Ступень сепаратора-пароперегревателя

Полезная модель относится к области энергетики и, непосредственно, к сепараторам-пароперегревателям паросиловых установок, которые используются при работе на насыщенном и перегретом паре, в частности в турбинах атомных электростанций.
Известен сепаратор-пароперегреватель, содержащий корпус с камерами подвода греющего пара и отвода конденсата греющего пара, соединенными рециркуляционным трубопроводом. В полости корпуса размещен пароперегреватель, соединенный с камерами подвода греющего пара и отвода конденсата греющего пара. В известном сепараторе-пароперегревателе между камерой подвода греющего пара и рециркуляционным трубопроводом установлен эжектор (SU 1768864, МПК: F22B 37/26, опубликовано 15.10.1992).
Недостатком известного сепаратора-пароперегревателя является то, что эжектор понижает давление греющего пара на выходе по отношению к давлению греющего пара на входе. В результате этого снижаются параметры греющего пара, поступающего в пароперегреватель, следовательно, и перегрев нагреваемого пара. Кроме того, эжектор обладает значительными габаритами, что удорожает и усложняет сепаратор-пароперегреватель.
Известна ступень сепаратора-пароперегревателя, включающая корпус с камерами подвода греющего пара и отвода конденсата греющего пара, пароперегреватель, трубопровод греющего пара, рециркуляционный трубопровод, соединяющий камеру отвода конденсата греющего пара с трубопроводом греющего пара. В известной ступени сепаратора-пароперегревателя выходное сечение рециркуляционного трубопровода расположено в трубопроводе греющего пара (RU 99110, МПК: F22B 37/26, опубликовано 10.11.2010).
По совокупности признаков известное техническое решение является наиболее близким к заявленному и принято за прототип.
Недостатком известной ступени сепаратора-пароперегревателя, принятой за прототип, является то, что изменения проходного сечения в трубопроводе греющего пара в указанных пределах вследствие введения рециркуляционного трубопровода для уменьшения статического давления греющего пара может быть недостаточно для преодоления паром потерь на трение и местные сопротивления рециркуляционного трубопровода, а также его нивелирного напора. Это может привести к обратному движению греющего пара через рециркуляционный трубопровод в камеру отвода конденсата греющего пара и далее в пароперегреватель, что, в свою очередь, может привести к подтоплению теплообменной поверхности пароперегревателя, переохлаждению конденсата греющего пара, появлению автоколебаний уровня конденсата в пароперегревателе, тем самым снизить стабильность и надежность работы сепаратора-пароперегревателя.
Заявленное техническое решение позволяет предотвратить поступление греющего пара через рециркуляционный трубопровод в камеру отвода конденсата греющего пара и пароперегреватель, тем самым, исключить подтопление пароперегревателя и переохлаждение конденсата греющего пара, появление автоколебаний уровня конденсата в пароперегревателе. Использование рециркуляции части греющего пара, в свою очередь, также способствует предотвращению указанных явлений, появляющихся в результате гидравлических и тепловых разверок. Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает стабильную работу ступени сепаратора-пароперегревателя, что приводит к повышению надежности работы сепаратора-пароперегревателя.
Предложена ступень сепаратора-пароперегревателя, включающая корпус с камерой подвода греющего пара, соединенной с трубопроводом греющего пара, с установленным внутри корпуса пароперегревателем, соединенным с камерой подвода греющего пара и камерой отвода конденсата греющего пара, соединенной рециркуляционным трубопроводом с трубопроводом греющего пара, при этом в трубопроводе греющего пара перед камерой подвода греющего пара установлено устройство подвода пара, выполненное из конфузора и диффузора, сопряженных узкими концами, а выходное сечение рециркуляционного трубопровода расположено в узком сечении устройства подвода пара.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображена ступень сепаратора-пароперегревателя в разрезе, на фиг. 2, вид А на фиг. 1 - устройство подвода пара.
Ступень сепаратора-пароперегревателя включает корпус сепаратора-пароперегревателя 1 с установленными на нем камерами подвода греющего пара 2 и отвода конденсата греющего пара 3. Внутри корпуса 1 установлен пароперегреватель 4, соединенный с камерами подвода греющего пара 2 и отвода конденсата греющего пара 3. Камера подвода греющего пара 2 через патрубок 5 соединена с трубопроводом греющего пара 6. Камера отвода конденсата греющего пара 3 снабжена патрубками 7 и 8. Через патрубок 8 камера отвода конденсата греющего пара 3 соединена рециркуляционным трубопроводом 9 с трубопроводом греющего пара 6. В трубопроводе греющего пара 6 перед камерой подвода греющего пара 2 установлено устройство подвода пара 10, выполненное из конфузора 11 и диффузора 12, сопряженных узкими концами. Выходное сечение рециркуляционного трубопровода 9 расположено в узком сечении устройства подвода пара 10.
Ступень сепаратора-пароперегревателя работает следующим образом. Греющий пар по трубопроводу 6 поступает в конфузор 11 устройства подвода пара 10. При движении в конфузоре 11 статическое давление греющего пара уменьшается до давления рециркуляционного пара. По рециркуляционному трубопроводу 9 часть греющего пара через патрубок 8 из камеры отвода конденсата греющего пара 3 поступает в устройство подвода пара 10 и объединяется с греющим паром. В диффузоре 12 статическое давление греющего пара повышается с минимальными потерями полного давления. Далее, через патрубок 5, греющий пар подается в камеру подвода греющего пара 2, откуда поступает в пароперегреватель 4 и конденсируется в нем. Образовавшийся конденсат греющего пара поступает в камеру отвода конденсата греющего пара 3 и отводится из ступени сепаратора-пароперегревателя через патрубок 7.