CS268343B1 - Vertical heat exchanger with built-in condensate subcooler - Google Patents

Vertical heat exchanger with built-in condensate subcooler Download PDF

Info

Publication number
CS268343B1
CS268343B1 CS8710028A CS1002887A CS268343B1 CS 268343 B1 CS268343 B1 CS 268343B1 CS 8710028 A CS8710028 A CS 8710028A CS 1002887 A CS1002887 A CS 1002887A CS 268343 B1 CS268343 B1 CS 268343B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
subcooler
heat exchanger
heat exchange
condensate
exchange surface
Prior art date
Application number
CS8710028A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS1002887A1 (en
Inventor
Oldrich Ing Manek
Josef Ing Srutek
Vaclav Ing Masek
Zdenek Ing Pisa
Eva Ing Mitalova
Original Assignee
Manek Oldrich
Srutek Josef
Masek Vaclav
Zdenek Ing Pisa
Eva Ing Mitalova
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Manek Oldrich, Srutek Josef, Masek Vaclav, Zdenek Ing Pisa, Eva Ing Mitalova filed Critical Manek Oldrich
Priority to CS8710028A priority Critical patent/CS268343B1/en
Publication of CS1002887A1 publication Critical patent/CS1002887A1/en
Publication of CS268343B1 publication Critical patent/CS268343B1/en

Links

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Účel em použiti uspořádáni vertikálního výměníku tepla s vestavěným podchlazovačem kondenzátu je dosaženi možnosti dokonale využit celou teplosměnnou plochu kondenzační části. Uvedeného účelu se dosáhne tak, že v mez itrubkovém prostoru teplosměnné plochy podchlazovače je uspořádána intenzifikační vestavba tvořená přepážkami ve tvaru šroubové plochy. Mezitrubkový prostor teplosměnné plochy podchlazovače je přitom po výšce rozdělen na horni úsek a dolni úsek podeh1 azovače. Na rozhráni obou těchto úseků jsou dále v plášti podchlazovače uspořádány otvory, ke kterým je připojeno zařízeni přívodu kondenzátu z dolní části teplého tahu teplosměnné plochy.The purpose of using the arrangement of a vertical heat exchanger with a built-in condensate subcooler is to achieve the possibility of perfectly utilizing the entire heat exchange surface of the condensation part. The stated purpose is achieved by arranging an intensification installation formed by partitions in the shape of a helical surface in the intertube space of the heat exchange surface of the subcooler. The intertube space of the heat exchange surface of the subcooler is divided in height into an upper section and a lower section of the subcooler. At the interface of both these sections, openings are further arranged in the subcooler shell, to which a condensate supply device from the lower part of the warm draft of the heat exchange surface is connected.

Description

Vynález se týká vertikálního výměníku tepla, zejména pro regenerační okruhy tepelných elektráren a teplofikační okruhy, který má vestavěný podchlazovač kondenzátu.The invention relates to a vertical heat exchanger, in particular for regeneration circuits of thermal power plants and district heating circuits, which has a built-in condensate subcooler.

Výměníky tepla pro regenerační okruhy tepelných elektráren nebo pro teplofikační okruhy mají obecně teplosměnnou plochu z funkčního hlediska dělenou na plochu kondenzační, na níž dochází ke kondenzaci topné páry, tj. nejčastěji odběrové páry z parní turbíny, dále plochu srážecí, na které dochází k ochlazení topné páry na teplotu blízkou teplotě sytosti a plochu podchlazovaci, na které dochází k ochlazení kondenzátu pod teplotu sytosti. Podle parametrů topné páry resp. chladicí vody, není srážecí plocha, někdy i podchlazovac1 plocha, ve výměníku definována. Z hlediska dispozičního i ekonomického je výhodné, aby všechny tři plochy byly integrovány v jedné tlakové nádobě. Nejčastěji se budují výměníky s vestavěným podehla zovačem kondenzátu. Jsou známy konstrukce vertikálních výměníků s vestavěným podchlazovačem, u nichž je hladina kondenzátu v celém výměníku udržována nad úrovni horní hrany podchlazovače. To je velmi nevýhodné, protože část teplosměnné plochy na teplém tahu není prakticky využita pro sdíleni tepla. Jsou znány konstrukce vertikálních výměníků s průtlačným typem podchlazovače, u nichž je podchlazovač v horní částí utěsněn proti kondenzační části a kondenzát j e protlačován přes takto utěsněný podchlazovač přetlakem ve výměníku. Tato konstrukce sice umožňuje dokonalé využiti teplosměnné plochy, ale při roztěsněni jedné nebo malého počtu průchodek pro průchod teplosměnných trubek stropem pod chlazovače dochází k rychlému korozně eroznímu zničení trubek v místě netěsnosti, při roztěsněni velkého počtu průchodek dojde k zatopení celého podchlazovače a jeho výhody pominou. Pro zvýšeni intenzity přestupu tepla se instaluje do mez itrubkového prostoru podchlazovače intenzifikační vestavba. V současné době se téměř výhradně užívají rovinné vystřídané přepážky Nevýhoda tohoto uspořádáni tkvi v tom, že na ohybu prouděni vznikají mrtvé kouty, ve kterých je opět vyloučena část teplosměnné plochy,a vestavba má velkou tlakovou ztrátu. To vše je z hlediska ekonomie velmi nevýhodné a drahé jak investičně, tak i provozně.Heat exchangers for regeneration circuits of thermal power plants or for heating circuits generally have a heat exchange surface functionally divided into a condensing surface on which heating steam is condensed, ie most often steam extraction from a steam turbine, and a precipitation surface on which heating is cooled. steam to a temperature close to the saturation temperature and the subcooling area where the condensate is cooled below the saturation temperature. According to the parameters of heating steam resp. cooling water, the precipitation surface, sometimes the subcooling surface, is not defined in the exchanger. From a dispositional and economic point of view, it is advantageous for all three surfaces to be integrated in one pressure vessel. Heat exchangers with a built-in condensate condenser are most often built. Constructions of vertical exchangers with a built-in subcooler are known, in which the level of condensate in the whole exchanger is kept above the level of the upper edge of the subcooler. This is very disadvantageous because part of the heat transfer surface on the hot draft is practically not used for heat sharing. Constructions of vertical heat exchangers with a pressure type of subcooler are known, in which the subcooler is sealed in the upper part against the condensing part and the condensate is forced through the sealed subcooler by overpressure in the heat exchanger. Although this design allows perfect use of the heat exchange surface, when sealing one or a small number of passages for the passage of heat exchange pipes through the ceiling under the coolers there is rapid corrosion erosion destruction of the pipes at the leak, sealing a large number of passages floods the entire subcooler and its benefits disappear. To increase the intensity of heat transfer, an intensification installation is installed in the inter-tube space of the subcooler. At present, planar alternating baffles are used almost exclusively. The disadvantage of this arrangement is that dead corners are formed at the bend of the flow, in which part of the heat exchange surface is again excluded, and the installation has a large pressure drop. All this is very disadvantageous from the point of view of economy and expensive both in terms of investment and operation.

Uvedené nevýhody odstraňuje vertikální výměník tepla s vestavěným podchla zovačem kondenzátu podle vynálezu, jehož teplosměnné trubky tvaru U, uspořádané radiálně kolem podélné osy výměníku, jsou dolními konci ukotveny v trubkovnici a teplosměnné plocha podchlazovače je tvořena dolní částí studeného tahu teplosměnných trubek, jehož podstata spočívá v tom, že v me z itrubkovém prostoru teplosměnné plochy podchlazovače je uspořádána intenzifikační vestavba tvořená přepážkami ve tvaru šroubové plochy, přičemž mezitrubkový prostor podchlazovače je po výšce rozdělen na horní úsek podchlazovače a dolní úsek podchlazovače, přičemž na rozhraní obou úseků jsou v plášti podchlazovače uspořádány otvory, k nimž je připojeno zařízeni přívodu kondenzátu z části teplého tahu teplosměnné plochy.These disadvantages are eliminated by a vertical heat exchanger with a built-in condensate subcooler according to the invention, whose U-shaped heat exchanger tubes arranged radially around the longitudinal axis of the exchanger are anchored at the lower ends in the tubesheet and the subcooler heat exchanger surface is formed in that an intensifying installation formed by partitions in the shape of a helical surface is arranged in the tubular space of the heat exchange surface of the subcooler, the intermediate tube space of the subcooler being divided in height into an upper subcooler section and a lower subcooler section. , to which the condensate supply device is connected from a part of the hot draft of the heat exchange surface.

Výhoda tohoto uspořádáni tkví v tom, že tímto způsobem je možno využít dokonale celou teplosměnnou plochu kondenzační části, neni nutno neekonomicky zatopit celý teplý tah teplosměnné plochy, neni nutno provádět utěsněni podchlazovače proti ostatnímu prostoru výměníku a při malém nárůstu tlakové ztráty je dosaženo výrazné intenzifikace přestupu tepla. Přitom je zamezeno tvořená mrtvých prostor bez proudění. Všechny tyto výhody přinášejí zmenšeni teplosměnné plochy výměníku, zmenšení jeho hmotnosti i vnějších rozměrů, což má vliv na úsporu vysoce jakostních oceli třidy 17 a 15, tedy na sníženi investičních nákladů. Omezeni tlakové ztráty snižuje spolu s lepši využitelnosti teplosměnné plochy ekonomii provozu. Možnost průchodu teplosměnných trubek přepážkami intenzifikační vestavby bez jakéhokoliv těsnění přináší zvýšení bezpečnosti a provozní spolehlivosti výměníku.The advantage of this arrangement is that in this way it is possible to use perfectly the entire heat transfer surface of the condensing part, it is not necessary to flood the entire heat transfer surface uneconomically, it is not necessary to seal the subcooler against the rest of the exchanger and with a small increase in pressure loss heat. At the same time, the formation of dead spaces without flow is prevented. All these advantages bring a reduction in the heat exchange area of the exchanger, a reduction in its weight and external dimensions, which has the effect of saving high-quality steels of classes 17 and 15, thus reducing investment costs. Reducing the pressure drop, together with improving the usability of the heat transfer surface, reduces the economy of operation. The possibility of passing the heat exchange tubes through the partitions of the intensification installation without any sealing brings an increase in the safety and operational reliability of the exchanger.

Dva příklady uspořádáni vertikálního výměníku tepla s vestavěným podchlazovačem kondenzátu podle vynálezu jsou znázorněny na obr. 1 a obr. 2, přičemž na obr. 1 je výměník tepla uspořádaný tak, Že studený tah je zařazen blíže svislé osy výměníku, a na obr. 2 je výměník tepla uspořádaný tak, že studený tah je zařazen blíže pláště výmě níku tepla.Two examples of a vertical heat exchanger arrangement with a built-in condensate subcooler according to the invention are shown in Fig. 1 and Fig. 2, wherein in Fig. 1 the heat exchanger is arranged so that the cold draft is closer to the vertical axis of the exchanger, and a heat exchanger arranged so that the cold draft is closer to the heat exchanger shell.

CS 268 343 B1CS 268 343 B1

Teplosměnné plocha g výměníku tepla, sestavená z jednotlivých teplosměnných trubek 2, je umístěna v tlakové nádobě 15 a připojena k trubkovnici 1$, na jejíž spodní části je provedena komora s vestavbou Jednotlivé teplosměnné trubky Z jsou zakotveny do trubkovnice 16 a podle jejich teploty lze na nich definovat teplý tah J2 teplosměnné plochy 2 a studený tah 13 teplosměnné plochy 2. V dolní části £ studeného tahu 13 v mezitrubkovém prostoru 1 je uspořádán podchlazovač J tvořený pláštěm 14, intenzifikační vestavbou £ a přepážkou £ umístěnou v dolním úseku 2 podehla zovače 3. Na přechodu mezi horním úsekem J a dolním úsekem £ podchlazovače 3 jsou provedeny otvory 10 se zařízením přívodu kondenzátu ji a otvory IQ slouží k přepouštění kondenzátu z teplého tahu teplosměnné plochy 3.The heat exchange surface g of the heat exchanger, composed of individual heat exchange tubes 2, is placed in a pressure vessel 15 and connected to a tubesheet 1, on the lower part of which a chamber with built-in is made. define the hot draft J2 of the heat exchange surface 2 and the cold draft 13 of the heat exchange surface 2. In the lower part £ of the cold draft 13 in the inter-tube space 1 a subcooler J is arranged; At the transition between the upper section J and the lower section 6 of the subcooler 3, openings 10 are provided with the condensate supply device ji and the openings IQ serve to transfer condensate from the hot draft of the heat exchange surface 3.

Topná pára vstupuje do výměníku tepla ve směru šipky A. Na teplosměnné ploše 2 dochází ke kondenzaci a vzniklý kondenzát stéká po teplosměnných trubkách Z dolů, kde je sbírán do podchlazovače Q a přes intenzifikační vestavbu trubkovnice Jý a komoru 1Z Je vyveden z výměníku tepla. Chladicí voda vstupuje do výměníku ve směru šipky C, prochází vestavbou 1£, teplosměnnými trubkami 2 studeného tahu J3 a teplého tahu J2 a je odváděna z komory 1£ výměníku tepla ve směru šipky Ď. Kondenzát vytvořený ve spodní části teplého tahu 12 je odváděn pomocí zařízeni přívodu kondenzátu JI přes otvory 10 vlivem tlakového spádu, vytvořeného průtokem přes jednotlivé závity intenzifikační vestavby 4.The heating steam enters the heat exchanger in the direction of arrow A. The heat transfer surface 2 to condensation and the resulting condensate flows down the heat exchanger tubes downwards from where it is collected into and through subcooler Q intensifying installation tubesheet JY chamber 1Z J e led out of the heat exchanger. The cooling water enters the exchanger in the direction of the arrow C, passes through the built-in 1E, the heat exchange tubes 2 of the cold draft J3 and the hot draft J2 and is discharged from the chamber 1E of the heat exchanger in the direction of the arrow Ď. The condensate formed in the lower part of the hot draft 12 is discharged by means of the condensate supply device J1 through the openings 10 due to the pressure drop created by the flow through the individual turns of the intensification installation 4.

Na obr. 2 je znázorněna varianta uspořádání teplosměnné plochy £ tak, že směr prouděni chladicí vody v teplosměnných trubkách Z js obrácený a studený tah 13 se tak dostává blíže stěny tlakové nádoby 1^. V tomto případě podchlazený kondenzát nemusí být vyváděn přes trubkovnici 16 a komoru 1Z a Lze jej vyvést ve směru šipky B přímo přes plášt tlakové nádoby 1J.Fig. 2 shows a variant of the arrangement of the heat exchange surface 6 in such a way that the flow direction of the cooling water in the heat exchange tubes Z is reversed and the cold draft 13 thus gets closer to the wall of the pressure vessel 11. In this case, the subcooled condensate does not have to be discharged through the tubesheet 16 and the chamber 1Z and can be discharged in the direction of the arrow B directly through the jacket of the pressure vessel 1J.

Vertikální výměník tepla s vestavěným podčhlazovačem kondenzátu podle vynálezu je vhodný zejména pro regenerační a teplofikační okruhy tepelných elektráren. Je však vhodný všude tam, kde je potřeba provést podchlazeni vzniklého kondenzátu na teplosměnných plochách, což je častý požadavek například v chemickém a potravinářském průmyslu.The vertical heat exchanger with a built-in condensate subcooler according to the invention is particularly suitable for regeneration and heating circuits of thermal power plants. However, it is suitable wherever it is necessary to subcool the condensate formed on the heat exchange surfaces, which is a frequent requirement, for example in the chemical and food industries.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUOBJECT OF THE INVENTION 1. Vertikální výměník tepla s vestavěným podchlazovačem kondenzátu, jehož teplosměnné trubky tvaru U, uspořádané radiálně kolem podélné osy výměníku, jsou dolními konci ukotveny v trubkovnici a teplosměnné plocha podchlazovače je tvořena dolni části studeného tahu teplosměnných trubek, vyznačující se tím, že v mez itrubkovém prostoru /1/ teplosměnné plochy /2/ podchlazovače /3/ je uspořádána intenzifikační vestavba /4/, tvořená přepážkami /5/ ve tvaru šroubové plochy.A vertical heat exchanger with a built-in condensate subcooler, the U-shaped heat exchanger tubes arranged radially around the longitudinal axis of the exchanger being anchored at the lower ends in a tubesheet and the subcooler heat exchanger surface forming the lower cold draft of the heat exchanger tubes. space / 1 / of the heat exchange surface / 2 / of the subcooler / 3 /, an intensifying installation / 4 / is formed, formed by partitions / 5 / in the shape of a helical surface. 2. Vertikální výměník tepla podle bodu 1, vyznačující se tím, že mez itrubkový prostor /1/ teplosměnné plochy /2/ podchlazovače /3/ je po výšce rozdělen na horní úsek /8/ podchlazovače /3/ a dolni úsek /9/ podchlazovače /3/, přičemž na rozhraní obou úseků jsou v plášti /14/ podchlazovače /3/ uspořádány otvory /10/, k nimž je připojeno zařízeni přívodu kondenzátu /11/ z dolni části teplého tahu /12/ teplosměnné plochy 121.2. A vertical heat exchanger according to claim 1, characterized in that the boundary space (1) of the heat exchange surface (2) of the subcooler (3) is divided in height into an upper section (8) of the subcooler (3) and a lower section (9) of the subcooler. (3), at the interface of the two sections, openings (10) are arranged in the casing (14) of the subcooler (3), to which a condensate supply device (11) from the lower part of the hot draft (12) of the heat exchange surface 121 is connected.
CS8710028A 1987-12-29 1987-12-29 Vertical heat exchanger with built-in condensate subcooler CS268343B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS8710028A CS268343B1 (en) 1987-12-29 1987-12-29 Vertical heat exchanger with built-in condensate subcooler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS8710028A CS268343B1 (en) 1987-12-29 1987-12-29 Vertical heat exchanger with built-in condensate subcooler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS1002887A1 CS1002887A1 (en) 1989-08-14
CS268343B1 true CS268343B1 (en) 1990-03-14

Family

ID=5447645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS8710028A CS268343B1 (en) 1987-12-29 1987-12-29 Vertical heat exchanger with built-in condensate subcooler

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS268343B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS1002887A1 (en) 1989-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105473958B (en) A shell and plate heat exchanger and the use of the shell and plate heat exchanger
US3433298A (en) Heat exchanger especially for the cooling of hot gases
CA1053097A (en) Feedwater heater
US2946570A (en) Vertical feedwater heater
US3854528A (en) Heat-exchanger module
RU2147102C1 (en) Surface heat exchanger
PL143578B1 (en) Feed water preheater
CS268343B1 (en) Vertical heat exchanger with built-in condensate subcooler
US2812164A (en) Heat exchanger
KR20050004498A (en) Shell and Tube Type Heat Exchanger
US4240502A (en) Condensing heat exchanger
SU122566A1 (en) Regenerator from evaporative condensation tubes with intermediate heat agent
US3390722A (en) Vertical feedwater heater drain coolers
RU2563946C1 (en) Heat exchanger
SU800585A1 (en) Heat exchange plant
SU1518627A1 (en) Condenser
SU1455122A1 (en) Vertical-flow steam-to-liquid heat exchanger
SU1138595A1 (en) Surface heat exchanger
RU2781598C1 (en) Heat exchanger
CN116045702B (en) Heat exchanger with diversion structure
JP2000002473A5 (en)
CN217504441U (en) Steam heating device
KR102735511B1 (en) Special type of heat exchange system for providing district heating water
SU1618986A1 (en) Heat-exchanger
NO153983B (en) HEAT EXCHANGE.