Паросилова установка

1. Паросилова установка, що містить парову турбіну, конденсатор відпрацьованої пари з кон C2 2 (19) 1 3 На фігурі подано загальний вигляд пристрою. Поставлена задача досягається тим, що паросилова установка, яка містить парову турбіну, конденсатор відпрацьованої пари, з конденсатним водяним насосом, пароструминний ежектор, згідно з винаходом, додатково включає теплоізольований бак-випарник, верхньою паровою порожниною сполучений з пароструминним ежектором через набір зв'язаних колектором капілярних парових трубок, а нижньою рідинною порожниною підключений через нагнітальний водяний насос до розпилювальних форсунок, що рівномірно встановлені в конденсаторі, та через електромагнітний клапан і встановлений в баку-випарнику датчик рівня рідини, - до конденсатного водяного насосу, при цьому капілярні парові трубки виконані з гідрофільного матеріалу, розміри пор якого знаходяться у діапазоні 20-150мкм. Крім того, як гідрофільний матеріал капілярних парових трубок використані, наприклад, губчасте залізо, пориста бронза, пористий LaNi5 та інші пористі матеріали. Паросилова установка містить парову турбіну 1 з електрогенератором 2. На виході турбіни 1 установлений конденсатор 3 відпрацьованої пари з конденсатним водяним насосом 4. У конденсаторі 3 на вході рівномірно встановлені форсунки 5, для розпилювання охолоджуваної води. Баквипарник 6, верхня порожнина якого заповнена насиченою парою, а нижня - циркулюючою в системі випаровуваною рідиною (водою), виконаний теплоізольованим. У баку-випарнику 6 розміщені, зв'язані колектором, капілярні парові пористі трубки 7, установлені з можливістю сполучення верхньої парової порожнини бака 6 з пароструминним ежектором 8, підключеним до циліндра низького тиску парової турбіни 1. Бак-випарник 6 нижньою рідинною порожниною через нагнітальний водяний насос 9 підключений до розпилювальних форсунок 5 конденсатора 3 і через включений у лінію магістралі 10 електромагнітний клапан 11 до конденсатного водяного насоса 4. Датчик 12 рівня рідини, що розміщений у баку-випарнику 6, підключений до електромагнітного клапана 11. Виконані з гідрофільного матеріалу парові капілярні трубки 7 при наявності розрядження в баку-випарнику 6, здатні пропускати у середину пористої структури воду у кількості, достатній для випарювання. Розмір пор при цьому визначений в інтервалі від 20 до 150мкм. Як гідрофільний матеріал використані, наприклад, губчасте залізо, пориста бронза, пористий LaNi5 та інші пористі матеріали. Необхідною умовою поліпшення конденсації відпрацьованої пари є безперервний відвод теплоти у кількості, відповідній теплоті пароутворення, реалізованої (утвореної, накопиченої) у бакувипарнику 6. Для підвищення інтенсивності випарювання та тепловідведення установки здійснюють відсмоктування пари через установлені в баку 6 капілярні парові трубки 7, що збільшують площу поверхні випарювання і контакт пари з охолодними трубками. Паросилова установка працює таким чином. Парова турбіна 1 обертає привідний вал генератора 2, що виробляє електроенергію. Відпрацьована в турбіні пара, з параметрами близькими до кон 89441 4 денсації, надходить до теплообмінника (на Фіг. не показаний) конденсатора 3, у якому охолоджуючись, конденсується на стінках теплообмінника конденсатора 3. Утворений конденсат, видаляється з конденсатора 3 за допомогою конденсатного водяного насоса 4. Охолоджена, перекачувана водяним насосом 9 вода із бака-випарника 6, що живиться конденсатною водою, надходить до форсунок 5, розпилюючись, охолоджує відпрацьовану пару, а потім видаляється з теплообмінника конденсатора 3 разом з конденсатом через конденсатний насос 4. Частина конденсату надходить у бак-випарник 6 по лінії 10 через електромагнітний клапан 11. Рівень води в баку-випарнику 6 контролюється датчиком 12 рівня рідини, підключеним до електромагнітного клапана 11. Охолодження води в бакувипарнику 6 відбувається за рахунок процесу низькотемпературного кипіння води і видалення теплоти пароутворення разом з парою з бакавипарника 6 за допомогою пароструминного ежектора 8, що приводиться в дію відбираною парою з парової турбіни 1. Процес низькотемпературного кипіння в баку-випарнику 6 протікає як в об'ємі води, так і із внутрішньої поверхні стінок капілярних парових трубок 7, через які відбувається видалення пари з бака 6. Інтенсивність випарювання води та пов'язана з нею інтенсивність охолодження води в бакувипарнику 6 залежить від площі поверхні випарювання. Збільшення площі випарювання досягається тим, щопарові капілярні трубки 7 виконані з пористого гідрофільного матеріалу. Розмір пор, виконаних на внутрішній поверхні парових трубок, визначено за умови, що при відсутності розрядження в баку-випарнику 6 сили поверхневого натягу мінімальних пор, розташованих на внутрішній поверхні трубок, перешкоджають витіканню води в лінію відводу пари з бака-випарника 6. З появою розрядження у парових трубках 7 і парової порожнини бака 6 при працюючому пароструминному ежекторі 8 сили відсмоктування переборюють сили поверхневого натягу в порах і вода виходить та випаровується із внутрішньої поверхні трубок 7. У глибині стінок і на зовнішній поверхні розмір пор трубок 7 вибраний таким чином, щоб пропускати достатню кількість води у середину. Температура стінок капілярних трубок 7 і води в об'ємі бака при цьому знижується, що приводить до додаткового охолодження киплячої води в баку 6. Охолоджена в баку-випарнику 6 вода, наприклад до 10°С, нагнітальним насосом 9 подається до форсунок 5 і розпилюється в об'ємі відробираної пари конденсатора 3. Це приводить до додаткового охолодження відпрацьованої пари та поглиблення розрядження в конденсаторі 3. Робота запропонованого пристрою найбільш ефективна у літній період, коли температура охолоджуваної води, що надходить у теплообмінник конденсатора 3, значно підвищується (до 30° і вище), що призводить до зростання протитиску в конденсаторі 3, і отже, зниження потужності турбіни. З метою перевірки ефективності використання пристрою для поглиблення розрядження в конден 5 89441 саторі турбіни К300-240 були зроблені розрахунки, які показали, що за рахунок додаткового розпилення охолодженої конденсатної води, що надходить із бака-випарника 6 в конденсаторі 3, і реалізації додаткового розрядження можливе зниження протитиску на 1,0кПа, тобто зниження абсолютного тиску з 4,0кПа до 3,0кПа. Для турбіни К300-240 таке вдосконалення дозволяє одержати приріст (ефективної) потужності, що дорівнює 1,12МВт. Комп’ютерна верстка В. Мацело 6 Таким чином, оснащення парових установок запропонованим пристроєм дозволяє переважно в літній період поліпшити конденсацію пари та не тільки уникнути падіння потужності, але й підвищити її, компенсувавши протитиск і виділення тепла, витрачуваного раніше на випаровування рідини. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601