Автоматизированная конденсатная система паротурбинной установки судна Советский патент 1961 года по МПК F28B11/00 

В существующих в настоящее время конденсатных системах судо1вых пароэнергетических установок обычно не разрешены вопросы обеспечения наивЫСЩих экономических показателей в сочетании с полным исключением ручных операций, связанных с регулированием конденсатных систем и их отдельных пара-метров.

В предлагаемой схеме полная автоматизация процессов регулирования осуществляется при всех режимах работы конденсатной системы, что позволяет повысить надежность установки и достигнуть наивысшей возможной экономичности при уменьшении затрат труда и обслуживающего персонала.

Принципиальное решение схемы конденсатной системы и ее автоматичеокоро регулирования существенно отличается от известных в практике отечественного и зарубежного судостроения, например патентованной схемы фир,мы Weir для установок с деаэратором, а также схем КОН|денсатных систем с деаэратором отечественных судов различных классов.

Предлагаемая автоматизированная кондепсатная система паротурбинной установки судна (см. чертеж) имеет в своем составе главный и вспомогательный конденеато), главный и вспомогательный конденсатные насосы, деаэратор, сборник горячих конденсатов, дренажный насос, запасную цистерну питательной воды (цистерну дистиллятов), таплообменные аппараты У, 2, 3, 4, 5 ц 6, охлаждаемые конденсатом, автоматические регулирующие устройства и конденсатные трубопроводы.

В этой системе повышение экономичности установки осуществлено за счет возвращения в цикл тепла пара, поступающего к эжекторам конденсаторов и эжектору отсоса пара от уплотнений турбин, а также вторичного пара испарительной установки котельной воды. Это осу№ 137526- 2 ществляется благодаря конденсации всего этого пара в соответствующих холодильниках, последовательно прокачиваемых конденсатом, направляющимся на деаэратор.

В предлагаемой автоматизированной системе выполняются следующие процессы.

1.Регулирование уровней воды в главной конденсаторе, деаэраторе, вспомогательном конденсаторе ив сборнике горячих конденсатов.

2.Обеспечение при всех режимах установки нормального охлаждения главного и вспомогательного эжекторов, эжектора отсоса пара от уплотнений турбин, эжектора и конденсатора исп-арителя котельной воды, дренажного холодильника с минимальными потерями тепла в цикле.

3.Непрерывное восполнение утечек воды из. цикла и удаление ее избытков.

Все это достигается при помощи пяти регуляторов: регулятора уровня в главном конденсаторе 7, регулятора уровня в деаэраторе S, регулятора температуры конденсата за теплообменными аппаратами 9, регулятора уровня во вспомогательном конденсаторе 10 и регулятора уровня в сборнике горячих конденсатов 11.

Регулятор уровня воды в главном конденсаторе управляет регулирующим сдвоенным клапаном, состоящим из дроссельного клапана 12 и клапана количественной рециркуляции 13, имеющих общий рычажный привод от сервомотора.

В диапазоне «агрузок от малой (30-40%) до максимальной (110% от полной) клапан 12 открыт, а клапан 13 полностью закрыт.

.Меньшей нагрузке соответствует меньщее открытие клапана 12, меньшая производительность конденсатного насоса и меньщий расход конденсата на деаэратор.

Таким образом, при малых нагрузках осуществляется способ регулирования уровня в конденсаторе изменением величины рециркуляции конденсата при Почти неизменной производительности конденсатт наго насоса.

При этом на всех малых нагрузках обеспечивается приблизительно постоянный минимально необходимый расход конденсата через охладитель главного эжектора.

Регулятор уровня воды во вспомогательном конденсаторе управляет регулирующим дроссельным клапаном 14, который в з ависимосБИ от нагрузки вспомогательного конденсатора дозирует расход воды, направляемый вспомогательным конденсатным насосом в главную конденсатную магистраль (за охладителем главного эжектора).

Рег -лятор уровня воды в деаэраторе управляет регулирующим двухходовым клапаном, включающим в себя клапан подпитки конденсатора 15 и клапан слива избытков конденсата 16, приводимые одним сервомотором. В этой схеме дистиллят от испарителя котельной воды направляется непосредственно в цикле - через сборник горячих конденсатов дистиллят при помощи дренажного насоса перекачивается в деаэратор, причем производительность насоса устанавливается дроссельным клапаном 17 регулятора воды в сборнике.

В случае, если подача дистиллята от испарителя превышает величину утечек из цикла, то уровень в деаэраторе стремится расти; если же испаритель не работает, то уровень в деаэраторе стремится падать.

При повышении уровня дистиллята в деаэраторе открывается клапан 16, и излищки конденсата переводятся из напорной магистрали конденсатных насосов на цистерну дистиллята.

При понижении уровня - открывается клапан /5 и в конденсатор (главный или вспомогательный - в зависимости от режима) подается добавочная вода из цистерны дистиллята.

Клапаны 15 и 16 имеют малое проходное сечение, так как рассчитаны толнко на компенсацию разбаланса между утечками и подачей дистиллята от испарителя, благодаря чему они устанавливаются автоматически в положение, необходимое для компенсации этого разбаланса, в результате чего обеспечивается непрерывное восполнение утечек из цикла.

Нормальная работа всех теплоабменных аппаратов конденсатной системы требует поддержания за эжектором отсоса пара от уплотнений турбин 3 температуры конденсата не выше определенной величины /талПревышение указанной температуры могло бы иметь место при таком расходе конденсата деаэратор, который недостаточен для охлаждения эжектора отсоса (например, при стояночном режиме установки) или при чрезмерном повышении температуры конденсата перед холодильником эжектора отсоса при работе конденсатора 2 испарительной установки на сниженных ходовых режимах.

В обоих случаях нормальная работа эжектора отсоса оказалась бы невозможной, а в последнем случае снизилась бы производительность испарительной установки.

Во избежание этих явлений регулятор температуры конденсата при вводе испарителя и приближении температуры конденсата за хо.лодильником 3 до t t max начинает открывать свой регулирующий клапаН, состоящий из двух сблокированных между собой обводного клапана 18 и клапана температурной рециркуляции 19. При этом появляется добавочный расход воды от конденсатного насоса (главного или вспомогательного - в зависимости от режима установки) через клапан 18, включеному параллельно дроссельному клапану 12 или 14, холодильники-7, 2, 3 w. 4 к клапан 19 по трубопроводу температурной рециркуляции на соответствующий конденсатор.

Тем самым увеличивается интенсивность охлаждения теплообменников и не допускается повышение температуры за ними до величины более tmax.

Предмет изобретения

Автоматизированная конденсатная система паротурбинной установки судна, содержащая главный конденсатор с мембранным регулятором уровня, вспомогательный конденсатор с поплавковым регулятором уровня, кондеисатные насосы, деаэратор с мембранным регулятором среднего уровня, цистерну дистиллятов, сборник горячих конденсатов с поплавковым регулятором уровня и дренажным насосом и теплообменные аппараты, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и Обеспечения надежной системы, на линии охлажденного в теплообменниках конденсата установлен датчик предельной температуры, соединенный при по.мощи усилительного реле с сервомотором, перемещающим сблокированные один с другим обводной клапан и клапан рециркуляции конденсата по те-мпературе, расположенные соответственно на напорной линии главного и вспомогательного кондепсатных насосов и на трубопроводе рециркуляции конденсата по тем.пературе главного и вспо.могательного конденсаторов.

- 3 -№ 137526

/ михбыпаоа /у . -y----,

f-V-

/ Tpyfanodnuntitu

IЛ1I

iiiii uuiifjiHjuuv11рокел11иым клапзн.

JCTMiCTgg яаЙ) I I ..,-

:r IУслобные о1аз шчения

- Клапан запорньш

л -Клшиет