CS211152B1

CS211152B1 - Combined spray nozzle

Info

Publication number: CS211152B1
Application number: CS251380A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Billian; Stanislav Herman; Vaclav Lukes
Original assignee: Vladimir Billian; Stanislav Herman; Vaclav Lukes
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1980-04-11
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Vynález spadá do oboru přípravy napájecí vody pro perní kotle a týká se kombinované rozstřikovací trysky pro termické odplynění napájecí vody přímo v napájecí nádrži. Podstatou vynálezu je tryska uložená ve stěně napájecí nádrže, do jejíhož dutého tělesa se zavádí neodplynšná napájecí voda pod určitou hodnotou přetlaku. Tryska je opatřena tyčí na jejímž spodním konci je uloženo pevně dno a volně řada talířů s průtočnými otvory, a na horním konci je opatřena membránou a zatěžovacím mechanismem tvořeným dvojramennou pákou a závažím. Prostor pod membránou je propojen s dutinou tělesa trysky přepouštěcími otvory víka trysky. Jakmile přetlak uvnitř tělesa trysky překoná sílu určenou závažím, přesune se tyč spolu se dnem směrem dolů a mezi talíři se vytvoří štěrbiny, kterými je napájecí voda z dutiny tělesa trysky rozstřikována na stěny a vestavěnou přepážkou napájecí nádrže. Nad hladinu v napájecí nádrži je přiváděna nízkotlaká pára, která umožní odplanění rozstřikované vody a jako brýdová pára je odváděna. Zařízení je konstrukčně jednoduché, nevyžaduje nadměrného zvyšování přetlaku před tryskou, nezvyšuje zastavěný prostor a pracuje zcela automaticky a spolehlivě.The invention falls within the field of feed water preparation for foam boilers and relates to a combined spray nozzle for thermal degassing of feed water directly in the feed tank. The essence of the invention is a nozzle placed in the wall of the feed tank, into the hollow body of which non-gassed feed water is introduced under a certain overpressure value. The nozzle is provided with a rod on the lower end of which a fixed bottom and a row of plates with flow holes are loosely placed, and at the upper end it is provided with a membrane and a loading mechanism consisting of a double-arm lever and a weight. The space under the membrane is connected to the cavity of the nozzle body by the overflow holes of the nozzle cover. As soon as the overpressure inside the nozzle body overcomes the force determined by the weight, the rod moves downwards together with the bottom and gaps are formed between the plates, through which the feed water from the cavity of the nozzle body is sprayed onto the walls and the built-in partition of the feed tank. Low-pressure steam is supplied above the surface of the feed tank, which allows the sprayed water to evaporate and is discharged as steam. The device is structurally simple, does not require excessive increase in overpressure in front of the nozzle, does not increase the built-up space and works completely automatically and reliably.

Description

Vynález se týká kombinovaná rozstřikovaoí trysky, zejména pro termické odplynění napájecí vody parních kotlů přímo v napájecí nádrži.The invention relates to a combined spray nozzle, in particular for the thermal degassing of the feed water of steam boilers directly in the feed tank.

Termické odplynění napájecí vody se provádí buá klasickými kaskádovými odplyňov.ači, nebo rozstřikovacími tryskami a to s konstantním nebo proměnným průřezem, případně kombinací kaskádového odplyňovače a rozstřikovací trysky. Při použití klasického kaskádového odplyňovaěe je nutno vybudovat nad napájecí nádrž vysokou válcovou nádobu, což má za následek, kromě zvýSení hmotnosti zařízeni, snížení stability odplyňování stanice a zvýšení nároků na zestavěný prostor. Totéž, i když v menší míře, platí i pro použití kombinovaných odplyňovačů. Při použití rozstřikovacíoh trysek konstantního průřezu je kvalita roastřiku vody ovlivněna protékajícím množstvím, které by mělo být úměrné průtočnému průřezu trysky. S menším protékajícím množstvím kvalita rozstřiku klesá, zatímco při zvyšujícím se množství roste rychle tlaková ztráta trysky.Thermal degassing of the feed water is carried out either by conventional cascade degassers or by spray nozzles with a constant or variable cross-section, or by a combination of a cascade degasser and a spray nozzle. When using a conventional cascade degasser, a high cylindrical vessel needs to be built above the feed tank, which, in addition to increasing the weight of the equipment, reduces the station's degassing stability and increases the space requirement. The same, albeit to a lesser extent, applies to the use of combined degassers. When using spray nozzles of constant cross-section, the quality of the water spray is influenced by the flow rate, which should be proportional to the flow cross-section of the nozzle. With less flow rate, the spraying quality decreases, while as the amount increases, the pressure drop of the nozzle increases rapidly.

Konečně jsou známy i systémy s proměnným průtočným průřezem rozstřikovacíoh trysek, ale jejich konstrukční řešení je velmi složité, zařízení se vyznačuje zvýšenou hmotností a náročností na přesnost výroby a údržbu. Značnou nevýhodou tohoto řešení je, že jeho mechanismus nelze ovládat ručně.Finally, systems with variable flow cross-section of the spray nozzles are known, but their design is very complex, the equipment being characterized by increased weight and high precision in production and maintenance. A considerable disadvantage of this solution is that its mechanism cannot be operated manually.

Uvedené nedostatky odstraňuje kombinovaná rozstřikovací tryska podle vynálezu, zejména pro termické odplynění napájecí vody parních kotlů přímo v napájecí nádrži, jehož podstata spočívá v tom, Se v dutině tělesa trysky je uložena posuvně tyč, jejíž spodní konec je pevně spojen se dnem tělesa trysky, a horní konec je spojen s membránou uloženou svým obvodem mezi prstencem a víkem tělesa trysky, kde mezi dnem a spodním koncem tělesa trysky jsou na tyči volně uloženy talíře tak, že nejvýše položený talíř je pevně spojen se spodním koncem tělesa trysky, a věechny talíře jsou opatřeny jednak průtočnými otvory a jednak pomocnými otvory pro uložení na vodicích kolících zakotvených ve dnu, přičemž víko tělesa trysky je opatřeno propojovacími otvory, zatímco prstenec je. opatřen konzolou pro otočné uložení dvouramenné páky, jejíž jedno rameno je opatřeno závažím a druhé rameno je uloženo ve třmeni vytvořeném na vyčnívajícím konci tyče.These drawbacks are eliminated by the combined spray nozzle according to the invention, in particular for the thermal degassing of the feed water of the steam boilers directly in the feed tank, in which a rod is displaceably disposed in the cavity of the nozzle body. the upper end is connected to a diaphragm disposed by its circumference between the ring and the nozzle body lid, where plates are loosely placed on the rod between the bottom and the lower end of the nozzle body so that the highest plate is firmly connected to the lower end of the nozzle body; on the one hand through the through holes and on the other hand the auxiliary holes for mounting on the guide pins anchored in the bottom, the nozzle body cover being provided with connecting holes while the ring is. provided with a bracket for rotatably receiving a two-arm lever, one arm of which is provided with a weight and the other arm is received in a yoke formed at a projecting end of the rod.

Další podstatou vynálezu je, že talíře jsou na obvodu opatřeny nákružkem.It is a further object of the invention that the plates are circumferentially provided with a collar.

Vyšší účinek vynálezu lze spatřovat v tom, že využívá pracovního přetlaku vody, který působí na membránu a tím dochází k podstatnému snížení hmotnosti trysky, přičemž je možno ovládat pohyblivé části mechanismu ručně během provozu. Otevírací přetlak, a tím i kvalitu rozstřiku lze měnit změnou polohy závaží. Ve srovnání s rozstřikovacími tryskami konstantního průřezu vykazuje vynález vyšší účinek v příznivější hydraulické charakteristice, kde s rostoucím protékajícím množstvím se jen velmi málo zvyšuje potřebný přetlak před tryskou. Proti konstrukcím kaskádového odplyňovače nevyžaduje zařízení podle vynálezu žádanou nástavbu nad napájecí nádrži .a není tudíž náročné na zastavěný prostor.The higher effect of the invention can be seen in the fact that it utilizes a working overpressure of the water which acts on the membrane and thereby significantly reduces the weight of the nozzle, while it is possible to operate the moving parts of the mechanism manually during operation. The opening pressure and thus the spraying quality can be changed by changing the position of the weight. Compared to the spray nozzles of constant cross-section, the invention exhibits a higher effect in a more favorable hydraulic characteristic where, with increasing flow rate, the necessary overpressure upstream of the nozzle increases very little. Compared to cascade degasser designs, the device according to the invention does not require the desired superstructure above the feed tank and is therefore not space-intensive.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 představuje kombinovanou rozstřikovací trysku podle vynálezu v osovém řezu v uzavřené poloze, obr. 2 je částečný boční pohled na trysku z obr. 1, obr. 3 je pohled na rozstřikovací talíř, obr. 4 znázorňuje trysku, v otevřené poloze a obr. 5 je doporučené schéma připojení kombinované rozstřikovací trysky k napájení nádrži.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a combined spray nozzle according to the invention in axial section in closed position; Fig. 2 is a partial side view of the nozzle of Fig. 1; Fig. 4 shows the nozzle, in the open position, and Fig. 5 is the recommended diagram of the connection of the combined spray nozzle to the tank supply.

Podle vynálezu sestává kombinovaná rozstřikovací tryska z tělesa g válcového tvaru opatřeného jednak vstupním hrdlem 2 a jednak připojovací přírubou g. V dutině g tělesa g je uložena tyě g,jejíž jeden konec je rozebíratelně spojen se dnem g. Mezi spodním koncem tělesa g a dnem g.jsou na tyči g nasunuty volně talíře 2» které jsou opatřeny jednak průtočnými otvory 8 a jednak pomocnými otvory g, kterými prochází vodicí kolíky 10 zakotvené ve dnu g. Volné nasunutí talířů 2 umožňují středové vodicí otvory ϋ· Spodní část tělesa g trysky je spojena pevně s čeln^plochou nejvýše položeného talíře 2·According to the invention, the combined spray nozzle consists of a cylindrical body g having an inlet port 2 and a connecting flange g. In the cavity g of the body g there is a rod g, one end of which is detachably connected to bottom g. the plates 2 are freely slid on the rod g, which are provided with flow holes 8 and auxiliary holes g through which the guide pins 10 anchored in the bottom g pass through. The plates 2 allow for central guide holes. with the face of the highest plate 2 ·

Na horním konci tyče 2 je pomocí matice JJ a kotoučů JJ uložena membrána J£, jejíž obvod je sevřen šroubovými spoji 15' mezi prstencem 16 a víkem 17 tělesa 1 trysky. Prostor pod membránou 14 a dutina 1 tělesa 1 trysky jsou propojeny propojovacími otovry 18. Horní konec tyče 2 3® opatřen třmenem 19 ve kterém je zasunut jeden konec dvojramenné páky 20 opatřené na druhém konci závažím 21. Dvojramenná páka 20 je uložena otočně na čepu 22. který je uložen v konzole 23 spojené pevně s prstencem 16. Vstupní hrdlo χ je opatřeno nástavcem X£ pro připojení tlakoměru 25. a pojistným nástavcem 26. Připojení rozstřikovací trysky k napájecí nádrži je znázorněno na obr. 5.At the upper end of the rod 2, a diaphragm 6 is mounted by means of the nut 11 and the disks 11, the circumference of which is clamped by screw connections 15 'between the ring 16 and the cover 17 of the nozzle body 1. The space below the diaphragm 14 and the cavity 1 of the nozzle body 1 are interconnected by interconnecting openings 18. The upper end of the rod 23 is provided with a yoke 19 in which one end of the two-arm lever 20 provided with a weight 21 is inserted. The inlet throat χ is provided with an extension X £ for connecting a pressure gauge 25 and a locking extension 26. The connection of the spray nozzle to the supply tank is shown in Fig. 5.

Těleso 1 kombinované rozštřikovací trysky je připojeno pomocí připojovací příruby g k hrdlu -22 napájecí nádrže 28 nad hladinou 29 napájecí vody. V dutině napájecí nádrže 28 je umístěna kolmo na hladinu 29 vody přepážka 30. Neodplyněná napájecí voda je do napájecí nádrže 22 přiváděna přívodním potrubím 31 opatřeným jednak uzavírací armaturou gX regulační armaturou gg a jednak filtrem 34. Na vstupním hrdle 2 kombinované rozstřikovací trysky je na nástavci 24 připojen tlakoměr 25. který udává tlakovou ztrátu trysky, a na pojistném nástavci 2Í j® připojen pojistný ventil 35. který chrání membránu 14 před poškozením při nedovoleném nárůstu tlaku. Vstupním potrubím 36 je do parního prostoru napájecí nádrže Xg přiváděna nad hladinu 29 napájecí vody nízkotlaká pára. Brýdová pára odchází výstupním potrubím 21’ Odplyněná napájecí voda je odváděna k napájecím čerpadlům odváděcím potrubím 38 umístěným ve spodní části napájecí nádrže ?8.The combined spray nozzle body 1 is connected via a connecting flange g to the neck -22 of the feed tank 28 above the feed water level 29. A baffle 30 is arranged perpendicularly to the water level 29 in the cavity of the feed tank 28. Ungassed feed water is supplied to the feed tank 22 via a supply line 31 provided with a shut-off fitting gX and a filter 34. 24, a pressure gauge 25 indicating the pressure drop of the nozzle is connected, and a safety valve 35 is connected to the safety extension 21 'which protects the diaphragm 14 from damage in the event of an illegal pressure build-up. Through the inlet pipe 36, low pressure steam is supplied to the steam chamber of the feed tank Xg above the feed water level 29. The vapor vapor is discharged through the outlet line 21 'Degassed feed water is discharged to the feed pumps via a discharge line 38 located at the bottom of the feed tank?

Neodplyněná napájecí voda, která má určitý pracovní přetlak, přitéká do napájecí nádrže 28 přes kombinovanou rozstřikovací trysku tak, že vstupuje do trysky vstupním hrdlem X, kde v dutině £ tělesa 1 trysky působí tento přetlak jednak přes průtočné otvory 8 talířů 2 aa vnitřní plochu dna 6, a jednak přes propojovací otvory 18 víka 17 tělesa 1 trysky na membránu JJ. Protože plocha dna 6 vystavená přetlaku v dutině 1 tělesa 1 trysky je vždy větší než činná plocha membrány 14 bude výsledná síla působící od přetlaku na tyč g směřovat vždy ke dnu 6 tělesa 1 trysky.The non-degassed feed water having a certain operating overpressure flows into the feed tank 28 via the combined spray nozzle so that it enters the nozzle through the inlet throat X, where the overpressure acts in the cavity 6 of the nozzle body 1 through 6 and on the other hand through the connecting holes 18 of the cover 17 of the nozzle body 1 to the membrane 11. Since the surface of the bottom 6 subjected to overpressure in the cavity 1 of the nozzle body 1 is always greater than the active surface of the membrane 14, the resulting force acting from the overpressure on the rod g will always be directed towards the bottom 6 of the nozzle body 1.

Doba posunu tyče g se dnem g směrem dolů, tedy okamžik uvolnění průtoku, je dána silou působící na tyč g v opačném směru, tedy proti membráně JJ, které je vyvozena hmotnosti závaží 21 na dvojramenné páce 20. Teprve v okamžiku, kdy přetlak v dutině £ tělesa 1 trysky dosáhne takové hodnoty, že výsledná síla působící na tyč g směrem dolů ke dnu g je větší než síla od závaží 21 působící v opačném smyslu, dojde k posunu tyče g i dna g směrem dolů. Přetlak uvnitř talířů 2 způsobí jejich rozestoupení a vzniklými štěrbinami 39 začne vystřikovat napájecí voda, čímž se vytvoří výtokové clony £0, které se tříští jednak o vnitřní stěny napájecí nádrže 28 a jednak o přepážku gO.The downward displacement time of the rod g with the bottom g, i.e. the moment of flow release, is given by the force acting on the rod g in the opposite direction, i.e. against the diaphragm 11 which is exerted by the weight of the weight 21 on the two-arm lever. The nozzle body 1 reaches a value such that the resulting force acting on the rod g downwards to the bottom g is greater than the force from the counterweight 21 acting in the opposite direction, the rod g bottom g moves downwards. The overpressure inside the plates 2 will cause them to spread apart and feed water will be ejected through the slits 39, creating discharge orifices 40 that will shatter both on the inner walls of the feed tank 28 and on the partition g0.

Přetlak v dutině £ tělesa 1 trysky, který vznikne v okamžiku posunu tyče g směrem dolů, je přímo úměrný hmotnosti závaží XI,a jeho poloze na dvouramenné páce 20. Protože hmotnost závaží 21 je konstantní, je tedy i přetlak v dutině £ tělesa 1 trysky konstantní a to i při dalším zvyšování množství přiváděné vody. Na množství přitékající vody je závislá šířka štěrbin 39 mezi jednntlivými talíři 2) která se při zvýšeném protékajícím množství bude zvšt šovat a při snižováni protékajícího množství se bude zmenšovat.The overpressure in the cavity 6 of the nozzle body 1 which occurs when the rod g is moved downwards is directly proportional to the weight of the weight XI and its position on the two-arm lever 20. Since the weight of the ballast 21 is constant, constant even when the amount of water supplied is further increased. The width of the slots 39 between the individual plates 2 is dependent on the amount of water flowing in. As the flow rate increases, it will increase and decrease as the flow rate decreases.

Předpokládejme, že nastavenými štěrbinami 39 protéká určité množství vody, které je úměrné přetlaku v dutině £ tělesa 1 trysky a celkovému průřezu štěrbin 39. Náhle dojde k zvýšeni množství přiváděné vody. Protože ale šířka štěrbin 39 je nastavena na původní množství, dojde v dutině £ tělesa 1 trysky k přechodnému zvýSení přetlaku, což mé za následek další posun tyče g se dnem g směrem dolů, a šířka štěrbin 39 se zvětší. To má za následek zvýšení průtoku při ménší tlakové ztrátě a v dutině £ tělesa £ trysky dojde k opětovnému poklesu přetlaku na původní hodnotu.Suppose that a certain amount of water flows through the set slits 39, which is proportional to the overpressure in the cavity 6 of the nozzle body 1 and to the overall cross-section of the slits 39. The amount of water supplied suddenly increases. However, since the width of the slits 39 is adjusted to the original amount, there will be a transient increase in overpressure in the cavity of the nozzle body 1, resulting in a further downward movement of the rod g with the bottom g, and the width of the slits 39 will increase. This results in an increase in flow rate at a lower pressure drop and the overpressure in the nozzle body cavity 6 drops back to its original value.

Naopak při snížení přiváděného množství dojde nejprve k snížení přetlaku v dutině £ tělesa 1 trysky, tyč g se dnem g se posune směrem nahoru, to mé za následek zmenšení šířky štěrbin 39 zvýšení tlakové ztráty a vzestup přetlaku v dutině £ tělesa 1 trysky na původní hodnotu.Conversely, when the feed rate is reduced, the overpressure in the cavity 6 of the nozzle body 1 is first reduced, the rod g with the bottom g moves upwards, resulting in a decrease in the width of the slots 39. .

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Combined spray nozzle, in particular for the thermal degassing of the feed water of steam boilers directly in the feed tank, consisting of a hollow body provided with an inlet port for supplying degassed feed water and a connecting flange for connection to the feed tank, characterized in (4) the nozzle body (1) is slidably supported by a rod (5), the lower end of which is rigidly connected to the bottom (6) of the nozzle body (1), and the upper end is connected to the diaphragm (14) ) and a cover (17) of the nozzle body (1), wherein between the bottom (6) and the lower end of the nozzle body (1) plates (7) are loosely mounted on the rod (5) so that the highest plate (7) is firmly connected with the lower end of the nozzle body (1) and all the plates (7) are provided with through-holes (8) and auxiliary holes (9) for mounting on guide pins (10) anchored in the bottom (6), the lid (17) ) of the nozzle body (1) is provided with connecting openings (18), while the ring (16) is provided with a bracket (23) for rotatable mounting of a two-arm lever (20), one arm of which is weighted (21) and a yoke (19) formed at the protruding end of the rod (5)

Combined spray nozzle according to claim 1, characterized in that the plates (7) are provided with a collar (41) on the circumference.