Парогенерирующее устройство

ОПИСАНИЕ РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ (МВ у (Шб 9 2 4НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(21) Номер заявки а 20030520 / 11 19990067 (72) Авторы Васильев Николай Иванович(22) 1999.06.04 Васильев Андрей Николаевич (ВУ)(71) Заявитель Государственное научное научное учреждение Объединенный учреждение Объединенный инсти- институт энергетических и ядерных тут энергетических и ядерных ис- исследований - Сосны Национальной следований - Сосны Национальной академии наук Беларуси (ВУ)академии наук Беларуси (ВУ)ПарогенерируюЩее устройство, включающее корпус, боковая цилиндрическая стенка которого снабжена тангенциальными патрубками для подвода и отвода рабочей жидкости,одна из торцевых стенок - осевым патрубком для отвода пара, а корпус разделен расположенной между тангенциальными патрубками поперечной перегородкой с центральным отверстием на входной и выходной вихревые отсеки, причем входной отсек выполнен с переменным расстоянием между торцевой стенкой и перегородкой, отличающееся тем,что в корпусе установлено центробежное вихревое колесо с лопатками, на торцевой стенке корпуса с осевым патрубком отвода пара установлены датчики сплошности, соединенные через блок сравнения и управления с электроприводом колеса, а поперечная перегородка корпуса имеет вертикальные пазы для отвода твердых частиц.Изобретение относится К энергетике И может быть использовано в экологии и радиоэкологии для очистки и опреснения загрязненных и радиоактивных жидких сред, а также получения дистиллята высокой степени очистки.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 паров 1.Недостатком такого парогенерирующего устройства является пониженное качество пара из-за выноса капель жидкости вдоль плоских торцов стенок вследствие торцевого эффекта.Ближайшим техническим решением к предлагаемому является парогенерирующее устройство, содержащее корпус, в боковой цилиндрической стенке которого закреплены тангенциальные патрубки для подвода и отвода рабочей жидкости, а в торцевых стенках осевые патрубки 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, уменьшающимися с увеличением текущего радиуса входного отсека 2.Недостатком парогенерирующего устройства является пониженная паропроизводительность, так как во входном отсеке происходит потеря окружной скорости жидкости изза резкого торможения скорости потока при тангенциальном входе в камеру и невозможности идеально сформировать закрутку потока жидкости, что приводит к уменьшению кипящего объема жидкости и качества пара.Задачей настоящего изобретения является создание парогенератора, обеспечивающего повышение паропроизводительности и улучшение качества пара, а также повышение надежности и устойчивой работы на переменных режимах.Поставленная задача достигается тем, что в парогенерирующем устройстве, включающем корпус, боковая цилиндрическая стенка которого снабжена тангенциальными патрубками для подвода и отвода рабочей жидкости, а одна из торцевых стенок - осевым патрубком для отвода пара, а корпус разделен расположенной между тангенциальными патрубками поперечной перегородкой с центральным отверстием на входной и выходной вихревые отсеки, причем входной отсек выполнен с переменным расстоянием между торцевой стенкой и перегородкой, в корпусе установлено центробежное вихревое колесо с лопатками, на торцевой стенке корпуса с осевым патрубком отвода пара установлены датчики сплошности, соединенные через блок сравнения и управления с электроприводом колеса, а поперечная перегородка корпуса имеет вертикальные пазы для отвода твердых частиц.На чертеже схематично изображено парогенерирующее устройство, где 1 - корпус с боковой цилиндрической стенкой, 2 и 3 - торцевые стенки корпуса, 4 - центробежное вихревое колесо, 5 - вертикальные пазы для отвода твердых частиц, 6 и 7 - лопатки центробежного вихревого колеса, 8 - датчики сплошности, 9 - блок сравнения и управления, 10 электропривод колеса, 11 и 12 - тангенциальные патрубки для подвода и отвода рабочей жидкости, 13 - поперечная перегородка, 14 - центральное отверстие, 15 и 16 - соответст В 16924 С 1венно входной И выходной вихревые отсеки, 17 - осевой патрубок для отвода твердых частиц, 18 - осевой патрубок для отвода пара.Парогенерирующее устройство содержит корпус с боковой цилиндрической стенкой 1 и торцевь 1 ми стенками 2 и 3. В корпусе установлено центробежное вихревое колесо 4 с лопатками 6 и 7. К торцевой стенке 2 подсоединены датчики сплошности 8, а к торцевой стенке 3 блок сравнения и управления 9 и электропривод 10 центробежного вихревого колеса 4. В стенке корпуса 1 закреплены тангенциальные патрубки 11 и 12 соответственно для подвода и отвода рабочей жидкости. Корпус разделен поперечной перегородкой 13 с центральным отверстием 14, расположенной между патрубками 11, 12, на входной 15 и выходной вихревой отсек 16. Поперечная перегородка 13 имеет вертикальные пазы 5 для отвода твердых частиц. В стенке 2 и 3 закреплены осевые патрубки 18, 17 соответственно для отвода пара и твердых частиц.Парогенерируещее устройство работает следующим образом.Рабочую жидкость, нагретую до температуры ниже температуры насыщения при заданном давлении, подают по тангенциальному патрубку 11 во входной отсек 15 корпуса. Вихревой поток жидкости стремится через центральное отверстие 14 поперечной перегородки 13 попасть в выходной вихревой отсек 16 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. Кроме того,усиление эффекта идет за счет того, что вихревой поток дополнительно создается центробежным вихревым колесом 4. В результате закрутки рабочей жидкости под действием центробежных сил в отсеке 15 корпуса происходит разделение жидкости. Твердые частицы за счет центробежных сил прижимаются к корпусу 1 и далее под действием гравитационных сил оседают по вертикальным пазам 5 в поперечной перегородке 13 и удаляются через осевые патрубки для отвода твердых частиц 17. 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 осевой патрубок 18. Неиспарившийся остаток жидкости через центральное отверстие 14 в поперечной перегородке 13 попадает на вход центробежного вихревого колеса 4 и вытесняется в тангенциальный патрубок для отвода рабочей жидкости 12.Для поддержания паровой каверны устойчивой формы торцевая стенка 2 корпуса снабжена датчиками сплошности 8, которые соединены с блоком сравнения и управления 9, а также с электроприводом 10 центробежного вихревого колеса 4. При отклонении(уменьшении или увеличении) паровой каверны сигнал рассогласования подается на блок 9, который уменьшит или увеличит обороты центробежного вихревого колеса 4, и тем самым поддерживает паровую каверну нужного размера, что в свою очередь обеспечит заданную величину испарения жидкости.Таким образом, центробежное вихревое колесо 4 с блоком сравнения и управления 9, электроприводом 10 и датчиками сплошности 8 позволяют идеально сформировать закрутку потока жидкости с заданным размером каверны и количеством испаряющей рабочей жидкости.Парогенерируещее устройство обладает большой паропроизводительностью, повышенной надежностью и устойчивостью работы на переменных режимах, а также генерирует сухой пар.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.