Результат интеллектуальной деятельности: СЕПАРАТОР-ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в турбоустановках атомных электростанций.

Известен сепаратор-пароперегреватель, содержащий вертикальный корпус с верхним сепаратором влаги и нижним трубчатым пароперегревателем, причем сепаратор влаги выполнен в виде сепарационного блока, установленного над трубами пароперегревателя (SU 600352, 30.03.1978).

Известный сепаратор-пароперегреватель не обеспечивает необходимой температуры перегрева пара, так как допускает залив труб пароперегревателя при переполнении сепаратоотводящих желобов.

Известен сепаратор-пароперегреватель, содержащий вертикальный корпус с нижним сепаратором влаги и верхним трубчатым пароперегревателем, причем сепаратор влаги выполнен в виде кольцевого блока сепарационных пакетов, установленного в корпусе с образованием камеры влажного пара, соединенной с патрубком подвода, закрепленным в боковой стенке корпуса (SU 368448, 23.06.1969).

Установка сепарационных пакетов в один кольцевой блок приводит к необходимости использовать более длинный корпус, что повышает металлоемкость сепаратора-пароперегревателя.

К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных технических решений (прототипом) является сепаратор-пароперегреватель, в верхней части которого расположен трубчатый пароперегреватель, а в нижней - сепаратор влаги в виде, по меньшей мере, одного центрального и, по меньшей мере, одного периферийного кольцевых рядов сепарационных блоков, причем сепарационные блоки центрального кольцевого ряда установлены по высоте корпуса в зоне расположения патрубка подвода влажного пара, закрепленного в боковой стенке корпуса (RU 2397407, 20.08.2010).

Выполнение сепаратора влаги из центрального и периферийного кольцевых рядов сепарационных блоков снижает необходимую высоту корпуса и, соответственно, металлоемкость сепаратора-пароперегревателя.

Однако такая конструкция сепаратора-пароперегревателя не обеспечивает равномерность раздачи осушенного пара после сепаратора влаги по межтрубному пространству пароперегревателя. Осушенный пар поднимается к пароперегревателю периферийным и центральным потоками, а над камерой влажного пара, образованной центральным и периферийным сепарационными блоками, особенно над патрубком влажного пара, образуется паровой вихрь. Это приводит к неравномерности распределения осушенного пара по поперечному сечению корпуса после сепаратора влаги и к снижению тепловой эффективности сепаратора-пароперегревателя.

Таким образом, недостатком прототипа является неравномерность распределения осушенного пара по поперечному сечению корпуса после сепаратора влаги, что снижает тепловую эффективность сепаратора-пароперегревателя.

Технической задачей изобретения является повышение равномерности распределения осушенного пара по поперечному сечению корпуса после сепаратора влаги, что повышает тепловую эффективность сепаратора-пароперегревателя.

Техническая задача решается в сепараторе-пароперегревателе, содержащем вертикальный корпус, в верхней части которого расположен трубчатый пароперегреватель, а в нижней - сепаратор влаги в виде, по меньшей мере, одного центрального и, по меньшей мере, одного периферийного кольцевых рядов сепарационных блоков, причем сепарационные блоки центрального кольцевого ряда установлены по высоте корпуса в зоне расположения патрубка подвода влажного пара, закрепленного в боковой стенке корпуса, и с примыканием к соответствующим сепарационным блокам периферийного ряда, а сепарационные блоки периферийного ряда расположены выше сепарационных блоков центрального ряда и с уклоном в их сторону.

Установка сепарационных блоков центрального кольцевого ряда с примыканием к соответствующим сепарационным блокам периферийного ряда, а также расположение сепарационных блоков периферийного ряда выше сепарационных блоков центрального ряда и с уклоном в их сторону обеспечивают равномерность распределения осушенного пара по поперечному сечению корпуса после сепаратора влаги, что повышает тепловую эффективность сепаратора-пароперегревателя.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид сепаратора-пароперегревателя; а на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.

Сепаратор-пароперегреватель содержит вертикальный корпус 1 с нижним сепаратором 2 влаги, а также с верхним трубчатым пароперегревателем 3 первой ступени и верхним трубчатым пароперегревателем 4 второй ступени.

Сепаратор 2 влаги выполнен в виде центрального кольцевого ряда сепарационных блоков 5 и периферийного кольцевого ряда сепарационных блоков 6. Сепарационные блоки 5 центрального ряда размещены на горизонтальной перегородке 7 и установлены с примыканием к соответствующим сепарационным блокам 6 периферийного ряда, а сепарационные блоки 6 периферийного ряда расположены выше сепарационных блоков 5 центрального ряда и с уклоном в их сторону.

Сепарационные блоки 5 центрального кольцевого ряда установлены по высоте корпуса в зоне расположения патрубка 8 подвода влажного пара, закрепленного в боковой стенке корпуса 1, который вместе с блоками 5 и 6, а также перегородкой 7 образует раздающую камеру 9 влажного пара.

По тракту сепарата камера 9, а также блоки 5 и 6 через гидрозатворы 10, расположенные под перегородкой 7, соединены с патрубком 11 отвода сепарата в сепаратосборник (не показан), размещенный за пределами сепаратора-пароперегревателя.

Межтрубное пространство пароперегревателя 3 и 4 соединено с сепаратором 2 влаги со стороны наружных поверхностей блоков 5 и б. Трубное пространство пароперегревателя 3 первой ступени перегрева соединено через соответствующие камеры центрального коллектора 12 с трубопроводом 13 подвода греющего пара и с трубопроводом 14 отвода конденсата греющего пара. Пароперегреватель 4 второй ступени перегрева соединен трубным пространством через соответствующие камеры центрального коллектора 15 с трубопроводом 16 подвода греющего пара и с трубопроводом 17 отвода конденсата греющего пара.

В верхней части корпуса 1 закреплен осевой патрубок 18 отвода перегреваемого пара.

Сепаратор-пароперегреватель работает следующим образом.

Влажный пар через патрубок 8 поступает в камеру 9, посредством которой равномерно распределяется по блокам 5 и 6 центрального и периферийного кольцевых рядов, соответственно. Сепарат через гидрозатворы 10 и патрубок 11 отводится в конденсатосборник, а осушенный пар после сепаратора 2 проходит сначала межтрубное пространство пароперегревателя 3 первой ступени перегрева, а затем межтрубное пространство пароперегревателя 4 второй ступени перегрева, где перегревается до заданной температуры. Перегретый пар выводится из корпуса 1 через патрубок 18.

Греющий пар по трубопроводам 13 и 16, соответствующие камеры центральных коллекторов 12 и 15 подается в трубные пространства пароперегревателей 3 и 4, где этот пар конденсируется, отдавая тепло перегреваемому пару. Конденсат греющего пара отводится от пароперегревателей 3 и 4 по трубопроводам 14 и 17, соответственно.