ПАРООХЛАДИТЕЛЬ

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в энергетических блоках парогазовых установок (ПГУ) для подготовки насыщенного пара требуемой температуры, направляемого в качестве греющей среды в вакуумные деэраторы и на вход конденсаторов воздушного охлаждения.
Известен пароохладитель, содержащий встраиваемый в рассечку паропровода цилиндрический корпус с установленной по его оси на опорных проставках обтекаемой вставкой, образующей со стенкой корпуса кольцевой смесительный канал, причем в теле указанной вставки предусмотрен осевой участок трубчатого канала для подвода охлаждающей воды, сообщенный с указанным смесительным каналом с помощью радиальных отводов, при этом обтекаемая вставка имеет форму конуса, обращенного основанием к выходной части корпуса по ходу парового потока, опорные вставки выполнены в виде профильных лопаток, образующий съемный направляющий аппарат для закрутки смешиваемых сред, прикрепленный к вставке со стороны основания конуса, а указанные радиальные отводы образованы в плоском съемном диске, помещенном между указанным направляющим аппаратом и основанием конуса обтекаемой вставки (см. МПК F22G 5/12 описание полезной модели к патенту №132863 Российской Федерации, опубл. 27.09.2013 г.)
Недостатком известного пароохладителя является неравномерность по объему смешения капель воды и пара, возникающая за счет искривления и изменения скорости потока пара.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является пароохладитель, включающий цилиндрический корпус с установленными по его оси трубчатым каналом с разбрызгивателем, выполненным с возможностью создания водяных капель в виде конуса, обращенного основанием к выходной части корпуса по ходу парового потока с осью конуса по оси корпуса, трубчатый канал выполнен наклонной и горизонтальной частями, при этом наклонная часть выполнена от стенки корпуса до оси корпуса с углом наклона к оси корпуса, обращенным к входной части корпуса по ходу парового потока и длиной горизонтальной части, обеспечивающей ламинарное течение пара (см. МПК F22G 5/12 описание изобретения к патенту №2584055 Российской Федерации, опубл. 20.05.2016 г.) - ближайший аналог.
К недостаткам известного пароохладителя следует отнести низкие эксплуатационные характеристики, обусловленные длительным временем испарения жидкой фазы, забросом капель жидкости на внутренние стенки пароохладителя, большой длиной испарения.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик.
Сущность технического решения заключается в том, что в пароохладителе, включающем цилиндрический корпус с установленным по его оси трубчатым каналом подвода охлаждающей жидкости, снабженный конусным распылителем, трубчатый канал снабжен дополнительным каналом для подвода поверхностно-активных веществ, а на корпусе в зоне распыления и смешивания установлен электромагнит.
Снабжение трубчатого канала дополнительным каналом для подвода поверхностно-активных веществ позволяет подавать поверхностно активные вещества без смешивания с охлаждающей жидкостью в конусный распылитель, что обеспечивает повышение интенсификации тепломассообменных процессов в пароохладителе.
Установка на корпусе в зоне распыления и смешивания электромагнита позволяет ускорить время испарения жидкой фазы, что надежно защищает стенки пароохладителя от попадания на них неиспарившейся воды и позволяет повысить производительность по охлажденному пару на 15-20%, снизить производительность по впрыскиваемой воде на 7-9% (экономия ресурсов), снизить температуру на 8-11% (выше эффективность).
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где изображен пароохладитель в разрезе.
Пароохладитель содержит цилиндрический корпус 1 с установленным по его оси трубчатым каналом 2 подвода охлаждающей жидкости, снабженный конусным распылителем 3. Трубчатый канал 2 снабжен дополнительным каналом 4 для подвода поверхностно-активных веществ, а на корпусе 1 в зоне 5 распыления и смешивания установлен электромагнит 6, закрепленный на корпусе посредством фланца 7.
Пароохладитель работает следующим образом. Обрабатываемый поток перегретого пара низкого давления поступает на вход 8 корпуса 1 и перемещаясь внутри корпуса поступает в зону 5, в которую одновременно подаются по трубчатому каналу 2 охлаждающая вода, а по дополнительному каналу 4 - поверхностно-активное вещество, например, сульфитной группы по ГОСТ 29213-91, в результате чего происходит их распыление и смешивание в зоне 5, в которой действует электромагнитное поле частотой 30…300 кГц с напряженностью магнитного поля 5…25 А/м, образованное электромагнитом 6, например, переменного тока. На выходе 9 корпуса 1 пароохладителя получается равномерно охлажденный пар требуемых параметров, например, давление охлажденного пара 2 МПа, его температура 350°C, расход: до 290 т/ч.
В зоне распыления форсунки, в которую подаются через два трубчатых канала охлаждающая вода и поверхностно-активное вещество, происходит комбинированное, физико-механическое воздействие на жидкость (за счет электромагнитной обработки воды и обработки воды поверхностно-активным веществом). Химическое воздействие на охлаждающую жидкость позволяет снизить поверхностное натяжение, вязкость и плотность, что существенно увеличивало скорость испарения жидкости. Физическое воздействие на охлаждающую жидкость существенно снизило выпадание влаги на стенке охладителя пара с исключением образования пленочного течения, что ведет к уменьшению длинны испарительного участка, увеличению интенсификации тепломассообмена между жидкой и паровой фазой, увеличению эффективности.
Применение заявляемой полезной модели позволит ускорить время испарения жидкой фазы, предотвратить заброс капель жидкости на внутренние стенки пароохладителя, сократить длину испарения, а также увеличить производительность по охлаждающему пару на 15-20%, снизить температуру на 8-11%, снизить давление на 2-5%, уменьшить размеры охлаждающего устройства, повысить надежность работы за счетобразования пленочного течения вдоль стенки корпуса пароохладителя.