Вертикальный регенеративный подогреватель Советский патент 1983 года по МПК F22D1/32 

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, устанавли-ваемым, в частности, в регенеративных схемах низкого и высокого давления энергетических паровых турбин и предназначенным для подогрева питательной воды за счет тепла пара, отбираемого из промежуточных ступеней турбины, и за счет тепла пара, отбираемого турбины, и за счет тепла, получаемого от переохлаждения конденсата этого пара.

Известен регенеративный подогреватель, содержащий корпус с трубками подвода пара и отвода конденсата, трубный пучок, установленный внутри корпуса, и охладитель конденсата, установленный вне корпуса и связанный через соответствующие трубопроводы с арматурой с корпусом 1.

Недостатком данного регенеративного подогревателя являются низкая надежность работы и сложность эксплуатации, вызванные автономной установкой охладителей конденсата.

Известен также вертикальный регенеративный подогреватель, содержащий корпус, внутри которого установлены трубный пучок и охладитель конденсата (ОК) в ког жухе -которого размещены горизонтальные направляющие перегородки, водоподводящую и водоотводящую камеры, сообщенные соответственно с входом и выходом трубного пучка, патрубок отвода конденсата, установленный на корпусе со стороны водоподводящей камеры и патрубок под; вода пара в паровой объем 2.

Недостатком известного регенеративного подогревателя является установка большого количества направляющих перегородок, что неизбежно увеличивает гидравлическое сопротивление ОК со стороны конденсата. Это сопротивление уменьщает располагаемый перепад давления на регулирующем клапане (клапан, регуд ирующий уровень конденсата в корпусе), что приводит к необходимости увеличения уровня конденсата в корпусе или сброса конденсата помимо ОК. И то и другое обстоятельства уменьшают экономичность работы подогревателя. Кроме того, через отверстие в кожухе О К, предназначенное для входа конденсата в случае резкого понижения его нормального уровня, поток греющего пара может поступить внутрь кожуха.

Если после поступления пара в кожух ОК уровень конденсата повысится, то этот пар окажется в изолированном, замкнутом объеме, не связанном с паровым объемом подогревателя.

При этом возможно возникновение гидроударов, опасных для всей конструкции подогревателя.

Гидроудары в .ОК также могут возникнуть, если в кожухе, расположенном выше уровня конденсата, имеются неплотности (отверстия). Через эти отверстия благодаря

тому, что давление в ОК меньще, чем в паровом объеме подогревателя, в ОК поступает пар. Поэтому к подогревателям со встроенными охладителями конденсата

предъявляются повышенные требования при изготовлении, что удорожает их производство. Конструкция этих подогревателей не предусматривает возможности изменения величины поверхности охладителя конденсата в процессе его работы.

Цель изобретения - повыщение надежности и экономичности работы подогревателя.

Указанная цель достигается тем, что в вертикальном регенеративном подогревателе,

5 содержащем корпус, внутри которого установлены трубный пучок и охладитель конденсата, 8 кожухе которого размещены горизонтальные направляющие перегородки, вод о под водящую и водоотводящую камеры, сообщенные соответственно с входом и выходом трубного пучка, патрубок отвода конденсата, установленный на корпусе со стороны водоводводящей камеры, и патрубок подвода пара в паровой объем, охладитель установлен над водоподводящей камерой, размещенной в нижней части подо- гревателя, кожух охладителя охватывает входную часть трубного пучка, а охладитель сообщен с паровым объемом подогревателя посредством дополнительно установленного на кожухе короба, охватывающего весь

Q трубный пучок и имеющего со стороны днища- в районе патрубка отвода конденсата две вертикальные перегородки, размещенные по обе стороны кожуха с образованием гидрозатвора.

На фиг. 1 изображен подогреватель,

продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Вертикальный регенеративный подогреватель содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода пара в паровой объем 3 подогревателя и. патрубком 4 отвода конденсата. Внутри корпуса 1 установлены трубный пучок 5 и охладитель 6 конденсата, в кожухе 7 которого размещены горизонтальные направляющие перегородки 8.

В нижней части подогревателя на его

корпусе 1 установлены водоподводящая и водоотводящая камеры 9 и 10, сообщенные соответственно с входом 11 и выходом 12 трубного пучка 5.

0 Охладитель 6 конденсата размещен в нижней части корпуса 1 подогревателя и сообщен с паровым объемом 3 подогревателя посредством дополнительно установленного на кожухе 7 короба 13, охватывающего весь трубный пучок 5 и имеющего со

5 стороны днища в районе патрубка 4 отвода конденсата две вертикальные перегородки 14, размещенные по обе стороны кожуха 7 с образованием гидрозатвора.

Кожух 7 охладителя 6 охватывает входную часть трубного пучка 5.

Вертикальный регенеративный подогреватель работает следующим образом.

Поток питательной воды через водоподводящую камеру 9 поступает в трубный пучок 5, после прохождения которого питательная вода через водоотводящую камеру 10 удаляется из подогревателя. Поток греющего пара через патрубок 2 подвода пара поступает в паровой объем 3 подогревателя, где на трубном пучке 5 происходит конденсация греющего пара. Весь конденсат греющего пара с трубного пуска 5, расположенного выще короба . 13, поступает в короб 13. Конденсат греющего пара из короба 13 поступает непосредственно в охладитель 6 конденсата, где благодаря наличию горизонтальных направляющих перегородок 8 соверщает несколько ходов, и через гидрозатвор, образованный двумя вертикальными перегородками 14 и кожухом 7 свободно стекает на уровень конденсата, расположенный в корпусе 1.

Движение конденсата в охладителе б происходит, за счет подпора конденсата, накапливающегося в коробе 13, а гидрозатвор необходим для создания гарантированной величины поверхности нагрева в

.охладителе 6 конденсата, участвующей в работе при любых нагрузках подогревате,ля. Далее этот конденсат греющего пара через патрубок 4 отвода конденсата, который установлен на корпусе 1 и не свя; зан непосредственно с охладителем 6 конденсата, выводится из подогревателя. Конденсат греющего пара, приблизительно от общего расхода конденсата, с поверхности трубного пучка 5, расположенной ниже короба 13, свободно стекает на уровень

конденсата в корпусе 1, далее при своем движении проходит через трубный пучок 5, расположенный под охладителем 6 конденсата, охлаждается и выводится из подогревателя через патрубок 4.

Так как движение конденсата в охладителе 6 происходит только за счет напора, создаваемого его столбом, накапливающимся в коробе 13, гидравлическое сопротивление ОК со стороны конденсата не уменьщает перепада давления на регулирующем клапане (не показан).

Благодаря свободному сливу конденсата греющего пара из ОК и с остальной поверхности трубного пучка 5 на уровень конденсата в корпусе 1 давление, с которым он поступает в патрубок 4 отвода конденсата, практически равно давлению греющего пара в паровом объеме 3 подогревателя. Поэтому регулирующий клапан, установленный на трубопроводе слива конденсата из подогревателя за патрубком 4 отвода конденсата, работает на максимально возможном перепаде давлений, что обеспечивает устойчивое поддержание уровня в заданных пределах. Давление конденсата в охладителе 6 конденсата будет всегда бЬльще Давления парового объема 3 подогревателя. Поэтому данный охладитель 6 конденсата будет надежно работать даже в случае разгерметизации соединений (появление отверстий) в кожухе 7.

В эти отверстия будет вытекать конден0сат, и пар не сможет через них поступить в охладитель 6 и вызвать гидроудары. При работе охладителя также исключена возможность появления гидроударов, так как при любых колебаниях уровня конденсата 5 в коробе 13 или самом охладителе 6 конденсата паровая область, появившаяся в охладителе 6 например, в случае падения уровня, будет всегда соединена с паровым объемом подогревателя.

0 Таким образом, в предлагаемом подогревателе встроенный охладитель 6 конденсата устанавливается на некотором расстоянии от водоподводящей камеры 9, при этом в качестве поверхности нагрева используется входная часть трубного пучка 5. Такое расположение охладителя 6 конденсата дает возможность использовать максимальную величину температурного напора, что позволяет при всех прочих равных условиях уменьщить поверхность нагрева охладителя 6 конденсата.

Движение конденсата в охладителе 6 конденсата осуществляется только за счет подпора, создаваемого столбом конденсата, накапливающимся в коробе 13, и поэтому

5 гидравлическое сопротивление охладителя 6 конденсата не снижает перепада давления на регулирующем клапане. За счет этого же столба конденсата давление его в охладителе 6 конденсата всегда больще давления пара в корпусе .1. и поэтому исклю0чается поступление пара в кожух 7 через неплотности в кожухе 7 и, тем самым, устраняются причин. для возникновения гидроударов. Гидроудары в предлагаемой конструкции охладителя 6 конденсата не могут возникнуть и по причине проникновения пара к поверхности нагрева ОК по пути движения конденсата. Пар, проникший в кожух ОК при резком падении уровня конденсата в охладителе, не может оказаться в замкнутом объеме, так как постоянно соединен с паровым объемом 3 подогревателя.

Охладитель 6 конденсата, благодаря установке гидрозатвора, всегда будет иметь определенную гарантированную высотой этого гидрозатвора величину поверхности

нагрева, участвующую в работе.

Предлагаемая конструкция подогревателя со встроенным охладителем 6 конденсата, у которого патрубок 4 отвода

конденсата не соединяется плотнос охладителем конденсата, позволит устанавливать охладитель в аппаратах при наличии

минимального перепада давления на регулирующем клапане, повысит экономичность работы подогревателя и его надежность.

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ РЕГЕНЕРАТИВНБ1Й ПОДОГРЕВАТЕЛЬ, содержащий корпус, внутри которого установлены трубный пучок и охладитель конденсата, в кожухе которого размещены горизонтальные направляющие перегородки, водоподводящую и водоотводящую камеры, сообl r ;i щенные соответственно с входом и выходом трубного пучка, патрубок отвода конденсата, установленный на корпусе со стороны водоподводящей камеры, и патрубок подвода пара в паровой объем, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и экономичности, охладитель установлен над водоподводящей камерой, размещаемой в нижней части подогревателя, кожух охладителя охватывает часть трубного пучка, а охладитель сообщен с паровым объемом подогревателя посредством дополнительно установленного на кожухе короба, охватьшающего весь трубный пучок и имеющего со стороны днища в районе патрубка отвода конденсата две вертикальные перегородки, размещенные по обе стороны кожуха с образованием гидрозатвора.