Конденсатоотводчик

Конденсатоотводчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к устройствам для отвода конденсата из теплопотребляющих аппаратов.

Известен конденсатоотводчик (см. а.с. СССР №1325246 МКИ F16T 1/22, 1987. Бюлл. 27), содержащий вертикальный корпус с продольными ребрами на внутренней поверхности, установленные в верхней части корпуса тангенциальный входной и выходной для газа и пара патрубки, патрубок для отвода конденсата в днище корпуса, размещенный в корпусе конический поплавок, взаимодействующий конусом с выходным патрубком для газа или пара, а нижним торцом - со ступенчато уменьшающимся штоком с патрубком для отвода конденсата, на котором установлена втулка с радиальными пазами.

Недостатком является наблюдаемое в процессе эксплуатации засорение ржавчиной и окалиной отверстия патрубка для отвода конденсата, особенно при малых расходах конденсата, что практически приводит к неработоспособности конденсатоотводчика.

Известен конденсатоотводчик (см. патент РФ №2238473 МПК F16T 1/22, 2003), содержащий вертикальный корпус с продольными ребрами на внутренней поверхности, установленные в верхней части корпуса тангенциальный входной и выходной для газа или пара патрубки, патрубок для отвода конденсата в днище корпуса, размещенные в корпусе конический поплавок, взаимодействующий конусом с выходным патрубком для газа или пара, а нижним торцом - со ступенчато уменьшающимся штоком с патрубком для отвода конденсата, на котором установлена втулка из биметалла с радиальными пазами, на внутренней поверхности которых расположены криволинейные канавки, продольно размещенные от верхнего к нижнему отверстиям втулки. Недостатком является наличие остаточного количества пузырьков газа или пара в конденсате из-за установившегося ламинарного режима накапливания жидкости в днище корпуса, что приводит к резкому снижению теплотехнических характеристик конденсатоотводчика, т.е. непроизводительным теплопотерям.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение работы конденсатоотводчика путем снижения теплопотерь в результате устранения наличия в конденсате пузырьков пара или газа, способствующих потерям тепла на выходе из теплопотребляющих аппаратов.

Технически результат по повышению эффективности работы достигается тем, что конденсатоотводчик содержит вертикальный корпус с продольными ребрами на внутренней поверхности, установленные в верхней части корпуса тангенциальный входной и выходной для газа или пара патрубки, патрубок для отвода конденсата в днище корпуса, размещенные в корпусе конический поплавок, взаимодействующий конусом с входным патрубком для газа или пара, а нижним торцом - со ступенчато уменьшающимся штоком с патрубком для отвода конденсата, на котором установлена втулка из биметалла с радиальными пазами, на внутренней поверхности которых расположены криволинейные канавки, продольно размещенные от верхнего к нижнему отверстиям втулки, при этом на внутренней поверхности выходного патрубка выполнены продольно расположенные криволинейные канавки, направляющая которых имеет направление по движению часовой стрелки, а на внешней конической поверхности поплавка выполнены продольно расположенные канавки, направляющая которых имеет направление против движения часовой стрелки.

На фиг.1 показан конденсатоотводчик, общий вид; на фиг.2 - втулка с радиальными пазами, по внутренней поверхности которой выполнены криволинейные канавки; на фиг.3 - выходной патрубок, по внутренней поверхности которого выполнены продольно расположенные криволинейные канавки, направляющая которых имеет направление по движению часовой стрелки; на фиг.4 - поплавок, по внешней конической поверхности которого продольно расположены канавки, направление которых имеет направление против часовой стрелки.

Конденсатоотводчик содержит вертикальный корпус 1 с продольными ребрами 2 на внутренней поверхности. В верхней части корпуса 1 установлен тангенциальный входной патрубок 3 под острым углом 10-15° к корпусу 1 в направлении его днища 4. В верхней части корпуса 1 также установлен выходной патрубок 5 для газа или пара. В днище 4 корпуса 1 установлены патрубок 6 для отвода конденсата и соосно с ним втулка 7, выполненная из биметалла, с радиальными пазами 8. В корпусе 1 размещен конический поплавок 9 с прикрепленным к нижнему торцу штоком 10, выполненным со ступенчато уменьшающимся в направлении патрубка 6 поперечным сечением. На внутренней поверхности радиальных пазов 8 втулки 7, выполненной из биметалла, расположены криволинейные канавки 11, продольно расположенные от верхнего отверстия 12 к нижнему отверстию 13 втулки 7. На внутренней поверхности 14 выходного патрубка 5 выполнены продольно расположенные криволинейные канавки 15, направляющая которых имеет направление по движению часовой стрелки, а на внешней конической поверхности 16 поплавка 9 выполнены продольно расположенные канавки 17, направляющая которых имеет направление против движения часовой стрелки.

Конденсатоотводчик работает следующим образом. Паро(газо)жидкостная смесь поступает по тангенциальному патрубку 3 в верхнюю часть корпуса 1, закручивается, в результате чего происходит центробежная сепарация конденсата, который далее между ребрами 2 стекает в нижнюю часть корпуса 1. Отделенный газ (пар), поднимаясь от зеркала конденсата, накапливаемого в днище 4, контактирует с внешней поверхностью 16 конического поплавка 9 и, перемещаясь по продольно расположенным канавкам 17, закручивается, образуя вихреобразные шнуры, вращающиеся с направлением против часовой стрелки. Дальнейшее поступление газа (пара) в патрубок 5 приводит его к контакту с внутренней поверхностью 14, где, перемещаясь по продольно расположенным канавкам 15, закручивается, образуя вихреобразные шнуры, вращающиеся с направлением по движению часовой стрелки. В результате в полости корпуса 1 между входным патрубком 5 и коническим поплавком 9 располагаются вихреобразные шнуры, вращающиеся в противоположных направлениях. Это при их соединении приводит к образованию микровзрывов, т.е. к резкому возрастанию хаотичного перемешивания газо(паро)образных частиц(пузырьков) в данной полости корпуса 1 с дальнейшей интенсификацией бомбардировки данной массой поверхности зеркала конденсата, что, как следствие, улучшает качественные характеристики конденсатоотводчиков (см., например, стр.592-621. Тепловые и атомные электрические станции: Справочник / под общ. ред. В.А.Григорьева и В.М.Зорина. - М.: Энергоиздат, 1982 - 624 с. ил.).

Из выходного патрубка 5 отделенный газ (пар) отводится из корпуса 1. По мере накопления конденсата поплавок 9 всплывает, увеличивая проходное сечение между штоком 10 и втулкой 7, выполненной из биметалла. Поток конденсата, перемещаясь от верхнего отверстия 12 к нижнему отверстию 13 втулки 7, выполненной из биметалла, движется по продольно расположенным криволинейным поплавкам 11 и закручивается, образуя вихреобразные шнуры. В результате по всему объему корпуса 1 конденсатоотводчика наблюдается вихреобразное движение конденсата, т.е. устраняется наличие «застойных зон», являющихся местами интенсивного образования окалины и ржавчины, которые, перемещаясь к патрубку для отвода конденсата 6, способствуют уменьшению его проходного сечения (вследствие обладания свойством прилипания к поверхности) и полного закупоривания с прекращением отвода конденсата. Создание турбулизирующего движения накапливаемого конденсата предотвращает ассоциацию (механическое соединение - слипание частиц ржавчины и окалины) частиц ржавчины и окалины, т.е. в конечном итоге приводит к эффективному удалению конденсата. Выполнение втулки 7 из биметалла приводит ее к термовибрации, т.е. наблюдается наличие температурного напора (разность температур между конденсатом и материалом конденсатоотводчика), приводящего, как известно, к вибрационным колебаниям, что способствует стряхиванию налипающих частиц ржавчины и окалины с внутренней поверхности радиальных пазов 8 и продольно расположенных криволинейных канавок 11, что повышает эффективность удаления конденсата, даже загрязненного мелкими частицами ржавчины и окалины.

При переполнении корпуса 1 конденсатом поплавок 9 своим конусом перекрывает патрубок 5, исключая выброс конденсата в паровую (газовую) систему. При малых расходах конденсата поплавок 9 лежит на втулке 7, выполненной из биметалла, и конденсат удаляется по пазам 8, исключая фиксацию поплавка 9 в крайнем нижнем положении. Наличие выполненной из биметалла втулки 7 при малых расходах конденсата является определяющим фактором эффективного его удаления с сопутствующими частицами, т.к. процесс закрутки играет второстепенную роль.

Оригинальность предлагаемого изобретения заключается в том, что выполнение на внутренней поверхности выходного патрубка продольно расположенных криволинейных канавок, направляющая которых имеет направление по движению часовой стрелки, а выполнение на внешней конической поверхности поплавка продольно расположенных канавок, направляющая которых имеет направление против движения часовой стрелки, обеспечивает повышение качественных показателей конденсатоотводчика, заключающихся в более полном отделении от жидкости (конденсата) паро(газо)образных частиц. Это достигается тем, что удаляемые паро(газо)образные частицы при перемещении по криволинейным канавкам образуют вихреобразные шнуры с противоположными направлениями, при этом данные противоположно вращающиеся шнуры, соприкасаясь, создают микровзрывы, интенсифицируя выход паро(газо)образных частиц как на поверхности зеркала, так и по объему конденсата, накапливающегося с днища корпуса конденсатоотводчика.

Конденсатоотводчик, содержащий вертикальный корпус с продольными ребрами на внутренней поверхности, установленные в верхней части корпуса тангенциальный входной и выходной для газа или пара патрубки, патрубок для отвода конденсата в днище корпуса, размещенные в корпусе конический поплавок, взаимодействующий конусом с выходным патрубком для газа или пара, а нижним торцом - со ступенчато уменьшающимся штоком с патрубком для отвода конденсата, на котором установлена втулка из биметалла с радиальными пазами, на внутренней поверхности которых расположены криволинейные канавки, продольно размещенные от верхнего к нижнему отверстиям втулки, отличающийся тем, что на внутренней поверхности выходного патрубка выполнены продольно расположенные криволинейные канавки, направляющая которых имеет направление по движению часовой стрелки, а на внешней конической поверхности поплавка выполнены продольно расположенные канавки, направляющая которых направлена против движения часовой стрелки.