RU140783U1

RU140783U1 - HEAT EXCHANGER

Info

Publication number: RU140783U1
Application number: RU2013142200/06U
Authority: RU
Inventors: Сергей Васильевич Бандуров; Валерий Анатольевич Мартынов; Николай Михайлович Лазарев; Владимир Борисович Тренькин
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Инжиниринговая Компания "Зиомар"
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2014-05-20

Abstract

Теплообменник, включающий корпус с патрубками подвода пара и отвода его конденсата, водяную камеру с патрубками подвода и отвода нагреваемой воды, размещенную в корпусе трубную систему с поверхностью теплообмена первого и второго хода, имеющую зону конденсации пара и зону охладителя конденсата, причем охладитель конденсата выполнен встроенным, образован частью трубной системы c поверхностью теплообмена первого хода, ограниченной кожухом, образованным из горизонтальных перегородок и вертикальных стенок и расположен под зоной конденсации пара, отличающийся тем, что трубная система выполнена из U-образных труб, и охладитель конденсата содержит дополнительную зону на втором ходу трубной системы, с возможностью поступления конденсата пара в охладитель конденсата и поперечного омывания поверхности теплообмена сначала второго, а затем первого хода трубной системы.A heat exchanger comprising a housing with steam inlet and condensate outlet pipes, a water chamber with heated water inlet and outlet pipes, a pipe system with a first and second stroke heat exchange surface, having a steam condensation zone and a condensate cooler zone, the condensate cooler is built-in formed by a part of the pipe system with a first-pass heat exchange surface limited by a casing formed of horizontal partitions and vertical walls and located under the condensation zone steam, characterized in that the pipe system is made of U-shaped pipes, and the condensate cooler contains an additional zone on the second stroke of the pipe system, with the possibility of steam condensate entering the condensate cooler and transverse washing of the heat exchange surface first of the second and then the first stroke of the pipe system .

Description

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована в теплообменных аппаратах регенеративных систем паровых турбин или в теплообменных аппаратах систем теплоснабжения, предназначенных для подогрева воды за счет конденсации пара и охлаждения его конденсата.The utility model relates to the field of energy and can be used in heat exchangers of regenerative systems of steam turbines or in heat exchangers of heat supply systems designed to heat water by condensing steam and cooling its condensate.

Известен поверхностный подогреватель, содержащий корпус с патрубками подвода пара и отвода его конденсата, распределительную водяную камеру с патрубками подвода и отвода нагреваемой воды, трубную систему из U-образных труб, расположенную под распределительной водяной камерой, часть труб поверхности теплообмена которой по всей высоте, установкой кожуха, выделена под охладитель конденсата (Отраслевой каталог. Теплообменное оборудование паротурбинных установок, часть I, 20-89-09, М.: ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, 1989, с. 52, рис. 39).Known surface heater containing a housing with nozzles for supplying steam and removing its condensate, a distribution water chamber with nozzles for supplying and discharging heated water, a pipe system of U-shaped pipes located under the distribution of the water chamber, part of the pipes of the heat exchange surface over the entire height, installation casing, allocated for condensate cooler (Industry catalog. Heat exchange equipment of steam turbine units, part I, 20-89-09, M .: TSNIITEITYAZHMASH, 1989, p. 52, Fig. 39).

Недостатком конструкции известного подогревателя является установка распределительной камеры над трубным пучком, т.к., в случае вывода подогревателя из работы, не представляется возможным полностью слить (удалить) нагреваемую воду.A disadvantage of the design of the known heater is the installation of a distribution chamber above the tube bundle, because, in the case of the heater being taken out of operation, it is not possible to completely drain (remove) the heated water.

Другим недостатком такой конструкции является использование в качестве поверхности теплообмена охладителя конденсата всей длины труб первого хода, что уменьшает величину температурного напора и приводит к увеличению поверхности теплообмена охладителя конденсата.Another disadvantage of this design is the use of the entire length of the first stroke pipes as the heat exchange surface of the condensate cooler, which reduces the temperature head and leads to an increase in the heat exchange surface of the condensate cooler.

Известен теплообменник, содержащий корпус с патрубками подвода пара и отвода его конденсата, распределительную водяную камеру с патрубками подвода и отвода нагреваемой воды, трубную систему из труб, расположенную над распределительной водяной камерой, при этом часть длины всех труб первого хода трубной системы, за счет установки вертикальных и горизонтальных листов кожуха, выделена под охладитель конденсата (SU №1025960, F22D 1/32; опубликовано 30.06.83).A heat exchanger is known, comprising a housing with nozzles for supplying steam and discharging its condensate, a distribution water chamber with nozzles for supplying and discharging heated water, a pipe system of pipes located above the distribution water chamber, while part of the length of all pipes of the first stroke of the pipe system, due to the installation vertical and horizontal sheets of the casing, allocated for condensate cooler (SU No. 1025960, F22D 1/32; published on 06/30/83).

Недостатком известного теплообменника является несовершенство конструкции охладителя конденсата, вызывающее необходимость затопления части поверхности теплообмена зоны конденсации установкой короба, для обеспечения поступления максимального количества конденсата греющего пара в охладитель конденсата, а также, неопределенность в величине расхода конденсата пара через поверхность теплообмена, расположенную под охладителем конденсата, что требует увеличения расчетной поверхности теплообмена охладителя конденсата для гарантированного охлаждения конденсата.A disadvantage of the known heat exchanger is the imperfection of the design of the condensate cooler, which necessitates flooding of a part of the heat exchange surface of the condensation zone by installing a duct to ensure the maximum amount of heating steam condensate enters the condensate cooler, as well as the uncertainty in the amount of steam condensate flow through the heat exchange surface located under the condensate cooler, which requires an increase in the calculated heat exchange surface of the condensate cooler for guarantees nnogo condensate cooling.

По совокупности признаков это известное техническое решение является наиболее близким к заявленному и принято за прототип.By the totality of the features, this known technical solution is the closest to the claimed one and is taken as a prototype.

Цель заявляемого технического решения - повышение экономичности теплообменника, снижение массогабаритных характеристик.The purpose of the proposed technical solution is to increase the efficiency of the heat exchanger, reducing the overall dimensions.

Технический результат: использование теплообменной поверхности на втором ходу нагреваемой воды, путем установки горизонтальных перегородок и вертикальных стенок, организуя таким образом дополнительную зону охладителя конденсата, а так же увеличение температурного напора и интенсификация теплообмена, что в совокупности позволяет уменьшить необходимую поверхность теплообмена.Technical result: the use of a heat exchange surface on the second turn of heated water, by installing horizontal partitions and vertical walls, thereby organizing an additional condensate cooler zone, as well as increasing the temperature head and intensifying heat transfer, which together allows you to reduce the required heat transfer surface.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в теплообменнике, включающем корпус с патрубками подвода пара и отвода его конденсата, водяную камеру с патрубками подвода и отвода нагреваемой воды, размещенную в корпусе трубную систему с поверхностью теплообмена первого и второго хода, имеющую зону конденсации пара и зону охладителя конденсата, причем охладитель конденсата выполнен встроенным, образован частью трубной системы c поверхностью теплообмена первого хода, ограниченной кожухом, образованным из горизонтальных перегородок и вертикальных стенок и расположен под зоной конденсации пара, трубная система выполнена из U-образных труб и охладитель конденсата содержит дополнительную зону на втором ходу трубной системы, с возможностью поступления конденсата пара в охладитель конденсата и поперечного омывания поверхности теплообмена сначала второго, а затем первого хода трубной системы.The specified technical result is achieved due to the fact that in the heat exchanger, which includes a housing with nozzles for supplying steam and removing its condensate, a water chamber with nozzles for supplying and removing heated water, a pipe system located in the housing with a heat exchange surface of the first and second pass, having a vapor condensation zone and a condensate cooler zone, and the condensate cooler is built-in, is formed by a part of the pipe system with a first-pass heat exchange surface limited by a casing formed of horizontal partitions and vertical walls and is located under the steam condensation zone, the pipe system is made of U-shaped pipes and the condensate cooler contains an additional zone on the second stroke of the pipe system, with the possibility of steam condensate entering the condensate cooler and transverse washing of the heat exchange surface, first of the second, and then the first the stroke of the pipe system.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид теплообменника, на фиг. 2 - разрез по А-А.The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of a heat exchanger; FIG. 2 - section along aa.

Теплообменник, включающий корпус 1 с патрубками 2 и 3, соответственно, подвода пара и отвода его конденсата, водяную камеру 4 с патрубками 5 и 6, соответственно, подвода и отвода нагреваемой воды, размещенную в корпусе и установленную в трубной доске 7 трубную систему 8 с поверхностью теплообмена первого и второго хода, имеющую зону конденсации пара и зону охладителя конденсата 9, причем охладитель конденсата 9 выполнен встроенным, образован частью трубной системы 8 c поверхностью теплообмена первого хода, ограниченной кожухом, образованным из горизонтальных перегородок 12 и вертикальных стенок 10 и расположен под зоной конденсации пара. Трубная система 8 выполнена из U-образных труб и охладитель конденсата 9 содержит дополнительную зону на втором ходу трубной системы 8, с возможностью поступления конденсата пара в охладитель конденсата и поперечного омывания поверхности теплообмена сначала второго, а затем первого хода трубной системы.A heat exchanger comprising a housing 1 with nozzles 2 and 3, respectively, for supplying steam and removing its condensate, a water chamber 4 with nozzles 5 and 6, respectively, for supplying and discharging heated water, placed in the housing and installed in the tube board 7 pipe system 8 s the heat exchange surface of the first and second strokes, having a vapor condensation zone and a condensate cooler zone 9, wherein the condensate cooler 9 is built-in, is formed by a part of the pipe system 8 with the first heat exchange surface limited by a casing formed from horizontal walls 12 and vertical walls 10 and is located under the condensation zone of steam. The pipe system 8 is made of U-shaped pipes and the condensate cooler 9 contains an additional zone on the second stroke of the pipe system 8, with the possibility of steam condensate entering the condensate cooler and transverse washing of the heat exchange surface first of the second and then the first stroke of the pipe system.

Теплообменник работает следующим образом.The heat exchanger operates as follows.

Нагреваемая вода через патрубок 5 поступает в водяную камеру 4, затем в трубы трубной системы 8 с поверхностью теплообмена первого хода, часть которых выделена под основную зону охладителя конденсата 9. Далее нагреваемая вода проходит в трубах первого хода, а затем в трубах второго хода, часть которых выделена под дополнительную зону охладителя конденсата 9 на втором ходу трубной системы 8, нагревается за счет конденсации пара и охлаждения конденсата, и выводится через патрубок 6 из водяной камеры 4.The heated water through the pipe 5 enters the water chamber 4, then into the pipes of the pipe system 8 with the heat exchange surface of the first stroke, some of which are allocated under the main zone of the condensate cooler 9. Next, the heated water passes in the pipes of the first stroke, and then in the pipes of the second stroke, part which are allocated for the additional zone of the condensate cooler 9 at the second stroke of the pipe system 8, is heated by condensation of steam and cooling of the condensate, and is discharged through the pipe 6 from the water chamber 4.

Поток греющего пара через патрубок 2 поступает в корпус 1, где конденсируется на трубах трубной системы 8. Конденсат греющего пара стекает в нижнюю часть корпуса 1 и накапливается на трубной доске 7 до величины нормального уровня. Через окно охладителя конденсата 9, расположенное на боковой стенке 10, конденсат пара поступает в охладитель конденсата 9 сначала в дополнительную зону охладителя конденсата 9 на втором ходу трубной системы 8, при этом средняя стенка 11 отделяет дополнительную зону охладителя конденсата 9 от основной зоны. При поперечном омывании труб трубной системы 8 сначала второго, а затем первого хода нагреваемой воды, конденсат совершает несколько ходов, охлаждается и выводится из теплообменника через патрубок 3.The flow of heating steam through the pipe 2 enters the housing 1, where it condenses on the pipes of the pipe system 8. The condensation of the heating steam flows into the lower part of the housing 1 and accumulates on the tube plate 7 to a normal level. Through the window of the condensate cooler 9 located on the side wall 10, steam condensate enters the condensate cooler 9 first into the additional zone of the condensate cooler 9 at the second stroke of the pipe system 8, while the middle wall 11 separates the additional zone of the condensate cooler 9 from the main zone. With the transverse washing of the pipes of the pipe system 8, first of the second, and then the first stroke of the heated water, the condensate makes several strokes, it is cooled and removed from the heat exchanger through the pipe 3.

Организация дополнительной зоны охладителя конденсата на втором ходу нагреваемой воды позволяет более эффективно использовать поверхность теплообмена, тем самым уменьшить зону основного охладителя конденсата, а так же, за счет увеличения температурного напора в области конденсации пара, создать условия для более эффективного теплообмена и уменьшить необходимую поверхность теплообмена зоны конденсации пара.The organization of an additional zone of the condensate cooler on the second turn of the heated water allows more efficient use of the heat exchange surface, thereby reducing the zone of the main condensate cooler, and also, by increasing the temperature head in the area of steam condensation, create conditions for more efficient heat transfer and reduce the necessary heat exchange surface steam condensation zones.

Таким образом, заявляемое решение позволяет повысить экономичность работы теплообменника и снизить массогабаритные характеристики аппарата.Thus, the claimed solution allows to increase the efficiency of the heat exchanger and reduce the overall dimensions of the apparatus.

Claims

A heat exchanger comprising a housing with steam inlet and condensate outlet pipes, a water chamber with heated water inlet and outlet pipes, a pipe system with a first and second stroke heat exchange surface, having a steam condensation zone and a condensate cooler zone, the condensate cooler is built-in formed by a part of the pipe system with a first-pass heat exchange surface limited by a casing formed of horizontal partitions and vertical walls and located under the condensation zone steam, characterized in that the pipe system is made of U-shaped pipes, and the condensate cooler contains an additional zone on the second stroke of the pipe system, with the possibility of steam condensate entering the condensate cooler and transverse washing of the heat exchange surface first of the second and then the first stroke of the pipe system .