Охладительная установка

 

Изобретение предназначено для охлаждения пара до заданных параметров и может быть использовано на технологических линиях ТЭЦ, ГЭС и ГРЭС. Охладительная установка содержит впрыскивающий узел, в корпусе которого жестко установлена направляющая втулка с равномерно расположенными в ее теле сквозными отверстиями. Распылитель узла выполнен в виде золотника с плоским торцем и штоком, пропущенным через втулку и снабженным обтекателем. Уплотнительная поверхность седла золотника выполнена конической на другом торце втулки, после которой на золотнике выполнен входящий в седло цилиндрический участок. В теле золотника равномерно и концентрично оси расположены центробежные форсунки, активное сечение которых выведено на его плоский торец. Изобретение повышает эффективность работы охладительной установки за счет создания факела распыла в центральной части. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на технологических линиях ТЭЦ, ТЭС, ГРЭС для охлаждения пара до заданных параметров.

Известно дроссельно-охладительное устройство для регулирования температуры пара, содержащее паропровод, в котором размещен впрыскивающий узел, состоящий из центробежной форсунки, подключенной к водоподводящему патрубку, защитной рубашки и тонкостенных цилиндров, имеющих различный диаметр и установленных коаксиально внутри защитной рубашки с кольцевыми зазорами между собой, при этом форсунка снабжена коническим экраном (см. SU 1255806 А2, кл. F 22 G 5/12, 1986 г.) Основным недостатком этого устройства является то, что впрыскивающий узел выполнен громоздким и загромождает сечение паропровода, что ухудшает его расходные характеристики.

Наиболее близким техническим решением является охладительная установка, содержащая расположенную в трубопроводе камеру смешения, впрыскивающий узел, корпус которого расположен по оси трубопровода и соединен с выведенным из трубопровода коленом, соединенным с патрубком подвода охлаждающей воды, причем в корпусе жестко установлена направляющая втулка с равномерно расположенными в ее теле сквозными отверстиями, а распылитель узла выполнен в виде золотника с плоским торцем и штоком, пропущенным через втулку и снабженным обтекателем, при этом между одним торцем втулки и обтекателем штока размещена пружина, а уплотнительная поверхность седла золотника выполнена на другом торце втулки (см. GB 2320319 A, F 22 G 5/12, 1998 г.) Основным недостатком этой установки является неравномерность распыления воды в центральной части трубопровода, что ведет к менее эффективному охлаждению пара в центральной части, чем по периферии трубопровода.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы охладительной установки за счет создания мелкодисперсного распыла факела в центральной части.

Технический результат изобретения достигается тем, что в охладительной установке, содержащей расположенную в трубопроводе камеру смешения, впрыскивающий узел, корпус которого расположен по оси трубопровода и соединен с выведенным из трубопровода коленом, соединенным с патрубком подвода охлаждающей воды, причем в корпусе жестко установлена направляющая втулка с равномерно расположенными в ее теле сквозными отверстиями, а распылитель узла выполнен в виде золотника с плоским торцем и штоком, пропущенным через втулку и снабженным обтекателем, при этом между одним торцем втулки и обтекателем штока размещена пружина, а уплотнительная поверхность седла золотника выполнена на другом торце втулки, уплотнительная поверхность золотника выполнена конической, после которой на золотнике выполнен входящий в седло цилиндрический участок, при этом в теле золотника равномерно и концентрично оси расположены центробежные форсунки, активное сечение которых выведено на его плоский торец.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена охладительная установка, в разрезе; на фиг. 2 - вид на впрыскивающий узел, в разрезе и увеличенном масштабе.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.

Охладительная установка содержит трубопровод 1 с расположенной в нем камерой смешения 2. В камере смешения 2 установлен впрыскивающий узел, корпус 3 которого расположен по оси 4 трубопровода 1 и соединен в выведенном из трубопровода 1 коленом 5. Полость колена 5 соединена с патрубком 6 подвода охлаждающей воды. В корпусе 3 жестко установлена направляющая втулка 7 с равномерно расположенными в ее теле сквозными отверстиями 8. Распылитель впрыскивающего узла выполнен в виде золотника 9 с плоским торцем 10 и штоком 11. Шток 11 пропущен через втулку 7 и снабжен обтекателем 12. Между торцем 13 втулки 7 и обтекателем 12 штока 11 размещена пружина 14.

Уплотнительная поверхность 15 седла 16 золотника 9 выполнена на другом торце 17 втулки 7. Уплотнительная поверхность 18 золотника 9 выполнена конической.

Уплотнительная поверхность 15 седла 16 ответна уплотнительной поверхности 18 золотника 9. На золотнике 9 после конической уплотнительной поверхности 18 выполнен цилиндрический участок 19, входящий во втулку 7 со стороны седла 16. В теле золотника 9 равномерно и концентрично оси расположены центробежные форсунки 20, активное сечение которых выведено на его плоский торец 10. Корпус 3 соединен со втулкой 7 с помощью резьбы. Место разъема уплотнено прокладкой.

Пар поступает в трубопровод 1 через линию 21 и отводится к потребителю через линию 22. Линии 21 и 22 снабжены запорно-регулирующей аппаратурой. Охлаждающая вода поступает в полость корпуса 3 впрыскивающего узла через линию 23 при открытом запорном вентиле 24, регулирующий клапан 25, обратный клапан 26, фильтр 27, запорный вентиль 28 и патрубок 6.

Охладительная установка работает следующим образом.

При подаче сигнала на охлаждение пара срабатывает исполнительный механизм регулирующего клапана 25 на открытие. Пар поступает по трубопроводу 1 в камеру смешения 2, в которой установлен впрыскивающий узел, подающий охлаждающую воду на впрыск через центробежные форсунки 20.

Регулирование расхода воды на впрыске достигается за счет изменения площади проходного сечения, что обеспечивается изменением хода профилированного золотника 9.

При срабатывании регулирующего клапана 25 на впрыске охлаждающей воды вода поступает по колену 5 в корпус 3 впрыскивающего узла.

При перепаде давления на золотнике 9 Δ Рф ≅0,16 МПа, что соответствует расходу GB ≅ 1,7 т/ч, охлаждающая вода через центробежные форсунки 20, расположенные в золотнике 9, впрыскивается в попутный поток пара, находящийся в камере смешения 2.

При увеличении перепада давления на золотнике 9 Δ Рф = 0,16 -1,0 МПа усилие, действующее на обтекатель 12, увеличивается и становится больше расчетного статического значения. Обтекатель 12 перемещается, сжимая пружину 14. В результате перемещения обтекателя 12, а вместе с ним штока 11 и золотника 9 открывается регулировочное отверстие между золотником 9 и его седлом 16, дополнительно распыляя воду.

Данное техническое решение позволяет поддерживать постоянный процесс распыливания воды при изменении перепада давления на золотнике путем изменения площади проходного сечения.

Закрытие регулировочного щелевого отверстия осуществляется при уменьшении перепада давления Δ Рф, причем в закрытом положении золотника 9 обеспечивается минимальное диспергирование жидкости (воды), обеспечивая устойчивый факел распыла и минимальную дисперсность капель.

На всех режимах обеспечивается охлаждение пара в соответствии с параметрами, требуемыми потребителю с устойчивым поддержанием заданной температуры пара на выходе с предельными отклонениями ±5^oC.

При использовании изобретения уменьшается эрозионный износ за счет небольшой длины испарительного участка, мелкодисперсного распыления, интенсивности теплообмена и исключения пленочного течения влаги в камере смешения и трубопроводе.

Изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.

Формула изобретения

1. Охладительная установка, содержащая расположенную в трубопроводе камеру смешения, впрыскивающий узел, корпус которого расположен по оси трубопровода и соединен с выведенным из трубопровода коленом, соединенным с патрубком подвода охлаждающей воды, причем в корпусе жестко установлена направляющая втулка с равномерно расположенными в ее теле сквозными отверстиями, а распылитель узла выполнен в виде золотника с торцем и штоком, пропущенным через втулку и снабженным обтекателем, при этом между одним торцем втулки и обтекателем штока размещена пружина, а уплотнительная поверхность седла золотника выполнена на другом торце втулки, отличающаяся тем, что уплотнительная поверхность золотника выполнена конической, после которой на золотнике выполнен входящий в седло цилиндрический участок, при этом в теле золотника равномерно и концентрично оси расположены центробежные форсунки, активное сечение которых выведено на его торец.

2. Охладительная установка по п.1, отличающаяся тем, что торец золотника выполнен плоским, на который выведено активное сечение центробежных форсунок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2