Система для очистки труб теплообменника

 

Использование: для очистки труб теплообменника , в частности в теплообменном оборудовании электростанций. Сущность изобретения: система содержит подводящий водяной коллектор 4 с входным патрубком и магистраль сжатого воздуха 2 с перфорированным трубчатым смесителем в виде конической спирали 3, размещенный во входном патрубке. Стенка трубчатого смесителя выполнено из пористого металла с диаметром пор, равным 0.05-0,1 мм 5 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 28 6 13/00

И

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4838527/06 (22) 12.06.90 (46) 15.06.92. Бюл. N 22 (71) Нижегородский политехнический институт (72) А,В. Безносов, В,А, Гулевский, П,И. Ковтонюк, Ю.И. Орлов, В.Е. Серов и А.Н. Хорев (53) 621.565.94(088.8) (56) Патент Японии N 52-15822, кл. F 28 G 9/00, опублик. 1985.

Патент Ф РГ N 2451909, кл. F 28 G 1/12, опублик, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1212138, кл. F 28 В 13/00, 1985.

„„. Ы„„1740940 А1 (54) СИСТЕМА ДЛЯ ОЧИСТКИ ТРУБ ТЕПЛООБМЕННИКА (57) Использование: для очистки труб теплообменника, в частности в теплообменном оборудовании электростанций. Сущность изобретения: система содержит подводящий водяной коллектор 4 с входным патрубком и магистраль сжатого воздуха 2 с перфорированным трубчатым смесителем в виде конической спирали 3, размещенный во входном патрубке. Стенка трубчатого смесителя выполнень из пористого металла с диаметром пор, равным 0.05 — 0,1 мм. 5 ил.

1740940

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности теплообменного оборудования электростанций, Известно устройство очистки внутренней поверхности труб теплообменников, в котором в очищаемую изогнутую трубу инжектируют очистную жидкость, вызывая значительные напряжения в отложениях загрязнений. которые отделяются от стенки и вымываются из трубы.

Недостатком данного устройства является его низкая эффективность вследствии необходимости подачи в каждую очищаемую трубу сжатого воздуха.

Известно также устройство для очистки внутренних стенок охлаждающей воды в конденсаторе, предназначенное для очистки внутренних стенок труб охлаждающей воды в конденсаторе посредством большо-. го количества очищающих элементов, которые циркулируют вместе с водой через трубопровод подачи воды в конденсаторе, трубы конденсатора, трубопровод слива охлаждающей воды, а также плотно закрытый резервуар. В резервуаре закреплен кожух, служащий для приема очищающих элементов и обеспечивающий свободный проход охлаждающей воды. Кожух, трубой для выхода очищаемых элементов, соединен с трубопроводом подачи охлаждающей воды в конденсатор, а трубой подачи очищаемых элементов — с трубопроводом слива охлаждающей воды. Свободная водяная емкость резервуара снабжена трубой выхода охлаждающей воды и очищающих элементов и смеситель выполнен в виде трехходового канала, расположенного на дне кожуха, корпус которого имеет первое отверстие, сообщающееся с внутренним пространством кожуха, второе отверстие, выходящее в трубу для выхода очищающих элементов. Эти отверстия с помощью клапана поочередно соединяются и перекрываются. Выходная труба внутри резервуара снабжена щелями, пропускающими только охлаждающую воду. Свободная внутренняя полость резервуара, расположенная выше кожуха, сообщается с откачивающим устройством.

К недостаткам данного устройства следует отнести его недостаточную эффективность вследствии необходимости наличия специальных средств для удержания и возврата большого количества очищающих элементов циркулирующих через конденсатор.

Особенно существенным этот недостаток является для очистки не конденсаторов. а другого теплообменного оборудования (подогреватели воды и др.), имеющего меньше габариты.

Наиболее близка к предлагаемой система очистки трубок теплообменника, содержащая подключенные к нему напорный водовод с входным патрубком и магистраль

5 сжатого воздуха с перфорированным трубчатым смесителем, выполненным в виде конической спирали с максимальным радиусом изгиба витка, равным 0.37 — 0,47 и шагом спирали 0,1-0,6 диаметра входного

10 патрубка, причем оси перфорированных отверстий в спирали перпендикулярны оси патрубка, а спираль установлена во входном патрубке водовода. B случае выполнения входного патрубка цилиндрическим

15 спираль своим большим основанием направлена в сторону напорного водовода. В случае выполнения входного патрубка коническим, спираль своим меньшим основанием направлена в сторону напорного

20 водо вода, Данная система для очистки трубок теплообменника была реализована на ТЭЦ-22

Мосэнерго. Размер перфорации 3 мм при диаметре напорного водовода 800 мм.

25 К недостаткам данного устройства следует отнести: техническая возможность перфорации трубчатого смесителя крайне ограничена для небольших теплообменников; эффективность работы данной системы

30 для небольших теплообменников резко падает из-за агломерации газовых пузырей во входной камере теплообменника при реальных скоростях среды; невозможность осуществления подвода двухкомпонентной

35 смеси во все трубки трубного пучка.

Цель изобретения — повышение эксплуатационных характеристик за счет получения высокогомогенезированного

40 двухкомпонентного потока рабочей жидкости при минимальном гидравлическом сопротивлении устройства в тракте охлаждения теплообменника.

Поставленная цель достигается тем, что

45 в системе для очистки труб теплообменника, содержащей подводящий водяной коллектор с входным патрубком и магистраль сжатого воздуха с перфорированным трубчатым смесителем в виде конической спира50 ли, размещенной во входном патрубке, стенка трубчатого смесителя выполнена из пористого металла с диаметром пор, равным 0,05 — 0,1 мм.

Выполнение смесителя в виде спираль55 но-изогнутой труб-i обеспечивает равномерное распределение газовой фазы— воздуха по.всему сечению потока во входном патрубке, в котором смеситель установлен. Гомогенный двухфазный поток (охлаждающая вода-воздух) подается ко

1740940

55 всем трубкам трубной системы теплообменника.

Размер пор пористого металла 0,05-0,1 мм определяется следующим образом. При меньшем диаметре пор возможно их заби- 5 вание примесями охлаждающей воды в режимах работы теплообменника без подачи сжатого воздуха в систему очистки. Величина диаметра отверстий большая, чем 0,1 мм в условиях реальных скоростей охлаждаю- 10 щей воды во входном патрубке (до 3 м/с) приведет к образованию пузырей относительно крупных размеров (0;2 мм и более, что увеличивает их скорость витания, увеличивает возможность агломерации и сепара- 15 ции их в объеме входной камеры, а также подвода достаточно крупных пузырей к трубкам теплообменника, что увеличивает гидравлическое сопротивление трубного пучка, так как величина сопротивления 20 двухкомпонентного потока в снарядном режиме существенно выше, чем в пузырьковом режиме течения.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 — узел на фиг. 1; на фиг. 3 — 25 смеситель; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 5 — то же, вариант.

Устройство очистки теплообменника 1 включает трубопровод 2 подвода сжатого воздуха к трубчатому смесителю в виде ко- 30 нической спирали 3, установленному перед входной камерой 4 во входном патрубке 5 охлаждающей воды и закрепленный в патрубке элементами 6. Штуцера 7 и 8 отвода воздуха из выходной части теплообменника 35 сообщены трубопроводом с суженой частью водоструйного эжектора 9., Устройство работает следующим образом.

При циркуляции охлаждающей воды, 40 подаваемой в теплообменник 1 через патрубок 5, осуществляется подвод сжатого воздуха, по трубопроводу 2 к смесителю 3 из которого воздух равномерно подается в

45 объем потока охлаждающей воды. Исключение агломерации и сепарации газовой фазы достигается за счет превышения скорости двухкомпонентного потока во входной камере 4 в направлении трубок теплообменника со скоростью "витания" пузырьков.

Из верхних точек выходной камеры теплообменника 1 и отводящего трубопровода через штуцера 7 и 8 отсепарировавшийся в них воздух отсасывается эжектором 9, Возможно выполнение смесителя с сегментами 10 (фиг, 16) из пористого металла на наружной и на внутренней образующих изогнутой по конической поверхности трубы в плоскости, перпендикулярной оси патрубка охлаждающей воды, обеспечивающими выход газа в пристенную боковую область обтекания с минимальным давлением по сравнению с лобовой и кормовой областями обтекания, что позволяет формировать мелкодисперсные пузыри.

Возможность осуществления в устройстве высокогомогенизированного потока, исключающего агломерацию и сепарацию газо-воздушной фазы во входной, выходной камерах теплообменника и отводящем трубопроводе охлаждающей воды и снижающего гидравлическбе сопротивление в тракте охлаждения теплообменника,позволяет значительно повышать эффективность работы системы, Формула изобретения

Система для очистки труб теплообменника, содержащая подводящий водяной коллектор с входным патрубком и магистраль сжатого воздуха с перфорированным трубчатым смесителем в виде конической спирали, размещенной во входном патрубке, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик, стенка трубчатого смесителя выполнена из пористого металла с диаметром пор

0,05 — 0,1 мм, 1740940!

5 0

45

Составитель М.Косоротов

Техред М.Моргентал Корректор T.Màëeö

Редактор А,Долинич

Заказ 2076 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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