Устройство для регулирования воздухоохлаждаемых конденсаторов пара Советский патент 1992 года по МПК F28B1/06 F28B11/00 

Изобретение относится к установкам для воздушной конденсации пара, в частности, отработанного пара турбин электростанций.

В известных конструкциях воэдухоохлаждаемых конденсаторов возможно неже- лательное переохлаждение пара. Это приводит к термодинамическим потерям и может вызвать опасность замерзания при низких температурах окружающего воздуха, что приводит к повреждениям труб. Для устранения возможности замерзания воды в конденсаторах предлагались различные меры.

Самым простым средством предотвращения замерзания является частичная конденсация пара так. как это описано а пат. США № 3705621. Очевидно, что при этом не полностью используется производительность конденсаторов. Возможно осуществление контроля температуры конденсата, вытекающего из первого ряда труб. Если эта температура становится ниже определенной величины, то охлаждение уменьшают, например путем изменения работы вентилятора (пат. США № 4177859). Вместо регулирования работы вентилятора можно использовать дросселирование и рециркуляцию воздушного потока, а не его уменьшение. С этой целью используют шторки, пригодные для экранирования воздушных конденсаторов, причем степень экранирования зависит от температуры конденсата, окружающей среды и входящего пара. Вследствие рециркуляции охлаждающие трубы первого ряда обдуваются сравнительно более теплым воздухом. Такая установка для воздушной конденсации описана в пат. США № 4450899 (прототип). Вместе с тем, указанное устройство не позволяет

предотвратить переохлаждение достаточно экономичным образом.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности и надежности работы воздухоохлаждаемых конденсате- ров путем предотвращения переохлаждения конденсата.

Основная идея изобретения основана на том обстоятельстве, что переохлаждение может быть обнаружено путем сравнения температур конденсатов, вытекающих из первого и последующих рядов труб, предпочтительно из первого и второго рядов, При работе установки в заданных рабочих условиях указанная разница температур равна нулю. В условиях неравномерной нагрузки, например возникающей вследствие разницы в параметрах вентиляторов, возможно переохлаждение, и возникает разница томператур. Выравнивание пара- метров происходит под действием регуляторов, на которых воздействует сигнал от термопар.

Цель изобретения достигается тем, что устройство для регулирования воздухоох- лаждаемых конденсаторов пара, имеющих по крайней мере два ряда труб, параллельно включенных по пару и конденсату, с экранами, изменяющими поверхность охлаждения последних, содержащее сред- ства для измерения температуры пара, ок- ружающего воздуха и конденсата, и регуляторы положения экранов, дополнительно снабжено компаратором, а средства для измерения температуры конденсата ус- тановлены на нижнем участке одного из последующих рядбв труб, предпочтительно второго ряда, и подключены к компаратору, соединенному выходом с регулятором положения экранов. При U-образном размеще- нии охлаждающих труб и наличии проема между ними для рециркуляции воздуха устройство может быть снабжено заслонками с регуляторами их положения и к последним подключены средства для измерения тем- пературы пара. Устройство может быть снабжено заслонками для изменения подачи и отвода охлаждающего воздуха с регуляторами их положения, к которым подключены средства для измерения тем- пературы охлаждающего воздуха. Регуляторы положения экранов и регуляторы положения заслонок могут быть снабжены ручными регулирующими средствами.

На фиг.1 схематично показана конст- рукция устройства при U-образном размещении охлаждающих труб; на фиг.2 представлен элемент конденсатора; на фиг.З - конструкция устройства с дополнительными регуляторами.

Устройство для регулирования воздухоохлаждаемых конденсаторов 1 содержит несколько рядов труб (например 2, 3 и 4 на фиг.2), параллельно включенных по пару и конденсату. Указанное включение достигается путем установки паровых коллекторов 5 с соответствующими трубопроводами 6 подвода пара и собирающих камер 7. Трубы снабжены экранами 8, изменяющими поверхность охлаждения. Устройство содержит средства 9 для измерения температуры пара, средства 10 для измерения температуры окружающего воздуха и средства 11 для измерения температуры конденсата. Устройство снабжено регуляторами 12 положения экранов. Дополнительные средства 13 для измерения температуры конденсата установлены на нижнем участке одного из последующих рядов труб, предпочтительно второго ряда и подключены совместно со средствами 11 к компаратору 14, соединенному выходом с регулятором 12 положения экранов.

При U-образном размещении труб между конденсаторами 1 выполнен проем 15. В указанном проеме 15 установлены заслонки 16 с регуляторами 17 их положения, к которым подключены средства 9 для измерения температуры пара. Регулирование может осуществляться с помощью компаратора 18, соединенного линией 19 с регуляторами 17, на который поступает сигнал от средств 9 для измерения температур пара и сравнивается со значением, устанавливаемым с помощью ручного регулятора 20.

Воздухоохлаждаемые конденсаторы 1 установлены в кожухе 21, соединенном в верхней части с конденсаторами. В нижней части кожуха 21 выполнены входные окна 22, посредством которых воздух подается на вход вентиляторов 23, установленных в проемах 24. Устройство может быть снабжено заслонками 25 для изменения подачи охлаждающего воздуха с регуляторами 26 их положения, к которым подключены средства 10 для измерения температуры окружающего воздуха. Указанные заслонки могут быть установлены в верхней части кожуха 21 на выходе воздуха, а также во входных окнах 22. Регулирование может осуществляться с помощью компаратора 27, соединенного линиями 28 с регуляторами 26, на который поступает сигнал от средств 10 для измерения температуры окружающего воздуха и сравнивается со значением, устанавливаемым с помощью ручного устройства 29,

Пороговое значение разности температур, измеряемых средствами 11 и 13, устанавливается с помощью ручного регулятора 30.

Предлагаемое устройство имеет в нормальной работе три регулирующие системы. Первая система служит для предотвращения переохлаждения посредством экранов 8, регуляторов 12, компаратора 14 со средствами для измерения температуры (термометрами) 11, 13 и ручным регулятором 30, Оно работает следующим образом: сигналы от термометров 11 и 13 поступают в компаратор 14, в котором фиксируется разностный сигнал. Если он превышает пороговое значение, заданное с помощью ручного регулятора 30, компаратор 14 выдает выходной сигнал к регулятору 12, который приводит в движение экран 8, пока разностный сигнал не сравняется с пороговым значением.

Вторая система ответственна за температурный уровень и включает заслонки 16с регулятором 17, линией 19, компаратором 18, средствами (термометрами) 9 для измерения температуры пара и ручным регулятором 20. Она работает следующим образом. Показания термометра 9 сравниваются в компараторе 18 с двумя пороговыми значениями, устанавливаемыми вручную регулятором 20. В зависимости от результатов сравнения регулятор 17 воздействует на положение заслонок 16.

Третья система, включающая средство для измерения температуры (термометр) 10, ручное устройство 29, компаратор 27, регуляторы 26, линии 28 и заслонки 25, обеспечивает возможность запуска установки для воздушной конденсации - при очень холодной температуре окружающей среды без опасности замораживания.

Предполагается, что рабочая поверхность труб обеспечивает полную конденсацию без переохлаждения при температуре пара 50°С и температуре окружающего воздуха 20°С. Отработанный пар поступает по трубопроводам 6 в коллекторы 5 и далее в трубы 2, 3, 4 воздушных конденсаторов 1. Вентиляторы 23 подают воздух в направлении, указанном стрелками 31. Если имеется разность температур по термометрам 11 и

13и она меньше порогового значения, то переохлаждение отсутствует. Если указанная разность выше порогового значения, то имеется переохлаждение и компаратор

14выдает сигнал на регулятор 12, вызывающий перемещение экрана 8 в направлении закрытия охлаждающих поверхностей, тем самым устраняя переохлаждение конденсата.

Для адаптации к температурному уровню пара служит описанная ранее вторая система, которая соответственно открывает

или закрывает заслонки 16 при поднятии или снижении температурного уровня.

При запуске системы в очень холодное время года нижние входные заслонки и вер- хние выпускные заслонки 25 управляются компаратором 27, При этом указанные заслонки закрываются, а воздух циркулирует в направлении стрелок 32. После его прогрева начинается постепенное открытие за- 0 слонок 25 и устанавливаются рабочие условия охлаждения.

Техническое решение устраняет асимметрию в распределении нагрузок путем проведения измерений между конденсато- 5 рами и сборной камерой и изменения поверхности охлаждения в зависимости от этих измерений. При этом рабочая длина поверхностей должна изменяться всего на 20-40%, что обеспечивает экономию в за- 0 тратах.

Формула изобретения

1.Устройство для регулирования всзду- хоохлаждаемых конденсаторов пара, з частности отработанного пара турбин

5 электростанций, имеющих по крайней мере два ряда труб, параллельно включенных по пару и конденсату, с экранами, изменяющими поверхность охлаждения последних, содержащее средства для измерения

0 температуры пара, окружающего воздуха и конденсата v, регуляторы положения экранов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности работы путем предотвращения тереохлаж5 дения конденсата, устройство дополнительно содержит компаратор, а средства для измерения температуры конденсата установлены на нижнем участке одного из последующих рядов труб, предпочтительно

0 второго ряда, и подключены к компаратору, соединенному выходом с регуляторами положения экранов.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что при U-образном размещении

5 охлаждающих труб и наличии проема между ними для рециркуляции воздуха, оно снабжено заслонками с регуляторами их положения, а к последним подключены средства для измерения температуры пара.

0 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающее с & тем, что оно снабжено заслонками для изменения подачи и отвода охлаждающего воздуха с регуляторами их положения, к которым подключены средства для изме5 рания температуры окружающего воздуха. 4. Устройство по пл.1-3, отличающееся тем, что регуляторы положения экранов и регуляторы положения заслонок снабжены ручными регулирующими средствами.

Использование: в установках для воздушной конденсации пара, в частности отработанного пара турбин электростанций. Сущность изобретения: устройство для регулирования воэдухоохлаждаемых конденсаторов 1 пара, имеющих ряды труб, параллельно включенных по пару и конденсату с экранами 8, изменяющими поверхность охлаждения, содержит средства для измерения температур пара, окружающего воздуха и конденсата, регуляторы 12 положения экранов 8 и компаратор. Дополнительные средства для измерения температуры конденсата установлены на нижнем участке одного из последующих рядов труб, предпочтительно второго ряда, и подключены к компаратору, соединенному выходом с регуляторами 12. При Ц-обраэ- ном размещении труб с образованием проема 15 между ними устройство снабжено заслонками 16 с регуляторами 17 их положения с подключенными к последним средствами 9 для измерения температуры пара. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

yff /// /// /// w /// /// /// /// /JF

/// /// /// /// /// /// /// /// /// //

Щи г. 2.

x-tf

ю я

фигЗ