Теплообменник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 01) 99 ЗСЮ Р 22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(54) ( жащий в верхи слива ности ДКИ АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56) 1 Заявка фРГ % 2925171,кл. Г 221/32,атублик. 1980,7) ТЕПЛООБМЕННИК, содеркорпус с патрубком подвода параей его части и трубопроводомонденсата в днище, трубы поверхнагрева, направлякацие перегокожух, разделяющий межтрубное пространство на отсек конденсапии иохладитель конденсата, сообщенные перепусным патрубком, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьппенияэкономи пвсти, охладитель конденсата раэделен по меньшей мере одной перегородкой на отдельные секции, каждая иэ которых имеет автономный перепускной патрубок, нижние кромки каждого иэ которыхразмещены на различном расстоянии отднища, и автономные патрубки слива конденсата,подключенные через запорнуюарматуру к трубопроводу слива конденсата.10766Изобретение относится к энергетике,а именно к теплообменным аппаратам, устанавливаемым, в частности, в регенеративных схемах низкого и высокого давления паровых турбин тепловых электростанций (ТЭС) и атомных электростанций (АЭС), в системах теплоснабженияи предназначенным дпя подогрева воды засчет тепла пара, отбираемого из промежуточных ступеней турбины и за счет теп10ла, получаемого от переохлаждения конденсата этого пара.Известен теплообменник, включаккций .корпус с патрубком подвода пара в верхней его части и трубопроводом слива 15конденсата в днище, трубы поверхностинагрева, направлякзцие перегородки и кожух, разделяющий межтрубное пространст во на отсек конденсации и охладительконденсата, сообщенные перепускным пап 20рубком 13.Огсек конденсации этого теплообменника отделен от водяного пространства охладителя конденсата (ОК) кожухом с приваренными:к нему гильзами через которые с малым зазором проходят трубы поверхности нагрева. Величина зазоравыбрана настолько малой, что считаеъся достаточной для предотвращения поступления в зону охладителя пара из зоны его конденсации. Однако установкагильз не создает гарантии плотности между охладителем конденсата и отсекомконденсации при определенных условиях(давление в отсеке конденсации значительно боле давления в ОК); применениегильз требует увеличения шага разбивки труб поверхности нагрева, а следовательно увеличиваются габариты и массатеплообменника, удорожается стоимость40изготовления,1Расположение в нижней части ОК перепускного патрубка для входа в него конденсата греющего пара обязывает под 45 держивать уровень конденсата в корпусе выше отверстия перепускного патрубка (в противном случае не будет поступления конденсата в ОК и он перестанет выполнять свои функции, а беэ этого аппарат неработоспособен) и не допускать во время работы пропуска пара в это отверстие (во избежание возникновения гидроударов. Во время работы этого теплообменника конденсат должен постоянно проходить всю трубную систему ОК независимо от величины нагрузки теплообменника и потребности наличия охладителя, Вепичина поверхности ОК при 99 2этом остается постоянной и изменитьее величину или исключить из работы врежиме охладителя, переведя в режимработы конденсации в период эксплуатации подогревателя, невозможно. Неизменная величина поверхности ОК рассчитанана строго определенную тепловую нагрузку, что затрудняет возможность использования теплообменника при других тепловых нагрузках, а следовательно, снижает масштабы его применения.В таких теплообменыках отсутствуетвоэможность переключения всей поверхности нагрева ОК или ее части (когдаэто необходимо по условиях работы схемы) на работу в режиме конденсации,что естественно снижает экономичностьи возможность взаимозаменяемости этихподогревателей,Цель изобретения - повышение экономичности.Поставленная цель достигается тем,что в теплообменнике, содержащем корпус с патрубком подвода пара в верхнейего части и трубопроводом слива конденсата в днище, трубы поверхности нагре.ва, направляющие перегородки и кожух,раэделякдццй межтрубное пространствона отсек конденсации и охладитель коьденсата, сообщенные патрубком, охладитель конденсата разделен по меньшеймере одной перегородкой на отдельныесекции, каждая из которых имеет автономный патрубск нижние кромки каждого из которых размещены на различномрасстоянии от днища, и автономные патрубки слива конденсата, подключенныечерез запорную арматуру к трубопроводу слива конденсата.На фиг. 1 изображен теплообменник,общий вид; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А на фиг. 1.Теплообменник имеет водяную камеру1, корпус 2 с днищем 3, трубную доску4, трубы 5 поверхности нагрева, направляющие перегородки 8, отсек 7 конденсации, разделительную перегородку 8,кожух 9 отделяющий отсек 7 конденсации от охладителя 10 конденсата, разделенный на отдельные секции 11 и 12по меньшей мере одной перегородкой 13.В нижней части кожуха 9 размещены автономные патрубки 14 и 15 слива конденсата из секций 11 и 12 соответственно. Патрубки 14 и 15 подключены через запорную арматуру (задвижки.) 1619 к трубопроводу 20 слива конденсата,соединенному с общим сливным трубопроводом 21 с регулирующим клапаном 22,з 1076699 4Секции 11 и 12 охладителя 10 кон- Основная часть конденсата пара стекаетденсата сообщены с отсеком конденса- . в нижнюю часть корпуса 2 и накапливаеа.ции через перепускные патрубки 23 и ся в ней, Уровень конденсата в корпусе24 соответственно, нижние кромки каждого 2, при необходимости включения в работуиэ которых размещены на разпи:нсм рас всей поверхности нагрева охпадитель 10стоянии от днища 3. В торцовых сторон конденсата (обе секции 11 и 12), подокладителя 10 конденсата установленыдерживается в отметке первого предела,по две параллельные перегородки 25 и 26 что обеспечивает полное затопление патс зазором (щелью) 27 между ними. На рубков 23 и 24, В этом случае, когдадальнем по отношению к трубной доске 1 О работает вся поверхность ОК 10 (обе сек 4 конце разделительной перегородки 13 зции 11 ., и 12), задвижки 18 и 19 закотсека 7 конденсации установлен буртик риты, а задвижки 16 и 17 открыты. Кон 28. 13 ля наблюдения за величиной уровня денсат пара цри этом через.патрубки 23конденсата в корпусе на нем установлен и 24 поступает в ОК 10, проходит пер-водоуказательный прибор 29 с верхним 15 вую и вторую секции 11 и 12 и черези нижним штуцерами 30 и 31 . На водя- регулирукаций клапан 22, поддерживакацийной камере 1 имеются патрубки входа уровень конденсата в корпусе на первом32 иэ выхода 33 нагреваемой воды, а пределе, выводится из тецлообменника.в верхней части корпуса 2 предусмотрен При необходимости уменыаить величинупатрубок 34 дпя входа пара. 2 о поверсности нагрева ОК 10 и увепи жтьПри работе теплообменника прок во- поверхность нагрева отсека 7 конденсюви,ды поступает в приемную часть водяной; закрывается задвижка 16 и открываетсякамеры 1 через патрубок 32, откуда по задвижка 18, а уровень конденсата втрубубам 5 поверхности нагрева 5 возвра- корпусе понижается до второго предела,каме 1 и выво - 25 что контролируется по водоуказательному прибору 29, Приурся через патрубок 33,денсата в корпусе 2 располагается межБольшая часть трубы 5 поверхностиду верхним 30 и нижним 3 штуцерами и;нагрева омываются грекацим паром, по. Устанавливается ниже нижней кромки наъступающим в теппообменник через патруй уба 23зо рубка 24, а нижний конец патрубкабок 34, и работает при этом в режимеВ этом случаезатоплен конденсатом.конденсации. За счет установки перегоропар через патрубок по тает водок 6 и 8 организуется направленноерую секцию 12 охпадителя, кдвижение его в межтрубном пространстначинает при этом ра отать в рве, Пар, сконденсировавшийся на верхнихУЧастках труб 5, накапливается на пеРе конденсации. Конденсат иэ пе о п) 12 стекагородке 8 и часть его поступает в щели ходу пара) поповины секции стека 27 между перегородками 25 и 26. Иэ ет в нижнюю часть корпуса через пагщелей 27 конденсата через кольцевые эае е эа- РУбок 24, а иэ второй половины секцииубо 15 ижку 16 такзоры между трубами 5 поверхности на- череэ трубопровод 15 и задвижку 1 так 4 же поступает в нижнюю часть корпусагрева и кромками отверстий в перегородтеплообменника под уровень конденсата.ках 25 и 26 направпяется в ОК и отсек ПЛомконденсации, тем самым предотвращая Если необходимо полностью исключитьпоступление пара в зону охладителя через иэ Работы охлапитель 10 конденсата иэти зазоры. Предотвращение поступления перевести его поверхность нагрева впара в зону охладителя конденсата через 45 Работу при режиме конденсации, эакрыкольцевые зазоры в перегородках 25 и 26 вается задвижка 17, открываются задобеспечивается в основном двумя причина- вижки 16,18 и 19, а уровень конденсами: повышенным давлением пара над та в корпусе понижается до третьегоперегородкой 8 по сравнению с давлением .предела, который однако располагаетсяпод ней за счет величины гидравлическо 50 выше нижнего штуцера 31 водоукаэатего сопротивления при движении пара в льного прибора 29, но ниже нижней кроммежтрубном пространстве; давпением гид- ки патрубков 23 и 24. В этом случаеростатического сголба жидкости ( конден- через патрубок 24 цар входит в секциисата), расположенного в щели 27 между 12 охладителя 10 конденсата и кон, перегородками 25 и 26. Гарантированное 55 денсируется на ее поверхности нагрева.пост;упление конденсата пара в щели обес- Через патрубок 24 конденсат пара изпечивается установкой на перегородке 8 первой цоповины кциио ны секции 12 стекает набуртика 28, уровень конденсата в корпусе 2, а иэ1076699 Составитель А.БулынкоТехред И.Надь .Корректор В.Бутяг едавор Е 718/3 Тираж 405 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 П Патент", г. Ужород,оектная, 4 3второй половины секции. 12 через патрубок 15, задвижки 16 и 18 конденсат вводится в нижнюю часть корпуса 2 под уровень конденсата. Таким образом, вся поверхность теплообменника работает в режиме конденсации. Предлагаемая конструкция теплообменника со встроенным охладителем конденсата, выключаемым из работы в режиме охладителя с переводом в работу 5 в режиме конденсации позволяет повыснть степень унификации теплообменников с одновременным осуществлением взаимозаменяемости таких аппаратов,что позволяет повысить экономичность всей установки,