RU2536063C1

RU2536063C1 - Kochetov's deaerator

Info

Publication number: RU2536063C1
Application number: RU2013146632/05A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2014-12-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: in deaerator, preferably for turbine unit feed water, containing the storage tank with the branch pipe for suction of non-condensed gases, and a column, installed above it, functioning as a water jet ejector with the water supply device designed as centrifugal nozzles uniformly arranged along the cross section of the column, and a vapour supply ring-shaped manifold, connected with the column by radial bridges, and in the tank downstream the column the taper-shaped entrainment trap is installed; each nozzle is implemented with spraying disk and contains the cylindrical housing with the union rigidly connected to the housing and axially located in upper part of the housing, having the cylindrical hole in the upper part for liquid supply, connected with a diffuser, axisymmetric to the housing and union, while to the housing, in its lower part, by means of at least three spokes the sprayer is connected, which is located perpendicularly to the housing centreline and designed as a continuous disk.

EFFECT: decrease of hydraulic resistance and increase of liquid spray level.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к термической деаэрации жидкости и может быть применено для удалении неконденсирующихся газов, главным образом кислорода и свободной углекислоты, из питательной воды паротурбоустановки.The invention relates to thermal deaeration of a liquid and can be used to remove non-condensable gases, mainly oxygen and free carbon dioxide, from the feed water of a steam turbine.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является деаэратор по патенту РФ №2440929, кл. C02B 1/10, преимущественно для питательной воды турбоустановки, содержащий бак-аккумулятор с патрубком отсоса неконденсирующихся газов и установленную над ним колонку в виде водоструйного эжектора с водоподающим устройством, выполненным в виде равномерно размещенных по сечению колонки центробежных форсунок и пароподводящим коллектором, выполненным кольцевым и соединенным с колонкой радиальными перемычками, а в баке на выходе из колонки установлен конусообразный каплеотбойник (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a deaerator according to the patent of the Russian Federation No. 2440929, class. C02B 1/10, mainly for turbine plant feed water, containing a storage tank with a non-condensable gas suction nozzle and a column mounted above it in the form of a water-jet ejector with a water supply device made in the form of a centrifugal nozzle column evenly spaced along with a steam supply collector made annular and radial jumpers connected to the column, and in the tank at the outlet of the column there is a cone-shaped droplet eliminator (prototype).

Недостатком известного деаэратора является повышенное гидравлическое сопротивление и сравнительно невысокая степень распыла жидкости.A disadvantage of the known deaerator is the increased hydraulic resistance and a relatively low degree of liquid spray.

Технический результат - уменьшение гидравлического сопротивления и повышение степени распыла жидкости.EFFECT: reduced hydraulic resistance and increased degree of liquid spray.

Это достигается тем, что в деаэраторе преимущественно для питательной воды турбоустановки, содержащем бак-аккумулятор с патрубком отсоса неконденсирующихся газов и установленную над ним колонку в виде водоструйного эжектора с водоподающим устройством, выполненным в виде равномерно размещенных по сечению колонки центробежных форсунок и пароподводящим коллектором, выполненным кольцевым и соединенным с колонкой радиальными перемычками, а в баке на выходе из колонки установлен конусообразный каплеотбойник, причем каждая из форсунок выполнена с распылительным диском и содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, а к корпусу, в его нижней части, посредством по крайней мере трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде сплошного диска.This is achieved by the fact that in a deaerator mainly for feed water of a turbine installation containing a storage tank with a nozzle for suction of non-condensable gases and a column mounted above it in the form of a water-jet ejector with a water supply device made in the form of centrifugal nozzles evenly spaced along the section and a steam supply manifold made annular and connected to the column by radial jumpers, and in the tank at the outlet of the column there is a cone-shaped drop eliminator, each of the nozzles filled with a spray disk and contains a cylindrical housing with a fitting rigidly connected to the housing and coaxially located in the upper part of the housing and having a cylindrical hole for supplying fluid connected to the diffuser, an axisymmetric housing and the fitting, and to the housing, in its lower part, by at least three spokes connected to the atomizer, located perpendicular to the axis of the housing and made in the form of a solid disk.

На фиг.1 изображена схема деаэратора, на фиг.2 - схема форсунки для распыла жидкости.Figure 1 shows a diagram of a deaerator, figure 2 is a diagram of a nozzle for spraying liquid.

Деаэратор содержит бак-аккумулятор 1, над которым размещена цилиндрическая колонка 2 в виде водоструйного эжектора (фиг.1). Водоподающее устройство выполнено в виде форсунок 3, закрепленных на трубопроводах 4 и равномерно размещенных по сечению колонки таким образом, чтобы равномерно заполненные факелы разбрызгивания воды полностью перекрывали сечение колонки. Пароподводящий коллектор 5 выполнен кольцевым, охватывает колонку с внешней стороны и соединен с ней радиальными перемычками 6. В баке 1 на выходе из колонки размещен конусообразный каплеотбойник 7, предотвращающий прямое попадание капель воды в отводную трубу 8 деаэрированной воды. Патрубок 9 предназначен для отсоса неконденсирующихся газов и выпара.The deaerator contains a storage tank 1, over which is placed a cylindrical column 2 in the form of a water-jet ejector (figure 1). The water supply device is made in the form of nozzles 3 mounted on pipelines 4 and evenly spaced across the column section so that evenly filled water spray nozzles completely overlap the column section. The steam supply manifold 5 is made circular, covers the column from the outside and is connected to it by radial jumpers 6. In the tank 1 at the outlet of the column there is a cone-shaped droplet eliminator 7, which prevents direct drops of water from falling into the drain pipe 8 of deaerated water. The pipe 9 is intended for the suction of non-condensable gases and vapor.

Форсунка выполнена с распылительным диском (фиг.2) и содержит цилиндрический корпус 10 со штуцером 11, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие 12 для подвода жидкости, соединенное с диффузором 13, осесимметричным корпусу и штуцеру. К корпусу 10, в его нижней части, посредством по крайней мере трех спиц 15 подсоединен распылитель 14, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде сплошного диска. Диск распылителя 14 образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора 13, - криволинейная поверхность, причем линией, образующей эту поверхность, является кривая линия n-го порядка, например эллиптическая, параболическая и др., а вторая - плоскость.The nozzle is made with a spray disk (Fig. 2) and contains a cylindrical body 10 with a nozzle 11 rigidly connected to the body and coaxially located in the upper part of the body and having a cylindrical hole 12 for supplying fluid connected to the diffuser 13, an axisymmetric body and a fitting. To the housing 10, in its lower part, by means of at least three spokes 15 is connected a sprayer 14 located perpendicular to the axis of the housing and made in the form of a solid disk. The atomizer disk 14 is formed by two surfaces, one of which facing the diffuser 13 is a curved surface, and the line forming this surface is an nth-order curved line, for example, elliptical, parabolic, etc., and the second a plane.

Спицы 15, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, расположены радиально по отношению к оси корпуса и по форме могут быть выполнены прямыми (на чертеже не показано) и изогнутыми, причем к корпусу они крепятся посредством винтов, а к диску - либо с помощью разъемного соединения, например резьбового, либо неразъемного, например контактной сваркой.The spokes 15, by means of which the atomizer disk is attached to the body, are located radially with respect to the axis of the body and can be made straight and curved in shape, moreover, they are attached to the body by means of screws, and to the disk, or by using a detachable connections, for example threaded, or one-piece, for example by contact welding.

Диск распылителя может быть образован двумя конгруэнтными и эквидистантными поверхностями n-го порядка (на чертеже не показано), при этом распылитель форсунки может быть выполнен из твердых материалов, например карбида вольфрама.The atomizer disk can be formed by two congruent and equidistant surfaces of the n-th order (not shown in the drawing), while the nozzle atomizer can be made of solid materials, such as tungsten carbide.

Деаэратор работает следующим образом.Deaerator works as follows.

В колонку через форсунки 3 подается вода под давлением 2-3 ата, которая эжектирует пар, например из отбора турбины, подаваемый из коллектора 5. Интенсивная деаэрация воды происходит в колонке, а окончательное отделение неконденсирующихся газов и выпара от капель жидкости - в баке на каплеотбойнике. Деаэратор позволяет использовать пар более низких параметров и имеет небольшое гидравлическое сопротивление.Water is injected into the column through nozzles 3 at a pressure of 2-3 atm, which ejects steam, for example, from a turbine bleed, supplied from the collector 5. Intensive deaeration of water occurs in the column, and the final separation of non-condensable gases and vapor from liquid droplets occurs in the tank on the droplet eliminator . The deaerator allows the use of steam of lower parameters and has a small hydraulic resistance.

Форсунка разбрызгивающего устройства работает следующим образом.The nozzle of the spray device operates as follows.

Жидкость под давлением поступает со стороны трубопровода 4 в форсунку по цилиндрическому отверстию 12 в диффузор 13, а из него под давлением поступает в распылитель 14, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, и мелкодисперсный поток выходит из форсунки с широким факелом распыляющейся жидкости (раствора).Liquid under pressure enters from the nozzle 4 into a nozzle 12 through a cylindrical hole 12 into a diffuser 13, and from it enters a nozzle 14 under pressure, with this additional crushing of liquid droplets due to turbulence of the outlet stream, and the finely dispersed stream leaves the nozzle with a wide torch of a spraying liquid (solution).

Claims

1. Деаэратор, преимущественно для питательной воды турбоустановки, содержащий бак-аккумулятор с патрубком отсоса неконденсирующихся газов и установленную над ним колонку в виде водоструйного эжектора с водоподающим устройством, выполненным в виде равномерно размещенных по сечению колонки центробежных форсунок, и пароподводящим коллектором, выполненным кольцевым и соединенным с колонкой радиальными перемычками, а в баке на выходе из колонки установлен конусообразный каплеотбойник, отличающийся тем, что каждая из форсунок выполнена с распылительным диском и содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, а к корпусу, в его нижней части, посредством по крайней мере трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде сплошного диска.1. Deaerator, mainly for turbine plant feed water, containing a storage tank with a non-condensable gas suction nozzle and a column mounted above it in the form of a water-jet ejector with a water supply device made in the form of a centrifugal nozzle column evenly spaced along the section, and a steam supply collector made circular and radial jumpers connected to the column, and in the tank at the outlet of the column there is a cone-shaped droplet eliminator, characterized in that each of the nozzles is made with a spray disk and comprises a cylindrical housing with a fitting rigidly connected to the housing and coaxially located in the upper part of the housing and having a cylindrical hole for supplying fluid connected to the diffuser, an axisymmetric housing and the fitting, and to the housing, in its lower part, by at least three spokes connected sprayer, perpendicular to the axis of the housing and made in the form of a solid disk.

2. Деаэратор по п.1, отличающийся тем, что диск распылителя форсунки образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора, - криволинейная поверхность, причем линией, образующей эту поверхность, является кривая линия n-го порядка, а вторая - плоскость, или диск распылителя образован двумя конгруэнтными и эквидистантными поверхностями n-го порядка, а спицы, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, расположены радиально по отношению к оси корпуса и по форме могут быть выполнены прямыми и изогнутыми, при этом распылитель форсунки выполнен из твердых материалов, например карбида вольфрама. 2. The deaerator according to claim 1, characterized in that the nozzle atomizer disk is formed by two surfaces, one of which facing the diffuser is a curved surface, and the line forming this surface is an nth-order curved line, and the second the plane or sprayer disk is formed by two congruent and equidistant surfaces of the nth order, and the spokes through which the sprayer disk is attached to the housing are arranged radially with respect to the axis of the housing and can be made straight and curved in shape, with this atomizer nozzle is made of solid materials, such as tungsten carbide.