RU2160867C1

RU2160867C1 - Cooling plant

Info

Publication number: RU2160867C1
Application number: RU2000110265A
Authority: RU
Inventors: А.П. Андреев; Б.В. Бурмистров; И.А. Гусев; В.В. Ермолаев
Original assignee: Андреев Александр Павлович; Бурмистров Борис Владимирович; Гусев Игорь Александрович; Ермолаев Владимир Викторович
Priority date: 2000-04-25
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2000-12-20

Abstract

FIELD: thermoelectric plants, hydroelectric power plants. SUBSTANCE: invention is designed for cooling steam to preset parameters. Proposed cooling plant has injecting unit whose housing accommodates rigidly installed guide bushing with uniformly spaced through holes. Atomizer of unit is made in form of spool with flat end face and rod passed through bushing and provided with cone. Sealing surface of spool seat is made conical on other end face of bushing, with cylindrical section getting into seat made of on spool after bushing. Centrifugal nozzles are uniformly spaced in spool body concentrically to axis, active section of nozzles being brought out to its flat end face. EFFECT: improved efficiency of operation of cooling plant owing to forming atomized fuel spray cone in central part. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на технологических линиях ТЭЦ, ТЭС, ГРЭС для охлаждения пара до заданных параметров. The invention relates to a power system and can be used on technological lines of thermal power plants, thermal power plants, state district power stations for cooling steam to predetermined parameters.

Известно дроссельно-охладительное устройство для регулирования температуры пара, содержащее паропровод, в котором размещен впрыскивающий узел, состоящий из центробежной форсунки, подключенной к водоподводящему патрубку, защитной рубашки и тонкостенных цилиндров, имеющих различный диаметр и установленных коаксиально внутри защитной рубашки с кольцевыми зазорами между собой, при этом форсунка снабжена коническим экраном (см. SU 1255806 А2, кл. F 22 G 5/12, 1986 г.)
Основным недостатком этого устройства является то, что впрыскивающий узел выполнен громоздким и загромождает сечение паропровода, что ухудшает его расходные характеристики.A throttle-cooling device for controlling the temperature of a steam is known, comprising a steam line in which an injection unit is arranged, consisting of a centrifugal nozzle connected to a water supply pipe, a protective jacket and thin-walled cylinders having different diameters and installed coaxially inside the protective jacket with annular gaps between them, the nozzle is provided with a conical screen (see SU 1255806 A2, class F 22 G 5/12, 1986)
The main disadvantage of this device is that the injection unit is bulky and clutters the cross section of the steam pipe, which affects its flow characteristics.

Наиболее близким техническим решением является охладительная установка, содержащая расположенную в трубопроводе камеру смешения, впрыскивающий узел, корпус которого расположен по оси трубопровода и соединен с выведенным из трубопровода коленом, соединенным с патрубком подвода охлаждающей воды, причем в корпусе жестко установлена направляющая втулка с равномерно расположенными в ее теле сквозными отверстиями, а распылитель узла выполнен в виде золотника с плоским торцем и штоком, пропущенным через втулку и снабженным обтекателем, при этом между одним торцем втулки и обтекателем штока размещена пружина, а уплотнительная поверхность седла золотника выполнена на другом торце втулки (см. GB 2320319 A, F 22 G 5/12, 1998 г.)
Основным недостатком этой установки является неравномерность распыления воды в центральной части трубопровода, что ведет к менее эффективному охлаждению пара в центральной части, чем по периферии трубопровода.The closest technical solution is a cooling unit containing a mixing chamber located in the pipeline, an injection unit, the housing of which is located along the axis of the pipeline and connected to an elbow drawn from the pipeline, connected to the cooling water supply pipe, and a guide sleeve with uniformly arranged its body through holes, and the spray node is made in the form of a spool with a flat end and a rod passed through the sleeve and equipped with a fairing, etc. that between one end face of the sleeve and the stem placed fairing spring and valve seat sealing surface is formed at the other end of the sleeve (see. GB 2,320,319 A, F 22 G 5/12, 1998 YG)
The main disadvantage of this installation is the uneven spraying of water in the central part of the pipeline, which leads to less efficient cooling of the steam in the central part than along the periphery of the pipeline.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы охладительной установки за счет создания мелкодисперсного распыла факела в центральной части. The objective of the invention is to increase the efficiency of the cooling installation by creating a fine spray of the torch in the Central part.

Технический результат изобретения достигается тем, что в охладительной установке, содержащей расположенную в трубопроводе камеру смешения, впрыскивающий узел, корпус которого расположен по оси трубопровода и соединен с выведенным из трубопровода коленом, соединенным с патрубком подвода охлаждающей воды, причем в корпусе жестко установлена направляющая втулка с равномерно расположенными в ее теле сквозными отверстиями, а распылитель узла выполнен в виде золотника с плоским торцем и штоком, пропущенным через втулку и снабженным обтекателем, при этом между одним торцем втулки и обтекателем штока размещена пружина, а уплотнительная поверхность седла золотника выполнена на другом торце втулки, уплотнительная поверхность золотника выполнена конической, после которой на золотнике выполнен входящий в седло цилиндрический участок, при этом в теле золотника равномерно и концентрично оси расположены центробежные форсунки, активное сечение которых выведено на его плоский торец. The technical result of the invention is achieved by the fact that in a cooling installation containing a mixing chamber located in the pipeline, an injection unit, the housing of which is located along the axis of the pipeline and connected to an elbow removed from the pipeline, is connected to the cooling water supply pipe, and a guide sleeve with through holes evenly located in its body, and the nozzle of the assembly is made in the form of a spool with a flat end and a rod passed through the sleeve and provided with a streamline a body, while a spring is placed between one end of the sleeve and the cowl fairing, and the sealing surface of the valve seat is made on the other end of the sleeve, the sealing surface of the valve is made conical, after which the cylindrical section entering the seat is made on the valve, and the valve body is uniformly and concentrically centrifugal nozzles are located on the axis, the active section of which is brought to its flat end.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата. These signs are significant and interconnected causal relationship with the formation of a set of essential features sufficient to achieve a technical result.

Сущность изобретения поясняется чертежом,
где на фиг. 1 изображена охладительная установка, в разрезе;
на фиг. 2 - вид на впрыскивающий узел, в разрезе и увеличенном масштабе.The invention is illustrated in the drawing,
where in FIG. 1 shows a cooling unit, in section;
in FIG. 2 is a sectional view and an enlarged view of the injection unit.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата. The present invention is illustrated by a specific embodiment, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving this set of essential features of a given technical result.

Охладительная установка содержит трубопровод 1 с расположенной в нем камерой смешения 2. В камере смешения 2 установлен впрыскивающий узел, корпус 3 которого расположен по оси 4 трубопровода 1 и соединен в выведенном из трубопровода 1 коленом 5. Полость колена 5 соединена с патрубком 6 подвода охлаждающей воды. В корпусе 3 жестко установлена направляющая втулка 7 с равномерно расположенными в ее теле сквозными отверстиями 8. Распылитель впрыскивающего узла выполнен в виде золотника 9 с плоским торцем 10 и штоком 11. Шток 11 пропущен через втулку 7 и снабжен обтекателем 12. Между торцем 13 втулки 7 и обтекателем 12 штока 11 размещена пружина 14. The cooling installation comprises a pipe 1 with a mixing chamber 2 located in it. An injection unit is installed in the mixing chamber 2, the casing 3 of which is located on the axis 4 of the pipe 1 and is connected by an elbow 5. The cavity of the knee 5 is connected to the pipe 6 for supplying cooling water . In the housing 3, a guide sleeve 7 is rigidly mounted with through holes evenly located in its body 8. The atomizer of the injection unit is made in the form of a spool 9 with a flat end 10 and a stem 11. The rod 11 is passed through the sleeve 7 and provided with a fairing 12. Between the end 13 of the sleeve 7 and a fairing 12 of the rod 11 is placed spring 14.

Уплотнительная поверхность 15 седла 16 золотника 9 выполнена на другом торце 17 втулки 7. Уплотнительная поверхность 18 золотника 9 выполнена конической. The sealing surface 15 of the seat 16 of the spool 9 is made on the other end 17 of the sleeve 7. The sealing surface 18 of the spool 9 is made conical.

Уплотнительная поверхность 15 седла 16 ответна уплотнительной поверхности 18 золотника 9. На золотнике 9 после конической уплотнительной поверхности 18 выполнен цилиндрический участок 19, входящий во втулку 7 со стороны седла 16. В теле золотника 9 равномерно и концентрично оси расположены центробежные форсунки 20, активное сечение которых выведено на его плоский торец 10. Корпус 3 соединен со втулкой 7 с помощью резьбы. Место разъема уплотнено прокладкой. The sealing surface 15 of the seat 16 is in response to the sealing surface 18 of the spool 9. On the spool 9, after the conical sealing surface 18, a cylindrical section 19 is formed, which enters the sleeve 7 from the side of the seat 16. In the body of the spool 9 there are uniformly and concentric axes centrifugal nozzles 20, the active section of which displayed on its flat end 10. The housing 3 is connected to the sleeve 7 by means of a thread. The connector is sealed with a gasket.

Пар поступает в трубопровод 1 через линию 21 и отводится к потребителю через линию 22. Линии 21 и 22 снабжены запорно-регулирующей аппаратурой. Охлаждающая вода поступает в полость корпуса 3 впрыскивающего узла через линию 23 при открытом запорном вентиле 24, регулирующий клапан 25, обратный клапан 26, фильтр 27, запорный вентиль 28 и патрубок 6. Steam enters the pipeline 1 through line 21 and is discharged to the consumer through line 22. Lines 21 and 22 are equipped with shut-off and control equipment. Cooling water enters the cavity of the housing 3 of the injection unit through line 23 with the shut-off valve 24 open, control valve 25, check valve 26, filter 27, shut-off valve 28 and pipe 6.

Охладительная установка работает следующим образом. The cooling unit operates as follows.

При подаче сигнала на охлаждение пара срабатывает исполнительный механизм регулирующего клапана 25 на открытие. Пар поступает по трубопроводу 1 в камеру смешения 2, в которой установлен впрыскивающий узел, подающий охлаждающую воду на впрыск через центробежные форсунки 20. When a signal is supplied for cooling the steam, the actuator of the control valve 25 for opening opens. The steam enters through the pipe 1 to the mixing chamber 2, in which an injection unit is installed, which supplies cooling water to the injection through centrifugal nozzles 20.

Регулирование расхода воды на впрыске достигается за счет изменения площади проходного сечения, что обеспечивается изменением хода профилированного золотника 9. The regulation of water flow at the injection is achieved by changing the area of the bore, which is provided by changing the course of the profiled spool 9.

При срабатывании регулирующего клапана 25 на впрыске охлаждающей воды вода поступает по колену 5 в корпус 3 впрыскивающего узла. When the control valve 25 is activated by the injection of cooling water, water enters through the elbow 5 into the housing 3 of the injection unit.

При перепаде давления на золотнике 9 Δ Рф ≤0,16 МПа, что соответствует расходу GB ≤ 1,7 т/ч, охлаждающая вода через центробежные форсунки 20, расположенные в золотнике 9, впрыскивается в попутный поток пара, находящийся в камере смешения 2. When the pressure drop across the spool is 9 Δ Pf ≤0.16 MPa, which corresponds to a flow rate of GB ≤ 1.7 t / h, cooling water through the centrifugal nozzles 20 located in the spool 9 is injected into the associated steam stream located in the mixing chamber 2.

При увеличении перепада давления на золотнике 9 Δ Рф = 0,16 -1,0 МПа усилие, действующее на обтекатель 12, увеличивается и становится больше расчетного статического значения. Обтекатель 12 перемещается, сжимая пружину 14. В результате перемещения обтекателя 12, а вместе с ним штока 11 и золотника 9 открывается регулировочное отверстие между золотником 9 и его седлом 16, дополнительно распыляя воду. With an increase in the pressure drop across the spool 9 Δ Рф = 0.16 -1.0 MPa, the force acting on the cowling 12 increases and becomes larger than the calculated static value. The cowl 12 moves, compressing the spring 14. As a result of the movement of the cowl 12, and with it the rod 11 and the spool 9, an adjustment hole opens between the spool 9 and its seat 16, additionally spraying water.

Данное техническое решение позволяет поддерживать постоянный процесс распыливания воды при изменении перепада давления на золотнике путем изменения площади проходного сечения. This technical solution allows you to maintain a constant process of spraying water when changing the pressure drop across the spool by changing the area of the bore.

Закрытие регулировочного щелевого отверстия осуществляется при уменьшении перепада давления Δ Рф, причем в закрытом положении золотника 9 обеспечивается минимальное диспергирование жидкости (воды), обеспечивая устойчивый факел распыла и минимальную дисперсность капель. Closing the adjustment slit hole is carried out with a decrease in the pressure drop Δ Rf, and in the closed position of the spool 9 provides a minimum dispersion of the liquid (water), providing a stable spray pattern and a minimum dispersion of drops.

На всех режимах обеспечивается охлаждение пара в соответствии с параметрами, требуемыми потребителю с устойчивым поддержанием заданной температуры пара на выходе с предельными отклонениями ±5^oC.In all modes, the steam is cooled in accordance with the parameters required by the consumer with stable maintenance of the set steam temperature at the outlet with maximum deviations of ± 5 ^o C.

При использовании изобретения уменьшается эрозионный износ за счет небольшой длины испарительного участка, мелкодисперсного распыления, интенсивности теплообмена и исключения пленочного течения влаги в камере смешения и трубопроводе. When using the invention, erosion wear is reduced due to the small length of the evaporation section, fine atomization, heat transfer intensity and elimination of film moisture flow in the mixing chamber and pipeline.

Изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций. The invention meets the condition of patentability "industrial applicability", since its implementation is possible using existing means of production using known technological operations.

Claims

1. A cooling installation comprising a mixing chamber located in the pipeline, an injection unit, the housing of which is located along the axis of the pipeline and connected to a knee withdrawn from the pipeline, connected to a cooling water supply pipe, and a guide sleeve with through holes evenly located in its body is rigidly installed holes, and the nozzle assembly is made in the form of a spool with an end face and a rod passed through the sleeve and provided with a fairing, while between one end of the sleeve and the fairing of the rod a spring is placed, and the sealing surface of the valve seat is made on the other end of the sleeve, characterized in that the sealing surface of the valve is made conical, after which the cylindrical section entering the seat is made on the valve, while centrifugal nozzles are uniformly and concentrically in the axis of the valve axis, active section which is displayed on its end.

2. The cooling installation according to claim 1, characterized in that the end face of the spool is made flat, on which the active section of the centrifugal nozzles is displayed.