Виносний циклон

1. Виносний циклон, який характеризується наявністю, - вертикально зорієнтованого корпусу, розділеного на дві секції, а саме верхню та нижню секції, - щонайменше, одного патрубка подання пароводяної суміші, який примикає до нижньої секції, вище рівня води у нижній секції, - щонайменше, одного контуру циркуляції вологої пари з нижньої секції у верхню секцію, - наявністю у верхній секції двох камер, а саме, центральної камери сухої пари та крайньої камери збору конденсату, - щонайменше, одного патрубка відведення сухої пари з центральної камери сухої пари, 3 нические процессы и оборудование" от 23.03.2007 г. Сборник трудов НТУ «ХПИ», авторов: В. Я. Горбатенко, Е. А. Данилин и Д. В. Колосов), авторами було запропоновано виносний циклон (див. фіг. 1), який характеризується наявністю: - вертикально орієнтованого корпусу 1, розділеного на дві секції, а саме верхню 2 та нижню 3 секції, - щонайменше одного патрубка подання 4 пароводяної суміші, який примикає до нижньої секції 3, вище рівня води 5 у нижній 3 секції, - щонайменше одного контуру циркуляції 6 вологої пари з нижньої 3 секції у верхню 2 секцію, - наявністю у верхній 2 секції двох камер, а саме центральної 71 камери сухої пари та крайньої 72 камери збору конденсату, - щонайменше одного патрубка відведення 8 сухої пари з центральної 71, камери сухої пари, - щонайменше одного контуру зливу 9 конденсату з крайньої 72 камери збору конденсату у нижню 3 секцію, - щонайменше одного патрубка відведення 10 води з нижньої 3 секції. Також конструктивною особливістю виносного циклону є те, що у нижній 3 секції вище рівня води 5 та патрубка подання 4 пароводяної суміші розташовано дірчастий лист 11, призначений для вирівнювання вихрового потоку у нижній 3 секції, а також для сепарації вологи з пароводяної суміші. Також конструктивною особливістю виносного циклона є те, що у верхній 2 секції розташовані завихрювачі 12 потоку. У процесі роботи відомого виносного циклону у ньому виникає зміна рівня води 5 у нижній 3 секції, причини виникнення зміни рівня води 5 у виносному циклоні можуть бути різними, наприклад, зміна навантаження парового котла, зміна тиску у паровому котлі, тощо. Чим вище швидкість вологої пари у завихрювачі 12, тим вище сепарація вологої пари. При збільшенні швидкості вологої пари збільшується опір верхньої 2 секції, у результаті збільшується рівень конденсату у контурі зливу 9 конденсату. Тому можливий варіант, коли конденсат буде надходити у крайню 72 секцію, що не припустимо під час роботи виносного циклона. Тиск у верхній 2 секції буде менше диска у нижній 3 секції, у результаті чого рівень води у контурі зливу 9 вище рівня води у нижній 3 секції та можливий варіант, коли конденсат з контуру зливу 9 буде надходити у крайню 72 камеру, з якої конденсат може надійти у центральну 71 камеру, з якої конденсат буде виноситись з сухою парою, що приведе до суттєвого відхилення заданих характеристик сухої пари на виході виносного циклону, наприклад якщо суха пара подається на пароперегрівач, то можливе занесення у нього солей та його перепал. Суть корисної моделі Задачею корисної моделі, що заявляється, є розробка виносного циклона, використання якого дозволить стабілізувати значення рівня конденсату у контурі зливу конденсату. 65474 4 Також задачею корисної моделі є усунення надходження конденсату з контуру зливу конденсату у верхню секцію виносного циклона. Також задачею корисної моделі є підвищення ефективності експлуатації виносного циклона. Також задачею корисної моделі є розширення арсеналу технічних засобів виносних циклонів. Інші задачі та переваги корисної моделі, що заявляється, будуть розглянуті нижче у міру викладення опису та креслень. Розкриття корисної моделі Поставлені задачі вирішуються тим, що у відомому виносному циклоні, який характеризується наявністю, - вертикально зорієнтованого корпусу, розділеного на дві секції, а саме, верхню та нижню секції, - щонайменше одного патрубка подання пароводяної суміші, який примикає до нижньої секції, вище рівня води у нижній секції, - щонайменше одного контуру циркуляції вологої пари з нижньої секції у верхню секцію, - наявністю у верхній секції двох камер, а саме центральної камери сухої пари та крайньої камери збору конденсату, - щонайменше одного патрубку відведення сухої пари з центральної камери сухої пари, - щонайменше одного контуру зливу конденсату з крайньої камери збору конденсату у нижню секцію, - щонайменше одного патрубку відведення води з нижньої секції, відповідно до корисної моделі, що заявляється - у нижній секції виносного циклона розташовано ежектор нижче рівня води, при цьому згаданий ежектор характеризується наявністю конфузора та дифузора, поміж якими розташована змішувальна камера, у яку відводять конденсат зі згаданої камери збору конденсату по згаданому контуру зливу конденсату. В окремому варіанті реалізації корисної моделі, що заявляється, контур зливу конденсату додатково містить патрубок відведення конденсату у нижню секцію перед або за ежектором, по ходу руху конденсату у нижній секції, при цьому згаданий додатковий патрубок містить регулятор рівня води у нижній секції. Розташування ежектора у нижній секції нижче рівня води з відведенням в нього конденсату по контуру зливу конденсату з верхньої секції призводить до того, що у результаті переміщення води у змішувальній камері утворюється розрідження, яке приводе до додаткового підсмоктування конденсату з контуру зливу, у результаті чого конденсат не зможе надходити з контуру зливу у верхню секцію. Креслення. При розгляді варіантів виконання корисної моделі використовується вузька термінологія. Однак корисна модель не обмежується прийнятими термінами та слід мати на увазі, що кожний такий термін охоплює усі еквівалентні елементи, які працюють аналогічним чином та використовуються для рішення тих самих задач. Короткий опис малюнків 5 На фіг. 1 - схематично зображено відомий виносний циклон. На фіг. 2 - зображено виносний циклон, відповідно до корисної моделі. На фіг. 3 - зображено ежектор, який розташовано у нижній секції виносного циклона. На фіг. 4 - зображено схему підключення виносного циклона. На фіг. 5 - зображено варіант виконання виносного циклона, відповідно до корисної моделі. На фіг. 6 - зображено варіант виконання ежектора виносного циклона, відповідно до корисної моделі. Детальний опис креслень. На фіг. 1 - схематично зображено відомий виносний циклон, який містить вертикально орієнтований корпус 1, розділений на дві секції, а саме верхню 2 та нижню 3 секції. Патрубок подання 4 пароводяної суміші, який примикає до нижньої 3 секції, вище рівня води 5 у нижній 3 секції. Контур циркуляції 6 вологої пари з нижньої 3 секції у верхню 2 секцію. Двох камер, а саме центральної 71 камери сухої пари та крайньої 72 камери збору конденсату. Патрубок відведення 8 сухої пари з центральної 71 камери сухої пари. Контур зливу 9 конденсату з крайньої 72 камери збору конденсату у нижню 3 секцію. Патрубок відведення 10 води з нижньої 3 секції. Дірчастий лист 11, який розташовано у нижній 3 секції вище рівня води 5 та патрубка подання 4 пароводяної суміші. Завихрювачі 12, розташовані у верхній 2 секції. На фіг 2 - схематично зображено виносний циклон, що заявляється, який містить вертикально орієнтований корпус 20, розділений на дві секції, а саме, верхню 21 та нижню 22 секції. Патрубок подання 23 пароводяної суміші, який примикає до нижньої 22 секції, вище рівня води 24 у нижній 22 секції. Контур циркуляції 25 вологої пари з нижньої 22 секції у верхню 21 секцію. Двох камер, а саме, центральної 261 камери сухої пари та крайньої 262 камери збору конденсату. Патрубок відведення 27 сухої пари з центральної 261 камери сухої пари. Контру зливу 28 конденсату з крайньої 262 камери збору конденсату у нижню 22 секцію. Патрубок відведення 29 води з нижньої 22 секції. Контур зливу 28 конденсату містить додатковий патрубок рівня води 281. Нижня 22 секція виносного циклона містить ежектор 30, розташований нижче рівня води 24, при цьому конденсат відводять по контуру зливу 28 конденсату з верхньої 21 секції у ежектор 30. Дірчастий лист 31, який розташовано у нижній 22 секції вище рівня води 24 та патрубка подання 23 пароводяної суміші. Завихрювачі 32, розташовані у верхній 21 секції. Регулятор 33, який розташовано у додатковому патрубку 28 1 рівня води. На фіг. 3 - зображено ежектор 30, який являє собою трубу Вентурі, яка містить: змішувальну камеру 301 конфузор 302 та дифузор 303. На фіг. 4 - зображена схема підключення виносного циклона, зображеного на фіг. 1. Так до виносного циклона підключають вирівнюючий барабан 40 рівня води у виносному циклоні. До барабана 40 підключається перший скидний клапан 41 для відведення надлишкового конденсату з 65474 6 барабана 40. Суха пара відводиться з виносного циклона у перегрівник 42, на виході якого встановлено другий скидний клапан 43. Також на фіг. 4 зображено колектори 441 та 442. У колектор 441 вода подається з виносного циклона, а з колектора 442 пароводяна суміш відводиться у виносний циклон на сепарацію. На фіг. 5 - зображено варіант виконання виносного циклону, який відрізняється від виносного циклона фіг.2 тим, що додатковий патрубок 28 1 рівня води розташовано за ежектором 30. На фіг. 6 - зображено варіант виконання виносного циклона, який відрізняється способом виконання ежектора 30. Так на фіг. 2 ежектор 30 було розташовано всередині корпусу 20, а на фіг. 6 зображено варіант, коли ежектор 30 виконано у корпусі 20. Робота корисної моделі Виносний циклон, відповідно до корисної моделі, що заявляється (фіг. 2), працює наступним чином, пароводяна суміш підводиться через патрубок подання 23 пароводяної суміші у нижню 22 секцію по дотичній, у результаті чого у нижній 22 секції утворюється закручувальний висхідний вихровий потік пароводяної суміші. Закручувальний висхідний вихровий потік призводить до впливу гравітаційних та відцентрованих сил на пароводяну суміш, у результаті чого на стінках корпусу 20 нижньої 22 секції утворюється конденсат у вигляді водяної плівки, яка стікається по стінках нижньої 22 секції та утворює рівень води 24. З нижньої 22 секції вода відводиться у патрубок відведення 29. Регулювання та встановлення рівня води у виносному циклоні здійснюється за рахунок регулятора 33 (фіг. 2). У нижній 22 секції висхідний вихровий потік просувається до гори по нижній 22 секції, у верхній частині якої розташовано дірчастий лист 31, завдяки якому відбувається додаткова сепарація пароводяної суміші з утворенням вологої пари, а також відбувається вирівнювання тиску висхідного закручувального вихрового потоку для здійснення рівномірного відведення вологої пари через контури циркуляції 25 вологої пари у верхню 21 секцію. У верхній частині нижньої 22 секції утворюється вологий пар, який відводиться через контури циркуляції 25 у верхню 21 секцію, при цьому волога пара подається у верхню частину верхньої 21 секції по дотичній для формування низхідного закручувального вихрового потоку, також для підсилення низхідного закручувального вихрового потоку у верхній 21 секції розташовують завихрювачі 32. У результаті формування низхідного закручувального вихрового потоку відбувається розподілення у верхній 21 секції вологої пари по ступеню вологості. При цьому волога пара знаходиться ближче до стінок корпусу 20 верхньої 21 секції, суха пара знаходиться у центральній зоні верхньої 21 секції. Також можливий варіант реалізації, коли у верхній 21 секції додатково розташовують середню камеру (на фігурах не зображена) для відведення вологої пари на технологічні потреби. На периферії низхідного закручувального вихрового потоку відбувається активна взаємодія крапель, які містяться у вологій парі, у більш крупні краплі, 7 які випадають як конденсат у вигляді водяної плівки на поверхні корпусу 20 верхньої 21 секції, при цьому конденсат надходить у крайню 262 камеру збору конденсату, з якої конденсат через контур зливу 28 надходить у нижню 22 секцію. Завдяки формуванню низхідного закручувального вихрового потоку у верхній 21 секції конденсат у вигляді водяної плівки не зможе виноситися разом з сухою парою з виносного циклона, а навпаки, уся надлишкова волога збирається у крайній 262 камері збору конденсату, при цьому волога з крайньої 262 камери по контуру зливу 28 відводиться у ежектор 30. У ежекторі 30 відбувається звуження пропускного перерізу у змішувальній 301 камері у результаті чого швидкість руху води збільшується у змішувальній 301 камері у порівнянні з рухом води у нижній 22 секції. Збільшення швидкості води призводить до зменшення тиску у ежекторі 30. Тому зменшення тиску у змішувальній камері 301 приводить до того, що різниця тисків між тиском у верхній 21 секції та тиском у ежекторі 30 більше, ніж 65474 8 різниця тисків між тиском у верхній 21 секції та тиском у нижній 22 секції, у результаті чого відбувається підсмоктування конденсату з контуру зливу 28 у ежектор 30, у результаті чого рівень конденсату у контурі зливу 28 стабільний, причому конденсат не зможе потрапити з контуру зливу 28 у крайню 262 камеру. Суха пара з верхньої 21 секції відводиться через центральну камеру 261 сухої пари у патрубок відведення сухої пари 27. Зрозуміло, що вищевикладене - лише декілька можливих варіантів здійснення корисної моделі. Корисна модель не обмежується варіантами, які було викладено вище та зображено на фігурах. Технічний результат Технічним результатом корисної моделі є підтримання стабільного рівня конденсату у контурі зливу конденсату з верхньої секції. Також технічним результатом корисної моделі є збільшення ефективності роботи виносного циклона. 9 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 65474 Підписне 10 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601