CZ308658B6

CZ308658B6 - Zařízení pro odloučení pevných nečistot a odvádění případné kapalné složky z páry

Info

Publication number: CZ308658B6
Application number: CZ2019758A
Authority: CZ
Inventors: Martin PULC; Martin Ing Pulc
Original assignee: ŠKODA JS a.s.
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2021-01-27
Also published as: CZ2019758A3; SK501182019U1; SK8850Y1

Abstract

Zařízení pro odloučení pevných nečistot a odvádění případné kapalné složky z páry obsahující tělo (2) odlučovače s odlučovací vestavbou se vstupním hrdlem (1), přičemž mezi tělem (2) odlučovače a odlučovací vestavbou je vytvořen meziprostor, spočívá v tom, že odlučovací vestavba obsahuje koleno (3) a zachycovač (4), v koleni (3) je v místě jeho nejdelší površky uspořádán hlavní otvor (3a) a v jeho okolí pomocné otvory (3c), přičemž světlý průřez hlavního otvoru (3a) je minimálně rovný polovině světlého průřezu vstupního hrdla (1) vestavby, na tento hlavní otvor (3a) je napojen zachycovač (4), který je vytvořen jako tlakově nezávislý pro vytvoření nízké rychlosti proudění páry v něm, přičemž pomocné otvory (3c) jsou napojeny do meziprostoru pro další odvádění pevných nečistot a případné kapalné složky z páry z vnitřní vestavby, přičemž koleno (3) je dále opatřeno sekundárním otvorem (3b) uspořádaným v oblasti nejkratší površky kolena (3), který je spojuje meziprostor v těle (2) odlučovače s vnitřním prostorem kolena (3) pro vytvoření relativního podtlaku v meziprostoru mezi odlučovací vestavbou a tělem (2) odlučovače.

Description

Zařízení pro odloučení pevných nečistot a odvádění případné kapalné složky z páry

Oblast techniky

Vynález pojednává o zařízení pro odvádění pevných nečistot a případně i kapalné složky zkondenzované z páry, které je zapotřebí z páry odstranit. Zařízení podle vynálezu slouží zejména pro zvýšení bezpečnosti, životnosti a spolehlivosti parní turbíny, ale lze jej použít ve všech technologických procesech, u kterých se oddělují z páry nežádoucí pevné části nebo kapalná fáze ve formě kapiček, nebo souvislých filmů přiléhajících především na spodní straně potrubí. Zvláště výhodně pak vynález pojednává o zařízení pro odvádění zkondenzované kapalné složky a pevných nečistot při požadovaném snížení tlakové ztráty na tomto odlučovači oproti konvenčně používaným odlučovačům.

Dosavadní stav techniky

V současné době se nej častěji používají těsně před vstupem do vysokotlakého dílu parní turbíny odlučovače ve formě sít, cyklonových odlučovačů, nebo ve formě dynamických odlučovačů. Všechny tyto odlučovače se vyznačují poměrně vysokou tlakovou ztrátou (25 až 100 kPa), která je nežádoucí z hlediska snižování účinnosti bloku.

Odlučovače jsou ale zařízení, bez kterého by mohlo dojít v případě průniku pevné nečistoty k závažnému poškození turbíny, nebo v případě vysokého podílu kapalné fáze (ve formě větších kapek) k rychlému opotřebení turbíny. Proto je třeba před turbínu umísťovat odlučovače.

Odlučovač je dále znám například z dokumentu CZ 12127 Ul. Ten popisuje odlučovač ve tvaru obráceného písmene „T“. Přívod páry je do vodorovně uspořádané duté části tělesa přiveden vodorovně, kde na opačné straně je uspořádán zachycovač nečistot. V některých případech je těleso uvnitř doplněno ještě o síto, U těchto typů odlučovačů buď dochází k čistě dynamickému odloučení vlivem rychlé změny proudu média do výstupního hrdla, nebo pára před vstupem do výstupního svislého hrdla ještě prochází otvory v sítu. Nevýhodou tohoto odlučovače je vysoká tlaková ztráta.

Podstata vynálezu

Podle tohoto vynálezu je popsáno zařízení pro odvádění tuhých nečistot i případné kapalné fáze páry, umísťované například těsně před vstupem do parní turbíny nebo před rychlozávěmými a regulačními ventily. Zařízení podle vynálezu je použitelné jak v systémech se sytou (vlhkou) párou, tak i v systémech s přehřátou párou. Odborníkovi je zřejmé, že v systémech s přehřátou párou bude zařízení pro odvádění nečistot podle vynálezu sloužit pouze k odlučování nečistot, protože kapalná fáze u přehřáté páry neexistuje. Kapalnou fází páry se pro účely tohoto vynálezu rozumí voda, která vznikla ze syté (vlhké) páry postupnou kondenzací způsobenou především tepelnými ztrátami v parovodu před místem instalování zařízení podle vynálezu nebo v něm, takže může být v zařízení podle vynálezu odloučena. Termíny kapalná fáze páry, zkondenzovaná voda, kondenzát či zkondenzovaná pára se pro účely tohoto vynálezu považují za shodné a navzájem zaměnitelné. U zařízení podle vynálezu se místem odvodu nečistot a kondenzátu uvedené z páry současně rozumí i místo odběru nečistot a případné zkondenzované vody, přičemž je zapotřebí si uvědomit, že nečistoty a kondenzát jsou odváděny ze syté (vlhké) páry, zatímco z přehřáté páry jsou odváděny jen nečistoty. Na místo hromadění pevných nečistot a kapalné fáze páry je napojeno spojovací potrubí, kterým je vzniklý kondenzát přes regulační ventil odváděn z technologie.

Cílem vynálezu je navržení takového zařízení pro odvádění tuhých nečistot i kondenzátu z páry, které minimalizuje tlakovou ztrátu při dodržení dobré odlučivosti jak pevných nečistot, tak i případné kapalné fáze. Zařízení podle vynálezu využívá plynulé změny směru proudění páry v

- 1 CZ 308658 B6 odlučovací vestavbě pomocí kolene, výhodně zahnutého o cca 90°. Poloměr zatočení kolene v podstatě odpovídá běžně používanému 1,5 násobku jeho průměru. Tím se zajistí dostatečně plynulá změna směru proudění páry, aniž by došlo k vysokým tlakovým ztrátám. Zařízení pro odvádění nečistot podle vynálezu využívá efektu zrychlení proudu páry v místě nej delší površky kolena vestavby, přičemž v tomto místě je uspořádán hlavní otvor pro odvádění pevných nečistot i částečného odvodu kapalné fáze ve formě kapiček, které mají tendenci pokračovat dále ve směru, který měly před změnou směru proudění páry. I když je termín površka známý a dostatečně používaný, chtěli bychom zdůraznit, že pro účely tohoto vynálezu se termínem površka rozumí povrchová čára vzniklá tak, že kolenem, tvořeným např. anuloidovou výsečí s úhlem 90°, je veden příčný řez rovinou procházející středem ohybu, čímž na vnitřní anuloidové ploše vzniknou dvě površky, jednak nejdelší površka, což je vnější površka, která má největší délku a zároveň má největší poloměr, a jednak nejkratší površka, což je vnitřní površka, která má naopak nejkratší délku a zároveň má nej menší poloměr. Pro zabezpečení spolehlivého odloučení pevných nečistot v zařízení podle vynálezu je velikost hlavního otvoru alespoň taková, že jeho světlý průřez odpovídá alespoň polovině světlého průřezu vstupního hrdla do odlučovací vestavby. Díky tomu je průměr hlavního otvoru tak velký, že stěny na hraně hlavního otvoru mají úhel ke směru průtoku páry maximálně 45° (pro názornost viz obr. č. 4). Tím se dosáhne dobré odlučivosti pevných nečistot. Ještě výhodněji má otvor podle vynálezu velikost blížící se velikosti vstupního hrdla, takže se úhel hrany hlavního otvoru ke směru průtoku blíží 0°.

Naopak v případě, že není potřeba dosažení výborné odlučivosti pevných nečistot, lze světlý průřez otvoru přiměřeně snížit. Koleno je dále opatřeno pomocnými otvory, které zabezpečují odvod kapalné fáze a menších nečistot. Tyto pomocné otvory jsou menší než hlavní otvor a jsou uspořádány na ploše kolena v okolí hlavního otvoru. Pomocné otvory jsou uspořádány výhodně jak před hlavním otvorem, tak i za ním. Zvláště výhodně, z důvodu minimalizace tlakové ztráty, jsou pomocné otvory zvláště výhodně uspořádány pouze v těch místech kolena, kde dochází k nárazu kapiček a menších nečistot do stěny vestavby. Z tohoto důvodu je tedy výhodné, aby pomocné otvory byly uspořádány pouze v místě, kde se přepokládá, že se bude při proudění páry kolenem zkondenzovaná voda nacházet. Je sice možné otvory uspořádat i jinde v koleni, jejich přítomnost však zvyšuje tlakovou ztrátu zařízení, což není žádoucí. Pomocné otvory jsou uspořádány výhodně v řadách, zvláště výhodně jsou umístěny v trojúhelníkové konfiguraci, kdy se průměty hran otvorů překrývají. Aby docházelo k aktivnímu odsávání vodní fáze, případně menších nečistot pomocí pomocných otvorů z vnitřního prostoru vestavby do mezi prostoru, je třeba zajistit dostatečný rozdíl tlaků mezi tlakem uvnitř vestavby a vně vestavby, tj. v meziprostoru mezi vestavbou a tlakovým tělesem, kterým se tohoto efektu dosáhne. Potřebného rozdílu tlaků je dosaženo pomocí sekundárního otvoru umístěného na nejkratší površce na konci kolena vestavby (ve směru toku páry), kde vlivem proudění páry ven výstupním hrdlem dochází k vytváření podtlaku v meziprostoru. Tento sekundární otvor je tedy tlakovou propojkou mezi vnitřním prostorem vestavby v oblasti nejkratší površky kolena a meziprostorem tělesa odlučovače pro vytvoření relativní podtlaku v meziprostoru. Není však vhodné na kratší površce kolena umístit pomocné otvory, protože jimi by se do vnitřního prostoru kolena přisávala pára z meziprostoru namísto toho, aby se jimi odváděly nečistoty a kondenzát. Vlivem velmi nízké rychlosti proudění páry v meziprostoru zde vlivem gravitace dochází k aktivnímu odlučování jak nečistot, tak kapalné fáze, které gravitací klesají do spodní části meziprostoru, odkud mohou být odstraněny. Na hlavní otvor ve směru, ve kterém vestavbu opouštějí pevné nečistoty, je uspořádán zachycovač nečistot, který je vytvořen tak, aby v něm nedocházelo k proudění páry, resp. v podstatě zanedbatelnému vůči proudění páry v odlučovací vestavbě.

Podle vynálezecké myšlenky zařízení podle vynálezu je u něj dosaženo dobré odlučitelnosti pevných nečistot a kondenzátu při zajištění malé tlakové ztráty páry jím procházející jednak tím, že díky jeho konstrukci je využívána kinetická energie pevných nečistot, která při změně směru proudění páry ve vestavbě zajistí jejich odloučení do místa, kde je nulová nebo jen velmi malá rychlost proudění, takže pára bude pokračovat kolenem k výstupu z odlučovače, zatímco nečistoty a kondenzát bude vzhledem ke své hmotnosti pokračovat v původním směru a dojde k jejich odloučení do zachycovače nečistot (jde tedy zvětší části o dynamický odlučovač), a jednak tím, že

- 2 CZ 308658 B6 v zařízení podle vynálezu je vytvořen tlakový rozdíl mezi místem, kde proudí pára, tj. ve vestavbě, a místem, kde je malá rychlost proudění páry, tj. v meziprostoru, přičemž tento tlakový rozdíl zajistí, že přes pomocné otvory dojde k aktivnímu odsátí kapiček a menších nečistot, které se vlivem své hmotnosti přiblížily k ploše vestavby, když pára změnila v koleni odlučovací vestavby svůj směr proudění.

Je zřejmé, že jednotlivé otvory ve vnitřní vestavbě, tj. hlavní otvor, sekundární otvor a pomocné otvory, lze nadimenzovat tak, aby odlučovač vykazoval nižší tlakovou ztrátu odlučovače za cenu horší odlučivosti, či naopak, v případě požadavku na vysokou odlučivost je možno navrhnout především hlavní otvor a počet pomocných otvorů tak, aby se zajistila velmi spolehlivá účinnost zachytávání pevných nečistot a odvádění kondenzátu, ale za cenu vyšší tlakové ztráty.

Toto řešení je zvláště výhodné tím, že odlučovač nečistot podle tohoto vynálezu (při zhruba stejné odlučivosti jako u konvenčních odlučovačů) zaručuje při rychlostech proudění páry 40 až 50 m/s zhruba poloviční tlakovou ztrátu - než u konvenčního dynamického odlučovače a asi čtvrtinovou tlakovou ztrátu než u odlučovače se sítem. Zařízení podle vynálezu zvláště výhodně slouží k odvádění pevných nečistot a kondenzátu z parního potrubí v místě těsně před turbínou.

Zařízení podle vynálezu tedy obsahuje již zmíněné části, uspořádané ve fúnkčním celku pro zajištění plné funkčnosti celého systému, konkrétně:

- tělo odlučovače, které je navrženo tak, aby vydrželo plný tlak v systému, přičemž je dále zapotřebí, aby tvar těla odlučovače obsahoval uvnitř dutinu, ve které je uspořádána vnitřní vestavba a dále, aby vnitřní tvar těla odlučovače umožnil, aby mezi tělem a odlučovací vestavbou, tj. v meziprostoru. bylo dostatečné místo na odvod odloučeného kondenzátu a nečistot,

- v těle odlučovače je uspořádána vestavba, která zajišťuje odlučování pevných nečistot a kapek kapalné fáze,

- tato vestavba je v podstatě tvořena alespoň kolenem a zachycovačem. V kolenu jsou potom vytvořeny:

a) hlavní otvor sloužící pro odvádění pevných nečistot a části kapalné fáze

b) pomocné otvory pro odvádění drobných pevných nečistot a kapalné fáze. Optimální velikost těchto otvorů je od 1 do 10 mm,

c) sekundární otvor - pro dosažení relativního podtlaku v meziprostoru mezi tlakovým tělesem a vnější plochou vestavby. Plocha sekundárního otvoru je výhodně zhruba stejná, jako plocha všech skupin odváděčích otvoru v řadách.

- zachy covač jev jedné své formě vytvořen z trubky, která zvláště výhodně obsahuje ve své spodní části odváděči otvory, které zajišťují odvod menších pevných nečistot a odvod kapalné fáze. Zachycovač je vytvořen jako tlakově nezávislý pro vytvoření „polštáře“, který zamezí vstupování páry proudící kolenem odlučovací vestavby zařízení pro odlučování do zachycovače, takže pokračuje dále kolenem. Toto může být zajištěno buď tím, že zachycovač bude neprůchozí a umožní páře vytvořit potřebný polštář, nebo například tím, že bude zaústěn do prostředí s potřebným tlakem, kterým se vytvoří požadovaný polštář.

Jsou možná i jiná provedení zařízení pro odlučování podle vynálezu, z nichž některá jsou uvedena v příkladech a na obrázcích. Odborník rovněž může k výše uvedeným částem jak vestavby, tak i celého odlučovače přidat další, avšak jejich přítomností nedojde ke změně podstaty vynálezu.

Finální dimenzování a návrh vhodného tvaru všech otvorů se provádí na základě hydraulického

- 3 CZ 308658 B6 výpočtu za pomoci CFD analýzy - podle požadované maximální tlakové ztráty a také na základě výpočtu interakce nečistot při průtoku média (například v SW Discovery. Fluent a Rocky). Nicméně pro první přiblížení lze základní podmínky pro jejich dimenzování stanovit takto:

Minimální průměr hlavního otvoru je výhodně /2 průměru hrdla na vstupu do odlučovače, maximální průměr hlavního otvoru se blíží vnitřnímu průměru kolena. Dimenzování sekundárního otvoru je závislé především na celkové ploše všech pomocných otvorů 3c. Světlý průřez sekundárního otvoru se může pohybovat v širokém rozmezí poměru 0,3 až 10-ti násobek součtu ploch všech pomocných otvorů. Velikost průměru jednotlivých pomocných otvorů se může pohybovat (také dle celkové velikosti odlučovače) od 1 do 10 mm. Výhodná velikost je cca 4 mm.

V případě velkých nečistot se tyto shromažďují v zachycovači, který je možné periodicky čistit vstupem přes přírubový spoj na konci zachycovače, nebo zvláště výhodně tyto nečistoty kontinuálně odvádět dalším potrubním systémem na konci odlučovače (viz obr č. 3)

Výhody vynálezu oproti současnému stavu techniky jsou následující:

- navržené zařízení se vyznačuje specifickým použitím vnitřní vestavby do nových, ale i do stávajících těles odlučovače - a tím snižují cenu na rekonstrukci

- cílem předloženého zařízení je návrh a uvedení do provozu systému, který má nižší tlakovou ztrátu - než dosud používané dynamické odlučovače bez vnitřní vestavby.

- zařízení podle vynálezu má dále výhodu v tom, že proudění páry nasávané sekundárním otvorem (3 b) z mezi prostoru zpět do odlučovací vestavby zařízení zrovnoměrňuje rychlostní profil na výstupním průřezu vnitřní vestavby, čímž se dále snižuje tlaková ztráta celého zařízení.

Pro srovnání s dosaženými hodnotami má starší konstrukce odlučovače se sítem při rychlosti proudění 43 m/s tlakovou ztrátu více než 50 kPa, dynamický odlučovač ve tvaru T-kusu má při rychlosti proudění 43 m/s tlakovou ztrátu 23 až 28 kPa, zatímco zařízení pro odlučování podle tohoto vynálezu má při rychlosti proudění 43 m/s tlakovou ztrátu pouze 10 až 17kPa, v závislosti na požadavku na kvalitu odloučení.

Objasnění výkresů

Pro jasnější ilustraci předmětu vynálezu v provedeních vynálezu budou níže stručně popsány výkresy, které jsou použité v popisu příkladů uskutečnění vynálezu. Je zřejmé, že popsané výkresy jsou pouze některá, ale ne všechna uskutečnění předkládaného vynálezu a odborník může vytvořit další příklady uskutečnění a výkresy bez vynaložení tvůrčí práce.

V těchto výkresech představují:

obr. 1 pohled na zařízení pro odlučování podle vynálezu v řezu s kulovým tělem odlučovače;

obr. 2 pohled na zařízení pro odlučování podle vynálezu v řezu s tělem ve tvaru T-kusu;

obr. 3 představuje pohled na zařízení podle vynálezu obdobné provedení na obr. 1, avšak opatřené zachycovačem s možností kontinuálního odvádění nečistot; a obr. 4 představuje pohled na řez kolenem odlučovače, znázorňující maximální úhel stěn kolene na hraně hlavního otvoru vůči směru průtoku páry.

- 4 CZ 308658 B6

Příklady uskutečnění vynálezu

Pro lepší pochopení zařízení pro odvádění pevných nečistot i případné kapalné fáze zkondenzované z páry podle tohoto vynálezu bude nyní popsán příklad jeho možného uskutečnění. Současný vynález bude sice dále popsán pomocí konkrétních uskutečnění, ale vynález není omezen na popsané uskutečnění, je omezen pouze nároky. Popsané 3D zobrazení je pouze schematické a není zamýšlen jako omezující vynález na vyobrazené provedení. Na 3D zobrazení může být z ilustrativních důvodů velikost některých prvků zveličena a tyto nemusí být nakresleny v měřítku. Rozměry a relativní rozměry neodpovídají skutečným velikostem. Dále výrazy hlavní, sekundární a podobné výrazy v popisu a v nárocích jsou použity pro rozlišení mezi podobnými prvky a neznamená to nutně popis následnosti, nebo dočasnosti, či prostoru nebo nadřazenosti jednoho prvku před druhým, pokud to tak není výslovně uvedeno. Navíc, i když některá zde popsaná uskutečnění vynálezu zahrnují jen některé prvky, ale další prvky nikoliv, zatímco tyto jsou zahrnuty do jiných uskutečnění, jsou možné kombinace prvků z různých uskutečnění tak, že spadají do rozsahu vynálezu a tvoří jiná uskutečnění, než jsou zde popsaná, což bude plně pochopitelné pro osoby znalé oboru. Například v následujících nárocích mohou být všechna nárokovaná uskutečnění použita v jakékoliv kombinaci.

Na obr. 1 je schematicky znázorněn jeden z možných příkladů provedení zařízení pro odloučení pevných nečistot a odvádění kapalné složky z vlhké páry - parní odlučovač podle tohoto vynálezu, který je nainstalován na technologii tlakového systému, kterým je v tomto případě například parní potrubí sekundárního okruhu jaderné elektrárny, přičemž rychlost páry je cca 43 m/s. Na obr. 1 je příklad uskutečnění zařízení podle vynálezu, u kterého je tělo odlučovače ve formě koule. Na obr. 2. je potom znázorněno zařízení pro odlučování podle vynálezu, kde tělo odlučovače je ve formě rozšířeného T-kusu. Jsou ale možná i další provedení těla odlučovače, u kterých je požadavek, aby tělo bylo navrženo na tlak páry v systému, tedy tělo odlučovače musí splňovat požadavky na dostatečnou pevnost a odolnost, ale také musí umožnit vytvoření dostatečně velkého meziprostoru mezi vnitřní vestavbou a vnitřním povrchem tlakového tělesa.

Zařízení podle vynálezu je na obr. 1, 2 i 3 uspořádáno následně:

Vlhká pára vstupuje do těla 2 odlučovače vstupním hrdlem 1 ve směru šipky. Část zkondenzované vody se nachází ve formě vodního filmu především na spodní části vstupního potrubí. Vlhká pára s podílem nečistot dále vstupuje do kolena 3 vnitřní vestavby. Na spodní straně vnitřní vestavby je první část pomocných otvorů 3c, - například 22 řad, přes které jsou malé nečistoty a část zkondenzované vody odsáty tlakovým rozdílem mezi vnější a vnitřní stranou kolene 3. Dále pára postupuje vnitřní vestavbou až ke kolenu 3, tedy k místu, kde nastává změna směru toku páry a kde je ve směru proudění umístěn hlavní otvor 3a. Dimenzování hlavního otvoru bylo již popsáno, jeho průřez je u příkladu č. 1, 2 a 3 zhruba polovina průřezu vstupní části do vestavby, v tomto příkladu uskutečnění má vstupní potrubí vněj ší průměr 521 mm a tloušťku stěny 16 mm, tj. vnitřní průměr je 489 mm, světlý průřez vstupního potrubí je tedy 0,187 m². Hlavní otvor 3a má v tomto případě poloviční průřez, což je 0,094 m². Této velikosti světlého průřezu hlavního otvoru 3a odpovídá průměr 346 mm. Při takovémto dimenzování je dosaženo optimálního úhlu stěn na hraně hlavního otvoru 3a ke směru průtoku páry maximálně 45° - tedy úhel optimální pro maximální odloučení pevných nečistot. Těžší frakce vlhké páry (nečistoty a kapičky) pokračují z důvodu svojí vyšší kinetické energie přímo - a prolétnou do zachycovače 4, který jev uvedených příkladech uzavřený, takže je v něm již nízká rychlost proudění páry, čímž dojde k odloučení nečistot a zkondenzované vody z páry. Menší nečistoty, než je velikost odváděčích otvorů 4a a zkondenzovaná odloučená kapalina projdou ze zachycovače 4 vlivem relativního podtlaku v meziprostoru přes odváděči otvory 4a do meziprostoru a dále je vše odvedeno hrdlem 5 odvodu kondenzátu. Lehčí pára (již bez podstatné části nečistot) v koleni 3 změní postupně směr o 90° a pokračuje kolenem 3 směrem k výstupnímu hrdlu 7. Zbytek kapiček (především jde o menší frakce), které se nestačily odloučit na hlavním otvoru 3a se přiblíží k vnější površce kolena 3 a tam jsou odsáty pomocnými otvory 3c, v tomto příkladu o průměru 4 mm. do meziprostoru, kde je

- 5 CZ 308658 B6 relativní podtlak. Počet řad pomocných otvorů 3c se zvolí podle jejich rozměru, přičemž je optimální, aby řady pomocných otvorů 3c byly provedeny až do místa výstupu z kolene. Relativní podtlak v meziprostoru uvnitř těla 2 odlučovače se vytváří pomocí sekundárního otvoru 3b tím, že využívá nerovnoměrné rozložení relativního tlaku po průřezu na výstupu z kolena 3, kde na nej delší površce kolena 3 je relativní přetlak a na nej kratší površce kolena 3 je relativní podtlak. Optimální velikost tohoto sekundárního otvoru 3b umístěného v místě nejkratší površky (jak je vyobrazeno na obrázku 1,2 a 3) je přibližně 1/3 průměru kolena.

Zvláště výhodné provedení - viz obr. č. 3 - může mít kontinuální odvod větších nečistot umístěný za zachycovačem ve tvaru redukce s následným potrubím 8, které může být buď zaslepeno zaslepovací přírubou pro periodické vyjmutí nashromážděných nečistot, nebo zavedené do odpadního potrubí, ve kterém je takový tlak, který umožní vytvoření potřebného polštáře na hranici zachycovače s kolenem. Je zřejmé, že nesmí dojít k přetlaku na vnějším povrchu zachycovače, aby nenastával opačný děj, kdy by ze zachycovače byla odsávána voda a drobné nečistoty do kolena 3.

Průmyslová využitelnost

Praktické použití navrhovaného řešení je uvažováno zejména pro parní potrubí před vstupem do rychlozávěmých a regulačních ventilů a následně do turbíny - především pro elektrárny typu VVER a PWR, které pracují s vlhkou párou, která může obsahovat i pevné nečistoty. Systém obdobné konstrukce je možno použít i u dalších technologických procesů, u kterých se oddělují z páry nežádoucí pevné části nebo kapalná fáze ve formě kapiček, nebo souvislých filmů přiléhajících především na spodní straně potrubí. Navržené zařízení výrazně zvyšuje bezpečnost a životnost turbíny, protože snižuje nebezpečí vniknutí cizího předmětu do turbíny a průběžně odvádí vzniklý kondenzát.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení pro odloučení pevných nečistot a odvádění případné kapalné složky z páry obsahující tělo (2) odlučovače s odlučovací vestavbou se vstupním hrdlem (1), přičemž mezi tělem (2) odlučovače a odlučovací vestavbou je vytvořen meziprostor, vyznačující se tím, že odlučovací vestavba obsahuje koleno (3) a zachycovač (4), v koleni (3) je v místě jeho nejdelší površky uspořádán hlavní otvor (3a) a v jeho okolí pomocné otvory (3c), přičemž světlý průřez hlavního otvoru (3a) je minimálně rovný polovině světlého průřezu vstupního hrdla (1) vestavby, na tento hlavní otvor (3a) je napojen zachycovač (4), který je vytvořen jako tlakově nezávislý pro vytvoření nízké rychlosti proudění páry v něm, přičemž pomocné otvory (3c) jsou napojeny do meziprostoru pro další odvádění pevných nečistot a případné kapalné složky z páry z vnitřní vestavby, přičemž koleno (3) je dále opatřeno sekundárním otvorem (3b) uspořádaným v oblasti nejkratší površky kolena (3), který je spojuje meziprostor v těle (2) odlučovače s vnitřním prostorem kolena (3) pro vytvoření relativního podtlaku v meziprostoru mezi odlučovací vestavbou a tělem (2) odlučovače.
2. Zařízení pro odloučení malých pevných nečistot a odvádění případné kapalné složky z vlhké páry podle nároku 1, vyznačující se tím, že v zachycovači (4) je na spodní straně vytvořen alespoň jeden odváděči otvor (4a) pro odvedení menších nečistoty a kondenzátu ze zachycovače (4) do meziprostoru.
3. Zařízení pro odloučení malých pevných nečistot a odvádění kapalné složky z vlhké páry podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že meziprostor v těle (2) odlučovače je ve své spodní části opatřen hrdlem (5) k odvedení menších nečistot a kondenzátu mimo prostor těla (2) odlučovače.
4. Zařízení pro odloučení malých pevných nečistot a odvádění kapalné složky z vlhké páry podle nároku 1, vyznačující se tím, že hlavní otvor (3a) má velikost blížící se velikosti průměru kolena (3).
5. Zařízení pro odloučení malých pevných nečistot a odvádění kapalné složky z vlhké páry podle nároku 1, vyznačující se tím, že pomocné otvory (3c) jsou uspořádány v řadách.
6. Zařízení pro odloučení malých pevných nečistot a odvádění kapalné složky z vlhké páry podle nároku 1, vyznačující se tím, že pomocné otvory (3c) jsou uspořádány v trojúhelníkové konfiguraci, kdy se průměty hran otvorů překrývají.