SU55098A1

SU55098A1 - The method of obtaining the multiple circulation of the evaporated liquid in the turbo boiler

Info

Publication number: SU55098A1
Application number: SU10236A
Authority: SU
Inventors: Б.М. Якуб
Original assignee: Б.М. Якуб
Priority date: 1937-09-01
Filing date: 1937-09-01
Publication date: 1938-11-30

Description

При предлагаемом способе получени многократной циркул ции испар емой жидкости в турбокотле к центральному барабану, составл ющему часть полого вала, присоединен пучок петлеобразных кип тильных труб, расположенных преимущественно в осевых плоскост х.With the proposed method of obtaining multiple circulation of an evaporating liquid in a turbo boiler, a bundle of loop-like heating pipes located mainly in axial planes is attached to the central drum forming part of the hollow shaft.

Испар ема жидкость направл етс навстречу тепловому потоку через означенные трубы с повторным возвратом ее в заполненное жидкостью пространство центрального барабана. Дл получени свободной цилиндрической поверхности испарени жидкости и дл получени необходимой скорости циркул ции центральному барабану с присоединенным к нему пучком труб сообщаетс требуемое число оборотов.The evaporated liquid is directed towards the heat flow through the said pipes with its repeated return to the space of the central drum filled with liquid. To obtain the free cylindrical surface of the evaporation of the liquid and to obtain the required circulation rate, the required number of revolutions is communicated to the central drum with a tube bundle attached to it.

Дл защиты барабана и вала от действи высоких температур, а также дл экранировани топочной камеры с целью создани в ней высоких тепловых напр жений, барабан может быть сплошь экранированTo protect the drum and the shaft from the effects of high temperatures, as well as to shield the combustion chamber to create high thermal stresses in it, the drum can be completely shielded.

трубами, продольно расположенными и укрепленными на нем.pipes, longitudinally located and reinforced on it.

На чертеже фиг. 1 изображает схему устройства турбокотла дл осуществлени способа получени многократной циркул ции испар емой жидкости в турбокотле; фиг. 2- поперечный разрез экрана барабана; фиг, 3 - продольный разрез его; фиг. 4 - схему экранировани топочной камеры; фиг. 5--то же в другой форме выполнени ; фиг. 6-крепление экранных труб на барабане; фиг. 7 - продольный вид экранированного барабана внутри пучка; фиг, 8 - поперечный вид его.In FIG. Figure 1 shows a diagram of a turbo boiler for carrying out a method for producing multiple circulations of an evaporating liquid in a turbo boiler; FIG. 2- cross section of the drum screen; Fig, 3 is a longitudinal section of it; FIG. 4 is a screening scheme of the combustion chamber; FIG. 5 - the same in another form of implementation; FIG. 6-mounting screen tubes on the drum; FIG. 7 is a longitudinal view of a shielded drum inside the bundle; Fig, 8 is a transverse view of it.

На общем валу турбокотла наход тс вращающийс котельный пучок и турбина. Вал в части котельного пучка представл ет барабанный, ротор, выполн ющий функции центрального барабана турбокотла. Котельный пучок состоит из присоединенных к барабану / петлеобразных кип тильных труб 2, расположенных преимущественно в осевых плоскост х , труб кип щего экономайзера 3 и пароперегревател 4. Трубы пароперегревател 4 Соединены с коробкой 5, откуда перегретый пар поступает через полый вал 6 в турбину 7. Ротор турбины может быть образован несущими рабочие лопатки спаренными дисками 8, 9, ограничивающими центральное паровое пространство 10 по обеим сторонам неподвижной диафрагмы //. По выходе из турбины пар конденсируетс в конденсаторе 12 и через питательную линию 13 конденсат испар емой жидкости поступает в коробку 14, откуда осуществл етс питание экономайзера . Кольцева топка расположена между барабаном с котельным пучком и воздушным подогревателем 16. Топливо подаетс форсунками 17 в кольцевое топочное пространство 15. Газы, пройд кип тильный и экономайзерный пучки, поступают в воздухоподогреватель 16 и затем в дымовую трубу 18. Воздух подаетс вентил тором 19, расположенным на валу турбокотла. Свободный конец 20 вала 6 со стороны турбины служит дл соединени с приводимым двигателем (генератором , воздуходувкой, воздушным винтом и т. д.). Через другой конец 21 вала может быть осуществлена продувка котла.A rotating boiler beam and a turbine are located on the common shaft of the turbo boiler. The shaft in the part of the boiler bundle is a drum, a rotor that performs the functions of a central drum of a turbo boiler. The boiler bundle consists of attached to the drum / loop-shaped heating pipes 2, located mainly in axial planes, pipes of boiling economizer 3 and superheater 4. Tubes of superheater 4 Connected to box 5, from where superheated steam flows through the hollow shaft 6 to the turbine 7. The rotor of the turbine may be formed by paired blades 8, 9 carrying the working blades, limiting the central steam space 10 on both sides of the fixed diaphragm //. Upon leaving the turbine, the steam is condensed in the condenser 12 and through the feed line 13 the condensate of the evaporated liquid enters the box 14, from which the economizer is fed. The annular furnace is located between the drum with the boiler beam and the air heater 16. The fuel is supplied by the nozzles 17 to the annular furnace space 15. The gases, which pass through the boiling and economizer beams, enter the air heater 16 and then into the chimney 18. Air is supplied by the fan 19 located on the shaft turbokotla. The free end 20 of the shaft 6 on the turbine side serves to connect to a driven engine (generator, blower, propeller, etc.). Through the other end 21 of the shaft can be carried out purging the boiler.

Таким образом осуществл етс направл ение испар емой жидкости навстречу тепловому потоку через петлеобразные кип тильные трубы 2 с повторным возвратом ее-в заполненное жидкостью пространство центрального барабана /.Thus, the evaporating liquid is directed towards the heat flux through the loop-shaped heating pipes 2 with its return to the space of the central drum filled with liquid.

При вращении ротора турбокотла в барабане / создаетс давление пара вследствие разности удельных весов жидкости в питающей трубе экономайзера и эмульсии и пара в приключенной к барабану трубе экономайзера и самом бара.бане. Питание котла и работа турбины полностью автоматизированы и регулируютс подачей топлива в топку. При этом возможно либо регулирование подачи топлива от руки дл агрегата с переменным числом оборотов, либо от скоростного регул тора дл агрегата с посто нным числом оборотовWhen the rotor of the turbo-cylinder rotates in the drum /, the vapor pressure is created due to the difference between the specific gravities of the liquid in the supply pipe of the economizer and the emulsion and the vapor in the economizer-related pipe of the economizer and the barrel itself. The boiler feed and turbine operation are fully automated and regulated by the supply of fuel to the furnace. In this case, it is possible either to regulate the supply of fuel by hand for a unit with a variable speed, or from a speed regulator for a unit with a constant speed.

(при работе на электрический генератор . Автоматическое саморегулирование агрегата происходит следующим образом. При определенном режиме агрегат имеет определенное число оборотов, давление пара, уровень жидкости в барабане и т. д. При изменении режима, например, при уменьщении подачи топлива уменьшаетс количество вырабатываемого пара. Давление пара перед турбиной, как при дроссельном регулиро ,вании, уменьшаетс пропорционально расходу пара (мощности). Этому будет соответствовать уменьшение разности удельных весов жидкости с одной стороны, эмульсии и пара - с другой, вследствие уменьшени количества передаваемого тепла, а также вследствие изменени сло жидкости в барабане.(when working on an electric generator. Automatic self-regulation of the unit occurs as follows. At a certain mode, the unit has a certain number of revolutions, vapor pressure, liquid level in the drum, etc.). When changing the mode, for example, reducing the fuel supply, the amount of produced steam decreases. The vapor pressure in front of the turbine, as with throttle control, decreases in proportion to the steam (power) consumption. This will correspond to a decrease in the difference between the specific gravities of the fluid First side, emulsions and steam - with other due to reducing the amount of transmitted heat, and also due to varying fluid bed in the drum.

Работа циркул ционных петлеобразных труб 2 также обеспечиваетс разностью удельных весов жидкости в трубах.The operation of the circulation loop-shaped pipes 2 is also ensured by the difference in the specific gravities of the liquid in the pipes.

Тип турбины может быть изменен дл особенно мощных агрегатов и дл облегчени веса. В этих случа х может быть вз та двухротор а турбина-ротор с котельным пучком на пониженное и другой ротор на повышенное число оборотов, с работой через редуктор на общий вал. Дл наиболее мощных агрегатов может оказатьс удобным осуществление топки в камере под ротором, причем котельный пучок в этом случае может занимать всю длину барабана.The type of turbine can be changed for particularly powerful units and for lighter weight. In these cases, a two-rotor can be taken and a turbine-rotor with a boiler beam to a lower and another rotor at an increased number of revolutions, with work through a reducer on a common shaft. For the most powerful units, it may be convenient to carry out the furnace in the chamber under the rotor, and the boiler beam in this case can occupy the entire length of the drum.

Агрегат вл етс весьма компактным и легким и особенно подходит дл транспортных целей.The unit is very compact and lightweight and is particularly suitable for transport purposes.

При необходимости осуществить конденсацию воздухом (например, дл самолета) можно в качестве рабочего тела вз ть не воду, а ртуть (не бинарный цикл, а одинарный с ртутным паром). В этом случае конденсаци будет осуществл тьс при температурах 150-200°, вследствие чего в несколько раз сократ тс необходимые размеры поверхности конденсатора при достаточно высоком коэфициенте полезного действи .If necessary, condensation with air (for example, for an airplane) can take mercury instead of water, as a working medium (not a binary cycle, but single with mercury vapor). In this case, the condensation will be carried out at temperatures of 150-200 ° C, as a result of which the required dimensions of the surface of the condenser will be reduced several times with a sufficiently high coefficient of efficiency.

Дл защиты барабана / стенка его покрываетс прилегающими другTo protect the drum / its wall is covered with adjacent

к другу экранными трубами 22, продольно расположенными во всю длину топочного пространства (фиг. 2, 3). Эти трубы снабжены короткими вваренными трубами 23 и 24 меньшего диаметра, из которых трубы 23 вл ютс питающими, а трубы 24 - сливными . Трубы 23, 24, после укладки экранных труб 22 на барабан, вальцуютс в соответствующих отверсти х барабана. Вследствие разности удельных весов жидкости в питающих трубах 23 и паровод ной смеси в сливных трубах 24 под вли нием вращени создаетс достаточна движуща сила циркул ции. Дл придани устойчивости направлени циркул ции питательные трубы 23 несколько вдвинуты внутрь экранных труб 22, а сливные трубы 24 несколько дальще выступают внутрь барабана.to a friend screen pipes 22, longitudinally located in the entire length of the combustion space (Fig. 2, 3). These pipes are provided with short, welded pipes 23 and 24 of smaller diameter, of which pipes 23 are feed pipes and 24 pipes are drain pipes. The pipes 23, 24, after laying the screen pipes 22 onto the drum, are rolled into the corresponding holes of the drum. Due to the difference in the specific gravities of the liquid in the feed pipes 23 and the steam-water mixture in the drain pipes 24, a sufficient driving force of circulation is created under the influence of rotation. In order to stabilize the direction of circulation, the feeding tubes 23 are somewhat pushed inside the screen tubes 22, and the drain pipes 24 are slightly further protruding into the drum.

Так как образующийс в трубах пар под вли нием вращени отжимаетс по направлению к оси вращени , т. е. в сторону барабана, то он будет уходить вместе с водой через трубы 24, приваренные к экранным трубам без впуска концов внутрь. Соответствующее количество воды будет поступать через трубы 23., Трубы 24 опущены глубже в барабан отчасти дл той же цели, т. е. дл устойчивости циркул ции, а также чтобы несколько увеличить высоту ;толбов жидкости и паровод ной смеси. Таким приемом стенка барабана может быть полностью защищена от воздействи топочных газов и в то же врем подвергатьс воздействию температур одного пор дка (температуры насыщени ).Since the vapor generated in the pipes is under the influence of rotation, it is pressed in the direction of the axis of rotation, i.e. towards the drum, it will go along with the water through the pipes 24 welded to the screen pipes without the ends inlet. An appropriate amount of water will flow through the pipes 23. The pipes 24 are lowered deeper into the drum partly for the same purpose, i.e., to maintain circulation and also to slightly increase the height of the liquid and the steam mixture. In this way, the drum wall can be completely protected from the effects of flue gases and at the same time be exposed to temperatures of the same order (saturation temperature).

Экранирование внещней периферии топки выполн етс , как показано на фиг. 4 и 5, т. е. принципиально так же, как и экранирование дл защиты барабана.The screening of the outer periphery of the furnace is performed as shown in FIG. 4 and 5, i.e. fundamentally the same as shielding to protect the drum.

Экранные трубы 25 (фиг. 4) уложены по образующим цилиндрического бандажа 26 и прилегают друг к другу. Питание их происходит через трубы 27, такие же как трубы 23 в предшествующем случае, а отвод паровод ной эмульсии - через трубы 28. Пройд по трубам 25 до начала топки и вернувшись к концу,The screen tube 25 (Fig. 4) laid on forming a cylindrical band 26 and are adjacent to each other. They are fed through pipes 27, the same as pipes 23 in the previous case, and the removal of steam emulsion water through pipes 28. Pass through pipes 25 to the beginning of the furnace and returning to the end,

вода или паровод на смесь через более близкие к топке р ды труб 28 поступает в сливные трубы 81, через которое сливаетс в барабан. Движуща сила циркул ции, создаваема под вли нием- вращени и разности удельных весов в трубах 27 и 28, и в этом случае, весьма велика. Возможна также комбинаци экранировани барабана и бандажа, как показано на фиг. 5. В этом случае паровод на смесь из труб 28 поступает в экранные трубы и сливаетс в барабан через трубы 24.the water or the steam conduit to the mixture through the rows of pipes 28 closer to the furnace enters the discharge pipes 81, through which it is discharged into the drum. The driving force of circulation, created under the influence of the rotation and the difference in specific gravities in pipes 27 and 28, is also very large in this case. A combination of shielding of the drum and band is also possible, as shown in FIG. 5. In this case, the steam pipe enters the mixture from the tubes 28 into the screen tubes and drains into the drum through the tubes 24.

Крепление труб к барабану может быть осуществлено либо вальцовкой р да добавочных фальшивых труб (приваренных наподобие труб 24, но не имеющих соединени с полостью экранных труб), либо с помощью замка, показанного на фиг. 6. К трубам 22 привариваютс пластинки 32 и после укладки труб на барабан и вальцовки вставл ютс фигурные пластинки 33, образующие замок.The pipes can be fixed to the drum either by rolling a series of additional false pipes (welded like pipes 24, but not connected to the cavity of the screen pipes), or by using a lock shown in FIG. 6. Plates 32 are welded to the pipes 22 and, after the pipes have been laid on the drum and rollers, the shaped plates 33 are inserted forming the lock.

Дл защиты вала примен етс схема (фиг. 2, 3) со следующими изменени ми . Трубы 24 (или 23, в зависимости от их расположени ) привариваютс не на концах экранных труб, а где-либо посередине в пределах барабана. Концы труб 22 наход тс вне барабана и защищают вал. Дл креплени свободного конца труб ставитс внутренний бандаж, опирающийс на вал.A circuit is applied to protect the shaft (Fig. 2, 3) with the following changes. The pipes 24 (or 23, depending on their location) are welded not at the ends of the screen tubes, but somewhere in the middle within the drum. The ends of the pipes 22 are outside the drum and protect the shaft. To fasten the free end of the pipes, an inner band is put resting on the shaft.

Защита барабана внутри котельного пучка осуществл етс принципиально так -же и показана на фиг. 7, 8.The protection of the drum inside the boiler bundle is fundamentally the same and is shown in FIG. 7, 8.

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Claims

1. A method of obtaining multiple circulation of an evaporating liquid in a turbo boiler, in that the evaporated liquid is directed towards the heat flow through loop-like heating pipes with its return to the space of the central drum filled with liquid, which, to obtain a free cylindrical evaporation surface of the liquid and to obtain the required circulation rate.

the required speed is reported.

2. A turbokiller for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a bundle of loop-shaped pipes 2 located mainly in axial planes is attached to the central drum /.

3. The form of the device according to claim 2, characterized in that a steam turbine rotor is connected to the drum 1 of the turbo boiler, which can be formed by a paired

discs 8, 9, carrying working blades and limiting on both sides of the fixed diaphragm 11, the central steam space 10.

4. The form of the boiler-turbine unit according to claim 2, characterized in that, in order to protect the drum and shaft from high temperatures, as well as the shielding of the combustion chamber, applied flat shielding of longitudinally disposed and reinforced pipes on the drum.

F.E Fig.7

s / gz

}