Подогреватель питательной воды

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 22 О 1/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3579570/06 (22) 15,04.83 (46) 23.01,91. Бюл. N 3 (71) Производственное объединение "Красный котельщик" (72) А.В. Шершнев, Б.Ф. Вакуленко, В.С. Новопавловский, В.М. Марушкин, С.С. Иващенко, В.И. Железняков и А.Д. Терентьев (53) 66.045.1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N95006,,кл. F 22 О 1/32, 1949.

2. Авторское свидетельство СССР

N. 408131, кл. F 28 О 7/04, 1974. (54)(57) 1. ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода нагреваемой среды и конденсата и пароподводяи им патрубком и размещенные концентрично оси корпуса вертикальные секционные колонны спиИзобретение относится к энергетике и может быть использовано в рекуперативных подогревателях питательной воды, устанавливаемых в системах регенерации паротурбинных установок тепловых и атомных электрических станций.

Известен подогреватель высокого давления (ПВД), содержащий корпус с установленными внутри колоннами спиральных теплообменных элементов с раздаточносборными коллекторами, в которых колонны спиральных элементов разделены плоскими перегородками, имеющими отбортованные отверстия для прохода греющей среды и отвода конденсата (1).

Недостаток указанного ПВД заключается в том, что вследствие встречного потоку пара движения конденсата создаются усло„„. Ж„„1622715 Al ральных теплообменных элементов. о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы и эффективности теплообмена, подогреватель дополнительно содержит установленное в верхней части корпуса операционное устройство, включающее перепускной короб и гидрозатвор, и парораздающий коллектор, выполненный в виде расположенной по оси корпуса вертикальной перфорированной трубы, сообщенной с перепускным коробом и пароподводящим патрубком и снабженной горизонтальными перегородками, располо. женными между секциями колонн и имеющими конденсатоотводящие патрубки.

2. Подогреватель по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что перегородки снабжены опорными планками и периферийными бортами, а конденсатоотводящие патрубки— отбойными щитками. вия попадания конденсата в нижерасположенные отсеки теплообменной поверхности, где происходит заливание спиральных труб теплообмена, что отрицательно влияет на теплообмен зоны конденсации пара. Кроме того. в случае заброса влажного пара в

ПВД спиральные трубы поверхностей теплообмена, расположенные в зоне входа пара в ПВД, подвергаются наружному эрозионному износу, что отрицательно сказывается на надежности и долговечности работы ПВД, при этом движение греющей среды в зоне конденсации пара не организовано.

Известен также подогреватель питательной воды, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода нагреваемой среды и конденсата и пароподводящим патрубком

1622715 и размещенные концентрично оси корпуса вертикальные секционные колонны спиральных теплообменных элементов (2).

Недостаток данного подогревателя заключается в том, что в нем не обеспечиваются условия высокой тепловой эффективности. Несмотря на индивидуальный отвод конденсата с каждого спирального теплообменного элемента практически вследствие плотной упаковки последних в зоне конденсации пара неизбежно их касание, а следовательно, происходят перетечки конденсата с элемента на элемент, срыв слоя с прогрессирующим сверху вниз процессом заливания теплообменной поверхности. Эта конструкция также не позволяет осуществить организованный отвод конденсата в целом для теплообменника и также подвержена наружному эрозионному износу поверхностей теплообменных элеl ментов при входе о ПВД греющей среды.

Целью изобретения является повышение надежности работы и эффективности теплообмена.

Поставленная цель достигается тем, что подогреватель питательной воды, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода нагреваемой среды и конденсата и пароподводящим патрубком и размещенные концентрично оси корпуса вертикальные секционные колонны спиральных теплообменных элементов, дополнительно содержит установленное в верхней части корпуса сепарацион ное устройство. включающее перепускной короб и гидрозатвор, и парораэдающий коллектор выполненный в виде расположенной по оси корпуса вертикальной перфорированной трубы, сообщенной с перепускным коробом и паропроводящим патрубком и снабжен ной горизонтальными перегородками, расположенными между секциями колонн и имеющими конденсатоотводящие патрубки, Перегородки снабжены опорными планками и периферийными бортами, а конденсатоотводящие патрубки — отбойными щитками.

На фиг. 1 изображен подогреватель питательной воды; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел I на фиг.1; на фиг, 4— вид Б на фиг. 3.

Подогреватель питательной воды содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3 подвода и отвода нагреваемой среды (воды) и пароподводящим патрубком 4, размещенный на оси корпуса 1 парораздающий коллектор 5, снабженный в своей верхней части сепарационным влагоотделяющим устройством 6 и перепускным коробом 7, вертикальные секционные колонны 8 спиральных тепло55 расположенные в нижележащих секциях 13, перегородка 12 ограждена периферийным бортом 14.

Для предотвращения провисания спиральных теплообменных элементов 9 на горизонтальных перегородках 12

50 обменных элементов 9, подключенные к распределительно-сборным коллекторам

10 и имеющие в нижней части зону 11 охлаждения конденсата. Между секциями элементов 9 установлены перегородки 12 которые разделяют теплообменную поверхность секционных колонн 8 на секции 13 и имеют периферийные борта 14 и опорные планки 15, предотвращающие провисание теплообменных элементов 9. Парораэдающий коллектор 5 имеет перфорацию 16 для прохода греющей среды к теплообменным элементам 9. В перегородках 12 выполнены отверстия 17 для прохода конденсатоотводящих патрубков 18, которые имеют отверстия 19 для прохода конденсата и отбойные щитки 20.

В нижней части корпуса 1 размещен патрубок 21 для отвода греющей среды. Сепарационное влагоотделяющее устройство

6 снабжено гидрозатвором 22.

Подогреватель работает следующим образом.

Нагреваемая среда (вода) поступает в подогреватель через патрубок 2, поднимается по коллекторам 10 и затем поступает в теплообменные элементы 9 секционных колонн 8, после чего выводится из подогревателя через патрубок 3 отвода нагреваемой среды.

Греющая среда (пар) поступает в подогреватель через пароподводящий патрубок

4 в сепарационное влагоотделяющее устройство 6, где греющая среда осуществляет спирально-кольцевое движение снизу вверх, при этом происходит отделение влаги, которая стекает вниз и затем через гидрозатвор 22 поступает на перегородку 12 и через отверстие 17 по патрубку 18 стекает в нижнюю часть корпуса 1 подогревателя в зону 11 охлаждения конденсата, а очищенный от влаги пар поднимается и через перепускной короб 7 поступает в парораздающий коллектор 5.

Греющая среда из парораздающего коллектора 5 через перфорацию 16 поступает к секциям 13 колонн 8 и движется в каждой секции 13 между двумя соседними перегородками 12 от центра к периферии и, конденсируясь на поверхности спиральных теплообменных элементов 9, стекает на горизонтальные перегородки 12. Для предотвращения стекания конденсата на спиральные теплообменные элементы 9, 1622715

Вход

cpedbl

ФЬг.1 установлены опорные планки 15. Конденсат греющей среды с верхней перегородки 12 стекает через отверстие 17 в патрубок 18.

В патрубке 18 для предотвращения попадания сливающегося конденсата на нижерасположенные перегородки 12 перед каждым нижележащим отверстием 19 установлен отбойный щиток 20.

Конденсат греющей среды с перегородок 12 по патрубкам 18 стекает в нижнюю часть подогревателя, проходит через зону

11 охлаждения конденсата и выходит из подогревателя через патрубок 21 отвода греющей среды.

Использование изобретения позволит получить экономический эффект, который образуется вследствие повышения надежности работы от исключения наружного эрозионного износа спиральных теплообменных элементов 9 при входе пара и от повышения тепловой эффективности работы теплооб5 менной поверхности. За счет организации движения греющей среды, отвода конденсата греющей среды и ввиду поднятия нижнего спирального теплообменного элемента 9 в каждой секции 13 выше уровня сливающего10 ся конденсата включают его в активный теплообменный процесс. Повышение тепловой эффективности по этой причине может быть рассчитано оценочно, как увеличение теплосьема не менее чем на 1 — 1,5ф>.

15 Таким образом, в подогревателе повышаются надежность работы и эффективность теплообмена, 1622715

А-A

17

ФО8. 3

Составитель Г, Григорова

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко Заказ 104 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101