CS233929B1 - Svislý výměník tepla - Google Patents

Abstract

U provedení svislého výměníku podle vynálezu je do prostoru mezi horni vlásenkový trubkový svazek a dolní vlásenkový trubkový svazek v místě přívodního nátrubku topné páry vložena vestavba, která sestává z vestavbového pláště, ze sběrače kondenzátu se zaústěnými spádovými trubkami horního vlásenkového svazku, dále z alespoň ve dvou vodorovných rovinách rozmístěných upevňujících elementů, přičemž tato vestavba tvoři jeden nerozebiratelný celek, uchycený upevňujícími elementy k vnitřnímu povrchu pláště výměníku. Vynález je možno využít jak v klasické, tak v nukleární energetice.

Description

Vynález se týká svislého výměníku tepla se dvěma, proti sobě svisle umístěnými vlásenk^oými trubkovými svazky a kondenzací topná páry v mezitrubkovém prostoru trubkových svazků*

Výměníky tepla s kondenzací topné páry v mezitrubkovém prostoru se navrhují a vyrábějí bul horizontální anebo vertikální· Klasickým horizontálním výměníkem tohoto typu je kondenzátor parní turbiny nebo ležatý nízkotlaký ohřívák kondenzátorové konstrukcetypický®představítelem vertikálního výměníku tohoto typu je vlásenkový ohřívák kondenzátu, který bývá jak v provedení s vodní komorou nahoře, tak s vodní komárou dole« Kondenzát proudí uvnitř vlásenek svazku a topná pára vyplňuje mezitrubkový prostor· Kondenzát, tvořící se na vnějším povrchu vlásenkových trubek, stéká po svislých úsecích svazku a v pravidelných roztečích je sbírán meeistěnami, které ho svádí do spádových trubek· ty ho déle vyvádí ze svazku a vedou do sběrače kondenzátu· Rozteč mezistěn je volena tak, aby na trubkách nevznikala příliš tlustá vrstva kondenzátu, které pak áoršuje přestupní součinitel, což má vliv na výkon výměníku· Přívod páry do mezitrubkového prostoru bývá řešen jako boční na vhodné výškové úrovni nebo jako osový bul směrem dolů, je-li vodní komora dole nebo směrem nahoru, je-li vodní komora nahoře· Proti vstupnímu nátrubku bývá umístěn ochranný plech trubkového svazku· V mnoha případech, daných schématem zapojení, je nutno do ohříváku kondenzátu přivést ještě kondenzát z vyššího ohřívacího stupně, tzv· kaskádu· Tento kondenzát sejběžně zavádí do parního prostoru ve spodní části výměníku, mezi vlásenkový trubkový svazek a sběrač kondenzátu· Přiváděný kondenzát je zaváděn do komory s šikmo dolů vrtanými otvory, jimiž tryská ven a mísí ve sběrači kondenzátu se vzniklým kondenzátem· Takovéto uspořádání vychází z požadavku, aby se tento kondenzát nedostal do trubky vlásenkového svazku·

Svislý výměník tepla se dvěma samostatnými vlásenkovými svislými svazky je znám pouze z návrhu· V tomto návrhu jsou v podstatě sloučena obě známá řešení vlásenkových výměníků a to vlásenkový vý· měník s vodní komorou nahořš a vlásenkový výměník e vodní komorou dole· Oba výměníky mají jeden společný vnější pláši a mezitrubkový

233 929 prostor s bočním vstupem topné póry, cloněným ochranným plechem·

Sběr kondenzátu je proveden u obou trubkových svazků již dříve popsaným způsobem, avšak u horního svazku je tento kondenzát zaveden do jedná centrální spádové trubky, kdežto u dolního svazku je zaváděn do mezitrubkového prostoru vytvořeného zevnitř eentrální spádovou trubkou horního svazku a z venku soustřednou vnější spádovou trubkou dolního svazku· Obě soustředné trubky prochází tmbkovnici dolního svazku, dolní vodní komorou ven z výměníku· U svislého výměníku se dvěma samostatnými svislými trubkovými svazky nad sebou je žádoucí dokonalé oddělení obou trubkových svazků také ze strany vznikajícího kondenzátu z topné páry, při současném jejím přívodu k oběma těmto svazkům· ^avrhbvané řešení svislého výměníku tepla se dvěma samostatnými svislými trubkovými svazky řeší dvouúčelové užití výměníku, ovšem neřeší přívod kondenzátu z vyššího ohřívacího stupně*

Uvedený nedostatek odstraňuje a požadavky kladené na oddělení obou trubkových svazků ze strany vznikajícího kondenzátu a na usměrnění a rozdělení vstupující topné póry do obou trubkových svazků splňuje svislý xýměník tepla podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do prostoru mezi horní a dolní vláeenkový trubkový svazek v místě přívodního nátrubku topné páry je vložena vestavba, sestávající z vestavbového pláště, ze sběrače kondenzátu se zaústěnými spádovými trubkami horního vlósenkového trubkového svazku a z alespoň jedním nátrubkem odvodňovacího potrubí a z alespoň ve dvou vodorovných rovinách rozmístěných upevňujících elementů, přičemž vestavba tvoři jeden nerozebiratelný celek, uchycený upevňujícími elementy k vnitřnímu povrchu pláště výměníku a je s výhodou vybavena sběracím talířem zkapávající-ho kondenzátu, ko^lktorem přiváděného kondenzátu, kuželovým rozšířením a límcem·

Výhoda svislého výměníku podle vynálezu spočívá v tom, že výměník umožňuje přívod kondenzátu z vyššího ohřívacího síjpně· Tento přiváděný kondenzát se ve sběrači kondenzátu mísí s kondenzátem tvořícím se na trubkách horního vlásenkového svazku a je odváděn nátrubkem ve dně sběrače kondenzátu do odvodňovacího potrubí· Toto odvodňovací potrubí je s výhodou vedeno vně dolního vlóeenkového trubkového svazku, čímž se jednak usnadní montáž výměníku a jednak toto potrubí nebrání v zabíháni páry do spodního svazku· Další výhodou je to, že vestavba, sestávající z vestavbového pláště a sběrače kondenzátu, resp<> doplněna sběracím talířem zkapáva-jícího kondenzátu, odděluje horní trubkový svazek od^ního, čímž nemůže docházet ke

233 929 stékání kondenzátu na dolní trubkový svazek· Jinou a další výhodou je, že vestavba spolu s obalovým pláštěm tvoří vstupní pami komoru, odkud je topná pára stejnoměrně rozváděna k hornímu a dolnímu trubkovému svazku» Vestavbový plášť spolu s kuželovým rozšířením a límcem nm jedné straně a sběračem kondenzátu, resp· sběračem kondenzátu a sběracím talířem na druhé st^raně chrání trubkové svazky před následky bočního vstupu topné péry.Další a v neposlední řadě významnou výhodou je usnadnění montáže výměníku, kdy do pláště se vevaří vestavba jako celek, včetně odvodnovacího potrubí a potom se z obou stran vsunou do pláště trubkové svazky· Výhodou rovněž jm|± to, že toéo řešení dává předpoklady pro oddělení kondenzátů vzniklých na jednotlivých trubkových svazcích· Tento požadavek může vyvstat v souvislosti s netěsnostmi na svazku, jimž protéká méně kvalitní voda» A konečně výhodou u svislého výměníku s vestavbou, umístěnou mezi horní a dolní trubkový svazek je i to, že ve sběrači kondenzátu lze udržovat za provozu hladinu kondenzátu a odvodňováním potrubím ho vyvést ven z výměníku· Tímto způsobem je provedeno oddělení kondenzátů vznďLých na horním a dolním trubkovém svazku, udržování samostatných hladin a samostatné jejich vyvedení ven z výměníku*»

Příklad provedení svislého výměníku tepla podle vynálezu je znázorněn na přiložených výkresech , kde obr· 1 představuje podélný řez výměníkem a obr* 2 i obr· 3 pak výřez střední části výměníku·

Ha podélném řezu výměníku (obr.l) je vidět, že do prostoru mezi vlásenkový trubkový svazek X a dolní vlásenkový trubkový svazek 2 je vložena v místě přívodního nátrubku 2 vstupující topné páry 4 vestavba 2, sestávající z vestavbového pláště £, ^z® sběrače kondenzátu 2 se zaústěnými spádovými trubkami g horního vlásenkového trubkového svazku X a s jedním nátrubkem 2 odvodnovacího potrubí 10 a z upevňujících elementů 11 rozmístěných ve dvou vodorovných rovinách· Vestavba je dále opatřena kuželovým rozšířením 15 a límcem 16» Kon* denzát, tvořící se na trubkách horního trubkového svazku χ je sbírán mezistěnami 17 a zaváděn do spádových trubek 80 Ve sběrači kondenzátu 2 se mísí vystupující kondenzát 18 ze spádových trubek g se zkapávajícím kondenzátem 19 ze zaoblené části horního vlásenkového trubkového svazku χ. Ze sběrače kondenzátu 2 j® P®fc kondenzát vyveden nátrubkem 2 do odvodnovacího potrubí 10· Plášť vestavby g spolu s vnějším pláštěm 12 tvoří ve výměníku pami komoru 20· do níž vstupuje topná pára 4 nátrubkem 2· Z parní komory _2Q je pára rozváděna do horního trubkového svazku χ a dolního trubkového svazku 2 a usměr4

233 929 ňují do něj vstup topné páry· Celá vestavba tvoří nerozebiratelný celek přichycený ue^wňujícími elementy 11 k vnitřnímu povrchu pláště 12 výměníku·

Obr· 2 představuje výřez střední části výměníku o vestavbou S. vybavenou sběracím talířem 13 zkapávajícího kondenzátu 19 z horního trubkového svazku X a kolektoru 14 přiváděného kondenzátu 21 z výměníku vyššího stupně, umístěným v prostoru sběracího talíře 13·

Sběrací talíř 13 zasahuje nad sběrače kondenzátu 2 a tvoří jeho víko, bránící rozstřikování kondenzátu· Ve sběrači kondenzátu 2 je udržována hladina 23 a odvodňovaeí potrubí 10 prochází pláštěm 12 ven z výměníku· Sběrač kondenzátu 2 a plášl £ vbjbtavby může mít v tomto případě menší průměr, což je výhodné pro vytvoření většího ob* jemu parní komory £0· řía obr· 3 je zobrazen opět výřez etřečhí části výměníku s vestavbou 2» taktéž vybavenou sběracím talířem 13 a kolektorem 14 přiváděného kondenzátu 21 z výměníku vyššího stupně, umístěným pod středním talířem 21· Kondenzát vystupuje z kolektoru otvory 22 přímo do prostoru sběrače 2» míchá ae s kondenzátem 18 vystupujícím ze spádových trubek £ a dále z něho vystupuje nátrubkem £ navazujícím na odvodňovaeí potrubí 10·

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1· Svielý výměník tepla se dvěma, proti sobě svisl· umístěnými vlásenkovými trubkovými svazky, s bočním vstupem topné páry a její kondenzaci v mezitrubkovém prostoru_fvyznačený tím, že do prostoru mezi horní MLásenkový trubkový svazek (1) a dolní vláoenkový trubkový svazek (2) v místě přívodního nátrubku (3) topné páry (4) je vložena vestavba (5), sestávající z vestavbo*» váho pláště (6), ze sběrače (7) kondenzátu se zaústěnými špádo^·! trubkami (8) horního vlásenkového svazku (1) as alespoň jedním nátrubkem (9) odvodňovacího potrubí (10) a z alespoň ve dvou vodorovných rovinách rozmístěných upevňujících elemenáů (11), přičnž vestavba (5) tvoří jeden nerezebiratelný celek, uchycený upevňujícími elementy (11) k vnitřnímu povrchu pláětě (12) výměníku·
2. 2· Svislý výměník tepla podle bodu 1, vyznačený tím, že vestavba (5) je vybavena sběracím talířem (13) zkapávajícího kondenzátu ž horního vlásenkového trubkového svazku (I))»
3. 3· Svislý výměník tepla podle bodu 1, vyznačený tím, že vestavba (5) je opatřena kolektorem (14) přiváděného kondenzátu (21) ž výměníku vyššího stupněo
4. 4» Svislý výměník tepla podle bodu 1, vyznačený tím, že wstavbový plášl (6) je opatřen kuželovým rozšířením (15) a límcem (16)·