RU199282U1

RU199282U1 - MULTI-CHANNEL CONDENSER DRAIN

Info

Publication number: RU199282U1
Application number: RU2020108231U
Authority: RU
Inventors: Леонид Михайлович Торгов; Надежда Николаевна Румянцева
Original assignee: Леонид Михайлович Торгов; Надежда Николаевна Румянцева
Priority date: 2020-02-25
Filing date: 2020-02-25
Publication date: 2020-08-25

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике и предназначена для отвода конденсата от теплопотребляющего оборудования. В многоканальном 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 семью 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: создание эффективного и надежного конденсатоотводчика с уменьшенными габаритами по длине.The utility model relates to heat power engineering and is designed to drain condensate from heat-consuming equipment. In a multichannel condensate drain containing a cylindrical body with connection elements at the ends, an elementary condensate drain, including washers placed along the condensate flow through spacer rings with throttling holes on the periphery, and the holes in adjacent washers are located diametrically opposite and form a labyrinth system of the "hydraulic lock" type, a separator located at the inlet or inlet and outlet of the condensate drain, a sealing ring, the body is made in the form of a metal solid cylinder with seven longitudinal parallel channels of equal diameter, arranged along a uniform triangular grid, in each of which an elementary condensate drain is installed. In an elementary steam trap, at least one of the washers is provided with a check valve. EFFECT: creation of an efficient and reliable condensate drain with reduced dimensions in length.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике и предназначена для отвода конденсата от теплопотребляющего оборудования.The utility model relates to heat power engineering 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.Known condensate drain (Patent for utility model of the Russian Federation No. 15009, IPC F28B 9/08, B01D 5/00, 2000), containing a housing with connection elements at the ends, installed along the course of the condensate and fixed in it washers with throttling holes on the periphery, moreover, the washers are installed in such a way that the holes form a labyrinth system of the "water seal" type, and a filter separator is installed at the inlet of the condensate drain.

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 penetration 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.This drawback is eliminated in the well-known steam trap (Patent for invention of the Russian Federation No. 2183786, IPC F16T 1/00, 2002), adopted as a prototype. The condensate drain contains a body with connection elements at the ends, installed along the condensate flow and fixed in it by means of a sealing ring or rings through spacer rings washers with throttling holes on the periphery, and the washers are installed in such a way that the holes in adjacent washers are diametrically opposite and form a labyrinth a system of the "hydraulic seal" type, a filter-separator installed in the housing at the inlet or at the inlet and outlet of the condensate drain, and at least one of the washers is made with a check valve. The washer containing the check valve is a disc in the body of which there is a cavity connected by channels with inlet (s) and outlet (s) openings made from opposite ends of the disc, and having a working surface mating with the surface of the check valve shut-off body.

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 is reliable, efficient and safe, but does not completely exclude the possibility of water hammering, leading to the destruction of joints. The disadvantage of the prototype is 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 по длине.The technical challenge is to create an efficient and reliable condensate drain with reduced dimensions in length.

Технический результат достигается тем, что в многоканальном 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 конденсатоотводчика, уплотняющее кольцо, корпус выполнен в виде металлического полнотелого цилиндра с семью 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 multichannel condensate drain containing a cylindrical body with connecting elements at the ends, an elementary condensate drain including washers with throttling holes located along the condensate flow through spacer rings on the periphery, and the holes in the adjacent washers are located diametrically opposite and form a labyrinth system of the " hydraulic seal ", a filter separator located at the inlet of the condensate drain, a sealing ring, the body is made in the form of a metal full-bodied cylinder with seven longitudinal parallel channels of equal diameter, placed along a uniform triangular grid, in each of which an elementary condensate drain is installed. In an elementary steam trap, at least one of the washers is provided with a check 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. FIG. 1. shows a cross-section of the housing in FIG. 2 shows an elementary steam trap in section.

Конденсатоотводчик содержит корпус 1 с элементами присоединения на концах (на чертежах не показаны). Корпус 1 выполнен в виде The condensate drain contains a housing 1 with connection elements at the ends (not shown in the drawings). Body 1 is made in the form

металлического полнотелого цилиндра с семью продольными параллельными оси корпуса каналами 2 равного диаметра, размещенными по равномерной треугольной сетке, т.е. геометрически расположенными в плоскости поперечного сечения цилиндрического корпуса 1 в вершинах равносторонних треугольников. Количество каналов и расположение каналов 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. Такое расположение обеспечивает равномерное размещение и максимальную плотность каналов, так как по треугольной равномерной сетке каналов располагается больше, чем при расположении по квадратной на 15 %. 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, уплотняющее кольцо 8. В элементарном конденсатоотводчике по крайней мере, одна из шайб 9 выполнена с обратным клапаном.a metal solid cylinder with seven longitudinal channels 2 parallel to the body axis of equal diameter, arranged along a uniform triangular mesh, i.e. geometrically located in the plane of the cross-section of the cylindrical body 1 at the vertices of the equilateral triangles. The number of channels and the location of the channels is due to the provision of strength and ease of machining, as well as from the condition of ensuring the maximum "free area" with the smallest possible cross-sectional area for the body of the required diameter. This arrangement ensures uniform placement and maximum channel density, since more channels are located along a triangular uniform grid than in a square arrangement by 15%. An elementary condensate drain is installed in each channel 2. The elementary condensate drain includes washers 4 with throttling holes 5 on the periphery, placed along the course of the condensate through the spacer rings 3. The holes 5 in the adjacent washers 4 are located diametrically opposite and form a labyrinth system of the "water seal" type. The multi-washer design of each elementary steam trap provides automatic regulation of its condensate capacity and prevents the passage of passing steam. The elementary condensate drain includes a filter-separator 6 with openings 7, located at the inlet, a sealing ring 8. In an elementary condensate drain, at least one of the washers 9 is made with a check valve.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Конденсат, отводимый по трубопроводу от теплопотребляющего оборудования, поступает на вход каждого элементарного конденсатоотводчика, конденсатоотведение осуществляется одновременно в семи каналах 2. Конденсат в каждом канале (в каждом элементарном конденсатоотводчике) проходит через отверстия 7 фильтра-сепаратора 6 и очистившись от загрязнений в виде окалины и других твердых включений,The condensate removed through the pipeline from the heat-consuming equipment enters the inlet of each elementary condensate drain, the condensate is discharged simultaneously in seven channels 2. The condensate in each channel (in each elementary condensate drain) passes through the holes 7 of the filter-separator 6 and is cleaned of impurities in the form of scale and other solid inclusions,

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. 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 пространстве) вскипает с образованием пара вторичного вскипания. Этот пар, проходя через последующие дросселирующих 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.enters the chamber formed by the filter-separator 6, the spacer ring 3 and the washer 4. Installation of the filter-separator 6 at the inlet of the elementary condensate drain prevents the penetration of contaminants (scale and other inclusions) into it, which can clog the throttling holes in the washers. Further, the condensate through the throttling holes 5 in the washers 4 and the washer 9 with a check valve, passing through the labyrinth system of hydraulic locks, is discharged through the condensate line to the condensate drainage system. The labyrinth system smooths out water shocks, which ensures the reliability of the heat and power equipment. Installing a washer 9 with a check valve eliminates the reverse flow of the steam-condensate mixture when the heating equipment is stopped. The claimed condensate drain can effectively operate in a wide range of heat and power parameters (P, t, G - flow rate) of condensate. A change in vapor 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 the pressure and the amount of condensate formed per unit time. A corresponding change in the condensate pressure changes the capacity of each elementary steam trap, which is a throttling device. This is due to the fact that the pressure of the condensate, which at the inlet to the steam trap has 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 up with the formation of secondary boiling steam. This steam, passing through the subsequent throttling holes 5 of the washers 4, sharply reduces the throughput of these holes for condensate, and hence the throughput of the most elementary condensate drain. A decrease in the performance of an elementary condensate drain entails some overcooling of the condensate in the heat exchanger. 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, the total flow resistance of the elementary steam trap is reduced and productivity is increased.

В заявляемом конденсатоотводчике по сравнению с прототипом такой же производительности, площадь каждой шайбы 4 в 7 раз меньше, следовательно, нагрузка от давления на каждую шайбу снижается в 7 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 заявляемого конденсатоотводчика по сравнению с одноканальным при обеспечении одинаковой эффективности, длина заявляемого конденсатоотводчика в 2,6 раза меньше длины одноканального конденсатоотводчика с таким же рабочим сечением и пропускной способностью.In the claimed steam trap, in comparison with the prototype of the same performance, the area of each washer 4 is 7 times less, therefore, the pressure load on each washer is reduced by 7 times. Reducing the load and reducing the diameter of the washers 4 can significantly reduce their thickness. In addition, the length of the chambers (the length of the 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 condensate drain. It has been experimentally confirmed that the length of the proposed condensate drain has been reduced in comparison with the single-channel one while ensuring the same efficiency; the length of the proposed steam trap is 2.6 times less than the length of a single-channel steam trap with the same working section and throughput.

В заявляемом многоканальном конденсатоотводчике 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. Изготовленный экспериментальный образец многоканального конденсатоотводчика по результатам исследовательских испытаний показал работоспособность предложенной конструкции. Результаты испытаний в целом подтвердили эффективность и надежность заявляемого конденсатоотводчика и снижение его габаритов по длине.In the inventive multichannel condensate drain, a decrease in the condensate consumption in each channel along its movement creates better conditions for the formation of secondary boiling vapors, since the vapor bubbles are smaller and do not form simultaneously in different channels. This ensures the reduction of pulsations in the condensate pipes, eliminates water hammer. The manufactured experimental sample of the multichannel condensate drain according to the results of research tests showed the efficiency of the proposed design. The test results generally confirmed the efficiency and reliability of the proposed steam trap and the reduction in its length along its dimensions.

Claims

1. Multichannel condensate drain, containing a cylindrical body with connection elements at the ends, an elementary condensate drain, including washers with throttling holes on the periphery placed along the condensate flow through spacer rings, and the holes in the adjacent washers are located diametrically opposite and form a labyrinth system of the "hydraulic lock" type, a filter - a separator located at the inlet, a sealing ring, characterized in that the body is made in the form of a metal solid cylinder with seven longitudinal parallel channels of equal diameter, placed on a uniform triangular grid, in each of which an elementary condensate drain is installed.

2. Multi-channel condensate drain according to claim 1, characterized in that in the elementary condensate drain at least one of the washers is made with a check valve.