Сепарационное устройство

Сепарационное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: устройства для сепарации пара в паровых котлах. Сущность изобретения: в стенках (16, 17) распределительного короба (13), установленного в барабане (1) котла, крепятся циклоны (14) с тангенциальными патрубками подвода паровоздушной смеси. Циклоны

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

/ (я>s F 22 В 37/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4891369/06 (22) 13,12.90. (46) 23.09.92, Бюл,,N 35 (71) Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им, И. И. Ползуно.ва (72) В. П. Артемьев и Б. Е. Акопьянц (56) Авторское свидетельство СССР

М 334430, кл. F 22 В 37/26, 1970.

Авторское свидетельство СССР

М 340833, кл. F 22 В 37/26. 1970.

„„SU „„17б379б А1 (54) СЕПАРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: устройства для сепарации пара в паровых котлах. Сущность изобретения: в стенках (16, 17) распределительного короба (13), установленного в барабане (1) котла, крепятся циклоны (14) с тангенциальными патрубками подвода паровоздущной смеси. Циклоны (f4) установлены так, что их части, снабженные патрубками, расположены внутри короба (13). 2 ил.

1763796

35

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть испбльзовано для сепарации пара в паровых котлах.

Известны сепарационные устройства для разделения пароводяной"смеси в барабанах паровых котлов, содержащие циклоны (1), Это единственное внутрибарабанное устройство, обеспечивающее работу котлов на питательной воде"повышенного сопеспдержания и котловой воде закритического по набуханию и вспениванию солесодержания. Для обеспечения проходов вдоль барабанов. получения возможности размещения большего количества циклонов применена такая компоновка. при которой циклоны размещаются вдоль боковых образующих барабанов. Однако в этом случае доступ к месту соединения циклонов с коробами особенно в барабанах малого диаметра затруднен или невозможен, в связи с этим при сборке "могут возникнуть неплотности в сочленениях, которые пагубно сказ ы ва ются на качестве пара, т. гидравлическое сопротивление циклонов составляет несколько сотен кгс/см и даже через незначительные зазоры в барабан по ступает неотсепарированный пар. Высота циклонов по РД также ограничивается тем обстоятельством, что они смещены к боковым образующим барабана.

Для котлов низкого давления, где в барабан выносится особо большое количество воды, а диаметр барабана часто равен или меньше 1000 мм внутрибарабанные циклоны по вышеуказанному РД вообще неприменимы, т. к, вода по стенкам поступает не . только K нижнему, но и к верхнему срезу циклонов и далее в паровой обьем.

Для исключения этих недостатков предложено сместить циклоны к продольной оси барабана. В результате увеличивается высота цилиндрической части циклонов, расположенной выше подводящего патрубка и тем самым повышаетСя допустимая нагрузка и качество пара, Такое решение сделало возможным применить в опытном порядке внутрибарабанные циклоны даже для стан-. дартного для промэнергетики барабана диаметром 1000 мм при низком давлении пара (Р=14 кгс/см ), когда парогенерирующие

2 трубы выносят в циклоны весьма большое количество воды (2). Однако и в этом случае были изготовлены и испытаны только опытные образцы, т. к. барабан оказался более загроможденным циклонами, распределительными коробами, подводящими патрубками, что при необходимости периодически осматривать трубы, подведенные к барабану,требует точных сочленений в барабанах. и высококачественных сборочных работ, не свойственных котельной практике, организовать которые в условиях барабанов малого диаметра практически невозможно, 5 Наибольшая технологичность сборки группы циклонов в барабане достигается если количество циклонов минимально и, наоборот, единичная производительность наибольшая и если для подвода пароводя10 ной смеси используется лишь один патру-. бок на каждый циклон. В этом случае подводящий патрубок занимает начительную часть высоты циклона, что отрицательно сказывается на его работоспособности, так как эффективность сепарации определяется высотой цилиндрической части циклонов, расположенной выше подводящего патрубка, выраженной числоМ диаметров циклона, По а. с. 340833 это два диаметра.

20 Сепарационное устройство по а, с. 340833 не обеСпечивает высокую экономичность котла из-за того, что внутрибарабанные циклоны с распределительными коробами и подводящими патрубками загромождают

25 барабан, особенно его центральную часть, которая используется для монтажа и обслуживания, Даже малейшие неплотности в сочленении циклонов, коробов и патрубков при большом гидравлическом сопротивле30 нии системы и невозмо>кности надежно проконтролировать качество сборки приводят к недопустимому ухудшению вырабатываемого пара, что исключает возможность применения внутрибарабанных циклонов в котлах низкого давления с барабанами малого диаметра и ведет к увеличению продувок котловой воды. Сепарационные же устройства другого типа не работают при закритических солесодержаниях котловой

40 воды и, следовательно, не обеспечивают нормативную продувку.

Целью изобретения является повышение экономичности работы котла за счет уменьшения продувок котловой воды вслед45 ствии повышения качества сепарации.

Указанная цель достигается в сепарационном устройстве для разделения пароводяной смеси, включающем установленные в барабане котла распределительный короб и соединенные с ним циклоны, при этом циклоны снабжены тангенциальными соплами подвода паровоздушной смеси, Циклоны закреплены в стенках короба таким образом, что их части, содержащие сопла, расположены внутри короба.

Такое рещение снимает ограничение на количество сопел, которые обеспечивают тангенциальный подвод пароводяной смеси, они распределяются по окружности и тем самым-уменьшается по высоте участок

1763796

5 6 циклона, занимаемый сопловым аппаратом. ся с помощыю дырчатого потолка 11 и жалю3а этот счет увеличивается рабочая высота зийного сепаратора 12. В участке барабана. циклона, Снимается ограничение по количе- относящемся ко второй ступени испарения ству, уменьшению диаметра циклонов и по- 4 установлен распределительный короб 13, тому независимо от их положения в 5 в котором крепятся циклоны 14 так. что собарабане, диаметры могут быть выбраны пловой аппарат в виде тангенциальных паттак, чтобы высота рабочей части составляла рубков 15 оказывается в пределах необходимое количество диаметров. Такие распределительного короба. Отсутствие циклоны в качестве сепараторов пара могут связи между стенками короба и циклонами использоваться даже для барабанов малого 10 позволяет вместо одиночных патрубков 15 диаметра (1000 мм) котлов низкого дав- применить рассредоточенный по окружноления. Компактность конструкций позволя- сти сопловой аппарат, уменьшить его высоет располагать через перегОродку ту; а также длину патрубков 15 и напротив параллельную оси барабана ступень испа- увеличить высоту рабочей части циклонов, . рения с внутрибарабанными циклонами, 15 находящейся над сопловым аппаратом. С так как такая ступень в барабане занимает приближением к стенке барабана и уменьменьшую долю е о поперечного сечения, шением высоты диаметр циклонов уменьСопоставительный анализ предлагае- шается и сохраняется условие, чтобы мого изобретения и прототйпа позволйет рабочая часть сепаратора по высоте превы- . сделать вывод, что новым является закреп- 20 шала два его диаметра. Количество циклоление циклонов, снабженных тангенциаль- нов и их возможная производительность в ными соплами подвода паровоздушной этом случае ограничивается лишь условиясреды, в верхней и нижней крышках короба, ми их приварки к верхней 16 и нижней 17 т. е, расположение подводящих сопел внут- крйшкам распределительного короба. ри короба. что позволяет отказаться от пат- 25 Для окончательной сепарации пара порубков, соединяющих короб с циклонами, и следующей ступени испарения также истем самым повысить качество сепарации. поЛьзуются жалюзийные сепараторы 12 с

По мнению авторов вышеперечисленные дырчатым потолком 11, признаки обеспечивают изобретению соот- Пар из барабана отводится трубопрововетствие критерию "новизна". 30 дом 18.

Совокупность известных и новых при- Предлагаемое сепарационное устройзнаков позволяет, как уже отмечалось, по- ство действует следующим образом. высить качество сепарации пара, что Барабан 1 котла питается водой через приводит к сокращению величины продувок первую ступень испарения по трубе 5. котловой воды и тем самым увеличивает 35 Пароводяная смесь поступает в первую экономичность котла. ступень испарения по трубам 7, и в основСепарационных устройств для разделе- ном, разделяется на пар и воду в объеме 3, ния пароводяной смеси, содержащих при- под воздействием дырчатого потолка 11, знаки, сходные с отличительными распределяющего паровую нагрузку по объпризнаками предполагаемого изобретения 40 ему. Пар проходит окончательную сепаране обнаружено при изучении других анало- цию в жалющийном сепараторе 12 и гйчныхтехнических решений вданнойобла- покидает барабан через трубопровод 18. сти техники, Таким образом, заявляемое Котловая вода первой ступени питает сепарационное устройство для разделения вторую ступень 4 по трубе 6. Пароводяная паровоздушной среды отвечает критерию 45 смесь во вторую ступень испарения посту"существенные отличия".. пает по трубам 8, попадает в распределиНа фиг. 1 показан поперечный и про- тельный короб 13, где расположены дольный разрезы барабана; на фиг, 2 — раз- сопловые аппараты группы циклонных се- рез А — А на фиг. 1. параторов пара 14, укрепленных в верхней

Барабан 1 разделен перегородкой 2 на 50 16 и нижней 17 стенках распределительного первую 3 и вторую 4 ступени испарения. короба. Пароводяная смесь, в циклонах заКотел питается водой через трубу 5. Подпит- кручивается, разделяется на пар и воду, раска последующей ступени из предыдущей пределяясь по соплам циклонов. осуществляетсяпоперепускнойтрубе6,Па- уменьшающихся по диаметру и высоте по роводяная смеси подается в первую сту- 55 мере приближения к боковой образующей пень трубами 7, во вторую трубами 8, барабана,носохраняющихприэтомэффекЦиркуляция воды обеспечивается опускны- тивность, так как эффективность определями трубами соответственно 9 и 10, ется соотношением высоты рабочей части

Пар в первой ступени испарения рас- над сопловым аппаратом и диаметром цикпределяется вдоль барабана и сепарирует- лойа, Пароводяная смесь полностью посту1763796

Составитель В. Артемьев

-Техред M,Моргентал

Редактор T,Èâaíîâà

Корректор О,Густи

Заказ 3445,—: . Тираж .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по йзобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Пройзводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

7 8 пает в сопловой аппарат, так как îí распо- нием питательной воды (S.n,s 500 мг/кг) ложен в пределах распределительного ко- он может быть уменьшен вдвое, т. е. на 5/0. роба, что гарайтирует технологическую Снижение продувки на 1, например, в надежность циклонов, flap иэ циклонов по- серийном котле типа дЕ-25-14ГМ обеспеступает под общий жалющийный сепаратор 5 чивает годовую экономию 2,4 тыс,руб, идырчатыйпотолоки,смешавшисьспаром Годовой выпуск котлов типа ДЕ-25предыдущей ступени испарения, покйдает 14ГМ на Бийском котельйом заводе состав. барабан по трубе 18. Контур цйркуляции ляет порядка 300 котлов в год. а к первой ступени испарения замыкается опу - настоящему времейи уже выпущено около скной трубой 9, второй ступени — трубой 10. 10 2.000 котлов;.

Технико-экойомические преимущества Если реконструкцию с применением предлагаемого сепарационного устройства предлагаемого устройства выполнить толь подтверждаются следующими данными и . ко на 100 котлах, то это обеспечит годовую расче гбм. . экономию Л0 в размере:

ДопуСкаемоесолесодержание котловой 15 Л0=2;4 х 5 х 100=1200,0 тыс.руб. воды применительно-для промышленйых котлов низкого давления с внутрибарабан- Ф о р м у л а и 3 о Q р е т р н и я ными устройствами (в том чй :ле и с цйклонами по ОСТ 24.838.17-74) при диаметре. Сепарационное устройство, содержабарабана 08н 5< 1000 мм, составляет 4.500 20 щее расположенные в барабане котла расмг/кг, " " пределительный короб и подключенные к

Предлагаемое сепарацйойное устрой-: последнему циклоны, снабженные каждый ство может эффективно работать Йри солв- тангенциальными патрубками, размещенсодержании котловой воды до SK.в.=10000: ными на части их длины, о т л и ч а ю щ е е смг/кг, следовательно величина продувки 25 ятем.что,сцельюповышенияэкономичности может быть уменьшена в два раза. Если путемуменьшения величины продувки, цикмаксимально допуСтимый нроЦейт " йродув- . лоны указанной частью длины, снабженной ки для промышленных котлов составляет патрубками, расположены в распредели10%, то на котлах с высоким солесодержа- тельном коробе и скреплены с его стенками.