RU174747U1 - Steam Cooler - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в энергетических блоках парогазовых установок (ПГУ) для подготовки насыщенного пара требуемой температуры, направляемого в качестве греющей среды в вакуумные деэраторы и на вход конденсаторов воздушного охлаждения.Техническим результатом заявляемой полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик.Технический результат достигается тем, что в пароохладителе, включающем цилиндрический корпус с установленным по его оси трубчатым каналом подвода охлаждающей жидкости, снабженный конусным распылителем, трубчатый канал снабжен дополнительным каналом для подвода поверхностно-активных веществ, а на корпусе в зоне распыления и смешивания установлен электромагнит.The utility model relates to the field of power engineering and can be used in power units of combined cycle plants (CCGT) for preparing saturated steam of the required temperature, which is sent as heating medium to vacuum deaerators and to the input of air-cooled condensers. The technical result of the claimed utility model is to improve operational characteristics. The technical result is achieved in that in a desuperheater including a cylindrical body with a tubular channel p installed along its axis dvoda coolant, provided with a conical diffuser, a tubular duct is provided with an additional channel for the supply of surfactants, and the housing in the zone of atomization and mixing mounted electromagnet.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в энергетических блоках парогазовых установок (ПГУ) для подготовки насыщенного пара требуемой температуры, направляемого в качестве греющей среды в вакуумные деэраторы и на вход конденсаторов воздушного охлаждения.The utility model relates to the field of power engineering and can be used in power units of combined cycle plants (CCGT) to prepare saturated steam of the required temperature, which is sent as a heating medium to vacuum deaerators and to the input of air-cooled condensers.

Известен пароохладитель, содержащий встраиваемый в рассечку паропровода цилиндрический корпус с установленной по его оси на опорных проставках обтекаемой вставкой, образующей со стенкой корпуса кольцевой смесительный канал, причем в теле указанной вставки предусмотрен осевой участок трубчатого канала для подвода охлаждающей воды, сообщенный с указанным смесительным каналом с помощью радиальных отводов, при этом обтекаемая вставка имеет форму конуса, обращенного основанием к выходной части корпуса по ходу парового потока, опорные вставки выполнены в виде профильных лопаток, образующий съемный направляющий аппарат для закрутки смешиваемых сред, прикрепленный к вставке со стороны основания конуса, а указанные радиальные отводы образованы в плоском съемном диске, помещенном между указанным направляющим аппаратом и основанием конуса обтекаемой вставки (см. МПК F22G 5/12 описание полезной модели к патенту №132863 Российской Федерации, опубл. 27.09.2013 г.)Known desuperheater containing a cylindrical body built into the cut of the steam line with a streamlined insert installed along its axis on the support spacers forming an annular mixing channel with the body wall, and an axial section of the tubular channel for supplying cooling water in communication with said mixing channel radial taps, while the streamlined insert has the shape of a cone, facing the base to the outlet of the housing along the steam flow, supporting all the blades are made in the form of profile blades, forming a removable guide device for swirling the mixed media, attached to the insert from the side of the base of the cone, and these radial branches are formed in a flat removable disk placed between the specified guide device and the base of the cone of the streamlined insert (see IPC F22G 5 / 12 description of the utility model for the patent No. 132863 of the Russian Federation, publ. 09/27/2013)

Недостатком известного пароохладителя является неравномерность по объему смешения капель воды и пара, возникающая за счет искривления и изменения скорости потока пара.A disadvantage of the known desuperheater is the unevenness in the volume of mixing drops of water and steam, arising due to the curvature and change in the flow rate of steam.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является пароохладитель, включающий цилиндрический корпус с установленными по его оси трубчатым каналом с разбрызгивателем, выполненным с возможностью создания водяных капель в виде конуса, обращенного основанием к выходной части корпуса по ходу парового потока с осью конуса по оси корпуса, трубчатый канал выполнен наклонной и горизонтальной частями, при этом наклонная часть выполнена от стенки корпуса до оси корпуса с углом наклона к оси корпуса, обращенным к входной части корпуса по ходу парового потока и длиной горизонтальной части, обеспечивающей ламинарное течение пара (см. МПК F22G 5/12 описание изобретения к патенту №2584055 Российской Федерации, опубл. 20.05.2016 г.) - ближайший аналог.Closest to the claimed technical solution is a desuperheater comprising a cylindrical body with a tubular channel mounted along its axis with a sprinkler configured to create water droplets in the form of a cone, facing the base to the outlet of the body along the steam flow with the cone axis along the body axis, tubular the channel is made of inclined and horizontal parts, while the inclined part is made from the wall of the housing to the axis of the housing with an angle of inclination to the axis of the housing facing the input part of the housing about the course of the steam stream and the length of the horizontal part, providing a laminar flow of steam (see IPC F22G 5/12 description of the invention to patent No. 2584055 of the Russian Federation, publ. 05.20.2016) - the closest analogue.

К недостаткам известного пароохладителя следует отнести низкие эксплуатационные характеристики, обусловленные длительным временем испарения жидкой фазы, забросом капель жидкости на внутренние стенки пароохладителя, большой длиной испарения.The disadvantages of the known desuperheaters include low performance due to the long time of evaporation of the liquid phase, the drop of liquid droplets on the inner walls of the desuperheater, and a long evaporation length.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик.The technical result of the claimed utility model is to improve operational characteristics.

Сущность технического решения заключается в том, что в пароохладителе, включающем цилиндрический корпус с установленным по его оси трубчатым каналом подвода охлаждающей жидкости, снабженный конусным распылителем, трубчатый канал снабжен дополнительным каналом для подвода поверхностно-активных веществ, а на корпусе в зоне распыления и смешивания установлен электромагнит.The essence of the technical solution lies in the fact that in the desuperheater, which includes a cylindrical body with a tubular channel for supplying coolant installed along its axis, equipped with a cone sprayer, the tubular channel is equipped with an additional channel for supplying surface-active substances, and is installed on the body in the spray and mixing zone electromagnet.

Снабжение трубчатого канала дополнительным каналом для подвода поверхностно-активных веществ позволяет подавать поверхностно активные вещества без смешивания с охлаждающей жидкостью в конусный распылитель, что обеспечивает повышение интенсификации тепломассообменных процессов в пароохладителе.Providing a tubular channel with an additional channel for supplying surfactants allows surfactants to be supplied without mixing with coolant to a cone atomizer, which increases the intensification of heat and mass transfer processes in the desuperheater.

Установка на корпусе в зоне распыления и смешивания электромагнита позволяет ускорить время испарения жидкой фазы, что надежно защищает стенки пароохладителя от попадания на них неиспарившейся воды и позволяет повысить производительность по охлажденному пару на 15-20%, снизить производительность по впрыскиваемой воде на 7-9% (экономия ресурсов), снизить температуру на 8-11% (выше эффективность).The installation of an electromagnet on the casing in the spray and mixing zone allows accelerating the time of evaporation of the liquid phase, which reliably protects the desuperheater walls from the presence of unevaporated water and improves the productivity of chilled steam by 15-20%, and reduces the productivity of injected water by 7-9% (saving resources), reduce the temperature by 8-11% (higher efficiency).

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где изображен пароохладитель в разрезе.The proposed utility model is illustrated in the drawing, which shows a desuperheater in section.

Пароохладитель содержит цилиндрический корпус 1 с установленным по его оси трубчатым каналом 2 подвода охлаждающей жидкости, снабженный конусным распылителем 3. Трубчатый канал 2 снабжен дополнительным каналом 4 для подвода поверхностно-активных веществ, а на корпусе 1 в зоне 5 распыления и смешивания установлен электромагнит 6, закрепленный на корпусе посредством фланца 7.The desuperheater comprises a cylindrical body 1 with a tubular channel 2 for supplying coolant installed along its axis and equipped with a cone atomizer 3. The tube channel 2 is provided with an additional channel 4 for supplying surface-active substances, and an electromagnet 6 is installed on the body 1 in the spraying and mixing zone 5, fixed to the housing by means of a flange 7.

Пароохладитель работает следующим образом. Обрабатываемый поток перегретого пара низкого давления поступает на вход 8 корпуса 1 и перемещаясь внутри корпуса поступает в зону 5, в которую одновременно подаются по трубчатому каналу 2 охлаждающая вода, а по дополнительному каналу 4 - поверхностно-активное вещество, например, сульфитной группы по ГОСТ 29213-91, в результате чего происходит их распыление и смешивание в зоне 5, в которой действует электромагнитное поле частотой 30…300 кГц с напряженностью магнитного поля 5…25 А/м, образованное электромагнитом 6, например, переменного тока. На выходе 9 корпуса 1 пароохладителя получается равномерно охлажденный пар требуемых параметров, например, давление охлажденного пара 2 МПа, его температура 350°C, расход: до 290 т/ч.Desuperheater works as follows. The processed stream of low pressure superheated steam enters the inlet 8 of the housing 1 and moves inside the housing into the zone 5, into which cooling water is simultaneously supplied through a tubular channel 2, and a surfactant, for example, of a sulfite group according to GOST 29213, is supplied through an additional channel 4 -91, as a result of which they are sprayed and mixed in zone 5, in which an electromagnetic field with a frequency of 30 ... 300 kHz with a magnetic field of 5 ... 25 A / m, formed by an electromagnet 6, for example, of alternating current, acts. At the output 9 of the housing 1 of the desuperheater, uniformly cooled steam of the required parameters is obtained, for example, the pressure of the cooled steam is 2 MPa, its temperature is 350 ° C, flow rate: up to 290 t / h.

В зоне распыления форсунки, в которую подаются через два трубчатых канала охлаждающая вода и поверхностно-активное вещество, происходит комбинированное, физико-механическое воздействие на жидкость (за счет электромагнитной обработки воды и обработки воды поверхностно-активным веществом). Химическое воздействие на охлаждающую жидкость позволяет снизить поверхностное натяжение, вязкость и плотность, что существенно увеличивало скорость испарения жидкости. Физическое воздействие на охлаждающую жидкость существенно снизило выпадание влаги на стенке охладителя пара с исключением образования пленочного течения, что ведет к уменьшению длинны испарительного участка, увеличению интенсификации тепломассообмена между жидкой и паровой фазой, увеличению эффективности.In the spray zone of the nozzle, into which cooling water and a surfactant are supplied through two tubular channels, a combined physico-mechanical effect on the liquid occurs (due to electromagnetic treatment of water and water treatment with a surfactant). The chemical effect on the coolant reduces surface tension, viscosity and density, which significantly increased the rate of evaporation of the liquid. The physical effect on the coolant significantly reduced the loss of moisture on the wall of the steam cooler with the exception of the formation of a film flow, which leads to a decrease in the length of the evaporation section, an increase in the intensification of heat and mass transfer between the liquid and vapor phase, and an increase in efficiency.

Применение заявляемой полезной модели позволит ускорить время испарения жидкой фазы, предотвратить заброс капель жидкости на внутренние стенки пароохладителя, сократить длину испарения, а также увеличить производительность по охлаждающему пару на 15-20%, снизить температуру на 8-11%, снизить давление на 2-5%, уменьшить размеры охлаждающего устройства, повысить надежность работы за счетобразования пленочного течения вдоль стенки корпуса пароохладителя.The application of the claimed utility model will accelerate the time of evaporation of the liquid phase, prevent the dropping of liquid droplets onto the inner walls of the desuperheater, reduce the length of evaporation, and also increase the productivity of cooling steam by 15-20%, reduce the temperature by 8-11%, reduce the pressure by 2- 5%, reduce the size of the cooling device, increase the reliability due to the formation of film flow along the wall of the desuperheater body.

Claims (1)

Пароохладитель, включающий цилиндрический корпус с установленным по его оси трубчатым каналом подвода охлаждающей жидкости, снабженный конусным распылителем, отличающийся тем, что трубчатый канал снабжен дополнительным каналом для подвода поверхностно-активных веществ, а на корпусе в зоне распыления и смешивания установлен электромагнит.A desuperheater, including a cylindrical body with a tubular channel for supplying coolant installed along its axis, equipped with a cone sprayer, characterized in that the tubular channel is equipped with an additional channel for supplying surface-active substances, and an electromagnet is installed on the body in the spray and mixing zone.

Images