способ генерирования пара

Формула изобретения

СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПАРА путем предварительного нагрева жидкости и последующего обеспечения ее вращательного перемещения с одновременным догревом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, жидкость разделяют на слои, причем последние перемещают один относительно другого с различной скоростью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в парогенераторостроении.

Известен способ генерирования пара путем нагрева жидкости, последующей ее закрутки и снижения давления уменьшением радиуса закрутки.

Недостатком данного способа является невысокая интенсивность генерации пара, так как процесс генерации пара идет только на поверхности раздела фаз, сложность парогенерирующей установки, так как она должна состоять из нагревательного устройства, например котла, и парогенерирующего устройства, закручивающего поток жидкости.

Известен способ генерирования пара путем нагрева жидкости от внешнего источника тепла во вращающемся вокруг своей оси парогенерирующем устройстве.

Недостатком данного способа является инерционность (малая скорость изменения паропроизводительности), обусловленная тепловой инерцией как нагревателя, так и парогенерирующего устройства и использование для нагрева только электроэнергии. Инерционность исключает возможность быстрого изменения паропроизводительности, например ее уменьшения или увеличения, в зависимости от нагрузки потребителя.

Целью изобретения является повышение эффективности генерирования пара.

Указанная цель достигается тем, что жидкость разделяют на слои, вращающиеся один относительного другого с различной скоростью.

На чертеже схематично показана парогенерирующая установка для осуществления описываемого способа.

Способ осуществляется следующим образом. Нагреваемую среду, например воду, подают в корпус 2 парогенерирующего устройства 1 через патрубок 3, подводят тепловую энергию (показано стрелками) и приводят во вращение корпус 2 парогенерирующего устройства 1 синхронно с барабаном 7. При этом жидкость разделяется на отдельные слои выступами 5 и 9 и перемещается синхронно с ними. При вращении за счет центробежных сил давление жидкости у нагреваемой поверхности корпуса 2 увеличивается, а градиент давления от центробежных сил приводит к интенсивной конвекции жидкости от нагреваемой поверхности к зеркалу жидкости и наоборот. В результате интенсивной конвекции жидкость быстро прогревается. Жидкость, перемещающаяся при конвекции от нагреваемой поверхности к зеркалу, вскипает. Вскипание происходит из-за уменьшения давления жидкости. Таким образом, вскипание жидкости не на поверхности нагрева исключает возможность кризиса кипения. Образующийся при кипении жидкости пар через перфорированную обечайку 8 и патрубок 4 поступает к потребителю.

Для экстренного уменьшения паропроизводительности уменьшают частоту вращения барабана 7. Одновременно с барабаном 7 тормозится слой жидкости, заключенный между его выступами 9, при этом градиент давления жидкости, возникающий из центробежных сил, изменяется так, что давление у поверхности нагрева уменьшается, поверхность кипения перемешается на поверхность нагрева и вследствие кризиса кипения паропроизводительность резко уменьшается.

Для увеличения паропроизводительности в случае, если наступает кризис кипения, не обязательно увеличивать частоту вращения всего парогенерирующего устройства 1. Достаточно увеличить частоту вращения барабана 7, как одновременно с барабаном 7 ускорится и слой жидкости, заключенный между его выступами 9. При этом градиент давления жидкости изменится так, что давление у поверхности нагрева увеличится и поверхность кипения переместится в сторону зеркала жидкости.