ПУСКОВОЙ СЕПАРАТОР ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в пусковых схемах прямоточных паровых котлов. Пусковая схема обеспечивает нормальную работу прямоточного котла при пуске и скользящих режимах работы, предотвращая попадание улавливаемой в сепараторе влаги в пароперегреватель.
Известен пусковой сепаратор пара, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с расположенным в его верхней части, по меньшей мере, одним тангенциальным патрубком подвода влажного пара, установленной частично внутри корпуса по его оси отводящей трубой осушенного пара с верхним выводом через корпус и установленный в нижней части корпуса патрубок для отвода отсепарированной влаги [1]. Недостатком такого сепаратора является остающаяся возможность попадания влаги в пароперегреватель котла из-за недостаточно высокой степени ее улавливания в сепараторе.
Достигаемым результатом полезной модели является повышение надежности работы сепаратора в отношении предотвращения попадания влаги в пароперегреватель котла.
Это обеспечивается тем, что в сепараторе пара, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с расположенным в его верхней части, по меньшей мере, одним тангенциальным патрубком подвода влажного пара, установленной внутри корпуса по его оси отводящей трубой осушенного пара с верхним выводом через корпус и установленный в нижней части корпуса патрубок для отвода отсепарированной влаги, согласно полезной модели отводящая труба осушенного пара имеет внутри корпуса разрыв с образованием верхнего отводного и нижнего промежуточного участков, торцы участков отводящей трубы со стороны разрыва открыты, боковая поверхность отводящей трубы со стороны торца каждого участка имеет перфорацию, и в кольцевом пространстве между отводящей трубой и корпусом ниже зоны перфорации нижнего участка предусмотрена сплошная поперечная перегородка.
При этом расстояние между заглушенными торцами участков отводящей трубы составляет 2÷5 ее наружных диаметров; протяженность зоны перфорации каждого участка отводящей трубы составляет 0,5÷1,0 ее наружных диаметра; нижний конец нижнего участка отводящей трубы имеет с внешней стороны кольцевой конусообразный выступ; внутри нижней части корпуса установлена крестовина, верхний торец которой в центральной части перекрыт перфорированным диском; диаметр перфорированного диска составляет 0,6÷0,9 внутреннего диаметра корпуса; внутренний диаметр патрубка для отвода отсепарированной влаги составляет 0,4÷0,5 внутреннего диаметра корпуса сепаратора.
На фиг.1 изображен сепаратор пара согласно полезной модели в продольном разрезе; на фиг.2 - узел А фиг.1 в увеличенном масштабе; на фиг.3 - компоновка сепаратора со сливным коллектором.
по
по
Сепаратор пара согласно полезной модели содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с расположенными в его верхней части в данном конкретном выполнении двумя тангенциальными патрубками 2 подвода влажного пара. Внутри корпуса по его оси с верхним выводом через корпус 1 помещена отводящая труба осушенного пара, имеющая внутри корпуса разрыв с образованием верхнего отводного участка 3 и нижнего промежуточного участка 4. Торцы 5 и 6 соответственно участков 3 и 4 отводящей трубы со стороны разрыва открыты. Боковая поверхность каждого участка 4, 5 отводящей трубы со стороны торца имеет перфорацию соответственно 7, 8. В кольцевом пространстве между отводящей трубой и корпусом 1 ниже зоны перфорации 8 нижнего участка 4 предусмотрена сплошная поперечная перегородка 9. В нижней части корпуса 1 установлен патрубок 10 для отвода отсепарированной влаги. Расстояние h (фиг.1) между торцами 5 и 6 участков 3, 4 отводящей трубы составляет h=2÷5 ее наружных диаметров D. Протяженность зоны b перфорации участков 3,4 отводящей трубы составляет b=(0,5÷1,0)D. Нижний конец нижнего участка 4 отводящей трубы имеет с внешней стороны кольцевой конусообразный выступ 11 (фиг.2). Внутри нижней части корпуса 1 установлена крестовина 12 (фиг.1), верхний торец
кp
кр
кop
во
во
кор
которой в центральной части перекрыт перфорированным диском 13, диаметр которого D составляет D=0,6÷0,9 внутреннего диаметра d корпуса. Внутренний диаметр d патрубка 10 для отвода отсепарированной влаги составляет d=(0,4÷0,5)d. Корпус 1 снабжен также дополнительным патрубком 13 для отвода влаги, расположенным непосредственно над перегородкой 9.
Пусковой сепаратор включен в компоновочную схему (фиг.3) совместно со сливным коллектором 14, имеющим пароотводящую линию 15 и водоотводящую линию 16, на которой установлен регулируемый дроссель 17.
во
кор
Пусковой сепаратор пара согласно полезной модели работает следующим образом: влажный пар от прямоточного котла (на чертеже не показан) поступает в корпус 1 сепаратора по тангенциальным патрубкам 2, расположенным ниже перегородки 9. Завихренный поток пароводяной смеси в поле центробежных сил расслаивается на жидкую и паровую фазы. Вода по внутренней боковой стенке корпуса 1 стекает в его нижнюю часть и свободно сливается через патрубок 10 в сливной коллектор 13 (фиг.3). Свободный слив воды из сепаратора (отсутствие уровня воды внутри него) обеспечивается выбранным соотношением d=(0,4÷0,5)d. Крестовина 12 служит для выпрямления закрученного потока воды и его успокоения перед поступлением в водоотводящий (сливной) патрубок 10. Перфорированный лист 13 предотвращает попадание пара в патрубок 10, проникший же под перфорированный лист 13 пар имеет свободу возврата в паровое пространство сепаратора через перфорацию этого листа. Отделенный от воды (осушенный) пар поступает в промежуточный участок 4 пароотводящей трубы через его нижний открытый торец и выходит через перфорацию 8 в пространство корпуса 1 сепаратора над перегородкой 9. Конусообразный выступ 11 на входном конце промежуточного участка 4 пароотводящей трубы улучшает условия равномерности входа пара в открытый торец этого участка. При выходе пара в пространство внутри корпуса 1 над перегородкой 9 происходит дополнительная сепарация (вторая ступень сепарации) пара. При этом отделенный от влаги пар поступает в верхний, отводной участок 3 пароотводящей трубы в пароперегреватель
котла (на чертеже не показан), отсепарированная влага через патрубок 13 отводится в дренажную систему (на чертеже не показана). Поступающая в сливной коллектор 14 вода в смеси с небольшим количеством захваченного пара также подвергается дополнительной сепарации. При этом осушенный пар по линии 15 отводится в пароотводящую трубу 3 (фиг.3), а отсепарированная вода идет на слив через водоотводящую линию 16. С помощью регулируемого дросселя 17 осуществляется поддержание в сливном коллекторе 14 заданного значения уровня воды.
Введение дополнительной ступени сепарации пара в пусковом сепараторе при свободном сливе из него отсепарированной влаги позволяет существенно повысить надежность работы сепаратора в отношении предотвращения заброса влаги в пароперегреватель котла.
Источники информации:
1. Сепараторные узлы зарубежных котлов с.к.д. / Семеновкер И.Е. // Теплоэнергетика. 1993. №9, с.67-71, рис.5.