Система кулькового очищення конденсаторних трубок

1 Система кулькового очищення конденсаторних трубок, яка включає контур циркуляції кульок, пристрій для відбирання кульок з корпусом у вигляді труби, з принаймні одним похилим ситом, поверхня якого утворена пластинами, і з гніздом для збору кульок з сита та з пристроєм для направлення кульок в гніздо, фільтр, який містить корпус у вигляді труби, розділеної радіальними перегородками на сектори, розміщені в секторах фільтруючі елементи та активний очисник, порожнина якого виходить в зливний трубопровід, яка відрізняється тим, що фільтруючі елементи встановлені під гострим кутом до поздовжньої осі корпусу і своїми краями, які ближчі до поздовжньої осі корпусу, виходять в збиральну камеру, з якої виведений допоміжний зливний трубопровід, який об'єднаний зі зливним трубопроводом в один зливний патрубок з діафрагмою, що поділяє його на дві порожнини 2 Система кулькового очищення конденсаторних трубок за п 1, яка відрізняється тим, що на радіальних перегородках корпусу з боку збиральної камери встановлені заслінки з можливістю повороту 3 Система кулькового очищення конденсаторних трубок за п 1, яка відрізняється тим, що в зливному патрубкові встановлений вентиль з заслінкою у вигляді півкулі та рушієм 4 Система кулькового очищення конденсаторних трубок за п 1, яка відрізняється тим, що пластини пристрою для відділення кульок розміщені групами, в кожній групі стільки одна подовжена пластина і принаймні одна укорочена, подовжені пластини своїми краями доходять до краю сита, укорочені пластини не доходять до нього на величину, не меншу ніж діаметр кульок, а відстань між сусідніми подовженими пластинами не менша за діаметр кульки, при цьому пристрій для направлення кульок в гніздо виконаний жолобчастим і розміщений під робочою поверхнею сита з його краю Винахід відноситься до області теплоенергетики і може бути використаний для очищення від забруднень конденсаторних трубок парових турбін Відома система кулькового очищення, яка включає розміщений між напірним та зливним водоводами конденсатора контур циркуляції кульок та розміщений в напірному водоводі фільтр у вигляді перфорованого конуса та механізм очищення фільтра струменями води під тиском [Авторське свідоцтво СРСР № 1285307, кл 4F 28G1/12, публ 23 01 87, №3] Недоліком цієї системи є недостатня надійність, що спричиняється недостатньою ефективністю очищення фільтра струменями води через локальність їх дії Найближчим аналогом (прототип) є система кулькового очищення, яка включає контур циркуляції кульок, пристрій для відділення кульок з корпусом у вигляді труби, принаймні одним похилим ситом, поверхня якого утворена пластинами, і яке встановлене під гострим кутом до поздовжньої осі корпусу, гніздом для збору кульок з сита та пристроєм для направлення кульок в гніздо, фільтр, який має корпус у вигляді труби, розділеної радіальними перегородками на сектори, розміщені в секторах фільтруючі елементи та активний очисник, порожнина якого виходить в зливний трубопровід [проспект фірми Taprogge, Германія] Недоліком цієї системи є високий гідравлічний ю ю ю 51551 опір її елементів в напірному водоводі та недостатня надійність Високий гідравлічний опір спричиняється тим, що фільтруючі елементи, що встановлені в окремих секторах, утворюють "пастки" для забруднень, які накопичуються в них і знаходяться там тривалий час (до включення очисника) Тривале знаходження забруднень на фільтруючих елементах створює високий гідравлічний опір в напірному водоводі, в якому встановлюється фільтр Крім того, тривалий контакт забруднень з фільтруючим елементом та підвищений гідравлічний опір фільтра призводять до прилипання окремих видів забруднень до фільтруючих елементів, часткового продавлювання їх в отвори, продавлювання через отвори ниткоподібних та стрічкоподібних забруднень, заростання отворів фільтруючих елементів забрудненнями В такому разі настає момент, коли фільтруючі елементи не можуть бути повністю очищеними зворотним потоком води, що створюється очисником, а це знижує надійність системи кулькового очищення конденсаторних трубок в цілому В основу винаходу поставлена задача удосконалити систему кулькового очищення конденсаторних трубок шляхом забезпечення миттєвого видалення принаймні частини забруднень з фільтруючих елементів зразу ж після їх попадання на фільтруючі елементи і таким чином зменшити гідравлічний опір її елементів в напірному водоводі та підвищити надійність системи в цілому Для вирішення поставленої задачі пропонується система кулькового очищення конденсаторних трубок, що включає контур циркуляції кульок, пристрій для відбирання кульок з корпусом у вигляді труби, з принаймні одним похилим ситом, поверхня якого утворена пластинами, і з гніздом для збору кульок з сита та з пристроєм для направлення кульок в гніздо, фільтр, який має корпус у вигляді труби, розділеної радіальними перегородками на сектори, розміщені в секторах фільтруючі елементи та активний очисник, порожнина якого виходить в зливний трубопровід, фільтруючі елементи встановлені під гострим кутом до поздовжньої осі корпусу і своїми краями, які ближчі до поздовжньої осі корпусу, виходять в збиральну камеру, з якої виведений допоміжний зливний трубопровід, який об'єднаний зі зливним трубопроводом в один зливний патрубок з діафрагмою, що поділяє його на дві порожнини На радіальних перегородках корпусу, зі сторони збиральної камери встановлені заслінки з можливістю повороту в зливному патрубкові, встановлено вентіль з заслінкою у вигляді півкулі та рушієм, пластини пристрою для відділення кульок розміщені групами, в кожній групі тільки одна подовжена пластина і принаймні одна скорочена, подовжені пластини своїми краями доходять до краю сита, скорочені ж не доходять до нього на величину, не меншу, ніж діаметр кульок, також відстань між сусідніми подовженими пластинами не менша за діаметр кульки, при цьому пристрій для направлення кульок в гніздо виконаний жолобчастим і розміщений під робочою поверхнею сита з його краю Спільними З прототипом є суттєві ознаки контур циркуляції кульок, пристрій для відділення кульок з корпусом у вигляді труби, з принаймні одним похилим ситом, поверхня якого утворена пластинами, з гніздом для збору кульок з сита та з пристроєм для направлення кульок в гніздо, фільтр, який має корпус у вигляді труби, розділеної радіальними перегородками на сектори, розміщені в секторах фільтруючі елементи та активний очисник, порожнина якого виходить в зливний трубопровід ВІДМІННИМИ ВІД прототипу є суттєві ознаки фільтруючі елементи встановлені під гострим кутом до поздовжньої осі корпусу і своїми краями, які ближчі до поздовжньої осі корпусу, виходять в збиральну камеру, з якої виведений допоміжний зливний трубопровід, який об'єднаний зі зливним трубопроводом в один зливний патрубок з діафрагмою, що поділяє його на дві порожнини Ці ознаки є достатні у всіх випадках ВІДМІННИМИ ВІД прототипу також є суттєві ознаки на радіальних перегородках корпусу зі сторони збиральної камери встановлені заслінки з можливістю повертатися, а в зливному патрубкові встановлено вентіль з заслінкою у вигляді півкулі та рушієм, крім того пластини пристрою для відділення кульок розміщені групами, в кожній групі тільки одна подовжена пластина і принаймні одна скорочена, подовжені пластини своїми краями доходять до краю сита, скорочені ж не доходять до нього на величину, не меншу, ніж діаметр кульок, також відстань між сусідніми подовженими пластинами не менша за діаметр кульки, при цьому пристрій для направлення кульок в гніздо виконаний жолобчастим і розміщений під робочою поверхнею сита з його краю Ці ознаки характеризують винахід переважно в особливих умовах його використання При здійсненні винаходу досягаються нові технічні результати в зв'язку з тим, що фільтруючі елементи встановлені під гострим кутом до поздовжньої осі корпусу і своїми краями, які ближчі до поздовжньої осі корпусу, виходять в збиральну камеру, з якої виведений допоміжний зливний трубопровід, забруднення, принаймні частина їх, потрапляючи з потоком води на фільтруючі елементи, миттєво зносяться під дією потоку води в збиральну камеру та допоміжний зливний трубопровід, тому зменшується гідравлічний опір фільтра (бо на фільтруючих елементах майже не залишається забруднень) та підвищується надійність системи в цілому через те, що фільтруючі елементи ефективніше очищуються зворотнім потоком води, що створюється очищувачем (бо принаймні частина забруднень миттєво знесена з фільтруючих елементів ще до включення очисника і не створила з фільтруючим елементом важко очищуваної сполуки), а крім того, наявність допоміжного зливного трубопроводу, який виведений із збиральної камери і з'єднаний зі зливним трубопроводом в один зливний патрубок, але розділений діафрагмою, розділяє потоки - той, що очищує фільтруючі елементи в зворотному напрямку і той, що виносить забруднення, змиті в збиральну камеру, - а це підвищує інтенсивність потоків, а значить ефективність очищення фільтруючих елементів та надійність системи в цілому Крім того в особливих умовах використання 51551 винаходу будуть досягнуті й ІНШІ технічні результати В умовах, коли забруднень в воді багато, а серед них і забруднення відносно великих розмірів, ВИХІДНІ отвори з секторів, та поперечні розміри допоміжного зливного трубопровода будуть збільшені В цих умовах наявність заслінки на кожній радіальній перегородці корпусу зі сторони збиральної камери, яка закриє вхід до сектору, ізольованого очисником під час очищення фільтруючого елемента в цьому секторі, збільшить ефективність очищення, бо до сектору не буде поступати вода через закритий вхід, через що збільшиться зворотний потік води через фільтруючий елемент, що очищується В цих же умовах наявність на допоміжному зливному трубопроводі вентіля з заслінкою та рушієм, зменшить втрати води з напірного водоводу, в якому встановлюється фільтр Це досягається тим, що заслінку можна буде тримати закритою і відкривати на період виведення забруднень В умовах, коли система кулькового очищення виробляється для різних типів конденсаторів з різними умовами водообігу, розміщення пластин, що утворюють робочу поверхню сита, групами, при цьому в кожній групі тільки одна подовжена пластина і принаймні одна скорочена, подовжені пластини своїми краями доходять до краю сита, скорочені ж не доходять до нього на величину, не меншу, ніж діаметр кульок, також відстань між сусідніми подовженими пластинами не менша за діаметр кульки, при цьому пристрій для направлення кульок в гніздо виконаний жолобчастим і розміщений під робочою поверхнею сита з його краю, гарантує провалювання кульок в щілину між скороченими пластинами та краєм сита, потраплення їх на жолобчастий пристрій та змивання їх в гніздо При цьому немає потреби в налагодженні системи для різних умов -все це підвищує ефективність відбирання кульок Таким чином досягається задача зменшення гідравлічного опору елементів системи в напірному водоводі та підвищення надійності системи в цілому Крім того, в особливих умовах використання системи досягаються й ІНШІ технічні результати Суть винаходу ілюструється графічними матеріалами На фіг 1 схематично зображена система кулькового очищення конденсаторних трубок, на фіг 2 - вентиль з заслінкою в положенні "зливний трубопровід закритий, допоміжний зливний трубопровід відкритий", на фіг 3 - вентіль з заслінкою в положенні "зливний трубопровід закритий", на фіг 4 - вид на сито зверху в зоні гнізда для збору кульок, на фіг 5 - заслінка, що встановлена на радіальній перегородці, на фіг 6 - вид на фільтрі зі сторони потоку забрудненої води Система кулькового очищення (фиг 1) включає контур циркуляції кульок 1, розташований між напірним 2 та зливним 3 водоводами конденсатора 4 з трубками 5 та циркулюючими в потоці води кульками 6 До контуру циркуляції кульок входять встановлені у зливному водоводі 3 пристрій для відбирання кульок 7, що має встановлені в потоці два похилих сита 8 з щілинами, меншими за кульки 6, насос 9 для подачі кульок від пристрою для відбирання кульок 7 в напірний водовід 2, пристрій для завантаження кульок 10 в систему та патрубок 11 для введення кульок в потік напірного водоводу 2 В напірному водоводі 2 встановлений фільтр 12 Фільтр має фільтруючі елементи 13, які розміщені під гострим кутом 14 до поздовжньої осі 15 корпусу фільтра 12 в окремих секторах 16 (фіг 6), утворених радіальними перегородками 17 На підшипниках ковзання 18, що спираються на радіальні перегородки 17, встановлений очисник 19, що має хобіт 20 з порожниною 21, яка через зливний трубопровід 22, зливний патрубок 23, що розділений перегородкою 24 на дві порожнини, та вентіль 25 з заслінкою 26 у вигляді півкулі з'єднана із зливним водоводом 3 Очисник 19 може обертатись на підшипниках 18 від рушія 27 Вентиль 25 має рушій 28 для повертання заслінки 26 Фільтруючі елементи 13 своїми краями, які ближчі до осі 15, виходять в збиральну камеру 29, з якої виведений допоміжний зливний трубопровід ЗО, який виходить в одну із порожнин зливного патрубка 23 і через вентиль 25 з заслінкою 26 з'єднується зі зливним водоводом З На радіальних перегородках 17 фільтра 12 (фіг 5) встановлені заслінки 31 на осях 32 та на вушках 33 Блок управління 34 по перепаду тиску на фільтрі 12 (забруднений фільтр має більший перепад) за заданими установками може включати та виключати рушії 27 та 28 Пристрій для відбирання кульок 7 має похилі сита 8, встановлені симетрично під гострими кутами 35 до поздовжньої осі 36 корпусу 37 з можливістю повертання на валах 38 Робочі поверхні сита 8 утворені подовженими пластинами 39 (фіг 4) та скороченими пластинами 40 Пластини розміщенні групами, в кожній групі одна подовжена і дві скорочені Подовжені пластини своїми краями доходять до краю сита, скорочені ж не доходять до нього, утворюючи щілину 41, більшу за діаметр кульки 6 Відстань 42 між сусідніми подовженими пластинами 39 також більша за діаметр кульки 6 Для збору кульок та їх виведення з пристрою на кожній частині сита утворені гнізда 43, які за допомогою труб 44 та 45 з'єднані з насосом 9 Знизу кожного сита 8, по всій довжині щілини 41 встановлений жолобчастий пристрій 46 для направлення кульок в гніздо 43, який перекриває щілину 41 знизу та виходить в гніздо 43 Система працює так Вода поступає в конденсатор 4 по напірному водоводу 2, проходить через трубки 5 і протікає далі по зливному водоводу З Контур циркуляції 1 забезпечує циркулювання кульок 6 в системі, при цьому кульки 6 із завантажувального пристрою 10 насосом 9 подаються через патрубок 11 в потік води в напірному водоводі 2, потоком води переносяться в конденсатор 4, під тиском води проходять через трубки 5, очищуючи IX, ВИХОДЯТЬ В ЗЛИВНИЙ ВОДОВІД З, ЗВІДКИ відбираються ситами 8 пристрою для відділення кульок 7 та насосом 9 знову подаються в напірний водовід 2 Фільтр 12 очищує воду, що надходить в конденсатор, від механічних забруднень та виводить їх в зливний водовід З Завдяки тому, що фільтруючі елементи 13 51551 встановлені під гострим кутом 14 до поздовжньої осі 15 фільтра, а значить і до напряму течи води з механічними забрудненнями, принаймні частина механічних забруднень, попадаючи з водою на робочі поверхні фільтруючих елементів 13, під дією потоку зносяться в збиральну камеру 29 та зливний трубопровід ЗО, та осідають в них та в одній із порожнин зливного патрубка 23, утвореної діафрагмою 24, або частково чи повністю виносяться в зливний водовід 3, якщо заслінка 26 залишена частково або повністю відкритою, як це показано на фіг 2 (такий режим роботи заслінки 26 передбачається при невеликій КІЛЬКОСТІ дрібних засмічень у воді, коли діаметр допоміжного зливного трубопроводу ЗО відносно невеликий і втрати води з напірного водоводу 2 через нього допустимі) Якщо ж фільтруючі елементи все ж забрудняться, це призводить до збільшення перепаду тиску на фільтрі Якщо перепад тиску досягне наперед заданої величини, на яку налагоджений блок управління 34, останній включає на деякий заданий час заслінку 26 на відкриття порожнини зливного патрубка 23, зв'язаної з допоміжним зливним трубопроводом ЗО та збиральною камерою 29 (як показано на фіг 2) Забруднення, що були змиті потоком води 3 фільтруючих елементів 13 в збиральну камеру 29 та допоміжний зливний трубопровод ЗО, виносяться в зливний водовод З Потім заслінка 26 за допомогою рушія 28 повертається, закриваючи вихід допоміжного зливного трубопроводу ЗО в зливний водовід 3 і відкриваючи шлях воді в зливний водовод 3 зі зливного трубопровода 22 Одночасно включаються рушій 27 очисника 19, який починає обертатись Обертаючись, очисник 19 перекриває послідовно своїм хоботом 20 кожний сектор 16, при цьому заслінка 31 повертається під дією потоку води, що ринеться в перекритий очисником сектор (фіг 5, пунктир), закриває вхід до сектора зі сторони збиральної камери Порожнина в секторі, перекритому хоботом 20, виявляється таким чином ізольована від тиску навколишньої води (за винятком тиску зі сторони фільтруючого елемента 13) і з'єднана через порожнину 21, зливний трубопровід 22 та відкритий вентиль 25 зі зливним водоводом З Завдяки цьому виникає зворотний потік води через фільтруючий елемент 13 в зливний водовід З Цей зворотний потік очищає фільтруючий елемент від забруднень і виносить їх в зливний водовід Обходячи послідовно при обертанні всі сектори 16, очисник 19 таким чином очищує всі встановлені в них фільтруючі елементи, в результаті чого перепад тиску на фільтрі знижується до початкової величини (до перепаду на чистому фільтрі) і блок управління 34 вимикає рушій 27 (очисник при цьому зупиняється) та включає рушії 28 на закривання заслінки 26 (як показано на фіг1) В окремих ви 8 падках заслінка 26 може залишатися в положенні, показанному на фіг 2 (цей режим описаний вище) Кульки 6, що попадають з потоком води на сита 8 пристрою для відділення кульок, переміщуються по його робочих поверхнях, встановлених під гострим кутом 35 до потоку води в зливному водоводі 3, проринають в щілини 41 і потрапляють в жолобчастий пристрій 45 для направлення кульок в гніздо 43 - в кожному ситі 8 3 гнізда 43 кульки всмоктуються насосом 9 через труби 44 та 45 і знову подаються в напірний водовід 2, з водою потрапляють в конденсатор 4 та завдяки перепаду тиску в напірному 2 та зливному 3 водоводах продавлюються через конденсаторні трубки 5, очищуючи їх Кульки 6 пористі, їхній діаметр, як правило, більший за діаметр конденсаторних трубок 5, тому при проходженні кульок через конденсаторні трубки вони очищують їх внутрішні стінки Таким чином розміщення робочих поверхонь фільтруючих елементів під гострим кутом до поздовжньої осі фільтра з виходом їх країв в збиральну камеру з якої виведений в допоміжний зливний трубопровід, який виходить в зливний водовід конденсатора, дозволяє миттєво виводити принаймні частину забруднень 3 фільтруючих елементів і тим самим вирішити поставлену задачу забезпечити зменшення гідравлічного опору фільтра в напірному водоводі за рахунок меншого його забруднення та підвищити надійність системи в цілому - за рахунок більшої ефективності очищення в зв'язку з миттєвим виведенням з фільтруючих елементів принаймні частини забруднень Наявність заслінки на радіальних перегородках корпусу сприяє вирішенню поставлених задач в умовах, коли забруднень багато та вони великі за розмірами, бо заслінка додатково ущільнює порожнину очищуваного сектора, що призводить до більш ефективного очищення фільтруючого елемента Наявність на допоміжному зливному патрубкові вентиля з приводом, забезпечує мінімальні витрати води з напірного водоводу при вирішенні поставлених задач в окремих умовах Крім того, розміщення пластин групами, в кожній групі тільки одна подовжена пластина і принаймні одна скорочена, подовжені пластини своїми краями доходять до краю сита, скорочені ж не доходять до нього на величину, не меншу, ніж діаметр кульок, також відстань між сусідніми подовженими пластинами не менша за діаметр кульки, при цьому пристрій для направлення кульок в гніздо виконаний жолобчастим і розміщений під робочою поверхнею сита з його краю, підвищує ефективність відбирання кульок, бо вони не можуть не провалитися в щілини в КІНЦІ сита, а провалившись, потраплять на жолобчастий пристрій, по якому кульки потраплять в гніздо В НВТОВ "Океанмаш" розроблені креслення нової системи, є замовлення на таку систему 51551 Фіг.1 10 11 51551 Фіг.6 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 12