RU2079045C1

RU2079045C1 - Electrode boiler

Info

Publication number: RU2079045C1
Application number: RU94023617A
Authority: RU
Inventors: В.В. Денисов; В.Е. Денисова; Ю.В. Максименко
Original assignee: Опытное Конструкторское Бюро "Гидропресс"
Priority date: 1994-06-21
Filing date: 1994-06-21
Publication date: 1997-05-10

Abstract

FIELD: production of saturated steam. SUBSTANCE: electrode boiler has cylindrical metal shell, plate-type electrodes located radially and protective case. Phase and negative electrodes alternate at equal pitch. Zero electrodes are connected to protective case secured on shell along external generatrix; phase electrodes are fitted at spaced relation to it and are grouped in upper portion by means of strips; groups are connected to respective current leads. EFFECT: enhanced efficiency. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электродным котлам для выработки насыщенного водяного пара. The invention relates to electrode boilers for generating saturated water vapor.

Известны электродные котлы, содержащие цилиндрический металлический корпус, установленную по его вертикальной оси трубу с заглушенным основанием и расположенным выше уровня котловой воды верхним срезом, причем внутренняя поверхность корпуса и наружная поверхность трубы снабжены изоляторами, и фазные электроды пластичной формы, радиально расположенные в кольцевом пространстве между трубой и корпусом [1]
Недостаток известного электродного котла заключается в возможности пробоя высокого напряжения на корпус или центральную трубу через микротрещины в изоляции, которые могут появиться в процессе эксплуатации; еще один недостаток известной конструкции заключается в неорганизованности циркуляционных потоков котловой воды и связанной с этим неустойчивостью локального солесодержания и проводимости котловой воды, гидродинамики пароводяных объемов, а следовательно, и работы котла.Known electrode boilers containing a cylindrical metal casing, a pipe installed along its vertical axis with a plugged base and an upper cut located above the boiler water level, the inner surface of the casing and the outer surface of the pipe having insulators and plastic phase electrodes radially located in the annular space between pipe and housing [1]
A disadvantage of the known electrode boiler is the possibility of high-voltage breakdown to the housing or central pipe through microcracks in the insulation, which may appear during operation; Another drawback of the known construction is the disorganization of the circulation flows of boiler water and the associated instability of local salt content and conductivity of boiler water, the hydrodynamics of steam and water volumes, and therefore the operation of the boiler.

Кроме того, в известной конструкции требуется электроизоляция значительных поверхностей, особенно при больших мощностях котла, а наличие узких щелей между изоляцией и корпусом может привести к интенсивной щелевой коррозии поверхности корпуса. In addition, the known construction requires the insulation of large surfaces, especially at high boiler capacities, and the presence of narrow gaps between the insulation and the housing can lead to intense crevice corrosion of the housing surface.

Целью изобретения является повышение надежности электродного котла при высоком напряжении электросети. The aim of the invention is to increase the reliability of the electrode boiler at high voltage.

Задачами изобретения являются: обеспечение минимального объема применения электроизоляционных материалов для внутрикорпусных устройств; исключение возможности пробоя (короткого замыкания) питающего напряжения на корпус; организация устойчивой естественной циркуляции котловой воды в зоне размещения электродов и достижение равномерной паровой нагрузки зеркала испарения над электродами. The objectives of the invention are: to ensure a minimum amount of use of electrical insulation materials for internals; elimination of the possibility of breakdown (short circuit) of the supply voltage to the housing; organization of a stable natural circulation of boiler water in the zone of electrode placement and achievement of a uniform vapor load of the evaporation mirror above the electrodes.

Технический результат изобретения электродный котел с устойчивой естественной циркуляцией и равномерной паровой нагрузкой при минимальном объеме применения электроизоляционных материалов. The technical result of the invention is an electrode boiler with stable natural circulation and uniform steam load with a minimum amount of use of electrical insulation materials.

Устройство, согласно изобретению, отличается тем, что электроды размещены через равные промежутки с чередованием фазных и нулевых электродов, причем нулевые электроды по внешней образующей электрически присоединены к корпусу или защитной обечайке, закрепленной на корпусе, а фазные электроды установлены с зазором по отношению к защитной обечайке и объединены в верхней части в группы с помощью перемычек, которые присоединены к соответствующим токовводам. Кроме того, электроды в нижней их части зафиксированы в пластинах из изолирующего материала, образующих каналы для подвода котловой воды в межэлектродное пространство. Питательную воду подают в центр корпуса и раздают через равномерно перфорированный коллектор на уровне нижних кромок электродов. The device according to the invention is characterized in that the electrodes are placed at regular intervals with alternating phase and zero electrodes, the zero electrodes being electrically connected to the housing or the protective shell mounted on the housing along the outer generatrix, and the phase electrodes mounted with a gap with respect to the protective shell and are combined in the upper part in groups using jumpers that are connected to the corresponding current leads. In addition, the electrodes in their lower part are fixed in plates of insulating material, forming channels for supplying boiler water to the interelectrode space. Feed water is supplied to the center of the housing and distributed through a uniformly perforated collector at the level of the lower edges of the electrodes.

На фиг. 1 и фиг. 2 показаны вертикальный и поперечный разрезы электродного котла. In FIG. 1 and FIG. 2 shows vertical and transverse sections of an electrode boiler.

Электродный котел содержит корпус 1, установленный на опорах 2 и снабженный люком-лазом 3, патрубками отвода пара 4, подвода питательной воды 5, отбора проб 6, подсоединения уровнемеров 7, токовводов 8, защитную обечайку 9 с прикрепленными к ней нулевыми электродами 10, фазные электроды 11, объединенные в группы A, B, C перемычками 12 и подсоединенные к токовводам 8. Дистанционирующие элементы 13 крепятся к опорным элементам 14 и вместе с ними образуют каналы 15 подвода котловой воды в межэлектродные промежутки 16. Для отпуска отсепарированной воды служат внутренний и наружный каналы 17 и 18, образующиеся между электродами в центральной части электродного котла и между фазными электродами 11 и защитной обечайкой 9. The electrode boiler contains a housing 1 mounted on supports 2 and equipped with a manhole 3, nozzles for venting steam 4, supplying feed water 5, sampling 6, connecting level gauges 7, current leads 8, a protective shell 9 with zero electrodes 10 attached to it, phase electrodes 11, combined in groups A, B, C by jumpers 12 and connected to current leads 8. The distance elements 13 are attached to the support elements 14 and together with them form channels 15 for supplying boiler water to the electrode spaces 16. To release the separated water, inner and outer channels 17 and 18, formed between the electrodes in the Central part of the electrode boiler and between the phase electrodes 11 and the protective shell 9.

Электродный котел работает следующим образом. The electrode boiler operates as follows.

После заполнения котловой водой и подачи электрического напряжения на токовводы 8 вода в межэлектродных промежутках 16 нагревается за счет прямого нагрева током и начинает кипеть. За счет движущего напора паро-водяной смеси в промежутках 16 паро-водяная смесь движется вверх, где сепарируется в паровом объеме, пар отводится через патрубок 4, а сепарат по каналам 15 вновь поступает в межэлектродные промежутки 16. Питательная вода подводится в центр котла на уровне нижних кромок электродов. Низкое гидравлическое сопротивление циркуляционного контура котла способствует высокой кратности циркуляции котловой воды (К 150-170), хорошему перемешиванию котловой и питательной воды, выравниванию ее солесодержания и электропроводимости в водном объеме, что в конечном итоге способствует устойчивости процессов нагрева и парообразованию в межэлектродных промежутках котла, равномерности нагрузки зеркала испарения и повышению надежности агрегата в целом. After filling with boiler water and applying electric voltage to the current leads 8, the water in the interelectrode spaces 16 is heated by direct current heating and begins to boil. Due to the driving pressure of the steam-water mixture in the spaces 16, the steam-water mixture moves upward, where it is separated in the steam volume, the steam is discharged through the pipe 4, and the separator through the channels 15 again enters the interelectrode spaces 16. The feed water is supplied to the center of the boiler at the level lower edges of the electrodes. The low hydraulic resistance of the boiler circulation circuit contributes to a high rate of boiler water circulation (K 150-170), good mixing of the boiler and feed water, equalization of its salt content and electrical conductivity in the water volume, which ultimately contributes to the stability of heating processes and vaporization in the interelectrode spaces of the boiler, load uniformity of the evaporation mirror and increase the reliability of the unit as a whole.

Изменение паропроизводительности котла может осуществляется как за счет изменения величины питающего напряжения, так и за счет изменения величины электропроводимости или уровня в нем котловой воды. A change in the boiler's steam production can be carried out both by changing the value of the supply voltage, and by changing the value of the electrical conductivity or the level of boiler water in it.

Claims

1. The electrode boiler containing a cylindrical metal casing, radially arranged plate-shaped electrodes, characterized in that the electrodes are placed at regular intervals with alternating phase and zero electrodes, the zero electrodes being electrically connected to the housing, and the phase electrodes installed with a gap with respect to the housing and are combined in the upper part in groups using jumpers that are connected to the corresponding current leads.

2. The boiler according to claim 1, characterized in that the electrodes in their lower part are fixed in plates of insulating material forming channels for supplying boiler water to the interelectrode space and, in turn, resting on metal supports attached to the bottom of the housing.

3. The boiler according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the zero electrodes along the outer formed attached to the protective shell, installed with a gap relative to the housing and having electrical contact with it.

4. The boiler according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that the feed water is fed into the center of the housing and distributed through a uniformly perforated collector at a level not higher than the lower edges of the electrodes.