RU2003922C1 - Steam generator - Google Patents

Abstract

Использование: энергетика, генерирование пара . Сущность изобретени : в разъемной цилиндрической камере со сферическими днищами размещена греюща  насадка в виде отдельных кольцевых секций. Кажда  секци  имеет кожух, выполненный из теплопроводного нержавеющего материала , преимущественно серебра В каждом кожухе имеетс  наполнитепь в виде керамических элементов , имеющих форму параллелепипедов с отверсти ми . В последних размещены нагреватели По оси камеры размещена заглушенна  с одного конца трубка, при вращении которой вода истекает через струйные форсунки и. попада  на поверхность секций испар етс  1 злф-лы, 4 ип.Usage: energy, steam generation. SUMMARY OF THE INVENTION: In a split cylindrical chamber with spherical bottoms, a heating nozzle is arranged in the form of separate annular sections. Each section has a casing made of a heat-conducting stainless material, mainly silver. Each casing is filled in the form of ceramic elements in the form of parallelepipeds with holes. In the latter, heaters are placed. On the axis of the chamber there is a tube muffled from one end, during rotation of which water flows out through the jet nozzles and. upon access to the surface of the sections, one glf-4, 4 ip is evaporated.

Description

Изобретение относитс  к энергетике, а именно к генераторам пара, и так как генератор имеет м лую массу может использо- ВРТЬСЯ к.ак источник пара дл  двигател  безрельсового транспортного средства.The invention relates to energy, and in particular to steam generators, and since the generator has a small mass, it can be used as a source of steam for a trackless vehicle engine.

Известен парогенератор, содержащий обогреваемый снаружи корпус и соосно установленное в нем центральное тело,образующее с внутренней поверхностью корпуса конический кольцевой канал, подключенный зауженным участком к источнику нагревательной среды, при этом центральное тело установлено в корпусе с возможностью вращени  вокруг оси 1.A steam generator is known comprising a body heated externally and a central body coaxially mounted therein, forming a conical annular channel connected to the inner surface of the housing and connected by a narrowed portion to a source of heating medium, the central body being rotatably mounted around the axis 1.

Недостатком устройства  вл етс  то, что при относительно малом объеме образующегос  пара размеры установки велики.A disadvantage of the device is that with a relatively small volume of generated steam, the dimensions of the installation are large.

Известен парогенератор, содержащий паровую камеру с водораспределительным устройством, имеющим входной и выходной участки, последний из которых расположен пгютив греющей насадки в виде жаропрочного кожуха, заполненного теплоаккумули- руюшим материалом, с размещенными в его объеме верхним и нижним р дами нагревателей , причем в насадке между нэгревател - ми верхнего р да выполнены пароотвод щие каналы, сообщенные с паровой камерой. Теплозккумулирующий материал  вл етс  легкоплав щимс  материалом (преимущественно свинец, олово или их сплав) 2.A steam generator is known, comprising a steam chamber with a water distribution device having inlet and outlet sections, the last of which is located a heating nozzle in the form of a heat-resistant casing filled with heat-accumulating material, with upper and lower rows of heaters placed in its volume, and in the nozzle between by the heaters of the upper row, steam exhaust channels are made in communication with the steam chamber. Heat storage material is a fusible material (mainly lead, tin or an alloy thereof) 2.

Недостатком этого парогенератора  вл етс  мала  надежность по причине возможности деформации и разрушени  кожуха вследствие разных коэффициентов расширени  при нагреве свинца и стали. Кроме этого, применение свинцовой ванны увеличивает массу парогенератора.The disadvantage of this steam generator is its low reliability due to the possibility of deformation and destruction of the casing due to different expansion coefficients when heating lead and steel. In addition, the use of a lead bath increases the mass of the steam generator.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и снижение массы парогенератора .The aim of the invention is to increase reliability and reduce the weight of the steam generator.

Указанна  цель достигаетс  тем, что парова  камера выполнена разъемной в виде цилиндра с полусферическими днищами, греюща  насадка выполнена в виде отдельных кольцевых секций, кажда  из которых имеет свой выполненный из теплопровод - щего нержавеющего материала кожух с теп- лоаккумулирующими наполнител ми в виде керамических элементов, имеющих форму параллелепипедов с отверсти ми, в которых размещены нагреватели, причем водораспределительное устройство выполнено в виде заглушенной с одного конца трубки, установленной на оси паровой камеры с возможностью вращени  и обеспечени  посто нной скорости вращени , а его распылители - в виде струйных форсунок.This goal is achieved in that the steam chamber is detachable in the form of a cylinder with hemispherical bottoms, the heating nozzle is made in the form of separate annular sections, each of which has its own casing made of heat-conducting stainless material with heat-accumulating fillers in the form of ceramic elements, having the shape of parallelepipeds with holes in which the heaters are located, moreover, the water distribution device is made in the form of a tube muffled from one end mounted on the axis of the steam the first chamber with the possibility of rotation and providing a constant speed of rotation, and its atomizers - in the form of jet nozzles.

подключенных к трубке в зоне упом нутых секций.connected to a tube in the region of said sections.

Кожухи секций выполнены преимущественно из серебра.Section casings are made mainly of silver.

На фиг. 1 показан общий вид парогенератора; на фиг. 2 -- узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - узел II на фиг. 3.In FIG. 1 shows a general view of a steam generator; in FIG. 2 - node I in FIG. 1; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 4 - node II in FIG. 3.

В корпусе 1- парогенератора, составленном из двух половин, соединенных болтами, внутри выполнена парова  камера, имеюща  форму цилиндра с полусферическими днищами. На внутренней боковой цилиндрической поверхности паровой камеры зэкреплены , например, скобами греющие насадки в виде отдельных кольцевых секций 2. Против каждой секции расположены струйные форсунки 3 с распылител ми 4, в которых выполнен р д отверстий малого диаметра , позвол ющих дробить воду на мелкие капли.In the housing of the 1-steam generator, composed of two halves connected by bolts, a steam chamber is made inside, having the shape of a cylinder with hemispherical bottoms. For example, heating nozzles in the form of separate annular sections 2 are fixed on brackets on the inner side cylindrical surface of the steam chamber. For each section, there are jet nozzles 3 with sprayers 4, in which a number of small-diameter holes are made, which allow crushing water into small droplets.

Форсунки 3 закреплены на трубке 5, заглушенной с одного конца и установленной на оси паровой камеры с возможностьюThe nozzles 3 are mounted on the tube 5, which is plugged at one end and mounted on the axis of the steam chamber with the possibility

вращени  с посто нной скоростью от автономного привода. Дл  этого заглушенный конец трубки 5 установлен во втулке 6, запрессованной в корпусе 1, а на втором конце трубки 5 закреплен барабан 7 сrotation at a constant speed from an autonomous drive. For this, the muffled end of the tube 5 is installed in the sleeve 6, pressed into the housing 1, and at the second end of the tube 5 a drum 7 is secured

0 уплотнительными кольцами 8, взаимодействующими с обработанной поверхностью колпачковой гайки 9, ввинченной во второе полусферическое днище корпуса 1. Этот узел  вл етс  второй опорой трубки 5. На0 with sealing rings 8 interacting with the machined surface of the cap nut 9 screwed into the second hemispherical bottom of the housing 1. This assembly is the second support of the tube 5. On

5 этом же конце на резьбовой части трубки 5 гайками закреплена шестерн  10, взаимодействующа  с автономным приводом (не показан), сообщающим трубке 5 посто нную угловую скорость. Частота вращени 5 at the same end, on the threaded part of the tube 5, nuts 10 are fixed to the gear 10, which interacts with an autonomous drive (not shown), which informs the tube 5 at a constant angular velocity. Rotational speed

0 шестерни 10 должна быть такой, чтобы распылитель 4 обрызгивал часть секции 2 с такой скоростью, при которой друга  ее часть, расположенна  впереди обрызгиваемой, нагревалась бы до такой температуры, при0 gear 10 should be such that the sprayer 4 sprayed part of section 2 with such a speed that its other part, located in front of the sprayed, would be heated to such a temperature, at

5 которой попадающие на нее капли воды мгновенно испар лись.5 of which the droplets falling on it instantly evaporated.

Вода во вращающуюс  трубку 5 поступает под давлением, например, из закрытого со всех сторон резервуара (не показан), вWater in the rotating tube 5 comes under pressure, for example, from a reservoir closed on all sides (not shown), into

0 котором с помощью насоса создаетс  посто нное избыточное давление, при этом вода из резервуара в трубку 5 поступает через уплотнительное устройство, содержащее закрепленный на резьбовой части труб5 «и 5 с помощью гаек, барабан 11 с уплотнительными кольцами 12, колпачко- вую гайку 13. с обработанной внутренней частью которой взаимодействуют кольца 12, и раструб 14. 8 последний ввинчена колпач- кова  гайка 13. К раструбу 14 прикреплена0 of which a constant overpressure is created with the help of the pump, while water from the reservoir into the pipe 5 enters through a sealing device containing a pipe fixed to the threaded part of pipes 5 "and 5 with nuts, a drum 11 with o-rings 12, a cap nut 13. with the treated inner part of which the rings 12 interact, and the bell 14. 8 the last screwed cap nut 13. To the bell 14 is attached

труба 15, сообщающа с  с резервуаром, питающим водой парогенератор.a pipe 15 in communication with a reservoir supplying water to a steam generator.

Греющие насадки выполнены в виде отдельных кольцевых секций 2, имеюа(их нагреватели 16, теплоаккумулирующие наполнители 17 в виде керамических элементов , выполненных по форме параллелепипедов с отверсти ми, в которых размещены нагреватели 16. Крайние наполнители 17 имеют канавку, в которую входит загнута  часть нагревател  16. Снаружи к наполнител м плотно прилегает кожух 18 из тонкого листа серебра или другого материала , не окисл ющегос  при попадании на него воды и хорошо провод щего тепло. Ко- жух 18 не допускает попадание воды на наполнители 17 и этим предохран ет их от растрескивани . Наполнители 17 в сборе с нагревател ми 16 и кожухом 18 составл ют кольцевую секцию 2, при этом кольцо сек- ции разъемное, одна часть его закреплена в одной половине корпуса 1, а друга  - в другой половине. Провода от секций через реостат (не показан) соединены с источником электрического тока (не показан). Места вы- вода проводов секций 2 из корпуса 1 уплот- н ютс  пробками с электрическими изол торами.The heating nozzles are made in the form of separate annular sections 2, which have (their heaters 16, heat-accumulating fillers 17 in the form of ceramic elements made in the form of parallelepipeds with holes in which the heaters are located 16. The extreme fillers 17 have a groove into which the part of the heater is bent 16. Outside the cushions, the casing 18 is made of a thin sheet of silver or other material that is not oxidized when water enters it and conducts heat well. The casing 18 prevents water from entering the filling spruce 17 and this prevents them from cracking. Fillers 17 with heaters 16 and casing 18 make up the annular section 2, while the section ring is detachable, one part of it is fixed in one half of the housing 1 and the other in the other The wires from the sections through a rheostat (not shown) are connected to a source of electric current (not shown).

Дл  слива конденсата из паровой кзме- ры корпуса 1 в нем предусмотрен кран 19. To drain condensate from the steam meter of the housing 1, a valve 19 is provided in it.

Между трубкой 5 и резервуаром, в котором создаетс  избыточное давление, установлен кран 20 дл  регулировани  подачи воды, поступающей из резервуара к трубке 5.Between the tube 5 and the reservoir in which the overpressure is generated, a valve 20 is installed to control the flow of water from the reservoir to the tube 5.

Пар из корпуса 1 отводитс  по трубопроводу 21, выходное отверстие которого перекрываетс  вращающимс  золотником 22, с помощью этого золотника пар порци ми поступает к потребителю.The steam from the housing 1 is discharged through a pipe 21, the outlet of which is blocked by the rotating valve 22, with the help of this valve the steam is supplied in portions to the consumer.

Снаружи корпус 1 закрыт тепловым изол тором 23, заключенным в кожух 34.Outside, the housing 1 is closed by a thermal insulator 23 enclosed in a casing 34.

Парогенератор работает следующим образом.The steam generator operates as follows.

Чтобы парогенератор работал длитель- ное врем , необходимо исключить отложение накипи на кольцевых секци х. Поэтому надо примен ть хорошо очищенную дождевую воду. Наиболее предпочтительным  вл етс  замкнутый цикл, при котором использованный пар преобразуетс  в воду, котора  после очистки от масла и примесейIn order for the steam generator to work for a long time, it is necessary to exclude scale deposits on the annular sections. Therefore, well-treated rainwater must be used. Most preferred is a closed cycle in which the steam used is converted to water, which, after cleaning from oil and impurities

вновь закачиваетс  насосом в резервуар, питающий парогенератор водой.it is again pumped into the tank supplying the steam generator with water.

Перед началом работы следует удалить конденсат из паровой камеры корпуса 1, открыв кран 19, а потом его надо закрыть. Затем включить нагреватели 16 в цепь источника электрического тока и нагреть кольцевые секции 2, а также полость паровой камеры в корпусе 1. Потом надо включить механизм вращени  трубки 5 и краном 20 соединить трубку 5 с резервуаром, где сжата вода.Before starting work, you should remove condensate from the steam chamber of housing 1 by opening valve 19, and then it must be closed. Then, turn the heaters 16 into the circuit of the electric current source and heat the annular sections 2, as well as the cavity of the steam chamber in the housing 1. Then, the rotation mechanism of the pipe 5 must be turned on and the pipe 5 connected to the tank 5 with the reservoir where water is compressed.

Вода, поступающа  к трубке 5, через форсунки 3 и распылители 4 мелкими капл ми падает на разогретые секции 2 и соприкаса сь с ними, мгновенно испар етс , превраща сь в пар, который, соприкаса сь с другими нагретыми част ми секции 2, преобразуетс  в сухой пар. Накопившийс  в паровой камере с избыточным давлением пэр по трубопроводу 21 и через золотник 22 направл етс  к потребителю. Дл  того, чтобы прекратить выработку пара, следует перекрыть кран 20 подачи воды и отключить от источника тока нагреватели 16. Потом выключить механизм вращени  трубки 5. Если к потребителю надо подводить меньшее количество пара, тогда краном 20 уменьшают подачу воды в трубку 5 и уменьшают силу тока к нагревател м 16.Water entering the tube 5, through nozzles 3 and nozzles 4, drops in small drops onto the heated sections 2 and comes into contact with them, instantly evaporates, turns into steam, which, in contact with other heated parts of section 2, is converted into dry steam. Peer accumulated in the overpressure steam chamber through line 21 and through spool 22 is directed to the consumer. In order to stop the production of steam, turn off the water supply valve 20 and disconnect the heaters 16 from the current source. Then turn off the rotation mechanism of the tube 5. If a smaller amount of steam is to be supplied to the consumer, then the valve 20 reduces the water supply to the tube 5 and reduces the force current to the heater m 16.

Так как трубка 5 с форсунками 3 и распылител ми 4 посто нно вращаетс , температура обрызгиваемой части каждой секции, образующа  пар, снижаетс , а потом , когда на нее не будет поступать вода, эта часть секции быстро нагреваетс  до необходимой температуры. Только по этой причине надо иметь кожух 18 из серебра, обладающего свойством быстро нагреватьс .Since the tube 5 with nozzles 3 and nozzles 4 constantly rotates, the temperature of the sprayed part of each section, generating steam, decreases, and then, when there is no water coming in, this part of the section quickly heats up to the required temperature. For this reason alone, it is necessary to have a silver casing 18 having the property of being rapidly heated.

Мала  масса компактного парогенератора позвол ет применить его в качестве источника пара дл  двигател  безрельсового транспортного средства.The small weight of the compact steam generator allows it to be used as a source of steam for an engine of a trackless vehicle.

Применение пара дл  двигател  безрельсового транспортного средства позволит резко снизить выброс вредных дл  челозека-веществ в окружающую среду.The use of steam for the engine of a trackless vehicle will drastically reduce the release of substances harmful to mankind into the environment.

(56) Авторское свидетельство СССР № 1567850, кл. F 22 В 27/12, 1988.(56) Copyright certificate of the USSR No. 1567850, cl. F 22 B 27/12, 1988.

Авторское свидетельство СССР № 1092324, кл. F 22 В 27/16, 1983.USSR copyright certificate No. 1092324, cl. F 22 B 27/16, 1983.

Claims (2)

1. ПАРОГЕНЕРАТОР, содержащий паровую камеру с подключенным к патрубку подвода воды водораспределительным устройством , имеющим распылители, обращенные в сторону греющей насадки, выполненной в виде жаропрочного кожуха с теплоаккумулирующим наполнителем и нагревател ми, отличающийс  тем, что парова  камера выполнена разъемной в виде цилиндра с полусферическими днищами, греюща  насадка выполнена в виде отдельных кольцевых секций, кажда  из которых имеет свой выполненный из1. A steam generator comprising a steam chamber with a water distribution device connected to a water supply pipe having nozzles facing a heating nozzle made in the form of a heat-resistant casing with heat storage filler and heaters, characterized in that the steam chamber is detachable in the form of a cylinder with hemispherical bottoms, the heating nozzle is made in the form of separate annular sections, each of which has its own made of теплопроводного нержавеющего материала кожух с наполнителем в виде керамических элементов, имеющих форму параллелепипедов с отверсти ми, в которых размещены нагреватели, причем водораспределительное устройство выполнено в виде заглушенной с одного конца трубки, установленной по оси камеры с возможностью вращени  и обеспечени  посто ннойheat-conducting stainless material casing with filler in the form of ceramic elements in the form of parallelepipeds with holes in which the heaters are placed, and the water distribution device is made in the form of a tube muffled from one end, mounted along the axis of the chamber with the possibility of rotation and ensuring constant скорости вращени , а его распылители - в виде струйных форсунок, подключенных к трубке в зоне упом нутых секций.rotational speeds, and its nozzles are in the form of jet nozzles connected to a tube in the zone of said sections. 2. Парогенератор по п.1, отличающийс  тем, что кожухи секций выполнены преимущественно из серебра.2. The steam generator according to claim 1, wherein the section casings are made primarily of silver. 19nineteen QJuzJQJuzJ фиг.2figure 2 / I/ I // Я ПI P // 19nineteen Фиг.ЗFig.Z Фиг 4Fig 4