ТРУБНАЯ СИСТЕМА КОЛЛЕКТОРНОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК F28D7/04 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах регенерации тепла турбоустановок тепловых и атомных электростанций при разработке компоновки трубных систем коллекторных подогревателей высокого давления (ПВД), содержащих спиральные змеевики.

Из уровня техники известна трубная система подогревателя высокого давления (В.М. Марушкин, С.С. Иващенко, Б.Ф. Вакуленко. «Подогреватели высокого давления турбоустановок ТЭС и АЭС», М. Энергоатомиздат, 1985 г., стр.16, 17, 18) [1]. Система содержит от 4-х до 6-ти плоских спиралей круглой формы, размещенных равномерно во внутреннем пространстве корпуса подогревателя. Концы труб этих спиралей присоединены к входному и выходному коллекторам, размещенным в приближении к периферии этого пространства. Степень заполнения внутреннего пространства корпуса известного подогревателя спиралями невысока, незаполненная спиралями часть не используется для теплообмена.

Известна трубная система коллекторного подогревателя высокого давления, содержащая коллекторы и двухспиральные змеевики в виде «капли», равномерно расположенные во внутреннем пространстве корпуса подогревателя (Проспект ГРУППА КОМПАНИЙ «КРАСНЫЙ КОТЕЛЬЩИК», 2005 г.) [2]. Круглые спирали «капли» соединены между собой с образованием концов труб, присоединенным к входному и выходному коллекторам. Круглые спирали «капли» большего диаметра, а также размещенные между ними входные и выходные коллекторы расположены в приближении к периферии внутреннего пространства корпуса подогревателя, спирали меньшего диаметра ориентированы в направлении к центральной его части (см. фиг.1).

Известна трубная система коллекторного подогревателя высокого давления, содержащая чередующиеся между собой двухспиральные и односпиральные змеевики, концы которых присоединены к входному и выходному коллекторам, размещенным между спиралями (RU 105418, публ.) [3]. Односпиральные змеевики, одна из спиралей двухспиральных змеевиков, а также размещенные в промежутках между ними входные и выходные коллекторы расположены в приближении к периферии внутреннего пространства корпуса подогревателя, другая спираль двухспиральных змеевиков ориентирована в направлении к центральной его части (см. фиг.2).

Расположение в вышеприведенных системах двухспиральных «каплевидных» змеевиков [2] или чередование двухспиральных с односпиральными [3] направлены на рациональное использование внутреннего пространства корпуса подогревателя с целью улучшения теплообмена, однако такого рода системы не являются оптимальными для обеспечения доступа к вышедшим из строя змеевикам. Между тем, угловые соединения спиралей и коллекторов являются самыми проблемными участками конструкции, требующими локального ремонта, для осуществления которого в известных конструкциях подогревателей прибегают к демонтажу верхней части корпуса.

Задача настоящего изобретения заключается в повышении ремонтопригодности подогревателя. Заявленная система содержит односпиральные спиральные змеевики, равномерно размещенные в приближении к периферии внутреннего пространства корпуса подогревателя, концы которых присоединены к размещенным между ними входным и выходным коллекторам, размещенным в направлении к центральной его части.

Расположение односпиральных змеевиков в приближении к периферии внутреннего пространства корпуса подогревателя освобождает центральную часть корпуса подогревателя для организации доступа к соединениям коллектора со змеевиками без демонтажа верхней части корпуса и разборки мембранного фланцевого соединения. В случае обнаружения дефекта в угловом сварном соединении змеевика с коллектором имеется возможность выполнить ремонт этого соединения, а в случае обнаружения повреждения собственно змеевика - отглушить его. Кроме того, такое расположение змеевиков позволяет рационально использовать наиболее «длинную» часть этого пространства для целей эффективного теплообмена.

Новый технический результат, достигаемый изобретением, заключается в организации доступа к соединениям коллектора со змеевиками без демонтажа верхней части корпуса подогревателя и разборки мембранного фланцевого соединения.

Изобретение иллюстрируется рисунками, где на фиг.1 изображена известная система [2], на фиг.2 - известная система [3], на фиг.3 - заявленная трубная система коллекторного подогревателя высокого давления. Подогреватель содержит одноплоскостные спиральные змеевики 1, равномерно размещенные во внутреннем пространстве корпуса, концы змеевиков 1 присоединены к входным и выходным коллекторам 2. Змеевики 1 размещены в приближении к периферии, а коллекторы 2 - в приближении к центру внутреннего пространства корпуса подогревателя. При такой схеме коллекторы образуют в центре корпуса свободное пространство 3 диаметром не менее 750 мм. Змеевики выполнены в форме одноплоскостных бифилярных спиралей из трубы ⌀ 22×4 мм из Ст 20, развернутая длина которого выбрана из расчета, чтобы змеевик выполнить цельным без стыковых сварных соединений отдельных его частей. В верхнем днище корпуса подогревателя имеется люк-лаз (не показан).

В случае обнаружения дефекта в угловом сварном соединении змеевика с коллектором через центральную часть внутреннего пространства корпуса осуществляют доступ к вышедшим из строя змеевикам и выполняют ремонт соединения или отглушают змеевик без демонтажа верхней части корпуса подогревателя и разборки мембранного фланцевого соединения. Таким образом, заявленный подогреватель отличается повышенной ремонтопригодностью при рациональном использовании наиболее «длинной» части внутреннего пространства корпуса подогревателя для целей эффективного теплообмена.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в системах регенерации тепла турбоустановок тепловых и атомных электростанций при разработке компоновки трубных систем коллекторных подогревателей высокого давления (ПВД), содержащих спиральные змеевики. Система содержит равномерно размещенные в приближении к периферии внутреннего пространства корпуса подогревателя односпиральные спиральные змеевики, присоединение которых к коллекторам ориентировано в направлении к центральной его части. Новый технический результат, достигаемый изобретением, заключается в организации доступа к соединениям коллектора со змеевиками без демонтажа верхней части корпуса подогревателя и разборки мембранного фланцевого соединения. 3 ил.

Трубная система коллекторного подогревателя высокого давления, содержащая равномерно размещенные во внутреннем пространстве корпуса односпиральные спиральные змеевики, концы которых присоединены к размещенным между ними входным и выходным коллекторам, отличающаяся тем, что змеевики размещены в приближении к периферии внутреннего пространства корпуса подогревателя, а коллекторы - в направлении к центральной его части.