Испарительная систел1а прямоточного котла

к т-,,,4лтаНТ1,0 биб йотд„ щ

О П И С A Н И Е 3704I0

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Сониалистичвокил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.Х!!.1970 (М 1602359/24-6) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 15.!!.1973. Бюллетень № 11

М, Кл. F 22Ь 37/74

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.181.656.021-543.3 (088.8) Дата опубликования описания 19Л .1973

Авторы изобретения

Г. С. Горбачев, Ю. У. Духняков и В. Ф. Любский

Заявитель

ИСПАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА

Изобретение относится к судовому прямоточ ному котлостроению и может быть использова но в стационар ной теплоэнергетике, а также для передвижных электростанций с прямоточными котлами. Особенностью piaботы судового котла является необходимость значительного изменения диапазона па ровой нагрузками (от реж и ма горячего резерва, что соответствует 5 — 10% нагрузки, до режима форсировки, что может превышать номинальную паропроизводительность котла на 10 — 15%).

Известна испар ителыная система прямоточного котла, содержащая пучок napaллельных труб|ных ветвей, подключенных входному и выход ному раздающим коллекторам, и установленные на входе в каждую трубу дроссели. Однако необходимо ликвид ировать межвитковую пульсацию потока, возникающую на испарительном участке котла.

Пульсация тем интенсивнее, чем ниже паро вая нагрузка и рабочее давление в котле.

Наличие межвитковой пульсации в огневом прямоточном котле недопустимо, поскольку она ведет к разрушению трубной части котла из-за перегрева металла трызуб или появле ния трещин в трубах вследствие воздейств ия на пряжеооий от да|вления среды и циклических температурных напряжений.

Л иквидировать межвит ковую пульсацию в прямоточных котлах можно, установив на входе воды в каждую из труб mcnapmeльной части котла дроссельные устройства, т. е. произвести шайбование витков. Выбор необходимой степени шайбования (отношение сопротивления дроссельного устройства и сопротивления эиономайзернопо участка к сопротивлению остальной части парогенери10 рующего витка), исключающей возможность появления пульсации, осуществляется по опытным данным применительно к минимальной длительной нагрузке котла, что позволяет гарантированно обеспечить его беспульсационную работу во всем заданном диапазоне нагрузок. Однако шайбование пр иводит к з начительному увеличению суммарного гидравлического сопрютивления котла нг полной нагрузке вследствие роста

20 сопротнвления дроссельного устройства, являющегося дополнительным к сопротивлению собственного котла, по ивадратичному закону с ростом нагрузки. При этом чем ниже м|инимальная длительная нагрузка, 2s тем выше суммарное сопротивление котла на полной нагрузке. Для судовых условий необходимой минимальной дланя ельной нагрузкой считается нагрузка около 10%, а требуемая степень шайбования при устаз0 новке только дроссельных шайб близка

370410 к 1,0. В этом случае соп|ротивлепие дроссельното устройства на полной нагрузке превышает со противлен ие на м;инимальной нагрузке в 100 раз. Это пр)ивод ит к необходимост и увеличения мощ ност и питательных насосов и размеров напорных трубопрюводо в, ар матуры и трубных элементов пагре ва котла, а также усложняет условия эксплуата цин энергетической установки в целом.

В известных испарительных системах уменьше н ие суммарного гидр авличес кого сопротивления достигается р азличным и средствами: установкой дросселей переменного по натруъке сопротивления, оокра щением диа пазона беспульсационной работы котла и т, д. Однако обеспе ч1ить приемлемую величину снижения соп ротивлени(я или д остаточную стабильность рабочих xaIptaMTeростик дросселей не удается. Регулируя велич ину перепада, давлений на входе в каждую ветвь с помощью пр иводново устройства, можно а втоыатизи рювать управление входным сопротивлением тру бной системы, но очень сложным путем.

Цель изобретения — упрощение автома тизац и и управления входным сопротивлением системы в завислмюсти от нагрузки кохтла.

Это достигается тем, что к входным участкам труб пр исоединены отводы, подключенные, по. меньше и мере, к одному дополн ительному входному коллектору, снабженному запорным opI àíoM для отключения его питания прои малышах нагрузках.

Для исключения п еретечек воды между ветвями внутр и дополнительных коллекторо в на входе в каждый отвод установлен обратный клапан.

На чертеже и зображена схема паро-водяного тракта прямоточного котла с описываемой испар ительной системой. ,Паро- водяной тракт включает водяной экономайвер 1, испа р итель ную систему 2 и паро перегреватель 8. Испа рительная с истема содержит пучок параллельных трубных ветвей, подключенных к входному 4 и, Bbix o)дн ому б раздающим коллекторам. На входе в,каждую трубу установлены дрсссел и б с высоким нидравлическим,сопротивлением. К входным участкам труб присовдинены:oiTBojIы 7, подключенные к,до полн ительному BxogHQMу,коллектору 8. На тр.убопроводе 9, .подводящем воду,в коллектор 8 от водяного экономайзера 8, установлен запорный ортан 10 для а втомати ческого отключения питания коллектора при малых нагрузках по соответствующему нм пульсу.

VivpaiBление запорным органом может осу5 ществляться и вручную. Трубопровод 11, подводящий пита н1ие к .коллектору 4, запорного органа не имеет.

Входные участки отводов 7 не задроссели рованы ил и имеют дроссели с небольши м

10 гидр авл ически м сопротнвлением. На входе в каидый отвод для исключения пе ретечек между ветвям и через коллектор 8 уста новле н обрапный кла пан 12.

При применении, м ного колле кторной схе15 мы целесообразно ступенчатое шайбование с возрастанием сече ни я дроссельных шайб для ноллекто ро в, подключаемых на более полных Harpyazax.

Изобретение позволяет упростнть автома20 тизацию,управления входным сопротивлен ием иснаритыьно и системы котла, обеспечить значительное ciHIHM eHiHe суммарного гидравлического сопротивления пароводяного тр а кта на полной,нагрузке, повысить

25 к. п.д. питательного,насоса при работе на частичных нагрузках, по д держ ивать стаб ильность характе ристи к дроссельных устройств в процессе эксплуатации котла:в результате исключения размыва дроссельных шайб, ра30 ботающ|их на полной нагрузке прои yI IeiHIшенных скоростях воды.

Предмет изобретения

35 1. Иопарительная система,прямоточного котла, содержащая пучок параллельных трубных ветвей, iIIo@IcJIIO%eiHiHlbIx к входному и выходному раздающи м .коллекторам, и установленные на входе в каждую трубу

40 дроссели, отличающаяся тем, что, с целью упро1щен ия автомапизации управления входным сопротивлением системы в зав ис имости от нагрузки котла, к,входным участкам труб присоединены отводы, подключенные, 45 по меньшей мере,,к одному дополнительному,входному коллектору, снабженному запорным органом для отключенная его питани я при малых:нагрузках.

2, Система во п. 1, отличающаяся тем, что, 50 с целью исключен ия перетечек воблы между ветвям и, внутр и дополн|ительных коллекторов на входе в каждый от вод установлен о ратный клапан.

370410

Заказ 1001/Il Изд. № 242 Тираж 551 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель К. Харитонов

Редактор 3. Твердохлебова Техред Т. Курилко

Корректоры: Л. Царькова и В. Жолудева