Поверхностный конденсатор Советский патент 1984 года по МПК F28B1/00 F28B9/10 

ll;«)6i)OTe;iiie оти()С1п-ся к теплоэнерссти| е, ;i именно к кпиденсаторам судовых паротурбинных уст;1новок (ГГГУ) и стационарных 11ТУ малой мониюсти. 1 :якчтсн iioiiepxuocTHbifi конденсатор, содержащий корнус, внутри которого установлен трубный нучок. Трубный пучок разделен но длине на отсекн промежуточными нерего;)одкам11. В каждом из отсеков со стороны, обраHieiiной к )й стенке корпуса, в трубном пучке выделен воздухоохладитель и через выходное отверстие в этой стенке нроизводится отсос несконденсированной паро|азовой смеси, д.ля сбора паровоздушной смеси, отсасываемой из разных отсеков, служит коллектор, примыкающий к боковой стеике 1. Недостатками указа1И1ого конденсатора являются бо;1Ы11()е количество иескопденсиpoBainiofo iiajia, поступающего в смеси с воздухом к воздухоотсасывающему устройству, и в то же время низкая интенсивность теплообмена в застойных зонах трубного пучка из-за пеобеснеченности поступления пара в да1Н1ые зоны. Эти недостатки обусловлены, в частности, тем, что на выходе паро1азовой смеси из разных отсеков трубного пучка в коллектор давление практически одинаковое. Для поступления же в отсеки таких количеств пара, которые могут быть в них сконденсированы при полнопепмом участии в теплообмене всех труб, необходимы перепады давления от входа пара в отсек до выхода из него парогазовой смеси, так как температура воды внутри трубок трубного пучка переменна ио длине последних. Вследствие этого значительная часть поверхности трубного пучка в иерво.м по ходу охлаждающей воды отсеке и следуюпхем за пим почти ае участвует в теплообмене, в остальные же отсеки поступает больще пара, чем может сконденсироваться, и, с.тедовательно, много пара в смеси с, воздухом из этих отсеков поступает в коллектор, а из него - в воздухоотсасываюи1ее устройство, перегружая последнее. Известен также поверхностный конденсатор, содержащий корпус с водоиодводящей и водоотводящей камера.ми, впутри которого установлены разделепный на отсеки промежуточными перегородками трубный пучок, воздухоохладитель, отделенный от трубного пучка перегородкой, направляющие листы, установленные, по меньщей мере, в одном отсеке, и отсасывающий патрубок, установленный на корпусе в районе водоиодводящей камеры. В этом конденсаторе парогазовая смесь, проходящая через воздухоохладитель, поступает через отверстие в промежуточной перегородке из одного отсека трубного пучка в другой, расположенный ближе к водоподводящей камере и, встречая препятствие дальнейщему продольному перемещеПИЮ в виде направляющего листа, выходит o6paTH(j в межтрубное пространство воздухоохладителя, ио уже в другом отсеке, где те П1ература воды в трубках воздухоохладителя ниже. При этом смесь дополнительно охлаждается с одновременной дополнительной кондепсапией из нее пара. За счет это1о умепьщается количество парогазовой смеси, отсасываемой из конденсатора, а на выходе парогазовой с.меси из разных отсеков устанавливается неодинаковое давление, обеспечивая перепады давления, необходи.мые д.тя поступления в отсеки разных количеств пара в соответствии с разной температурой охлаждающей воды в трубках трубного пучка 2. Недостатком известного конденсатора является TO, что дополнительно охлаждае.мая парогазовая смесь движется сначала по воздухоохладителю от выхода к входу, причем проходное сечение на ее пути вначале минимально, а затем увеличивается, т.е. большое сопротивление течению в нача,ie пути, где расход смеси максимален, сочетается с ма.той скоростью течения, а следовательно, низкой интенсивностью тенло.массообмена на носледуюп;ей большей части пути, где расход смеси убывает. Цель изобретения -- интенсификация теплообмена. Указанная цель достигается тем, ч-о в поверхностном конденсаторе, содержаще.м корпус с водоподводящей и водоотводящей камерами, внутри которого установлены разделенный на отсеки про.межуточяыми перегородками трубный п-учок, воздухоохладитель, отделепный от трубного пучка перегородкой, и паправляюплие листы, установленные, по меньшей мере, в одном отсеке, li отсасьшаюпгий патрубок, установлен 1ый па корпусе в районе водоподводящей камеры, каждый отсек снабжен ограничительным листом, установленным в воздухоохладите,ie параллельно трубному пучку, корпус снабжен нродольпьгм ребром, разме1ценны.м под ограничительпы.ми .щстами с образование.м каналов для парогазовой смеси, в иромежуточиых перегородках для прохода парогазовой смеси выиолнены окна, а направляющие листы раз.мещены в кана;1ах, приче.м направляющие листы центральных отсеков закреплены по ходу движения парогазовой смеси соответствеино на верхней и нижней кромках окон перегородок, образующих отсек, а направляющий „чист отсека иоследнего по ходу движения парогазовой смеси закреплеп на верхней кромке окна перегородки и ограничительно о листа. На фиг. 1 изображен разрез А-А на фиг.2 на фиг. 2 --- сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение В-В на фиг. 1; на фи1. 4 - сечение Г-Г на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 2 (вариант выполнения конденсатора без направляющих листов, размещающихся в центральных отееках). Поверхностный конденсатор содержит корпус 1 с водопод водя щей и водоотвод я щей камерами 2 и 3 и патрубком 4 для подвода пара. Внутри корпуса установлены разделенный на отсеки 5 промежуточными перегородками 6 трубный пучок 7 и воздухоохладитель 8, отделенный от трубного пучка 7 перегородкой 9. Для отвода парогазовой смеси на корпусе 1 в районе водоподводящей камеры 2 установлен отсасывающий патрубок 10. Каждый отсек снабжен ограничительным листом 11, установленным в воздухоохладителе 8 параллельно трубному пучку 7, а корпус 1 снабжен продольным ребром 12, размещенным под ограничительными листами 11 с образованием каналов 13 для парогазовой смеси. В промежуточных перегородках 6 для прохода парогазовой смеси выполнены окна 14. В пространстве между корпусом 1 и ограничительными листами 11 размещены направляющие листы 15, причем направляющие листы 15 центральных отсеков 5 закреплены по ходу движения парогазовой смеси соответственно на верхней и нижней кромках окон 14 промежуточных перегородок 6, образующих отсек 5, а направляющий лист отсека 5, последнего по ходу движения парогазовой смеси, закреплен на верхней кромке окна 14 промежуточной перегородки 6 и ограничительного листа 11. В каждом из отсеков, где установлен направляющий лист 15, между последним и продольным ребром 12 образована щель 16 для выхода парогазовой смеси. Конденсатор работает следующим образом. Пар через патрубок 4 для подвода пара поступает в конденсатор и, распределяясь по отсекам 5, конденсируется на трубном пучке 7. Парогазовая смесь, оставщаяся после конденсации пара в двух отсеках, наиболее удаленных от водоподводящей камеры 2, проходит через воздухоохладитель 8 и поступает в канал 13, через который парогазовая смесь направляется в соседний отсек 5, расположенный ближе к водоподводящей камере 2, где через щель 16, образованную ограничительным листом 11 и продольным, ребром 12, выходит в межтрубное пространство воздухоохладителя 8. Здесь она, охлаждаясь и уменьщаясь в количестве за счет конденсации пара, течет в сторону выхода из воздухоохладителя 8 и смещивается с движущимся в том же направлении потоком парогазовой смеси, оставшейся после конденсации пара на трубном пучке 7 данного отсека 5. Переходы парогазовой смеси из отсека в отсек с дополнительным охлаждением и присоединением очередного количества смеси, оставшейся после конденсации пара, поступившего на трубный пучок 7, расположенный в данном отсеке, повторяются аналогично рассмотренному выше столько раз. сколько установлено направляющих листов 15. Наконец парогазовая смесь, собранная из всех отсеков 5 трубного пучка 7, кроме крайнего ближайшего к водоподводящей камере, и смесь, оставщаяся после конденсации пара в крайнем отсеке, поступает в воздухоохладитель 8 крайнего отсека 5, последнего по ходу движения пароТгазовой смеси, и направляется через отсасывающий патрубок 10 к воздухоотсасывающему устройству (не показано). Количество ее при этом меньше, чем при переходах из отсека в отсек, и примерно на порядок меньще, чем сумма количеств смеси, выходящих в канал 13 из всех отсеков. Активизации течения и достижению глубокого охлаждения парогазовой смеси способствует убывание по ходу движения парогазовой смеси проходного сечения в воздухоохладителе 8. Перепады давления на участках канала 13, соединяющего смежные отсеки, обеспечивают неодинаковость давления парогазовой смеси на выходе из отсека, обеспечивающую поступление пара в отсеки в соответствии с переменностью температуры охлаждающей воды, вдоль труб, а также по ходам воды, если конденсатор двухходовой. Необходимые разности давления устанавливаются автоматически за счет саморегулирования. Например, если в одном из центральных отсеков 5 давление на выходе из воздухоохладителя окажется недостаточно низким и, следовательно, в отсек поступит пар с уменьшенным расходом, то в участок канала 13, соединяющий данный отсек с соседним, поступит уменьщенное количество смеси с уменьшенным содержанием пара. На пути атой смеси в соседний .отсек установится уменьшенное падение давления, и давление на выходе из данного отсека снизится - приблизится к давлению в соседнем отсеке, где температура воды в трубках воздухоохладителя 8 ниже. Это обеспечит увеличение разности давления на входы и выходы из данного отсека, а следовательно, и поступление в него пара. При этом автоматически устанавливается достаточный расход паровоздушной смеси на выходе из отсека, обеспечивающий эффективное использование в отсеке всей поверхности трубного пучка 7. Из первых по ходу движения парогазовой смеси отсеков смесь отводится совместно. При этом на разность давлений на выходе парогазовой смеси из участка канала 13, принадлежащих упомянутых отсеков, рассмотренное выше саморегулирование не распространяется. Разность давлений парогазовой смеси на выходе из этих отсеков обусловлена лишь разницей в длине пути смеси по каналу 13, отводящему из них смесь, и имеет минимальную величину. Это способствует поддержанию достаточной разности между давлением пара на входе в крайний отсек перенада давления в первом по ходу движения и давлением парогазовой смеси на выходе из него, насмотри на то, что доступ пара в этот отсек обычно затруднен, поско„гьку входное отверстие патрубка 4 для подвода пара распространено не па всю длину трубного нучка 7. Явление саморегулирования,аналогичное рассмотренному выше, проявляется и в варианте конденсатора, в котором отсутствуют направляющие листы 15 в центральных отсеках (фиг. 5). Но оно имеет место лишь при установлении разности давлений парогазовой смеси на выходе из двух соседних отсеков - последнего и предпоследнего по ходу движепия парогазовой смеси. Разность же давлений в смеси на выходе из остальных отсеков устанавливается лишь за счет разницы в длинах пути парогазовой смеси но каналу 1,3 от разных отсеков. Таки.м образом, в предлагаемом устройстве благодаря отводу из воздухоохладителя 8 увеличенного количества ijaporaзовой смеси с высоким паросодержанием во всех отсеках трубного пучка 7, кроме последнего, по ходу движения парогазовой смеси обеспечивается интенсификация теплообмена в трубном пучке 7 и воздухоохладителе 8 за счет увеличения скорости движения парового потока через последние. Кроме того, за счет уменьшения паросодержания и количества парогазовой с.меси, отводимой через отсасывающий патрубок 10, снижается давление на выходе парогазовой смеси из конденсатора и увеличивается разность давления пара на входе и давления смеси на выходе в отсеке, последнем по ходу движения парогазовой смеси, и следовательно, активизируется течению парогазовой смеси в межтрубном трубном пространстве участка трубного пучка 7 данного отсека 5, исключая тем самым застойные зоны в отсеке.

ff

ПОВЕРХНОСТНЫЙ КОНДЕНСАТОР, содержащий корпус с водоподводящей и водоотводящей камерами, внутри которого установлены разделенный на отсеки промежуточными перегородками трубный пучок, воздухоохладитель, отделенный от трубного пучка перегородкой, и направляющие листы, установленные, по меньщей мере, в од-Ч XH 4 /ff ном отсеке, и отсасывающий патрубок, установленный на корпусе в районе водоподводящей камеры, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, каждый отсек снабжен ограничительным листом, установленным в воздухоохладителе параллельно трубному пучку, корпус снабжен продольным ребром, размещенным под ограни-, чительными листами с образованием каналов для парогазовой смеси, в промежуточных перегородках для прохода парогазовой смеси выполнены окна, а направляющие листы размещены в каналах, причем направляющие листы центральных отсеков закреплены по ходу движения парогазовой смеси соответственно на верхней и нижней кромках окон перегородок, образующих отсек, а Q б направляющий лист отсека последнего по ходу движения парогазовой смеси закреп(Л лен, на ве;рхней кромке окна перегородки и ограничительного листа. Л-Л О NU О

5 f5

w