна снабжена зубчатой, адругая загнутой кромками, служа.щими для задерживания части влаги,Пароотводящий стояк снабжен выпускными радиальными трубками,концы которых загнуты в плоскости,нормальной к оси сепаратора, дляпридания выходящему из них ответвленному потоку пара вращательноговокруг оси движения с целью выде. ления из него всей влаги,В видоизменении описываемого па. росепаратора полу проницаемый конус снабжен коническим днищем, обращенным вершиной вниз. Днище служит для отражения прошедшего через полупроницаемый конус пара в сторону внутренней зоны конуса, отделенной от внешней зоны перегородкой с зубчатыми прорезами для пропуска пара, чем достигается разветвление и соединение потоков пара в надконусной полости сепаратора,В форме выполнения двухступенчатого сепаратора, приспособленного для включения его в линию паропровода, паросепаратор может быть выполнен из двух полупроницаемыми коусов с промежуточным направляющим аппаратом.На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез водоудерживающего конуса паросепаратора; фиг. 2 - горизонтальный разрез его по ад фиг. 1; фиг, 3 - вертикальный разрез видоизменения водоудерживающего конуса паросепаратора; фиг. 4 - горизонтальныи разрез его по п 1 ефиг, 3;фиг. 5 - вертикальный разрез формывыполнения паросепаратора; фиг. 6 -горизонтальный разрез его по дЬфиг, 5,Основной и существенной деталью,предлагаемого паросепаратора являются контактные поверхности 1(фиг. 1), образованные наматываниемпо спирали на сердечник из газовойтрубы специально выкроенной поло-сы из металлической сетки или легкого металла, на которой укрепленына определенных расстояниях проволочные разделяющие стержни, обра-зующие кольцевые проходы для воды и пара.Верхние кромки контактных поверхностей 1 образуют полупроницае.мый водоудерживающий конус 2(фиг. 1), предназначаемый для отра-жения главного потока пара и пропуска насквозь остальной части его,Конус 2 выполнен из полосы, выкроенной таким образом, чтобы снизув конусе образовалось свободное,пространство для размещения под-держивающего конуса 3 (фиг. 1)с приваренными к нему продольными,железными планками. опорами для конуса 2, Свооодное пространство, образующееся между конусами 2 и 3служит для прохода пара и воды.В поддерживающем конусе 3 имеетсяряд отверстий для этой же цели,Отверстия имеются также у основа-,ния конуса.Внутри поддерживающего конуса 3помещен подконусный лабиринт, об-разованный отбойными коническимиповерхностями 4 и 6, расположеннымивокруг пароотводящего стояка 6.,Нижняя кромка поверхности 4 снаб.жена зубцами, а верхняя кромкаповерхности б отогнута.Вертикальный пароотводящий стояк 6 снаожен сверху привареннойкрышкой 7 с выточкой для укрепления сердечника 8. Под крышкои,в стояке 6 просверлен ряд отверстийдля пропуска шунтированного пара.На стояке 6 укреплено установоч.,ное кольцо 8, к которому подходит,впритык нижняя кромка коническои,поверхности 5. Собранные конус 2стояк 6, и конус 3 вкладываютсяв цилиндрический стакан 9, причем,ъ пароотводный стояк входит в направляющую втулку 10, садясь на нее установочным кольцом 8, а контактные поверхности 1 садятся на про. дольные планки поддерживающего конуса 3 и нижней частью на шайбу- звездочку П, положенную на дно 12 для образования прохода воде.Ко дну 12 стакана 9 приваривается цилиндрическая переходная коробка 13, имеющая у своего дна 14 привернутый успокоительный конус 15. К переходной коробке, расположенной под пароотводящим стояком 6, приварены в свою очередь четыре радиальные паропроводные трубки 16, сплющенные концы которых загнуты в плоскости, нормальной к оси сепаратора, пропущены через стенку стакана верхней водяной коробки 1/ и к ней приварены (фиг. 1 и 2),В основу конструкции предлагаемого паросепаратора положен принцип, по которому эффективность сепарирующей способности водоудерживающего конуса 2 значительно возрастает при постоянном пропуске небольшого количества пара, ответв ленного от главного потока сквозь контактные поверхности 1 водоудерживающего конуса.Поток пара во время работы па. росе.паратора омывает конус в пространстве 18 и частично проходит при этом сквозь конус 2, следуя по имеющимся в нем кольцевым проходам вместе с основной массой воды всего парового потока.Отсепарированная вода скатывается по наружной поверхности конуса 3 и затем попадает в верхкчою водянук коробку 17 через отверстия в дне 12 стакана 9,Пар с оставшейся в нем водой поступает затем в пространство между конической поверхностью 4 и конусом 3, спускается и затем, пройдя в верхней части промежутков между зубцами конической поверхности 4, поднимается к отверстиям вертикального пароотводного стояка 6, встречая на своем пути еще отбойную коническую поверхность 5 лабиринта, на которой задерживается часть влаги.Таким образом вода остается на конусах, а уже достаточно осушеи- 3ный пар опускается по стояку 6 ипопадает через переходную коробкуи четыре изогнутые трубки 1 б в раба.чее пространство линейного сепаратора, присоединяясь к основному вращаюшемуся потоку пара и имея ужепри выходе из труб аналогичноедвижение,Здесь из шунтированного паровогопотока выделяется вся остальнаявлага.Количество шунтированного параможет регулироваться изменениемплощади просверленных отверсти йв вертикальной пароотводной трубеи подбором сечений горизонтальныхизогнутых трубок.На фиг. 3 и 4 изображено видоиз.менение паросепаратора, предназначаемое для установки в испарителях,паровых умформерах, опреснителях,выпарных аппаратах, применяемыхв химической промышленности и т. д.,для получения чистого пара, а такжедля предотвращения потери раство.ров, уносимых с паром,Основной корпус 19 паросепаратораизготовлен из стандартной трубы,имеющей два ряда вырезанных отверстий по высоте и зубцы - снизу.Лопаточный венец 20 образован излопаток, выштампованных из листового металла, и приварен с наружнойстороны к основному корпусу сепаратора, а с внутренней - к пароотводному стояку 21. Контактная по.верхность 22 образована из стальныхпластин, у которых. внутренние кромкизаострены фрезеровкой в пакетах настанке.Пластины набраны в два кольца 23и 24 с закладкой между ними промежуточных тел 2 б и 2 б. Пластиныи промежуточные тела приваренык обоим кольцам,В результате получается зубчатыйцилиндр, имеющий своеобразнуюформу промежутков между пласти.нами, Снаружи этот цилиндр закрывается листовым железом 27, образующим вместе с вышеупомянутымикольцами верхнюю часть корпусаконтактной поверхности,Нижняя часть 28 корпуса составлена из двух цилиндрических колеци переходного конуса, соединенных сваркой. Нижняя часть присоединена к верхней посредством приварки к нижнем кольцу 24.Контактная поверхность с принадлежащим к ней корпусом крепится к основному корпусу сепаратора посредством шпилек 29, завернутых в верхнее кольцо 23 и проходящих в отверстия фланца 30, приваренного к основному корпусу сепаратора.Системы контактных поверхностей - основной 31 и вспомогательной 32 разделены перегородкой ЗЗ, снабженной зубчатыми прорезами для пропуска пара и отделяющей внешнюю зону конуса от внутренней,Полупроницаемый конус 34 снабжен коническим днищем 35, обращенным вершиной вниз и имеющим по нижней кромке зубцы. Коническое днище 35 служит для отражения прошедшего через внешнюю зону полупроницаемого конуса пара в сторону внутренней зоны конуса.Водоудерживающие конусы изготовляются или из металлической сетки или из легкого металла путем наматывания полосы спиралью на сердечник с постановкой распределительных проволочных стержней, образующих проходы для пара.Вся система прикрепляется к основ ному корпусу болтами Зо, при вывертывании которых она может быть легко из него вынута.В свою очередь водоудерживающие конусы могут легко выниматься и вставляться обратно в несущую конструкцию системы,Таким образом сепаратор легко разбирается и поэтому допускает полный осмотр, очистку и ремонт,В данной конструкции внутриаппаратного сепаратора осуществлено комбинированное применение центробежного и контактного метода сепарации, применение эффективного дренажа на всем пути основного потока пара и уничтожение всякой возможности возникновения дезинтеграции и рспыления отсепарированных частиц воды при следовании потока пара через все элементы сепаратора.Принудительное шунтирование небольшой части основного потока пара через промежутки пластин контакт ной поверхности и основной водо.удерживающий конус в значительнойстепени повышает сепарирующиесвойства этих важнейших элементовсепаратора.Пар входит в самой верхней частисепаратора через верхний ряд прорезанных отверстий в основном корпусе и поступает на лопаточный венец 20 (1-я ступень), где получаетвращательное движение. При выходеиз венца вращающийся поток паранаправляется вниз, омывая зубцыконтактной поверхности (2.я ступеньсепарации).Частицы воды, выпадающие извращающегося потока, попадаютв промежутки между пластинамиконтактной поверхности и стекаютвниз, находясь в спокойном пространстве вне основного потока, куда онине смогут возвращаться.Эффективность действия контактной поверхности значительно повышается посредством принудительногонаправления небольшой час и основногО потока пара в промежутки между пластинами и выводом его снизу, Таким образом небольшое количество пара в шунтированном потокеидет в одном направлении с отсепа-,)рированной водой.Основной поток пара поворачиваетзатем в пароотводной стояк, снабженный коническим раструбом (прижи- ,мающим поток к контактной поверх-ности), омывая по пути основнойводоудерживающий конус, являющийся вместе с вспомогательным конусом и системой разделительных контактных поверхностей 3-ей ступеньюсепарации,Небольшая часть основного потока,пара вместе с отсепарированной во-дой направляется сквозь тело основного водоудерживающего конуса.В нижней части сепаратора опускающиеся совместно потоки отсе-парированной воды и шунтированно.го пара, идущие от контактнойповерхности, а также из основногоконуса, разделяются - вода по поверхностям и их зубцам, а также поуспокоительному конусу уходит надно корпуса и далее в отводяшиетрубы, а пар направляется через ( верхние части впадин между зубцами, затем поднимается и с весьма небольшой скоростью проходит сквозь вспомогательный конус, оставляя в нем всю остаточную влагу, и наконец присоединяется к основному по. току.Отсепарированная во вспомогательном водоудерживающем конусе влага стекает и попадает затем на распределительное кольцо 37, которое направляет ее по зубцам разделяющей поверхности (конуса 1, после чего она стекает по успокоительному конусу на дно корпуса сепаратора.Форма выполнения паросепаратора, предназначаемого для включения в линию паропровода, изображена на фиг. 5 и 6,В этой форме выполнения паросепаратор снабжен двумя полупроницаемыми конусами 40, 41 и проме. жуточным направляющим аппара. том 42, благодаря чему получается двухступенчатый сепаратор,В представленном виде паросепаратор должен вытеснить, по мнению автора, в большинстве случаев обычные сухопарники, устанавливаемые в паровых котлах.Поступающий во входной штуцер пар направляется на верхний водо- удерживающий конус 40, через который отводится часть пара, вместе с увлеченной водой, а основная часть пара проходит между лопатками направляющего аппарата 42.Вращающийся поток пара опускается в пространство между контактной поверхностью и стенками водяной коробки 43 и отжимается внизу конусом (являющимся продолжением стенки водяной коробки) к пластинам контактной поверхности и затем попадает в промежутки между зубцами, которые имеются по нижней кромке конуса.На последних задерживается часть воды вследствие контактного действия и наличия на сторонах зубцов по направлению вращения потока загнутых вверх кромок,Эта вода стекает по направляющей рубашке 44, проходя в зазор, имеющийся между ней и разделительным перфорированным конусом 4 б, Поток пара проходит наконец в отверстия нижнего опорного стояка 4 б к выходу, омывая по пути и частично проходя внутрь выходного водоудерживающего конуса 41, где задерживаются последние остатки влаги,Эта влага стекает по внутренней и наружной скошенной поверхности (что обеспечивается весьма большим углом скоса) и проходит вниз корпуса через перфорации разделяющего конуса 4 о,Предмет изобретения.1. Паросепаратор, в котором для улавливания жидкости применены смачиваемые ею же и омываемые паром контактные поверхности, отличающийся тем, что, с целью ответвления от главного потока пара сравнительно небольшого количества пара, направляемого вдоль контактных поверхностей 1, с помощью верхних кромок последних образован полупроницаемый конус 2, предназначенный для отражения главного потока пара и для пропуска насквозь остальной его части (фиг, 1).2, Форма выполнения паросепаратора по п. 1, отличающаяся применением подконусного лабиринта, образованного отбойными кониче. скими поверхностями 4 с зубчатой кромкой и 5 с отогнутой кромкой, расположенными вокруг пароотводящего стояка б (фиг. 1).3. Форма выполнения паросепаратора по п, 2, отличающаяся тем, что пароотводящий стояк б снабжен выпускными радиальными трубками 1 б, концы которых загнуты в плоскости, нормальной к оси сепаратора, для придания выходящему из них потоку пара вращательного вокруг оси движения (фиг, 1 и 2).4, Видоизменение паросепаратора по п. 1, отличающееся тем, что для разветвления и соединения потоков пара в надконусной полости сепаратора полупроницаемый конус 34 снабжен коническим днищем Зб, об. ращенным вершиной вниз и служащим для отражения прошедшего через полупроницаемый конус пара в сторону внутренней зоны конуса, отделенной от внешней зоны пере. городкой 33 с зубчатыми прорезами для пропуска пара (фиг. 3).5. Форма выполнения сепаратора по п, 1, отличающаяся применением двух полупроницаемых конусов 40,41, с промежуточным направляющим аппаратом 42, с целью получения двухступенчатого сепаратора, приспособленного для включения его в линию паропровода (фиг. 5 и 6).