Парогенерирующее устройство

 

Использование: энергетика, очистка и опреснение жидких сред. Сущность изобретения: цилиндрический корпус 1 выполнен с торцевыми крышками 2 и 3. Корпус 1 разделен поперечными перегородками 9 и 11 с центральными отверстиями 10 и 12 соответственно на входной отсек 13 и выходные отсеки 14 и 15. К корпусу 1 в зоне отсека 13 подключен тангенциальный патрубок для подвода рабочей жидкости, а в зоне отсеков 14 и 15 подключены тангенциальные патрубки отвода рабочей жидкости. Осевые патрубки 7 и 8 для отвода пара подключены соответственно к торцевым крышкам 3 и 2. Центральное отверстие 12 перегородки 11 выполнено с диаметром , не превышающем диаметр отверстия 10 перегородки 9 и превышающим внутренний диаметр осевого патрубка 7. 2 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для очистки и опреснения жидких сред.

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 [1] Хотя данное парогенерирующее устройство и генерирует насыщенный пар, однако на выходе из него пар имеет пониженное качество вследствие того, что на торцевой поверхности входного отсека, примыкающей к выходному осевому патрубку, существует пленочное течение жидкости к оси от входного отсека. Это приводит к попаданию фазы в пар и, как следствие, снижение его качества.

Недостатком такого парогенерирующего устройства является пониженная паропроизводительность, так как во входном отсеке происходит потеря окружной жидкости и, как следствие, уменьшение кипящего объема из-за увеличения проходного сечения по ходу жидкости, а также из-за увеличения пути паровых пузырьков из кипящего объема к приосевой паровой области. Эти же причины приводят к повышению влажности пара, что снижает его качество.

Известно парогенерирующее устройство, содержащее цилиндрический корпус с торцевой крышкой, разделенный поперечными перегородками, имеющими центральные отверстия на входной и выходной отсеки, входной из которых образован между упомянутыми перегородками, а каждый из выходных отсеков одной из перегородок и соответствующей торцевой крышкой, причем к корпусу в зоне входного отсека подключен тангенциальный патрубок подвода рабочей жидкости, в зоне выходных отсеков подключены патрубки отвода рабочей жидкости, а к одной из торцевых крышек осевой патрубок отвода пара, при этом центральное отверстие в одной из поперечных перегородок выполнено с большим диаметром, чем соответствующее отверстие в другой поперечной перегородке [2] Недостатками такого парогенерирующего устройства являются низкое качество пара из-за пленочного выноса влаги из входного отсека и низкая производительность из-за того, что патрубок для выхода пара единственный.

Задачей настоящего изобретения является создание парогенерирующего устройства, обладающего повышенными паропроизводительностью и качеством пара.

Повышение качества пара и паропроизводительности достигается тем, что парогенерирующее устройство, содержащее цилиндрический корпус с торцевыми крышками, разделенный поперечными перегородками, имеющими центральные отверстия на входной и выходные отсеки, входной из которых образован между упомянутыми перегородками, а каждый из выходных отсеков одной из перегородок и соответствующей торцевой крышкой, причем к корпусу в зоне входного отсека подключен тангенциальный патрубок подвода рабочей жидкости, в зоне выходных отсеков подключены тангенциальные патрубки отвода рабочей жидкости, а к одной из торцевых крышек осевой патрубок отвода пара, снабжено дополнительным патрубком отвода пара, подключенным к другой торцевой крышке корпуса по его оси, а центральное отверстие одной поперечной перегородки выполнено с диаметром, не превышающим диаметр центрального отверстия другой поперечной перегородки и превышающим внутренний диаметр осевого патрубка отвода пара.

На фиг. 1 схематично изображено парогенерирующее устройство; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Парогенерирующее устройство содержит корпус с боковой цилиндрической стенкой 1 и торцевыми стенками 2 и 3. В стенке 1 закреплены тангенциальные патрубки 4 для подвода рабочей жидкости, тангенциальные патрубки 5, 6 для отвода рабочей жидкости. В стенках 2 и 3 закреплены осевые патрубки 7 и 8 для отвода пара. Корпус разделен поперечными перегородками 9 с центральным отверстием 10 и 11 с центральным отверстием 12 на входной вихревой отсек 13 и выходные вихревые отсеки 14 и 15. Диаметр центрального отверстия 12 не больше диаметра центрального отверстия 10 и больше диаметра отверстия в патрубке 7.

Жидкость, нагретую до температуры ниже температуры насыщения при заданном давлении, подают по тангенциальному патрубку 4 во входной отсек 13 корпуса. Вихревой поток жидкости стремится через центральное отверстие 10 в поперечной перегородке 9 и центральное отверстие 12 в поперечной перегородке 11 попасть в выходные отсеки 14 и 15 корпуса, при этом уменьшается радиус вращения жидкости во входном отсеке 13, в результате чего скорость жидкости возрастает вследствие закона сохранения момента количества движения, а давление в ней падает в соответствии с законом Бернулли. На определенном радиусе закрутки давление жидкости во входном отсеке 13 становится равным давлению насыщения при данной температуре, а на меньших радиусах меньше 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 8. Попадание жидкости из входного отсека 13 в два выходных отсека 14 и 15 исключает пленочное течение жидкости по торцевым стенкам входного отсека в паровую полость. Диаметр отверстия 12 в перегородке 11 не больше диаметра отверстия 10 в перегородке 9 для того, чтобы не снижалась паропроизводительность устройства. Диаметр отверстия 12 в перегородке 11 больше диаметра отверстия в патрубке 8 для того, чтобы исключить попадание жидкости в пар.

Неисправившийся вращающийся остаток жидкости через центральное отверстие 10 в поперечной перегородке 9 и центральное отверстие 12 попадает в выходные отсеки 14 и 15 корпуса, где вращаясь, движется от оси последних к периферии, восстанавливает давление и выход через тангенциальные патрубки 5 и 6.

Предложенное парогенерирующее устройство обеспечивает повышение паропроизводительности и качества генерируемого пара.

Формула изобретения

ПАРОГЕНЕРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее цилиндрический корпус с торцевыми крышками, разделенный поперечными перегородками, имеющими центральные отверстия, на входной и выходные отсеки, входной из которых образован между упомянутыми перегородками, а каждый из выходных отсеков одной из перегородок и соответствующей торцевой крышкой, причем к корпусу в зоне входного отсека подключен тангенциальный патрубок подвода рабочей жидкости, в зоне выходных отсеков подключены тангенциальные патрубки отвода рабочей жидкости, а к одной из торцевых крышек осевой патрубок отвода пара, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным патрубком отвода пара, подключенным к другой торцевой крышке корпуса по его оси, а центральное отверстие одной поперечной перегородки выполнено диаметром, не превышающим диаметр центрального отверстия другой поперечной перегородки и превышающим внутренний диаметр осевого патрубка отвода пара.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2