Коллекторная камера теплообменника

 

Использование: теплоэнергетика, подогрев питательной воды систем регенерации турбоустановок тепловых электростанций. Коллекторная камера разделена перегородкой 7 на отсеки. Камера содержит экран 15 и кожух 11, последний из которых размещен с зазором относительно корпуса камеры. При работе теплообменника давление в отсеке 9 превышает давление в отсеке 8, в связи с чем часть теплоносителя через отверстия 16 в перегородке 7, выполненные на участке между корпусом и кожухом, перетекает в полость 13. Далее теплоноситель через отверстия 14 в кожухе поступает во входной отсек 9. Циркуляция теплоносителя из отсека 8 в отсек 9 способствует снижению температуры стенок в зоне отсека 9. 5 ил.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, теплоэнергетике и другим отраслям и может быть использовано в конструкциях теплообменных аппаратов, в частности в подогревателях питательной воды систем регенерации турбоустановок тепловых и атомных электростанций. Цель изобретения повышение эксплуатационной надежности ККТ путем снижения температурных напряжений и исключения тепловых ударов на ее стенки. Поставленная цель достигается тем, что в ККТ, содержащей корпус с патрубками подвода и отвода теплоносителя и перегородку, разделяющую камеру на входной и выходной отсеки, внутренние стенки корпуса оснащены кожухом с отверстиями в верхней его части, при этом между кожухом и корпусом против отверстий установлен экран, крепящийся верхним торцем к трубной решетке и перекрывающий в свету отверстие кожуха, а в нижней части разделительной перегородки, расположенной между днищем корпуса и кожухом, выполнены отверстия для перепуска теплоносителя. На фиг. 1 показана ККТ, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 узел I на фиг. 1; на фиг. 5 узел II на фиг. 1. ККТ образована трубной решеткой 1 и корпусом 2, содержащим обечайку 3, днище 4, патрубки 5 и 6 подвода и отвода теплоносителя. Внутри камеры установлена перегородка 7, разделяющая ее на входной 8 и выходной 9 отсеки. В трубной решетке 1 закреплены теплообменные трубы 10. Внутренние стенки корпуса 2, образованные обечайкой 3 и днищем 4, оснащены кожухом 11, образующим с ними полость 12 во входном отсеке 8 и полость 13 в выходном отсеке 9. В верхней части кожуха 11, вблизи его соединения с трубной решеткой 1, выполнены отверстия 14, против которых в полостях 12 и 13 установлены экраны 15, крепящиеся верхним торцем к трубной решетке 1. Высота экрана 15 выбирается с таким расчетом, чтобы нижний его торец располагался ниже нижней кромки отверстия 14. В нижней части перегородки 7, расположенной между днищем 4 и кожухом 11 (фиг. 3), выполнены отверстия 16, сообщающиеся полости 12 и 13. ККТ работает следующим образом. Теплоноситель с давлением P₁ температурой T₁ через патрубок 5 поступает во входной отсек 3, из которого по теплообменным трубам 10 проходит через теплообменивающийся объем теплообменника, в котором нагревается (охлаждается) и поступает в выходной отсек 9 с давлением P₂ и температурой T₂. При движении теплоносителя по трубам 10 имеют место потери давления, в связи с чем давление в отсеке 9 будет меньше, чем в отсеке 8, т.е. P₂<P. Из-за этого часть теплоносителя через отверстия 16 перетекает в полость 13 и из нее через отверстия 14 поступает в выходной отсек 9. Таким образом, циркуляция теплоносителя с температурой T₁ из отсека 8 в отсек 9 обеспечивает снижение температуры стенок обечайки 3 и днища 4 в зоне выходного отсека 9 до температуры T₃, которая меньше T₂ и несколько больше T₁. Последнее обстоятельство обусловлено подогревом теплоносителя через стенку кожуха 11 в выходном отсеке 9. При выходе теплообменника из работы, например для ремонта, теплоноситель из отсеков 8 и 9 сливается, но в полостях 12 и 13 остается, сохраняя температуру остывающего металла и играя роль тепловой защиты. Есть режимы, при которых быстродействующие регуляторы отключают ПВД от паровой турбины. В этих случаях в концевые ("горячие") ПВД поступает "холодная" вода. Защитная разогретая прослойка воды в зазоре между кожухом и стенками предохраняет последние от резкого охлаждения и повреждения. В дальнейшем при вводе, например, в работу подогревателей высокого давления питательная вода из деаэратора с температурой 160 190^oC подается в остывшую ККТ. Наличие кожуха 11, экрана 15 и воды в полостях 12 и 13 исключает термический удар на стенки камеры питательной воды. С течением времени температура стенок камеры и воды в отсеках 8 и 9 в полостях 12 и 13 принимает значение, соответствующее режиму эксплуатации. Сечение отверстий 14 в кожухе 11 определяется в каждом конкретном случае расчетным путем. Таким образом, наличие в ККТ кожуха 11, экрана 15 и полостей 12 и 13, заполненных теплоносителем, при эксплуатации позволяет исключить явления термических ударов на стенки камеры.

Формула изобретения

Коллекторная камера теплообменника, содержащая скрепленный с трубной решеткой последнего корпус, снабженный патрубками и разделенный перегородкой на сообщенные между собой входной и выходной отсеки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем снижения температурных напряжений и исключения тепловых ударов, она дополнительно содержит экран и кожух, последний из которых размещен внутри камеры с зазором относительно корпуса и выполнен с отверстиями в зоне трубной решетки, экран скреплен с последней, расположен в зазоре между корпусом и кожухом и перекрывает в свету отверстия последнего, а в перегородке на участке между корпусом и кожухом выполнены отверстия, посредством которых указанные отсеки сообщены.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 03.01.2003

Номер и год публикации бюллетеня: 13-2004

Извещение опубликовано: 10.05.2004        

---