Способ эксплуатации конденсатора Советский патент 1991 года по МПК F28B3/06 F28B1/02 

1

(21)4786088/06

(22)2601 90

(46)30 12 91 Бюл N-48

(71)Белорусское отделение Всесоюзного гп сударственного научно-исследовательского

И ПрОеКТНО КОНСТРУКТОРСКОГО HHCTHlVrd

ВНИПИЭнергопром

(72)Н ГХартачович (53)621 175(0888)

(56)Авторское свичетепьство СССР f 958825 кл F2(j В 1/02 1982

(54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОНДЕНС ТОРА

(57)Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике в частности в КОНДРЫ я торах барботэх о го типа для диссоциир п

ЩРГО теплоно ителт нитрин перспектиеньх че,)гетически установок э гакже в хипи ескои елнологии при использовании мно гокомпонентных химических смесей Цель изобретения - повышение эффективности рчбиты конденсатора путем регулирования солава конденсата теплоносителя Посгав пенная цель достигается тем что эксплуатация предлагаемого конденсатора организо оанз - k (то допотнительно отводят те тло от тепломо чтелн к хладагенту в конденса торной голостс а уровень конденсата в па рэ прием -ей полости годдррживяют н же пэрегсроди разделяющей паоопоиемную и конденсаторную полости изменяй балгнс PJO j уладтгемта в , каза ньи г.олсс ях 1 иг

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в KOt де п гаторах -энергетических установ к г парожидкостным циклом в которых вчзст ности используется в качестве рабочего тела и теплоносителя химически реагирующая четырехокись азота с добавлением окиси азота - нитрин

Известен конденсатор барботажного типа в котором реализуется способ конденсации с подачей диссоциирующего пара под слой жидкофазного теплоносителя и ог- водом тепла перегрева и фазового перехода с помощью хладагента и жидкофазного теплоносителя

Недостатком этого способа является отсутствие возможности улучшать коррози онные характеристики теплоносителя

Наиболее близким к предлагаемому является способ эксплуатации конденсатгра

ьклю 1ак щми подвод конден иругficro дис оциир/Him ro пара гепоносигеля в паос попостг, конденсатора ОТДРЛР i iytc от ксгнде (саторнои полости верт 1ка/1ьнои перегородке i vcT4HOsnen ной с зазором относительно верхней части корпуса гондеисатора отвод теппа от теп лоносиго я в пароприемнои полоса с по f-ощь ю здагента циркулирующего внутри теплообменных трубок и отвод жидкофаз ноге теплоносителя из конденсатосборнои мологти

В схемах энергетических установок ис пользуется в качестве теплоносителя и ра оочего тела диссоциирующая четырехокись азота с добавками ингибитора коороз и - rKi-.си азота

Однако данное устройство не гозвотяет производить регулирование содержания компонентов химического . остар ) дигсоци

сл С

I р

ю

Ј

ирующего теплоносителя на выводе из конденсаторной части конденсатора перед подачейсконденсировавшегосятеплоносителя в последующий тракт схемы энергоустановки.

Цель изобретения - повышение эффективности работы конденсатора путем регулирования состава конденсата теплоносителя.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу эксплуатации конденсатора дополнительно отводят тепло от теплоносителя к хладагенту в конденсатосборной полости, а уровень конденсата в пароприемной полости поддерживают ниже перегородки, разделяющей пароприемнуйц. и конденсатосборную полости, изменяя баланс расхода хладагента в указанных полостях. Это позволяет поддерживать заданные диапазоны параметров в конденсаторе (температура насыщения, давление и уровень жидкофаз- ного теплоносителя в аппарате) и в соответствии с этим - регулировать массовое содержание окиси азота на выходе из конденсатосборной полости жидкофазного теплоносителя.

Сущность изобретения заключается в гом, что в предлагаемом техническом решении способ эксплуатации конденсатора дополнен следующими отличительными особенностями: в пароприемной полости 3 конденсатора осуществляется лишь отвод тепла перегрева диссоциирующего теплоносителя путем изменения баланса расхода хладагента внутри пучка 7 конденсаторных трубок, что позволяет оставшуюся часть тепла фазового перехода, вновь лоступаще- го через парораспределительный узел 9 теплоносителя, использовать для испарения жидкофазного теплоносителя 3. и перевода его в паровой обьем 4, соединенный с паровым объемом 6 конденсатосборной части конденсатора, при этом расход хладагента в пучке 7 охлаждающих трубок определяется как

G7 f(Qn; AWNO).

где Qn - тепло перегрева диссоциирующего теплоносителя, поступающего через парораспределительный узел 9:

WNO - требуемое увеличение массового содержания ингибитора коррозии окиси азота в жидкофазном теплоносителе 5 по отношению к объему жидкофазного теплоносителя 3. в конденсатосборной части 5 конденсатора осуществляется снятие тепла фазового перехода теплоносителя, поступающего в паровой объем, и обеспечивается необходимое переохлаждение конденсата жидкофазного теплоносителя с помощью хладагента, циркулирующего в пучке конденсаторных трубок, при этом расход названного хладагента определяется как Ge - f (Оф.п. + Qn.o.),

где Оф.п. - тепло фазового перехода;

Qn.o. - тепло переохлаждения конденсата.

Совокуп юсть отличительных признаков способа эксплуатации конденсатора по0 зволяет обеспечить возможность регулирования химического состава теплоносителя на выходе из конденсатосборной полости конденсатора.

На чертеже приведена схема конденса5 тора для реализации предлагаемого способа.

Конденсатор содержит корпус 1, перегородку 2, разделяющую конденсатор на две полости: пчроприемную полость, сосчо0 ящую из парового объема 4 и жидкофазного теплоносителя 3, и конденсатосборную полость, включающую жидкофазную область 5 и паровой объем 6; пучки 7 и 8 конденсатср- ныхтрубок, расположенные соответственно

5 в пэроприемной и конденсатосборной частях; конденсатопарораспределительный узел 9 для подвода конденсируемого пэра диссоциирующего теплоносителя, штуцэр 10 для отвода из конденсатора жидкофэзно0 го теплоносителя после его окоччательнэй полной конденсации в конденсатосборнэй полости конденсатора, побудитель 11 рггс- хода и контрольно-измерительный узел 13. связанный с регуПирую цей арматурой 12.

5В рабочем состоянии эксплуатация конденсатора производится следующем образом.

Пар химически реагирующей четырех- окиси азота с добавками ингибитора хими0 ческой активности (окиси азота) через парораспределительное устройство 9 поступает в пароприемную часть конденсатора под слой жидкофазнсго теплоносителя 3, отдает тепло перегрева и фазового да жидкофазному теплоносителю 3 и частично хладагенту, циркулирующему в трубном пучке 7. При этом за счет тепла, вносимого в конденсатор паром, поступающим через парораспределительный узел 9, испаряется

0 соответствующее количество жидкофазного теплоносителя 3, который в паровой фазе из парового объема 4 поступает в конденсатосборную часть 5 конденсатора. В процессе испарения жидкофазного теплоносителя 3

5 согласно стехиометрическому соотношению преимущественно испаряется легкокипящая фракция нитрина, которой является окись азота. В результате такого эффекта паровой объем 4 теплоносителя обогащается ингибитором коррозионной агрессивноCTVIокисью азота, в жидкофазный теплоноситель 3 пароприемной части конденсаторе соответственно обедняется по содержанию данного компонента на эквивалентную массу. Далее пар теплоносителя нитрин, обога- щенный ингибитором коррозии, поступает в конденсатосборную часть 5 конденсатора, где происходит его полная конденсации и обогащение жидкофазного теплоносителя 5 окисью азота. Тепло фазового перехода па- ра 6 и его переохлаждение снимается хладагентом, циркулирующим по трубному пучку 8. Отвод конденсата теплоносителя из конденсатосборной части 5 конденсатора производится по трубопроводу через шту- цер 10.

Для регулирования массового содержания ингибитора коррозии (окиси азота) в жидкофазном объеме 5 на выходе из кон денсатора в последующий тракт схемы энергоустановки используется следующий физико-химический эффект, экспериментально исследованный на экспериментальных стендах. Массовое содержание окиси азота в жидкофазн м обьеме 5 конденса- тосборной части ко денсатора находится в зависимости от параметров теплоносителя в жидкофазном обьеме 3 пароприемной части конденсатора (давление, температура исходной массы, содержание окиси азота на входе теплоноси.еля через парораспределительный узел 9, высота уровня жидко- фазного теплоноситэля 3). Перечисленные параметры жидкофазного теплоносителя 3 изменяются в заданных диапазонах путем изменения баланса расхода хладагента в пучке 7 конденсатор х трубок с помощью побудителя 11 расхс да и регулирующей арматуры 12, связанных электрической линией управления с к нтрольно-измеригель- ным узлом 13.

В сравнении с известным способом использование в схем,- энергетических установок предлагаемой способа эксплуатации конденсатора диссоциирующего пара ло- зволяет обеспечить возможность регулирования химического состава теплоносителя нитрин по содержанию компонента окиси азота в заданном диапазоне параметра WNO. что обеспечивает как защиту металлических элементов1 оборудования энергоустановок , так и поддержание оптимальных параметров эксплуатации теплообменного обор/дования энергоустановок, где значение массового содержания компонента окиси азота оказывает существенное значение на характеристики работы аппарата Причем в численном выражении диапазон регулирования скорости коррозионного воздействия нитринэ на металлы составляет 0 - 70 раз, а увеличение КПД тепломассо- обменного оборудования от поддержания оптимального массового содержания окиси азота составляет до +5%. При проведении экспериментальных исследований на стендовых установках, а также при эксплуатации оборудования, где требуется строгое поддержание заданного химического состава теплоносителя при изменяющихся режимах работы включение в схему установок предлагаемого способа экплуатации конденсатора тгкже позволяет решить данную задачу

Формула изобретения Способ эксплуатации конденсатора диссоциирующего теплоносителя, заключающийся в подводе пара под уровень конденсата в пароприемную полость отводе тепла от теплоносителя к хладагенту в паро- приемнои полости и отводе конденсата из конденсат осборной полости, отличающийся тем. что, с целью повышения эффективности путем регулирования состава конденсата теплоносителя, дополнительно отводят тепло от теплоносителя к хладагенту в конденсатосборной полости, а уровень конденсата в паропрпемной полости поддерживают ниже перегородки, разделяющей пароприемную и конденсато- сборчую полости, изменяя баланс расхода хладагента в указанных полостях

7 // /

8

9&га&&гент .

Конденсат.