Ступень-сепаратор

Ступень-сепаратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О,М .Хмара, Т .А.Ôèëèïïîâ, В,B.Ïðÿõèí, О.А .Поваров и Е.Г.Васильченко (22) Авторы изобретеим я

Николаевский ордена Трудового Красного Знамени кораблестроительный институт им.адм.(,О.Макарова (7l) Заявятель (4) СТУПЕНЬ-СЕПАРАТОР

Изобретение относится к атомной энергетике, а более конкретно - к влажнопаровым турбинам атомных электростанций, и может быть использовано в виде специальной турбинной ступени-сепаратора для сепарации влаги 5 в проточной части турбины.

По основному авт.св. Ю 595522 известна ступень-сепаратор, содержащая неподвижную направляющую решетку, влагоулавливаащую камеру на пери- о ферии и свободно установленное на подшипниках колесо с рабочей решеткой, выполненной из криволинейных пластин, каждая из которых имеет в поперечном сечении, по крайней мере, по две точ- ки перегиба, а конструктивные углы входа и выхода составляют от 6О до

9Оо P).

Недостатком известной ступени-се20 паратора является уменьшение эффективности с ростом влажности пара. Это обусловлено тем, что с увеличением влажности пара растет толщина пленки 1

2 на поверхности лопаток. Это приводит к турбулизации пленки, возникновению волн на ее поверхности и, в конечном итоге, к срыву капель и уносу их потоком пара.

Кроме того, недостатком такой ступени-сепаратора является низкая эффективность сепарации капель диаметром менее 5 мкм.

Цель изобретения — повышение сепарирующей способности ступени-сепаратора.

Цель достигается тем, что в ступени-сепараторе наружный слой пластин рабочей решетки выполнен пористым.

При этом размеры пор выполнены уменьшающимися от наружной поверхности пластин к внутренней, а поры - сообщающимися между собой.

На наружной поверхности пластин выполнены выступы, направленные перпендикулярно к сепарируемому потоку.

На чертеже изображена пластина рабочей решетки ступени-сепаратора.

Формула изобретения

3 94548

Пластина 1 снабжена пористой обо" лочкой 2, которая жестко закреплена на пластине 1. Размеры пор 3 выполнены уменьшающимися от наружной поверхности 4 оболочки 2 к пластине 1 (по мере углубления), а сами поры 3 сообщаются между собой. На наружной поверхности 4 оболочки 2 размещены выступы 5, расположенные вдоль ступени-сепаратора и направлены перпенди- 0 .кулярно направлению 6 движения сепарируемого потока пара. Высота выступов 5 зависит от пористости оболочки

2 и должна быть больше толщины пленки, высаженной на рабочую решетку пластин 1 (наружную поверхность 4 обопочки 2), влаги на величину, обеспечивающую йнтенсивное осаждение микрокапель при наибольших значениях влажности пара.

Ступень-сепаратор работает следующим образом.

Капли влаги, транспортируемые паровым потоком, соприкасаются с вращающимися пластинами 1 (лопатками) ступени-сепаратора и оседают на их поверхности, образуя жидкую пленку,Под действием центробежной силы пленка жидкости движется в радиальном направлении к периферийной части пластин 1. 0

Здесь влага сбрасывается во влагоулавливающие камеры (не показаны).

Благодаря тому, что пластины 1 рабочей решетки снабжены пористой оболочкой 2, высаженная влага под действием капиллярных сил стягивается в ячейки пор 3. В результате тол-, л щина пленки на поверхности пластин уменьшается, а это даже при значительных скоростях потока обеспечивает ламинарный режим течения жидкости в пленке и уменьшает вероятность срыва капель с ее поверхности.

Так как размеры пор 3 выполнены уменьшающимися по мере углубления, капиллярные силы увеличиваются. Поэ- 4> тому, двигаясь под действием центробежной силы к периферии пластин 1, жидкость одновременно втягивается вглубь пористой оболочки 2, что обеспечивает устойчивый характер течения $0 жидкости по всей поверхности пластин 1.

Выступы 5 создают благоприятные условия для увеличения сепарирующей способности ступени за счет повыше- и ния эффективности улавливания капель

2 4 диаметром менее 5 мкм, так как их обтекание сопровождается отрывом потока с последующим его присоединением.

Вихревой характер движения потока в замкнутых отрывных зонах увеличивает скорость осаждения капель менее 5 мкм вблизи точки присоединения в десятки раэ.

Таким образом, выполнение пластин рабочей решетки с пористой оболочкой (наружным слоем) предотвращает вторичный унос высаженной влаги в паровой поток, а наличие размещенных на наружной поверхности оболочки высту. пов позволяет увеличить скорость осаждения капель диаметром менее

5 мкм. Это обеспечивает увеличение сепарирующей способности ступени-сепаратора, способствует увеличению

КПД влажнопаровых турбин и увеличивает их надежность.

Предлагаемая ступень-сепаратор может быть использована в компрессорах габотурбинных двигателей (ГТД) для очистки воздуха от капель морской воды в случае применения ГТД на судах или для очистки природного газа от капель конденсата в случае применения ГТД в качестве газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов, 1. Ступень-сепаратор по авт.св. 595522, отличающаяся тем что с целью повышения сепарирующей способности ступени, пластины рабочей решетки покрыты пористой оболочкой, жестко закрепленной на пластинах.

2. Ступень-сепаратор по и.1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что размеры пор выполнены уменьшающимися от наружной поверхности пластин к внутренней, а поры - сообщающимися между собой.

3. Ступень-сепаратор по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что на наружной поверхности пластин выполнены выступы, направленные перпендикулярно к сепарируемому потоку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 595522, кл. F 01 D 25/32, 1974 ° 945482

° Оэ о ест е

° о

Яр рО р

4 о

Р а а о а °

° ° а

0 а о

4 о а 4

4 а

4 е а о о

4 е

4 о о о а

4 а

Ф 0

4 о о е

4 е о

° .

4 о.0 о

4 о о

0 Е о °

D а а

Ф

Ф е

D о

° Ф

4 О

0 о о е о

4 о о о о

4 о

О е 4

0 а

° а

0 4 о Я

Х о о

Составитель В.Гуторов

Редактор А.L àíäîð Техред Л.Пекарь Корректор А,Дзятко

Заказ 5290/49 ираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 а

44 р ° о а ° е 4

4 °

og о рю р о

О оо g,> 4

О о о р,р

b ooo88 Ф а

4 О

0 " о 4 4 о 4

О О 4 о о о

6 о е

4 а о

Ф а а

4 4

o o

4 а,