RU196806U1

RU196806U1 - MULTI-CHANNEL CONDENSATOR

Info

Publication number: RU196806U1
Application number: RU2019128500U
Authority: RU
Inventors: Леонид Михайлович Торгов; Надежда Николаевна Румянцева
Original assignee: Леонид Михайлович Торгов; Надежда Николаевна Румянцева
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2020-03-16

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике и предназначена для отвода конденсата от теплопотребляющего оборудования. В многоканальном конденсатоотводчике, содержащем корпус с элементами присоединения на концах, элементарный конденсатоотводчик, включающий размещенные по ходу конденсата через распорные кольца шайбы с дросселирующими отверстиями на периферии, причем отверстия в соседних шайбах расположены диаметрально противоположно и образуют лабиринтную систему типа "гидрозатвор", фильтр-сепаратор, размещенный на входе или на входе и выходе конденсатоотводчика, уплотняющее кольцо, корпус выполнен в виде металлического полнотелого цилиндра с минимум тремя продольными параллельными каналами равного диаметра, размещенными по равномерной треугольной сетке, в каждом из которых установлен элементарный конденсатоотводчик. В элементарном конденсатоотводчике по крайней мере одна из шайб выполнена с обратным клапаном. Технический результат заключается в снижении габаритов конденсатоотводчика по длине при обеспечении высокой эффективности и надежности.The utility model relates to a power system and is designed to drain condensate from heat-consuming equipment. In a multi-channel steam trap containing a housing with attachment elements at the ends, an elementary steam trap including washers placed along the condensate through spacer rings with throttling holes on the periphery, the holes in adjacent washers being diametrically opposed and form a labyrinth system of the type “water seal”, a filter separator located at the inlet or at the inlet and outlet of the steam trap, a sealing ring, the housing is made in the form of a metal full-bodied cylinder with a mini mind three longitudinal parallel channels of equal diameter, arranged in the uniform triangular grid, each of which is mounted an elementary trap. In an elementary steam trap, at least one of the washers is made with a non-return valve. The technical result consists in reducing the dimensions of the steam trap along the length while ensuring high efficiency and reliability.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике и предназначена для отвода конденсата от теплопотребляющего оборудования.The utility model relates to a power system and is designed to drain condensate from heat-consuming equipment.

Известен конденсатоотводчик (Патент на полезную модель РФ №15009, МПК F28B 9/08, B01D 5/00, 2000 г.), содержащий корпус с элементами присоединения на концах, установленные по ходу конденсата и закрепленные в нем шайбы с дросселирующими отверстиями на периферии, причем шайбы установлены таким образом, что отверстия образуют лабиринтную систему типа "гидрозатвор", а на входе конденсатоотводчика установлен фильтр-сепаратор.A known steam trap (Patent for a utility model of the Russian Federation No. 15009, IPC F28B 9/08, B01D 5/00, 2000), comprising a housing with connection elements at the ends, installed along the condensate and secured in it with throttling holes on the periphery, moreover, the washers are installed in such a way that the holes form a labyrinth system of type "hydraulic lock", and a filter separator is installed at the inlet of the steam trap.

Указанный конденсатоотводчик не исключает возможность проникновения конденсата из конденсатной линии в теплопотребляющее оборудование при отключении пара.The specified steam trap does not exclude the possibility of condensate penetrating from the condensate line into heat-consuming equipment when the steam is turned off.

Названный недостаток устранен в известном конденсатоотводчике (Патент на изобретение РФ №2183786, МПК F16T 1/00, 2002 г.), принятом за прототип. Конденсатоотводчик содержит корпус с элементами присоединения на концах, установленными по ходу конденсата и закрепленными в нем с помощью уплотняющего кольца или колец через распорные кольца шайбы с дросселирующими отверстиями на периферии, причем шайбы установлены таким образом, что отверстия в соседних шайбах расположены диаметрально противоположно и образуют лабиринтную систему типа "гидрозатвор", фильтр-сепаратор, установленный в корпусе на входе или на входе и выходе конденсатоотводчика, причем, по крайней мере, одна из шайб выполнена с обратным клапаном. Шайба, содержащая обратный клапан, представляет собой диск, в теле которого имеется полость, связанная каналами с входным(и) и выходным(и) отверстиями, выполненными с противоположных торцов диска, и имеющий рабочую поверхность, сопряженную с поверхностью запорного органа обратного клапана.The named drawback is eliminated in the known steam trap (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2183786, IPC F16T 1/00, 2002), adopted as a prototype. The steam trap contains a housing with connecting elements at the ends, installed along the condensate and secured in it with a sealing ring or rings through spacer rings of the washer with throttling holes on the periphery, the washers being installed so that the holes in the adjacent washers are diametrically opposed and form a labyrinth a system of type "hydraulic lock", a filter separator installed in the housing at the inlet or at the inlet and outlet of the steam trap, and at least one of the washers Filled with check valve. A washer containing a check valve is a disk in the body of which there is a cavity connected by channels with inlet (s) and output (s) openings made from opposite ends of the disk and having a working surface mating with the surface of the shut-off element of the check valve.

Прототип обладает надежностью, эффективностью и безопасностью, однако не полностью исключает возможность возникновения гидроударов, приводящих к разрушению соединений. Недостатком прототипа так же являются большие габариты по длине необходимые для достижения заданной эффективности конденсатоотведения.The prototype has reliability, efficiency and safety, but does not completely exclude the possibility of water hammering, leading to the destruction of compounds. The disadvantage of the prototype are also large dimensions in length necessary to achieve a given efficiency of condensate drainage.

Технической задачей является создание эффективного и надежного конденсатоотводчика с уменьшенными габаритами.The technical task is to create an effective and reliable steam trap with reduced dimensions.

Технический результат заключается в снижении габаритов конденсатоотводчика по длине при обеспечении высокой эффективности и надежности.The technical result consists in reducing the dimensions of the steam trap along the length while ensuring high efficiency and reliability.

Технический результат достигается тем, что в конденсатоотводчике, содержащем цилиндрический корпус с элементами присоединения на концах, элементарный конденсатоотводчик включающий размещенные по ходу конденсата через распорные кольца шайбы с дросселирующими отверстиями на периферии, причем отверстия в соседних шайбах расположены диаметрально противоположно и образуют лабиринтную систему типа "гидрозатвор", фильтр-сепаратор, размещенный на входе или на входе и выходе конденсатоотводчика, уплотняющее кольцо, корпус выполнен в виде металлического полнотелого цилиндра с тремя продольными параллельными каналами равного диаметра, размещенными по равномерной треугольной сетке, в каждом из которых установлен элементарный конденсатоотводчик. В элементарном конденсатоотводчике по крайней мере, одна из шайб выполнена с обратным клапаном.The technical result is achieved by the fact that in a steam trap containing a cylindrical body with connection elements at the ends, an elementary steam trap including washers placed along the condensate rings with throttling holes on the periphery, the holes in adjacent washers being diametrically opposed and forming a labyrinthine system of the type “water seal” ", a filter separator located at the inlet or at the inlet and outlet of the steam trap, a sealing ring, the housing is made in the form of m metal full-bodied cylinder with three longitudinal parallel channels of equal diameter, placed on a uniform triangular grid, in each of which an elementary steam trap is installed. In an elementary steam trap, at least one of the washers is made with a non-return valve.

Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1. приведен поперечный разрез корпуса на фиг. 2 изображен элементарный конденсатоотводчик в разрезе.The essence of the utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1. shows a cross section of the housing of FIG. 2 shows a sectional view of an elementary steam trap.

Конденсатоотводчик содержит корпус 1 с элементами присоединения на концах (на чертежах не показаны). Корпус 1 выполнен в виде металлического полнотелого цилиндра с тремя продольными параллельными оси корпуса каналами 2 равного диаметра, размещенными по равномерной треугольной сетке (в вершинах равностороннего треугольника). Количество каналов и расположение каналов (по равномерной треугольной сетке) выбрано экспериментально, обусловлено обеспечением прочности и удобством выполнения механической обработки, а так же из условия обеспечения максимального «живого сечения» при минимально возможной площади сечении для корпуса необходимого диаметра. В каждом канале 2 установлен элементарный конденсатоотводчик. Элементарный конденсатоотводчик включает размещенные по ходу конденсата через распорные кольца 3 шайбы 4 с дросселирующими отверстиями 5 на периферии. Отверстия 5 в соседних шайбах 4 расположены диаметрально противоположно и образуют лабиринтную систему типа "гидрозатвор". Многошайбовая конструкция каждого элементарного конденсатоотводчика обеспечивает автоматическое регулирование его пропускной способности по конденсату и препятствует пропуску пролетного пара. Элементарный конденсатоотводчик включает фильтр-сепаратор 6 с отверстиями 7, размещенный на входе или на входе и выходе конденсатоотводчика (на фиг. 2 приведен элементарный конденсатоотводчик с фильтром-сепаратором 6, размещенным на входе), уплотняющее кольцо 8. В элементарном конденсатоотводчике по крайней мере, одна из шайб 9 выполнена с обратным клапаном.The steam trap contains a housing 1 with connection elements at the ends (not shown in the drawings). The casing 1 is made in the form of a metal full-bodied cylinder with three longitudinal channels parallel to the casing axis 2 of equal diameter, placed along a uniform triangular grid (at the vertices of an equilateral triangle). The number of channels and the location of the channels (along a uniform triangular grid) was chosen experimentally, due to the provision of strength and the convenience of machining, as well as from the condition of ensuring the maximum "live section" with the minimum possible cross-sectional area for the housing of the required diameter. An elementary steam trap is installed in each channel 2. The elementary steam trap includes washers 4 located along the condensate through the spacer rings 3 with throttling holes 5 at the periphery. Holes 5 in adjacent washers 4 are located diametrically opposite and form a labyrinth system of the type "water seal". The multi-washer design of each elementary steam trap provides automatic control of its condensate capacity and prevents passage of passing steam. The elementary steam trap includes a filter separator 6 with openings 7 located at the inlet or at the inlet and outlet of the steam trap (Fig. 2 shows the elementary steam trap with a filter separator 6 located at the inlet), a sealing ring 8. At least, in the elementary steam trap one of the washers 9 is made with a check valve.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Конденсат, отводимый по трубопроводу от теплопотребляющего оборудования, поступает на входы каждого элементарного конденсатоотводчика, где, проходя через отверстия 7 фильтра-сепаратора 6 и очистившись от загрязнений в виде окалины и других твердых включений, попадает в камеру, образованную фильтром-сепаратором 6, распорным кольцом 3 и шайбой 4. Установка фильтра-сепаратора 6 на входе элементарного конденсатоотводчика препятствует проникновению в него загрязнений (окалин и других включений), которые могут забить дросселирующие отверстия в шайбах, а его установка на выходе препятствует проникновению в конденсатоотводчик таких загрязнений из конденсатной линии при обратном токе конденсата. Далее конденсат через дросселирующие отверстия 5 в шайбах 4 и шайбу 9 с обратным клапаном, пройдя лабиринтную систему гидрозатворов, отводится по конденсатопроводу в систему конденсатоотведения. Лабиринтная система сглаживает гидроудары, что позволяет обеспечить надежность работы теплоэнергетического оборудования. Установка шайбы 9 с обратным клапаном позволяет исключить обратный ток пароконденсатной смеси при останове теплоэнергетического оборудования. Заявляемый конденсатоотводчик может эффективно работать в широком диапазоне теплоэнергетических параметров (Р, t, G - расход) конденсата. Изменение давления пара приводит к соответствующему изменению температурного режима в теплообменном аппарате, интенсивности теплообменного процесса и, следовательно, к изменению давления и количества образующегося в единицу времени конденсата. Соответствующим образом изменение давления конденсата изменяет пропускную способность каждого элементарного конденсатоотводчика, представляющего собой дросселирующее устройство. Это обусловлено тем, что давление конденсата, имеющего на входе в конденсатоотводчик теплофизические параметры, близкие к точке насыщения, и проходящего последовательно через дросселирующие отверстия шайб, снижается. В результате понижения давления конденсат в камерах образованных шайбами 4 (в межшайбовом пространств) вскипает с образованием пара вторичного вскипания. Этот пар, проходя через последующие дросселирующие отверстия 5 шайб 4, резко снижает пропускную способность этих отверстий для конденсата, а значит и пропускную способность самого элементарного конденсатоотводчика. Снижение производительности элементарного конденсатоотводчика влечет за собой некоторое переохлаждение конденсата в теплообменном аппарате. Переохлажденный ниже точки насыщения конденсат, проходя через первые шайбы, не образует паров вторичного вскипания в межшайбовом пространстве этих шайб. В результате этого общее гидравлическое сопротивление элементарного конденсатоотводчика снижается и производительность повышается.Condensate drained from the heat-consuming equipment through the pipeline enters the entrances of each elementary steam trap, where, passing through the openings 7 of the filter separator 6 and being cleaned of impurities in the form of scale and other solid inclusions, it enters the chamber formed by the filter separator 6, the spacer ring 3 and the washer 4. Installing a filter separator 6 at the inlet of the elementary steam trap prevents the entry of contaminants (scale and other inclusions) into it, which can clog the throttling holes in the washers, and its installation at the outlet prevents such contaminants from entering the steam trap from the condensate line when the condensate flows back. Next, the condensate through the throttling holes 5 in the washers 4 and the washer 9 with a check valve, having passed the labyrinth system of hydraulic locks, is discharged through the condensate line to the condensate drainage system. The labyrinth system smooths out hydroblows, which ensures the reliability of the heat and power equipment. The installation of the washer 9 with a check valve eliminates the reverse current of the vapor-condensate mixture when the thermal power equipment is shut down. The inventive steam trap can operate effectively in a wide range of heat energy parameters (P, t, G is the flow rate) of the condensate. A change in steam pressure leads to a corresponding change in the temperature regime in the heat exchanger, the intensity of the heat exchange process and, consequently, to a change in pressure and the amount of condensate generated per unit time. Accordingly, a change in condensate pressure changes the throughput of each elementary steam trap, which is a throttling device. This is due to the fact that the pressure of the condensate, having at the inlet of the steam trap thermophysical parameters close to the saturation point, and passing sequentially through the throttling holes of the washers, decreases. As a result of lowering the pressure, the condensate in the chambers formed by the washers 4 (in the inter-washer space) boils with the formation of a secondary boiling pair. This steam, passing through the subsequent throttling holes 5 of the washers 4, sharply reduces the throughput of these condensate openings, and hence the throughput of the elementary steam trap itself. A decrease in the performance of the elementary steam trap entails some subcooling of the condensate in the heat exchanger. The condensate supercooled below the saturation point, passing through the first washers, does not form secondary boiling vapors in the inter-washer space of these washers. As a result of this, the total hydraulic resistance of the elementary steam trap decreases and the productivity increases.

В конденсатоотводчике, имеющим три канала по сравнении с прототипом такой же производительности, площадь сечения каждой шайбы 4 в 3 раза меньше, следовательно нагрузка от давления на каждую шайбу снижается в 3 раза. Снижение нагрузки и уменьшение диаметра шайб 4 позволяет значительно уменьшить их толщину. Кроме того, протяженность камер (длина распорных колец 3), между соседними шайбами снижается, т.к протяженность камер зависит от диаметра дросселирующих отверстий в шайбах 4. Это позволяет значительно уменьшить длину конденсатоотводчика. Экспериментально подтверждено снижение габаритов по длине конденсатоотводчика с тремя каналами по сравнению с одноканальным при обеспечении одинаковой эффективности, длина трехканального конденсатоотводчика в 1,7 раза меньше длины одноканального конденсатоотводчика с таким же рабочим сечением и пропускной способностью.In a steam trap having three channels in comparison with a prototype of the same capacity, the cross-sectional area of each washer 4 is 3 times smaller, therefore, the pressure load on each washer is reduced 3 times. Reducing the load and reducing the diameter of the washers 4 can significantly reduce their thickness. In addition, the length of the chambers (length of spacer rings 3) between adjacent washers is reduced, because the length of the chambers depends on the diameter of the throttling holes in the washers 4. This can significantly reduce the length of the steam trap. A decrease in the dimensions along the length of a steam trap with three channels was experimentally confirmed compared to a single-channel one with the same efficiency, the length of a three-channel steam trap is 1.7 times less than the length of a single-channel steam trap with the same working cross-section and throughput.

В конденсатоотводчике тремя каналами снижение расхода конденсата в каждом канале по ходу его движения создает лучшие условия образования паров вторичного вскипания, т.к. паровые пузырьки получаются меньшего размера и их образование не одновременно в различных каналах. Это обеспечивает снижение пульсаций в конденсатных трубах, исключает гидроудары.In the steam trap with three channels, a decrease in the condensate flow rate in each channel in the direction of its movement creates better conditions for the formation of secondary boiling vapor, since steam bubbles are smaller and their formation is not simultaneous in different channels. This provides a reduction in ripple in the condensate pipes, eliminates water hammer.

Claims

1. A steam trap containing a cylindrical body with connection elements at the ends, an elementary steam trap, including washers placed along the condensate through spacer rings with throttling holes on the periphery, the holes in adjacent washers being diametrically opposed and forming a labyrinth system of the type “water seal”, the filter a separator located at the inlet or at the inlet and outlet of the steam trap, a sealing ring, characterized in that the housing is made in the form of a metal full logo cylinder with three longitudinal parallel channels of equal diameter, placed on a uniform triangular grid, in each of which an elementary steam trap is installed.

2. The multi-channel steam trap according to claim 1, characterized in that in the elementary steam trap at least one of the washers is made with a check valve.