CS239620B1

CS239620B1 - Device for limiting pulsact flow of single-phase or biphasic fluid

Info

Publication number: CS239620B1
Application number: CS831144A
Authority: CS
Inventors: Jiri Karpisek; Miroslav Dopita; Antonin Hala; Jozef Lindner
Original assignee: Jiri Karpisek; Miroslav Dopita; Antonin Hala; Jozef Lindner
Priority date: 1983-02-21
Filing date: 1983-02-21
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS114483A1

Abstract

Očelem řešení je zamezit pulsacím a s minimálním hydraulickým odporem současně dosáhnout plynulé změny směru proudící tekutiny. Uvedeného účelu se dosáhne tak, ze ve vstupní válcové komoře na straně protilehlé vyústění přívodního potrubí se nachází -alespoň jedna přepážka umístěná mezi plným trámcem, horním dnem, stěnou válcové komory a výstupní trubkou, přičemž po výšce sahá přepážka od plného trámce až k hornímu dnu. Na dvě horní hrany plného trámce protilehlého k přívodnímu potrubí navazují svými spodními hranami dvě přepážky. Zařízení může být použito na turbínách jaderných elektráren.The purpose of the solution is to prevent pulsations and, with minimal hydraulic resistance, simultaneously achieve a smooth change in the direction of the flowing fluid. The stated purpose is achieved by the fact that in the inlet cylindrical chamber on the side opposite the outlet of the supply pipe there is at least one partition located between the solid beam, the upper bottom, the wall of the cylindrical chamber and the outlet pipe, the partition extending in height from the solid beam to the upper bottom. Two partitions are connected with their lower edges to the two upper edges of the solid beam opposite the supply pipe. The device can be used on turbines of nuclear power plants.

Description

(54) Zařízení k omezení pulsact průtoku jednofázové nebo dvoufázové tekutiny(54) Pulsact flow limiting device for single or biphasic fluid

Očelem řešení je zamezit pulsacím a s minimálním hydraulickým odporem současně dosáhnout plynulé změny směru proudící tekutiny. Uvedeného účelu se dosáhne tak, ze ve vstupní válcové komoře na straně protilehlé vyústění přívodního potrubí se nachází -alespoň jedna přepážka umístěná mezi plným trámcem, horním dnem, stěnou válcové komory a výstupní trubkou, přičemž po výšce sahá přepážka od plného trámce až k hornímu dnu. Na dvě horní hrany plného trámce protilehlého k přívodnímu potrubí navazují svými spodními hranami dvě přepážky. Zařízení může být použito na turbínách jaderných elektráren.The purpose of the solution is to avoid pulsations and at the same time to achieve a smooth change of direction of the flowing fluid with minimal hydraulic resistance. This is achieved by providing at least one partition between the solid beam, the upper bottom, the wall of the cylinder chamber and the outlet tube in the inlet cylindrical chamber on the side opposite the inlet of the inlet pipe, the height extending from the solid beam to the upper bottom . Two bulkheads adjoin the two upper edges of the full beam opposite the supply pipe. The equipment can be used on turbines of nuclear power plants.

Vynález se týká zařízení k omezení pulsací průtoku jednofázové nebo dvoufázové tekutiny proudící z přívodního potrubí zaústěného doplástě vstupní válcové komory, uišř^fcěné na souosém rotačním válci. Vstupní průřezy pro vstup tekutiny do rotačního válce jšou ve styčné ploše mezi vstupní válcovou komorou a rotačním válcem. Vstupní válcovou komorou i rotačním válcem prochází souose výstupní trubka tekutiny, takže vstupní válcová komora se od ústí přívodního potrubí dělí na dvě větve, mezi nimiž může docházet k pulsacím.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for limiting the flow pulsations of a single-phase or two-phase fluid flowing from an inlet conduit orifice enclosed by an inlet cylindrical chamber secured on a coaxial rotary cylinder. The inlet cross-sections for fluid inlet to the rotary cylinder are in the interface between the inlet cylinder chamber and the rotary cylinder. The fluid outlet pipe coaxially extends through the inlet cylinder chamber and the rotary cylinder, so that the inlet cylinder chamber is divided into two branches from the inlet of the supply pipe between which pulsations may occur.

U některých typů svislých separátorů mokré páry, zařazených mezi stupně turbíny jaderných elektráren, se přivádí mokrá pára radiálně do vstupní válcové komory, umístěné v horní části tělesa separátorů. Tímto separátorem prochází souose vzhůru výstupní trubka vysušené a případně mírně přihřáté páry. Vstupní válcová komora je rozdělena na dvě větve, v nichž objemový průtok mokré páry postupně ubývá počínaje od ústí přívodního potrubí, tak jak mokrá pára proudí ze vstupní válcové komory dolů do separačních zařízení, přes styčnou plochu mezi vstupní válcovou komorou a vlastním separátorem. V místě vstupní komory protilehlém k ústí přívodního potrubí, kde se obě větve opět setkají, by měla být mokrá pára již bez pohybu, to je hlavně bez tangenciální složky rychlosti.In some types of vertical wet steam separators included in the turbine stages of nuclear power plants, wet steam is fed radially into the inlet cylindrical chamber located at the top of the separator body. This separator extends coaxially upwardly of the outlet pipe of the dried and possibly slightly heated steam. The inlet cylindrical chamber is divided into two branches in which the volumetric flow of wet steam gradually decreases starting from the inlet of the inlet pipe as the wet steam flows from the inlet cylindrical chamber down to the separation devices, through the interface between the inlet cylindrical chamber and the separator itself. At the point of the inlet chamber opposite to the inlet of the inlet pipe, where the two branches meet again, the wet steam should be no longer moving, i.e. mainly without the tangential velocity component.

Podle provedených zkoušek však v tomto místě byly zjištěny značné tangenciální složky rychlosti, a to v části radiálního průřezu jednoho smyslu a v druhé části opačného smyslu. Tento jev je příčinou pulsací průtoku tekutiny na vstupu do separačního zařízení, což vede ke zhoršení jejich funkce nebo alespoň k nutnosti zvýšení jejich počtu, aby jejich funkce vyhověla i v okamžiku, kdy při maximálním průtoku tekutiny separátorem dosahuje maxima v důsledku pulsací i průtok nejvíce zatíženého separačního prvku.According to the tests carried out, however, considerable tangential velocity components were found at this point in the radial section of one direction and in the other part of the opposite direction. This phenomenon is the cause of the pulsations of the fluid flow at the inlet to the separation device, which leads to a deterioration of their function or at least the necessity to increase their function even if the maximum load flow of the separator reaches peak flow due to pulsations. separation element.

Jedno možné řešení zamezující pulsacím je popsáno v popise vynálezu k čs. autorskému osvědčení č. 197 906, neumožňuje však odvést proud tekutiny plynule a horního dna a současně navést jej plynule na stěny vstupního prostoru před separačními prvky.One possible solution to prevent pulsations is described in the description of the invention to U.S. Pat. No. 197 906, however, it does not allow the fluid flow to be discharged continuously and at the top and at the same time to guide it continuously to the walls of the entrance space in front of the separation elements.

Tento nedostatek odstraňuje zařízení k omezení pulsací průtoku jednofázové nebo dvoufázové tekutiny proudící z přívodního potrubí zaústěného do pláště vstupní válcové komory, umístěné na souosém rotačním válci, jímž i vstupní válcovou komorou souose prochází výstupní trubka tekutiny, takže vstupní válcová komora se od ústí přívodního potrubí dělí na dvě větve, přičemž ve styčné ploše mezi vstupní válcovou komorou a rotačním válcem jsou vstupní průřezy pro vstup tekutiny ze vstupní válcové komory do rotačního válce, které jsou rovnoměrně rozmístěny po celé styčné ploše střídavě s plnými trámci, případně zabírají celou styčnou plochu a ve vstupní válcové komoře na straně protilehlé vyústění přívodního potrubí je alespoň jedna přepážka umístěna mezi plným trámcem, horním dnem, stěnou válcové komory a výstupní trubkou. Podstata vynálezu spočívá v tom, že po výšce sahá přepážka plného trámce až k hornímu dnu.This drawback is eliminated by a device for limiting the flow pulsations of the single-phase or two-phase fluid flowing from the inlet duct to the inlet cylinder chamber housing located on the coaxial rotary cylinder through which the fluid outlet pipe coaxially extends through the inlet cylinder chamber. two branches, where in the contact surface between the inlet cylindrical chamber and the rotary cylinder there are inlet cross-sections for the inlet of fluid from the inlet cylindrical chamber into the rotary cylinder, which are evenly distributed over the entire contact surface alternating with solid beams In the cylindrical chamber on the side opposite the inlet of the inlet pipe, at least one partition is located between the solid beam, the top bottom, the wall of the cylindrical chamber and the outlet pipe. The essence of the invention is that the bulkhead of the full beam extends up to the upper bottom.

Výhodou zařízení podle vynálezu je to, že zamezí pulsacím a současně s minimálním hydraulickým odporem dosáhne plynulé změny směru proudící tekutiny.An advantage of the device according to the invention is that it prevents pulsations and at the same time achieves a continuous change of direction of the flowing fluid with minimum hydraulic resistance.

Příklad provedení zařízení k omezení pulsací průtoku jednofázové nebo dvoufázové tekutiny podle vynálezu je znázorněn na přiložených výkresech. Jde o horní část svislého separátoru, zařazeného mezi stupně turbíny jaderné elektrárny, která je znázorněna na obr. 1 v náryse bez přední poloviny stěny vstupní válcové komory a na obr. 2 v půdoryse bez horního dna vstupní válcové komory.An exemplary embodiment of a device for limiting the flow pulsations of a single-phase or two-phase fluid according to the invention is shown in the accompanying drawings. This is the upper part of the vertical separator, which is included in the turbine stages of the nuclear power plant, shown in FIG. 1 in a front view without the front half of the inlet chamber wall and in FIG. 2 in a plan view without the upper bottom of the inlet chamber.

Přívodní potrubí 1. mokré páry je zaústěno v radiální rovině do vstupní válcové komory 2, která je shora uzavřena horním dnem 2* Rotačním válcem 2' vstupní válcovou komorou 2 i jejím horním dnem 2 prochází souose výstupní trubka 2· Ve styčné ploše £ vstupní válcové komory 2 s rotačním válcem 2, která je tvaru komolé kuželové plochy, se střídají volné vstupní průřezy Ί_ pro vstup proudící páry do rotačního válce 2 s plnými trámci 2·The wet steam supply pipe 1 is connected in a radial plane to the inlet cylindrical chamber 2, which is closed from above by an upper bottom 2 * The outlet pipe 2 coaxially extends through the inlet cylindrical chamber 2 and its upper bottom 2. the chamber 2 with the rotary cylinder 2, which is in the shape of a truncated conical surface, alternates with the free inlet cross-sections pro_ for entering the flowing steam into the rotary cylinder 2 with solid beams 2 ·

Na dvě delší horní hrany 2 plného trámce 2 ležícího na protilehlé straně než přívodní /On the two longer upper edges 2 of the solid beam 2 lying on the opposite side than the supply /

* potrubí navazují dvě přepážky 10 spodními hranami 11 svých svislých stěn 12, na něž nahoře navazují šikmé stěny 13 přepážky.* the pipes are connected by two partitions 10 by the lower edges 11 of their vertical walls 12, to which the sloping walls 13 of the partition adjoin at the top.

Mokrá pára proudící přívodním potrubím JI sě takto dělí do dvou větví ve vstupní válcové komoře 2. V místě protilehlém přívodnímu potrybi 1, však nedochází k nárazu obou proudů mokré páry, neboř dvě přepážky 10 odvádějí oba proudy do volných vstupních průřezů Ί. mezi plnými trámci 8_, pod nimiž v případě naznačeného typu svislého separátoru leží vstupní prostory do separačních bloků. Poněvadž nedochází ani k tím způsobeným pulsacím. Tvarem přepážek Π) se svislou stěnou 12 a šikmou stěnou 13 se proud mokré páry plynule obrací do přibližně svislého směru.The wet steam flowing through the supply line 11 thus divides the two into two branches in the inlet cylinder chamber 2. However, there is no impact of the two wet steam streams at the location opposite the supply pipe 1, since the two baffles 10 divert both streams into free inlet cross-sections. between solid beams 8 below which, in the case of the indicated type of vertical separator, the entrance spaces to the separation blocks lie. Because there are no pulsations caused by this. The shape of the baffles 11 with the vertical wall 12 and the inclined wall 13 continuously turns the flow of wet steam into an approximately vertical direction.

Alternativně mohou být přepážky 10 tvořeny stěnami jednoho tvaru i kombinací různých · tvarů, jako stěnami rovnými svislými nebo šikmými i stěnami zakřivenými, např. tvaru částí rotačních ploch jako ploch válcových nebo komolých kuželových.Alternatively, the baffles 10 may be formed by walls of one shape as well as a combination of different shapes, such as walls straight or sloping and curved walls, for example, the shape of portions of the rotating surfaces as cylindrical or truncated conical surfaces.

Přepážka 10 nemusí uzavírat celý průřez mezi styčnou plochou horním dnem J3, stěnou válcové vstupní komory 2 a výstupní trubkou 5, v tomto průřezu může být vynechána mezera pro vyrovnání tlaků mezi oběma větvemi, která může být např. u výstupní trubky zvláště .The partition 10 does not have to close the entire cross-section between the contact surface of the upper bottom 13, the wall of the cylindrical inlet chamber 2 and the outlet pipe 5, in this cross-section a gap for equalizing the pressures between the two branches can be omitted.

pokud volné vstupní průřezy 7_ nedosahují až k této výstupní trubce 5., případně může být mezera u jedné přepážky na vnitřním a u druhé na vnějším poloměru. Tato kombinace shrnuje přednosti popsané v popise vynálezu k čs. autorskému osvědčení č. 197 906 i tohoto vynálezu. Styčná plocha 6 může být rovina místo znázorněné komolé kuželové plochy. Horní dno _3 může tvořit vršek celého separátoru nebo může být utvořeno vloženou plochou, nad níž bude prostor bez proudění uzavřený shora vrškem separátoru. Přívodní potrubí 1. může být zaústěno do stěny vstupní válcové komory 2. radiálně nebo šikmo.if the free inlet cross-sections 7 do not reach this outlet pipe 5, the gap may be at one partition on the inner and the other on the outer radius. This combination summarizes the advantages described in the description of the invention to MS. No. 197,906 and the present invention. The contact surface 6 may be a plane instead of the truncated conical surface shown. The top bottom 3 may form the top of the entire separator or may be formed by an intermediate surface above which the non-flowing space will be closed from above by the top of the separator. The inlet duct 1 can be connected to the wall of the inlet cylindrical chamber 2 radially or obliquely.

Zařízení je použitelné např. u svislých separátoru mokré páry zařazených mezi vysokotlaký a nízkotlaký stupeň turbín jaderných elektráren.The device can be used, for example, in vertical wet steam separators included in the high and low pressure stage of nuclear power plant turbines.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A device for limiting the flow pulsations of single-phase or two-phase fluid flowing from an inlet conduit leading to an inlet cylinder chamber housing located on a coaxial rotary cylinder through which the fluid outlet pipe coaxially extends coaxially through the inlet cylindrical chamber. wherein in the contact surface between the inlet cylinder chamber and the rotary cylinder there are inlet cross-sections for the inlet of fluid from the inlet cylinder chamber to the rotary cylinder, which are evenly distributed over the entire contact surface alternately with solid beams on the side opposite the inlet of the supply pipe, at least one partition is located between the solid beam, the upper bottom, the wall of the inlet cylindrical chamber and the outlet pipe, characterized in that the height (10) extends from the solid beam (8) up to the upper bottom (3).