Конденсатор пара Мильмана Советский патент 1992 года по МПК F28B1/02 

Изобретение относится к теплообмен- ным аппаратам и может быть использовано в энергетике, а также в химической, металлургической и пищевой промышленности.

Известны вакуумные конденсаторы пара для паротурбинных установок, содержащие корпус, поверхность теплообмена трубчатого типа, коллектор для отсоса паровоздушной смеси, присоединенный трубопроводом к воздухоудаляющему устройству.

Недостаток таких аппаратов - неравномерное распределение тепловой нагрузки по поверхности нагрева из-за неравномерной раздачи пара, т.е. поверхность теплообмена используется недостаточно эффективно.

Известны конструкции конденсаторов пара, в которых раздача пара по всему сечению входа в поверхность теплообмена достаточно равномерна. В этих аппаратах для обеспечения умеренных скоростей пара на входе в трубный пучок и одинакового гидравлического сопротивления его используется ленточная компоновка трубного пучка, когда лента (полоса из труб) примерно постоянной ширины располагается по сечению трубной доски, образуя каналы для подвода пара к поверхности нагрева и отвода паровоздушной смеси к воздухоохладителю, при этом лента замыкает внутри себя и на стенку корпуса конденсатора часть парового пространства, присоединенного к воздухоохладителю. Для уменьшения заливания конденсатом нижележащих рядов труб используются наклонные щиты, а в отдел ьных случаях-жалобы для сбора конден- сата.

Основным недостатком такой конструкции является неравномерное распределение тепловой нагрузки по глубине трубного пучка, так как по мере конденсации пара скорость его движения в ленте уменьшается и образуются участки, где скорость пара практически равна нулю. В этих местах скапливаются неконденсирующиеся газы, резко уменьшается интенсивность теплопередачи, поверхность теплообмена используется неэффективно.

Целью изобретения является повышение эффективности работы и уменьшение поверхности нагрева.

Поставленная цель может быть достигнута, если ленту выполнить в виде отдельных пучков, разделенных щитами на паровые каналы, каждый из которых сужается в направлении движения пара, а в конце парового канала расположен коллектор для отвода паровоздушной смеси. Подвод пара к пучкам осуществляется с обеих сторон, направление движения пара в соседних паровых каналах, ограниченных щитами, получается встречным. Отдельные пучки располагаются параллельно друг другу или

под таким углом, что образуется канал для подвода пара, сужающийся в направлении его движения.

На фиг. 1 представлен конденсатор, поперечное сечение; на фиг. 2 - фрагменты

0 трубного пучка; на фиг. 3 - вариант конструкции трубного пучка.

Конденсатор содержит корпус 1, трубную поверхность нагрева в виде ленты 2 постоянной ширины, образующей канал 3,

5 сужающийся по ходу пара. Щитами 4, рассекающими ленту 2 по всей ее ширине, она разделена на паровые каналы 5, сужающиеся в направлении движения пара. В конце парового канала 5 имеется коллектор 6 от0 вода паровоздушной смеси. В нижней части канала под щитом 4 установлен желоб 7 для отвода конденсата к трубным доскам или промежуточным перегородкам: в соседних каналах направление движения пара проти5 воположное.

Возможен вариант выполнения парового канала 5 с дополнительной перегородкой 8, которая совместно со щитом 4 образует сужающийся по ходу пара канал - воздухо0 охладитель 9, открытый конец которого расположен в зоне минимального сечения парового канала 5, а противоположный конец (в районе входа пара в канал 5) присоединен к коллектору 6 отвода

5 паровоздушной смеси. Для слива конденсата из коллектора отвода имеется гидрозатвор 10.

Конденсатор работает следующим образом.

0 Пар проходит по каналу 3 между пучками 2 и входит в каналы 5. Двигаясь в межтрубном пространстве в сторону отвода паровоздушной смеси, пар конденсируется, конденсат стекает на нижний щит 4, а по

5 нему в желоб 7. По мере конденсации пара уменьшается его объемный расход, но одновременно уменьшается и сечение парового канала 5, что позволяет поддерживать на определенном уровне скорость пара и иск0 лючает возможность образования застойных зон с пониженной интенсивностью теплопередачи, эффективность использования поверхности теплообмена увеличивается. В такой конфигурации парового канала

5 направление движения пара в соседних каналах получается противоположным.

При исполнении парового канала 5 с установкой дополнительной перегородки 8 пар сначала проходит от широкой части канала 5 к узкой, при этом конденсат стекает

на перегородку 8, а по нему - к желобу 7. Затем пар разворачивается и поступает в канал - воздухоохладитель 9, где происходит более глубокое охлаждение паровоздушной смеси. Конденсат, выпав- ший из паровоздушной смеси, сливается в коллектор б отсоса, а из него через гидрозатвор 10 в желоб 7 или просто вниз в паровой поток. Вариант выполнения парового канала 5 с дополнительной перегородкой 8 обеспечивает более близкую к расчетной зависимость сечения канала для прохода пара от его длины, чем компоновка без такого щита.

Применение предлагаемого решения позволяет уменьшить поверхность теплообмена конденсатора на 15-30% при неизменных расходе пара, давлении конденсации и скорости воды 2-4 м/с (больший эффект при больших скоростях воды).

Формулаизобретения 1. Конденсатор пара, содержащий корпус с трубной поверхностью нагрева в виде ленты постоянной ширины, каналы подвода пара, щиты и желоба сбора конденсата и коллекторы отвода паровоздушной смеси,

и

отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы и уменьшения поверхности нагрева, трубная поверхность выполнена в виде отдельных пучков, образующих между собой каналы подвода пара, щиты установлены в каждом пучке по всей его ширине под углом один к другому с образованием между смежными щитами сужающихся по ходу пара паровых каналов, входные проемы которых поочередно сообщены со смежными каналами подвода пара, а выходные проемы сообщены с коллектором отвода паровоздушной смеси.

2.Конденсатор по п. 1,отличающи- й с я тем, что каналы подвода пара выполнены сужающимися по ходу пара.

3.Конденсатор по п. 1, о т л и ч а ю щ и- й с я тем, что каждый паровой канал дополнительно снабжен гидрозатвором и перегородкой, смежные щиты установлены с примыканием один к другому, а перегородка размещена с образованием с нижним щитом суживающегося по ходу пара щелевого канала, выход этого канала присоединен к коллектору отвода паровоздушной смеси, на котором установлен указанный гидрозатвор.

Изобретение относится к теплообмен- ным аппаратам и может быть использовано в конденсаторах паровых турбин. Цель изобретения - повышение эффективности в работе и уменьшение поверхности нагрева. Конденсатор содержит корпус 1 с трубной поверхностью 2 нагрева в виде ленты постоянной ширины, щиты 4, желоба сбора конденсата и коллектор 6 отвода паровоздушной смеси. Трубная поверхность выполнена в виде отдельных пучков, образующих между собой каналы 3 подвода пара. Щиты 4 установлены в каждом пучке по всей его ширине под углом один к другому с образованием между смежными щитами сужающихся по ходу пара паровых каналов 5. Входные проемы последних поочередно сообщены со смежными каналами 3 подвода пара, а выходные проемы - с коллектором 6, 2 з.п. ф-лы, 3 ил.