RU113556U1

RU113556U1 - HIGH PRESSURE HEATER

Info

Publication number: RU113556U1
Application number: RU2011140277/06U
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Трифонов; Игорь Владимирович Ковынев; Марина Геннадьевна Уханова; Федор Анатольевич Святкин
Priority date: 2011-10-04
Filing date: 2011-10-04
Publication date: 2012-02-20

Abstract

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в подогревателях высокого давления. Предложен подогреватель высокого давления, включающий корпус с патрубками подвода и отвода теплообменивающихся сред, поверхность теплообмена, выполненную в виде коллекторов и присоединенных к ним трубок в виде плоскостных спирально-трубных элементов, при этом входные и выходные участки плоскостных спирально-трубных элементов выполнены с двумя или более гибами. Заявляемое техническое решение обеспечивает более высокую надежность трубного пучка и подогревателя в целом. Применение двух и более гибов на входных и выходных участках спирали позволяет повысить плавность хода потока воды, а, следовательно, снизить вихреобразование. Кроме того, сокращается утонение наружной стенки и длина утоняемого участка трубки спирально-трубного элемента вследствие малого угла гиба, что, в свою очередь, уменьшает тепловой поток и интенсивность термопульсаций. The utility model relates to the field of power engineering and can be used in high pressure heaters. A high-pressure heater is proposed, including a housing with nozzles for supplying and discharging heat-exchanging media, a heat exchange surface made in the form of collectors and tubes attached to them in the form of planar spiral-tube elements, while the input and output sections of planar spiral-tube elements are made with two or more bends. The claimed technical solution provides higher reliability of the tube bundle and the heater as a whole. The use of two or more bends at the inlet and outlet sections of the spiral can improve the smoothness of the flow of water, and, therefore, reduce vortex formation. In addition, the thinning of the outer wall and the length of the thinned section of the tube of the spiral-tube element are reduced due to the small bending angle, which, in turn, reduces the heat flux and the intensity of thermal pulsations.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в подогревателях высокого давления.The utility model relates to the field of power engineering and can be used in high pressure heaters.

Известен подогреватель высокого давления, включающий корпус с патрубками подвода и отвода теплообменивающихся сред, поверхность теплообмена, выполненную из коллекторов и присоединенных к ним трубок в форме одноплоскостной спирали. Концы трубок вставлены в гнездо коллектора до упора и обварены. (Теплообменное оборудование паротурбинных установок. Отраслевой каталог. Часть II. Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по тяжелому и транспортному машиностроению. М., 1989 г., стр.6).Known high-pressure heater, comprising a housing with nozzles for supplying and discharging heat exchanging media, a heat exchange surface made of collectors and tubes attached to them in the form of a single-plane spiral. The ends of the tubes are inserted into the manifold socket all the way and scalded. (Heat exchange equipment of steam turbine plants. Industry catalog. Part II. Central Research Institute of Information and Technical and Economic Research in Heavy and Transport Engineering. M., 1989, p.6).

Недостатком данного подогревателя является сниженная надежность в связи с эрозионным износом входных и выходных участков спиралей вследствие малого радиуса поворота потока воды, повышенного вихреобразования и вызванных этим термопульсаций.The disadvantage of this heater is the reduced reliability due to erosion wear of the input and output sections of the spirals due to the small radius of rotation of the water flow, increased vortex formation and the resulting thermal pulsations.

Известен подогреватель высокого давления, в котором поверхность теплообмена выполнена в виде коллекторов и присоединенных к ним трубок, выполненных в форме двухплоскостной спирали. Концы трубок вставлены в гнездо коллектора и обварены. (Бараненко В.И. и др. Эрозионно-коррозионный износ металла входных участков подогревателей на АЭС. Атомная энергия, 1995 т.78 вып.2 М., Редакция журнала Атомная Энергия, стр.83-87).Known high-pressure heater, in which the heat exchange surface is made in the form of collectors and tubes attached to them, made in the form of a two-plane spiral. The ends of the tubes are inserted into the manifold socket and scalded. (V. Baranenko et al. Erosion-corrosion metal wear of inlet sections of heaters at nuclear power plants. Atomic Energy, 1995 vol. 78 issue 2 M., Editorial Board of Atomic Energy magazine, pp. 83-87).

Это известное техническое решение является наиболее близким к предлагаемому и принято за прототип.This well-known technical solution is the closest to the proposed and taken as a prototype.

Недостатком известного подогревателя, принятого за прототип, является сниженная надежность в связи с эрозионным износом входных и выходных участков спиралей вследствие малого радиуса поворота потока воды, повышенного вихреобразования и вызванных этим термопульсаций.A disadvantage of the known heater adopted for the prototype is the reduced reliability due to erosion wear of the input and output sections of the spirals due to the small radius of rotation of the water flow, increased vortex formation and the resulting thermal pulsations.

Спираль представляет собой одноплоскостной или двухплоскостной спирально-трубный элемент (ПСТЭ), привариваемый одним концом к раздающему коллектору, другим - к собирающему, и предназначенный для нагрева питательной воды паром из отбора турбины (Руководящий технический материал. Расчет и проектирование поверхностных подогревателей высокого и низкого давления. Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Ползунова (НПО ЦКТИ), 1987 г., стр.61, 62).The spiral is a single-plane or two-plane spiral-tube element (PSTE), welded at one end to the distributing collector, the other to the collecting one, and designed to heat the feed water with steam from the turbine selection (Guiding technical material. Calculation and design of surface high and low pressure heaters Scientific and Production Association for the Study and Design of Power Equipment named after I.I.Polzunov (NPO CKTI), 1987, pp. 61, 62).

При входе воды в спираль, а также при выходе, из-за крутого поворота потока происходит эрозионный износ утоненной вследствие значительного угла гиба наружной стенки трубки, вызванный вихреобразованием и термопульсацией.When water enters the spiral, as well as when exiting, due to a sharp turn of the flow, erosive wear of the thinned due to a significant bending angle of the outer tube wall occurs due to vortex formation and thermal pulsation.

Недостатком существующих элементов является существенное утонение наружной стенки достаточно длинного участка трубки ПСТЭ, вызванное растяжением при значительном угле гибки.A disadvantage of the existing elements is a significant thinning of the outer wall of a rather long section of the PSTE tube, caused by stretching at a significant bending angle.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемым. При этом предлагаемое техническое решение не вытекает явным для специалиста образом из известного уровня техники и определенного заявителем.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, as well as identification of sources containing information about analogues of the claimed utility model, allowed to establish that the applicant did not find a technical solution characterized by signs identical or equivalent to those proposed. However, the proposed technical solution does not follow explicitly for the specialist in the manner of the prior art and determined by the applicant.

Заявляемое техническое решение обеспечивает более высокую надежность трубного пучка и подогревателя в целом. Применение двух и более гибов на входных и выходных участках спирали позволяет повысить плавность хода потока воды, а, следовательно, снизить вихреобразование. Кроме того, сокращается утонение наружной стенки и длина утоняемого участка трубки ПСТЭ вследствие малого угла гиба, что, в свою очередь, уменьшает тепловой поток и интенсивность термопульсаций.The claimed technical solution provides higher reliability of the tube bundle and the heater as a whole. The use of two or more bends at the inlet and outlet sections of the spiral can improve the smoothness of the flow of water, and, therefore, reduce vortex formation. In addition, thinning of the outer wall and the length of the thinned section of the PSTE tube are reduced due to the small bending angle, which, in turn, reduces the heat flux and the intensity of thermal pulsations.

Предложен подогреватель высокого давления, включающий корпус с патрубками подвода и отвода теплообменивающихся сред, поверхность теплообмена, выполненную в виде коллекторов и присоединенных к ним трубок в виде плоскостных спирально-трубных элементов, при этом входные и выходные участки плоскостных спирально-трубных элементов выполнены с двумя или более гибами.A high-pressure heater is proposed, including a housing with nozzles for supplying and discharging heat-exchanging media, a heat exchange surface made in the form of collectors and tubes attached to them in the form of planar spiral-tube elements, while the input and output sections of planar spiral-tube elements are made with two or more bends.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображен подогреватель высокого давления в разрезе, на фиг.2 - спираль с двумя гибами входного и выходного участков.The utility model is illustrated by a drawing, in which Fig. 1 shows a sectional view of a high-pressure heater, and Fig. 2 shows a spiral with two bends of the inlet and outlet sections.

Подогреватель высокого давления (фиг.1) включает корпус 1, к которому присоединены патрубки подвода питательной воды 2 и греющего пара 3, отвода питательной воды 4 и конденсата греющего пара 5, поверхность теплообмена, выполненную в виде коллекторов 6 и приваренных к ним спиральных трубок теплообмена 7. Коллектора 6 закреплены внутри корпуса подогревателя высокого давления 1.The high-pressure heater (Fig. 1) includes a housing 1, to which are connected the nozzles for supplying feedwater 2 and heating steam 3, drainage of feedwater 4 and condensate for heating steam 5, a heat exchange surface made in the form of collectors 6 and spiral heat exchange tubes welded to them 7. The manifold 6 is fixed inside the housing of the high pressure heater 1.

Подогреватель высокого давления работает следующим образом. Вода поступает по патрубку 2 в раздающие коллекторы 6 и далее попадает в трубки теплообмена 7, там вода нагревается за счет пара, который поступает через патрубок 3 и проходит внутри корпуса 1. Далее вода выходит из трубок теплообмена 7 в собирающие коллекторы 6 и выходит через патрубок 4. Пар, нагревая воду, конденсируется на трубках теплообмена 7 и коллекторах 6, стекает вниз и через патрубок 5 отводится из корпуса 1.The high pressure heater operates as follows. Water flows through the pipe 2 to the distributing manifolds 6 and then enters the heat transfer tubes 7, where the water is heated by steam that enters through the pipe 3 and passes inside the housing 1. Next, the water exits the heat transfer tubes 7 to the collecting manifolds 6 and exits through the pipe 4. Steam, heating the water, condenses on the heat transfer tubes 7 and collectors 6, flows down and through the pipe 5 is discharged from the housing 1.

Предложенное техническое решение позволяет повысить надежность спирали за счет применения двух (или более) гибов на входных и выходных участках. Малый угол гиба снижает утонение наружной стенки трубки и, вследствие повышения плавности потока, вихреобразование, термопульсации и эрозионный износ.The proposed technical solution allows to increase the reliability of the spiral through the use of two (or more) bends at the input and output sections. A small bending angle reduces thinning of the outer wall of the tube and, due to increased flow smoothness, vortex formation, thermal pulsation and erosive wear.

Claims

A high-pressure heater, comprising a housing with nozzles for supplying and discharging heat-exchanging media, a heat exchange surface made in the form of collectors and tubes attached to them in the form of spiral-tube elements, characterized in that the input and output sections of the spiral-tube elements are made with two or more bends.