SE509216C2 - Ångutloppsanordning med dysa och fördelningskupa, placerad i en ånggenerators tak - Google Patents

Description

W Ü 20 25 30 35 509 216 2 vibrationer uppstår i stora delar av den flödesbärande konstruktion i vilken rörledningen och dysan ingår. Dessa vibrationer utsätter i sin tur konstruktionen för mekaniska påfrestningar som kan vara riskabla. I synnerhet föreligger risk att förekommande svetsar utmattas.

Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att komma till rätta med eller åtminstone reducera risken för uppkomst av pro- blem av ovannämnt slag. Ett grundläggande syfte med uppfin- ningen är sålunda att skapa en anordning som med enkla och prisbilliga medel förmår motverka oregelbundenheter i inlopps- flödet av ånga till dysan i det yttersta syftet att eliminera risken för instabila flöden i utloppsrörledningen och övriga delar av den flödesbärande konstruktionen. Ett ytterligare syfte är att skapa en anordning som icke blott låter sig inte- greras i nybyggda ànggeneratorer utan även monteras i efterhand i befintliga ånggeneratorer.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det grundläggande syftet medelst de särdrag som är angivna i patentkravets 1 kän- netecknande del. Föredragna utföranden av uppfinningen är vida- re definierade i de osjälvständiga kraven.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är: Fig 1 en vertikal sektion genom den övre delen av en ànggene- rator jämte en däri ingående dysa och en i anslutning till denna monterad anordning enligt uppfinningen, Fig 2 en planvy underifrån i fig 1 illustrerande ett första utförande av den uppfinningsenliga anordningen, Fig 3 en analog planvy visande ett andra, alternativt utföran- de, Fig 4 och 5 partiella vyer underifrån visande två ytterligare och alternativa utföranden av den uppfinningsenliga anord- ningen.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföranden av uppfinningen I fig 1 betecknar 1 generellt en takbildande överdel till en i övrigt icke närmare visad ånggenerator, varvid i Ü 20 25 30 35 509 216 3 denna takdel ingår en i sin helhet med 2 betecknad dysa. Till dysan 2 är ansluten en utgående rörledning 3 som år vinkelfor- mad. Fluidum i form av vattenånga matas med hög hastighet (vanligen över 100 m/sek) från generatorns inre genom dysan 2 och vidare genom den utgående rörledningen, såsom antyds medelst pilarna. Dysan inbegriper ett divergerande hålrum 4 som i exemplet antas ha stympat konisk grundform, dvs hålrummet avgränsas av en koniskt formad väggyta 5. I området av dysans underdel finns ett inlopp 6, oftast benämnt hals, med en minsta diameter. Hålrummet 4 vidgar sig pá nedströmssidan av denna hals. På uppströmssidan av halsen förefinns en rotationssymmet- risk, välvd styryta 7 som vidgar sig på ett trumpetliknande sätt från halsen i riktning mot ånggeneratorns inre. Det må även nämnas att dysan 2 är centriskt placerad i förhållande till generatorhuset.

Halsen 6 kan ha en diameter av storleksordningen 400 mm samtidigt som den vidare utloppsmynningen 8 kan ha en diameter av 550 mm. Konvinkeln för hålrummet 6 kan då uppgå till l5°.

Vid dylika dimensioner kan rörledningen 3 ha en innerdiameter av 750 mm, varvid rörväggens tjocklek kan ligga inom området 50-80 mm. Det skall även påpekas att rörledningens 3 inlopps- ände är förenad med dysans utloppsände via en runtomgående svets 9.

Pâ visst avstånd under generatorhusets takdel l är i huset inbyggda oregelbundet placerade konstruktionsdetaljer som ej visas närmare, enär de är triviala. Konsekvensen av dessa konstruktionsdetaljer är emellertid att det flöde av ånga som närmar sig dysan blir oregelbundet eller inhomogent till sin natur.

I enlighet med föreliggande uppfinning är på takdelens 1 undersida anordnad en centriskt relativt dysan 2 placerad, kup- formig del eller konstruktion 10 vilken uppvisar en mångfald likformigt fördelade öppningar 11 med uppgift att fördela det genom kupdelen passerande flödet av vattenånga i ett flertal likvärdiga delflöden i syfte att åstadkomma ett jämnt eller homogent huvudflöde genom dysan. I det i fig 1 och 2 visade utförandet har kupdelen 10 formen av ett gallerverk i vilket öppningarna 11 är kilformiga och avgränsade mellan làngsmala element 12 som sträcker sig mellan ett centralt område och ett 10 15 20 25 30 35 509 216 4 periferiskt område av kupdelen. I exemplet är de enskilda ele- menten 12 vid inre ändar gemensamt förbundna förmedelst ett centralt navartat organ 13 som har åtminstone viss radiell utsträckning. Vid sina yttre ändar är elementen 12 direkt för- bundna med den undre ytan 14 på takdelen 1. Med andra ord är den fria änden på varje element punktvis förenad med takdelen, t ex förmedelst svetsning. Detta innebär att flödet av ånga icke störs i området mellan två närbelägna elementändar, i det att ytan 14 där är slät. Det må även noteras att elementen 12 vid utförandet enligt fig 1 och 2 är radiellt riktade och ekvi- distant placerade. I detta fall ingår i anordningen tio lång- smala element, varvid vinkeln mellan närbelägna element genom- gående är 36°. Såsom framgår av fig 1 har den av elementen 12 sammansatta kupdelen 10 välvd form. Denna välvda form är emel- lertid icke sfärisk utan fastmer bestämd av en krökningsradie som är störst i det centrala området för att därefter succes- sivt minska i riktning mot periferin. På så sätt kommer vatten- ångan att flöda in på ett likartat sätt oavsett strömningsrikt- ning. Ett perifert flöde som stryker under takdelens undersida kommer därför att i likhet med ett centralt flöde i riktning lodrätt underifrån att träffa kupdelens geometriska välvning i ungefär 90° vinkel.

Utförandet enligt fig 3 skiljer sig från utförandet enligt fig 2 endast däruti att elementen 12 vid sina inre ändar sträcker sig tangentiellt ut från det såsom en trissa utförda navorganet 13. Genom att elementen är förlagda på detta sätt kommer anordningen även att fungera såsom en rotationsalstrare som påför det genomströmmande ångflödet åtminstone viss rota- tionsrörelse innan det träder in i dysan.

På ritningen visas de långsmala element 12 som tillsam- mans bildar ett kupformigt välvt gallerverk, endast schematiskt i form av jämntjocka stänger. I praktiken kan emellertid tvär- snittsformen hos det enskilda elementet förverkligas på många olika sätt. Exempelvis kan elementen utföras såsom vingar med tillplattad tvärsnittsform.

Nu hänvisas till fig 4 och 5 som schematiskt illustrerar hurusom kupdelen 10 även kan ha formen av en välvd plåt eller skiva i vilken är urtagna mångfaldiga hål 11' som bildar de ångfördelande öppningarna. I båda utförandena är dessa hål 11' 10 15 20 25 30 35 509 216 5 arrangerade i flera ringformiga satser som är radiellt åtskilda. lika stora samt vara ekvidistant placerade.

I den enskilda satsen bör hålen vara likformiga och Vid utförandet enligt fig 4 är hålen ll' i den yttre ringsatsen något större än hålen i den näst yttersta satsen, varefter hålen i innanförvarande satser successivt minskar i storlek.

Vid utförandet enligt fig 5 är samtliga hål väsentligen lika stora oavsett sin radiella placering.

Det må påpekas att hålen 11' fördelas i sådana geometriska mönster att vattenàngan under sin enligt fig 4 och 5 även kan passage genom kupdelen påförs viss rotationsrörelse.

Då den oregelbundet stömmande vattenàngan ankommer mot den uppfinningsenliga anordningen kommer flödet att fördelas i ett flertal likvärdiga delflöden som efter passage åter integ- reras i ett sammanhängande huvudflöde som är väsentligen homo- gent eller likformigt oavsett om strömningen sker linjärt eller med viss rotationsrörelse. Detta motverkar risken för avlösning utmed dysvâggen och därmed risken för uppkomst av instabila flöden i dysan jämte efterföljande rörledning.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad blott till de beskrivna och på ritningarna visade utförandena. Sålunda kan den i form av ett gallerverk utförda kupdelen förfärdigas på annat sätt än de som exemplifieras i fig 2 och 3. Exempelvis kan enskilda, väsentligen radiella element förenas inbördes med hjälp av ringar med olika diametrar i stället för via ett centralt nav- organ. Gallerverket kan även ha nätartad karaktär eller vara utformat i likhet med durkgaller. Även det skivformiga grundut- förandet enligt fig 4 och 5 kan modifieras på mångahanda sätt, framför allt med avseende på valet av former och dimensioner hos de enskilda, små hålen. Här må särskilt nämnas att hålen i den yttre, periferiska hålsatsen även kan vara utåt öppna i stället för att vara avslutade på visst avstånd innanför den välvda skivans periferiska kant.

Claims (7)

W U 20 25 30 35 Qxj 509 216 Patentkrav

1. Anordning vid ånggeneratorer av det slag som i en takbildan- de överdel (1) innefattar en dysa (2) vilken har till uppgift att i en efterföljande utloppsrörledning (3) leda ut vattenånga från generatorns inre och i samband härmed åstadkomma tryck- återvinning, och vilken uppvisar en inloppshals (6) med en minsta hålarea från vilken sträcker sig dels ett uppåt diver- gerande hàlrum (4) som bildar en övergång till utloppsrörled- ningen (3), dels en nedåt sig vidgande styryta (7) med välvd, trumpetartad form som bildar övergång till en undre yta (14) på (1). (1) undersida sagda överdel k ä n n e t e c k n a d därav, att på takdelens (14) är anordnad en centriskt relativt (2) placerad, kupformig del (10) med en mångfald likfor- 11') med uppgift att fördela det genom kupdelen passerande flödet av vattenånga i ett flertal dysan migt fördelade öppningar (11, likvärdiga delflöden i syfte att åstadkomma ett jämnt eller homogent huvudflöde genom dysan, varvid kupdelens välvda form bestämmes av en krökningsradie som är störst i ett centralt område för att därefter successivt minska i riktning mot ett periferiskt område av kupdelen.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att kupdelen (10) ningar (11) avgränsas mellan làngsmala element har formen av ett gallerverk i vilket öpp- (12) sträcker sig mellan det centrala området och det periferiska SOm området av kupdelen.

3. k ä n n e t e c k n a d därav, att de enskilda elementen (12) är vid inre ändar inbördes för- (13) och vid (14). Anordning enligt krav 2, bundna medelst ett centralt, gemensamt navorgan yttre ändar direkt förbundna med takdelens (1) undersida

4. Anordning enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att de làngsmala elementen (12) är radiellt riktade.

5. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, vid sina inre ändar sträcker (13) (12) sig tangentiellt ut från navorganet att de làngsmala elementen för att påföra ång- 10 509 216 huvudflödet rotationsrörelse.

6. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att kupdelen har formen av en välvd plåt eller skiva i vilken är urtagna hål (11') som bildar de àngfördelande öppningarna.

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t: e c k n a d därav, att hålen (11') är arrangerade i flera ringformiga satser som är radiellt åtskilda.