««KOSIQYBNSIA SOCIALISTI С KA i i ř U H i M m É (22) POPIS VYNALEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ Přihlášeno 28 11 83 (21) (PV 8828-33) (40) Zveřejněno 16 07 85 240561 (Ml CWř (51) Int. CM F 22 В 33/12 OMD MO VYNALSľV A OBJCVY (45) Vydáno 15 05 67 (75) Autor vynálezu OBCRKA ANTONÍN ing., OSTRAVA (94) Horizontální tělesový parogenerátor Vynález řeší gajištění suchosti vyráběné póry při výkonových změnách, vytváří předpoklady pro spolehlivější regulaci napájení a zajištěním jednoznačné cirkulace v topném svazku umožňuje dosažení vyššího tepelného výkonu. Uvedených výsledků se dosahuje zabudováním hladinového separátoru, vytvořeného systémem odváděcích žlabů, mezi nimiž zůstávají separační kanály parovodní směsi, nad topný svazek. Podle vynálezu je možno upravit i parogenerátory již dříve předané do užívání, o 2 4 0 5 61
240561 3 4 Vynález se týká horizontálního tělesového parogenerátoru na sytou páru, u něhož se řeší separace parovodní směsi hrubým hladinovým separátorem umístěným v oblasti požadované hladiny kotelní vody. Horizontální tělesové parogenerátory na výrobu syté páry jsou užívány převážně v jaderných elektrárnách. Těleso parogenerátoru je tvořeno horizontální válcovou tlakovou nádobou s eliptickými dny na obou koncích. V dolní části nádoby je umístěn horizontální svazek topných trubek ponořený v kotelní vodě, jejímž odpařováním se získává sytá pára pro pohon parních turbin. Vyrobená pára vystupující z vodní hladiny nad topným svazkem se ve volném prostoru nad hladinou gravitační separací zbavuje převážného množství stržené vlhkosti a je dosušována v žaluziovém separátoru v horní části parogenerátoru, kterým prochází do výstupních nátrubků z parogenerátoru. Provozní zkušenosti s parogenerátory ukázaly, že skutečné pracovní procesy v parogenerátoru jsou složitější, než se předpokládalo. Hlavním problémem je vysoké zpěnění hladiny v místech s větším přestupem tepla, které může vést při přechodových stavech к dočasnému zhoršení suchosti vyráběné páry. Zpěnění hladiny působí rovněž potíže při regulaci napájení, protože v parogenerátoru neexistuje hladina v pravém smyslu slova, ale parovodní směs vystupující z topného svazku postupně ztrácí s výškou na vlhkosti. Pro odstranění nerovnoměrností při výstupu páry z topného svazku byl nad topný svazek zabudován děrovaný plech ponořený mírně pod teoretickou hladinu vody. Děrovaný plech sice poněkud snižuje extrémy zpěněné hladiny, ale je možno předpokládat, že cirkulační poměry ve svazku budou pravděpodobně ještě neuspořádanější než u provedení bez děrovaného plechu, a podmínky pro regulaci se rovněž nezlepšují. Nedostatky dosavadních řešení odstraňuje horizontální tělesový parogenerátor podle vynálezu, jehož podstatou je zabudování hrubého hladinového separátoru nad celým topným svazkem. Hladinový separátor umístěný v oblasti požadované hladiny kotelní vody je vytvořený systémem vedle sebe řazených odváděcích žlabů, které mezi sebou vvytvárejí separační kanály parovodní směsi. Použití hrubého hladinového separátoru řeší nejzákladnější problém, a to je odvod vody odloučené z parovodní směsi nad topným svazkem ke stěnám parogenerátoru, což je při velkých rozměrech a značném parním zatížení hladiny velmi důležité. Dokonalejší odloučení vody z parovodní směsi než při pouhé gravitační separaci a oddělený odvod vody, která už nepřichází do styku s párou vystupující z topného svazku, zabezpečují požadovanou suchost páry i v přechodových stavech. Hladinový separátor vytváří v topném svazku jednoznačné cirkulační poměry, zvvýší se rychlost směsi mezi trubkami a je možno očekávat vyšší účinnost přestupu tepla a tím i vyšší tepelný výkon parogenerátoru. Zrychlení cirkulace má za důsledek zvýšení podílu vody ve vodním prostoru a snižuje tak nebezpečí vysušení parogenerátoru. Tento účinek spolu s tím, že v odváděcích žlabech a kolem stěn se vytváří poměrně rozsáhlá skutečná hladina vody s malým podílem stržené páry, vytváří předpoklad pro dokonalejší a spolehlivější regulaci napájení. Na přiložených výkresech je znázorněno provedení tělesového parogenerátoru podle vynálezu, kde na obr. 1 a 2 je znázorněn tělesový parogenerátor s hrubým hladinovým separátorem, na obr. 3 je nakreslen detail provedení hladinového separátoru a na obr. 4 je v detailu nakreslen další možný příklad uspořádání hladinového separátoru. V příkladném provedení parogenerátoru na obr. 1 je hladinový separátor vytvářen odváděcími žlaby 1 umístěnými nad topným svazkem 4 a bočními plechy 2. Mezi jednotlivými odváděcími žlaby 1 vznikají separační kanály, kterými vystupuje směs vody a páry do prostoru pod žaluziovým separátorem 5. V ohybu na výstupu ze separačních kanálů dochází к rozdělování směsi a odloučená voda je odváděna v odváděcích žlabech 1 к bokům parogenerátoru. Pára, která se gravitační separací zbavuje další části vlhkosti, vystupuje do žaluziového separátoru 5. Voda z odváděcích žlabů 1 je bočními plechy 2 usměrňována pod topný svazek 4. Boční plechy 2 zároveň zabraňují parním bublinám unikat z topného svazku 4 к bočním stěnám a brzdit tak odtékání odloučené vody. Na obr. 2 je znázorněn detail příkladného provedení hladinového separátoru, kde separační kanál B parovodní směsi je vytvářen zakřivenými stěnami odváděcích žlabů 1. Na obr. 3 je jiný příklad provedení odváděcích žlabů 1, u kterého zakřivení separačního kanálu 6 parovodní směsi je vytvářeno separačními plechy 3. Mezera mezi odváděcími žlaby 1 a separačními plechy 3 zajišťuje odtok odloučené vody do odváděcího žlabu 1 a zajišťuje tak dokonalejší odloučení s menší tlakovou ztrátou. Hladinový separátor je nutno provést v demontovatelném provedení, aby byl možný přístup к topnému svazku nutný pro kontroly a opravy. Podle vynálezu je možno u- pr^vit již dříve vyrobené tělesové parogenerátory dodatečným zabudováním hladinového separátoru, rovněž tak je možno využít navržený hladinový separátor i u vertikálních tělesových parogenerátorů, pokud to u- možní rychlostní poměry.
3 21956í 6 PŘEDMĚT 1. Horizontální tělesový parogenerátor sestávající z tlakové nádoby, topného svazku ponořeného pod hladinou kotelní vody a separačního zařízení, vyznačující se tím, že nad topným svazkem v oblasti požadované hladiny kotelní vody je umístěn hrubý hladinový separátor vytvořený systémem vedle sebe řazených odváděcích žlabů (1], mezi nimiž jsou vytvořeny šikmé nebo zakřivené, separační kanály (6) parovodní směsi. VYNALEZU 2. Horizontální tělesový parogenerátor podle bodu 1, vyznačující se tím, že zakřivení separačních kanálů (6) parovodní směsi je vytvořeno separačními plechy (3) samostatně upravenými nad odváděcími žlaby (1), přičemž separační plechy (3) mohou být rovné nebo mohou tvořit obecně zakřivenou nebo lomenou plochu. 2 listy výkresů
r24q561 ff ^ m p r t f ^ i í / Obr, 1 J \ л ÍL Obr. 2
240561 JZ. \ J w w Obr. 3 V V Obr. 4