RU2043564C1

RU2043564C1 - Steam-boiler plant

Info

Publication number: RU2043564C1
Authority: RU
Inventors: Алексей Максимович Сердюков
Original assignee: Алексей Максимович Сердюков
Priority date: 1991-12-23
Filing date: 1991-12-23
Publication date: 1995-09-10

Abstract

FIELD: heat power engineering. SUBSTANCE: housing 1 of the plant is separated into supplying and steam generating tanks 3 and 2 interconnected with water. Assembly of the electrodes 6 are mounted inside tank 2. Branch pipe 12 for supplying water is connected to tank 3. The steam discharging branch pipe 12 is connected with tank 2. Tank 2 is positioned above tank 3 wherein pipe line 5 is received. One of the faces of the pipe is positioned near the bottom of tank 5. Tanks 2 and 3 are interconnected through pipe 5. The volume of tank 2 is 2/3 of the volume of tank 3. Branch pipe 12 of tank 3 is provided with reducing valve 13. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системе горячего водоснабжения или пароснабжения. The invention relates to a power system and can be used in a hot water supply or steam supply system.

Известны установки, снабженные трубчатыми электронагревателями, имеет существенный недостаток для их изготовления требуется большое количество ТЭНов, к тому же эксплуатационная надежность их чрезвычайно низка из-за осаждения накипи на теплопередающей поверхности или случайного упуска воды из емкости, ТЭНы выходят из строя и восстановлению не подлежат. Known installations equipped with tubular electric heaters have a significant drawback; a large number of heating elements are required for their manufacture; moreover, their operational reliability is extremely low due to scale deposits on the heat transfer surface or accidental loss of water from the tank; heating elements fail and cannot be restored.

Известна котельная установка, содержащая электродный котел с подводящей и отводящей коммуникациями, соединенный по воде с расположенной выше его питательной емкостью, по объему выше регулятора уровня воды не менее объема котла до верхней части электродов, причем пароотводящая труба выполнена П-образной и верхнее ее колено расположено выше регулятора уровня воды в питательной емкости [1]
Однако указанная установка, как и многие другие не могут в один момент предотвратить возврат воды в котел при конденсации пара в районе электродов за счет "вскипания" в трубе.A boiler plant is known, comprising an electrode boiler with inlet and outlet communications, connected by water to a feed tank located above it, by volume above the water level regulator, not less than the volume of the boiler to the upper part of the electrodes, the steam discharge pipe being made U-shaped and its upper bend above the water level controller in the nutrient tank [1]
However, this installation, like many others, cannot at one moment prevent the return of water to the boiler during steam condensation in the region of the electrodes due to “boiling” in the pipe.

Известен "Электрический паровой котел", содержащий корпус с установлением внутри электродами и питательную емкость, являющуюся верхней частью корпуса, и соединенную с ним по пару и воде [2]
Недостатком котла является сложность конструкции (необходимость сложной контролирующей и регулирующей аппаратуры). При выдавливании воды из отсека парообразования в питательную емкость вследствие прекращения паропотребления возникает феномен газлифта с инерционным выходом воды в нежелательных количествах с нежелательными последствиями.Known "Electric steam boiler", comprising a housing with the installation of the electrodes inside and a nutrient container, which is the upper part of the housing, and connected to it in steam and water [2]
The disadvantage of the boiler is the complexity of the design (the need for complex monitoring and control equipment). When water is squeezed out of the vaporization compartment into the nutrient tank due to the cessation of steam consumption, a gas-lift phenomenon occurs with inertial release of water in undesirable quantities with undesirable consequences.

На чертеже показана парокотельная установка, продольно-вертикальный разрез. The drawing shows a steam boiler installation, a longitudinally vertical section.

Установка содержит корпус 1, разделенный на верхний отсек парогенератор 2 и нижний отсек-питательную емкость 3 при помощи перегородки 4 с плотно присоединенной к ней трубой 5, конец которой опущен к дну питательной емкости 3. Парогенератор 2 снабжен пакетом электродов 6 и в верхней части пароотводящим патрубком 7 с калибрующейся шайбой 8 и запорным вентилем 9, а в нижней части парогенератор 2 снабжен патрубком 10 для горячей воды с запорным вентилем 11. К питательной емкости 3 подведена водопроводная труба 12, в которую вмонтированы редукционный клапан 13 и кран 14. Парогенератор 2 снабжен предохранительным клапаном 15, а питательная емкость 3 в нижней части снабжена выпускным краном 16. The installation comprises a housing 1, a steam generator 2 divided into an upper compartment and a lower feeding container 3 by means of a partition 4 with a pipe 5 tightly attached to it, the end of which is lowered to the bottom of the feeding container 3. The steam generator 2 is equipped with an electrode package 6 and a steam outlet in the upper part a nozzle 7 with a calibrated washer 8 and a shut-off valve 9, and in the lower part the steam generator 2 is equipped with a nozzle 10 for hot water with a shut-off valve 11. A water pipe 12 is connected to the feed tank 3, into which a pressure reducer is mounted pan 13 and the valve 14. The steam generator 2 is provided with a safety valve 15, and the nutrient container 3 in the bottom portion 16 is provided with a drain cock.

Парокотельная установка эксплуатируется следующим образом. Steam boiler installation is operated as follows.

При закрытых вентиле 9, вентиле 11 и кране 16 открывают кран 14. Вода, преодолевая сопротивление редукционного клапана 13, поступает в питательную емкость 3, при заполнении которой водой находящийся в ней воздух сжимается в верхнем пространстве, а вода одновременно по трубе 5 поступает в парогенератор 2. Вода в парогенератор 2 и емкость 3 поступает до тех пор, пока давление воздуха в них сравняется с давлением в водопроводе 12 перед редукционным клапаном 13. При этом парогенератор 2 и емкость 3 заполняются водой на половину своего объема. Например, при объеме емкости 3 в 1 м³ и объеме парогенератора 2 в 0,6 м³, в емкости 3 будет 0,5 м³ воды, а в парогенераторе 2 0,3 м³. В этом случае давление воздуха в парогенераторе 2 -2 атм, а в емкости 3 2,1 атм, так как добавляется давление столба воды парогенератора 2 и трубы 5. При включении электродов 6 в электрическую сеть начинается парообразование. Открывают вентиль 9 и шайбу 8 регулируют так, чтобы соразмерить количество образующегося за единицу времени пара и его количество, подаваемое на потребителя. Как только начинается расход воды в парогенераторе 2, давлением воздуха в емкости 3 вода из него по трубе 5 подается в парогенератор 2. При дальнейшем расходе воды давление в емкости 3 снижается и срабатывает редукционный клапан 13 вода из водопровода 12 поступает в емкость 3. Установка работает в автоматическом режиме. При прекращении потребления пара перекрывают вентиль 9. Образующийся пар выдавливает воду из парогенератора 2 по трубе 5 в емкость 3, повышая давление воздуха в ней и уменьшая объем воздуха до 0,2 м³. Одновременно перекрывается клапан 13 и вода в емкость 3 не поступает. Пpи выходе концов электродов 6 из воды парообразование прекращается. Но после конденсации некоторого количества пара в парогенераторе 2 давление в нем снижается и за счет давления воздуха в емкости 3 вода вновь поступает в парогенератор 2. За счет нагрева воды в парогенераторе 2 и емкости 3 и периодического возобновления парообразования в ограниченном количестве парокотельная установка всегда готова к эксплуатации, т.е. парообразование и его потребление при необходимости осуществляется немедленно. При необходимости потребления горячей воды открывают вентиль 11 вода идет на потребителя и котельная установка работает в том же режиме. Если необходимо оставить установку неработающей на долгое время, обесточивают электроды 6, а при монтаже или перевозке установки открывают кран 16 и выпускают воду.When the valve 9, valve 11 and valve 16 are closed, the valve 14 is opened. Water, overcoming the resistance of the pressure reducing valve 13, enters the feed tank 3, when it is filled with water, the air in it is compressed in the upper space, and water simultaneously enters the steam generator through the pipe 5 2. Water is supplied to the steam generator 2 and the tank 3 until the air pressure in them is equal to the pressure in the water supply 12 before the pressure reducing valve 13. In this case, the steam generator 2 and the tank 3 are filled with half their volume of water. For example, with a volume of tank 3 in 1 m ³ and a volume of steam generator 2 in 0.6 m ³ , in tank 3 there will be 0.5 m ^{3 of} water, and in a steam generator 2 0.3 m ³ . In this case, the air pressure in the steam generator is 2 -2 atm, and in the tank 3 2.1 atm, since the pressure of the water column of the steam generator 2 and pipe 5 is added. When electrodes 6 are turned on in the electric network, vaporization begins. Open the valve 9 and the washer 8 is adjusted so as to measure the amount of steam generated per unit time and its quantity supplied to the consumer. As soon as the water flow in the steam generator 2 begins, the air pressure in the tank 3 is supplied with water through the pipe 5 to the steam generator 2. With a further water consumption, the pressure in the tank 3 decreases and the pressure reducing valve 13 is actuated. The water from the water supply 12 enters the tank 3. The installation works in automatic mode. When the consumption of steam ceases, valve 9 is closed. The resulting steam squeezes water from the steam generator 2 through the pipe 5 into the container 3, increasing the air pressure in it and reducing the air volume to 0.2 m ³ . At the same time, the valve 13 is closed and water does not enter the tank 3. When the ends of the electrodes 6 out of the water, vaporization ceases. But after the condensation of a certain amount of steam in the steam generator 2, the pressure in it decreases and due to the air pressure in the tank 3, the water again enters the steam generator 2. Due to the heating of the water in the steam generator 2 and the tank 3 and periodic renewal of steam formation in a limited amount, the steam boiler installation is always ready to operation, i.e. vaporization and its consumption, if necessary, is carried out immediately. If it is necessary to consume hot water, open the valve 11. The water goes to the consumer and the boiler installation operates in the same mode. If it is necessary to leave the installation idle for a long time, the electrodes 6 are de-energized, and during installation or transportation of the installation, the valve 16 is opened and water is released.

Отличительные существенные признаки обеспечивают преимущества предлагаемой установки перед известными и повышение эффективности и экономичности работы. Установку монтируют компактной за счет устранения отдельной питающей емкости, как правило располагающейся в известных установках выше парогенератора. В предлагаемой установке устранено "вскипание" воды при вытеснении ее в питательную емкость при прекращении паропотребления. Это достигается тем, что вытесняемая вода поступает вниз и нет резкого перепада давления в парогенераторе и питающей емкости. Конструкция питающей емкости (нижнего отсека котла) предусмотрена такой, что при заполнении ее водой воздух сжимается в верхней части ее объема и в дальнейшем служит средством подачи воды в парогенератор установка "сама себя обслуживает". Наличие редукционного клапана и постоянного давления в питающей емкости дает возможность отключать поступление воды из водопровода при незначительном повышении давления в емкости при прекращении паропотребления. Установка обладает быстродействием, так как она постоянно готова к немедленному началу выдачи пара на потребителя за счет того, что температура воды в питающей емкости повышена. Установка обладает пониженным электропотреблением на единицу объема пара, так как снижен расход энергии на доведения воды до кипения. Устранены смотровые стекла (водомерные трубки), так как конструкция установки позволяет автоматически предотвратить наполнение емкости и парогенератора выше потребности за счет герметичности и действия "газового тормоза". Нет также необходимости соединять питающую емкость и парогенератор по пару, так как питательная емкость должна быть загерметизирована. Distinctive essential features provide the advantages of the proposed installation over the well-known and increase the efficiency and economy of work. The installation is mounted compact by eliminating a separate supply tank, usually located in known installations above the steam generator. In the proposed installation eliminated the "boiling" of water when displacing it in a nutrient tank at the end of steam consumption. This is achieved by the fact that the displaced water flows down and there is no sharp pressure drop in the steam generator and supply tank. The design of the supply tank (lower compartment of the boiler) is provided such that when it is filled with water, the air is compressed in the upper part of its volume and subsequently serves as a means of supplying water to the steam generator, the unit "serves itself". The presence of a pressure reducing valve and a constant pressure in the supply tank makes it possible to turn off the water supply from the water supply system with a slight increase in pressure in the tank at the end of steam consumption. The installation has a speed, since it is constantly ready for the immediate start of steam supply to the consumer due to the fact that the temperature of the water in the supply tank is increased. The installation has reduced power consumption per unit volume of steam, as it reduces energy consumption for bringing water to a boil. Sight glasses (water tubes) have been eliminated, since the design of the installation automatically prevents the filling of the tank and the steam generator above the demand due to the tightness and the action of the "gas brake". There is also no need to connect the supply tank and the steam generator in pairs, since the supply tank must be sealed.

Таким образом при максимальной простоте конструкции установка является дешевой и эффективной в эксплуатации. Экономия использования и изготовления складывается из снижения материалоемкости, экономии электроэнергии и исключения дорогостоящих комплектующих. Thus, with maximum simplicity of design, the installation is cheap and efficient in operation. Saving the use and manufacturing consists of reducing material consumption, saving energy and eliminating expensive components.

Claims

STEAM-BOILER INSTALLATION, comprising a housing divided into water-feeding supply and steam generating containers, the last of which contains a package of electrodes, the housing being equipped with water supply and steam outlet pipes connected respectively to the supply and steam generating tanks, as well as a safety valve and a branch pipe for removal water, characterized in that it is equipped with a pipe and a pressure reducing valve, a steam generating tank is placed above the feed tank, a pipe is installed inside the latter, one of the ends of which are located in the zone of its bottom, both containers communicated through water through the aforementioned pipe, while the volume of the steam generating capacity is 2/3 of the volume of the feed tank, and the pipe of the latter is equipped with the aforementioned pressure reducing valve.