Конденсатор диссоциирующего теплоносителя

(71) Белорусское отделение Всесоюзного государственного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института "ВНИПИЭнергопром"(56) Авторское свидетельство СССР М 720279, кл. Е 28 В 1/04, 1980.Авторское свидетельство СССР М 958825, кл, Е 28 В 1/02, 1982.(57) Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике, в частности в конденсаторах барботажного типа для диссоциирующего теплоносителя нитрин перспективных энергетических установок, а также в области химической технологии при использовании многокомпонентных химических еэ анЬенса ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕ связей, Цель изобретения - повышени ффективности работы конденсатора пу ем улучшения коррозионных характеристик теплоносителя, Поставленная цель достигается тем, что повышается массовое содержание ингибитора химической активности - окиси азота в теплоносителе нитрин - на, выходе из конденсатора в последующий тракт контура энергоустановки за счет того, что конденсатор снабжен дополнительным пучком 8 охлаждающих труб. установленным в конденсатосборной полости 6, распределительным устройством и пароперепускным трубопроводом 9. сообщенным с пароприемной полостью 3 и указанным распределительным устройством, установлен- Я ным под дополнительным пучком 8 охлаждающих труб, перегородка 2 закреплена на верхней части корпуса 1. а патрубок 12 отвода неконденсирующихся газов подключен к верхней части конденсатосборной ф полости 6. 1 ил.Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в конденсаторах с водяным охлаждением энергетических установок с замкнутым парожидкостным циклом, в которых, е частности, используется в качестве рабочего тела и теплоносителя химически реагирующая четырехокись азота с добавками окиси азота - нитрин,Известен конденсатор барботажного типа с принудительным охлаждением, в котором верхняя часть являеся конденсатосборником,а нижняя - парораспределительным коллектором,Недостатком этого устройства является отсутствие возможности улучшения коррозионных характеристик теплоносителя,Наиболее близким к предлагаемому является конденсатор, содержащий корпус, размещенный внутри него горизонтальный трубный пучок и установленное под последним парораспределительное устройство, вертикальную перегородку, разделящую корпу конденсатора на два отсека, е одном из которых установлен трубный пучок, а другой служит конденсатосборной камерой, В данном конденсаторе парораспределительное устройство выполнено е виде камеры с перфорированной крышкой, установленной на днище корпуса посредством вертикальных перегородок,Положительным качеством конденсатора является увеличенная интенсивность теплообмена за счет совмещения в процессе работы двух тирпов теплообменникое: смесительного и рекуперативого, В схемах энергетических установок в качестве теплоносителя и рабочего тела используется химически реагирующая четырехокись азота с добавками технологической надстехиометрической окиси азота, являющейся ингибитором химической активности четырех- окиси по отношению к металлам элементов конструкций и аппаратов энергоустановок,Недостатком устройства является отсутствие возможности обеспечения необходимых антикоррозионных характеристик теплоносителя на выходе из конденсатора перед подачей сконденсироваешегося теплоносителя в последующий тракт схемы энергетической установки. В то же время известно, что увеличение содержания окиси азота в теплоносителе, циркулирующем в контуре установки, значительно снижает скорость коррозионного воздействия четырехокиси азота на металлы элементов у:таноеки. Например, уееличение масс еого содержания окиси азота в тероноситг.1: нитрин с 0; до 1 - 3;4, снижает интенсие 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ность корроэионного воздействия (в зависимости от точки по тракту контура энергоустаноеки) в 30 - 70 раз,Цель изобретения - повышение эффективности работы конденсатора путем улучшения коррозионных характеристик теплоносителя,Поставленная цель достигается тем, что повышается массовое содержание ингибитора химической активности - окиси азота е теплоносителе нитрин - на выходе иэ конденсатора е последующий тракт контура энергоустановки за счет того, что конденсатор снабжен дополнительным пучком охлаждающих труб, установленным в конденсатосборной полости, распределительным устройством и пароперепускным трубопроводом, сообщенным с пароприемной полостью и укаэанным распределительным устройством, установленным под дополнительным пучком охлаждающих труб, перегородка закреплена на верхней части корпуса, а патрубок отвода неконденсирующихся газов подключен е верхней части конденсатосборной полости.На чертеже приведена схема поедлагэемого конденсатора.Конденсатор содержит корпус 1, вертикальную перегородку 2, разделяющую рабочий объем конденсатора на дее полссти первая из которых содержит паровой объем 3 и жидкофазный теплоноситель 4, а вторая (конденсатосборная) - паровой объем 5 и жидкоЧ.азный теялоноситель 6, пучки 7 и 8 конденсаторных трубок, расположенны э соответственно в первой и конденсатосборной полостях конденсатора, и пароперепускной трубопровод 9. соединяющийся между собой паровой объем 3 первой полости конденсатора с конденсатосборнзй полостью конденсатора, парораспределительный узел 10, расположенный е нижней части жидкофаэного объема первой полости конденсатора,. распределительное устройство 13, штуцер 11 для отвода жидкофазного теплоносителя 6 из конденсатосборной полости конденсатора, штуцер 12 с запорной арматурой для удаления (при необходимости) избытка неконденсируемых газов из парового объема 5 кснденсаторосборной полости конденсатора,Конденсатор работает следующим образом.Пар химически реагирующей четы рехокиси азота с добавками окиси азота - нитрин - через парораспределительный узел 10 поступает е первую часть конденсатора под слой жидкофазного теплоносителя 4, отдает тепло перегрева и фазового перехода жидкофаэному теплоносителю4 и частиччо -10 25 30 35 40 45 50 55 хладагенту, циркулирующему в трубном пучке 7. При этом за счет тепла, вносимого в конденсатор паром, поступающим через парораспределительный узел 10, испаряется соответствующее количество жидкофазного теплоносителя 4 и из парового объема 3 по трубопроводу 9 поступает в конденсатосборную полость конденсатора 6 через распределительное устройство, о процессе испарения жидкофазного теплоносителя 4 . согласно стехиометрическому соотношению преимущественно испаряется легкокипящая фракция нитрина, которой является окись азота, В результате этого процесса паровой обьем 3 теплоносителя обогащается ингибитором коррозии - окисью азота, а жидкофазный теплоноситель 4 первой полости конденсатора обедняется по содержанию данного компонента на эквивалентную массу. Далее пар теплоносителя нитрин, обогащенный ингибитором коррозии, поступает по трубопроводу 9 в конденсатосборную полость конденсатора либо в паровой обьем 5 в жидкофазный теплоноситель б как показано на чертеже), где происходит его полная конденсация и обогащение жидкофазного теплоносителя б ингибитором коррозионной агрессивности- окисью азота, Тепло фазового перехода поступающего пара и его переохлаждение снимается хладагентом, циркулирующим по трубному пучку 8, Отвод конденсатора из конденсатосборной полости б производится по трубопроводу через штуцер 11. При необходимости на определенных режимах эксплуатации конденсатора может производиться отвод неконденсируемых газов из парового обьема 5 конденсатосборной полости конденсатора.Согласно стехиометрическому перераспределению химических компонентов теплоносителя нитрин в процессе эксплуатации предлагаемого конденсатора рассмотрен следующий пример распределения массы окиси азота в различных частях конденсатора. Массовое содержание окиси азота на входе в конденсатор через парораспределительный узел 10 в объеме поступающего теплоносителя Юйо = 1,0)ь, в таком случае стехиометрическое содержание окиси азота в паровом объеме 3 первой части конденсатора составит Юмо = 2,0 - 2,5, а содержание окиси азота в сконденсировавшемся теплоносителе в жидкофаэном объеме б конденсатосборной части конденсатора Мlмо = 1,5 о , при этом увеличение массового содержания окиси азота в жидкофазном объеме б происходит за счет снижения массового содержания окиси азота на соответствующую массу в жидкофазном обьеме 4 первой части конденсата, где Р/ио - 0,5. Приведенные цифры значений Юио (массового содержания окиси аюта в различных частях предлагаемого конденсатора) находятся в зависимости от режимов работы конденсатора.В сравнении с известным субъектом использование в схемах энергетических установок применяющих в качестве теплоносителя и рабочего тела диссоцииру. ющий нитрин. позволяет снизить химическую активность т"плонссителя в контуре энергоустановки. Это обеспечивает возможносгь уменьшения металлоемкости деталей и элементов узлов и аппаратов, контактирующих с теплоносителем, чтс позволяет снизить капитальные затраты ча стром тельство энергоустановки, значител- но уменьшает риск возникновения аварийных ситуаций, повышает надежно"ть эксплуатации энергетической установки.Использование предлагаемого конденсаторг в схемах энергоустановск, работающих на диссоциирующем нитрине, позволяет снизить скорость коррозионно о воздействия теплоносителя нитрин нз металлы за счет поддержания кондицлон ой ко цент. рации окиси азота в составе теплоносителя в 30 - 70 рзз без повышения эксплуатационных энергетических затрат гоормула изобретения Конденсатор диссоциирующего теплоносителя, содержащий корпус с перегород кой,:акрепленной на днище корпуса и образующей пароприемную и конденсатосборную полости, пучок охлаждающих труб, парораспределительный узел с патрубком подвода пара, установленный под охлаждающими трубами, патрубки отвода неконденсирующихся газов и конденсата, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности путм улучшения корроэионных характеристик теплоносителя, он снабжен дополнительным пучком охлаждающих 1 руб, установленным в кондс нсатосборной полости, распределительным устройством и пароперепускным трубопроводом, сообщенным с пароприемной полостью и укаэанным распределительным устройством, установленным под дополнительным пучком охлаждающих труб, перегородка закреплена на верхней части корпуса, а патрубок отвода неконденсирующихся газов подключен к верхней части конденсатосборной полости