МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОНДЕНСАТООТВОДЧИК

Полезная модель относится к теплоэнергетике и предназначена для отвода конденсата от теплопотребляющего оборудования.
Известен конденсатоотводчик (Патент на полезную модель РФ № 15009, МПК F28B 9/08, B01D 5/00, 2000 г.), содержащий корпус с элементами присоединения на концах, установленные по ходу конденсата и закрепленные в нем шайбы с дросселирующими отверстиями на периферии, причем шайбы установлены таким образом, что отверстия образуют лабиринтную систему типа "гидрозатвор", а на входе конденсатоотводчика установлен фильтр-сепаратор.
Указанный конденсатоотводчик не исключает возможность проникновения конденсата из конденсатной линии в теплопотребляющее оборудование при отключении пара.
Названный недостаток устранен в известном конденсатоотводчике (Патент на изобретение РФ № 2183786, МПК F16T 1/00, 2002 г.), принятом за прототип. Конденсатоотводчик содержит корпус с элементами присоединения на концах, установленными по ходу конденсата и закрепленными в нем с помощью уплотняющего кольца или колец через распорные кольца шайбы с дросселирующими отверстиями на периферии, причем шайбы установлены таким образом, что отверстия в соседних шайбах расположены диаметрально противоположно и образуют лабиринтную систему типа "гидрозатвор", фильтр-сепаратор, установленный в корпусе на входе или на входе и выходе конденсатоотводчика, причем, по крайней мере, одна из шайб выполнена с обратным клапаном. Шайба, содержащая обратный клапан, представляет собой диск, в теле которого имеется полость, связанная каналами с входным(и) и выходным(и) отверстиями, выполненными с противоположных торцов диска, и имеющий рабочую поверхность, сопряженную с поверхностью запорного органа обратного клапана.
Прототип обладает надежностью, эффективностью и безопасностью, однако не полностью исключает возможность возникновения гидроударов, приводящих к разрушению соединений. Недостатком прототипа так же являются большие габариты по длине необходимые для достижения заданной эффективности конденсатоотведения.
Технической задачей является создание эффективного и надежного конденсатоотводчика с уменьшенными габаритами по длине.
Технический результат достигается тем, что в многоканальном конденсатоотводчике, содержащем цилиндрический корпус с элементами присоединения на концах, элементарный конденсатоотводчик включающий размещенные по ходу конденсата через распорные кольца шайбы с дросселирующими отверстиями на периферии, причем отверстия в соседних шайбах расположены диаметрально противоположно и образуют лабиринтную систему типа "гидрозатвор", фильтр-сепаратор, размещенный на входе конденсатоотводчика, уплотняющее кольцо, корпус выполнен в виде металлического полнотелого цилиндра с семью продольными параллельными каналами равного диаметра, размещенными по равномерной треугольной сетке, в каждом из которых установлен элементарный конденсатоотводчик. В элементарном конденсатоотводчике по крайней мере, одна из шайб выполнена с обратным клапаном.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1. приведен поперечный разрез корпуса на фиг. 2 изображен элементарный конденсатоотводчик в разрезе.
Конденсатоотводчик содержит корпус 1 с элементами присоединения на концах (на чертежах не показаны). Корпус 1 выполнен в виде
металлического полнотелого цилиндра с семью продольными параллельными оси корпуса каналами 2 равного диаметра, размещенными по равномерной треугольной сетке, т.е. геометрически расположенными в плоскости поперечного сечения цилиндрического корпуса 1 в вершинах равносторонних треугольников. Количество каналов и расположение каналов обусловлено обеспечением прочности и удобством выполнения механической обработки, а так же из условия обеспечения максимального «живого сечения» при минимально возможной площади сечении для корпуса необходимого диаметра. Такое расположение обеспечивает равномерное размещение и максимальную плотность каналов, так как по треугольной равномерной сетке каналов располагается больше, чем при расположении по квадратной на 15 %. В каждом канале 2 установлен элементарный конденсатоотводчик. Элементарный конденсатоотводчик включает размещенные по ходу конденсата через распорные кольца 3 шайбы 4 с дросселирующими отверстиями 5 на периферии. Отверстия 5 в соседних шайбах 4 расположены диаметрально противоположно и образуют лабиринтную систему типа "гидрозатвор". Многошайбовая конструкция каждого элементарного конденсатоотводчика обеспечивает автоматическое регулирование его пропускной способности по конденсату и препятствует пропуску пролетного пара. Элементарный конденсатоотводчик включает фильтр-сепаратор 6 с отверстиями 7, размещенный на входе, уплотняющее кольцо 8. В элементарном конденсатоотводчике по крайней мере, одна из шайб 9 выполнена с обратным клапаном.
Устройство работает следующим образом.
Конденсат, отводимый по трубопроводу от теплопотребляющего оборудования, поступает на вход каждого элементарного  конденсатоотводчика, конденсатоотведение осуществляется одновременно в семи каналах 2. Конденсат в каждом канале (в каждом элементарном конденсатоотводчике) проходит через отверстия 7 фильтра-сепаратора 6 и очистившись от загрязнений в виде окалины и других твердых включений,
попадает в камеру, образованную фильтром-сепаратором 6, распорным кольцом 3 и шайбой 4. Установка фильтра-сепаратора 6 на входе элементарного конденсатоотводчика препятствует проникновению в него загрязнений (окалин и других включений), которые могут забить дросселирующие отверстия в шайбах. Далее конденсат через дросселирующие отверстия 5 в шайбах 4 и шайбу 9 с обратным клапаном, пройдя лабиринтную систему гидрозатворов, отводится по конденсатопроводу в систему конденсатоотведения. Лабиринтная система сглаживает гидроудары, что позволяет обеспечить надежность работы теплоэнергетического оборудования. Установка шайбы 9 с обратным клапаном позволяет исключить обратный ток пароконденсатной смеси при останове теплоэнергетического оборудования. Заявляемый конденсатоотводчик может эффективно работать в широком диапазоне теплоэнергетических параметров (Р, t, G - расход) конденсата. Изменение давления пара приводит к соответствующему изменению температурного режима в теплообменном аппарате, интенсивности теплообменного процесса и, следовательно, к изменению давления и количества образующегося в единицу времени конденсата. Соответствующим образом изменение давления конденсата изменяет пропускную способность каждого элементарного конденсатоотводчика, представляющего собой дросселирующее устройство. Это обусловлено тем, что давление конденсата, имеющего на входе в конденсатоотводчик теплофизические параметры, близкие к точке насыщения, и проходящего последовательно через дросселирующие отверстия шайб, снижается. В результате понижения давления конденсат в камерах образованных шайбами 4 (в межшайбовом пространстве) вскипает с образованием пара вторичного вскипания. Этот пар, проходя через последующие дросселирующих отверстия 5 шайб 4, резко снижает пропускную способность этих отверстий для конденсата, а значит и пропускную способность самого элементарного конденсатоотводчика. Снижение производительности элементарного конденсатоотводчика влечет за собой некоторое переохлаждение конденсата в теплообменном аппарате. Переохлажденный ниже точки насыщения конденсат, проходя через первые шайбы, не образует паров вторичного вскипания в межшайбовом пространстве этих шайб. В результате этого общее гидравлическое сопротивление элементарного конденсатоотводчика снижается и производительность повышается.
В заявляемом конденсатоотводчике по сравнению с прототипом такой же производительности, площадь каждой шайбы 4 в 7 раз меньше, следовательно, нагрузка от давления на каждую шайбу снижается в 7 раза. Снижение нагрузки и уменьшение диаметра шайб 4 позволяет значительно уменьшить их толщину. Кроме того, протяженность камер (длина распорных колец 3), между соседними шайбами снижается, т.к протяженность камер зависит от диаметра дросселирующих отверстий в шайбах 4. Это позволяет значительно уменьшить длину конденсатоотводчика. Экспериментально подтверждено снижение габаритов по длине заявляемого конденсатоотводчика по сравнению с одноканальным при обеспечении одинаковой эффективности, длина заявляемого конденсатоотводчика в 2,6 раза меньше длины одноканального конденсатоотводчика с таким же рабочим сечением и пропускной способностью.
В заявляемом многоканальном конденсатоотводчике снижение расхода конденсата в каждом канале по ходу его движения создает лучшие условия образования паров вторичного вскипания, т.к. паровые пузырьки получаются меньшего размера и их образование не одновременно в различных каналах. Это обеспечивает снижение пульсаций в конденсатных трубах, исключает гидроудары. Изготовленный экспериментальный образец многоканального конденсатоотводчика по результатам исследовательских испытаний показал работоспособность предложенной конструкции. Результаты испытаний в целом подтвердили эффективность и надежность заявляемого конденсатоотводчика и снижение его габаритов по длине.