Способ организации движения греющей среды в подогревателе питательной воды



Способ организации движения греющей среды в подогревателе питательной воды
Способ организации движения греющей среды в подогревателе питательной воды

 


Владельцы патента RU 2509260:

Закрытое акционерное общество "СУЗМК ЭНЕРГО" (RU)

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в регенеративных подогревателях, в которых питательная вода нагревается путем охлаждения и конденсации пара из отборов высокого давления турбоустановок, а также охлаждения конденсата греющего пара. Способ включает заключение колонн спиралей зон движения пара или конденсата в кожуха и обтекание витков относительно плоскости их навивки, при этом каждую из колонн спиралей зоны охлаждения перегретого пара, зоны массовой конденсации пара и зоны охлаждения конденсата греющего пара заключают в кожух и посредством поперечных перегородок разделяют на секции, греющую среду подают в пространство, образованное внутренними витками спиралей, и далее по ходу пара или конденсата в каждой из секций организуют обтекание витков спиралей в плоскости их навивки в направлении от внутренних витков спиралей к периферийным, от периферийных к внутренним, при этом количество спиралей в зоне массовой конденсации пара уменьшают по мере снижения его расхода при конденсации. Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышении эффективности теплообмена каждой зоны подогревателя и упрощении его конструкции. 2 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в регенеративных подогревателях, в которых питательная вода нагревается путем охлаждения и конденсации пара из отборов высокого давления турбоустановок, а также охлаждения конденсата греющего пара.

Поверхность теплообмена таких подогревателей состоит из плоских горизонтальных одноплоскостных или двухплоскостных трубчатых змеевиков (спиралей), объединенных в вертикальные колонны от 4 до 10, присоединенные к коллекторам питательной воды. Как известно из каталога (Теплообменное оборудование ПТУ, часть II, M., 1989 г., рис.1, рис.3) [1], в каждой колонне спиралей есть зона охлаждения перегретого пара (ОП), зона массовой конденсации пара (КП), зона охлаждения конденсата греющего пара (ОК).

Известен способ организации греющей среды, реализованный в подогревателе питательной воды (SU 334431, публ. 30.03.1972 г.) [2]. Для повышения эффективности теплообмена известного подогревателя колонны спиралей зоны охлаждения перегретого пара и зоны охлаждения конденсата греющего пара заключают каждую в отдельный кожух, обеспечивая внешнее смывание спиралей в направлении, перпендикулярном плоскости их навивки. Путем соединения кожухов пароперепускными коробами осуществляется многоходовое перекрестное движение с общим противотоком одного или нескольких потоков пара и конденсата относительно соответствующих им потоков воды. Такое движение греющей среды в зонах охлаждения перегретого пара и охлаждения конденсата греющего пара не исключает транзитных, то есть минующих поверхности теплообмена протечек в свободном пространстве, образованном внутренним витком спиралей, а также в местах крепления спиралей к коллекторам. Практика показывает, что такие протечки составляют ~25%, а их исключение связано с усложнением изготовления и ремонта подогревателя. На оставшейся вне кожухов зоне массовой конденсации происходит менее интенсивная конденсация практически «неподвижного» пара. Таким образом, известный способ движения греющей среды в подогревателе недостаточно эффективен, а наличие сложной системы перепускных коробов заметно увеличивает его металлоемкость и снижает компактность конструкции.

Задача настоящего изобретения заключается в повышении эффективности работы подогревателя питательной воды, а также снижении его металлоемкости и повышении компактности.

Для решения поставленной задачи предложен способ организации движения греющей среды в подогревателе питательной воды, который, как и известный, включает заключение колонн спиралей зон движения пара или конденсата в кожуха и обтекание витков спиралей относительно плоскости их навивки. Способ отличается тем, что каждую из колонн спиралей зоны охлаждения перегретого пара, зоны массовой конденсации пара и зоны охлаждения конденсата греющего пара заключают в кожух и посредством поперечных перегородок разделяют на секции, греющую среду подают в пространство, образованное внутренними витками спиралей, и далее по ходу пара или конденсата в каждой из секций организуют обтекание витков спиралей в плоскости их навивки в направлении от внутренних витков спиралей к периферийным, от периферийных к внутренним, при этом количество спиралей в зоне массовой конденсации пара уменьшают по мере снижения его расхода при конденсации.

Сущность изобретения заключается в следующем. В отличие от известного способа, включающего заключение каждой из колонн спиралей зоны охлаждения перегретого пара и зоны охлаждения конденсата греющего пара в отдельный кожух, обеспечивающее поперечное обтекание витков относительно плоскости их навивки, в заявленном способе в кожух заключают каждую из колонн спиралей зоны охлаждения перегретого пара, зоны массовой конденсации пара и зоны охлаждения конденсата греющего пара и посредством поперечных перегородок разделяют на секции. Греющую среду подают в пространство, образованное внутренними витками спиралей. В этих условиях организация обтекания витков спиралей в направлении от внутренних витков к периферийным, от периферийных - к внутренним представляет собой продольное обтекание витков спиралей в плоскости их навивки, что существенно сокращает транзитные протечки греющей среды в пространстве, образованном внутренними витками спиралей, а также в местах их крепления к коллекторам. Необходимость в пароперепускных коробах при этом отпадает, что упрощает конструкцию подогревателя в целом и позволяет при прочих равных условиях снизить сопротивление зоны охлаждения перегретого пара и зоны охлаждения конденсата греющего пара со стороны греющей среды. Уменьшение количества спиралей в заключенной в кожух зоне массовой конденсации пара по мере снижения его расхода при конденсации позволяет реализовать скоростной эффект при конденсации движущегося пара.

Новый технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышении эффективности теплообмена каждой зоны подогревателя и упрощении его конструкции.

Способ иллюстрируется фигурами, где на фиг.1 представлена схема для четырехколлекторного подогревателя с одноплоскостными спиралями, объединенными в вертикальные колонны, которые технологически разделены на зоны: охлаждения перегретого пара (ОП), массовой конденсации пара (КП), охлаждения конденсата греющего пара (ОК). На фиг.2 - то же, но где каждая из зон разделена на 2 секции. Каждую из колонн спиралей ОП, КП и ОК заключают в кожухи 1, 2, 3 соответственно. Спирали зоны КП заключают в кожух до положения максимального уровня конденсата греющего пара в корпусе подогревателя. Посредством поперечных перегородок 4 зоны разделяют на секции. Число секций и число спиралей в отдельной секции для каждого конкретного случая определяют исходя из оптимума средней скорости в змеевиках и безопасной величины максимальной скорости обтекания внутреннего витка спирали. Подведенный в корпус подогревателя перегретый пар вначале параллельными потоками подает в пространство 5, образованное внутренними витками спиралей. В каждой из секций зон подогревателя по ходу пара или конденсата посредством поперечных перегородок 6 организуют обтекание витков спиралей в плоскости их навивки в направлении от внутренних витков спиралей 7 к периферийным 8, от периферийных 8 к внутренним 9. Охлажденный в зоне ОП пар также параллельными потоками поступает в пространство первой секции зоны КП и совершает движение, аналогичное движению в зоне ОП. Образованный в зоне КП конденсат поступает в зону ОК, где совершает такое же движение, как пар в зоне ОП.

Повышение эффективности теплообмена каждой из зон движения греющей среды в подогревателе без использования пароперепускных коробов позволяет повысить эффективность работы подогревателя питательной воды в целом, а также снизить его металлоемкость и повысить компактность.

Способ организации движения греющей среды в подогревателе питательной воды, включающий заключение колонн спиралей зон движения пара или конденсата в кожуха и обтекание витков относительно плоскости их навивки, отличающийся тем, что каждую из колонн спиралей зоны охлаждения перегретого пара, зоны массовой конденсации пара и зоны охлаждения конденсата греющего пара заключают в кожух и посредством поперечных перегородок разделяют на секции, греющую среду подают в пространство, образованное внутренними витками спиралей, и далее по ходу пара или конденсата в каждой из секций организуют обтекание витков спиралей в плоскости их навивки в направлении от внутренних витков спиралей к периферийным, от периферийных к внутренним, при этом количество спиралей в зоне массовой конденсации пара уменьшают по мере снижения его расхода при конденсации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах регенерации турбоустановок атомных и тепловых электростанций для подогрева питательной воды, основного конденсата и воды теплосети.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на атомных и тепловых электростанциях для подогрева питательной воды, основного конденсата и воды теплосети.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на атомных и тепловых электростанциях. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системе регенеративного подогрева турбинного конденсата. .

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в теплообменных аппаратах, предназначенных для подогрева воды за счет тепла, выделяемого при конденсации пара на трубах поверхности теплообмена.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в теплообменных аппаратах регенеративных систем, систем теплоснабжения, предназначенных для подогрева воды за счет конденсации пара и переохлаждения его конденсата.
Изобретение относится к теплоэнергетике, к устройствам повышения надежности трубной системы сетевых подогревателей горизонтального типа. .

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в теплообменных аппаратах регенеративных схем, систем теплоснабжения паровых турбин, предназначенных для подогрева воды за счет тепла, передаваемого воде при конденсации пара на трубах поверхности теплообмена.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых и атомных электростанциях. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах регенерации турбоустановок для подогрева питательной воды и основного конденсата атомных и тепловых электростанций. Технический результат, который достигается данным изобретением, заключается в повышении (улучшении) ремонтопригодности подогревателя воды. Технический результат обеспечивается в предлагаемом подогревателе воды, содержащем установленные в вертикальном корпусе теплообменные трубы, нижние и верхние концы которых закреплены в боковой стенке вертикального коллектора подогреваемой воды, который выполнен с люком-лазом, а также патрубки подвода и отвода подогреваемой воды, закрепленные в нижней стенке коллектора, причем верхняя часть коллектора соединена с патрубком отвода подогреваемой воды посредством коробов, один из которых продольно установлен по высоте коллектора напротив нижних концов теплообменных труб, при этом на корпусе установлен ремонтный патрубок со съемной крышкой, люк-лаз коллектора выполнен в его верхней стенке и расположен под съемной крышкой ремонтного патрубка, а короб, продольно установленный по высоте коллектора напротив нижних концов труб, выполнен съемным и с возможностью продольного перемещения в коллекторе. 2 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в теплообменных аппаратах регенеративных систем, систем теплоснабжения, предназначенных для подогрева воды за счет конденсации пара на трубах поверхности теплообмена. Задачей изобретения является снижение эрозионного и коррозионного износа корпуса и трубного пучка. Поставленная задача решается тем, что в пароводяном подогревателе, включающем корпус с патрубками входа пара и выхода его конденсата, распределительную водяную камеру с патрубками входа и выхода нагреваемой воды, размещенную в кожухе трубную систему с вертикальными перегородками, прямыми или U-образными трубами поверхности теплообмена, подогреватель снабжен отбойным щитком, расположенным на входе в диффузор, образованным раструбом, который в свою очередь прикреплен к пароподводящему патрубку, расположенному соосно отверстию для входа пара, причем центральная часть отбойного щитка содержит направляющие жалюзи, а в диффузоре установлены концентрические воронки. 3 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при проектировании и модернизации пароводяных теплообменников. Изобретение заключается в том, что на поверхностях U-образных труб закреплены кольцевые вставки под углом к горизонту с возможностью отвода конденсата с поверхностей U-образных труб между горизонтальными перегородками. Технический результат: уменьшение толщины пленки конденсата на нижних частях труб поверхности теплообмена стекающим конденсатом пара с верхних частей U-образных труб. 5 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах регенерации паровых турбин. Предложен смешивающий подогреватель систем регенерации паровых турбин, включающий расположенные в корпусе отсек нагрева, паровую камеру с патрубками подвода пара с установленными на их концах обратными паровыми клапанами и центральный паровой канал с нижней перфорированной тарелкой, водяную камеру с расположенными в ней патрубком подвода конденсата и верхней перфорированной тарелкой, отделенный перегородкой с уравнительными трубами конденсатосборник с трубой аварийного перелива и расположеным над ней обтекателем, а также патрубком отвода конденсата, при этом концы патрубков подвода пара выполнены со скосами, на перегородке установлена воронка для слива конденсата в конденсатосборник, ось которой совпадает с осью подогревателя, причем в верхней части подогревателя расположен сборный коллектор паровоздушной смеси, а водяная камера установлена в корпусе подогревателя с кольцевым зазором, водяная камера, центральный паровой канал и нижняя перфорированная тарелка соединены в единый блок, кроме того, в конденсатосборнике расположено деаэрационное устройство барботажного типа с коллектором подвода пара. Изобретение позволяет повысить надежность и эффективность работы энергоблока в целом. 1 ил.
Наверх