Испарительный узел

 

Испарительный узел (ИУ) относится к области энергетики и химической промышленности и м.б. использован, в частности, в ядерных энергетических установках. Цель - повышение экономичности и надежности путем повьшения критической плотности теплового потока при испарений жидкости. ИУ содержит концентрично установленные центральный и периферийный ТВЭЛ (Т) 1, 2 и перфорированную обечайку (ПО) 3, размещенную между Т 1, 2с образованием до и после нее по ходу испаряемой среды входной и выходной камер (К) 4 и 5, а в ее з оне - центрального и периферийного кольцевых каналов (КК) 6 и 7 с закручивающим устройством 8 в последнем и t торцовыми участками 9 и to, сообщенных с камерами 4 и 5. КК 6 сообщен с К 5, а КК 7 - с К 4 соответственно через торцовые участки 9 и 10. Длина ПО 3 выполнена большей или равной максимальной из длин Т 1, 2. При работе ИУ за счет закручивающего устройства 8 жидкость из центрального КК 6 отсасывается в периферийный КК 7, уменьшая вероятность возникновения кризиса теплообмена в КК 7. 2 ил. С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 1 22 В 27/16

> if мОЬ34 ., ... i 1i ; -Egg ;: -;;, („, ã, дь ; .;ã,-—, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4401773/06 (22) 04.04.88 (46) 23.08,92. Бюл. йр 31 (72) Э.А.Болтенко (53) 621.18 (088.8) (56) Перепелица Н.И. и др. Способы повышения параметров при кризисе тепльотдачи. Аналитический обзор. Е-11

0-31. Обнинск. ФЭИ, 1976, с.15.

Авторское свидетельство СССР

11р 1272830, кл. F 22 В 27/16, 1985. (54) ИСПАРИТЕЛЬНЫИ УЗЕЛ (57) Испарительный узел (ИУ) относится к области энергетики и химической промышленности и м.б. использован, в частности, в ядерных энергетических установках. Цель — повьппение экономичности и надежности путем повьппения критической плотности теплового потока при испарений жидкости. ИУ содерИзобретение относится к области энергетики и химической промышленности и может быть использовано в испарительных устройствах,в частности,в ядерных энергетических установках.

Цель — повышение экономичности и надежности путем повышения критической плотности теплового потока при испарении жидкости.

11а фиг. 1 и 2 приведены варианты выполнения предлагаемого испарительного узла.

Испарительный узел содержит концентрично установленные центральный и периферийный ТВЭЛ 1, 2 и перфори, SU 1595138 А1 жит концентрично установленные центральный и периферийный ТВЭЛ (Т) 1, 2 и перфорированную обечайку (ПО) 3, размещенную между Т 1, 2 с образованием до и после нее по ходу испаряемой среды входной и выходной камер (К) 4 и 5, а в ее зоне — центрального и периферийного кольцевых каналов (КК) 6 и 7 с закручивающим устройством 8 в последнем и с торцовыми участками 9 и 10, сообщенных с- камерами

4 и 5. КК 6 сообщен с К 5, а КК 7с К 4 соответственно через торцовые участки 9 и 10. Длина ПО 3 выполнена большей или равной максимальной из длин Т 1, 2. При работе ИУ за счет закручивающего устройства 8 жидкостьиз центрального КК 6 отсасывается в периферийный КК 7, уменьшая вероятность возникновения кризиса теплообмена в КК 7. 2 ил. рованную обечайку 3,. размещенную VQ между ТВЭЛ 1, 2 с образованием до и (Я после нее по ходу испаряемой среды а входной и выходной камер 4 и 5 соот- () ветственно, а в ее вене — центрально- Оет го и периферийного кольцевых каналов

6 и 7 с закручивающим устройством 8 в последнем н торцовммн участнамц 9, «а

10, сообщенных с камерами 4 и 5. Периферийный канал. 7 сообщен с входной .камерой 4, а центральный канал 6 — с выходной камерой 5 через торцовые участки 9 и 10 причем длина обечайки 3 выполнена большей или равной. максимальной из длин ТВЭЛ 1, 2.

159513

В обечайке 3 выполнены отверстия

11. Их суммарная площадь составляет

5-?0X от площади поверхности обечайки 3, а их диаметр не должен превышать 0,1 d (ф — гидравлический диаметр канала, причем для обеспечения примерного равенства скоростей в каналах 6 и 7 их гидравлические диаметры выбирают одинаковыми). Укаэанный размер: отверстий 11 выбран (по опытным данным) не превышающим толщи" ны жидкой пленки, текущей по внутренней стенке обечайки 3.

В качестве закручивающего устройства 8 могут быть использованы витые ленты, винтовые вставки и т.д.

Испарительный узел работает следующим образом.

Нидкость поступает во входную ка- ?0 меру 4 и из нее в периферийный канал

7 (в варианте устройства, приведенного на фиг. 1), где закручивается устройством 8 и начинает испаряться тепловыделяющим элементом 2. Благодаря 25 закрутке основная масса жидкости движется вдоль тепловыделяющего элемента 2, что препятствует возникновению кризиса теплообмена. В центральном кольцевом канале 6 часть жидкости смачивает тепловыделяющий элемент 1, другая часть течет вдоль обечайки 3 и через отверстия 11 переходит в пе11 риферийный канал 7 благодаря подсасывающему". эффекту устройства 8. При

35 повышении паросодержания в периферийном канале 7 давление в нем снижается, и поток жидкости из центрального канала 6 в периферийный канал 7 увеличивается. Такой автоматически регу- 4 лируемый перепуск жидкости в периферийный канал повышает устойчивость работы испарительного узла, позволя8

4 ет полнее использовать испаряемую жидкость, повысить энергонапряженность при бескризисной работе.

Отношение мощностей центрального и периферийного тепловыделяющих элементов 1, 2 выбирается равным отношению критических плотностей тепловых потоков в соответствующих каналах 6 и 7.

На выходе испарительного узла получают перегретый пар либо пароводяную смесь.

Вариант испарительного узла, изображенный на фиг.2, работает аналогично с той лишь разницей, что поток теплоносителя еще до начала нагрева разделяется обечайкой 3 на два параллельных потока. формула изобретения

Испарительный узел, содержащий концентрично установленные центральный и периферийный ТВЭЛ и перфорированную обечайку, размещенную между последними с образованием до и после нее по ходу испаряемой среды входной и выходной камер, а в ее зоне — центрального и периферийного кольцевых каналов с закручивающим устройством в последнем и с торцовыми участками, сообщенных с упомянутыми камерами, о тличающи.й ся тем, что, с целью повышения экономичности. и надежности путем повышения критической плотности теплового потока, периферийный канал — с входной, а центральный — с выходной камерами сообщены через упомянутые торцовые участки этих каналов, причем длина обечайки выполнена большей или равной максимальной из длин упомянутых ТВЭЛ.

1595138

Редактор Е.Гиринская Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор II. 1ивринд

Заказ 3472 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, .Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101