CZ279239B6

CZ279239B6 - Capacitor

Info

Publication number: CZ279239B6
Application number: CZ931268A
Authority: CZ
Inventors: Zdeněk Ing. Csc. Roth; Jiří Ing. Balcar; František Denk
Original assignee: Škoda, Turbiny, Plzeň, S.R.O.
Priority date: 1993-06-25
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1995-02-15
Also published as: SK282081B6; CZ126893A3; SK48694A3

Abstract

The device is formed by several tubular clusters of heat transfer pipes (2), through which the cooling water flows. The steam-air mixture enters the condenser from the side. In each tubular cluster of heat transfer pipes (2), on the side reverse from the steam-air mixture input, there is a cooling space (30) linked to the central hollow (3). Fitted in the cooling space (30) are the heat transfer pipes of the steam-air mixture cooler (4). The tubular cluster and steam-air mixture cooler (4) are terminated by the side wall (50) and upper wall (51) of the cover (5), fitted in contact with them and hermetically joined to them is a collection channel (8) with metering holes (80). Another part of the cover (5) forms a perpendicular shield (52), connected to the upper wall (51) of the cover (5) and inserted into the perpendicular fin between the steam-air cooler (4) of steam-air mixture and adjacent part of the tubular cluster.<IMAGE>

Description

KondenzátorCondenser

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká kondenzátoru páry, zejména kondenzátoru, připojeného na horizontální výstup parní turbiny bočním vstupním hrdlem.The invention relates to a steam condenser, in particular a condenser, connected to a horizontal outlet of a steam turbine via a side inlet throat.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Obvyklá řešení kondenzátorů vycházejí z rozdělení teplosměnné plochy kondenzátoru do několika samostatných svazků teplosměnných trubek. V centru svazku je vytvořena centrální dutina, ke které je připojen jeden nebo několik vstupních průřezů chladiče parovzdušní směsi. Vzdálenost mezi vnějším obvodovým pásem teplosměnných trubek a vnitřním obvodovým pásem teplosměnných trubek vymezujících centrální dutinu se nazývá hloubkou obvodového trubkového pásu. Parovzdušní směs, vystupující z horizontálního výstupu parní turbiny, omývá nejprve vnější obvodové pásy teplosměnných trubek, jejichž povrch je chlazen jimi protékající studenou vodou a proniká potom mezi teplosměnnými trubkami trubkového svazku celou hloubkou obvodového trubkového pásu do centrální dutiny. Průtokem parovzdušní směsi hloubkou obvodového trubkového pásu dochází vlivem známého fyzikálního jevu ke kondenzaci páry, k redukci jejího objemu a jejího hmot, obsahu v parovzdušní směsi. Další část parního podílu parovzdušní směsi kondenzuje mezi trubkami chladiče parovzdušní směsi, potom je zbylý podíl této směsi zaváděn do sběrného kanálu a odsáván například vývěvou mimo prostor kondenzátoru.Conventional capacitor solutions are based on the distribution of the heat exchanger heat transfer surface into several separate heat exchanger tube bundles. A central cavity is formed in the center of the bundle to which one or more inlet sections of the air cooler are attached. The distance between the outer circumferential strip of the heat exchange tubes and the inner circumferential strip of the heat exchange tubes defining the central cavity is called the depth of the circumferential tube strip. The steam-air mixture emerging from the horizontal outlet of the steam turbine first washes the outer peripheral strips of the heat exchange tubes, the surface of which is cooled by the cold water flowing through them, and then penetrates between the tube bundle heat exchange tubes through the depth of the peripheral tube into the central cavity. The flow of the steam-air mixture through the depth of the circumferential tubular strip results in the condensation of steam due to the known physical phenomenon, reducing its volume and its masses, content in the steam-air mixture. A further portion of the steam portion of the air mixture condenses between the air cooler tubes, then the remainder of this mixture is fed into a collecting duct and sucked out, for example, by a pump outside the condenser space.

Toto již klasické řešení dále zlepšuje například Evropský patent EP č. 0 384 200, který umístuje chladič parovzdušní směsi asymetricky do centrální dutiny každého trubkového svazku teplosměnných trubek. Jeho trubkové svazky teplosměnných trubek jsou uloženy horizontálně podél kondenzátoru a vstupní průřez chladiče parovzdušní směsi je umístěn pod podélnou osu trubkového svazku teplosměnných trubek. Podobné umístění chladiče parovzdušní směsi a jeho tvar vyžadují podstatné úpravy tvaru centrální dutiny trubkového svazku teplosměnných trubek ve smyslu zeslabení hloubky obvodového trubkového pásu ve směru průtoku páry trubkovým svazkem. To je zvláště citelné v oblasti vstupního průřezu chladiče parovzdušní směsi, kde je hloubka obvodového trubkového pásu minimální. Právě v tomto místě lze však očekávat maximální tlakový spád mezi obvodem trubkového svazku, tj. mezi přívodním kanálem a centrální dutinou. To spolu se snížením počtu řad teplosměnných trubek obvodové trubkové plochy ve směru průtoku páry právě v tomto místě může v některých případech způsobit průnik zvýšeného množství nezkondenzované páry přímo do chladiče parovzdušní směsi. Tím může reálně dojít ke snížení účinnosti systému odsávání nekondenzujících plynů z kondenzátoru. Takové umístění chladiče si také vynucuje složitý způsob vyvedení trubky, respektive sběrného kanálu pro odsávání parovzdušní směsi od výstupu chladiče, umístěného v centrální dutině, na vnější obvod trubkového svazku. To se řeší přerušením souvislého obvodu teplosměnných trubek průduchem pro umožnění průchodu trubky pro odsávání parovzdušní směsi a utěsněním takto vzniklého průduchu relativně složitým systémem přepážek.This already classic solution is further improved by, for example, European Patent No. 0 384 200, which places the cooler of the air-mixture asymmetrically in the central cavity of each tube bundle of heat exchange tubes. Its heat exchanger tube bundles are disposed horizontally along the condenser and the inlet section of the steam-air cooler is located below the longitudinal axis of the heat exchanger tube bundle. Similar positioning of the air cooler and its shape require substantial modifications to the shape of the central cavity of the heat exchanger tube bundle in terms of attenuation of the depth of the peripheral tube strip in the direction of steam flow through the tube bundle. This is particularly noticeable in the region of the inlet cross-section of the steam-air cooler, where the depth of the peripheral tubular strip is minimal. It is at this point, however, that the maximum pressure drop between the circumference of the tube bundle, ie between the supply channel and the central cavity, can be expected. This, together with a reduction in the number of rows of heat exchange tubes of the peripheral tubular surface in the direction of steam flow at this point, can in some cases cause an increased amount of uncondensed steam to penetrate directly into the steam air cooler. As a result, the efficiency of the system for extracting non-condensing gases from the condenser can actually be reduced. Such a location of the cooler also necessitates a complicated way of leading the tube or collecting channel for suction of the steam-air mixture from the cooler outlet located in the central cavity to the outer periphery of the tube bundle. This is accomplished by interrupting the continuous circumference of the heat exchange tubes through the vent to allow passage of the air vapor suction tube and sealing the vent resulting in a relatively complex partition system.

-1CZ 279239 Β6-1GB 279239 Β6

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Shora uvedené obtíže řeší kondenzátor podle vynálezu, tvořený několika samostatnými trubkovými svazky teplosměnných trubek, jimiž protéká chladicí voda, a k nimž je parovzdušní směs, vstupující do kondenzátoru z boku, rozváděna přívodními kanály, vytvořenými mezi jednotlivými trubkovými svazky. V trubkových svazcích jsou vytvořeny centrální dutiny, k nimž jsou svými vstupními průřezy připojeny chladiče parovzdušní směsi se sběrnými kanály. Sběrné kanály jsou opatřeny odměřovacími otvory. Podstata kondenzátoru podle vynálezu spočívá v tom, že na straně, odvrácené od vstupu parovzdušní směsi do kondenzátoru jsou v trubkových svazcích vytvořeny chladicí prostory navazující na centrální dutinu a v těchto chladicích prostorech jsou uloženy teplosměnné trubky chladičů parovzdušní směsi. Chladiče parovzdušní směsi jsou z boku a shora opatřeny krytem, do kterého je vložen sběrný kanál, hermeticky připojený do styku boční a horní stěny krytu. Do rozhraní chladiče parovzdušní směsi a přilehlé části trubkového svazku je vloženo šikmé stínění, připojené k horní stěně krytu.The above mentioned problems are solved by a condenser according to the invention, consisting of several separate tube bundles of heat exchange tubes through which cooling water flows and to which the steam mixture entering the condenser from the side is distributed through supply channels formed between the individual tube bundles. In the tube bundles, central cavities are formed, to which the coolers of the steam-air mixture with collecting channels are connected by their inlet cross-sections. The collecting ducts are provided with metering holes. The principle of the condenser according to the invention consists in that cooling spaces adjoining the central cavity are formed in the tube bundles on the side facing away from the inlet of the air mixture into the condenser, and in these cooling spaces heat exchange tubes of the air mixture coolers are arranged. The coolers of the air mixture are provided with a cover from the side and from above into which a collecting channel is inserted, hermetically connected to the side and top walls of the cover. An oblique shield connected to the top wall of the housing is inserted into the interface of the air cooler and the adjacent portion of the tube bundle.

Kondenzátor podle vynálezu umožňuje díky svému konstrukčnímu uspořádání zachovat po celém obvodě kondenzační plochy celou hloubku obvodového trubkového pásu mezi přívodními kanály a centrálními dutinami. Tím je zabráněno průniku nadměrného množství nezkondenzované páry přímo do vstupního průřezu chladiče parovzdušní směsi, což by vedlo ke zhoršení funkce odvodu nekondenzujících plynů.The capacitor according to the invention makes it possible, by virtue of its construction, to maintain the entire depth of the peripheral tubular strip between the supply ducts and the central cavities over the entire circumference of the condensation surface. This prevents excessive amounts of uncondensed steam from penetrating directly into the inlet cross-section of the vapor-air cooler, which would lead to a deterioration in the function of the removal of the non-condensing gases.

Přehled obrázků na výkresechOverview of the drawings

Vynález je blíže osvětlen na připojených výkresech, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn příčný řez teplosměnnou částí čtyř samostatných trubkových svazků teplosměnných trubek kondenzátoru podle vynálezu a na obr. 2 je také v příčném řezu detail uspořádání krytu s chladičem parovzdušní směsi a se sběrným kanálem.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a heat exchanger portion of four separate condenser heat exchanger tube bundles of the present invention; and FIG. 2 is a cross-sectional detail of an air cooler housing and collecting duct. .

Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Kondenzátor sestává podle obr. 1 například ze čtyř samostatných trubkových svazků A, B, C, D teplosměnných trubek 2. Obrysy trubkových svazků A, B, C, D jsou na výkrese naznačeny slabými konturami. Mezi trubkovými svazky A, B, C, D jsou vytvořeny přívodní kanály 1, do kterých vstupuje parovzdušní směs, určená ke kondenzaci. Směr vstupu parovzdušní směsi je naznačen šipkami. V každém z trubkových svazků A, B, C, D je vytvořena centrální dutina 3, která je ukončena chladicím prostorem 30, ve kterém je uložen chladič 4 parovzdušní směsi. Z levé strany výkresu, tedy ze strany, odvrácené od vstupu parovzdušní směsi do kondenzátoru, je každý trubkový svazek A, B, C, D opatřen pravoúhlým krytem 5, který je zřejmý zejména na obr. 2. Kryt 5 sestává z boční stěny 50 a horní stěny 51. Mezi chladičem £ parovzdušní směsi a ukončením horní části trubkového svazku A, B, C, D je k horní stěně 51 krytu 5 připojeno šikmé stínění 52, které tak odděluje chladicí prostor 30 s chladičem £ parovzdušní směsi od horní části trubkového svazku A, B, C, D. Výška každého trubkového svazku A, B, C, D určuje šířku boční stěny 50 krytu 5, zatímco šířka horní stěnyThe capacitor according to FIG. 1 consists, for example, of four separate tube bundles A, B, C, D of the heat exchange tubes 2. The contours of the tube bundles A, B, C, D are indicated in the drawing by weak contours. Between the tube bundles A, B, C, D there are formed feed channels 1 into which the steam mixture to be condensed enters. The inlet direction of the air mixture is indicated by arrows. In each of the tube bundles A, B, C, D, a central cavity 3 is formed which terminates in a cooling space 30 in which the cooler 4 of the steam-air mixture is accommodated. From the left side of the drawing, that is, the side facing away from the inlet of the air mixture into the condenser, each tube bundle A, B, C, D is provided with a rectangular cover 5, which is particularly evident in Fig. 2. An oblique shield 52 is attached to the upper wall 51 of the cover 5 between the air cooler 6 and the end of the top of the tube bundle A, B, C, D, thus separating the cooling space 30 with the air cooler 6 from the top of the tube bundle. A, B, C, D. The height of each tube bundle A, B, C, D determines the width of the side wall 50 of the cover 5, while the width of the top wall

-2CZ 279239 B6 krytu 5 je větší, než polovina šířky trubkového svazkuThe cover 5 is greater than half the width of the tube bundle

A, B, C, D. Boční stěna .50, horní stěna 51 a šikmé stínění 52 jsou spolu ve stycích spojeny hermeticky. Ve styku boční stěny 50 a horní stěny 51 je v tomto příkladu provedení uložen sběrný kanál 8, jehož spodní část je opatřena odměřovacími otvory 80.A, B, C, D. The side wall 50, the top wall 51 and the inclined shield 52 are hermetically connected to each other. A collecting channel 8 is provided in contact of the side wall 50 and the top wall 51 in this embodiment, the bottom of which is provided with metering holes 80.

Parovzdušní směs proudí z prostoru přívodních kanálů 1 napříč celou hloubkou trubkového obvodového pásu směrem k centrální dutině 2 a přitom zkondenzuje její podstatná část. Nezkondenzovaná parovzdušní směs je potom zaváděna do vstupního průřezu chladiče 4. parovzdušní směsi. Po průchodu chladičem 4 parovzdušní směsi a po zkondenzování další části páry, obsažené v parovzdušní směsi, na povrchu teplosměnných trubek 2, rozmístěných v této oblasti, je zbylá parovzdušní směs odsávána do sběrného kanálu £, v tomto příkladě provedení do trubky. Vstup páry do sběrného kanálu 8 může být omezen vhodným dimensováním odměřovacího otvoru 80 respektive otvorů 80. Kondenzát, vzniklý kondenzací páry z paroplynové směsi v trubkových svazcích A, B, C, D výše umístěných, je odváděn po horní stěně 51 krytu 5 na opačnou stranu proti straně vstupu parovzdušní směsi do kondenzátoru. Tím se zabraňuje zhoršení přestupu tepla v níže umístěných trubkových svazcích A,The steam-air mixture flows from the area of the inlet ducts 1 across the entire depth of the tubular perimeter strip towards the central cavity 2, while condensing a substantial part thereof. The non-condensed steam mixture is then introduced into the inlet cross-section of the steam generator 4. After passing through the steam-air cooler 4 and condensing another portion of the steam contained in the steam-air mixture on the surface of the heat exchange tubes 2 disposed in this region, the remaining steam-air mixture is sucked into the collecting duct 6, in this embodiment into the tube. The inlet of the steam into the collecting duct 8 can be limited by appropriately dimensioning the metering orifice 80 and the orifices 80, respectively. The condensate formed by the condensation of steam from the steam-gas mixture in the tube bundles A, B, C, D located above is discharged opposite the inlet of the steam mixture into the condenser. This prevents deterioration of heat transfer in the downstream bundles A,

B, C, D nadměrným zaplavováním kondenzátem. Centrální dutina 2 trubkového svazku A, B, C, D je na straně, přilehlé ke chladiči 4 parovzdušní směsi, uzavřena boční stěnou 50 krytu 5, která zabraňuje přístupu parovzdušní směsi z přívodního kanálu 1 přímo ke vstupu chladiče 4 parovzdušní směsi.B, C, D by excessive condensation flooding. The central cavity 2 of the tube bundle A, B, C, D is closed on the side adjacent to the air cooler 4 by the side wall 50 of the cover 5, which prevents the air mix from the inlet duct 1 from directly entering the air cooler 4.

Umístění chladiče 4 parovzdušní směsi podle vynálezu umožňuje dodržet potřebnou hloubku trubkového pásu v celém rozsahu teplosměnné plochy. Tím jsou vytvořeny předpoklady pro rovnoměrné využití této teplosměnné plochy. Na obr. 2 je znázorněno okolí chladiče 4 paroplynové směsi. Jeho obrys je vymezen centrální dutinou 2 ^a dále krytem 5 s šikmým stíněním 52 a sběrným kanálem £. Kryt 5, šikmé stínění 52 a sběrný kanál £ jsou navzájem hermeticky svařeny. Odměřovací otvory 80 jsou provedeny v nejnižší části sběrného kanálu £ pro jeho vyhovující odvodnění. Sběrný kanál £ může mít libovolný příčný profil, kruhová trubka není podmínkou. Ke sběrnému kanálu £ může být v libovolném místě, nebo více místech jeho délky připojen potrubní systém pro odvádění parovzdušní směsi k vývěvě.The positioning of the steam cooler 4 according to the invention makes it possible to maintain the required depth of the tubular strip over the entire heat transfer surface area. This creates the prerequisites for even use of this heat transfer surface. FIG. 2 shows the surroundings of the steam-gas mixture cooler 4. Its contour is defined by the central cavity 2 ^and further by the cover 5 with the inclined shield 52 and the collecting channel 6. The housing 5, the oblique shield 52 and the collecting channel 5 are hermetically welded to each other. The metering orifices 80 are provided in the lowest part of the collecting duct 8 for satisfactory drainage thereof. The collecting channel 8 may have any cross-section, a circular tube not required. A duct system for evacuating the steam-air mixture to the pump can be connected to the collecting duct 6 at any point or several points of its length.

Claims

PATENT CLAIMS

1. A condenser consisting of a plurality of separate tube bundles of heat exchange tubes through which cooling water flows and to which the air mixture entering the condenser from the side is distributed through inlet ducts formed between individual tube bundles in which central cavities are formed to which they are The air coolers with collecting ducts provided with metering openings are connected to the cross-sections, characterized in that cooling spaces (30) are formed in the tube bundles (A, B, C, D) on the side facing away from the steam air inlet to the condenser. a central cavity (3) in which the heat exchange tubes (4) of the steam-air mixture are provided with a cover (5) in which the collecting channel (8) is inserted.

Condenser according to claim 1, characterized in that the cover (5) of the air cooler (4) consists of a side wall (50) whose height coincides with the height of the tube bundle (A, B, C, D), from the top a wall (51) connected to the side wall (50) and extending above the tube bundle (A, B, C, D), from a collecting duct (8) hermetically connected to the side wall (50) and top wall (51) and oblique a shield (52) inserted into the intercooler cooler (4) and the adjacent portion of the tube bundle (A, B, C, D) and connected to the top wall (51) of the cover (5).