Парогенерирующее устройство

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Институт радиоэкологических проблем Академии наук Беларуси (ИРЭП АНБ)(73) Патентообладатель Институт радиоэкологических проблем Академии наук Беларуси(57) Парогенерирующее устройство, включающее корпус, боковая цилиндрическая стенка которого снабжена тангенциальными патрубками для подвода и отвода рабочей жидкости, а торцевые стенки - осевыми патрубками для отвода пара, причем корпус разделен поперечной перегородкой с центральным отверстием, расположенной между упомянутыми тангенциальными патрубками, на входной и выходной вихревые отсеки, первый из которых выполнен с переменным расстоянием между торцевой стенкой и перегородкой, отличающееся тем, что центральное отверстие в поперечной перегородке выполнено диаметром, равным 0,2-0,3 внутреннего диаметра входного вихревого отсека. Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для очистки и опреснения жидких сред. Известно парогенерирующее устройство, содержащее цилиндрический корпус, разделенный поперечной перегородкой с центральным отверстием на входной и выходной отсеки, снабженные тангенциальными патрубками для подвода и отвода рабочей жидкости и осевыми патрубками для отвода пара 1. Недостатком такого парогенерирующего устройства является пониженное качество пара из-за выноса капель жидкости вдоль плоских торцевых стенок вследствие торцевых эффектов. 2102 1 Известно парогенерирующее устройство, содержащее корпус, в боковой цилиндрической стенке которого закреплены тангенциальные патрубки подвода пара, причем корпус разделен поперечной перегородкой с центральным отверстием, расположенной между упомянутыми тангенциальными патрубками, на входной и выходной вихревые отсеки, первый из которых выполнен с переменным расстоянием между торцевой стенкой и перегородкой, уменьшающимся с увеличением текущего радиуса входного отсека 2. Недостатком такого парогенерирующего устройства является низкая паропроизводительность и качество пара, так как во входном отсеке не достигается максимальная окружная скорость жидкости из-за неоптимального размера центрального отверстия в поперечной перегородке между отсеками, что снижает кипящий обьем жидкости и не обеспечивает полноты ее испарения. Задачей изобретения является повышение паропроизводительности и качества пара. Поставленная задача решается тем,что в парогенерирующем устройстве, включающем корпус, боковая цилиндрическая стенка которого снабжена тангенциальными патрубками для подвода и отвода рабочей жидкости, а торцевые стенкиосевыми патрубками для отвода пара, причем корпус разделен поперечной перегородкой с центральным отверстием, расположенной между упомянутыми тангенциальными патрубками, на входной и выходной вихревые отсеки, первый из которых выполнен с переменным расстоянием между торцевой стенкой и перегородкой, центральное отверстие в поперечной перегородке выполнено с диаметром, равным 0,20,3 внутреннего диаметра входного вихревого отсека. Экспериментальные исследования показали, что если диаметр центрального отверстия в поперечной перегородке больше 0,3 максимального диаметра входного отсека, то в нем не достигается максимальная окружная скорость жидкости и, как следствие, снижается паропроизводительность. Если диаметр центрального отверстия в поперечной перегородке меньше 0,2 максимального диаметра входного отсека, то окружная скорость жидкости после достижения максимального значения падает, что приводит к понижению процесса испарения и, как следствие, к снижению качества генерируемого пара. На фиг. 1 схематично изображено парогенерирующее устройство, на фиг. 2 представлен разрез А-А фиг. 1. Парогенерирующее устройство содержит корпус с боковой цилиндрической стенкой 1 и торцевыми стенками 2 и 3. В стенке 1 закреплены тангенциальные патрубки 4 и 5 соответственно подвода и отвода рабочей жидкости. В стенках 2 и 3 закреплены осевые патрубки 6 и 7 отвода пара. Корпус разделен поперечной перегородкой 8 с центральным отверстием 9, расположенной между патрубками 4 и 5, на входной вихревой отсек 10 и выходной отсек 11. Диаметр центрального отверстия 9 фо имеет размер от 0,2 до 0,3 размера максимального диаметра фм входного отсека 10. Парогенерирующее устройство работает следующим образом. Жидкость, нагретую до температуры ниже температуры насыщения при заданном давлении, подают по тангенциальному патрубку 4 во входной отсек 10 корпуса. Вихревой поток жидкости стремится через центральное отверстие 9 в поперечной перегородке 8 попасть в выходной отсек 11 корпуса, при этом уменьшается радиус вращения жидкости,в результате чего окружная скорость жидкости возрастает вследствие законов сохранения момента количества движения и неразрывности, а давление в ней падает в соответствии с законом Бернулли. На диаметре 0,3 фм закрутки давление жидкости во входном отсеке 10 становится равным давлению насыщения при данной температуре, а на диаметры от 0,3 фм до 0,2 фмменьше давления насыщения, и жидкость вскипает. Под действием возникающего в результате вращения жидкости градиента давления по радиусу пузырьки пара выталкиваются к оси корпуса и собираются в центральной паровой полости, из которой пар отводится потребителю через осевые патрубки 7 и 6. Неиспарившийся вращающийся остаток жидкости через центральное отверстие 9 в поперечной перегородке 8 попадает в выходной отсек 11 корпуса, где вращаясь, движется от оси последней к периферии, восстанавливает давление и выходит через тангенциальный патрубок 5. Парогенерирующее устройство обладает в 2-3 раза большей паропроизводительностью и генерирует сухой пар из-за оптимального размера диаметра центрального отверстия в поперечной перегородке между вихревыми камерами. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.