Поверхностный теплообменник Советский патент 1985 года по МПК F22D1/32 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в теплообменных аппаратах регенеративных систем паровых турбин электростанций и в системах теплоснабжения, предназначенных для подогрева воды за счет пара. Известен подогреватель (поверхностный теплообменник), содержащий корпус с патрубками подвода пара и охлаждающей воды, водяные камеры, подключенный к последним пучок теплообменных труб, встроенный охладитель конденсата, охватывающий часть труб пучка по всей их высоте и выполненный в виде кожуха, открытая нижняя часть которого расположена под уровнем конденсата, патрубок отвода конденсата, подклю- jj ченный к верхней части охладителя 1. Однако в данном теплообменнике при подъеме вверх внутри кожуха конденсат охлаждается и в переохлажденном состоянии выводится из встроенного охладителя. В охладитель конденсата не допускается 20 поступление пара, так как в этом случае возможно возникновение гидравлических ударов, способных разрушить охладитель. Поэтому встроенный охладитель конденсата может и должен всегда работать в режиме 25 водо- водяного теплообменника. При этом, учитывая неизменность величины его поверхности нагрева, расчетные показатели его работы будут обеспечены только при ограниченном диапазоне изменения начальных параметров. Уменьшить или увеличить по- 30 верхность нагрева в таком подогревателе не представляется возможным. Известен поверхностный теплообменник, содержащий корпус с патрубками подвода пара и охлаждающей воды, водоподводя-35 щую и водоотводящую водяные камеры, пучок вертикальных теплообменных труб, подключенный к водяным камерам, встроенный охладитель конденсата с гидрозатвором, включающим подъемный участок, ох-40 ватывающий нижнюю часть пучка, трубопровод отвода конденсата, подключенный к корпусу в зоне охладителя конденсата 2. Однако установленный в охладителе гидрозатвор обеспечивает гарантированное затопление конденсатом поверхности тепло-45 обмена охладителя. Это неизбежно приводит к тому, что при любых нагрузках подогревателя поверхность теплообмена, выполняющая функции охладителя конденсата, остается неизменной и исключить из работы часть ее или полностью охладить в период эксплуатации подогревателя невозможно. Поэтому для работы подогревателя со встроенным охладителем конденсата и без него необходимо иметь два аппарата - один с охладителем конденсата, другой - без не-55 го, что уменьщает степень унификации и уменьшает экономичность их при изготовлении. Цель изобретения - повышение экономичности работы теплообменника. Поставленная цель достигается тем, что в поверхностном теплообменнике, содержащем корпус с патрубками подвода пара и охлаждающей воды, водоподводящую и водоотводящую водяные камеры, пучок вертикальных теплообменных труб, подключенный к водяным камерам, встроенный охладитель конденсата с гидрозатвором, вклю-чающим подъемный участок, охватывающий нижнюю часть пучка, трубопровод отвода конденсата, подключенный к корпусу в зоне охладителя конденсата, подъемный участок гидрозатвора соединен с трубопроводом отвода конденсата по крайней мере еще одним трубопроводом с запорной арматурой. На фиг. 1 изображен теплообменник, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.. Поверхностный теплообменник . содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода пара, водоподводящую 3 и водоотводящую 4 водяные камеры, поворотную водяную камеру 5, пучок вертикальных теплообменных труб 6, встроенный охладитель 7 конденсата с гидрозатвором, включающим подъемный учас трубопровод 9 отвода конденсата, подключенный к подъемному участку 8 гидрозатвора через трубопроводы 10 с запорной арматурой И, патрубки 12 и 3 тол;вода и отвода охлаждающей воды, а также патрубок 14 отвода неконденсируемых газов. Поверхностный теплообменник работает следующим образом. Поток нагреваемой воды через патрубок 12 поступает в водоподводящую камеру 3, откуда по трубам б поступает в поворотную водяную камеру 5. Из камеры 5 вода поступает в водоотводящую камеру 4 и выводится из подогревателя через патрубок 13. Поток греющего пара через патрубок 2., установленный на корпусе 1, поступает к теплообменным трубам 6. Конденсат греющего пара с труб 6 поступает в охладитель 7 конденсата, а затем в подъемный участок 8 гидрозатвора и далее, через трубопровод 9 конденсат греющего пара выводится из теплообменника. Таким образом, в режиме водоводяного теплообменника работает вся поверхность теплообмена охладителя 7. При необходимости в период эксплуатации уменьшить величину поверхности нагрева охладителя достаточно открыть запорную арматуру 11 на одном из трубопроводов 10 (верхнем или среднем), при этом уровень конденсата в гидрозатворе и межтрубном пространстве охладителя 7 понизится, что позволит высвободить часть поверхнорти теплообмена охладителя 7, определяемую местом установки трубопровода 10, на котором открывается арматура П, для работы в режиме конденсации. В случае необходимости полн остью исключить из работы охладитель 7 конденсата, открывается

запорная арматура 11 на нижнем трубопроводе 10 и весь конденсат греющего пара, не поднимаясь в охладителе 7, поступает в трубопровод 10 и выводится из теплообменника. При этом в зону охладителя 7 конденсата беспрепятственно поступает пар и вся зона охладителя 7 работает в режиме конденсации пара.

.Таким образом, имея различные режимы работы теплообменника, можно за счет соответствующего размещения по высоте охладителя 7 определенного количества трубопроводов 10 обеспечить для каждого режима оптимальную величину поверхности

нагрева встроенного охладителя 7, а при необходимости Полностью исключить его из работы, используя при этом освободившуюся поверхность охладителя 7 для работы в режиме конденсации.

Таким образом, один и тот же теплообменник может эффективно работать в различных условиях, что повышает экономичность работы, расширяет сферу еро использования и позволяет унифицировать их производство. Кроме того, перевод поверхности нагрева охладителя конденсата в режим работы при конденсации пара позволяет повысить температуру воды на выходе из теплообменника.

ПОВЕРХНОСТНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий корпус с патрубками подводка пара и охлаждающей воды, водоподводящую и водоотводящую водяные камеры, ручок вертикальных теплообменных труб, подключенный к водяным камерам, встроенный охладитель конденсата с гидрозатвором, включающим подъемный участок, охватывающий нижнюю часть пучка, трубопровод отвода конденсата, подключенный к корпусу в зоне охладителя конденсата, отличающийся тем, что, с целью повышения ЭКОНОМИЧНОСТИ работы теплообменника, подъемный участок гидрозатвора соединен с трубопроводом отвода конденсата по крайней мере еще одним трубопроводом с запорной арматурой.