Двухступенчатый конденсатор

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при проектировании воздушных теплообменников, а также при конструировании трубных систем сепараторов-пароперегревателей и подогревателей турбоустановок атомных электростанций. Двухступенчатый конденсатор содержит вертикальный коллектор с верхней парораздающей, средней перепускной и нижней конденсатосборной камерами, теплообменные трубы первой и второй ступеней конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках парораздающей камеры и перепускной камеры, и в стенках перепускной камеры и конденсатосборноой камеры, соответственно. В перепускной камере вертикального коллектора выходные концы труб первой ступени конденсации расположены выше входных концов труб второй ступени конденсации. К стенке перепускной камеры вертикального коллектора поперечно прикреплен кольцевой козырек, расположенный ниже выходных концов труб первой ступени конденсации, но выше входных концов труб второй ступени конденсации. Козырек имеет конденсатосборные углубления, расположенные в плане между входными концами труб второй ступени конденсации в углублениях козырька выполнены конденсатоотводящие отверстия. Такое выполнение позволяет снизить захват конденсата первой ступени в трубы второй ступени конденсации и повысит эффективность конденсации второй ступени конденсатора. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при проектировании воздушных теплообменников систем пассивного отвода тепла, а также при конструировании трубных систем сепараторов-пароперегревателей и подогревателей турбоустановок атомных электростанций.

Известен двухступенчатый конденсатор, содержащий теплообменные трубы первой ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках парораздающего и верхнего перепускного коллекторов, и теплообменные трубы второй ступени конденсации, закрепленный входными и выходными концами в стенках второго перепускного и конденсатосборного коллекторов, причем в верхнем перепускном коллекторе установлен сепаратор влаги, подсоединенный к трубопроводам для перепуска осушенного пара и конденсата (RU 2038636. 26.07.1995).

Недостатком известного конденсатора является сложность конструкции, обусловленная наличием сепаратора влаги в верхнем перепускном коллекторе, а также повышенная металлоемкость аппарата из-за большого количества коллекторов и перепускных трубопроводов.

К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных технических решений (прототипом) является двухступенчатый конденсатор, содержащий вертикальный коллектор с верхней парораздающей, средней перепускной и нижней конденсатосборной камерами, а также теплообменные трубы первой ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках парораздающей и перепускной камер, соответственно, и теплообменные трубы второй ступени конденсации, закрепленный входными и выходными концами в стенках перепускной и конденсатосборной камер, соответственно, причем в перепускной камере выходные концы труб первой ступени конденсации расположены выше входных концов труб второй ступени конденсации (RU 2397407, 20.08.2010).

В таком конденсаторе поверхность теплообмена выбрана такой, что в трубах первой ступени конденсации конденсируется ~80% всего пара, остальные ~20% пара обеспечивают продувку этих труб и исключают обратный ход пара из перепускной камеры вертикального коллектора в наиболее теплонапряженные трубы первой ступени конденсации. Остальные ~20% транзитного пара опускаются по перепускной камере и поступают в трубы второй ступени конденсации. В это время конденсат первой ступени конденсации стекает по стенке перепускной камеры, и часть его захватывается транзитным паром и увлекается им в трубы второй ступени конденсации. При этом конденсат прикрывает часть поверхности теплообмена труб второй ступени конденсации, что приводит к неполной конденсации транзитного пара.

Недостатком прототипа является захват конденсата первой ступени конденсации в трубы второй ступени конденсации, что приводит к понижению эффективности конденсации второй ступени конденсатора.

Технической задачей изобретения является снижение захвата конденсата первой ступени в трубы второй ступени конденсации, что повысит эффективность конденсации второй ступени конденсатора.

Техническая задача решается в двухступенчатом конденсаторе, содержащем вертикальный коллектор с верхней парораздающей, средней перепускной и нижней конденсатосборной камерами, а также теплообменные трубы первой ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках парораздающей и перепускной камер, соответственно, и теплообменные трубы второй ступени конденсации, закрепленный входными и выходными концами в стенках перепускной и конденсатосборной камер, соответственно, причем в перепускной камере выходные концы труб первой ступени конденсации расположены выше входных концов труб второй ступени конденсации, а к стенке перепускной камеры поперечно прикреплен кольцевой козырек, расположенный ниже выходных концов труб первой ступени конденсации, но выше входных концов труб второй ступени конденсации.

При этом козырек может иметь конденсатосборные углубления, расположенные в плане между входными концами труб второй ступени конденсации.

При этом в углублениях козырька могут быть выполнены конденсатоотводящие отверстия.

Наличие в конструкции двухступенчатого конденсатора кольцевого козырька, прикрепленного к стенке перепускной камеры вертикального коллектора и расположенного ниже выходных концов труб первой ступени конденсации, но выше входных концов труб второй ступени конденсации, снизит захват конденсата первой ступени в трубы второй ступени конденсации и повысит эффективность конденсации второй ступени конденсатора.

При этом, если козырек будет иметь конденсатосборные углубления, расположенные в плане между входными концами труб второй ступени конденсации, захват конденсата первой ступени конденсации в трубы второй ступени конденсации еще больше снизится, так как такая конструкция козырька предотвратит накопление конденсата на козырьке непосредственно над входными концами труб второй ступени конденсации. Если в углублениях козырька будут выполнены конденсатоотводящие отверстия, то это еще в большей степени снизит захват конденсата первой ступени в трубы второй ступени конденсации.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид двухступенчатого конденсатора; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2.

Двухступенчатый конденсатор содержит вертикальный коллектор 1 с верхней парораздающей камерой 2, средней перепускной камерой 3 и нижней конденсатосборной камерой 4. Двухступенчатый конденсатор содержит также теплообменные трубы 5 первой ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках парораздающей камеры 2 и перепускной камеры 3, соответственно, и теплообменные трубы 6 второй ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках перепускной камеры 3 и конденсатосборноой камеры 4, соответственно.

В перепускной камере 3 вертикального коллектора 1 выходные концы труб 5 первой ступени конденсации расположены выше входных концов труб 6 второй ступени конденсации.

К стенке перепускной камеры 3 вертикального коллектора 1 поперечно прикреплен кольцевой козырек 7, расположенный ниже выходных концов труб 5 первой ступени конденсации, но выше входных концов труб 6 второй ступени конденсации. Козырек 7 имеет конденсатосборные углубления 8, расположенные в плане между входными концами труб 6 второй ступени конденсации. В конденсатосборных углублениях 8 козырька 7 могут быть выполнены конденсатоотводящие отверстия 9.

В качестве примера конкретной реализации предлагаемого технического решения можно показать его использование в системе пассивного отвода тепла от реакторной установки.

В этом случае коллектор 1 с трубами 5 и 6 размещается в корпусе 10 с нижним коробом 11 и верхним коробом 12 подвода и отвода охлаждающего воздуха. Трубопроводы 13 и 14 служат для подвода пара и отвода конденсата этого пара, соответственно.

В вертикальном коллекторе 1 парораздающая камера 2 отделена от перепускной камеры 3 посредством перегородки 15, а перепускная камера 3 от конденсатосборной камеры 4 - посредством перегородки 16, выполненной с гидрозатвором 17.

При работе реакторной установки в режиме расхолаживания в парораздающую камеру 2 вертикального коллектора 1 по трубопроводу 13 подается пар, который затем распределяется по трубам 5 первой ступени конденсации. В трубах 5 первой ступени конденсации конденсируется ~80% всего пара, отдавая тепло атмосферному воздуху, проходящему по межтрубному пространству конденсатора. Остальные ~20% пара обеспечивают продувку труб 5 и исключают обратный ход пара из перепускной камеры 3 в наиболее теплонапряженные трубы 5 первой ступени конденсации. Транзитный пар опускаются по перепускной камере 3 вертикального коллектора и поступают в трубы 6 второй ступени конденсации.

В это время конденсат первой ступени конденсации стекает по стенке перепускной камеры 3 вертикального коллектора 1, попадает на козырек 7, по которому стекает в углубления 8. Из углублений 8, а при наличии в них отверстий 9, через отверстия 9 конденсат попадает на перегородку 16. При этом на перегородке 16 образуется небольшой уровень (~50 мм), который на чертеже условно не показан. Далее конденсат через гидрозатвор 17 перепускается в конденсатосборную камеру 4 вертикального коллектора 1. В конденсатосборную камере 4 также сливается конденсат из труб 6 второй ступени конденсации, образованный за счет теплообмена с атмосферным воздухом в межтрубном пространстве конденсатора. Выводится конденсат из аппарата по трубопроводу 14.

1. Двухступенчатый конденсатор, содержащий вертикальный коллектор с верхней парораздающей, средней перепускной и нижней конденсатосборной камерами, а также теплообменные трубы первой ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках парораздающей и перепускной камер вертикального коллектора соответственно, и теплообменные трубы второй ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках перепускной и конденсатосборной камер вертикального коллектора соответственно, причем в перепускной камере вертикального коллектора выходные концы труб первой ступени конденсации расположены выше входных концов труб второй ступени конденсации, отличающийся тем, что к стенке перепускной камеры вертикального коллектора поперечно прикреплен кольцевой козырек, расположенный ниже выходных концов труб первой ступени конденсации, но выше входных концов труб второй ступени конденсации.

2. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что козырек имеет конденсатосборные углубления, расположенные в плане между входными концами труб второй ступени конденсации.

3. Конденсатор по п.2, отличающийся тем, что в углублениях козырька выполнены конденсатоотводящие отверстия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности к аппаратам воздушного охлаждения, а именно к поверхностным конденсаторам, реализующим процесс конденсации многокомпонентных парогазовых смесей, содержащих неконденсируемый газовый компонент, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в том числе, при утилизации отходов их продукции пиролизом.

Изобретение относится к установкам для воздушной конденсации пара. .

Изобретение относится к атомной энергетике, а более конкретно к теплообменникам систем пассивного отвода тепла для ядерных энергетических установок. .

Изобретение относится к установкам для воздушной конденсации пара. .

Изобретение относится к области хлебопекарного производства. .

Изобретение относится к устройствам для конденсации водяного пара. .

Изобретение относится к установкам для конденсации пара, содержит выполненные самонесущими, расположенные в форме буквы А или остроконечной крыши на расстоянии от земли над вентилятором, опертые на несущую конструкцию пучки труб, которые с возможностью передачи среды присоединены своими верхними концами к парораспределительному трубопроводу со стороны конька, а своими нижними концами - к конденсатосборному трубопроводу, кроме того, пучки труб противоположны друг другу относительно проходящей через продольную ось парораспределительного трубопровода вертикальной средней продольной плоскости, а также они посредством своих верхних трубных досок оперты друг на друга с возможностью ограниченного шарнирного поворота, тогда как конденсатосборные трубопроводы присоединены под нижними трубными досками к ним и позиционированы на несущей конструкции с возможностью перемещения параллельно средней продольной плоскости относительно нее.

Изобретение относится к конденсатору с воздушным охлаждением. .

Группа изобретений относится к конденсаторной установке с воздушным охлаждением и может использоваться для электростанций. Конденсатор содержит трубчатый кожух, у которого имеется открытая верхняя часть и открытая нижняя часть, кольцо из пучков трубчатых панелей, расположенных вертикально и под углом друг к другу. Каждый из пучков трубок содержит основную конденсационную область и вторичную конденсационную область, приспособлен для прохождения через него воздушного потока с целью конденсации жидкости в панелях и выполнен таким образом, чтобы воздушный поток проходил через панели и выходил через верхнюю часть кожуха. Внутри кожуха на уровне грунта расположен трубопровод для подачи пара. Конденсатор снабжен системой удаления неконденсирующихся газов с активными или пассивными устройствами для управления локальным расходом удаляемой смеси из неконденсирующихся газов и примешанного пара. Технический результат состоит в снижении уровня шума, себестоимости и/или энергопотребления. 4 н. и 16 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Дефлегматор включает две ступени, соединенные последовательно, причем первая ступень выполнена в форме парциального конденсатора с воздушным охлаждением и причем вторая ступень включает пучок в общем горизонтальных гладких или оребренных труб, который может эксплуатироваться по выбору или в режиме сухого воздушного охлаждения, или в режиме мокрого испарительного охлаждения, причем парциальный конденсатор с воздушным охлаждением имеет форму А-образного конденсатора с воздушным охлаждением, у которого множество оребренных труб проходят с двух противоположных сторон для создания А-образной или перевернутой А-образной конструкции, и пучок труб горизонтальный и расположен по центру в верхней части конденсатора в случае А-образной конструкции и в нижней части конденсатора в случае перевернутой А-образной конструкции, и один или несколько вентиляторов предназначены для того, чтобы способствовать восходящему потоку воздуха по трубам теплообмена и в направлении пучка труб. Изобретение позволяет улучшить тепловые характеристики в периоды высоких окружающих температур. 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Система охлаждения содержит смежные охлаждающие дельты 21, которые охлаждаются охлаждающим воздухом и располагаются вдоль траектории, охлаждающие дельты 21 расположены группами 22, при этом охлаждающие дельты 21 группы 22 располагаются преимущественно в одном направлении и определяют преимущественно прямой участок траектории 24, при этом участки траектории 24 смежных групп 22 образуют зигзагообразную траекторию 20. Зигзагообразная траектория 20 образует замкнутую звездообразную конфигурацию, а пары смежных групп 22 образуют комплексные дельта-компоненты 23, открытые со стороны впуска охлаждающего воздуха. Система охлаждения является энергосберегающей и высокорентабельной. 12 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к аппаратам воздушного охлаждения теплоносителей и градирням сухого типа, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газодобывающей, газоперерабатывающей, энергетической и других отраслях промышленности. Изобретение заключается в том, что камера распределительная продукта аппаратов воздушного охлаждения с трубчатой внутренней полостью и прямоугольной наружной геометрией содержит корпус преимущественно в форме прямоугольного параллелепипеда, имеющий переднюю и заднюю грани, выполненные параллельно-плоскими, внутреннюю полость камеры, выполненную в виде параллельных цилиндрических каналов с осью, перпендикулярной осям отверстий для теплообменных труб и пробок, причем отверстия параллельных цилиндрических каналов выходят на торцевую сторону корпуса. Технический результат - снижение технологической трудоемкости, повышение надежности работы камеры распределительной аппаратов воздушного охлаждения. 1 ил.

Изобретение относится к области мини- и микросистем, которые используются в энергетике и на транспорте и могут применятся в устройствах для охлаждения электроники. В конденсаторе пара, содержащем канал для протока пара, образованный поверхностью конденсации, поверхность конденсации имеет выпуклую криволинейную форму с внутренним продольным ребром, с обеих сторон которого формируются полости для конденсата, при этом R3>R2, где R3 - радиус кривизны поверхности конденсации в верхней части канала конденсатора; R2 - радиус кривизны поверхности конденсации в полости. Технический результат - повышение эффективности конденсатора за счет увеличения интенсивности конденсации и оптимизации течения двухфазного потока. 6 ил.

Настоящее изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в охладительной дельте для охлаждения жидкостей, газов и паров, причем указанная охладительная дельта содержит охладительные панели, расположенные под углом друг к другу, в которых расположены охладительные трубки, проходящие горизонтально или, по существу, горизонтально, при этом охладительная дельта дополнительно содержит первый коллектор для потока среды, соединенный с охладительными трубками в месте соединения охладительных панелей и обеспечивающий пространство для соединения охладительных трубок по потоку, и вторые коллекторы для потока среды, присоединенные к противоположным относительно первого коллектора для потока среды концам охладительных панелей и обеспечивающие пространство для соединения охладительных трубок по потоку. Технический результат – повышение эффективности охлаждения. 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при проектировании воздушных теплообменников, а также при конструировании трубных систем сепараторов-пароперегревателей и подогревателей турбоустановок атомных электростанций

Наверх