Парогенератор

Парогенератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (п)945588

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Colo 3 Советскин

Социалистические

Респубвмк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) заявлено 04. 01. 80 (21) 2867361/24-06 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 23. 07. 82. Бюллетень Мю 27 (5l)M. Кл.

F 22 В 1/02

)Ьеударстеаеы9 кемнтет

СССР (53) УДК621.181..62 (088. 8) ле делам нзаеретеннй н еткрытнй

Дата опубликования описания 23.07.82. (72) Авторы изобретения

Б.П.Афанасьев и Л.И.Андреев

% тс

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красн теплотехнический научно-исследоввтельски им. Ф.Э.Дзержинского и Всесоюзный научно и проектно-конструкторский институт атом энергетического машиностроения ийд (71) Заявители (54) ПАРОГEHEPATÎP

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на атомных электрических станциях.

Известен парогенератор, содержащий вертикальный корпус с распо" ложенными одна над другой и последовательно соединенными между собой по нагреваемой среде ступенями испарения ° каждая из которых выполнена в виде охватывающей центральный коллектор открытой сверху емкости с размещенным в ней под перфорированным JlNGTQM пучком теплообменных труб, снабженным периферийным кожухом и включенным через центральный коллектор в тракт греющего теплоносителя, причем верхHRR ступень снабжена трубой для подвода питательной воды, а нижняя штуцером непрерывной продувки (1 ).

Недостатком такого парогенератора является его пониженная надежность, обусловленная в основном тремя обстоятельствами.

Первое обстоятельство заключается в том, что смежные ступени испарения соединены между собой переливными трубами, направленными в зону. кольцевого зазора между пери" ферийным кожухом пучка и боковой стенкой емкости, расположенной непосредственно под этими трубами.

Это приводит к тому, что вода, питающая емкость и выходящая из переливных труб, не успевает перемешиваться с циркуляционной водой, и пучок теплообменных труб омывается водой с неравномерной концентрацией растворенных в ней веществ, что может привести к неравномерности отложений на трубах и развертке по паровой нагрузке поперечного сечения межтрубного пространства пучка, снижению надежности работы сепарационных устройств, установленных в отверстиях перфорированного листа.

Второе обстоятельство заключается в том, что коллектор на участ945588 ках, расположенных между каждой парой смежных ступеней испарения, работает в зоне раздела жидкой и паровой фаз в тяжелых условиях, так как отдельные капли циркуляционной 5 воды забрасываются на горячие стенки коллектора и доупариваются на них с выделением ионов хлора. К упомянутому процессу концентрирования хлоридов добавляется термоцикли- 10 рование стенок коллектора иэ-эа резкого локального их охлаждения. Оба описанных процесса могут в конеч" ном счете привести к растрескива" нию металла коллектора.

1S

Третье обстоятельство. связано со сравнительно небольшим сечением пе-. реливных труб, с повышенными скоростями в них, способными привести к захвату пара в кольцевой зазор меж- 20 ду периферийным кожухом пучка и боковой стенкой емкости каждой ступени испарения, что может привести к нарушению нормальных условий естественной циркуляции нагреваемой сре- 2S ды и эапариванию пучка теплообменных труб.

Цель изобретения - повышение надежности парогенератора путем выравнивания паровой нагрузки в пучках теплообменных труб и снижения коррозионного растрескивания центрального коллектора.

Указанная цель достигается тем, что каждая ступень испарения, кроме нижней, снабжена открытым вверх стаканом с закрепленным в его днище паттрубком, охватывающими с образованием кольцевого канала соответственно емкость и центральный коллектор,<0 а в каждой ступени испарения, кроме верхней, ниже верхнего торца емкости над перфорированным листом дополнительно установлена направляющая перегородка с центральным проемом и перепускными трубами, в пер вом, из которых плотно закреплены нижний конец отводящего патрубка вышерасположенного стакана, а вторыеплотно заведены в перфорацию листа.

Кроме того, каждая направляющая перегородка выполнена с направленной вниз закраиной, заведенной ниже перфорированного листа между кожухом и стаканом с образованием зазоров 55 для прохода нагреваемой среды, а верхний торец последнего расположен выше верхнего торца емкости.

На фиг. 1 схематично изображен парогенератор, общий вид; на фиг. 2разрез А"А на фиг. 1.

Парагенвратор содержит вертикальный корпус 1 с расположенными одна над другой и последовательно соединенными между собой по нагреваемой среде ступенями испарения, каждая иэ которых выполнена в виде охватывающей центральный коллектор 2 открытой сверху емкости 3 с размещенным в ней под перфорированным листом 4 пуском теплообменных труб 5 ° Пучок труб 5 снабжен периферийным кожухом б и включен через центральный коллектор 2 в тракт греющего теплоносителя. Верхняя ступень снабжена трубой 7 для подвода питательной воды, а нижняя - штуцером 8 непрерывной продувки.

Каждая ступень испарения, кроме нижней, снабжена открытым вверх стаканом 9 с закрепленным в его днище патрубком 1О, охватывающими с образованием кольцевого канала 11 соответственно емкость 3 и центральный коллектор 2, а в каждой ступени испарения, кроме верхней, ниже верхнего тор4 ца, ниже верхнего торца емкости 3 над перфорированным листом 4 уста- новлена направляющая перегородка

12 с центральным проемом и перепускными трубаии 13, в первом из ко" торых плотно закреплен нижний конец отводящего патрубка 10 вышерасположенного стакана 9, а вторые плотно заведены в перфорации листа 4.

Каждая направляющая перегородка

12 выполнена с направленной вниз закраиной 14, заведенной ниже перфорированного листа 4 между кожухом

6 и стаканои 9 с образованиеи зазоров для прохода нагреваемой среды, а верхний торец последнего расположен выше верхнего торца емкости 3.

В трубах 13 установлены сепараторы

15, а в верхней части корпуса жалюзи t6 для осушки пара. В каче" стве емкости 3 нижней ступени испарения служит корпус l.

Парогенератор работает следующим образом.

Греющий теплоноситель подводят из реактора в центральный коллектор

2. При помощи размещенных в коллекторе 2 направляющих перегородок (не показано) теплоноситель распределяют по пучкам теплообменных труб 5, 945588

Формула изобретения где он охлаждается, отдавая тепло среде, находящейся в межтрубном пространстве. Охлажденный теплоноситель отводят иэ труб 5 опять s коллектор

2, а затем при помощи размещенных в s последнем..направляющих перегородоквыводят иэ парогенератора.

В каждой ступени испарения циркуляционная вода, проходя flo межтрубному пространству пучка, нагревает- 6 ся и части яо испаряется. Пароводяная смесь по трубам 13 поступает в сепараторы 15, происходит первая ступень сепарации пара. Образованный сепарат направляется в опускной 15 кольцевой зазор между кожухом 6 и емкостью 3, где к нему ниже закраины 14 подмешивается подпиточная вода из вышерасположенной смежной ступени испарения, образуя при этом цир- го куляционную воду, которая направляется опять в межтрубное пространство пучка.

Таким образом, в каждой ступени испарения образован самостсятель- 25 ный контур циркуляции нагреваемой среды, Пар, образованный в первой ступени йспарения направляется вверх, проходит жалюзи 16, в которых осуществляется вторая ступень сепара- зв ции, и затем осушенным направляет" ся к потребителю.

Подпитка первой верхней ступени испарения осуществляется через трубу

7 питательной водой, а подпитка любой другой ступени испарения - сепаратом, образованным в первой ступени сепарации в вышерасположенной ступени испарения, который переливается через верхний торец емкости 3 и затем последовательно проходит кольцевой канал 11, канал, образованный листом Й, перегородкой 12 и трубами 13 и кольцевой зазор, образованный закраиной 14 и кожухом 6, и после чего поступает в качестве подпиточной воды в нижерасположенную ступень испарения. Уровень воды во . всех емкостях 3 определяется положением их верхних торцов. Необходимый уро50 вень воды в нижней емкости 3 поддерживается с помощью регулятора питания путем изменения общего расхода питательной воды на парогенератор.

Продувка парогенератора осуществля55 ется из нижней последней ступени испарения через штуцер 8. В парогенераторе осуществлен принцип ступенчатого испарения.

В парогенераторе иэ-за сравнительно большого поперечного сечения кольцевого канала 11 подпиточная вода в нижерасположенную ступень ис" парения подается с пониженной скоростью, что снижает. захват пара в канал 11, и равномерно распределяет" ся по всему поперечному сечению ни" жерасположенной ступени испарения, что приводит к более полному перемешиванию нагреваемой среды, к равномерности паровой нагрузки поперечного сечения межтрубного пространства пучка, к повышению надежности работы сепаратора 15 и парогенера" тора в целом. При этом облегчается работа коллектора 2 в зоне раздела жидкой и паровой Фаэ, так как он в этой зоне защищен от воздействия уровня грязной воды патрубком 10 слоем более чистой подпиточной воды, стекающей иэ вышерасположенной ступени испарения. При этом устраняются условия выпадания хлоридов на поверхности коллектора 2 и исключается термоциклирование его стенок. Надежность коллектора 2, а следовательно, и всего парогенератора повышается.

1. Парогенератор, содержащий вертикальный корпус с расположенными одна над другой и последовательно соединенными между собой по нагреваемой среде ступенями испарения, каждая из которых выполнена в виде охватывающей центральный коллектор открытой сверху емкости с размещенным в ней под перфорированным листом пучком теплообменных труб, снабженным периферийным кожухом и включенным через центральный коллектор в тракт греющего теплоносителя, причем верхняя ступень снабжена трубой для подвода питательной воды, а нижняя штуцером непрерывной продувки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем выравнивания паровой нагрузки в пучках теплообменных труб и снижения корро" зионного растрескивания центрального коллектора, каждая ступень испарения, кроме нижней, снабжена откры"» тым вверх стаканом с закрепленным в его днище патрубком, охватывающими с образованием кольцевого канала со--w

7 94558 ответственно емкость и центральный коллектор, а в каждой ступени испарения, кроме верхней, ниже верхнего торца емкости над перфорированным листом дополнительно установлена на- S правляющая перегородка с центральным проемом и перепускными трубами, в первом из которых плотно закреплен нижний конец отводящего патрубка вы-. шерасположенного стакана, а вторыеплотно заведены в перфорацию листа.

2. Парогенератор по и. 1, о ти и ч а ю шийся тем, что, каждая направляющая перегородка выполнена с направленной вниз закраиной, заведенной ниже перфорированного листа между кожухом и стаканом с образованием зазоров для прохода нагреваемой среды, а верхний торец последнего расположен выше верхнего торца емкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2731964, кл. F 22 8 1/07, 1979.

ВНИИПИ Заказ 5303/54

Тираж 451 Подписное

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