Використання винаходу: відноситься до холодильної техніки і установкам для осушення газу способом його охолодження і видалення сконденсировавшейся в ньому вологи і може знайти, зокрема, застосування на електростанціях для осушування водню в системі охолодження електричних генераторів. Суть винаходу. Водень охолоджується в рекуперативному випарнику 7, забезпеченому зрошувальних пристроєм 12 для випаровується середовища, що представляє собою конденсат з конденсатора 3 турбіни 2, і вихровим протитечійним ежектором 14. Активне сопло 15 останнього пов'язане з відбором 16 пара з парової турбіни 2, скидання з змішуючого сопла 17 суміші активного і пасивного потоків пара здійснюється в паровій обсяг 18 конденсатора 3 парової турбіни 2. Патрубок 11 виходу випаровується середовища з випарника 7 виконаний у вигляді пасивного сопла ежектора 14. Для забезпечення стійкий го випаровування в вакуумі теплообмінна поверхню 19 випарника 7 забезпечена гнотами 20 з капіллярнопорістого матеріалу, відведення сконденсировавшейся в водні вологи здійснюється через конденсатовідвідник 22. 1 з.п. ф-ли, 1 мул.
Малюнки до патенту РФ 2071162
Винахід відноситься до холодильної техніки, до установок для осушення газу способом його охолодження і видалення сконденсировавшейся в ньому вологи, і може знайти, зокрема, застосування на електростанціях для осушування водню в системі охолодження електричних генераторів.
Відомі установки осушки газу, зокрема водню, адсорбційного типу. У них осушення газу здійснюється в адсорберах, заповнених твердим адсорбентом-силікагелем або цеолітом. Установки містять ряд адсорберов, частина з яких знаходиться в регенерації (авт. Свід. СРСР N 603414, 603415, 1011502). Відома й інша установка адсорбційного типу осушення водню, що охолоджує електричний генератор. Установка містить електричний генератор з приводом у вигляді парової турбіни, вентилятор, розташований всередині корпусу генератора, який сидить з ним на одному валу, і має всмоктувальну і нагнітальну зони, адсорбер, газодувки і електричний нагрівач. Осушення водню здійснюється в адсорбере, заповненому, наприклад, силікагелем. Регенерація силикагеля проводиться гарячим повітрям з температурою 573-673 К, для чого газодувками продуває повітря через спеціальний електричний нагрівач. Процес регенерації триває кілька годин. До і після регенерації адсорбер необхідно продути вуглекислим газом або азотом, щоб уникнути контакту водню з повітрям. Для безперебійної роботи осушувальної установки ставиться принаймні два адсорбера (Іванов В.С. Серебрянський Ф.З. газомасляної господарство генераторів з водневим охолодженням. М. Енергія. 1965. с. 67-71).
Відома також установка осушки газу в електричній машині, в якій газ охолоджується з конденсацією вологи з нього в теплообмінному апараті водою, яка, в свою чергу, охолоджується в холодильній машині (авт.свід. N 1170557).
Відома установка осушки водню в системі охолодження електричного генератора з приводом у вигляді парової турбіни з конденсатором, що містить вентилятор з всмоктуючої і нагнітальної зонами і рекуперативний випарник з патрубками входу і виходу водню і патрубками входу і виходу випаровується сpедой, при цьому нагнетательная зона сполучена з патрубком входу водню, а патрубок виходу водню сполучений з всмоктуючої зоною з утворенням замкнутого циркуляційного контуру. Випаровується середа-фреон, надходить від компресора холодильної машини зверху вниз в трубки рекуперативного випарника, міжтрубний простір якого пов'язане з всмоктуючої і нагнітальними зонами вентилятора генератора так, що водень циркулює в випарнику від низу до верху. Внизу випарника розташований штуцер відводу сконденсировавшейся з водню вологи (Азбукін Ю.І. Підвищення ефективності експлуатації турбогенераторів. М. Атоменергоіздат, 1983, с. 20, 21, рис. 13, 22, табл. 4).
Недоліками перерахованих установок є: громіздкість і енергоємність, пов'язані з необхідністю використання газодувки, електричного нагрівача і мінімум двох адсорберов для забезпечення безперебійної роботи під час регенерації; високі експлуатаційні витрати, пов'язані з обслуговуванням холодильної машини, або газодувки і електричного нагрівача; екологічна шкідливість через використання фреону.
Метою винаходу є забезпечення екологічної чистоти шляхом виключення використання фреону, спрощення конструкції і підвищення експлуатаційної надійності і економічності.
Це досягається тим, що установка для осушування водню в системі охолодження електричного генератора з приводом у вигляді парової турбіни з конденсатором містить вентилятор з всмоктуючої і нагнітальної зонами і рекуперативний випарник з патрубками входу і виходу водню і патрубками входу і виходу випаровується середовища, при цьому нагнетательная зона з'єднана з патрубком входу водню, а патрубок виходу останнього з всмоктуючої зоною з утворенням замкнутого циркуляційного контуру; одночасно з цим випарник забезпечений зрошувальних пристроєм для випаровується середовища і останнім, а також патрубок входу випаровується середовища підключені до рідинної порожнини конденсатора; причому установка забезпечена вихровим, протитечійним ежектором, активне сопло якого пов'язане з відбором турбіни, яке змішує сопло з паровим об'ємом, конденсатора, патрубок виходу випаровується середовища виконаний у вигляді пасивного сопла ежектора, а теплообмінна поверхню випарника забезпечена гнотами з капілярно-пористого матеріалу.
На кресленні схематично зображено установка осушки водню в системі охолодження електричного генератора з приводом у вигляді парової турбіни з конденсатором.
Установка містить електричний генератор 1, парову турбіну 2 з конденсатором 3, вентилятор 4 з всмоктуючої 5 і нагнітальної 6 зонами, рекуперативний випарник 7 з патрубками 8 і 9 входу і виходу водню і патрубками 10 і 11 входу і виходу випаровується середовища; випарник 7 забезпечений зрошувальних пристроєм 12 для випаровується середовища, яке, як і патрубок 10 входу випаровується середовища, підключено до рідинної порожнини 13 конденсатора 3; установка забезпечена також вихровим протитечійним ежектором 14, активне сопло 15 якого пов'язане з відбором 16 турбіни 2, яке змішує сопло 17 пов'язано з паровим об'ємом 18 конденсатора 3, а патрубок 11 виходу випаровується середовища з випарника 7 виконаний у вигляді пасивного сопла ежектора 14; теплообмінна поверхню 19 випарника 7 забезпечена гнотами 20 з капілярно-пористого матеріалу.
Вихід парів випаровується середовища з випарника 7 здійснюється через патрубок 11, виконаний у вигляді пасивного сопла ежектора 14. Скидання суміші парів (активного і пасивного потоків) з ежектора 14 через змішує сопло 17 виробляється в паровій обсяг 18 конденсатора 3 в зону пасивного сопла основного ежектора конденсатора 3. Для зниження температури конденсату, що надходить з конденсатора 3 турбіни 2 в випарник 7, він подається в зрошувальний пристрій 12. адіабатне випаровування частини конденсату з поверхні струменя завдяки вакуумированию испа ІТЕЛ 7 вихровим протитечійним ежектором 14 і призводить до зниження температури конденсату. Охолоджений таким чином конденсат стікає в рідинну ванну 21 випарника 7, частково змочуючи гноти 20, розташовані зовні теплообмінної поверхні 19.
Використання конденсату в якості холодоагенту у випарнику 7 дозволяє продовжити міжремонтний період його роботи.
Відсутність в установці хладагентов типу фреонів або аміаку робить її екологічно чистою.
Використання мінімальної витрати пара з одного з останніх відборів турбіни 2 в якості активного середовища в ежекторі 14 робить установку високоекономічною в порівнянні з установками, які використовують холодильні машини з електроприводом.
Надійність установки в її простоті, відсутності рухомих механізмів і контактів водню з повітрям.
Знижено експлуатаційні витрати через відсутність необхідності регенерації адсорберов і обслуговування холодильної машини.
Установка, розроблена за даним винаходом знаходиться в стадії виготовлення. Ніяких конструктивних і технологічних труднощів для здійснення винаходу немає, тому що окремі вузли установки апробовано.
Здійснення даного винаходу можливо всюди, де є необхідність в осушування газу і є активний потік газу (пара) з надлишковим тиском порядку (0,4-0,6) МПа.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Установка для осушування водню в системі охолодження електричного генератора з приводом у вигляді парової турбіни з конденсатором, що містить вентилятор з всмоктуючої і нагнітальної зонами і рекуперативний випарник з патрубками входу і виходу водню і патрубками входу і виходу випаровується середовища, при цьому нагнетательная зона сполучена з патрубком входу водню, а патрубок виходу останнього з всмоктуючої зоною з утворенням замкнутого циркуляційного контуру, що відрізняється тим, що вона забезпечена зрошувальних блоком, який устано влен в випарнику, і вихровим протитечійним ежектором, активне сопло якого пов'язане з зоною відбору турбіни, яке змішує сопло
з паровим об'ємом конденсатора, а пасивне сопло виконано у вигляді патрубка виходу випаровується середовища і патрубок входу випаровується середовища і зрошувальний блок підключено до рідинної порожнини конденсатора.
2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що теплообмінна поверхню випарника забезпечена гнотами з капілярно-пористого матеріалу.