Теплообменник

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 6607 Р 1/3 5) СУДАРСТВЕННЫЙ ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ТЕТ СССР и(56) ОСТ 101,123,01-79. Авторское свидетельство СССР317858, кл. Р 22 1 Р 1/32, 970,(54)(57) ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий. корпус с патрубками подвода пара и отвода конденсата, размещенную в верхней части корпуса водяную камеру разделенную перегородкой на входную и выходную полости, пучок теплообмен ных труб, подключенных к водяной камере, основной конденсатосборник, охладитель конденсата в виде заключенного в вертикальный кожух части труб пучка, при этом .кожух имеет в нижней части отверстие для входа конденсата, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности и надежности работы теплообменника, последний снабжен дополнительнымконденсатосборником, размещенным над основным и соединенным посредством дополнительно установленной трубы с верхней частью охладителя конденсата, при этом нижняя часть кожуха охладителя конденсата размещена в дополнительном конденсатосборни- Е ке, а верхняя имеет перфорацию.1 1196Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в теплообменных аппаратах, применяемых в системах регенерации паровых турбин и предназначенных для подогре ва воды паром промышленных котельных или паром, отбираемым из промежуточных ступеней турбины.Целью изобретения является повьппение экономичности и надежности работы 0 теплообменника за счет использования встроенного охладителя конденсата с гидравлическим сопротивлением межтрубного пространства, не влияющим на величину перепада давления на ре гулирующем клапане.На чертеже изображен теплообменникТеплообменник содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3 подвода пара и от вода конденсата соответственно, размещенную в верхней части корпуса 1 водяную камеру 4, разделенную перегородкой на входную и выходную полости, пучок 5 теплообменных труб, подклю-25 ченных к водяной камере 4, основной конденсатосборник 6, размещенный в нижней части корпуса 1, охладитель 7 конденсата, выполненный в виде заключенной в вертикальный кожух 8 З 0 части пучка 5 труб и имеющий.отверстие в нижней части и перфорацию в верхней, дополнительный конденсатосборник 9, установленный,над основным конденсатосборником. Нижняя часть кожуха 8 размещена в дополнительном конденсатосборнике 9, а верхняя часть охладителя 7 соединена с основным конденсатосборником посред-. ством трубы 10. В нижней части кор пуса 1 установлены водоуказательный прибор 11 и разделительная перегородка 12. Патрубки 13 и 14 подвода и отвода воды соответственно подклю" чены к входной и выходной полостям водяной камеры 4. В корпусе 1 установлена также перфорированная труба 15 отвода воздуха.Теплообменник работает следующимобразом. 50Нагреваемая вода поступает через патрубок 13 в водяную камеру 4, далее в трубы пучка 5, часть которых размещена в кожухе 8 охладителя 7. Из труб пучка 5, совершив первый ход 55 нагреваемая вода поступает в трубы, подключенные к выходной полости водяной камеры 4, и через патрубок 14 607 2выводится из теплообменника. Потокгреющего пара через патрубок 2 нап"равляется в корпус 1, распределяется по всей высоте труб пучка 5 нконденсируясь на трубах, движетсяк трубе 15 отвода воздуха, Конденсатгреющего пара с труб стекает в дополнительный конденсатосборник 9.Этот конденсатосборник 9 установленнад максимальным уровнем конденсатав корпусе 1 теплообменника и вышеверхнего штуцера водоуказательногоприбора 11В дополнительном конденсатосборнике 9 ниже верхних кромокего бортовнаходится входное (дляконденсата греющего пара) отверстиев кожухе 8 охладителя 7 конденсата.Из этого конденсатосборника 9 черезотверстие кожуха 8 конденсат поступает в охладитель 7,В начальный момент включения вработу подогревателя давление в межтрубном пространстве корпуса 1 и охладителя 7 конденсата одинаково. Принаборе нагрузки, что связано с увеличением расхода пара, давление вкорпусе 1 повышается быстрее, чемдавление в охладителе 7, за счет конденсации в верхней части межтрубногопространства охладителя 7 пара, ограниченного перфорацией кожуха 8, Минимально возможное давление в верх- фней части охладителя 7, где расположена перфорация и участок поверхности нагрева труб при входе в них нагреваемой воды, определяется в основном начальной температурой воды.При конденсации пара, расход кото.рого ограничен отверстиями перфорации в верхней части кожуха 8 на относительно (по отношению к расходупара) большой по величине поверхности верхней части труб, размещенныхв охладителе 7, в последнем создается давление, меньшее чем в корпусе 1,что определяет условия для поступления конденсата греющего пара из дополнительного конденсатосборника 9через отверстие в нижней части хожуха 8 в межтрубное пространство охладителя 7. Одновременно повьппаетсяуровень и в трубе 10, но он всегданиже по отношению к уровню конденсата в охладителе 7 благодаря тому,что расстояние между дополнительным5 20 30 40 45 50 величины гидравлического сопротивле- ния межтрубного пространства охладителя 7 при максимальном расходе конденсата через него.С увеличением давления в корпусе11 растет с одновременным охлаждением за счет омывания труб уровень конденсата в охладителе 7. При достижении этим уровнем водослива в кожухе 8 охлажденный конденсат через него поступает в трубу 10, которая,изолирована, чтобы предотвратить нагрев проходящего черезнее охлажденного в охладителе 7 конденсата. Введение трубы 10 под уровень конденсата в основном конденсатосборнике б,а именно в объем, ограниченный разделительной перегородкой 12, сводит кминимуму подогрев охлажденного конденсата паром, Далее через патрубок3 этот конденсат выводится из теплообменника. Через этот же патрубок 3отводится конденсат греющего пара,когда уровень его в кожухе 8 охладителя 7 занимает промежуточное положение между водосливом в кожухе 8 и дополнительным конденсатосборником 9,и часть конденсата переливается через боковые стенки 1,борта) дополнительного конденсатосборника 9. Придальнейшем увеличении уровня конденсата в кожухе 8 охладителя 7 им перекрывается часть отверстий перфораций в кожухе 8 и одновременно уменьшается (заливается поверхность, на которой конденсировался пар, прошедшийчерез отверстия перфорации. Уменьшение этой поверхности приводит к увеличению давления в паровом объемеохладителя 7 и уменьшению перепададавления между корпусом 1 и межтруб-.ным пространством.охладителя 7. Это,в свою очередь, сдерживает рост уровня конденсата в охладителе 7. При выравнивании давления в кожухе 8 охладителя 7 с учетом столба жидкости в охладителе 7 и его гидравлического сопротивления) и корпусе 1 уровеньконденсата в охладителе 7 начинает понижаться, освобождая поверхность труб охладителя 7 для конденсации пара, Начавшаяся конденсация вызовет уменыпение давления, а следовательно, увеличение перепада давлений между кожухом 8 охладнтеля 7 и корпусом 1. В свою очередь, возросший перепад давления прекратит понижение уровня конденсата в охладителе 7 и он снова начнет подниматься, а затем опять понижаться, колеблясь около среднего положения, саиорегулируясь и изменяя это положение в зависимости от изменения давления пара на входе в теплообменник.Таким образом, достигнув высоты водослива в кожухе 8, охлажденный конденсат начинает постоянно переливаться через трубу 10 в основной конденсатосборник 6 в нижней части корпуса 1, а его уровень, достигнув в кожухе 8 охладителя 7 над водосливом расчетной поверхности конденсации, устанавливается автоматически.Использование изобретения позволяет устанавливать встроенный охладитель конденсата в теплообменнике даже в тех случаях, когда рядом нет источника или аппарата с давлением меньшим, чем минимальное давление в межтрубном пространстве рассматриваемого теплообменника.При включении в работу теплообменника из "горячего" состояния возможно вскипание конденсата в трубе 10, что затруднит быстрое включение в работу охладителя 7. Для устранения влияния вскипания конденсата в трубе 10 целесообразно на ней установить гидрозатвор (узел 1), В этом случае пар самовскипания, конденсируясь при температуре, соответствук- щей пониженному по отношению к корпусу 1 давлению в кожухе 8 охладителя 7, стекает в гидрозатвор, заполняет его, предотвращая поступление в трубу 10 "горячего" конденсата, а после поступления в трубу 10 охлаж. денного конденсата из охладителя 7 вопрос о вскипании отпадает.За счет ограниченной конденсации пара в верхней части охладителя 7 создается разница давлений между межтрубным пространством охладителя 7 и корпуса 1, благодаря которой н осуществляется движение конденсата в межтрубном пространстве охладителя 7, поэтому его гидравлическое сопротивление не уменьшает давления конденсата перед регулирующим клапаном.е о де 1303 д. 4/ ская на илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 4 осударственног ам изобретенийМосква, Жко и о -Ра Подпиета СССРытий