SU1740956A1 - Method of thermal-hydraulic stabilization of steam- generating channel - Google Patents

Method of thermal-hydraulic stabilization of steam- generating channel Download PDF

Info

Publication number
SU1740956A1
SU1740956A1 SU894634841A SU4634841A SU1740956A1 SU 1740956 A1 SU1740956 A1 SU 1740956A1 SU 894634841 A SU894634841 A SU 894634841A SU 4634841 A SU4634841 A SU 4634841A SU 1740956 A1 SU1740956 A1 SU 1740956A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
channel
flow
increase
phase
thermal
Prior art date
Application number
SU894634841A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Антонович Герлига
Александр Викторович Королев
Алексей Юрьевич Погосов
Петр Васильевич Филиштинский
Original Assignee
Одесский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Одесский Политехнический Институт filed Critical Одесский Политехнический Институт
Priority to SU894634841A priority Critical patent/SU1740956A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1740956A1 publication Critical patent/SU1740956A1/en

Links

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Использование: теплоэнергетические установки различного назначени . Сущность изобретени : на входном однофазном участке канала осуществл ют одновременно дросселирование потока и его закрутку путем размещени  на входе канала много- заходного шнека с безударным входом и переменным шагом закрутки. 1 ил.Use: heat and power plants for various purposes. SUMMARY OF THE INVENTION: At the input single-phase section of the channel, the flow is simultaneously throttled and twisted by placing at the channel entrance a multi-worm screw with an unstressed input and a variable spin pitch. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к энергетике и может Сыть использовано в теплоэнергетических установках различного назначени .The invention relates to energy and can be used in thermal power plants for various purposes.

Известно техническое решение, предусматривающее установку в трубопроводах многозаходных шнеков, позвол ющих эффективно закрутить поток, придав ему вращательное движение по закону квазитвердого тела.Закрутка потока позвол ет интенсифицировать теплообмен и одновременно устранить гидроудары,  вл ющиес  одной из причин вибрации трубопроводов . Вместе с тем такой способ стабилизации парогенерирующего канала не может обеспечить достижени  максимального эффекта, поскольку не обеспечиваетповышени запаса теплогидравлической устойчивости ввиду малого перепада давлени  на входе канала. Кроме того, установка завихрител  ближе к выходу канала в этом случае дестабилизирует процесс теплообмена, поскольку отноше- ние перепада давлени  на входномA known technical solution is to install multiple-worm augers into the pipelines, which allow efficiently twisting the flow, giving it a rotational motion according to the law of a quasi-solid body. Spinning the flow allows intensifying heat transfer and at the same time eliminating hydraulic shocks, which are one of the causes of pipeline vibration. At the same time, this method of stabilizing the steam generating channel cannot ensure the achievement of the maximum effect, since it does not provide an increase in the supply of thermohydraulic stability due to the small pressure drop at the channel inlet. In addition, installing a swirler closer to the channel exit in this case destabilizes the heat exchange process, since the ratio of the pressure drop at the inlet

(однофазном) участке к перепаду давлени  на двухфазном участке уменьшаетс .The (single phase) portion to the pressure drop across the two phase portion decreases.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ стабилизации парогенерирующего канала путем шайбировани  его на входе. Такой способ стабилизации эффективно снижает пульсации теплоносител  в канале и обеспечивает необходимый запас теплогидравлической устойчивости, однако не способствует повышению интенсификации теплообмена, а лишь сопровождаетс  дополнительными затратами энергии на перекачивание теплоносител . Отсутствие закрутки потока на входе канала при таком способе стабилизации существенно уменьшает практическую ценность принимаемых мер и не позвол ет одновременно добитьс  повышени  запаса теплогидравлической устойчивости и интенсификации теплообмена .Closest to the present invention is a method for stabilizing a steam generating channel by shaking it at the inlet. This method of stabilization effectively reduces the pulsations of the coolant in the channel and provides the necessary supply of thermal and hydraulic stability, but does not contribute to an increase in the intensification of heat transfer, but only is accompanied by additional energy costs for pumping the coolant. The lack of swirling flow at the channel inlet with this method of stabilization significantly reduces the practical value of the measures taken and does not allow simultaneously achieving an increase in the stock of thermal-hydraulic stability and the intensification of heat exchange.

Цель изобретени  - повышение запаса теплогидравлической устойчивости и интенсификаци  теплообмена.The purpose of the invention is to increase the stock of thermo-hydraulic stability and the intensification of heat exchange.

СОWITH

СWITH

vjvj

4 О Ю4 O U

сл оsl o

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в парогенерирующем кана е, содержащем входной однофазный и двухфазный участки, кроме того, что дросселируют поток на входном однофазном участке, одновременно с дросселированием потока на входном участке осуществл ют его закрутку путем размещени  на входе канала многозаходного шнека с безударным входом и переменным шагом закрутки.The goal is achieved by the fact that in the steam generating channel e containing the input single-phase and two-phase sections, in addition to throttling the flow at the input single-phase section, simultaneously with the throttling of the flow at the input section, it is twisted by placing at the entrance of the channel a multiple-feed screw with an impact-free inlet and variable spin pitch.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Многозаходный шнек с переменным шагом закрутки и безударным входом устанавливают на входе в ПГК в качестве дроссельного элемента, дл  чего герметизируют зазор вдоль линии касани  лопаток шнека и внутренней поверхности канала. Поток, направленный в ПГК, за счет ускорени  и закрутки приобретает перепад давлени . Перепад давлени  обеспечивает теплогид- равлическую устойчивость канала. Закрутка интенсифицирует теплообмен. Безударный вход обеспечивает безкавитационный режим течени .A multiple screw with a variable pitch and an unstressed inlet is installed at the entrance to the NGV as a throttle element, for which purpose the gap is sealed along the line of contact between the auger vanes and the inner surface of the channel. The flow directed to the PGK acquires a pressure drop due to the acceleration and twisting. The pressure drop ensures the thermal-hydraulic stability of the channel. Twist intensifies heat transfer. The shock-free input provides a non-cavitation flow regime.

За счет неравномерного сопротивлени  шнека с переменным шагом в пр мом и обратном направлении дополнительно улучшаетс  стабилизаци  канала за счет большей изол ции входа канала от колебательных процессов, зарождающихс  в канале . Дополнительно к этому многозаходность завихрител  обеспечивает закрутку по закону квазитвердого враще- ни  в отличии от однозаходного завихрител  или закрученной ленты, у которых более развиты вторичные течени  в межлопаточном канале, дестабилизирующие закрутку потока.Due to the uneven resistance of the screw with a variable pitch in the forward and reverse direction, the stabilization of the channel is further improved due to greater isolation of the channel entrance from oscillatory processes originating in the channel. In addition to this, multiple swirls provide twist according to the law of quasi-solid rotation, unlike single-turn swirl or twisted tape, which have more developed secondary currents in the inter-blade channel, destabilizing the flow twist.

Благодар  интенсивной закрутке потока происходит также сепараци  пара с образованием устойчивости параболической границы раздела фаз, неустойчивое поведение которой в отсутствии центробежных массовых сил  вл етс  одной из причин неустойчивости ПГК.Due to the intense swirling of the flow, steam separation also occurs with the formation of the stability of a parabolic phase boundary, the unstable behavior of which, in the absence of centrifugal mass forces, is one of the reasons for the instability of the PGK.

Закрутка и св занное с ней ускорение потока (из-за наличи  тангенциальной составл ющей скорости) интенсифицируют теплообмен уже на экономайзерном участке . В дальнейшем на испарительном участке в поле массовых сил образовавшиес  еще мелкие пузырьки принудительно эвакуируютс  в центральную часть канала, чем облегчаетс  доступ жидкости к поверхности ПГК, что дополнительно интенсифицирует теплообмен.The rotation and the acceleration of flow associated with it (due to the presence of the tangential component of the velocity) intensify the heat exchange already in the economizer section. Subsequently, in the evaporating section in the field of mass forces, the still small bubbles that are formed are forcibly evacuated to the central part of the channel, thus facilitating the access of liquid to the surface of the NGL, which additionally intensifies the heat exchange.

Одновременно с интенсификацией теплообмена обеспечиваетс  необходимый перепад давлени  на входном участкеSimultaneously with the intensification of heat transfer, the necessary pressure drop is provided at the inlet section.

парогенерирующего канала, что приводит к обеспечению запаса теплогидравлической устойчивости, т.е. стабилизирует тепломас- сообменный процесс в ПГК с определеннойthe steam-generating channel, which leads to the provision of a stock of thermal-hydraulic stability, i.e. stabilizes the heat and mass exchange process in ISC with a certain

гарантией.a guarantee.

На чертеже приведено предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.

В ПГК 1 в качестве дроссел  установлен многозаходный шнековый завихритель 2 сIn PGK 1, multiple-feed auger swirler 2 s is installed as the throttles.

безударным входом и перемещенным шагом , при этом зазор 3 между внешней кромкой лопаток и внутренней стенкой канала герметизируетс .shock-free entry and displaced pitch, while the gap 3 between the outer edge of the blades and the inner wall of the channel is sealed.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Недогрета  до кипени  вода поступает на вход шнекового завихрител , где по мере движени  закручиваетс  в межлопаточных каналах, при этом обрабатываетс  необходимый дл  обеспечени  устойчивости канала перепад давлени . Затем поток направл етс  в канал. В поле массовых сил паровые пузырьки стрем тс  к центру канала . Граница раздела пар - вода стабилизируетс . Под действием центробежных сил разрушаютс  крупные пузыри, переход которых через границу раздела вода - пар сопровождаетс  значительными колебани ми давлени . Герметизаци  кромок лопатокSubmerged to boiling water enters the auger swirler, where it twists in the interblade channels as it moves, and the pressure differential required to ensure the stability of the channel is processed. The stream is then directed to the channel. In the field of mass forces, vapor bubbles tend to the center of the channel. The vapor-water interface is stabilized. Under the action of centrifugal forces, large bubbles are destroyed, the passage of which through the water-vapor interface is accompanied by significant pressure fluctuations. Sealing edges of the blades

Claims (1)

завихрител  со стенкой канала ликвидирует перетечки между соседними каналами, снижающими эффективность закрутки и создающими вторичные течени , нарушающие закон квазитвердого вращени  потока. Вращение потока в экономайзерной части ПГК позвол ет повысить также критический тепловой поток. Предлагаемый способ тепло- гидравлической стабилизации ПГК позвол ет добитьс  повышени  устойчивости канала при одновременной интенсификации теплообмена увеличени  критического теплового потока и снижени  мощности на прокачку теплоносител . Предлагаемый способ позвол ет существенно расширить режимы работы ПГК. Формула изобретени a swirler with a channel wall eliminates leakages between adjacent channels, reducing swirl efficiency and creating secondary flows that violate the law of quasi-solid rotation of the flow. Rotation of the flow in the economizer part of the ISC also increases the critical heat flux. The proposed method of thermo-hydraulic stabilization of NGL makes it possible to achieve an increase in the channel stability with simultaneous intensification of heat exchange, an increase in the critical heat flux and a decrease in power for pumping the heat transfer medium. The proposed method allows to significantly expand the modes of operation of Freight One. Invention Formula Способ теплогидравлической стабилизации парогенерирующего канала, содержащего входной однофазный и двухфазный участки, путем дросселировани  потока на входном однофазном участке, отличающийс  тем, что, с целью повышени  запаса теплогидравлической устойчивости и интенсификации теплообмена, одновременно с дросселированием потока на входном участке осуществл ют его закрутку путем размещени  на входе канала многозаходного шнека с безударным входом и переменным шагом закрутки.A method of thermohydraulic stabilization of a steam generating channel containing single-phase and two-phase sections by throttling the flow at the single-phase section, characterized in that, in order to increase the supply of thermal-hydraulic stability and heat exchange intensification, simultaneously with the throttling of the flow at the input section, it is twisted by placing on the entrance of the channel multiple screw with an unstressed input and variable spin pitch. //
SU894634841A 1989-01-09 1989-01-09 Method of thermal-hydraulic stabilization of steam- generating channel SU1740956A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894634841A SU1740956A1 (en) 1989-01-09 1989-01-09 Method of thermal-hydraulic stabilization of steam- generating channel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894634841A SU1740956A1 (en) 1989-01-09 1989-01-09 Method of thermal-hydraulic stabilization of steam- generating channel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1740956A1 true SU1740956A1 (en) 1992-06-15

Family

ID=21421622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894634841A SU1740956A1 (en) 1989-01-09 1989-01-09 Method of thermal-hydraulic stabilization of steam- generating channel

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1740956A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2664038C1 (en) * 2017-08-03 2018-08-14 Владимир Александрович Шишков Steam generator
RU2666834C1 (en) * 2017-06-19 2018-09-12 Владимир Александрович Шишков Device for increasing the stability of flow and efficiency of operation of the steam-generating channel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Морозов И.И. Герлига В.А. Устойчивость кип щих аппаратов. М.:Атомиздат, 1969, с. 8-27. Кутепов A.M. и др.Гидродинамика и теплообмен при парообразовании ,М.Высша школа , 1977 ,с .60. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2666834C1 (en) * 2017-06-19 2018-09-12 Владимир Александрович Шишков Device for increasing the stability of flow and efficiency of operation of the steam-generating channel
RU2664038C1 (en) * 2017-08-03 2018-08-14 Владимир Александрович Шишков Steam generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5526386A (en) Method and apparatus for steam mixing a nuclear fueled electricity generation system
US5924389A (en) Heat recovery steam generator
JP3142931B2 (en) Gas / liquid separator
US3329130A (en) Pressure recovery axial flow vapor-liquid separator
US4947485A (en) Method for obtaining load-following capability in natural circulation, free-surface separation boiling water reactors
US3274065A (en) Nuclear reactor with jet pump arrangement for obtaining forced liquid circulation
JPH05118507A (en) Tube, internal surface of which has multiple screw type fin, and steam generator using said tube
SU1740956A1 (en) Method of thermal-hydraulic stabilization of steam- generating channel
US5885333A (en) Low pressure drop steam separators
US4151813A (en) Jet pump in natural circulation fossil fuel fired steam generator
RU2151341C1 (en) Deaerator
US3297004A (en) Supercritical pressure recirculating boiler
JPH0675082A (en) Multiple steam water separator
EP0859368B1 (en) Low pressure drop steam separators
Semerci et al. Vortex breakdown in discharge cone of the Francis Turbine
JPH10186079A (en) Steam separator and steam separating device
RU2630952C1 (en) Jet heat pump
JPS6138594A (en) Boiling-water type nuclear power plant
RU2059881C1 (en) Method of and device for converting energy of solid flows
SU1343180A1 (en) Cooler
JPH08210577A (en) Plant piping system
US5063020A (en) Steam-water separating construction for boiling water nuclear reactors
JPS5849363Y2 (en) two-phase flow nozzle
RU2029135C1 (en) Centrifugal fan
JPH02268293A (en) Natural circulation type boiling water nuclear reactor