Вертикальный парогенератор Советский патент 1981 года по МПК F22B29/12 

(54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ПАРОГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано при конструировании парогенераторов, работающих в режиме переменных нагрузок. К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных является вертикальный парогенератор, содержащий заполненный нагреваемой средой корпус с нижним экономайзерным и верхним испарительным пучками теплообменных труб, включенных в циркуляционный контур греющего теплоносителя, установленную в корпусе центральную опускную трубу7 подключенную к полости корпуса в зонах, лежащих соответственно ниже и выще экономайзерного пучка, и питательный трубопровод, образующий с центральной трубой струйный насос 1. При помощи струйного насоса осуществляется рециркуляция нагреваемой среды и тем самым обеспечивается гидродинамическая стабильность потока последней. Недостатком указанного вертикального парогенератора является пониженная надеж ность, так как при помощи одного струйного насоса можно, обеспечить необходимую кратность циркуляции нагреваемой, среды И стабильность ее потока только в одном, наприм.ер, номинальном режиме работы. Однако при работе парогенератора на частичных нагрузках установленная кратность циркуляции оказывается неоптимальной,, что может привести к снижению гидродинамической стабильности потока нагреваемой среды. Другим недостатком этого вертикального парогенератора являются слишком больщие его габариты из-за недостаточного интенсивного теплообмена в пучках труб со стороны нагреваемой среды. Целью изобретения является повышение надежности вертикального парогенератора и уменьшение его габаритов. Указанная цель достигается тем, что снаружи питательного трубопровода с зазором относительно него установлен дополнительный трубопровод, образующий со средней частью опускной трубы дополнительный струйный насос, причем верхний конец опускной трубы подключен к полости корпуса ниже испарительного пучка, а оба питательных трубопровода снабжены регуляторами расхода.

Кроме того, тегиюобмемиые труо;,; .,номайзерного и испарительного сучков ic;гут быть выполнены в виде мног«гра;-;:-Пз Х ирнзм с винтовыми кана; йми на .uip - ;-:;;o: поверхиоети для прохода нагреваел ой среды, контактирующих одна е другой но всему периметру граней.

На фиг. 1 изображен общий вид вертикального парогенератора; на фиг. 2 ра-рез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -- изобр;:/1 ;ега теплооб.менная труба.

Вертикальный нарогенернтоп сс-юг / - ит заполненный нагреваемой сред;)и кор;;ус ; с нижним экономаизерным и верхии;- uciiiрительным пучками соотзетстнен}и) 2 и Ч тенлообменных т:руб, включенных в циркуляционный контур (на чертеже не иокг- заи1 греющего теплоносителя. В корпусе i установлена опуекная труб.а 4 iK:,:;;-;: :-;:с:к: ;1 концами к полости корнуса з . /ю-чнщих соответственно ниже и вы:и;: SKOiio-,;;- i: зерного иучка 2, и размеилеи i HTRve.:b:,j):i трубопровод 5, образующий с iicuTiia трубой 4 струйный насос. СнаруЖ.-: iii-rr.ir. ::.ьного трубопровода 5 е зазором 6 oTi-ocM-a M.но него установлен дополните,, .. ;; тельный трубопровод 7, ппразу:г:: : Р: г;, sv,ней частью опускной трубь) -i . :;;и ; :-.,a,ный струйный наеос, причем, з.-рх- г;нец онускной трубы 4 иодк. счса и uci;:-:-.:ти корнуса 1 ниже испарительного :;jU;;-j ;i а оба питательных трубопровода о :; снабжены регуляторами расхода coo--ivaia-BvaHo 8 и 9.

Тенлообменные трубы экои(:1;аи:аг1л;;л: и иенарительного пучков соответсвен.чс: и 3 выполнены (см. фиг. 2 и 3) п вн/ог :.i:ioгогранпых призм с винтовыми Kai;a/:a: :k lO на наружной поверхности для нрохо.ма iia.греваемой среды, коптактируюи их оч.на другой по веему периметру граней i . Tcii.io обменные трубы включены в ииркулям,|;ои ный контур греющего теплоносите.. мере-; входной и выходной патрубки еоответ-Пвеано 12 и 13. Патрубок 14 еоедиияе lioan- i корпуса 1 с потребителем пара, наарамер. турбиной. В корпусе 1, над испари-ч iaa-iv пучком 3 может быть размете ; иеао jiei aтельный пучок 15. Центральная oavchalia: труба 4 в верхней части ;ц}дключеиа к члости корпуса 1 через кольцевой , И- перепуекные трубки 17, в ередней части к зазору 6 через отверсгия 18, рачмеихенные в грубе 4 короткие трубки (отдельно не показаны), одни копцы которых закреплены в отверстиях 18, а другие соед.инегы с соплом дополните.льного водоструйного и:а оса и направлены вниз по ходу нагреваемой среды. В нижней части центра.аьиая опускиая труба 4 подключена к полости корпуса i через отверстия 19. Участки теплообменньчч , расположенные в полости корнуса 1 в зонах ниже экономайзерного пучка 2 и выше перегревательного пучка 15, а также в зоиах, лежащих между пучками 2 и 3, 3 и 13 выполнены цилиндрическими для неремешиийгревэемои среды в соответствуюПри работе парогенератора греющий теп,;юнс.;сатель из его циркуляционного контура поступает через патрубок 12 в теплообменные трубы, в которых, проходя сверху вниз последовательно перегревательный, испарительный и экономайзерный пучки соответствекко 15, 3 и 2 охлаждаетея, отдавая тепло нагреваемой среде, циркулирующей в мe/ arpy6нoм пространстве. Охлажденный тег ЛО1 Оситель через патрубок 13 возвращае1ся в |иркуляционный контур.

Нагреваемая среда снизу вверх последовательно проходит по винтовым каналам 10 ..joo6MeHHMx труб экономайзерного, испарительного и перегревательного пучков ссютветсгвенно 2, 3 и 15, в которых подогреаастся, испаряется и перегревается. Получан; К иар направляется через патрубок 14 к .;отрсбителк, например, турбине. Питательна;; ибстуиает в парогенератор в завичiч ч, от его режима работы по одному .,.-, двух трубопроводов 5 и 7 или по обоим трубопроводам 5 и 7 одновременно. При ччг:- -.-: работают соответственно один из двух 1-ч;)и оба одновременно струйные насосы.

ij-4ai():(apH работе одного из двух или обо;чч ),лч г;чзремеино струйных насосов осуще. ;зл :ггся рециркуляция нагреваемой среды ио. KOi-rypy; винтовые каналы 10 экономайч-ерного пучка 2, кольцевой канал 16, пере;;-; ;;ные трубки 17, центральная опускная чруба ч. отверстия 19 и винтовые каналы 10 ччоиомайзерного нучка 2. Кратность циркуч -:-ип и нагреваемой среды, необходи.мая для обесие:еп-1я гидродинамической стабильносчи иогока, для конкретной нагрузки парогеii 4aTO)a cтaнaвливaeтcя регуляторами 8 а . Га;к, nj5H работе парогенератора на но1ч-мчял1-а ой или близкой к ней нагрузках рег лято;; 9 устанавливают в полностью открытое, а регулятор 8 в полностью закрытое положения. При работе парогенератора на сре;, нагрузках каждый из регуляторов 8 и 9 устанавливают в промежуточные расчетные положения. На малых нагрузках регулятор 9 устанавливают в полностью закрытое, а регулятор 8 в полностью открытое положения.

Гаким образо.м, указанная конструкция парогенератора обеспечивает гидродинамическую устойчивость потока нагреваемой чреды во всем диапазоне его нагрузок. Плотнос прилегание теплообменных труб по всеvy периметру граней 11 обеспечивает надежлое диетанционирование этих труб. При этом, благодаря тому, что винтовые каналы 10 в пучках 2, 3 и 15 имеют переменное проходное сечение и многократно сообщаотся между собой по высоте, происходит ингеисивное радиальное перемешивание нагреваемой среды, турбулизация потока и интенсификация теплоотдачи, что, в конечном счете, приводит к уменьщению габаритов парогенератора в целом.