ел ate
О)ABOUT)
;о 1 11 Изобретение относитс к судостроению , а конкретно к судовым энер гетическим, в частности, котлотурбинным установкам (КТУ). Цель изобретени - снижение невозвратных потерь продуваемой воды и повышение надежности котла в работе , а также повышение эффективности использовани продуваемой котловой воды. На фиг. 1 представлена обща схема судовой КТУ/ на фиг. 2 - конст рукци предвключенного пароструйного эжектора дроссельно-увлажнительно го устройства (ДУУ); на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2. Судова КТУ содержит котел 1 с многократной циркул цией, с пароперегревателем 2 и коллектором (коллекторами ) 3 парообразующей части. Пароперегреватель 2 подключен к паровой турбине 4 главного турбозубчатого агрегата (ГТЗА) и потребител м 5 перегретого пара номинального давлени , а через редукционноохладительное устройство (РОУ) 6 и ЦУУ 7 - к потребител м 8 и 9 пара среднего и низкого давлени соответственно . Коллектор 3 через регулирующий запорный клапан 10 подключен к ДУУ 11, которое включает в себ цилиндрический корпус 12 с предвключенным пароструйным эжектором 13. Цилиндрический корпус 12 снабжен патрубками (трубопроводами)- 14 и 15, на последнем из которых установлен клапан 16, и сообщен с рециркул цион ной емкостью 17, снабженной регул тб ром 18 уровн и дв тспозиционным клапаном (дроссельным устройством) 19 дп слива концентрированного рассола (примесей) и обеспечени посто нного его расхода. Пар к ДУУ.J1 подведен от паропере гревател 2 через регулирующий клапан 20. Регул тор 18 уровн св зан с кла панами 10, 16, 19 и 20. Корпус 12 ДУУ 11 по насьщенноку пару низкого давлени сообщен через патрубок 21 с поуребител ми 8 и 9 и с паровой турбиной 4. Датчик 22 давлени пара ДУУ 11 св зан с регулирующими клапанами 10 и 20. Трубопровод 23 продувки загр зненной котловой воды подключен к ДУУ 7 и РОУ 6. Парова турбина 4 ГТЗА имеет конденсатор 24. В рециркул ционной емкости 17 может быть установлен датчик 25 солесодер92 жани или плотности концентрированного рассола, которьй св зан с регул тором 18 уровн и через реле 26 времени - с клапанами 16 и 19. Предвключенньй эжектор 13 образован входной 27 и выходной 28 поверхност ми корпуса 12 и паровым соплом 29. Поверхности 27 и 28 создают , в свою очередь, расположенное за соплом 29 и соосное с ним, сужающее сопло 30 последующего по ходу пара эжектора 31, образуемого цилиндрическим корпусом 12, изогнутым щитом 32 и входной поверхностью 27 и имеющего всасьшающий рециркул ционный канал 33. Выходна поверхность 28 и сопло 29 образуют дополнительное расшир ющеес сопло 34, направленное под острым углом к соплу 29. Между входной 27 и выходной 28 поверхност ми и соплом 29 расположены каналы 35-37 истечени . Камера 38 смешени , в которую подводитс перегретый пар из сопла 29, продуваема вода из полости 39, вода из полости 40 и всасывающего канала 33 (рециркул ционного ) имеет выходной канал 41, тангенциально расположенный по отношению к цилиндрическому корпусу 12. Предвключенный пароструйный эжектор 13 подключен трубопроводами 42 и 43 подачи воды и пара с установленными на них регулирующими клапанами 10 и 20 к трубопроводам 23 и 44 продувки загр зненной котловой воды и перегретого пара соответственно. Рециркул ционна емкость 17 имеет полость 45 с верхним 46 и нижним 47 уровн ми рассола, к которой подключен трубопровод 48 отвода примесей . Трубопровод 23 продувки загр зненной котловой воды подключен к испарителю (не показан). Цилиндрический корпус 12 имеет полость 49, к которой подключен патрубок 21. Судова КТУ работает следующим образом. Перегретый пар от пароперегревател 2 котла 1 подаетс на работающие паровую турбину 4, потребители 5, 8 и 9 и к соплу. 29 ДУУ 11, к которому через клапан 10 подводитс продуваема загр зненна котлова вода, поступающа в полость 39. Высокоскоростные потоки перегретьк пара и воды из сопел 29 и 34 смешиваютс в сужающем сопле 30 и затем по ходу движени дополнительно смешиваютс с рециркул ционным вращающимс потоком воды, нагретой до тем пературы насыщени , поступающей через рециркул ционньй канал 33. При движении потоков воды и пара осуществл етс их эффективный тепло и массообмен, основна часть продуваемой воды испар етс . В итоге на выходе камеры 38 смешени высокоскоростной тангенциальный поток паровод ной смеси закручиваетс U-образной цилиндрической поверхнос тью корпуса 12, движетс по ней и вновь поступает в канал 33. Насыщенный пар через патрубок 21 отводитс в промежуточную ступень паровой турбины 4 и на потребители 8 и 9. За счет наличи значительных инерционных сил, обусловленных высо кими скорост ми смеси и ее закручиванием , обеспечиваетс эффективное сепарирование влаги и получение высококачественного насыщенного пара. Так как в ДУУ 11 подают избыточное количество воды, то ее высота в кор пусе 12 (количество во вращающемс потоке) увеличиваетс до предельного значени . В результате этого избытки воды через патрубок (трубопровод ) 14 сливаютс в емкость 17и постепенно заполн ют ее до верхнего уровн 46. При этом под воздей ствием регул тора 18 уровн открыва етс клапан 16 и закрьгоаетс регулирующий клапан 10 (клапан 19 при этом закрыт). После этого вода в эжектор 13 (ДУУ 11) поступает тольк из емкости 17 через полость 40 и ка нал 36. Таким образом, вода посто нно ци кулирует по замкнутому контуру и ис пар етс в полости 49 ДУУ 11. В результате уровень выпариваемой воды емкости 17 снижаетс до нижнего уро н 47, при котором под воздействием регул тора 18 уровн открьшаетс кл пан. 10 и закрьшаетс клапан 16, пос чего открываетс клапан 19, а остав шийс рассол из емкости 17 продуваетс за борт или на опреснительную установку (испарительную). Врем продувани (открыти клапана 19) определ етс реле 26 времени, после чего клапан 19 закрьшаетс и цикл продувани котла 1 повтор етс . В качестве датчика сигнала на открытие клапана 19 может быть использован датчик 25 солесодержани или плотности, причем он может работать как самосто тельно, так и совместно с регул тором 18. Если вместо двухпозиционного клапана 19 установлено дроссельное устройство с посто нным заданным расходом концентрированного рассола, то регул тор 18 поддерживает посто нный средний уровень воды в емкости 17 путем изменени расхода продуваемой воды клапаном 10. Отвод котловой воды из котла 1 в этом случае производитс непрерывно. Вырабатьшаемый в ДУУ 11 цар может подаватьс к потребител м 8 или 9 на одну из промежуточных ступеней паровой турбины 4 с соответствующим давлением . Оптимальное использование пара определ етс параметрами пара котла 1, турбины 4 и потребителей 8 и 9. ДУУ 11 может быть использовано в качестве РОУ 6 и ДУУ 7 при этом расход продуваемой через клапан 10 котловой воды будет определ тьс суммарным расходом РОУ 6 и ДУУ 7, что повысит качество воды в котле 1. Техническое преимущество предла-. гаемой судовой КТУ заключаетс в том, что продувание котла осуществл ют на ДУУ, в котором загр зненную котловую воду смешивают с перегретым паром и испар ют в рециркул ционном замкнутом цикле.. Таким образом, получают в емкости концентрированный рассол солесодержанием в 30 и более раз выше продуваемой воды, который периодически удал ют за борт. При этом уменьшаютс невозвратимые потери воды из КТУ на продувание котла и увеличиваетс количество удал емых из котловой воды примесей.about 1 11 The invention relates to shipbuilding, and more specifically to ship power, in particular, boiler-turbine installations (KTU). The purpose of the invention is to reduce the irretrievable losses of blown water and increase the reliability of the boiler at work, as well as increase the efficiency of use of blown boiler water. FIG. 1 shows the general scheme of the ship KTU / in FIG. 2 - the design of the upstream steam jet ejector of a throttle dampening device (DUU); in fig. 3 is a section A-A in FIG. 2. Ship CTS contains a boiler 1 with multiple circulation, with a superheater 2 and a collector (collectors) 3 of the steam-forming part. The superheater 2 is connected to a steam turbine 4 of the main turbo-gear unit (GTZA) and consumers 5 of superheated steam of nominal pressure, and through a reduction-cooling device (DOC) 6 and CUU 7 - to consumers 8 and 9 of medium and low pressure, respectively. The collector 3 is connected via a control shut-off valve 10 to the remote control unit 11, which includes a cylindrical body 12 with a steam jet ejector 13 onwards. The cylindrical body 12 is equipped with nozzles (pipelines) 14 and 15, the valve 16 is installed on the latter, and communicates with recirculated 17, equipped with a rum 18 level control and two-way valve (throttle device) 19 dp. to drain the concentrated brine (impurities) and to ensure its constant consumption. The steam to DUU.J1 is supplied from the steam heater 2 through control valve 20. A level 18 regulator is connected to valves 10, 16, 19, and 20. Housing 12 A DUU 11, at its height, low pressure steam is communicated via pipe 21 with power generators 8 and 9 and a steam turbine 4. Sensor 22 of the steam pressure level of the DUU 11 is connected to control valves 10 and 20. The pipe 23 for flushing the contaminated boiler water is connected to the DUU 7 and DOC 6. The steam turbine of the 4 GTZA has a condenser 24. In the recirculation tank 17 sensor 25 solesoder92 zhani or density of the concentrated races can be installed Sol, which is connected to level regulator 18 and, via time relay 26, to valves 16 and 19. The front ejector 13 is formed by an inlet 27 and an outlet 28 by surfaces of the housing 12 and a steam nozzle 29. The surfaces 27 and 28 create, in turn, located behind the nozzle 29 and coaxial with it, narrowing the nozzle 30 of the subsequent ejector 31 along the steam, formed by the cylindrical body 12, curved shield 32 and inlet surface 27 and having a suction recirculation channel 33. Output surface 28 and nozzle 29 form an additional expanding nozzle 34, nap At an acute angle to the nozzle 29. Between the inlet 27 and the outlet 28, the surfaces and the nozzle 29 are equipped with outflow channels 35-37. The mixing chamber 38, to which superheated steam from the nozzle 29 is supplied, flushes the water from the cavity 39, the water from the cavity 40 and the suction channel 33 (recirculation one) has an output channel 41 tangentially located in relation to the cylindrical body 12. The onboard steam ejector 13 is connected water and steam supply lines 42 and 43 with control valves 10 and 20 installed on them to pipelines 23 and 44 of flushing of contaminated boiler water and superheated steam, respectively. The recirculation tank 17 has a cavity 45 with an upper 46 and lower 47 brine levels, to which the pipeline 48 is connected. A purge line 23 for flushing contaminated boiler water is connected to an evaporator (not shown). The cylindrical housing 12 has a cavity 49, to which a pipe 21 is connected. The ship CTS works as follows. Superheated steam from the steam superheater 2 of boiler 1 is supplied to the operating steam turbine 4, consumers 5, 8 and 9 and to the nozzle. 29 DNU 11, to which blown contaminated boiler water is supplied through valve 10 to the cavity 39. High-speed overheating of steam and water from nozzles 29 and 34 are mixed in a narrowing nozzle 30 and then further along with the recirculation rotating water flow Heated to a saturation temperature through recirculation channel 33. When the water and steam flows, they are effectively heat and mass exchanged, the main part of the water being blown evaporates. As a result, at the outlet of the mixing chamber 38, the high-speed tangential flow of the steam-and-water mixture is twisted by the U-shaped cylindrical surface of the housing 12, moves along it and re-enters the channel 33. Saturated steam through the pipe 21 is diverted to the intermediate stage of the steam turbine 4 and to consumers 8 and 9. Due to the presence of significant inertial forces due to the high speed of the mixture and its twisting, effective separation of moisture and obtaining high-quality saturated steam is ensured. Since an excess amount of water is supplied to the DUU 11, its height in the core 12 (the quantity in the rotating flow) increases to the limit value. As a result, the excess water through the pipe (pipe) 14 is poured into the tank 17 and gradually fill it to the upper level 46. At the same time, the valve 16 opens under the influence of the level regulator 18 and the control valve 10 closes (valve 19 is closed). After that, water enters the ejector 13 (ROV 11) only from tank 17 through cavity 40 and channel 36. Thus, water constantly circulates in a closed circuit and is used in cavity 49 of RSF 11. As a result, the level of evaporated water in the tank 17 is reduced to a lower level 47, at which, under the influence of the level regulator 18, the pan is opened. 10 and valve 16 closes, whereupon valve 19 opens, and the remaining brine from tank 17 is blown overboard or to a desalination plant (evaporative). The purge time (opening of valve 19) is determined by time relay 26, after which valve 19 closes and the cycle of purging boiler 1 is repeated. As a signal sensor for opening the valve 19, a salinity or density sensor 25 can be used, and it can work both independently and in conjunction with the regulator 18. If instead of the two-position valve 19 a throttle device is installed with a constant specified flow rate of brine, the regulator 18 maintains a constant average water level in the tank 17 by changing the flow rate of the purged water by the valve 10. The boiler water is diverted from the boiler 1 in this case continuously. The king produced in DUU 11 can be supplied to consumers 8 or 9 at one of the intermediate stages of the steam turbine 4 with a corresponding pressure. The optimal use of steam is determined by the steam parameters of boiler 1, turbine 4, and consumers 8 and 9. DUU 11 can be used as DOC 6 and DUU 7, while the flow of boiler water blown through valve 10 will be determined by the total consumption DOW 6 and DUU 7, which will improve the quality of water in the boiler 1. The technical advantage of the predla-. A shipboard KTU consists in that the boiler is blown through to a DOU, in which the contaminated boiler water is mixed with superheated steam and evaporated in a recirculation closed loop .. Thus, a concentrated brine with a salt content of 30 or more is obtained in the tank blown water that is periodically removed overboard. In this case, the irrecoverable water losses from the CTS to the boiler blowdown are reduced and the amount of impurities removed from the boiler water increases.
I I-й-.I I-th.
IX-Й -18IX-I-18
Фиг.{Fig. {