CS240554B1

CS240554B1 - Moisture separation device from hot steam

Info

Publication number: CS240554B1
Application number: CS838182A
Authority: CS
Inventors: Jiri Karpisek
Original assignee: Jiri Karpisek
Priority date: 1983-11-07
Filing date: 1983-11-07
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS818283A1

Abstract

Účelem vynálezu je zajistit rovnoměrné odloučení vlhkosti z mokré páry v bubnech parních kotlů a vyplnění celého . parního prostoru proudem páry a tím zvýšení účinnosti. Podle vynálezu se toho docílí tím, že v blízkosti ústí výstupní trubky v bubnu je připojena k dělicímu plechu příčná přepážka, mezi níž a stěnou bubnu je mezera.The purpose of the invention is to ensure uniform separation moisture from wet steam in drums steam boilers and filling the whole. steam space by steam flow, thereby increasing efficiency. According to the invention, this is achieved by the fact that near the mouth of the outlet pipe in the drum is attached to the dividing plate transverse partition, there is a gap between the bottom and the drum wall.

Description

Vynález se týká zařízení k odlučování vlhkosti z mokré páry v bubnech parních kotlů, v bubnech zařazených za reaktory jaderných elektráren a v oddělovačích páry přiřazených k tepelným výměníkům chemických zařízení i tepelných rozvvodů. Je použitelný zvláště při jedné nebo několika málo výstupních trubkách páry z bublin nebo oddělovače, pokud výroba páry na jednu výstupní trubku nepřekročí cca 5 kg/s.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for separating moisture from wet steam in steam boiler drums, in drums downstream of nuclear power plant reactors, and in steam separators associated with chemical heat exchangers and heat distribution systems. It is particularly applicable to one or a few bubbles of steam or separators when steam production per outlet pipe does not exceed about 5 kg / s.

Radu let je známé řešení, že-v bubnech kotlů menších parních výkonů veškerá vyráběná pára v převáděcích trubek, případně z následující oddělovací vestavby proudí podélně pod dělicím plechem k oběma dnům bubnu, kde se obrací nad tento plech, nad nímž jsou zaústěny výstupní trubky z bubnu. Takové řešení využívá celého parního prostoru pod dělicím plechem k odlučování vodních kapek z proudu oddělené páry sedimentací, prostor nad dělicím plechem využit není.It has been known for many years that in steam drums of lower steam outputs all steam produced in the transfer pipes or from the subsequent separating installation flows longitudinally below the separating plate to both drum ends, where it turns above the plate, above which the outlet pipes from drum. Such a solution utilizes the entire steam space under the separating plate to separate water drops from the stream of separated steam by sedimentation, the space above the separating plate is not used.

Pro kotle nebo výměníky větších parních výkonů při menším počtu výstupních trubek nelze zařazovat k odlučování vlhkosti z páry samotné odlučovače z vlnitých plechů, které svým malým hydraulickým odporem nemohou zajistit rovnoměrné rozdělení proudu oddělené páry před odlučovači a do odlučovačů. Následující děrovaný plech, který bývá zařazován za odlučovači z vlnitých plechů, dosahuje rovnoměrné zatížení parou pod děrovaným plechem, ale neumožňuje odvádění případné odloučené vlhkosti z prostoru nad děrovaným plechem.For boilers or heat exchangers of higher steam capacity with fewer outlet pipes, it is not possible to incorporate the corrugated sheet separators themselves, which, due to their low hydraulic resistance, can ensure an even distribution of the separated steam flow in front of the separators and into the separators. The following perforated sheet, which is usually downstream of the corrugated sheet separators, achieves a uniform steam load below the perforated sheet, but does not allow the removal of any separated moisture from the space above the perforated sheet.

Uvedená nedostatky odstraňuje zařízení k odlučování vlhkosti z mokré páry v bubnech parních kotlů, v bubnech zařazených za reaktory jaderných elektráren a v oddělovačích páry přiřazených k tepelným výměníkům obsahující nejméně jeden dělicí plech umístěný pod ústím výstupních trubek z bubňu nebo odlučovače, přičemž při dvou nebo více dělicích plechách jsou tyto s mezerami umístěny za sebou. Podstata vynálezu spočívá v tom, že v blízkosti ústí výstupní trubky v bubnu je připojena k dělicímu plechu příčná přepážka, mezi níž a stěnou bubnu je mezera. S výhodou je k nejntžšímu místu spoje dělicího plechu s příčnou přepážkou připojena oddělovací trubička. Alternativně může být dělicí plech ve směru od ústí výstupní trubky za příčnou přepážkou prohlouben do žlábku, z něhož je vyvedena alespoň jedna odvodňovací trubička. ’Said drawbacks are eliminated by a device for separating moisture from wet steam in steam boiler drums, in drums downstream of nuclear power reactors and in steam separators associated with heat exchangers comprising at least one separating plate located below the mouth of the outlet pipes of the drum or separator, at two or more the dividing plates are located one behind the other with gaps. The principle of the invention is that a transverse partition is attached to the separating plate near the mouth of the outlet pipe in the drum, with a gap between it and the drum wall. Advantageously, a separating tube is connected to the lowest point of the connection of the partition plate to the transverse partition. Alternatively, the separating plate may be deepened downstream of the exit of the outlet pipe downstream of the transverse baffle into a groove from which at least one drainage pipe is led. ’

Takové uspořádání podle vynálezu využívá poznatku z výzkumných měření na kotlech v provozu, že je účinná sedimentace vodních kapek z proudu mokré páry v poměrně nízkých a pokud možno dlouhých kanálech. Nesmí však být překročena kritická rychlost strhávání vodního filmu z povrchu dělicího plechu, takže pro účinnou sedimentaci je množství páry proudící nad jedním dělicím plechem omezeno. Podmínkou dobré účinnosti zařízení podle vynálezu je i to, že proud páry musí vyplňovat celý parní prostor pod dělicími plechy.Such an arrangement according to the invention utilizes the findings of research measurements on boilers in operation that the sedimentation of water droplets from the wet steam stream in relatively low and preferably long channels is effective. However, the critical rate of entrainment of the water film from the surface of the separating plate must not be exceeded, so that for efficient sedimentation the amount of steam flowing over one separating plate is limited. The condition of good efficiency of the device according to the invention is also that the steam stream must fill the entire steam space under the separating plates.

Příklady provedení vynálezu jsou znázorněny na obr. 1 a obr. 2 s vodorovným a na obr. 3 a obr. 4 šikmým dělicím plechem. Na obr. 1 je podélný řez bubnem, do· něhož ústí jedna převáděcí, jedna závodňovací a jedna výstupní trubka..Na obr. 2 je podélný řez s šesti převáděcími, čtyřmi zavodňovacími a dvěma výstupními trubkami. Na obr. 3 je příčný řez bubnem s jednou výstupní, devíti převáděcími a třemi zavodňovacími trubkami. Podélný řez téhož bubnu v rovině A—-A je na obr. 4. Na obr. 1 těleso bubnu 1 je složeno z válcové části 2 a dvou klenutých den 3. U jednoho konce válcové části 2 bubnu 1 je zaústěna jedna převáděcí trubka 4 parovodní směsi, u druhého konce válcové části 2 v parním prostoru 5 jedna výstupní trubka 6 a ve vodním prostoru 7 jedna zavodňovací trubka 8. Pod ústím výstupní trubky 6 je umístěn vodorovný dělicí plech 9 prohloubený v blízkosti ústí výstupní trubky 6 do dvou lomených žlábků 10, nad nimiž jsou připojeny dvě svislé příčné přepážky 11. Ze žlábků 10 vedou do vodního prostoru 7 bubnu 1 odvodňovací trubičky 12.Examples of embodiments of the invention are shown in Figures 1 and 2 with a horizontal and in Figures 3 and 4 an inclined dividing plate. FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a drum into which one transfer, one racing and one outlet pipe opens. FIG. 2 is a longitudinal section with six transfer, four irrigation and two outlet pipes. Fig. 3 is a cross-sectional view of a drum with one outlet, nine transfer and three irrigation pipes. A longitudinal section of the same drum in the plane A-A is shown in FIG. 4. In FIG. 1, the drum body 1 is comprised of a cylindrical part 2 and two arched bottoms 3. At one end of the cylindrical part 2 at the other end of the cylindrical part 2 in the steam chamber 5 one outlet pipe 6 and in the water chamber 7 one irrigation pipe 8. Under the mouth of the outlet pipe 6 there is a horizontal separating plate 9 deepened near the mouth of the outlet pipe 6 into two angled grooves 10. above which two vertical transverse partitions 11 are connected. The drainage tubes 12 lead from the troughs 10 to the water space 7 of the drum 1.

Z převáděcí trubky 4 u prvního dna 3 bubnu 1 proudí do bubnu 1 parovodní směs, v bubnu 1 se postupným oddělováním dostává pára s kapkami vody do parního prostoru 5 a proudí ve směru podélné osy bubnu 1 k výstupní trubce 6, přičemž část kapek sedimentuje na hladinu. Část páry proudí nad dělicí plech 9 ze směru bližšího převáděcí trubce 4, druhá část páry proudí pod dělicím plechem 9 ke druhému dnu 3, pak se obrací nad dělicí plech 9. Oba proudy páry pak směřují pod ústí výstupní trubky 6, přitom další,část vodních kapek sedimentuje na dělicím plechu 9, tvoří vodní film a vtéká do žlábků 10, z nichž je vlhkost odváděna odvodňovacími trubičkami 12 do vodního prostoru 7. Příčné přepážky 11 chrání vlhkost usazenou ve žlábcích 10 před strháváním do výstupní trubky 6, vysušená pára proudí nad příčnými přepážkami 11 do výstupní trubky 6. Na obr. 2 jsou do válcové části 2 bubnu 1 zaústěny dvě výstupní trubky 6, pod nimiž jsou umístěny dva dělicí plechy 9. Pod ústím každé výstupní trubky 6 jsou jako v obr. 1 uspořádány dva žlábky 10 s příčnými přepážkami 11. Žlábky 10 jsou tvaru částí válcové plochy. Dvě příčné přepážky 11 bližší ke středu bubnu 1 jsou vyšší,. dvě příčné přepážky 11 bližší k půlkulovým dnům 3 bubnu 1 jsou nižší. Odvodňovací trubičky 12 jsou zavedeny ze žlábků 10 až do zavodňovacích trubek 8. Z šesti převáděcích trubek 4 po oddělení z parovodní směsi proudí část oddělené páry ve směru podélné osy bubnu 1 ke dnům 3 bubnu 1, zbytek páry opět ve směru podélné osy bubnů 1 ke středu hubnu 1. Vlhkost sedimentuje z proudu páry, jak pod dělicími plechy 2, tak nad dělicími plechy 9, takže je opět celý parní prostor 5 bubnu 1 využit k odlučování. Prodloužení odvodňovacích trubiček 12 až do zavodňovacích trubek 8, tj. za místo, kde vzniká hydraulický odpor při vtoku vody z vodního prostoru 7 do zavodňovacích trubek 8 dává větší jistotu, že nedojde při zvýšené hladině v bubnu 1 a při zvýšené výrobě páry, tj. při větším podtlaku nad dělicím plechem 9, ke zpětnému přisávání vody z vodního prostoru 7 nad dělicí plech 9 odvodňovacími trubičkami 12. Mezerami mezi příčnými přepážkami 11 nad dělicím plechem 9 a stěnou bubnu 1 se reguluje množství páry, které z jedné nebo z druhé strany proudí nad dělicím pléchem 9 přes tyto příčné přepážky 11 do výstupních trubek 8. Do bubnu 1 na obr. 3 a 4 je zaústěno devět převáděcích trubek 4 ve třech příčných řezech z jedné strany bubnu 1. Jediná výstupní trubka 6 je zaústěna do bubnu 1 nikoliv svisle, ale šikmo. Pod ústím této vstupní trubky 6 je uspořádán šikmý dělicí plech 9 otevřený u obou den 3 bubnu 1. U ústí výstupní trubky 6 jsou po, obou stranách připojeny k dělicímu plechu 9 dvě příčné přepážky 11, mezi nimiž a stěnou bubnu 1 je ponechána mezera. K nejnižšímu místu 13 spoje 14 příčných přepážek 11 s dělicím plechem 9 jsou připojeny celkem dvě odvodňovací trubičky 12, končící v jedné ze tří zavodňovacích trubek 8.From the transfer tube 4 at the first bottom 3 of the drum 1, the steam mixture flows into the drum 1, in the drum 1 the steam with water drops enters the steam space 5 by successive separation and flows along the longitudinal axis of the drum 1 to the outlet tube 6; surface. Part of the steam flows above the dividing plate 9 from the direction closer to the transfer tube 4, the other part of the steam flows under the dividing plate 9 to the second bottom 3, then turns above the dividing plate 9. The two steam streams then point below the outlet tube 6, yet The water droplets sediment on the separating plate 9, form a water film and flow into the troughs 10 from which moisture is drained through the drainage tubes 12 into the water space 7. The transverse baffles 11 protect the moisture deposited in the troughs 10 from entrainment into the outlet tube 6; In Fig. 2 two cylindrical outlets 6 are placed in the cylindrical part 2 of the drum 1, under which two dividing plates 9 are placed. Under the mouth of each outlet pipe 6, two grooves 10 are arranged as in Fig. 1. The grooves 10 are in the form of parts of a cylindrical surface. The two transverse partitions 11 closer to the center of the drum 1 are higher. the two transverse partitions 11 closer to the hemispherical bottoms 3 of the drum 1 are lower. Drainage tubes 12 are introduced from the troughs 10 up to the irrigation tubes 8. From the six transfer tubes 4, after separation from the steam mix, a portion of the separated steam flows in the direction of the longitudinal axis of the drum 1 towards the bottom 3 of the drum 1; The moisture sedimentes from the steam stream, both below the dividing plates 2 and above the dividing plates 9, so that the entire steam space 5 of the drum 1 is again used for separation. The extension of the drainage tubes 12 to the irrigation tubes 8, i.e. beyond the point where hydraulic resistance occurs when water entering the water space 7 into the irrigation tubes 8, gives greater assurance that there will be no increase in the drum 1 and increased steam production. at a greater vacuum over the separating plate 9, to draw back water from the water space 7 above the separating plate 9 through the drainage tubes 12. The amount of steam flowing from one side or the other side is controlled by the gaps between the transverse partitions 11 above the separating plate 9 and the drum wall. above the dividing sheet 9 through these transverse baffles 11 into the outlet tubes 8. Nine transfer tubes 4 are introduced into the drum 1 in Figs. 3 and 4 in three cross sections from one side of the drum 1. A single outlet tube 6 is connected to the drum 1 not vertically. , but at an angle. At the mouth of this inlet tube 6 is an inclined separating plate 9 open at both days 3 of the drum 1. At the mouth of the outlet tube 6, two transverse partitions 11 are attached to the separating plate 9, between which a gap is left. A total of two drainage pipes 12 terminating in one of the three irrigation pipes 8 are connected to the lowest point 13 of the joint 14 of the transverse partitions 11 with the separating plate 9.

V případě znázorněném na obr. 3 a 4 stéká odloučená vlhkost po šikrhém dělicím plechu 9, proudem páry je tlačena k příčným přepážkám 11 a z nejnižšího místa 13 spoje 14 příčných přepážek 11 s dělicím plechem 9 je odváděna odvodňovacími trubičkami 12.In the case shown in FIGS. 3 and 4, the separated moisture flows down the sloping separating plate 9, is pressed by a steam stream to the transverse partitions 11 and is drained from the lowest point 13 of the partition 14 of the transverse partition 11 with the separating plate 9.

Claims

PRSDM & T

1. Equipment for separating moisture from wet steam in steam boiler drums, in drums downstream of nuclear power reactors and in steam separators associated with heat exchangers, comprising at least one separating plate placed under the mouth of the outlet pipes of the drum or separator, with two or more separators The transverse partition (11) is connected to the separating plate (9) near the mouth of the outlet pipe (6) in the drum (1) and there is a gap between the wall and the drum (1).

VYNALEZU

Device according to claim 1, characterized in that a drainage tube (12) is connected to the lowest point (13J) of the joint (14) of the dividing plate (9) with the transverse partition (11).

Device according to claim 1, characterized in that the separating plate (9) in the direction from the mouth of the outlet pipe (6) behind the transverse partition (11) is deepened into a groove (10) from which at least one drainage pipe (12) is led.