Устройство для регулирования температуры перегрева смешиванием насыщенного и перегретого пара
Класс 13 d, 11 !
М 42084
БЛ9ИИМ ИИЩПЯЫЮ 3h 139РГЦйс
ОПИСИНИЕ устройства для регулирования температуры перегрева смешиванием насыщенного и перегретого пара.
К авторскому свидетельству М. С. Горфинкеля, заявленному 14 июня
1933 года (спр. о перв. № 130312).
О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 марта 1935 года. (160) При регулировании перегрева путем смешения перегретого пара с насыщенным желательную результирующую температуру перегрева стремятся установить ббльшим или меньшим взаимным дозированием обоих компонентов, образующих паровую смесь.
Этот способ не дает, однако, в полной мере ожидаемого результата вследствие того, что подобный газам перегретый пар трудно перемешивается с насыщенным паром, природа которого резко отличается от природы перегретого пара.
Кроме того, перемешанные между собою струйки пара обоих видов протекают рядом, не сливаясь в одну общую однородную массу до тех пор, пока насыщенный пар успеет перегреться за счет более высокого теплосодержания соседних более горячих струек или частиц перегретого пара. Лишь после такого теплообмена получаются струйки или частицы пара одинаковой природы, которые беспрепятственно сливаются в общую массу перегретого пара общей средней температуры. Этот процесс требует, однако, соответственно длительного периода времени, который в большинстве случаев, особенно при коротких и прямых паропроводах, недостаточен для полного своего завершения до поступления пара в машину. Вследствие этого на рабочие органы последней попадает смесь пара разных свойств, причем частицы насыщенного пара начинают тотчас же, т. е. раньше предусмотренного времени, конденсироваться, в отличие от соседних частиц перегретого пара, которые, хотя и охлаждаются в пути, но все еще продолжают этот путь в перегретом состоянии.
Изобретение относится к устройству для регулирования температуры перегрева смешением перегретого и насыщенного пара в пароперегревателях с последовательно соединенными секциями из коллекторов и трубчатых элементов.
В предлагаемом устройстве выходящий из котла насыщенный пар разветвляется особым регулировочным тройником на два потока, из которых один пропускается последовательно как через первую (предварительную), так и через последнюю (заключительную) секции перегревателя, а другой поток — только через заключительную секцию. Соответственным взаимным дозированием обоих паровых потоков получают при выходе из заключительной секции однородный перегретый пар желаемой температуры.
На чертеже фиг. 1 изображает общий наружный боковой вид всего устройства, фиг. 2 — общий вид всего устройства в плане, с горизонтальным разрезом llo тройнику; фиг. 3 †од из конструктив.:ных вариантов регулировочного тройника; фиг. 4 — осевой разрез регулировочного тройника со створчатым клапаном; фиг. 5, б — поперечный разрез того же тройника при закрытом и открытом положении клапана; фиг. 7 — осевой разрез тройника с дисковым клапаном; фиг. 8, 9, 10— горизонтальный разрез тройника по фиг. 7 при различных положениях клапана; фиг. 11 — схематический вид перегревательной установки с показанием трансмиссионного прибора управления; фиг. 12 — разрез по PQRSTU ча фиг. 11.
Насыщенный пар из котла поступает в особый тройник 1 с приемным патрубком 2, с выходным патрубком 3, ведущим к приемному коллектору б первой (предварительной) секции М перегревателя, и с выходным патрубком 4, ведущим через промежуточный коллектор 7 к последней (заключительной) секции N перегревателя. В корпус тройника плотно .заделана заостренная перегородка 5, разветвляющая свежеприточный пар на два потока А и B. Перегреватель состоит, согласно фиг. 1 и 2, из двух последовательных секций трубок. Трубки предварительной секции И выходят из приемного коллектора б и входят в промежуточный коллектор 7. В свою очередь, трубки заключительной секции N выходят из промежуточного коллектора
7 и входят в концевой коллектор 8.
Количественное регулирование подачи насыщенного пара из котла в обе секции перегревателя производится особым тройником-переключателем, которому можно придать подходящую форму, применительно к разным местным условиям котельной установки. В тройнике
1 (фиг. 2) помещен вращающийся на вертикальном шпинделе регулировочный золотник 12, положением которого взаимно дозируются количества насыщенного пара, направляемого по трубам 13 и 14 в соответствующие коллекторы б и 7 перегревателя. На фиг. 2 положение этого золотника показано таким, при котором в каждую из секций перегревателя посылается по половине из всего количества подлежащего перегреву пара, т. е. 50% через коллектор би 50% — через коллектор 7.
При перекрытом золотником 12 па.трубке 4 весь пар направляется только в коллектор б и проходит последовательно обе секции перегревателя с использованием для перегрева всей совокупной поверхности нагрева обеих секций перегревателя. В этом случае достигается, естественно, наивысшая возможная степень перегрева, дающая максимальную температуру пара, которая в обычных условиях работы котла подлежит снижению до требуемой эксплоатацивнной нормы.
В тех случаях, когда в силу различных условий неудобно ограничиваться тремя коллекторами, обе секции перегревательных трубок могут быть с таким же успехом объединены каждая своими двумя коллекторами. Из четырех коллекторов обе средние служат в этом случае промежуточными приемниками пара и сообщаются между собою группой соединительных передаточных трубок, а ответвленный по трубе 14 поток насыщенного пара поступает тогда в свой приемный коллектор заключительно" A секции.
Попадая в промежуточный коллектор
7, свежеответвленный насыщенный пар смешивается там с отчасти уже перегретым паром и на дальнейшем своем пути повышает свою температуру. Это повышение температуры совершается не столько за счет теплоты совместно с этим паром текущих прочих струек частично уже перегретого пара, имеющего в этой стадии температуру порядка 250 — 300, сколько почти исключительно за счет поглощаемой извне теплоты горячих газов, обладающих в этой области прохора температурой порядка 750 — 850 и больше. Перемешиваясь при проходе по извилистому лабиринту перегревательных трубок, оба потока перегреваемого пара образуют при входе в концевой коллектор и при выходе из него в трубопровод С к машине, совершенно однородную массу пара, перегретого до результирующей температуры, зависящей от того положения, которое дано было золотнику 12, Для удобного управления этим золотником с места стоянки кочегара шпиндель, на который насажен золотник 12, пропущен сквозь сальник в крышке тройника и снабжен на своем верхнем свободном конце червячной шестерней 15, а сопряженный с нею горизонтальный винт продолжен в виде вала, на конец которого за пределами обмуровки котла насажен цепно" блок 1б с бесконечной цепью 17. Действуя внизу на эту цепь непосредственно или при посредстве натяжного блока и рукоятки, можно заставить поворачиваться в любую сторону шестерню 15, а вместе с нею шпиндель с золотником 12. Для того, чтобы не передвинуть золотник 12 за крайние предусмотренные положения, в дно тройника вделаны в соответствующих местах упорные штифты 18 и 19.
Для отвода конденсата из тройника служит дренаж 20.
В виде одного из различных возможных конструктивных вариантов на фиг.3 показан тройник обычной формы с вращающимся на вертикальной оси дроссельным диском 21, помещенным в отходящем к трубопроводу 14 патрубке.
При такой конструкции шпиндель получает по отношению к корпусу тройника не центральное, а боковое расположение.
Вместо специального регулировочного тройника можно пользоваться также простым разветвляющим тройником обычного типа, поместив в отходящем патрубке 4 или между этим патрубком и трубопроводом 14 нормальный запорный клапан.
Деление всей перегревательной системы на две последовательные секции не вносит ни в расположение перегревательных трубок, ни в порядок омывания их дымовыми газами никаких изменений в смысле размещения их в дымоходах котла, независимо от того, будет ли направление газов противоточным, согласно стрелкам Д, к направлению парового потока, или оно будет параллельноточным, или же смешанным. Такое же сохранение обычных условий действия всей системы будет иметь место и для перегревателя с горизонтальными трубками при горизонтальных или вертикальных коллекторах (фиг. 11 и 12).
При горизонтальном расположении оси золотника (фиг. 4 — 10) корпус регулировочного тройника собран в данном случае из двух сболченных между собою частей, из которых одна содержит приемный паропровод 2 свежеприточного пара из котла, выходной патрубок 3 к трубе 13 и сальник для пропуска горизонтального шпинделя 22. Вторая часть корпуса имеет вид горшка и содер кит в себе выходной патрубок 4, ведущий к трубопроводу 14. Регулировочный прибор представляет собою створчатый клапан из двух концентрически сопряженных между собою стаканов 25, 26 с радиально расположенными в них оконцами 24.
При поворачивании внутреннего стакана 26 при помощи шпинделя 22 можно получать соответствующее закрытие его простенками окон стакана 25 и тем регулировать пропуск пара (фиг. 5 и б).
Для фиксации крайних положений стакана 26 при его повороте служит остановочный штифт 27, вправленный на резьбе в корпус наружного стакана.
В качестве регулировочного приспособления с горизонтальным шпинделем может быть применен дисковый золотник
30, перемещающийся по зеркалу 28, снабженному серией радиально расположенных оконцев 29.
В перегревателе с горизонтальными петлями трубного лабиринта тройник с горизонтальным цилиндрическим корпусом снабжен также тремя патрубками, из которых приемный патРубок2 расположен вертикально, выходной патрубок
3 имеет вид колена, выходящего своим горизонтальным устьем навстречу приемному фланцу коллектора 6 предварительной секции М, и выходной патрубок
4 имеет вид колена с фланцем, примыкающим к фланцу вертикального трубопровода 14, ведущего вниз в промежуточный коллектор 7.
Внутри тройника расположена плотно сидящая на оси передвижная регулировочная перегородка 32, служащая золотником.
На оси с золотником 32 за пределами сальника (на чертеже невидимом) насажен калиброванный цепной блок с бесконечной цепью 17, приводимой в действие нижним меньшим блоком при помощи рукоятки 34, указатель которой скользит по градуированному сектору 35 и может быть закреплен в любом положении. Крайние деления сектора соответствуют крайним положениям золотника.
B устройстве по фиг. 11 и 12 возможно установить всего два коллектора благодаря тому, что коллекторы 6 и 8, составляя продолжение один другого, могут быть изготовлены в одном общем теле с вваренной посредине перегородкой 33.
Эта же перегородка 33 может быть приспособлена при помощи винтового на сальниках прибора к долевому перемещению в обоих направлениях по коллектору 6 — 8 с целью изменения соотношения поверхностей нагрева предварительной М и заключительной N секций перегревательных трубок, при сохранении без изменения их суммарной поверхности нагрева.
По одну сторону этой перегородки и ее плоскости 00 (фиг. 12) расположена секция М (на чертеже справа), а по другую сторону (слева) — секция lY. При таком устройстве отпадает необходимость в соединительной трубе 13, так как рекулировочный тройник непосредственно примыкает к приемному коллектору 6 предварительной секции М.
Предлагаемое устройство для регулирования перегрева предназначается для упрощения аппаратуры существующих систем регулирования перегрева пара.
Предмет изобретения.
1. Устройство для регулирования температуры перегрева смешиванием насыщенного и перегретого пара в перегревателях с последовательно соединенными секциями из коллекторов и трубчатых элементов, отличающееся применением трубопровода 14, связывающего подводящий паропровод 2 непосредственно с промежуточным коллектором между секциями с целью пропуска образующейся смеси насыщенного и прошедшего через первую секцию перегретого пара через последнюю секцию пароперегревателя для получения однородного перегретого пара надлежащей температуры.
2. В устройстве по и. 1 применение устанавливаемого в распределительном тройнике 1 переключателя, .переставляемого нли непосредственно или от соответствующего привода и предназначенного для управления распределением подводимого к перегревателю насыщенного пара на часть, пропускаемую последовательно через все секции, и часть, направляемую в промежуточный коллектор 7 для подмешивания к перегретому пару.
3. В устройстве по пп. 1 и 2 при перегревателе с общим для первой и последней секций, разделенным перегородкой коллектором (фиг. 11 и 12), применение передвижной вдоль оси коллектора перегородки 33, предназначенной для регулирования поверхностей нагрева ука- занных секций.
1иг.3 1игз )Mrà .. у Я о
"""
О о о 01 о о о
Я о о о|о о о о о о о о о о
У о о ойдо о о о о о о ogto о о У
Я о о о р о о о. о о о о о о о о о о о î î о о о о о1 о о о
Я з о î lo о о о
Эксперт и редактор H. Я. Александров
Корректор Н. В. Неменко
Тип. „Г1ечатный Труд . Зак. 3317 — 400
Е авторскому свидетельству М. С. I îðôèíêåëÿ X 42084
