СЕПАРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ПАРОВОГО ВОДОТРУБНОГО МАЛОГАБАРИТНОГО ТЕПЛОНАПРЯЖЕННОГО КОТЛА

Полезная модель относится к энергетике, в частности, к паровым водотрубным котлам.
Известно сепарационное устройство парового водотрубного котла для получения сухого пара, расположенное в паровом барабане котла и выполненное в виде потолочного сборного дырчатого щита и погружного дырчатого щита, выполненных из металлических листов с отверстиями (1). Пароводяная смесь из испарительных труб подается в водяной объем барабана.
Недостатком описанной конструкции является возможность разрушения паровой подушки, образующейся под погружным дырчатым щитом, у малогабаритных и теплонапряженных котлов при небольших размерах барабана. Паровая подушка служит для выравнивания паровой нагрузки зеркала испарения барабана по его длине и ширине.
Разрушение паровой подушки у малогабаритных теплонапряженных котлов вследствие большой кинетической энергии струй пароводяной смеси, выходящих из испарительных труб и небольшой высоты водяного объема.
Разрушение паровой подушки приводит к увеличению неравномерности отбора пара по зеркалу испарения парового барабана, что в свою очередь увеличивает влажность отбираемого из него пара.
Для предотвращения этого явления необходимо увеличивать высоту водяного и парового объемов барабана котла, что в значительной мере увеличивает его габариты и массу. Это во многих случаях является неприемлемым, например, для судовых и корабельных паровых котлов, имеющих небольшие габариты.
Задачей полезной модели является уменьшение влажности насыщенного пара у малогабаритных и теплонапряженных паровых водотрубных котлов.
Поставленная задача решается сепарационным устройством парового водотрубного малогабаритного теплонапряженного котла, расположенным в паровом барабане и выполненным в виде потолочного сборного дырчатого щита и погружного дырчатого щита, выполненных из металлических листов с отверстиями для прохода пара, отличающимся тем, что в водяном пространстве парового барабана на выходе пароводяной смеси из испарительных труб установлен второй погружной дырчатый щит.
Конструкция сепарационного устройства представлена на Рис.1, где:
1 - паровой барабан, 2 - патрубок отбора насыщенного пара из парового барабана, 3 - потолочный сборный дырчатый щит, 4 - верхний погружной дырчатый щит, 5 - испарительные подъемные трубы, 6 - питательная труба, 7 - опускные трубы, 8 - выгородка камеры опускных труб, 9 - нижний погружной дырчатый щит.
Сепарационное устройство работает следующим образом.
Струи пароводяной смеси с большой скоростью выходят из испарительных подъемных труб 5. Нижний погружной дырчатый щит 9, установленный в барабане на выходе из испарительных труб, гасит кинетическую энергию струй пароводяной смеси и предотвращает разрушение паровой подушки, образующейся под верхним погружным дырчатым щитом 4, установленным под уровнем воды на глубине 50-100 мм.
Паровая подушка обеспечивает равномерный отбор пара по всему зеркалу испарения парового барабана.
Питательная вода подается в питательную трубу 6, из которой поступает в камеру опускных труб, образованную выгородкой 8, и далее в опускные трубы 7, обеспечивая надежную циркуляцию в пароводяном контуре котла.
Насыщенный пар выходит из зеркала испарения, проходит паровой объем барабана, где происходит осадительная сепарация пара, проходит через потолочный сборный дырчатый щит 3 и далее через патрубок 2 направляется в пароперегреватель котла.
Предложенная конструкция обеспечивает минимальную влажность насыщенного пара, отбираемого из парового барабана малогабаритных теплонапряженных котлов, за счет сохранения паровой подушки под верхним погружным дырчатым щитом.
Использованная литература:
1. «Процессы генерации пара на электростанциях», «Энергия», Москва, 1969 г., стр.172, рис.9-14.