HU210096B

HU210096B - Method and apparatus for guiding the liquid-flow of steam generators of vertical flow

Info

Publication number: HU210096B
Application number: HU905153A
Authority: HU
Inventors: Aladar Stolmar
Original assignee: Kindling; Stolmar
Priority date: 1989-04-25
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1995-02-28
Also published as: EP0470207A4; US4972804A; DE69013906D1; WO1990012983A1; JPH04506561A; ATE113706T1; EP0470207B1; HUT62077A; DE69013906T2; EP0470207A1; HU905153D0

Description

A találmány tárgya eljárás valamint berendezés függőleges áramú, terelőhenger és alsó csőlap által határolt zárt fűtőtérrel rendelkező gőzfejlesztőben a gőz fejlesztéséhez használt, a csőlapból kiemelkedő fűtőcsőköteggel fűtött víz függőleges folyadékáramának irányítására, amellyel megakadályozzuk a pangó terek kialakulását, valamint a vízben előforduló zagyalkotó szennyeződéseket a hőcserélőből történő eltávolítás érdekében előre meghatározott helyekre tereljük.

Amint az a gyakorlatból ismert, egy gőzfejlesztő többek között erőművekben, például atomerőművekben használatos olyan hőcserélő, amely gőzt termel, amivel azután villamos energiát termelő turbinagenerátorokat hajtanak meg. Az ilyen típusú gőzfejlesztő hengeres burkolaton belül elhelyezett függőleges elrendezésű csövekből álló fűtőcsőköteget tartalmaz. Egyes gőzfejlesztőkben a fűtőcsövek U-alakúra hajlítottak, amelyeket fejjel lefelé a burkolat alsó részén lévő csőlapban rögzítenek. Más típusokban, az úgynevezett „egyenáramúakban” a fűtőcsövek egyenesek és a burkolaton belül elhelyezett alsó és felső csőlapban vannak rögzítve. Mindkét gőzfejlesztő típusban az atomreaktor primer fűtőfolyadéka fűtőközegként a függőlegesen álló fűtőcsövekben áramlik, hogy a fűtőcsövek közötti térben felfelé áramló, gőz fejlesztésére használt folyadékot, azaz vizet felhevítse. A kötegben lévő fűtőcsövek viszonylag hosszúak, hogy megfelelő tartózkodási időt biztosítsanak a víznek a hőcsere folyamathoz. Ahogy a víz a gőzfejlesztőben felfelé halad a fűtőcsőköteg külső felülete mentén, egyre növekvő mértékben gáz halmazállapotú gőzzé alakul, így amikor elhagyja a hőcserélőt, a gőzösszetevőt elválasztják a folyadékösszetevőtől és lényegében csak a gőzt vezetik el a gőzfejlesztő felső részéből a turbinagenerátor meghajtására.

A folyadékból gőzzé alakulási folyamatban a felfelé mozgó víz térfogatáram a sűrűség egyidejű csökkenésével folyamatosan növekszik. Ilyen üzemi körülmények között és a gőzfejlesztők üzemi nyomásán a víz átlagos sókoncentrációja időben állandóan növekszik az előbb említett párolgási folyamat, vegyi és hőmérsékleti, valamint egyéb tényezők miatt. Amikor a szennyező sók koncentrációja túl nagy lesz, akkor az oldatból elkezd kicsapódni a só és zagylerakódásokat képez.

A gőzfejlesztő vizében egyensúlyi sókoncentráció érhető el részleges leiszapolással és többlet tiszta vízáram bevezetésével. Sajnos a leiszapolás helyes részarányának megválasztása a szokásos gőzfejlesztőkben, ahol a hőcserélő alján turbulens beáramlás van jelen, nem zárja ki a zagy felgyülemlését. Ennek oka az alacsony felszálló sebesség és az áramlási csatornák ellenőrizhetetlen kialakulása a folyadék gőzzé történő átalakulása során, ami elősegíti a pangó folyadékterek kialakulását. Ezekben a pangó folyadékterekben a só kiülepedése - mind szilárd részecske, mind ionos formában - tudható be a zagylerakódás közvetlen kiváltó okául. A pangó folyadékterek elsősorban a hidegebb folyadékáramban, a csövek között, a gőzfejlesztő központi alsó részén alakulnak ki.

Egy hagyományos típusú gőzfejlesztőben a tápvíznek és a gőzfejlesztőben cirkuláló víznek a keverékét a gőzfejlesztő alján olyan kerületi nyíláson keresztül vezetik be közvetlenül a csőlap felett, amely összeköttetést biztosít a gőzfejlesztő köpenyterében kialakított leszállócsatornával. Ahogy a vízkeverék a leszállócsatornából belép a fűtőcsövek közötti térbe, a hőcsere folyamat felfelé irányuló vízáramlást vált ki, ami az eredetileg vízszintes irányú vízáramlást a kerületi nyílásból felfelé fordítja, ezzel - a helyi fűtési teljesítményekkel összhangban - inhomogén áramlást hozva létre és a hőcserélő hidegebb részeit elkerülve, ami a folyadékáram pangását még nagyobb mértékben elősegíti. A tápvíz beömlési helyének módosítása szintén nem tudja megoldani a problémát, mivel a normális, ellenőrizhetetlen üzemi áramlási viszonyok között a folyadékáramok átrendeződnek.

A pangó folyadéktér lehetővé teszi, hogy a zagy a csőlapon felszaporodjon, a fűtőcsövek mentén felfelé terjedjen és a központi hidegebb részeken helyezkedjen el. Ilyen körülmények között helyi korrózió lép fel. A zagy egyre növekvő mennyisége gyakoribb leállásokat igényel a karbantartási illetve tisztítási műveletek elvégzésére. Ennek következtében a gőzfejlesztőben használható víz minőségére is általában szigorúbb és költségesebb megkötéseket vezettek be.

Az US 4 653 435 számú szabadalmi leírás gőzgenerátorok csőlapjának tisztítására és iszapeltávolítására alkalmas szerkezetet ismertet. A megoldás lényegében a korábban részletezett felismerésnek köszönheti létrejöttét: nevezetesen, a gőzgenerátorban normális üzemi viszonyok közben óhatatlanul zagyképződés és -kiválás megy végbe, amely elsősorban a csöveket tartó és elrendező csőlapra rakódik rá, kövesedik meg, amit adott időközönként valamilyen módon el kell távolítani a gőzgenerátor zavartalan üzemének biztosítása érdekében. A nevezett szabadalmi leírás erre a célra olyan szerkezetet javasol, amely a gőzgenerátornak a kimondottan erre a célra kiképzett nyílásain át vezethető be a gőzgenerátorba. Maga a szerkezet lényegében olyan hosszúkás cső, amelynek vége enyhén, íveken hajlított, hogy a nyíláson át a gőzgenerátorba bedugva a csőlapra rakódott zagyot mechanikusan is fel lehessen kaparni vele. Ebbe a csőbe egy további csővezeték torkollik, amely tisztítófolyadék bejuttatására szolgál. Maga a cső szívócsőként van kiképezve és használva, és a szerkezet a leírtakból következően úgy működik, hogy a felhasználó ezzel a szerszámmal egyidejűleg nagyobb nyomású tisztítófolyadékot juttat be a gőzgenerátor belsejébe, közvetlenül a csőlapra, és a szerszámtól ezt a folyadékot és a folyadéksugárral és a mechanikus kaparással fellazított zagyot rögtön el is szívja. A cső alakjának mindig olyannak kell lennie, hogy az adott típusú gőzfejlesztő általában adott geometriával elrendezett függőleges csövei közé be lehessen vezetni.

A csőnek a kialakítása, valamint a belejuttatott folyadékot nagy nyomással a csőlap csövei közé fecskendező nyílások a mindenkori csőgeometriához igazodnak. Használata során a kézzel vagy célszerűen motor2

HU 210 096 Β ral a csövek között a csőlap közepe felé mozgatott csőből kiáramló folyadék a csőlap széle felé áramlik, magával ragadva a fellazított szennyeződéseket, zagyot. A tisztítófolyadékot és a feloldott szennyeződést a tisztítócsövek hossztengelyére keresztirányban, a csőlap széleinél elrendezett gyűjtővezetékek távolítják el.

Ez a szerkezet igen hasznos gőzgenerátorok utólagos, időszakos tisztításainál, azonban csak a már kialakult állapot javítására alkalmas, és nem használható a gőzgenerátor vízáramlásának üzemi körülmények közötti befolyásolására, ezen keresztül magának a zagyképződésnek a megakadályozására.

A találmány célja ezért az ismertetett típusú gőzfej lesztők folyadékáramának olyan átszervezése, amely kizárja a folyadékban a központi hidegebb részeken a pangó folyadékterek kialakulását.

Felismertük, hogy a kitűzött cél megvalósítható azáltal, hogy a folyadékban közvetlenül a csőlap felett tangenciális áramlási komponenst hozunk létre úgy, hogy az a folyadékban előforduló zagyalkotó szennyeződéseket a csőlap kerületi részein előre meghatározott gyűjtő és ürítő helyekre szállítja.

A kitűzött feladat megoldása során függőleges áramú, terelőhenger és alsó csőlap által határolt zárt fűtőtérrel rendelkező gőzfejlesztőben a gőz fejlesztéséhez használt, a csőlapból kinyúló fűtőcsőköteggel fűtött víz függőleges folyadékáramának irányítására alkalmas eljárást vettünk alapul, amelyben a találmány értelmében a vízben közvetlenül a csőlap fölött, azzal párhuzamos síkban vízszintes sebességösszetevővel rendelkező forgó áramlást hozunk létre úgy, hogy a leszálló folyadékáram magasabb hányadát legalább egy helyen a csőlap középső részén vezetjük be a fűtőtérbe, és a gőzfejlesztő alsó részén kiváló zagyalkotó szennyeződéseket a forgó áramlással a terelőhengerrel szomszédosán kialakított gyűjtőhelyekre szállítjuk és összegyűjtjük, ahonnan az összegyűjtött zagy alkotó szennyeződéseket időszakonként leürítjük.

A találmány szerinti berendezésnek legalább egy, a terelőhengertől sugárirányban befelé húzódó áramlásterelő eszköze van, a terelőhenger alsó széle tömítetten van a csőlaphoz csatlakoztatva, az áramlásterelő eszköznél a terelőhengerrel kapcsolódó, leszálló folyadékáramot bevezető beömlőnyílása és attól sugárirányban befelé elhelyezkedő, a beömlőnyíláshoz viszonyítva lényegében merőleges elrendezésű kiömlőnyílása van és az áramlásterelő eszközzel szomszédosán legalább egy, a zagyalkotó szennyeződések leürítését elősegítő gyűjtőhely van kialakítva.

A találmány szerinti eljárást és a megvalósítására használt berendezést a csatolt rajz segítségével,ismertetjük részletesebben. Természetesen a leírás és a rajzok a találmányt csak példaképpen, de semmiképpen sem korlátozó módon írják le. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti gőzfejlesztő egy lehetséges kiviteli alakjának keresztmetszete az áramlásterelő eszközökkel, a

2. ábrán az 1. ábra II-II vonal mentén vett keresztmetszete látható, amelyről a hőcserélő fűtő-

	csövei az áttekinthetőség érdekében el vannak távolítva, a
3. ábra	a találmány szerinti áramlásterelő eszközök távlati képe, a
4. ábra	a találmány szerinti áramlásterelő eszközök 2. ábra IV-IV vonala menti vízszintes metszete, az
5. ábra	a találmány szerinti áramlásterelő eszközök egyik elemének kinagyított oldalnézetét mutatja, a
6. ábrán	az 5. ábra VI-VI vonala menti nézet látható,
7. ábra	a a 6. ábra VII-VII vonala menti nézete, a
8a-8d.
ábrákon	a technika állását jelképező, ismert, függőleges áramú gőzfejlesztő áramlási képének vázlatát tüntettük föl, és a
9a-9d.
ábrák	a találmány szerinti áramlásterelő eszközökkel ellátott függőleges áramú gőzfejlesztő áramlási képének vázlata.
Az 1.	ábrán tartályos hőcserélő látható, ahol a pri-

mer munkafolyadék, azaz a fűtőközeg hőcserét bonyolít le a szekunder munkafolyadékkal, azaz a vízzel. A hőcserélő 1 tartályból az 1 tartály alsó végénél elhelyezett 2 csőlapból és a 2 csőlap alá rögzített 3 elosztófejből áll. A 3 elosztófej 3a belépőnyílásokkal és 3b kilépőnyílásokkal van ellátva és 4 belépő gyűjtőkamrát és kilépő gyűjtőkamrát határoz meg. Lényegében U alakú 6 csövek kötege alsó végével a 2 csőlapban van rögzítve és két különböző magasságban 7 tartólapok rögzítik helyzetében. A 6 csövek feladata, hogy áteresszék a fűtőközeget a 4 belépő gyűjtőkamrából az 5 kilépő gyűjtőkamrába. A fűtőközeg áramlási irányát P nyíl jelöli. Az 1 tartály la belépőnyílásai S nyíllal jelölt áramlási irányú tápvíz bevezetésére szolgálnak. A víz a csövekben áramló fűtőközeggel ismert módon hőcserét lebonyolítóan halad úgy, hogy hőtartalom növekedése következtében folyadékból gőzzé alakul. A fenti elrendezésben a 2 csőlap szerepe alapvetően a 6 csövek helyzetének rögzítése. A 3 elosztófej félgömb alakú kb. a 2 csőlap vastagsága háromszorosának megfelelő görbületi sugárral. Az 1 tartályon belül koncentrikus 10 terelőhenger van elrendezve, amely a találmány szerint lényegében megszakítás nélkül csatlakozik a 2 csőlap felső felületéhez a 6 csövek kötegének kerülete mentén és a 6 csövek hajlított része fölé emelkedik, ahol csonkakúp alakú 12 terelőelemhez csatlakozik. A 10 terelőhengert az ábráról a könnyebb érthetőség kedvéért elhagyott távtartók pozícionálják az 1 tartály falához képest.

A 10 terelőhenger 14 fűtőteret, a 12 terelőelem pedig 13 gőzteret képez, ahol a gőz és a folyadék keverékének szétválása megy végbe.

A 13 gőztérből az áramló gőz-folyadék keverék a 12a lemezre szerelt 13a leválasztókészülékekbe kerül, amelyek a 12a lemezben lévő 13b nyílásokon keresztül összeköttetésben állnak a 13 gőztérrel. A 13a leválasztókészülékek bármely jól ismert konstrukciójú készülékek lehetnek, amelyek úgy vannak elrendezve, hogy a

HU 210 096 Β leválasztott folyadék a 12a lemez felső felületéről lefolyik, ahonnan azt gyűrű alakú 16 leszállócsatornán keresztül visszavezetjük, hogy összekeveredjék a belépő tápvízzel és újból keresztüláramoljon az 14 fűtőtéren. A leválasztott gőz a 13a leválasztókészülékekből felfelé áramlik és az lb kilépőnyílásokon áthaladva jut a felhasználás helyére. A gyűrű alakú 16 leszállócsatorna az 1 tartály fala és a 10 terelóhenger között van kialakítva. Az la belépőnyíláson keresztül belépő tápvizet körkörösen elrendezett 15 elosztócsövek fecskendezik be és az a 16 leszállócsatornában folyik lefelé. A 10 terelőhenger és a 2 csőlap csatlakozását egyedül megszakító kerületi 18 függőleges nyílások azonos átmérőn, egymással szemben vannak kialakítva a 10 terelőhengerben. A 18 függőleges nyílásokhoz a vizet irányító 20 áramlásterelő eszközök csatlakoznak, amelyek mindegyike elég hosszú ahhoz, hogy a 10 terelőhenger falától a 2 csólap forgástengelye közelébe érjen. A 20 áramlásterelő eszközöket végeiknél fogva 21 távtartólemezek tartják, a 2 csőlap fölött, így a víz átáramolhat a 20 áramlásterelő eszközök alatt lévő 22a nyílásokon. Ahogy a 3., 5. és 7. ábrákon látható, a 20 áramlásterelő eszközök mindegyikének 22 alja, 24 teteje és lényegében függőleges 26 és 28 oldalfalai vannak. A 20 áramlásterelő eszközök belső végét a belső 21 távtartólemezek záqák le. A 24 tető félkör alakban ívelt, és a belső 21 távtartólemeztől a 20 áramlástereló eszköz és a 10 terelőhengerben lévő 18 függőleges nyílás csatlakozási helye felé emelkedőén húzódik. A 20 áramlásterelő eszköz 24 teteje sík, csúcsos vagy más keresztmetszetű is lehet és a 2 csőlappal lényegében párhuzamosan, vízszintesen is haladhat, míg a 26 és 28 oldalfalak íveltek is lehetnek. A 20 áramlásterelő eszköz úgy csatlakozik a 10 terelőhenger 18 függőleges nyílásához, hogy a gőzfejlesztő leszálló vízárama a gőzfejlesztő 14 fűtőterébe csak rajta keresztül, a 23a beömlőnyíláson át tud bejutni. A 20 áramlásterelő eszköz 26 oldalfalán 25a kiömlőnyílás van kiképezve, amely a 23a beömlőnyíláshoz képest merőlegesen húzódik. Az ajánlott kialakításban, amint a 3. és 5. ábrákon látható, a 25a kiömlőnyílás lényegében háromszög alakú, ahol a háromszög alapja a belső 21 távtartólemeznél található és a csúcsa a 10 terelőhenger felé mutat, de azt célszerűen nem éri el.

A 16 leszállócsatorna folyadékárama a 10 terelőhenger 14 fűtőterébe a 20 áramlásterelő eszközökön keresztül, túlnyomórészt a belső 21 távtartólemez közelében kerül bevezetésre, mivel a háromszög alakú 25a kiömlőnyílás mérete a 2 csőlap közepe környezetében a legnagyobb. A 16 leszállócsatorna folyadékáramának legnagyobb része tehát a gőzfejlesztő közepén jut be a 14 fűtőtérbe, és a bejutó folyadékmennyiség a 10 terelőhenger felé haladva egyre csökken. A bejuttatott víz relatív mennyiségét a 4. ábrán feltüntetett nyílsorozatok jelzik.

A 3. ábrán látható, hogy a vizet a 20 áramlásterelő eszközökön keresztül 30 nyilakkal jelzett egymással ellentétes irányban fecskendezzük be. Mivel a 21 távtartólemezek a 20 áramlásterelő eszközöket mintegy 25 mm magasságban tartják a 2 csőlap felett, a víz gyakorlatilag vízszintes irányban, a 2 csőlap felülete mentén, azzal lényegében párhuzamosan kerül befecskendezésre. Az ellentétes irányú vízbefecskendezés a gőzfejlesztő alsó részén lévő folyadékban forgó áramlást kelt. Ezt a helyzetet a 3. ábrán 32 nyíllal jelöltük. Ez a gerjesztett forgó áramlás a gőzfejlesztőben lévő vízben a természetesen bekövetkező függőleges áramlásban vízszintes folyadékáram-sebességösszetevőket gerjeszt, és mivel a gerjesztett forgó áramlás a gőzfejlesztő közepén a legnagyobb, legalább három lényeges előnyt eredményez.

Először, megszűnik a gőzfejlesztő központi részein a pangó folyadékterek kialakulásának veszélye. Mint ismeretes, az ilyen pangó folyadékterek okozzák a sókból és/vagy más szennyeződésekből keletkező zagy lerakódását, amelyek a gőzfejlesztők vizében normális esetben előfordulnak. Amikor a pangó folyadékterek a gőzfejlesztő központi részében kialakulnak, a zagy lerakódik, amit a gőzfejlesztő leiszapolásával nem lehet kielégítően eltávolítani. „Leiszapolás” alatt jelen esetben azt a műveletet értjük, amikor a gőzfejlesztőből elvezetett gőz mennyiségét meghaladó mennyiségű tápvizet szivattyúzunk be és ezzel távolítjuk el, ürítjük le a szennyeződéseket. A zagyban gazdag folyadékot a gőzfejlesztő alsó részéből ismert módon erre szolgáló 44 Ieiszapoló csővezetéken keresztül vezetjük el. Az általunk ismert megoldásoknál a zagy a gőzfejlesztő központi részén oly mértékben felgyülemlett, hogy tapasztalataink szerint lehetetlen volt a gőzfejlesztőből eltávolítani még akkor is, amikor a Ieiszapoló nyílást a csőlap központi részén helyezték el. A 20 áramlásterelő eszközök által létrehozott forgó áramlás a találmány szerint megakadályozza a pangó folyadékterek kialakulását a gőzfejlesztő központi részén, ezzel megakadályozza, hogy központi zagytömeg alakuljon ki a gőzfejlesztőben.

Másodszor, a 20 áramlásterelő eszközök által kiváltott forgó áramlás lecsökkenti annak a zagynak a mennyiségét, ami le tud rakódni, mivel a lebegő zagy vízszintesen forgó, függőleges (beleértve a gravitációt is) és sugárirányú erővektorok hatása alatt áll, amelyek együttesen odahatnak, hogy a nehezebb, sűrűbb zagyalkotó szennyeződések a gőzfejlesztő széle felé elkülönülnek.

Harmadszor, a 20 áramlásterelő eszközök újszerű kialakítása és a létrehozott forgó áramlás lehetővé teszi a nehezebb, nagyobb fajsúlyú zagyalkotó szennyeződések besűrűsödési, felgyülemlési helyének finom és előnyös szabályozását, így a szennyeződések előre meghatározott helyeken, például a 10 terelőhenger közelében összegyűjthetők és teljes egészükben egyszerű leiszapolással eltávolíthatók.

A 2-7. ábrákon láthatóan mindegyik 20 áramlásterelő eszköz olyan 34 csődarabot tartalmaz, amely alapjában véve párhuzamos a 2 csőlappal, és az alsó 7 tartólap magasságában összeköti a 26 és 28 oldalfalban található 36, 38 nyílásokat. A 34 csodarabok lehetővé teszik, hogy a zagyképző elemekben gazdag folyadékáram ne csak a 20 áramlásterelő eszköz alatt, hanem azon keresztül, pontosabban a 34 csődarabokon keresz4

HU 210 096 Β tül is áramolni tudjon. A 34 csodarabok a 22a nyílásokkal együtt elősegítik a 20 áramlásterelő eszközök által gerjesztett forgó áramlás fenntartását azáltal, hogy a lebegő zagyképző elemeket tartalmazó folyadékáram mind a 20 áramlásterelő eszközök alatt, mind azokon keresztül áthaladhat és a zagy az alsó 7 tartólap alatt leülepedhet. A 34 csodarabok és a 22a nyílások nélkül a folyadék átáramlása a 20 áramlásterelő eszközök egyik oldaláról másik oldalára elakadna vagy legalábbis nagyban lefékeződne, ezzel a 20 áramlásterelő eszközök által létrehozott előnyös forgó áramlás gyakorlatilag elakadna. Ugyanakkor - amint azt a későbbiekben látni fogjuk - bizonyos mértékű folyadékáram lefékeződésre szükség van, hogy a 20 áramlásterelő eszközök 28 oldalfalánál, a 2 csőlap perifériáján a zagy gyűjtő- és ürítőhelyek kialakuljanak. A 34 csődarabok és a 36 és 38 nyílások átmérőjét úgy választjuk meg, hogy a folyadékáramnak csak egy része kerüljön át a 28 oldalfal oldaláról a 26 oldalfal oldalára a forgó áramlás fenntartása érdekében. Ugyanakkor a 34 csodarabok átmérőjét úgy kell megválasztani, hogy mindegyik 20 áramlásterelő eszköz 28 oldalfalának oldalán a folyadékáram „visszatorlódjon”. A folyadékáramnak ez a „visszatorlasztása” minden egyes 20 áramlásterelő eszköz 28 oldalfalánál kisméretű, ellenőrzött, de szükséges pangó tereket hoz létre a folyadékban, ami lehetővé teszi, hogy a koncentrált zagyalkotó 40 szennyeződések, amelyeket szaggatott vonallal jelöltünk a 3. és 4. ábrán, összegyűljenek a 38 nyílás alatt, a 2 csőlap és a 10 terelőhenger csatlakozásánál. Megjegyzendő, hogy a 3. és 4. ábrákon feltüntetett helyzet csak akkor áll elő, ha a 44 leiszapoló csővezeték ezt megelőzően tartósan zárva volt.

Amint a 4. ábrán látható, a 42 gyűjtőhelyek a 10 terelőhengerben közvetlenül a 20 áramlásterelő eszközök 28 oldalfalához csatlakozóan vannak kialakítva. Abban az esetben, ha a koncentrált zagyalkotó 40 szennyeződések mennyisége oly mértékben megnő a 28 oldalfal mellett, hogy időszakos leiszapolás válik szükségessé, akkor a 42 gyűjtőhelyek közelében felgyülemlett koncentrált zagytartalmú folyadékot a 42 gyűjtőhelyeken keresztül leiszapolással hatékonyan ki lehet vezetni. Az időszakos leiszapolás során a kiürített zagyalkotó 40 szennyeződéseket tartalmazó koncentrált folyadékot a 42 gyűjtőhelyek közelében az 1 tartály alsó részén lévő, 2. ábrán látható 44 leiszapoló csővezetéken keresztül egyszerűen el lehet vezetni. Tehát a találmány által biztosított áramlási jellemzők következtében a zagy a gőzfejlesztőből ugyanolyan leiszapolással eltávolítható, mint amilyent az ismert gőzfejlesztőkben használnak. Ez azért lehetséges, mert a találmány szerinti berendezés szerkezeti kialakítása hatékony folyadék- illetve szennyeződésürítést biztosít.

A 8a-8d. és 9a-9d. ábrák grafikusan illusztrálják és hasonlítják össze a folyadékáramok sebességösszetevőit a gőzfejlesztőben, a találmány szerinti 20 áramlásterelő eszközökkel (9a-9d. ábra) vagy azok nélkül (8a8d. ábra). A 8a-8d. ábra tehát az ismert műszaki szint szerinti gőzfejlesztő áramlási képének leírása, amelyben a leszállócsatorna folyadékárama a terelőhenger és a csőlap közötti, kerületi nyílásokon keresztül kerül bevezetésre, a 9a-9d. ábra pedig egy a találmánynak megfelelően kialakított gőzfejlesztő áramlási képének leírása, ahol aló leszállócsatorna folyadékáramát a 14 fűtőtér középső részén fecskendezzük be.

A 8a. és 9a. ábrák a gőzfejlesztők vázlatos funkcionális részmetszetét, a 8b. és 9b. ábrák a folyadékáram függőleges sebességösszetevőit, a 8c. és 9c. ábrák a sugárirányú sebességösszetevőit, a 8d. és 9d. ábrák pedig tangenciális sebességösszetevőit mutatják. A vízszintes tengely fölötti, pozitív területek felfelé illetve sugárirányban kifelé irányuló áramlást illetve a befecskendezéssel azonos irányú forgó áramlást, míg a vízszintes tengely alatti negatív területek lefelé illetve sugárirányban befelé irányuló áramlást jelölnek. Minta 8b. ábrán látható, a folyadékáram függőleges sebességösszetevőinek értéke a csőlap központi részén hozzávetőlegesen nulla, ami ezen a részen pangó folyadékterek jelenlétére utal. Ugyanakkor a 9b. ábrán a folyadékáram függőleges sebességösszetevőinek grafikonja a központi részen erős fölfelé irányuló és a 10 terelőhenger közelében lefelé irányuló függőleges áramlást mutat. Ez arra utal, hogy a 9a. ábrán ábrázolt gőzfejlesztőben a zagy a külső területeken rakódik le.

A 8c. és 9c. ábrákon a folyadékáram sugárirányú sebességösszetevőinek összehasonlítása hasonló helyzetet tár fel. Amint a 8c. ábrán látható, a sugárirányú áramlás negatív, vagyis befelé irányuló a gőzfejlesztő külső részein és nulla a központi részeken. Ez szintén arra utal, hogy a zagyot az áramlás a gőzfejlesztő központi része felé szállítja, ahol az a központi víztérfogat pangó volta miatt lerakódik. A 9c. ábra sugárirányú sebességösszetevő grafikonja ezzel ellentétben azt mutatja, hogy az áramlás pozitív, vagyis kifelé irányuló a gőzfejlesztő nagyobb részén, ami egy kifelé irányuló áramlást jelez, ami kimossa a zagyot a 2 csőlap kerületi részeire. Egy kis központi rész a 9. ábra sugárirányú folyadékáram-sebességösszetevőjénél negatív, vagy befelé irányuló áramlást mutat, ami a 20 áramlásterelő eszközök jelenlétére utal.

A 8d. ábrán a folyadékáram tangenciális sebességösszetevőjének grafikonja arra utal, hogy az ismert gőzfejlesztőben nincs tangenciális folyadékáramlás. Ugyanakkor 9d. ábrán a folyadékáram tangenciális sebességösszetevőjének grafikonja a találmány szerint kialakított gőzfejlesztőben láthatóan mindenütt pozitív forgó áramlást mutat. Ennek bevezetése előnyösen befolyásolja a folyadékáram függőleges és sugárirányú sebességösszetevőit, és a kialakuló centrifugális hatás következtében a gőzfejlesztő ki tudja választani a nehezebb zagyalkotó részecskéket és ionokat, valamint egyszerűbben, hatékonyabban üzemeltethető és tartható karban, mint a hagyományos felépítésű gőzfejlesztők.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás függőleges áramú, terelőhenger (10) és alsó csőlap (2) által határolt zárt fűtőtérrel (14) rendelkező gőzfejlesztőben a gőz fejlesztéséhez használt, a

HU 210 096 Β csőlapból (12) kinyúló fűtőcső (6) köteggel fűtött víz függőleges folyadékáramának irányítására, azzal jellemezve, hogy a vízben közvetlenül a csőlap (2) fölött, azzal párhuzamos síkban vízszintes sebességösszetevővel rendelkező forgó áramlást hozunk létre úgy, hogy a leszálló folyadékáram magasabb hányadát legalább egy helyen a csőlap (2) középső részén vezetjük be a fűtőtérbe (14), és a gőzfejlesztő alsó részén kiváló zagyalkotó szennyeződéseket (40) a forgó áramlással a terelőhengerrel (10) szomszédosán kialakított gyűjtőhelyekre (42) szállítjuk és Összegyűjtjük, ahonnan az összegyűjtött zagyalkotó szennyeződéseket (40) időszakonként leürítjük.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a leszálló folyadékáramot a csőlap (2) két átellenes oldalán vezetjük be a fűtőtérbe (14).
3. A 2. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a leszálló folyadékáramot egymással ellentétes irányban áramoltatva vezetjük be a fűtőtérbe (14).
4. A 3. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a leszálló folyadékáramot a csőlap (2) középső részétől kerületi része felé haladva csökkenő mennyiségben vezetjük be a Hűtőtérbe (14).
5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az összegyűjtött zagyalkotó szennyeződések (40) leürítését leiszapolással végezzük
6. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a gyűjtőhelyeket (42) a terelőhengerben (10), a gőzfejlesztőnek a terelőhengert (10) körülvevő külső burkolatában elhelyezett, a gyűjtőhelyek (42) közvetlen közelében kiképzett leiszapoló csővezeték (44) csatlakozásokon át ürítjük le.
7. A 3. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a leszálló folyadékáramot az áramlásterelő eszközök (20) egyik oldalfalán (26) keresztül vezetjük be a fűtőtérbe (14), és a gyűjtőhelyeket (42) az áramlásterelő eszközök (20) másik oldalfal (28) oldalán képezzük ki.
8. A 7. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a folyadékáramot az áramlásterelő eszközökön (20) keresztül azok második oldalfalától (28) első oldalfala (26) felé áramoltatjuk
9. A 8. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a folyadékáramot az áramlásterelő eszközök (20) alja (22) és a csőlap (2) között is átáramoltatjuk.
10. Berendezés függőleges áramú, terelőhenger (10) és alsó csőlap (2) által határolt zárt fűtőtérrel (14) rendelkező gőzfejlesztőben a gőz fejlesztéséhez használt, a csőlapból (2) kinyúló íutőcső (6) köteggel fűtött folyadék függőleges folyadékáramának irányítására, azzal jellemezve, hogy legalább egy, a terelőhengertől (10) sugárirányban befelé húzódó áramlásterelő eszköze (20) van, a terelőhenger (10) alsó széle tömítetten van a csőlaphoz (2) csatlakoztatva, az áramlásterelő eszköznél (20) a terelőhengerrel (10) kapcsolódó, leszálló folyadékáramot bevezető beömlőnyílása (23a) és attól sugárirányban befelé elhelyezkedő, a beömlőnyíláshoz (23a) viszonyítva lényegében merőleges elrendezésű kiömlőnyílása (25a) van, és az áramlásterelő eszközzel (20) szomszédosán legalább egy, a zagyalkotó szennyeződések (40) leürítését elősegítő gyűjtőhely (42) van kialakítva.
11. A 10. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy az áramlásterelő eszköz (20) kiömlőnyílása (25a) a csőlap (2) középső részéig húzódik.
12. A 11. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy két áramlásterelő eszköze (20) van.
13. A 12. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy az áramlásterelő eszközök (20) a csőlap (2) sugárirányában változó magasságúak.
14. A 13. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy az áramlásterelő eszközök (20) a beömlőnyílástól (23a) a kiömlőnyílás (25a) felé csökkenő magasságúak.
15. A 11. vagy 14. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy az áramlásterelő eszközök (20) a terelőhenger (10) felé haladva csökkenő méretű kiömlőnyílással (25a) rendelkeznek.
16. A 15. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy az áramlásterelő eszközöknek (20) a folyadékáramlás irányában második oldalfala (28) és első oldalfala (26) van, és a zagyalkotó szennyeződéseket (40) gyűjtő ürítőhelyet képező gyűjtőhelyek (42) az áramlásterelő eszközök (20) második oldalfala (28) oldalán, a terelőhengerrel (10) szomszédosán helyezkednek el.
17. A 16. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy az áramlásterelő eszközökhöz (20) folyadékátvezető nyílások (22a, 36, 38) vannak társítva.
18. A 17. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a folyadékátvezető nyílást (22a) az áramlásterelő eszköz (20), a csőlap (2), és az áramlásterelő eszközt (20) a csőlaphoz (2) rögzítő távtartólemez (21) határolja.
19. A 17. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a folyadékátvezető nyílásokat (36, 38) az áramlásterelő eszköz (20) oldalfalain (26, 28) átmenő csatornák alkotják.
20. A 19. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a csatornákat hengeres csodarabok (34) alkotják.
21. A 10. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy az áramlásterelő eszközök (20) a csőlap (2) felületén vannak elhelyezve.