Twórca wynalazku: Uprawniony z patentu: BBC Aktiengesellschaft Brown Boveri & Cie, Baden (Szwajcaria) Urzadzenie do oddzielania pary wodnej od wody w schladzaczach pary przegrzanej podgrzewaczy wody zasilajacej Dziedzina techniki. Wynalazek dotyczy urzadze¬ nia do oddzielania pary wodnej od wody w schla- dzaczach pary przegrzanej w podgrzewaczach wo¬ dy zasilajacej, zainstalowanych w silowniach paro¬ wych, w których stosowane jst stopniowe pod¬ grzewanie wody zasilajacej za pomoca pary upu¬ stowej z turbin.Stan techniki. W znanych podgrzewaczach przez wprowadzenie do podgrzewacza przegrzanej pary wodnej, wykorzystuje sie termodynamicznie cieplo przegrzania pary w schladzaczu na suchej ze¬ wnetrznej powierzchni rur podgrzewacza wody za¬ silajacej. Przegrzana para wprowadzana jest do schladzacza pary przegrzanej w przeciwpradzie.Podgrzewana woda przeplywa przez rury oraz wmontowane przegrody prowadzace powodujac omywanie od zewnatrz rur z para. Wymiana ciepla nastepuje na drodze konwekcji. Po przejsciu przez podgrzewacz para dostaje sie do czesci kondensa¬ cyjnej i tam jest skraplana.Na wylocie pary ze schladzacza, na skutek zde¬ rzenia pary ze skroplinami splywajacymi wzdluz powierzchni skraplania, przy duzej miejscowej predkosci pary, powstaja na skutek erozji uszko¬ dzenia rur podgrzewacza. Szczególnie narazone sa rury podgrzewaczy przy przeplywie pary w kie¬ runku ku górze,.Znane sa podgrzewacze wody zasilajacej, w któ¬ rych schladzacze pary przegrzanej sa u góry otwar¬ te lub tylko czesciowo zamkniete, w tych urzadze- 10 15 20 25 30 2 niach para na wylocie natrafia z duza predkoscia na rury podgrzewacza.W nowszych konstrukcjach podgrzewaczy wody zasilajacej dla zmniejiszenia predkosci pary wylo¬ towej, (zastosowano otwór przeplywowy dla pary wykonany w scianie dzialowej pomiedzy strefa schladzania i usytuowana obok strefa skraplania, jednak otwór ten usytuowany jest w ten sposób, ze predkosc przechodzacego przezen resztkowego strumienia pary skierowanego w góre nie wy¬ starcza juz do zdmuchiwania Sikroplin zgromadzo¬ nych w najwyzszej czesci strefy schladzania.Splywajace skropliny dostaja sie do strumienia pary wdmuchiwanej i przez ten otwór wnikaja do strefy skraplania, na skutek czego rury grzewcze ulegaja silnej korozji (doniesienie VGB, zeszyt 6, grudzien 1969, str. 417—429).Istota wynalazku. Zadaniem wynalazku jest zbu¬ dowanie urzadzenia, w którym na rurach podgrze¬ wacza nie bedzie zachodzilo zderzenie pary prze¬ plywajacej miejscowo z duza predkoscia ze sply¬ wajacymi skroplinami, nie bedzie zjawiska wpada¬ nia skroplin do schladzacza zwlaszcza przy zmia¬ nach obciazenia i wylaczaniu urzadzenia, a takze nie beda wystepowaly zaklócenia termodynamicz¬ nego przebiegu schladzania pary przegrzanej i w którym nie bedzie wystepowalo zjawisko erozji rur skraplacza i wsporników rur na wyjsciu ze schladzacza oraz wszystkich innych rur usytuowa¬ nych w poblizu tego wyjscia. 111 0583 111058 4 Urzadzenie do oddzielania pary wodnej od wody w schladzaczach pary przegrzanej w podgrzewa¬ czach wody zasilajacej wedlug wynalazku charak¬ teryzuje sie tym, ze centralny, o prostokatnym przekroju poprzecznym kanal rozprowadzania pary wodnej usytuowany jest pomiedzy zimna a ciepla wiazka rurowa a jego dwa przeciwlegle otwory wzdluzne wykonane w wezszych scianach kanalu rozciagaja sie na calej wysokosci kanalu rozprowa¬ dzania pary wodnej i wiazek rurowych nad schla- dzaczem pary przegrzanej stanowiac otwory wy¬ plywu .pary tak, ze wyplawajaca para wodna prze¬ plywa przez powierzchnie kondensacji wiazek ruro¬ wych promieniowo od zewnatrz do wewnatrz.Dzieki zastosowaniu centralnego .kanalu rozpro¬ wadzania pary kanal ten jest wypelniany przez pare wodna opuszczajaca schldzacz pary przegrza¬ nej i para wyplywa przez oba naprzeciw lezace otwory boczne do przestrzeni skraplania w kie¬ runku zewnetrznego plaszcza podgrzewacza. Na skutek stosunkowo wolnego wyplywu pary naste¬ puje jednoznaczne rozdzielenie obu faz przeplywa¬ jacego medium, a mianowicie pary wyplywajacej ze schladzacza i skroplin splywajacych z powierz¬ chni skraplania.W korzystnym przykladzie wykonania, sciany boczne 'kanalu rozprowadzania pary z otworami wylotowymi pary ze schladzacza usytuowane na calej wysokosci wiazki rur sa przedluzone po bo¬ kach tworzac blachy oslonowe dla wiazek rur, blachy osolnowe zostaly ponadto wyposazone w do¬ datkowe okragle Otwory (usytuowane przy wzdluz¬ nych otworach wylotowych pary.Na skutek duzej powierzchni otworów wyloto¬ wych pary, usytuowanych na calej wysokosci wia* zek rur schladzacza, predkosc wyplywu pary na wyjsciu z kanalu rozdzielczego jest bardzo mala, poniewaz para juz w kanale rozprowadzajacym rozdzielona zostaje prawie na cala wysokosc wiaz¬ ki rur. Predkosc pary pozy zetknieciu sie z po¬ wierzchnia skraplania jest bardzo mala, poniewaz od kazdego elementu wzdluznego wiazki skrapla¬ jacej doplywa tylko tyle pary ile moze ulec skrop¬ leniu. Poza tym nie ma mozliwosci wpadania skroplin do schladzacza.Na skutek usytuowania przy otworach wyloto¬ wych pary blach oslonowych z otworami, powyzej wiazek rur para wyplywajaca z kanalu rozdziel¬ czego musi wykonac pewna dodatkowa droge, zas bezposrednio przy kanale rozprowadzajacym tylko tyle pary moze wplynac iw wiazki rur, ile moze sie jej przedostac przez otwory w blachach oslo¬ nowych, podstawowa ilosc pary jest natomiast kierowana pomiedzy plaszcz zewnetrzny a wiazki rur i oplywa wiazki rur.Ptnzez rure odpowietrzajaca, usytuowana pomie¬ dzy kanalom rozprowalzajacym pary i oboma wiaz¬ kami rur, mozna odsysac powietrze i inne nie skraplajace sie gazy bezposrednio po zakonczeniu skraplania pary w kazdej z wiazek run Przyklad wykonania wynalazku. Przedmiot wy¬ nalazku przedstawiony jest w przykladzie wyko¬ nania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia podgrzewacz wody zasilajacej w .przekroju wzdluz¬ nym, fig. 2 — podgrzewacz wody zasilajacej w prze¬ kroju poprzecznym.Jak pokazano na fig. 1 zewnetrzny plaszcz pod¬ grzewacza wody zasilajacej 1, ma na swoim dol¬ nym koncu otwór wlotowy pary 2 lezacy naprzeciw otwór spustowy skroplin 3. W dolnej czesci pod¬ grzewacza wody zasilajacej usytuowany jest schla- dizacz pary przegrzanej 4 wyposazony w oslone górna 6 oddzielajaca go od góry od przestrzeni skraplania 5. Wewnatrz schladzacza pary prze¬ grzanej 4 usytuowane sa przegrody 7. Górna oslo¬ na 6 schladzacza 4 przechodzi w kanal rozprowa¬ dzajacy pare 8 o prostokatnym przekroju poprzecz¬ nym ograniczony sciankami 17. Kanal rozprowa¬ dzajaca pare jest usytuowany srodkowo pomiedzy wiazka rur zimnych 9 i wiazka rur cieplych 10 wody zasalajacej, lezace naprzeciw siebie otwory wzdluzne 11 w kanale 8 rozciagajace sie przez cala wysokosc kanalu rozprowadzania pary wodnej 8 i wiazek rurowych 9, 10 nad schladzaczem pary przegrzanej 4, stanowia otwory wylotowe pary.Scianki kanalu, w których znajduja sie otwory wlotowe przechodza w blachy oslonowe z otwora¬ mi 13 do zasilania para przegrzana. W przestrzeni srodkowej wiazek rur 9 i 10 usytuowany jest ka¬ nal odpowietrzajacy 15, w którym umieszczona jest rura odpowietrzajaca 14. W przestrzeni skrapla¬ nia 5 usytuowane sa wsporniki rurowe 16 tak, ze splywajace w dól do otworu spustowego 3 skrop¬ lmy splywaja po nich bezposrednio nie przedosta¬ jac sie jednak do. schladzacza 4.Jak pokazano na fig. 2 pomiedzy wiazka rur zimnych 9 i wiazka rur cieplych 10 usytuowany jest kanal rozprowadzajacy pary 8 o prostokatnym przekroju poprzecznym ze sciankami ograniczaja¬ cymi 17, a na jego przeciwleglych waskich bokach zamocowane sa blachy oslonowe 12 z otworami wylotowymi pary 11. Wewnatrz wiazki rur zim¬ nych 9 i wiazki rur cieplych 10 usytuowana jest rura odpowietrzajaca 14. Strzalki wskazuja (kieru¬ nek wyplywu pary przez otwory wylotowe pary 11 z kanalu rozprowadzania pary 8 do przestrzeni skraplania 5.Sposób dzialania urzadzenia wedlug wynalazku jest nastepujacy. Przez otwór wlotowy pary 2 przegrzana para wplywa do schladzacza 4, oplywa przegrody 7 usytuowane w schladzaczu 4 pary przegrzanej i na skutek napotkania oslony górnej 6 zmuszona zostaje do wejscia do kanalu rozprowa¬ dzajacego pare 8 majacego prostokatny przekrój poprzeczny, przeplywajac go od dolu do góry, na¬ stepnie poprzez lezace naprzeciw siebie otwory .wylotowe 11 w blachach oslonowych 12 para kie¬ rowana jest, zgodnie z kierunkami wskazanymi na fig. 2 przez strzalki, do przestrzeni skraplacza 5 ograniczonej plaszczem zewnetrznym 1 oraz wiaz¬ kami nur 9 i 10, przeplywajac przez nia promie¬ niowo z zewnatr do wewnatrz, jednoczesnie przez otwory do zasilania pary 13 wykonane w tych sa¬ mych blachach oslonowych 12 para doplywa do boków wiazek rur 9 i 10.Wiazka rur zimnych 9 w dolnej czesci podgrze¬ wacza wody zasilajacej, polaczona jest z nie przed¬ stawiona na rysunku swoja komora zbiorcza, przez 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 111058 6 która woda zasilajaca podawana jest pod cisnie¬ niem iz dolu do góry do wiazki nur 9.Na skutek skroplenia sie goracej pary na wiazce rur 9, ogrzana zostaje przeplywajaca w tych ru¬ rach woda, która przeplywa nastepnie do dolu przez wiazke rur 10 gdzie nastepuje dalsze ogrza¬ nie wody, iz poczatku w wyniku dalszego skrapla¬ nia a nastepnie w schladzaczu 4 na skutek odbie¬ rania ciepla od ochladzajacej sie pary. Wiazka rur 10 polaczona jest takze ze swa komora zbior¬ cza (nie prztdstawiona na rysunku).Przez nury odpowietrzajace 14 usytuowane we¬ wnatrz wiazek rur 9 i 10 odsysane jest powietrze i nie .skraplajace sie gazy poozstale po zakonczeniu wykraplania pary.Wsporniki rurowe 16 ulatwiaja splywanie skrop¬ lili z poszczególnych wiazek rur 9 i 10, skropliny te odprowadzane sa nastepnie z podgrzewacza wo¬ dy zasilajacej przez otwór spustowy S.Opisane wyzej usytuowanie poszczególnych ele¬ mentów eliminuje uszkodzenia wiazek nur 9 i 10, a takze blach na wyjsciu ze schladzacza, wywoly¬ wanych przez erozje, poniewaz predkosc pary na wejsciu na cala powierzchnie skraplania jest na skutek rozdzialu pary w kanale rozprowadzajacym pare 8 — niewielka.Poszczególne wiazki rur 9 i 10 nie sa poddawane bezposredniemu dzialaniu strumienia pary o duzej predkosci, a takze skroplony nie wpadaja do schla¬ dzacza 4, na skutek czego unika sie dalszych uszkodzen powodowanych erozja, przebieg procesu termodynamicznego w tschladzaczu 4 nie ulega zas zaklóceniom. PL