УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ КРУПНОМАСШТАБНЫЙ МОНТИРУЕМЫЙ НА МЕСТЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ПАРОВОЙ КОНДЕНСАТОР С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ Российский патент 2023 года по МПК F28B9/00 F28B9/02 F28B9/08 F28B9/10 F28B1/06 

Область техники настоящего изобретения

[001] Настоящее изобретение относится к крупномасштабным монтируемым на месте применения промышленным паровым конденсаторам с воздушным охлаждением.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

[002] Типичную конструкцию крупномасштабного монтируемого на месте применения промышленного парового конденсатора с воздушным охлаждением (КВО) составляют теплообменные пучки, расположенные в конфигурации A-образной рамы над большим вентилятором с одной A-образной рамой на каждый вентилятор. Каждый трубный пучок, как правило, содержит от 35 до 45 вертикально ориентированных уплощенных ребристых труб, причем каждая труба составляет приблизительно 11 метров в длину и 200 мм в высоту, имеет полукруглые передний и задний края и наружную ширину от 18 до 22 мм. Каждая A-образная рама, как правило, содержит от пяти до семи трубных пучков на каждой стороне.

[003] Типичный КВО в конфигурации A-образной рамы, который описан выше, также содержит как «первичные» конденсаторные пучки первой ступени (иногда называемые термином «пучки K», что означает конденсатор), так и «вторичные» конденсаторные пучки второй ступени (иногда называемые термином «пучки D», что означает дефлегматор). Первичный конденсатор первой ступени составляют приблизительно от 80% до 90% теплообменных пучков. Пар поступает сверху в первичные конденсаторные пучки, а конденсат и некоторое количество пара выходят вниз. На первой ступени пар и конденсат проходят вниз через теплообменные пучки, и этот процесс обычно называется термином «ступень прямоточной конденсации». Конфигурация первой ступени является термически эффективной, однако она не обеспечивает возможность удаления неконденсируемых газов. Для удаления неконденсируемых газов через пучки первой ступени от 10% до 20% теплообменных пучков сконфигурированы как вторичные конденсаторы второй ступени, которые, как правило, распределены среди первичных конденсаторов и втягивают пар из нижнего конденсатного коллектора. В этой конфигурации пар и неконденсируемые газы проходят через конденсаторы первой ступени, когда они втягиваются снизу во вторичный конденсатор. Когда смесь газов проходит вверх через вторичный конденсатор, оставшийся пар конденсируется, концентрируя неконденсируемые газы в верхней части, в то время как конденсат стекает в нижнюю часть. Этот процесс обычно называется термином «ступень противоточной конденсации». Верхние концы вторичных конденсаторов прикреплены к вакуумному коллектору, который удаляет неконденсируемые газы из системы.

[004] Вариации стандартной конфигурации КВО предшествующего уровня техники раскрыты, например, в патентных заявках US 2015/0204611 и US 2015/0330709. В указанных заявках представлены такие же ребристые трубы, но они их длина значительно сокращена, и они расположены последовательно, образуя небольшие A-образные рамы, причем, как правило, присутствуют пять или шесть A-образных рам на каждый вентилятор. Одна часть логики заключается в том, чтобы уменьшить перепад давления на стороне пара, что производит небольшое воздействие на общую производительность в летних условиях, но значительно большее воздействие в зимних условиях. Другая часть логики заключается в том, чтобы приварить верхний паровой коллекторный канал к каждому из пучков в заводских условиях и отгружать их совместно, таким образом, сокращая высокозатратный труд при сварке на месте применения. Чистый эффект этой конфигурации с паровым коллектором, который прикрепляют в заводских условиях и отгружают вместе с трубными пучками, представляет собой уменьшение длины труб в целях размещения коллектора в транспортировочном контейнере.

[005] Дополнительные вариации конфигураций КВО предшествующего уровня техники раскрыты, например, в документах US 2017/0363357 и US 2017/0363358. В указанных заявках представлена новая трубная конструкция для применения в конденсаторах с воздушным охлаждением, у которых высота поперечного сечения составляет 10 мм или менее. В заявке US 2017/0363357 также раскрыта новая конфигурация КВО, содержащего теплообменные пучки, в которой первичные конденсаторные пучки расположены горизонтально в направлении продольной оси пучков, и вторичные пучки расположены параллельно по отношению к поперечной оси. В заявке US 2017/0363358 раскрыта конфигурация КВО, в котором все из трубных пучков представляют собой вторичные пучки.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

[006] В настоящем документе раскрыто изобретение, которое представляет собой новую и улучшенную конструкцию крупномасштабных монтируемых на месте применения промышленных паровых конденсаторов с воздушным охлаждением для электростанций и аналогичных объектов, которая обеспечивает значительные улучшения и преимущества по сравнению с конденсаторами с воздушным охлаждением предшествующего уровня техники.

[007] Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения конструкция теплообменных панелей содержит встроенную вторичную конденсаторную секцию, расположенную в центре теплообменной панели, к которой примыкают сбоку первичные конденсаторные секции, которые могут быть одинаковыми или различными по отношению друг к другу. Нижняя крышка проходит по длине дна теплообменной панели, которая присоединяется к нижней стороне нижней трубной решетки, для введения пара в нижний конец первичных конденсаторных труб. В этой конфигурации первая ступень конденсации происходит в противоточном режиме. Верхние концы труб присоединяются к верхней трубной решетке, которая, в свою очередь, присоединяются на своей верхней стороне к верхней крышке. Несконденсированный пар и неконденсируемые газы вытекают в верхнюю крышку из первичных конденсаторных труб и перетекают к центру теплообменной панели, где они поступают сверху в трубы вторичной конденсаторной секции В этой конфигурации вторая ступень конденсации происходит в прямоточном режиме. Неконденсируемые газы и конденсат вытекают вниз из вторичных труб во внутреннюю вторичную камеру, расположенную внутри нижней крышки. Неконденсируемые газы и конденсат вытягиваются из вторичной камеры нижней крышки через выпускное сопло, и конденсат вытягивается и направляется для объединения с водой, собранной из первичных конденсаторных секций.

[008] Согласно альтернативному варианту осуществления теплообменные панели могут быть сконструированы как теплообменные панели одноступенчатого конденсатора, в котором все трубы теплообменных панелей принимают пар из нижней крышки и выпускают конденсат в нижнюю крышку, в то время как неконденсируемые газы вытягиваются через верхнюю крышку. Более конкретно, нижняя крышка проходит по длине дна теплообменной панели, как в многоступенчатом варианте осуществления, присоединенной к нижней стороне нижней трубной решетки, но в одноступенчатом варианте осуществления, нижняя крышка выпускает пар в нижний конец всех труб в теплообменной панели. Как в многоступенчатом варианте осуществления, верхние концы всех труб присоединяются к верхней трубной решетке, которая, в свою очередь, присоединяется на своей верхней стороне к верхней крышке. Несконденсированный пар и неконденсируемые газы втекают в верхнюю крышку из всех труб в теплообменной панели и вытягиваются из верхней крышки для последующей обработки. Конденсат вытекает вниз из всех труб в нижнюю крышку, а затем в парораспределительный коллектор.

[009] Согласно разнообразным вариантам осуществления настоящего изобретения каждая теплообменная панель может быть независимо вставлена и размещена на опоре в раме теплообменной секции. Согласно одному варианту осуществления соседние панели могут быть наклонены по отношению к вертикали в противоположных направлениях в конфигурации, напоминающей конфигурацию типа A-образной рамы или V-образной рамы, хотя предпочтительно не существует никакого взаимоотношения или взаимодействия между соседними панелями. Согласно другому варианту осуществления каждая теплообменная панель может быть ориентирована в вертикальном направлении, с необязательным воздушным отражателем или уплотнением, расположенным в углу между каждыми соседними панелями. Согласно следующему варианту осуществления все из теплообменных панелей могут быть наклонены под углом по отношению к вертикали, все в одном и том же направлении. Согласно следующему варианту осуществления все из теплообменных панелей на одной стороне теплообменной секции могут быть наклонены по отношению к вертикали в одном направлении, и все из теплообменных панелей на другой стороне теплообменной секции могут быть наклонены по отношению к вертикали в противоположном направлении.

[0010] Согласно некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, каждый элемент или модуль КВО содержит модуль вентиляционной секции с единственным вентилятором, представляющим собой большой вентилятор, который создает воздушный поток по всем из теплообменных панелей в указанном модуле.

[0011] Согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения модуль вентиляционной секции может содержать множество продольных вентиляторных опорных плит, расположенных над вентиляторной опорной рамой, причем каждая вентиляторная опорная плита содержит множество вентиляторов. Согласно разнообразным аспектам этого варианта осуществления вентиляторные опорные плиты могут быть ориентированы таким образом, что их продольная ось является параллельной или перпендикулярной по отношению к продольным осям теплообменных панелей в том же модуле КВО.

[0012] Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения нижний парораспределительный коллектор проходит под множеством элементов/модулей КВО в ряду, и теплообменные панели каждого элемента или модуля КВО питает единственный стояк, который доставляет соответствующий пар в заданный верхний парораспределительный коллектор, предпочтительно содержащий большой горизонтальный цилиндр, закрытый на обоих концах и находящийся на подвеске снизу опорной рамы теплообменной секции, перпендикулярный по отношению к продольной оси теплообменных панелей, и под центральной точкой каждой теплообменной панели. Верхний парораспределительный коллектор подает пар в нижнюю крышку каждой теплообменной панели в единственном месте в центральной точке каждой панели.

[0013] Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения рама теплообменного модуля и теплообменные панели для каждого элемента являются предварительно смонтированными на уровне земли. После этого раму теплообменного модуля помещают на опору на сборочное приспособление на достаточно высоком уровне в целях подвески верхнего парораспределительного коллектора с нижней стороны рамы теплообменного модуля. Отдельно вентиляционная секция, которая содержит вентиляторную опору и вентилятор, установленный для соответствующего теплообменного модуля, аналогичным образом монтируется на уровне земли. Последовательно или одновременно, основание для соответствующего теплообменного модуля может быть смонтировано в своем конечном положении. Теплообменный модуль с верхним парораспределительным коллектором, который находится на подвеске от него, затем может быть полностью поднят и помещен поверх основания, после чего осуществляется аналогичный подъем и помещение полной подборки вентиляционной секция.

[0014] Согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения с множеством верхних парораспределительных коллекторов для множества элементов объединен единственный паровой коллектор верхнего уровня, который находится на подвеске и проходит вдоль множества конденсаторных модулей. Согласно этому варианту осуществления нижний паровой коллектор и стояк отсутствуют, и паровой коллектор верхнего уровня питается непосредственно от турбинного вытяжного канала, который сам поднят на уровень парового коллектора верхнего уровня. Паровой коллектор верхнего уровня питает паром нижнюю крышку каждой теплообменной панели в единственном месте в центральной точке панели.

[0015] Эта новая конструкция КВО может находить применение с трубами, имеющими конфигурацию и площадь поперечного сечения предшествующего уровня техники (например, 200 мм × 18-22 мм). В качестве альтернативы, эта новая конструкция КВО может находить применение с трубами, имеющими конструкцию, которая описанный в заявках US 2017/0363357 и US 2017/0363358 (200 мм × 10 мм или менее), раскрытие которых во всей своей полноте включено в настоящий документ.

[0016] Согласно следующему альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения новая конструкция КВО может находить применение с трубами, имеющими размеры 100 мм × 5-7 мм и сдвинутые ребра.

[0017] Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения новая конструкция КВО может находить применение с трубами, имеющими размеры 200 мм × 5-7 мм, или с трубами, имеющими размеры 200 мм × 17-20 мм, причем эти трубы предпочтительно содержат ребра стреловидного типа, расположенные с интервалами от 5 до 12 ребер на дюйм, предпочтительно от 9 до 12 ребер на дюйм и наиболее предпочтительно 9,8 ребер на дюйм.

[0018] Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения новая конструкция КВО может находить применение с трубами, имеющими размеры 120 мм × 5-7 мм и содержащими ребра стреловидного типа, расположенные с интервалами 9,8 ребер на дюйм. Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения новая конструкция КВО может находить применение с трубами, имеющими размеры 140 мм × 5-7 мм и содержащими ребра стреловидного типа, расположенные с интервалами 9,8 ребер на дюйм. Хотя конфигурации с размерами 120 мм и 140 мм не обеспечивают такое увеличение емкости, как конфигурация с размером 200 мм, обе конфигурации с размерами 120 мм и 140 мм обеспечивают уменьшение расхода материала и массы по сравнению с конфигурацией с размером 200 мм.

[0019] Для раскрытия конструкции ребер стреловидного типа, которые обсуждаются выше, описание патентной заявки США № 15/425,454, поданной 06 февраля 2017 года во всей своей полноте включено в настоящий документ.

[0020] Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения новая конструкция КВО может находить применение с трубами, содержащими жалюзийные ребра, которые имеют приблизительно такие же эксплуатационные характеристики, как сдвинутые ребра, и являются более доступными и простыми в производстве.

[0021] Описание типов и размеров ребер в настоящем документе не предназначено для ограничения настоящего изобретения. Согласно настоящему изобретению трубы, которые описаны в настоящем документе, могут находить применение с ребрами любого типа без выхода за пределы объема настоящего изобретения.

[0022] Соответственно, согласно настоящему изобретению предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, соединенный с промышленной парогенераторной установкой, имеющий один или множество конденсаторных каналов, причем каждый конденсаторный канал содержит ряд конденсаторных модулей, каждый конденсаторный модуль содержит вентиляционную секцию, содержащую единственный вентилятор или множество вентиляторов, втягивающих воздух через множество теплообменных панелей, находящихся на опоре в теплообменной секции, и при этом каждая теплообменная панель имеет продольную ось и поперечную ось, перпендикулярную по отношению к соответствующей продольной оси, каждая теплообменная панель содержит множество труб, верхняя крышка соединяется и находится в сообщении по текучей среде с верхним концом каждой трубы, нижняя крышка соединяется и находится в сообщении по текучей среде с нижним концом по меньшей мере подмножества указанных труб, указанная нижняя крышка содержит единственный паровой впуск; каждый конденсаторный канал содержит парораспределительный коллектор, находящийся на подвеске от теплообменной секции и расположенный вдоль оси, которая является перпендикулярной по отношению к продольной оси указанных теплообменных панелей в центральной точке указанных теплообменных панелей и проходит вдоль указанного конденсаторного канала под множеством теплообменных панелей, причем указанный парораспределительный коллектор содержит цилиндр, имеющий первый и второй концы, цилиндр является закрытым на втором конце, удаленном от первого конца, цилиндр содержит на своей верхней поверхности множество соединений, причем каждое соединение выполнено с возможностью присоединения к соответствующему единственному паровому впуску.

[0023] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором каждая теплообменная панель содержит одноступенчатый конденсатор, в котором все трубы в теплообменной панели принимают пар из нижнего конца указанных труб.

[0024] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором верхняя крышка выполнена с возможностью приема неконденсируемых газов и необязательно несконденсированного пара из указанных конденсаторных труб и не обеспечивает паром указанные трубы.

[0025] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором в каждой теплообменной панели присутствуют вторичная конденсаторная секция, первичная конденсаторная секция и верхняя крышка, которая соединяется и находится в сообщении по текучей среде с верхним концом каждой трубы в указанной вторичной конденсаторной секции и указанных первичных конденсаторных секциях, первичная нижняя крышка соединяется и находится в сообщении по текучей среде с нижним концом каждой трубы в указанных первичных конденсаторных секциях, внутренняя вторичная камера внутри нижней крышки соединяется и находится в сообщении по текучей среде с нижним концом каждой трубы в указанной вторичной конденсаторной секции, указанная вторичная нижняя крышка присоединяется к верхней стороне указанной первичной нижней крышки, и каждая указанная первичная нижняя крышка содержит единственный паровой впуск.

[0026] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором каждая теплообменная панель содержит два первичные конденсаторные секции, которые примыкают сбоку к указанной вторичной секции.

[0027] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором вторичная конденсаторная секция занимает центральное положение вдоль указанной теплообменной панели, и к ней примыкают сбоку на каждом конце первичные конденсаторные секции.

[0028] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором указанный парораспределительный коллекторный цилиндр прикреплен на первом конце к турбинному вытяжному каналу.

[0029] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором указанный парораспределительный коллектор является закрытым на обоих концах и содержит на нижней поверхности единственное соединение с паровым стояком.

[0030] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором каждая указанная теплообменная панель независимо находится на подвеске от рамы теплообменной секции посредством множества гибких подвесных опор.

[0031] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором все из теплообменных панелей в единственной теплообменной секции ориентированы в одном и том же направлении.

[0032] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором все из теплообменных панелей в единственной теплообменной секции ориентированы в вертикальном направлении.

[0033] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором все из теплообменных панелей в единственной теплообменной секции ориентированы в одном и том же направлении, под одинаковым углом по отношению к вертикали.

[0034] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором все из теплообменных панелей на одной стороне единственной теплообменной секции наклонены по отношению к вертикали в одном направлении, и все из теплообменных панелей на другой стороне единственной теплообменной секции наклонены по отношению к вертикали в противоположном направлении.

[0035] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, причем указанная вентиляционная секция содержит единственный вентилятор, находящийся на вентиляторной опорной раме и втягивающий воздух по всем из указанных теплообменных панелей в указанной теплообменной секции.

[0036] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором указанная вентиляционная секция содержит множество вентиляторных опорных плит, находящихся на вентиляторной опорной раме, причем каждая из указанных вентиляторных опорных плит содержит множество вентиляторов.

[0037] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором каждый вентилятор втягивает воздух не более чем по двум теплообменным панелям.

[0038] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором каждая из указанных гибких подвесных опор содержит центральную штангу, присоединенную на каждом конце к соединительной втулке, и при этом одна соединительная втулка каждой гибкой подвесной опоры присоединяется к указанной раме теплообменной секции, и вторая соединительная втулка каждой гибкой подвесной опоры присоединяется к трубной решетке указанной теплообменной панели.

[0039] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором в указанном множестве труб в указанных теплообменных панелях длина составляет от 2,0 м до 2,8 м, высота поперечного сечения составляет 120 мм, и ширина поперечного сечения составляет от 4 до 10 мм.

[0040] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором указанные трубы имеют ширину поперечного сечения, составляющую от 5,2 до 7 мм.

[0041] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором указанные трубы имеют ширину поперечного сечения, составляющую 6,0 мм.

[0042] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором в указанном множестве труб в указанных теплообменных панелях присутствуют ребра, прикрепленные к плоским боковым сторонам указанных труб, причем указанные ребра имеют высоту от 9 до 10 мм, и расположены с интервалами от 5 до 12 ребер на дюйм.

[0043] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, в котором в указанном множестве труб в указанных теплообменных панелях присутствуют ребра, прикрепленные к плоским боковым сторонам указанных труб, причем указанные ребра имеют высоту от 18 мм до 20 мм, занимают пространство между соседними трубами и находятся в контакте с соседними трубами, при этом указанные ребра расположены с интервалами от 5 до 12 ребер на дюйм.

[0044] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ монтажа крупномасштабного монтируемого на месте применения с воздушным охлаждением конденсатора, предусматривающий следующие стадии: монтаж теплообменной секции на уровне земли, включая раму теплообменной секции и указанные теплообменные панели; крепление указанной теплообменной секции на достаточной высоте от уровня земли только для подвески парораспределительной коллекторной секции непосредственно ниже и вблизи указанных теплообменных панелей, монтаж вентиляционной секции с вентиляторной опорой и вентиляторной сборкой на уровне земли; подъем указанной смонтированной теплообменной секции и указанной парораспределительной коллекторной секции и помещение поверх соответствующего основания; присоединение соседних парораспределительных коллекторных секций друг к другу; и подъем указанной смонтированной вентиляционной секции и помещение поверх указанной теплообменной секции.

[0045] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, необязательно присоединенный к промышленной парогенераторной установке, в котором содержатся: один или множество конденсаторных каналов, причем каждый конденсаторный канал содержит ряд конденсаторных модулей, каждый конденсаторный модуль содержит вентиляционную секцию, содержащую единственный вентилятор или множество вентиляторов, втягивающих воздух через множество теплообменных панелей, находящихся на опоре в теплообменной секции, и при этом каждая теплообменная панель имеет продольную ось и поперечную ось, перпендикулярную по отношению к соответствующей продольной оси, каждая теплообменная панель содержит множество конденсаторных труб, и верхняя крышка соединяется и находится в сообщении по текучей среде с верхним концом каждой из указанного множества конденсаторных труб, нижняя крышка соединяется и находится в сообщении по текучей среде с нижним концом каждой из указанного множества конденсаторных труб, каждая указанная нижняя крышка содержит единственный паровой впуск; каждый указанный конденсаторный канал содержит единственный парораспределительный коллектор, находящийся на подвеске от и непосредственно вблизи нижней стороны указанной теплообменной секции, расположенной вдоль оси, которая является перпендикулярной по отношению к продольной оси указанных теплообменных панелей в центральной точке указанных теплообменных панелей и проходит вдоль указанного конденсаторного канала, причем указанный парораспределительный коллектор содержит цилиндр, прикрепленный на первом конце к турбинному вытяжному каналу и закрытый на втором конце, удаленном от указанного первого конца, при этом указанный цилиндр содержит на своей верхней поверхности множество соединений, выполненных с возможностью присоединения к указанным впускам нижней крышки.

Краткое описание фигур

[0046] На фиг. 1 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее теплообменную часть крупномасштабного монтируемого на месте применения промышленного парового конденсатора с воздушным охлаждением предшествующего уровня техники.

[0047] На фиг. 2 представлено частично покомпонентное увеличенное изображение теплообменной части крупномасштабного монтируемого на месте применения промышленного парового конденсатора с воздушным охлаждением предшествующего уровня техники, иллюстрирующее ориентацию труб по отношению к парораспределительному коллектору.

[0048] На фиг. 3 представлено изображение сбоку двухступенчатой теплообменной панели согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[0049] На фиг. 4 представлено изображение сверху теплообменной панели, проиллюстрированной на фиг. 3.

[0050] На фиг. 5 представлено изображение снизу теплообменной панели, проиллюстрированной на фиг. 3.

[0051] На фиг. 6 представлено изображение поперечного сечения теплообменной панели, проиллюстрированной на фиг. 3, вдоль линии C-C.

[0052] На фиг. 7 представлено изображение поперечного сечения теплообменной панели, проиллюстрированной на фиг. 3, вдоль линии D-D.

[0053] На фиг. 8 представлено изображение поперечного сечения теплообменной панели, проиллюстрированной на фиг. 3, вдоль линии E-E.

[0054] На фиг. 9 представлено в вертикальной проекции боковое изображение двухступенчатой теплообменной панели и верхнего парораспределительного коллектора согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения.

[0055] На фиг. 10A представлено изображение поперечного сечения вдоль линии A-A на фиг. 9.

[0056] На фиг. 10B представлено альтернативный вариант осуществления по отношению к варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 10A.

[0057] На фиг. 11 представлено изображение поперечного сечения нижней крышки типа, проиллюстрированного на фиг. 9, с плоской защитной плитой согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[0058] На фиг. 12 представлено изображение поперечного сечения нижней крышки типа, проиллюстрированного на фиг. 9, с изогнутой защитной плитой согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[0059] На фиг. 13A представлено изображение сбоку крупномасштабного монтируемого на месте применения промышленного парового конденсатора с воздушным охлаждением согласно варианту осуществления настоящего изобретения с новой конфигурацией введения и распределения пара.

[0060] На фиг. 13B представлено изображение сверху крупномасштабного монтируемого на месте применения промышленного парового конденсатора с воздушным охлаждением, проиллюстрированного на фиг. 13A.

[0061] На фиг. 14 представлено увеличенное изображение сбоку одного элемента крупномасштабного монтируемого на месте применения промышленного парового конденсатора с воздушным охлаждением, проиллюстрированного на фиг. 13A и 13B.

[0062] На фиг. 15 представлено следующее увеличенное изображение сбоку одного элемента крупномасштабного монтируемого на месте применения промышленного парового конденсатора с воздушным охлаждением, проиллюстрированного на фиг. 13A, 13B и 14.

[0063] На фиг. 16 представлено в вертикальной проекции изображение верхнего парораспределительного коллектора и его соединений с теплообменными панелями, включая необязательный конденсатный трубопровод от вторичной нижней крышки (в случае двухступенчатой конденсаторной панели) согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[0064] На фиг. 17 представлено следующее увеличенное изображение сбоку одного элемента крупномасштабного монтируемого на месте применения промышленного парового конденсатора с воздушным охлаждением, проиллюстрированного на фиг. 13-15, показывающее торцевое изображение двух пар теплообменных панелей.

[0065] На фиг. 18A представлено набор технических чертежей, иллюстрирующих штангу подвески согласно варианту осуществления настоящего изобретения в холодном положении.

[0066] На фиг. 18B представлено набор технических чертежей, иллюстрирующих штангу подвески, представленную на фиг. 18A, в горячем положении.

[0067] На фиг. 19A представлено набор технических чертежей, иллюстрирующих штангу подвески согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения в холодном положении.

[0068] На фиг. 19B представлено набор технических чертежей, иллюстрирующих штангу подвески, представленную на фиг. 19A, в горячем положении.

[0069] На фиг. 20A представлено перспективное изображение сверху единственного предварительно смонтированного конденсаторного модуля, содержащего верхний парораспределительный коллектор, находящийся на соответствующей подвеске.

[0070] На фиг. 20B представлено перспективное изображение снизу единственного предварительно смонтированного конденсаторного модуля, содержащего верхний парораспределительный коллектор, находящийся на соответствующей подвеске.

[0071] На фиг. 21A представлено перспективное изображение сверху подсборки вентиляторной опоры и вентилятора (вентиляции) для единственного элемента, соответствующего конденсаторному модулю, проиллюстрированному на фиг. 20A и 20B.

[0072] На фиг. 21B представлено перспективное изображение снизу подсборки вентиляторной опоры и вентилятора (вентиляции) для единственного элемента, соответствующего конденсаторному модулю, проиллюстрированному на фиг. 20A и 20B.

[0073] На фиг. 22 представлено перспективное изображение башенной рамы для единственного элемента, соответствующего конденсаторному модулю, который представлен на фиг. 20A и 20B.

[0074] На фиг. 23 представлено размещение предварительно смонтированного конденсаторного модуля, проиллюстрированного на фиг. 20A и 20B и поднятого на башенную раму, проиллюстрированную на фиг. 22.

[0075] На фиг. 24 представлено размещение подсборки вентиляторной опоры и вентилятора (вентиляции), проиллюстрированной на фиг. 21A и 21B и установленной поверх башенной секции и конденсаторных модулей, проиллюстрированных на фиг. 23.

[0076] На фиг. 25 представлено изображение сбоку крупномасштабного монтируемого на месте применения промышленного парового конденсатора с воздушным охлаждением согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения, содержащего парораспределительные коллекторы верхнего уровня, непосредственно присоединенные к турбинному паропроводу.

[0077] На фиг. 26 представлено изображение сбоку крупномасштабного монтируемого на месте применения промышленного парового конденсатора с воздушным охлаждением согласно второму альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения, содержащего парораспределительные коллекторы верхнего уровня, непосредственно присоединенные к турбинному паропроводу.

[0078] На фиг. 27 представлено торцевое изображение варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 26.

[0079] На фиг. 28 представлено в вертикальной проекции изображение альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения, согласно которому все из теплообменных панелей в теплообменном модуле ориентированы в вертикальном направлении с воздушным отражательным уплотнением, расположенным между каждой парой соседних панелей.

[0080] На фиг. 29 представлено в вертикальной проекции изображение другого варианта осуществления настоящего изобретения, согласно которому все из теплообменных панелей на одной стороне теплообменного модуля наклонены по отношению к вертикали в одном направлении, и все из теплообменных панелей на другой стороне теплообменного модуля наклонены по отношению к вертикали в противоположном направлении.

[0081] На фиг. 30 представлено изображение вентиляторной опорной плиты согласно варианту осуществления настоящего изобретения, в которой каждый модуль вентиляционной секции поддерживает множество вентиляторных опорных плит, причем каждая вентиляторная опорная плита поддерживает множество вентиляторов.

[0082] На фиг. 31 представлено изображение варианта осуществления настоящего изобретения, согласно которому вентиляторная опора содержит множество вентиляторных опорных плит, которые поддерживает вентиляторная опорная конструкция над теплообменным модулем, причем каждый вентиляторная опорная плита содержит множество вентиляторов, и вентиляторные опорные плиты расположены таким образом, что их продольная ось является перпендикулярной по отношению к продольной оси теплообменных панелей.

[0083] На фиг. 32 представлено изображение другого варианта осуществления настоящего изобретения, согласно которому вентиляторная опора содержит множество вентиляторных опорных плит, которые поддерживает вентиляторная опорная конструкция над теплообменным модулем, причем каждая вентиляторная опорная плита содержит множество вентиляторов, и вентиляторные опорные плиты расположены таким образом, что их продольная ось является перпендикулярной по отношению к продольной оси теплообменных панелей.

[0084] На фиг. 33 представлены примеры типов вентиляторов, которые могут находить применение в вентиляторной опорной плите согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[0085] На фиг. 34 представлено в вертикальной проекции боковое изображение одноступенчатой теплообменной панели и верхнего парораспределительного коллектора согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения.

[0086] На фиг. 35 представлено изображение сверху крупномасштабного монтируемого на месте применения промышленного парового конденсатора с воздушным охлаждением согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения, содержащего парораспределительные коллекторы верхнего уровня, присоединенные к турбинному вытяжному каналу уровня земли через концевые стояки.

[0087] На фиг. 36 представлено в вертикальной проекции изображение варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 35, в разрезе по линии A-A.

[0088] На фиг. 37 представлено в вертикальной проекции изображение варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 35, в разрезе по линии B-B.

[0089] Элементы на прилагаемых фигурах обозначены следующими условными номерами:

2 - теплообменная панель

4 - первичная конденсаторная секция

6 - вторичная конденсаторная секция

7 - трубы

8 - конденсаторные пучки

10 - верхняя трубная решетка

12 - верхняя крышка

14 - нижняя трубная решетка

15 - угол подъема/опоры

16 - нижняя крышка

18 - паровой впуск/конденсатный выпуск

20 - защитная плита

21 - перфорационные отверстия

22 - раковиновидная кромка

24 - вторичная нижняя крышка

26 - сопло (для вторичной нижней крышки)

27 - конденсаторный модуль (элемент) КВО

28 - верхний паровой коллектор

29 - Y-образное сопло

30 - стояк (от нижнего парового коллектора до верхнего парового коллектора)

31 - турбинный вытяжной канал

32 - нижний парораспределительный коллектор

34 - канал/ряд элементов КВО

36 - рама (теплообменной секции)

37 - теплообменный модуль

40 - отражательная заслонка

42 - конденсатный трубопровод

50 - подвески

54 - штанга подвески

56 - втулка подвески

58 - фиксированные диски или ручки подвески

60 - углубления подвески

62 - модуль основания

64 - модуль вентиляционной секции

66 - парораспределительный коллектор верхнего уровня

68 - турбинный вытяжной канал верхнего уровня

70 - воздушное отражательное уплотнение

72 - вентиляторная опорная плита

74 - малый вентилятор

76 - турбинный вытяжной канал уровня земли

78 - концевой стояк (от турбинного вытяжного канала уровня земли до парораспределительного коллектора верхнего уровня)

Подробное раскрытие настоящего изобретения

[0090] Рассмотрим фиг. 3-8, где теплообменная панель 2 согласно первый вариант осуществления настоящего изобретения содержит две первичные конденсаторные секции 4, которые примыкают сбоку к интегрированной и занимающей центральное положение вторичной конденсаторной секции 6. Каждая теплообменная панель 2 состоит из множества отдельных конденсаторных пучков 8, причем первое подмножество конденсаторных пучков 8 составляют занимающую центральное положение вторичную секцию 6, и второе подмножество других конденсаторных пучков 8 составляет каждую примыкающую сбоку первичную секцию 4. Размеры и конструкции труб 7 первичной и вторичной секции предпочтительно являются идентичными. В своей верхней части все трубы 7 как первичной секции 4, так вторичной секции 6 присоединены к верхней трубной решетке 10, на которой находится полая верхняя крышка 12 который проходит вдоль верхней части теплообменной панели 2. В своей нижней части все трубы 7 как первичной секции 4, так вторичной секции 6 присоединены к нижней трубной решетке 14, которая образует верхнюю часть нижней крышки 16. Аналогичным образом, нижняя крышка 16 проходит вдоль теплообменной панели 2. Нижняя крышка 16 находится в непосредственном сообщении по текучей среде с трубами 7 первичной секции 4, но не с трубами вторичной секции 6. Нижняя крышка 16 содержит в центральной точке своей длины единственный паровой впуск/конденсатный выпуск 18 который принимает весь пар для теплообменной панели 2 и который служит в качестве выпуска для конденсата, собранного из первичных секций 4. Дно нижней крышки 16 предпочтительно наклонено вниз под углом, составляющим от 1 градуса до 5 градусов, предпочтительно приблизительно 3 градуса по отношению к горизонтали от обоих концов крышки 16 к паровому впуску/конденсатному выпуску 18 в середине теплообменной панели 2. Согласно предпочтительному варианту осуществления, как представлено на фиг. 9-12, нижняя крышка 16 может содержать защитную плиту 20 для отделения конденсатного потока от парового потока. Защитная плита 20 может содержать перфорационные отверстия 21 и/или содержать раковиновидную кромку 22, или содержать другие отверстия или принимать другие конфигурации, которые позволяют конденсату, попадающему на верхнюю поверхность защитной плиты 20, поступать в пространство под защитной плиты и протекать под защитной плитой по направлению к впуску/выпуску 18. При наблюдении от конца нижней крышки 16 защитная плита 20 прикреплена почти в горизонтальном направлении (угол наклона по отношению к горизонтали в поперечном направлении составляет от 0 до 12 градусов), в результате чего достигает максимума площадь поперечного сечения, обеспечиваемая нижней крышкой 16 для потока пара. Защитная плита 20 может быть плоской, как представлено на фиг. 11, или изогнутой, как представлено на фиг. 12. Верхняя трубная решетка 10 и нижняя трубная решетка 14 могут иметь углы 15 подъема/опоры в целях подъема и/или опоры теплообменников 2.

[0091] Внутренняя вторичная камера или вторичная нижняя крышка 24 находится внутри нижней крышки 16 в непосредственном сообщении по текучей среде только с трубами 7 вторичной секции 6 и проходит по длине вторичной секции 6, но предпочтительно не выходит за ее пределы. Эта вторичная нижняя крышка 24 содержит сопло 26 для удаления неконденсируемых газов и конденсата.

[0092] Согласно альтернативному варианту осуществления одноступенчатого конденсатора, который представлен на фиг. 34, здесь отсутствует вторичная секция или вторичная нижняя крышка, и нижняя крышка 16 находится в непосредственном сообщении по текучей среде со всеми трубы в теплообменной панели 2. Согласно этому варианту осуществления нижняя крышка 16 проходит по длине дна теплообменной панели 2, которая присоединена к нижней стороне нижней трубной решетки 14. Нижняя крышка 16 подает пар в нижний конец всех труб конденсаторных пучков 8 в теплообменной панели 2. Верхние концы всех труб присоединяются к верхней трубной решетке 10, которая, в свою очередь, присоединяется на своей верхней стороне к верхней крышке 12. Несконденсированный пар и неконденсируемые газы протекают в верхнюю крышку 12 из всех труб 7 в теплообменной панели 2 и вытягиваются из верхней крышки 12 для последующей обработки. Конденсат вытекает вниз из всех труб 7 в нижнюю крышку 16 и в парораспределительный коллектор.

[0093] Паровой впуск/конденсатный выпуск 18 для теплообменной панели 2 и паровые впуски/конденсатные выпуски 18 для всех из теплообменных панелей в одном и том же элементе/модуле 27 КВО присоединяются к большому цилиндру или верхнему парораспределительному коллектору 28, который находится на подвеске под теплообменными панелями 2 и который проходит перпендикулярно по отношению к продольной оси теплообменных панелей 2 в соответствующей центральной точке. Рассмотрим, например, фиг. 13-15, 20A и 20B. Верхний парораспределительный коллектор 28 проходит по ширине элемента/модуля 27 и является закрытым на обоих концах. В центре своего дна верхний парораспределительный коллектор 28 присоединяется к единственному стояку 30, который присоединяется в своей нижней части к нижнему парораспределительному коллектору 32. Когда верхняя поверхность верхнего парораспределительного коллектора 28 проходит ниже центральной точки каждой теплообменной панели 2, верхний парораспределительный коллектор 28 содержит Y-образное сопло 29, которое присоединяется к паровым впускам/конденсатным выпускам 18 в нижней части каждой пары соседних теплообменных панелей 2.

[0094] Согласно этой конструкции каждый элемент 27 КВО принимает пар из единственного стояка 30. Единственный стояк 30 подает пар в единственный верхний парораспределительный коллектор 28, находящийся на подвеске непосредственно под центральной точкой каждой теплообменной панели 2, и верхний парораспределительный коллектор 28 подает пар в каждую из теплообменных панелей 2 в элементе 27 через единственный паровой впуск/конденсатный выпуск 18.

[0095] Таким образом, пар из промышленного процесса проходит вдоль турбинного вытяжного канала 31 на уровне земли или вблизи него, или на любом из повышенных уровней приспособленной к площадке схемы. Когда паропровод 31 достигает КВО согласно настоящему изобретению, он разделяется на множество ветвей (нижних парораспределительных коллекторов 32), по одному на каждый канал (ряд элементов) 34 КВО. Каждый нижний парораспределительный коллектор 32 проходит под своим соответствующим каналом элементов 34, и он представляет собой продолжение единственного стояка 30 вверх в центральной точке каждого элемента 27. Рассмотрим, например, фиг. 13A и 13B. Единственный стояк 30 присоединяется к нижней части верхнего парораспределительного коллектора 28, который находится на подвеске от рамы 36 конденсаторного модуля 37, как представлено на фиг. 13-15. Верхний парораспределительный коллектор 28 подает пар через множество Y-образных сопел 29 в пару впусков/выпусков 18 крышки каждой пары соседних теплообменных панелей 2, как представлено на фиг. 15-17. Пар проходит вдоль нижней крышки 16 и вверх через трубы 7 первичных секций 4 и конденсируется по мере того, как воздух проходит по ребристым трубам 7 первичных конденсаторных секций 4. Сконденсированная вода проходит вниз по тем же трубам 7 первичной секции 4 в противотоке по отношению к пару, собирается в нижней крышке 16 и, наконец, стекает обратно через верхний парораспределительный коллектор 28 и нижний парораспределительный коллектор 32 и турбинный вытяжной канал 31 в конденсатный сборный резервуар (не проиллюстрированный). Согласно предпочтительному варианту осуществления соединение между нижней крышкой 16 и верхним парораспределительным коллектором 28 может содержать отражательную заслонку 40 для отделения стекающего/падающего конденсата от поступающего пара.

[0096] Несконденсированный пар и неконденсируемые газы собираются в верхней крышке 12 и вытягиваются в центр теплообменной панели 2, где они проходят вниз по трубам 7 вторичной секции 6 в одном направлении с конденсатом, который здесь образуется. Неконденсируемые газы вытягиваются во вторичную нижнюю крышку 24, расположенную внутри нижней крышки 16 и выходят через выпускное сопло 26. Дополнительная сконденсированная вода, которая образуется во вторичной секции 6, собирается во вторичной нижней крышке 24 и проходит также через выпускное сопло 26, а затем проходит через конденсатный трубопровод 42 в верхний парораспределительный коллектор 28 для объединения с водой, которая собирается из первичных конденсаторных секций 4.

[0097] Согласно другому признаку настоящего изобретения теплообменные панели 2 находятся на подвеске от рамы 36 конденсаторного модуля 37 посредством множества гибких подвесок 50, которые допускают расширение и сжатие теплообменных панелей 2 в зависимости от тепловой нагрузки и погодных условий. На фиг. 17 представлено, как подвески 50 присоединяются к раме 36 конденсаторного модуля 37, и на фиг. 18 A, 18B , 19A и 19B представлены подробно два варианта осуществления подвесок. Согласно каждому варианту осуществления, подвеска 50 имеет такую конструкцию, которая позволяет теплообменной панели 2 расширяться или сжиматься, обеспечивая опору для ее веса. Четыре подвески 50 используются для каждой теплообменной панели 2. Согласно одному варианту осуществления конструкцию подвески 50 составляет штанга 54 с втулками 56 на каждом конце. Втулки 56 надеты на штангу 54 и защищены от схода с соответствующих концов фиксированными дисками или ручками 58, которые находятся на каждом конце штанги 54 и плотно входят в имеющие соответствующие формы углубления 60 на внутренней поверхности соответствующих втулок, но при этом данные углубления не проходят до конца втулки. Один конец подвески 50 присоединяется к раме 36 конденсаторного модуля 37, а другой конец подвески прикрепляется к углу подъема/опоры 15 или к другой соединительной точке на верхней трубной решетке 10 или нижней трубной решетке 14. Втулки 56 предпочтительно являются регулируемыми для обеспечения установки правильной длины подвески в процессе монтажа. После установки движение теплообменных панелей 2 компенсируют шаровые соединения на в верхних и нижних частях подвесок 50 и угловые смещения подвесок 50.

[0098] Каждая из теплообменных панелей 2 может быть независимо вставлена и помещена на опору в раме 36 теплообменного модуля. Теплообменные панели 2 могут находиться на опоре в раме 36 теплообменного модуля согласно любой из разнообразных конфигураций. На фиг. 13-17, 23-27 представлены теплообменные панели 2, независимо находящиеся на опоре в раме 36 теплообменного модуля, причем соседние теплообменные панели 2 наклонены по отношению к вертикали в противоположных направлениях. На фиг. 28 представлен альтернативный вариант осуществления, согласно которому каждая теплообменная панель 2 независимо находится на опоре в теплообменном модуле, причем каждая теплообменная панель ориентирована в вертикальном направлении, и при этом необязательное воздушное отражательное уплотнение 70 расположено с наклоном между нижней частью одной теплообменной панели 2 и верхней частью соседней теплообменной панели 2. На фиг. 29 представлен следующий альтернативный вариант осуществления, согласно которому каждая теплообменная панель 2 на одной стороне теплообменного модуля наклонена по отношению к вертикали в одном направлении, и каждая теплообменная панель 2 на другой стороне теплообменного модуля наклонена по отношению к вертикали в противоположном направлении, причем необязательное воздушное отражательное уплотнение 70 расположено в вертикальном направлении между соседними теплообменными панелями 2 каждой пары.

[0099] Согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения, который представлен на фиг. 25-27, вместо множества верхних парораспределительных коллекторов 28, нижнего парового коллектора 32 и стояков 30, конденсатор с воздушным охлаждением согласно настоящему изобретению может содержать множество парораспределительных коллекторов 66 верхнего уровня, присоединенных непосредственно к турбинному вытяжному каналу 68 верхнего уровня, причем каждый парораспределительный коллектор верхнего уровня проходит в направлении длины и питает теплообменные панели множества теплообменных модулей вдоль канала/ряда 34 конденсаторных элементов 27. Парораспределительные коллекторы 66 могут верхнего уровня находиться на подвеске от рамы теплообменного модуля таким же образом, как верхние парораспределительные коллекторы 28 находятся на подвеске от рамы теплообменного модуля. Аналогичным образом, парораспределительные коллекторы 66 верхнего уровня проходят перпендикулярно по отношению к продольной оси теплообменных панелей и присоединяются к теплообменным панелям в соответствующих центральных точках через множество Y-образных сопел к паре впусков/выпусков крышки каждой пары соседних теплообменных панелей. Согласно этому варианту осуществления нижний паровой коллектор 32 и стояк 30 отсутствуют, а паровой коллектор верхнего уровня питается непосредственно от турбинного вытяжного канала, который сам поднят до уровня парового коллектора верхнего уровня.

[00100] Согласно следующему альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения, который представлен на фиг. 35-37, множество парораспределительных коллекторов 66 верхнего уровня может быть присоединено к турбинному вытяжному каналу уровня земли 76 через концевые стояки 78.

[00101] Согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения конденсаторы с воздушным охлаждением согласно настоящему изобретению сконструированы модульным образом. Согласно разнообразным вариантам осуществления основание 62, конденсаторные модули 37 и вентиляционные секции 64 могут быть смонтированы отдельно и одновременно на уровне земли. Согласно одному варианту осуществления рама теплообменного модуля может быть поднята на монтируемое на объекте основание достаточно высоко для подвески верхнего парораспределительного коллектора 28 с нижней стороны рамы теплообменного модуля. Теплообменные панели 2 затем опускаются и прикрепляются к раме 36 конденсаторного модуля 37 и к верхнему парораспределительному коллектору 28, предпочтительно на уровне земли или незначительно выше, как представлено на фиг. 20A и 20B. После завершения монтажа смонтированный конденсаторный модуль 37 с прикрепленным верхним парораспределительным коллектором 28 можно поднимать и помещать поверх соответствующего выполненного основания 62 (фиг. 22 и 23).

[00102] Вентиляционная секция 64 для каждого модуля 27 КВО, содержащая раму вентиляционной секции, вентиляторную опору, находящуюся на опоре на раме вентиляционной секции, один или несколько вентиляторов и один или несколько вентиляторных колпаков, может быть смонтирована на уровне земли с единственным большим вентилятором, как представлено, например, на фиг. 13A, 13B, 14, 15, 21, 21B и 24-29, или она может быть смонтирована (также на уровне земли) с множеством продолговатых вентиляторных опорных плит 72, каждая из которых служит в качестве опоры для множества малых вентиляторов 74, расположенных в ряд, как представлено на фиг. 30-32. Каждая из вентиляторных опорных плит 72 предпочтительно имеет такие размеры, чтобы помещаться в стандартный транспортировочный контейнер. Соответственно, вентиляторы 74 могут быть прикреплены к вентиляторным опорным плитам 72 в заводских условиях и доставлены на место конечной сборки. Примерный вентилятор 74 представлен на фиг. 33. Согласно разнообразным вариантам осуществления вентиляторные моторы могут соответствовать стандарту Национальной ассоциации производителей электротехнической промышленности (NEMA) или иметь электронную коммутацию. Согласно предпочтительным аспектам вариантов осуществления множества вентиляторных опорных плит, каждый вентилятор втягивает воздух не более чем по двум теплообменным панелям, замена вентиляторов значительно упрощается, и потеря одного или даже нескольких вентиляторов не вносит существенного изменения в эксплуатационные характеристики.

[00103] Готовая соответствующая вентиляционная секция 64 (фиг. 21A и 21B или фиг. 31 и 32) после этого поднимается для установки поверх конденсаторного модуля 37 (фиг. 24). В качестве альтернативы, рама вентиляционной секции (при отсутствии любых вентиляторов или вентиляторных опорных плит) может подниматься поверх конденсаторного модуля 37, и вентиляторные опорные плиты 72 могут подниматься поверх рамы вентиляционной секции 64 после установки рамы вентиляционной секции поверх конденсаторного модуля 37. Хотя сборка, описанная в настоящем документе, представлена как осуществляемая на уровне земли, сборка разнообразных модулей может быть осуществлена в их конечном положении, если это разрешено схемами планирования и строительства.

[00104] Каждый признак и альтернативный вариант осуществления в настоящем документе предназначен и предусмотрен для работы и применения в сочетании с каждым из других признаков и вариантов осуществления, которые описаны в настоящем документе, за исключением вариантов осуществления, с которыми он является несовместимым. Таким образом, каждая конфигурация теплообменных модулей, которая описана в настоящем документе (например, одноступенчатая или многоступенчатая), и каждая конфигурация теплообменных панелей, которая описана в настоящем документе, (в которой, например, все панели являются вертикальными, все панели наклонены одинаковым образом, каждая панель наклонена в своем направлении), каждый тип труб и каждый тип ребра, который описан в настоящем документе, каждая конфигурация парового коллектора, которая описана в настоящем документе, и каждая конфигурация вентиляторов (единственный вентилятор или множество вентилятор) предназначены для применения в разнообразных сборках конденсаторов с воздушным охлаждением с каждым сочетанием вариантов осуществления, с которыми они являются совместимыми, и авторы не считают, что настоящее изобретение является ограниченным примерными сочетаниями вариантов осуществления, которые представлены в описании изобретения и на фигурах для иллюстративных целей.

Изобретение относится к крупномасштабным монтируемым на месте применения промышленным паровым конденсаторам с воздушным охлаждением. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением содержит теплообменные панели, независимо вставленные и находящиеся на опоре в теплообменной рамочной секции. Нижняя крышка проходит по длине дна каждой теплообменной панели для введения пара в нижний конец конденсаторных труб в теплообменной панели и для приема конденсата, который образуется в указанных трубах. Верхние концы труб присоединены к верхней крышке. Несконденсированный пар и неконденсируемые газы вытягиваются в верхнюю крышку из конденсаторных труб. Парораспределительный коллектор находится на подвеске от рамы теплообменной секции перпендикулярно по отношению к продольной оси теплообменных панелей и под центральной точкой теплообменных панелей и доставляет пар в каждую теплообменную панель через единственный паровой впуск, расположенный в центральной точке каждой нижней крышки. 4 н. и 35 з.п. ф-лы, 37 ил.

1. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, присоединенный к промышленной парогенераторной установке и содержащий:

один или множество конденсаторных каналов, причем каждый конденсаторный канал содержит ряд конденсаторных модулей, каждый конденсаторный модуль содержит вентиляционную секцию, содержащую единственный вентилятор или множество вентиляторов, втягивающих воздух через множество теплообменных панелей, находящихся на опоре в теплообменной секции, и каждая теплообменная панель имеет продольную ось и поперечную ось, перпендикулярную по отношению к соответствующей продольной оси;

при этом каждая теплообменная панель содержит множество труб, верхняя крышка соединяется и находится в сообщении по текучей среде с верхним концом каждой трубы, нижняя крышка соединяется и находится в сообщении по текучей среде с нижним концом по меньшей мере подмножества указанных труб и указанная нижняя крышка имеет единственный паровой впуск;

при этом каждый указанный конденсаторный канал содержит парораспределительный коллектор, находящийся на подвеске от указанной теплообменной секции и расположенный вдоль оси, которая является перпендикулярной по отношению к продольной оси указанных теплообменных панелей в центральной точке указанных теплообменных панелей, и проходящий вдоль указанного конденсаторного канала под множеством теплообменных панелей, причем указанный парораспределительный коллектор содержит цилиндр, имеющий первый и второй концы, указанный цилиндр закрыт на втором конце, удаленном от указанного первого конца, причем указанный цилиндр содержит на своей верхней поверхности множество соединений и каждое из указанного множества соединений выполнено с возможностью присоединения к соответствующему указанному единственному паровому впуску.

2. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 1, причем каждая теплообменная панель содержит одноступенчатый конденсатор, и при этом все трубы в теплообменной панели принимают пар из нижнего конца указанных труб.

3. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 1, в котором каждая теплообменная панель содержит вторичную конденсаторную секцию, первичную конденсаторную секцию и верхняя крышка соединяется и находится в сообщении по текучей среде с верхним концом каждой трубы в указанной вторичной конденсаторной секции и указанных первичных конденсаторных секциях, первичная нижняя крышка соединяется и находится в сообщении по текучей среде с нижним концом каждой трубы в указанных первичных конденсаторных секциях, внутренняя вторичная камера внутри нижней крышки соединяется и находится в сообщении по текучей среде с нижним концом каждой трубы в указанной вторичной конденсаторной секции, указанная вторичная нижняя крышка присоединяется к верхней стороне указанной первичной нижней крышки и каждая указанная первичная нижняя крышка содержит единственный паровой впуск.

4. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 3, в котором каждая теплообменная панель содержит две первичные конденсаторные секции, примыкающие сбоку к указанной вторичной секции.

5. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 4, в котором вторичная конденсаторная секция занимает центральное положение вдоль указанной теплообменной панели и к ней примыкают сбоку на каждом конце первичные конденсаторные секции.

6. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 1, в котором указанный парораспределительный коллекторный цилиндр прикреплен на первом конце к турбинному вытяжному каналу.

7. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 1, в котором указанный парораспределительный коллектор является закрытым на обоих концах и содержит на нижней поверхности единственное соединение с паровым стояком.

8. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 1, в котором каждая указанная теплообменная панель независимо находится на подвеске от рамы теплообменной секции посредством множества гибких подвесных опор.

9. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по любому из пп. 1-8, в котором все из теплообменных панелей в единственной теплообменной секции ориентированы в одном и том же направлении.

10. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по любому из пп. 1-8, в котором все из теплообменных панелей в единственной теплообменной секции ориентированы в вертикальном направлении.

11. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по любому из пп. 1-8, в котором все из теплообменных панелей в единственной теплообменной секции ориентированы в одном и том же направлении, под одинаковым углом по отношению к вертикали.

12. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по любому из пп. 1-8, в котором все из теплообменных панелей на одной стороне единственной теплообменной секции наклонены по отношению к вертикали в одном направлении и все из теплообменных панелей на другой стороне единственной теплообменной секции наклонены по отношению к вертикали в противоположном направлении.

13. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по любому из пп. 1-8, в котором указанная вентиляционная секция содержит единственный вентилятор, находящийся на вентиляторной опорной раме и втягивающий воздух по всем указанным теплообменным панелям в указанной теплообменной секции.

14. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по любому из пп. 1-8, в котором указанная вентиляционная секция содержит множество вентиляторных опорных плит, находящихся на вентиляторной опорной раме, причем каждая из указанных вентиляторных опорных плит содержит множество вентиляторов.

15. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 14, в котором каждый вентилятор втягивает воздух не более чем по двум теплообменным панелям.

16. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 8, в котором каждая из указанных гибких подвесных опор содержит центральную штангу, присоединенную на каждом конце к соединительной втулке, и при этом одна соединительная втулка каждой гибкой подвесной опоры присоединяется к указанной раме теплообменной секции и вторая соединительная втулка каждой гибкой подвесной опоры присоединяется к трубной решетке указанной теплообменной панели.

17. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 1, в котором у указанного множества труб в указанных теплообменных панелях длина составляет от 2,0 до 2,8 м, высота поперечного сечения составляет 120 мм и ширина поперечного сечения составляет от 4 до 10 мм.

18. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 17, в котором указанные трубы имеют ширину поперечного сечения от 5,2 до 7 мм.

19. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 18, в котором указанные трубы имеют ширину поперечного сечения, составляющую 6,0 мм.

20. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 1, в котором в указанном множестве труб в указанных теплообменных панелях присутствуют ребра, прикрепленные к плоским боковым сторонам указанных труб, причем указанные ребра имеют высоту от 9 до 10 мм и располагаются с интервалами от 5 до 12 ребер на дюйм.

21. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 3, в котором в указанном множестве труб в указанных теплообменных панелях присутствуют ребра, прикрепленные к плоским боковым сторонам указанных труб, причем указанные ребра имеют высоту от 18 до 20 мм, занимают пространство между соседними трубами и находятся в контакте с соседними трубами, и при этом указанные ребра располагаются с интервалами от 5 до 12 ребер на дюйм.

22. Способ монтажа крупномасштабного монтируемого на месте применения с воздушным охлаждением конденсатора по п. 1, включающий:

монтаж теплообменной секции на уровне земли, включая раму теплообменной секции и указанные теплообменные панели;

крепление указанной теплообменной секции на достаточной высоте от уровня земли только для подвески парораспределительной коллекторной секции непосредственно ниже и вблизи указанных теплообменных панелей,

монтаж вентиляционной секции с вентиляторной опорой и вентиляторной сборкой на уровне земли;

подъем указанной смонтированной теплообменной секции и указанной парораспределительной коллекторной секции и помещение поверх соответствующего основания;

присоединение соседних парораспределительных коллекторных секций друг к другу; и

подъем указанной смонтированной вентиляционной секции и помещение поверх указанной теплообменной секции.

23. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением, присоединенный к промышленной парогенераторной установке, содержащий:

один или множество конденсаторных каналов, причем каждый конденсаторный канал содержит ряд конденсаторных модулей, каждый конденсаторный модуль содержит вентиляционную секцию, содержащую единственный вентилятор или множество вентиляторов, втягивающих воздух через множество теплообменных панелей и находящихся на опоре в теплообменной секции, и при этом каждая теплообменная панель имеет продольную ось и поперечную ось, перпендикулярную по отношению к соответствующей продольной оси;

причем каждая теплообменная панель содержит множество конденсаторных труб, верхняя крышка соединяется и находится в сообщении по текучей среде с верхним концом каждой из указанного множества конденсаторных труб, нижняя крышка соединяется и находится в сообщении по текучей среде с нижним концом каждой из указанного множества конденсаторных труб и каждая указанная нижняя крышка содержит единственный паровой впуск;

при этом каждый указанный конденсаторный канал содержит единственный парораспределительный коллектор, находящийся на подвеске от и непосредственно вблизи нижней стороны указанной теплообменной секции, расположенный вдоль оси, которая является перпендикулярной по отношению к продольной оси указанных теплообменных панелей в центральной точке указанных теплообменных панелей и проходит вдоль указанного конденсаторного канала, указанный парораспределительный коллектор содержит цилиндр, прикрепленный на первом конце к турбинному вытяжному каналу и закрытый на втором конце, удаленном от указанного первого конца, причем указанный цилиндр содержит на своей верхней поверхности множество соединений, выполненных с возможностью присоединения к указанным впускам нижней крышки.

24. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 23, в котором каждая теплообменная панель содержит только одну ступень, причем все трубы в теплообменной панели принимают пар из нижнего конца указанных труб.

25. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 23, в котором указанная верхняя крышка выполнена с возможностью приема неконденсируемых газов из указанных конденсаторных труб.

26. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 23, в котором каждая указанная теплообменная панель находится на подвеске от рамы конденсаторного модуля посредством множества гибких подвесных опор.

27. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 26, в котором каждая из указанных гибких подвесных опор содержит центральную штангу, присоединенную на каждом конце к соединительной втулке, и при этом одна соединительная втулка каждой гибкой подвесной опоры присоединяется к указанной раме конденсаторного модуля и вторая соединительная втулка каждой гибкой подвесной опоры присоединяется к трубной решетке указанной теплообменной панели.

28. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 23, в котором у указанного множества конденсаторных труб длина составляет от 2,0 до 2,8 м, высота поперечного сечения составляет 120 мм и ширина поперечного сечения составляет от 4 до 10 мм.

29. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 28, в котором указанные конденсаторные трубы имеют ширину поперечного сечения от 5,2 до 7 мм.

30. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 29, в котором указанные конденсаторные трубы имеют ширину поперечного сечения, составляющую 6,0 мм.

31. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 23, в котором в указанном множестве конденсаторных труб присутствуют ребра, прикрепленные к плоским боковым сторонам указанных труб, причем указанные ребра имеют высоту от 9 до 10 мм и располагаются с интервалами от 5 до 12 ребер на дюйм.

32. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 23, в котором в указанном множестве конденсаторных труб присутствуют ребра, прикрепленные к плоским боковым сторонам указанных труб, причем указанные ребра имеют высоту от 18 до 20 мм, занимают пространство между соседними трубами и находятся в контакте с соседними трубами, и при этом указанные ребра располагаются с интервалами от 5 до 12 ребер на дюйм.

33. Способ монтажа крупномасштабного монтируемого на месте применения с воздушным охлаждением конденсатора по п. 23, включающий:

монтаж теплообменной секции на уровне земли, включая раму теплообменной секции и указанные теплообменные панели;

крепление указанной теплообменной секции на достаточной высоте от уровня земли только для подвески парораспределительной коллекторной секции непосредственно ниже и вблизи указанных теплообменных панелей,

монтаж вентиляционной секции с вентиляторной опорой и вентиляторной сборкой на уровне земли;

подъем указанной смонтированной теплообменной секции и указанной парораспределительной коллекторной секции и помещение поверх соответствующего основания;

присоединение соседних парораспределительных коллекторных секций друг к другу; и

подъем указанной смонтированной вентиляционной секции и помещение поверх указанной теплообменной секции.

34. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по любому из пп. 23-32, в котором все из теплообменных панелей в единственной теплообменной секции ориентированы в одном и том же направлении.

35. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по любому из пп. 23-32, в котором все из теплообменных панелей в единственной теплообменной секции ориентированы в вертикальном направлении.

36. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по любому из пп. 23-32, в котором все из теплообменных панелей в единственной теплообменной секции ориентированы в одном и том же направлении, под одинаковым углом по отношению к вертикали.

37. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по любому из пп. 23-32, в котором все из теплообменных панелей на одной стороне единственной теплообменной секции наклонены по отношению к вертикали в одном направлении и все из теплообменных панелей на другой стороне единственной теплообменной секции наклонены по отношению к вертикали в противоположном направлении.

38. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по любому из пп. 23-32, в котором указанная вентиляционная секция, содержащая множество вентиляторных опорных плит, находится на вентиляторной опорной раме, каждая из указанных вентиляторных опорных плит содержит множество вентиляторов и каждый вентилятор втягивает воздух не более чем по двум теплообменным панелям.

39. Крупномасштабный монтируемый на месте применения промышленный паровой конденсатор с воздушным охлаждением по п. 1, в котором указанная верхняя крышка выполнена с возможностью приема неконденсируемых газов из указанных конденсаторных труб.