PL184030B1 - Układ instalacji wielostopniowych urządzeń strumienicowych w turbozespole parowym - Google Patents

Abstract

Układ instalacji wielostopniowych urządzeń strumienicowych w turbozespole parowym, w którym każdy stopień każdego urządzenia strumienicowego połączony jest poprzez zespół zaworów ze źródłem pary napędowej, a pierwszy stopień każdego z urządzeń strumienicowych połączony jest za pośrednictwem zaworu odcinającego ze skraplaczem, znamienny tym, że wyloty skroplin (1, 2, 3, 4, 5, 6) każdego stopnia w każdym urządzeniu strumienicowym (SM1, SM2) połączone są oddzielnymi przewodami rurowymi (r1, r2, r3, r4, r5, r6) z jednym wspólnym przewodem rurowym (R), który dołączony jest do skraplacza (S) w miejscu najwyższego ciśnienia pary (p5ma)

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ instalacji wielostopniowych urządzeń strumienicowych w turbozespole parowym. Ma on zastosowanie do odsysania mieszaniny parowopowietrznej z układów próżniowych turbozespołów parowych w celu poprawy procesu wymiany ciepła.

W celu uzyskania jak największych mocy w turbozespołach parowych, koniec ekspansji pary wodnej w turbinie realizowany jest przy bardzo niskich, niższych od atmosferycznego, ciśnieniach. Różnica ciśnień atmosferycznego oraz panującego w części kadłuba turbiny, w jej wylocie oraz w skraplaczu powoduje napływ powietrza do wnętrza tych urządzeń. Obecność powietrza w wymiennikach powierzchniowych niekorzystnie wpływa na proces wymiany ciepła między chłodzoną powierzchnią a kondensującą się parą wodną. W zespołach turbin kondensacyjnych ciśnienie w skraplaczach sięga 3 kPa, a w obiegach z turbinami ciepłowniczymi - dochodzi do 50 kPa. Do odessania odpowiedniej ilości mieszaniny zawierającej powietrze z tak niskich ciśnień stosuje się wielostopniowe urządzenia strumienicowe, w których każdy stopień stanowi zespół strumienica-chłodnica. Zwykle przy każdym turbozespole instalowane są dwa wielostopniowe urządzenia strumienicowe, z których jedno stanowi awaryjną rezerwę.

W znanym układzie instalacji wielostopniowych urządzeń strumienicowych w turbozespole parowym, każdy stopień każdego urządzenia strumienicowego połączony jest poprzez zespół zaworów ze źródłem pary napędowej, a pierwszy stopień każdego z urządzeń połączony jest poprzez zawór odcinający ze skraplaczem. To połączenie realizuje zasysanie mieszaniny parowo-powietrznej ze skraplacza. Wyloty skroplin z każdego stopnia pierwszego urządzenia strumienicowego dołączone są do skraplacza poprzez zawory, oddzielnymi odprowadzeniami w postaci przewodów rurowych w kształcie syfonów. Przewody te dołączone są do skraplacza w miejscu najniższego ciśnienia pary. Wyloty skroplin z kolejnych stopni następnego urządzenia strumienicowego dołączone są oddzielnymi odcinkami rurowymi zaopatrzonymi w zawory, do odpowiednich przewodów rurowych odprowadzających skropliny z pierwszego urządzenia strumienicowego.

W znanym układzie instalacji urządzeń strumienicowych, przy nieznacznym nawet przyspieszeniu przepływu skroplin może dojść do odparowania wody, czego skutkiem jest zachwianie równowagi termodynamicznej, co powoduje zasysanie cieczy z syfonów do skra184 030 placza. Ponadto układ ten wymaga obsługi dużej liczby zaworów, od których wymagana jest odpowiednia szczelność.

Układ instalacji wielostopniowych urządzeń strumienicowych w turbozespole parowym według wynalazku, w którym każdy stopień każdego urządzenia strumienicowego połączony jest poprzez zespół zaworów ze źródłem pary napędowej, a pierwszy stopień każdego z urządzeń strumienicowych połączony jest za pośrednictwem zaworu ze skraplaczem charakteryzuje się tym, że wyloty skroplin każdego stopnia w każdym urządzeniu strumienicowym połączone są oddzielnymi przewodami rurowymi z jednym wspólnym przewodem rurowym, który dołączony jest do skraplacza w miejscu, w którym panuje najwyższe ciśnienie pary.

Korzystnie jest, gdy wspólny przewód rurowy usytuowany jest poziomo w najniższym punkcie układu, a przed połączeniem ze skraplaczem wyprowadzony jest pionowo w górę na wysokość wyższą lub równą największej wysokości słupa cieczy spływającej z urządzenia strumienicowego.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie zilustrowanym rysunkiem, który przedstawia schemat układu instalacji wielostopniowych urządzeń strumienicowych w turbozespole parowym.

Układ zawiera dwa urządzenia strumienicowe SM1, SM2, z których każde ma trzy stopnie. Każdy stopień tworzy zespół strumienica-chłodnica. Każda strumienica każdego ze stopni obu urządzeń strumienicowych połączona jest poprzez zespoły zaworów Z1, Z2 ze źródłem zasilania parą napędową P. Strumienice pierwszych stopni obu urządzeń połączone są równocześnie poprzez zawory odcinające Z3, Z4 ze skraplaczem S, co zapewnia dolot mieszaniny parowo-powietrznej ze skraplacza do urządzeń strumienicowych. Wyloty skroplin 1, 2, 3, 4, 5, 6 z chłodnic każdego ze stopni obu urządzeń strumienicowych połączone są osobnymi przewodami rurowymi r1, r2, r3, r4, r5, r6 z jednym wspólnym przewodem rurowym R. Przewody odprowadzające skropliny mają tak dobrane średnice, aby prędkości przepływu cieczy gwarantowały nieodparowywanie wody. Wspólny przewód natomiast ma większą średnicę i usytuowany jest poziomo w najniższym punkcie układu, którym praktycznie jest najniższy punkt maszynowni. Następnie ten wspólny przewód rurowy R wyprowadzony jest pionowo w górę na wysokość h wyższą od największej wysokości słupa cieczy h1, spływającej z urządzenia strumienicowego, to znaczy w praktyce od wysokości słupa cieczy w przewodzie rurowym r1 odprowadzającym skropliny z pierwszego stopnia pierwszego urządzenia strumienicowego SM1 lub w przewodzie rurowym r4 odprowadzającym skropliny z pierwszego stopnia drugiego urządzenia strumienicowego SM2. Zapewnia to skutecznie niezasysanie kondensatu do skraplacza S. Na tej wysokości wspólny przewód R odprowadzający skropliny przechodzi znów w odcinek poziomy, a dalej opada pionowo i dołączony jest do skraplacza S w miejscu najwyższego ciśnienia pary p_smilx·

Z zainstalowanych przy turbozespole dwóch urządzeń strumienicowych SM1, SM2, w normalnych warunkach drugie urządzenie SM2 nie pracuje, stanowiąc awaryjną rezerwę. Otwarte są w takiej sytuacji zespoły zaworów Z1 zasilania parą pierwszego urządzenia strumienicowego SM1 i otwarty jest zawór odcinający Z3 dolot mieszaniny parowo-powietrznej ze skraplacza S do pierwszego urządzenia strumienicowego SM1. Do strumienicy pierwszego stopnia pierwszego urządzenia strumienicowego SM1 zasysana jest wówczas mieszanina parowo-powietrzna ze skraplacza S. Część z niej wykroplona zostaje w chłodnicy pierwszego stopnia, reszta natomiast zasysana jest przez strumienice kolejnych stopni. Skropliny z każdego stopnia urządzenia strumienicowego SM1 spływają oddzielnymi przewodami rurowymi r1, r2, r3 do jednego wspólnego przewodu rurowego R, którym doprowadzane są znów do skraplacza S. Ponieważ w chłodnicy pierwszego stopnia panuje najniższe ciśnienie, w przewodzie r1 odprowadzającym z niej skropliny słup cieczy ma największą wysokość h1. W przypadku awarii pierwszego urządzenia strumienicowego SM1, po otwarciu odpowiednich zaworów Z2, Z4, jego funkcje przejmuje drugie urządzenie strumienicowe SM2, działające w identyczny sposób.

Masa cieczy przepływającej w tym układzie z małą prędkością między urządzeniem strumienicowym a skraplaczem zapewnia wytłumianie pulsacji ciśnienia powstałych w stopniach urządzenia strumienicowego oraz w skraplaczu. W układzie równoważone są wszelkie

184 030 różnice ciśnień statycznych między skraplaczem a poszczególnymi stopniami z jednoczesnym zapewnieniem bezwzględnej szczelności układu odsysania mieszaniny parowo-powietrznej ze skraplacza turbiny.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. · Układ instalacji wielostopniowych urządzeń strumienicowych w turbozespole parowym, w którym każdy stopień każdego urządzenia strumienicowego połączony jest poprzez zespół zaworów ze źródłem pary napędowej, a pierwszy stopień każdego z urządzeń strumienicowych połączony jest za pośrednictwem zaworu odcinającego ze skraplaczem, znamienny tym, że wyloty skroplin (1, 2, 3, 4, 5, 6) każdego stopnia w każdym urządzeniu strumienicowym (SM1, SM2) połączone są oddzielnymi przewodami rurowymi (r1, r2, r3, r4, r5, r6) z jednym wspólnym przewodem rurowym (R), który dołączony jest do skraplacza (S) w miejscu najwyższego ciśnienia pary (p_smai).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wspólny przewód rurowy (R) usytuowany jest poziomo w najniższym punkcie układu, a przed połączeniem ze skraplaczem (R) wyprowadzony jest pionowo w górę na wysokość (h) wyższą lub równą, największej wysokości (h1) słupa cieczy spływającej z urządzeń strumienicowych (SM1, SM2).