МОДУЛЬ КОНДЕНСАТОРА ПАРА МИЛЬМАНА Российский патент 1998 года по МПК F28B1/02 

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в конденсаторах паровых турбин, химической, металлургической и пищевой промышленности.

Известны конструкции конденсаторов пара (см. напр., Шкловер Г.Г.Мильман О. О. Исследование и расчет конденсационных устройств паровых турбин. - М.: Атомэнергоиздат, 1985, рис. 55-57), в которых используется ленточная компановка трубного пучка, когда лента примерно постоянной ширины располагается по сечению трубной доски, образуя каналы для подвода пара к поверхности нагрева и отвода паровоздушной смеси к воздухоохладителю. Для уменьшения заливания конденсатом нижележащих рядов труб используются наклонные щиты.

Основным недостатком такой конструкции является неравномерное распределение тепловой нагрузки по глубине трубного пучка, т.к. по мере конденсации пара скорость его движения в ленте уменьшается и образуются участки, где скорость пара практически равна нулю. В этих местах скапливаются неконденсирующиеся газы, резко уменьшается интенсивность теплоотдачи, поверхность теплообмена используется неэффективно.

Известен конденсатор пара (см. а.с. СССР, кл. F 28 B 1/02, N 1725056, 1989), поверхность теплообменника которых выполнена из отдельных модулей в форме треугольных каналов, сужающихся по ходу движения пара, содержащих перегородку, канал-воздухоохладитель, коллектор отсоса паровоздушной смеси.

Недостатком такого конденсатора является спутное движение пара и конденсата в зоне воздухоохладителя, что приводит к увеличению недогрева конденсата для температуры насыщения и, как следствие, повышенному содержанию кислорода в конденсата. Кроме того, рост недогрева приводит к дополнительным энергетическим потерям в цикле паровой турбины, в наличие кислорода - к коррозии ее элементов.

Цель изобретения - повышение экономичности паротурбинной установки, за счет уменьшения недогрева конденсата и улучшение его деаэрации.

Сущность изобретения состоит в том, что модуль конденсатора, содержащий щиты, установленные под углом друг к другу, и трубный пучок имеет также перегородку, которая размещена в верхней части модуля, образовывая с верхним щитом суживающийся по ходу пара канал-воздухоохладитель.

В результате наличия этих существенных признаков устройство приобретает следующие новые свойства:
- конденсат по сливу из воздухоохладителя перегревается до температуры насыщения и деаэрируется;
- уменьшаются тепловые потери и снижается коррозия элементов тепловой системы, куда поступает конденсат.

На чертеже представлен модуль конденсатора пара.

Модуль конденсатора пара образован нижним щитом 1 и верхним щитом 2, установленными под углом друг к другу, между которыми расположен трубный пучок 3. В верхней части модуля размещена перегородка 4, которая образует с верхним щитом 2 суживающийся по ходу пара канал-воздухоохладитель 5, содержащий трубный пучок 6. Сечение канала-воздухоохладителя 5 для повышения эффективности теплоотдачи в трубном пучке 6 уменьшается в направлении коллектора отсоса паровоздушной смеси 7, который присоединен к каналу-воздухоохладителю 5
Модуль конденсатора работает следующим образом.

Пар поступает в трубный пучок 3 между нижним щитом 1 и перегородкой 4, по мере его конденсации в направлении движения пара сечение трубного пучка 3 уменьшается, что способствует росту коэффициента теплоотдачи. Пройдя трубный пучок 3, несконденсировавшийся пар разворачивается и поступает в трубный пучок 6 канала-воздухоохладителя 5, где завершается конденсация. Паровоздушная смесь поступает в коллектор отсоса паровоздушной смеси 7, а конденсат пара из канала-воздухоохладителя 5 стекает к перегородке 4 в зону трубного пучка 3, и, смешиваясь с находящимся там конденсатом, стекает вниз по нижнему щиту 1. На всех участках имеет место встречное движение пара и конденсата, благодаря чему конденсат прогревается до температуры насыщения и деаэрируется за счет контакта с чистым паром.

Таким образом благодаря наличию вышеперечисленных конструктивных решений почти полностью исключается недогрев конденсата, улучшается его деаэрация, что повышает экономичность паротурбинной установки и снижает коррозию элементов тепловой системы.

Устройство предназначено для использования в тепломассообменных аппаратах и может быть использовано в конденсаторах паровых турбин, химической, металлургической и пищевой промышленности. Модуль содержит нижний 1 и верхний 2 щиты, между которыми расположен трубный пучок 3, перегородку 4, размещенную в верхней части модуля и образующую с верхним щитом 2 канал-воздухоохладитель 5, который содержит трубный пучок 6 и к которому присоединен коллектор отсоса паровоздушной смеси 7. Устройство позволяет уменьшить тепловые потери и снизить коррозию элементов тепловой системы, в которую поступает конденсат. 1 ил.

Модуль конденсатора пара Мильмана, содержащий щиты, установленные под углом друг к другу, трубные пучки, перегородку, канал-воздухоохладитель, коллектор отвода паровоздушной смеси, отличающийся тем, что перегородка размещена в верхней части модуля, образовывая с верхним щитом суживающийся по ходу пара канал-воздухоохладитель.