RU2100693C1

RU2100693C1 - Feedwater heater

Info

Publication number: RU2100693C1
Application number: RU96100927A
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Шамароков
Original assignee: Александр Сергеевич Шамароков
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1996-01-16
Publication date: 1997-12-27

Abstract

FIELD: regenerative heating of steam turbines. SUBSTANCE: uptake tube platens 6 installed in casing 1 are connected through bottom and top ends of their tubes to bottom and top chambers 8 and 9 of central header, respectively. Intertube space of platens 6 communicates with pipe 2 supplying heating steam through shaped duct 13 accommodating downcomer tube platens 7 connected through their top ends to chamber 9 which houses partition formed by repair manhole 14 and removable cover 15. Partition is installed below top ends of tubes. Throttling hole 16 is provided in manhole 14 and/or cover 15. Downcomer tube platens 7 are connected through their bottom ends to chamber 9 below partition and/or at least to one tube header 19 communicating with additional feedwater outlet pipe 18. Shaped duct 13 may hold additional tube plates 19 placed between steam supply piping 2 and downcomer tube platens 7 and connected through tube headers 20, 21 to pipes 22 and 23 for, respectively, inlet and outlet of feedwater. As viewed on heater top, update, downcomer, and additional tube platens 6, 7, and 19, respectively, are arranged about central header in involute manner. In other design form, uptake tube platens 6 are arranged in casing about central header in radial planes and downcomer ones 7 and additional tube platens have their central parts placed in parallel vertical planes. Outlet ends of tubes 6 and 7 are spaced apart which has reduced thermal stress in central header. Additional tube platens 19 communicate through tube headers 20,21 with additional feedwater stream to reduce additional thermal stress and mass of heater. EFFECT: reduced thermal stress and mass of heater, optimized pressure drop distribution through intertube apace and improved augmentation of heat transfer in steam cooling zone. 5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах регенерации паротурбинных установок. The invention relates to energy and can be used in the regeneration systems of steam turbine plants.

Известен подогреватель питательной воды, содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода пара и питательной воды, размещенные в корпусе горизонтальные трубчатые змеевики, образующие зоны охлаждения и конденсации пара, последняя из которых подключена к пароподводящему патрубку посредством короба, в который заключены часть змеевиков, а горизонтальные трубчатые змеевики подключены концами труб к коллекторам питательной воды, распределенным по всему объему корпуса (авт. св. СССР N 909412, кл. F 22 D 1/32, 1979). A well-known feed water heater comprising a vertical housing with steam and feed water nozzles, horizontal tubular coils arranged in the housing forming steam cooling and condensation zones, the last of which is connected to the steam supply nozzle by means of a duct in which part of the coils are enclosed, and horizontal tubular coils connected by the ends of the pipes to the feedwater collectors distributed throughout the body (ed. St. USSR N 909412, class F 22 D 1/32, 1979).

Такой подогреватель является неремонтопригодным из-за небольших диаметров коллекторов, которые не позволяют иметь доступ к концам труб змеевиков. Кроме того, небольшие диаметры коллекторов и большая их разветвленность по всему объему корпуса делают большим гидравлическое сопротивление такого подогревателя по питательной воде. Such a heater is not repairable due to the small diameters of the collectors, which do not allow access to the ends of the pipe coils. In addition, the small diameters of the collectors and their large branching over the entire volume of the casing make the hydraulic resistance of such a heater for feed water large.

Наиболее близким техническим решением из известных является подогреватель питательной воды, содержащий патрубки подвода и отвода питательной воды, продольно установленные в корпусе подъемные трубчатые ширмы, подключенные нижними и верхними концами труб соответственно к нижней и верхней камерам центрального коллектора, причем корпус снабжен пароподводящим патрубком, подключенным к межтрубному пространству подъемных ширм (патент СССР N 1780576, кл. F 22 D 1/32, опублик. 1992). The closest technical solution of the known is a feedwater heater containing feedwater inlet and outlet pipes, longitudinally installed tubular lifting screens connected to the lower and upper ends of the pipes respectively to the lower and upper chambers of the central manifold, and the casing is provided with a steam supply pipe connected to annular space of lifting screens (USSR patent N 1780576, class F 22 D 1/32, published. 1992).

В таком подогревателе камеры центрального коллектора выполнены с диаметрами, которые позволяют иметь доступ к концам труб ширм, что делает его ремонтопригодным. Кроме того, замена нескольких коллекторов, как это было в аналоге, одним центральным коллектором снизило гидравлическое сопротивление по питательной воде. In such a heater, the central collector chambers are made with diameters that allow access to the ends of the screen pipes, which makes it maintainable. In addition, the replacement of several collectors, as it was in the analogue, with one central collector reduced the hydraulic resistance to feed water.

Однако такой подогреватель имеет два существенных недостатка. При подаче в водонагреватель перегретого пара верхние участки ширм выполняют роль охладителя пара. Поэтому в наружных трубах каждой ширмы вода подогревается до более высокой температуры, чем в трубах, расположенных ниже в конденсационной зоне. Разные температуры выходящей из труб воды обусловливают разные температуры узлов крепления этих труб к стенке коллектора и, как следствие, термические напряжения, резко снижающие ресурс подогревателя. Это один недостаток. Другой заключается в том, что охлаждение пара происходит при малых скоростях и соответственно при малых коэффициентах теплопередачи, что повышает металлоемкость подогревателя. However, such a heater has two significant drawbacks. When superheated steam is supplied to the water heater, the upper sections of the screens act as a steam cooler. Therefore, in the outer pipes of each screen, the water is heated to a higher temperature than in pipes located lower in the condensation zone. Different temperatures of the water leaving the pipes cause different temperatures of the attachment points of these pipes to the wall of the collector and, as a result, thermal stresses that sharply reduce the resource of the heater. This is one drawback. Another is that steam cooling occurs at low speeds and, accordingly, at low heat transfer coefficients, which increases the metal consumption of the heater.

Цель изобретения повышение ресурса подогревателя и снижение его металлоемкости. The purpose of the invention is to increase the resource of the heater and reduce its metal consumption.

В подогревателе питательной воды, содержащем патрубки подвода и отвода питательной воды, установлены в корпусе подъемные трубчатые ширмы, подключенные нижними и верхними концами труб соответственно к нижней и верхней камерам центрального коллектора, причем корпус соединен с пароподводящим патрубком, подключенным к межтрубному пространству подъемных ширм, поставленная цель достигается тем, что в корпусе имеется фигурный короб, посредством полости которого пароподводящий патрубок подключен к межтрубному пространству подъемных ширм, а в коробе установлены опускные трубчатые ширмы, подключенные верхними концами труб к верхней камере центрального коллектора, внутри которой ниже верхних концов труб, подключенных к ней ширм, установлена перегородка с по меньшей мере одним дроссельным отверстием, а нижними концами труб к верхней камере центрального коллектора ниже перегородки и/или по меньшей мере к одному трубчатому коллектору, соединенному с дополнительным патрубком отвода питательной воды. In the feedwater heater containing feedwater supply and outlet pipes, tubular lifting screens are installed in the casing, connected by the lower and upper ends of the pipes to the lower and upper chambers of the central manifold, respectively, the casing being connected to the steam supply pipe connected to the annular space of the lifting screens, supplied the goal is achieved by the fact that in the case there is a figured box, through the cavity of which the steam supply pipe is connected to the annulus of the lifting screens, in the duct there are lowering tubular screens connected by the upper ends of the pipes to the upper chamber of the central manifold, inside of which below the upper ends of the pipes connected to the screens, a partition with at least one throttle hole is installed, and the lower ends of the pipes to the upper chamber of the central manifold below the partition and / or at least one tubular manifold connected to an additional feed water outlet pipe.

Кроме того в фигурном коробе могут быть установлены горизонтальные и вертикальные перегородки, образующие последовательно расположенные каналы по ходу движения пара. In addition, horizontal and vertical partitions can be installed in the figured box, forming successive channels along the steam.

Кроме того, в фигурном коробе между пароподводящим патрубком и опускными трубчатыми ширмами по ходу движения пара могут быть установлены дополнительные трубчатые ширмы, соединенные посредством трубчатых коллекторов с патрубками подвода и отвода дополнительного потока питательной воды. In addition, in the figured box between the steam supply pipe and the lowering tubular screens, additional tubular screens can be installed in the direction of the steam movement, connected by means of tubular manifolds to the inlet and outlet pipes of the additional feed water stream.

Кроме того, подъемные трубчатые ширмы могут быть установлены в корпусе вокруг центрального коллектора в радиальных плоскостях, а трубчатые ширмы, размещенные в каналах короба, в пределах каждого канала расположены средними участками в вертикальных параллельных плоскостях. In addition, the lifting tubular screens can be installed in the housing around the central manifold in radial planes, and the tubular screens placed in the duct channels within each channel are located in middle sections in vertical parallel planes.

Кроме того, перегородка может быть образована ремонтным люком и съемной крышкой, а дроссельное отверстие в этом случае может быть выполнено в люке и/или крышке. In addition, the partition can be formed by a repair hatch and a removable cover, and the throttle hole in this case can be made in the hatch and / or cover.

Наличие в корпусе фигурного короба с опускными ширмами, подключение его полости по пару между пароподводящим патрубком и межтрубным пространством подъемных ширм, установка перегородки в верхней камере центрального коллектора с по меньшей мере одним дроссельным отверстием, ниже верхних концов труб, подключенных к верхней камере ширм, а также подключение ниже перегородки к верхней камере центрального коллектора нижних концов опускных ширм позволяет разнести по высоте узлы крепления выходных концов труб соответственно зоны охлаждения пара и конденсационной зоны, что снижает термические напряжения в центральном коллекторе и повышает ресурс подогревателя. Кроме того, наличие короба с опускными ширмами позволяет существенно повысить скорость перегретого пара и, следовательно, коэффициент теплопередачи, что снижает металлоемкость подогревателя. The presence in the body of a figured box with lowering screens, connecting its cavity in a pair between the steam supply pipe and the annular space of the lifting screens, installing a partition in the upper chamber of the central manifold with at least one throttle opening, lower than the upper ends of the pipes connected to the upper chamber of the screens, and also connecting below the septum to the upper chamber of the central manifold of the lower ends of the lowering screens makes it possible to spread the height of the fastening nodes of the outlet ends of the pipes, respectively, of the cooling zone macaws and the condensation zone, which reduces thermal stresses in the central collector and increases heater life. In addition, the presence of the box with the lowering screens can significantly increase the speed of superheated steam and, consequently, the heat transfer coefficient, which reduces the intensity of the heater.

Подключение нижних концов труб опускных трубчатых ширм по крайней мере к одному трубчатому коллектору, соединенному с дополнительным трубопроводом отвода питательной воды, исключает повышение температуры центрального коллектора выше расчетной, что снижает металлоемкость подогревателя. Повышение температуры металла центрального коллектора возможно в случае нагрева перегретым паром питательной воды в опускных трубчатых ширмах до более высокой температуры, чем принята для расчетов прочности центрального коллектора. С повышением температуры прочностные свойства металла уменьшаются, что ведет к повышению толщин стенок элементов оборудования, нагруженных давлением. Так как размеры центрального коллектора несравнимо больше размеров трубчатого коллектора, то любые превышения температуры стенок, над принятой для расчетов, приведут к большему увеличению массы центрального коллектора, чем трубчатого коллектора. The connection of the lower ends of the pipes of the lowering tubular screens to at least one tubular collector connected to an additional feed water discharge pipe eliminates a rise in the temperature of the central collector above the calculated one, which reduces the metal consumption of the heater. An increase in the temperature of the metal of the central collector is possible if the overheated steam feed water in the lowering tube screens to a higher temperature than is accepted for calculating the strength of the central collector. With increasing temperature, the strength properties of the metal decrease, which leads to an increase in the wall thicknesses of the elements of the equipment loaded with pressure. Since the dimensions of the central collector are incomparably larger than the sizes of the tubular collector, any excess of the wall temperature above that accepted for calculations will lead to a larger increase in the mass of the central collector than the tubular collector.

В связи с тем, что коэффициент теплоотдачи со стороны воды более чем на порядок выше чем со стороны пара, температура металла труб близка к температуре движущейся в них воды. Due to the fact that the heat transfer coefficient from the water side is more than an order of magnitude higher than from the steam side, the temperature of the pipe metal is close to the temperature of the water moving in them.

Питательная вода в опускных трубчатых ширмах, соединенных с трубчатым коллектором, может нагреваться до температуры, превышающей расчетную, принятую для металла теплообменных труб при высокой температуре пара на входе в опускные ширмы. Это ведет к повышению толщины трубок и металлоемкости подогревателя. The feed water in the downhole tubular screens connected to the tubular collector can be heated to a temperature higher than the calculated one adopted for the metal of the heat exchange tubes at a high steam temperature at the entrance to the downcomers. This leads to an increase in the thickness of the tubes and the metal consumption of the heater.

Для снижения металлоемкости подогревателя в этом случае часть нижних концов труб опускных ширм соединяют с трубчатым коллектором, а другую часть опускных ширм нижними концами с центральным коллектором. To reduce the metal consumption of the heater in this case, part of the lower ends of the pipes of the lowering screens are connected to the tubular manifold, and the other part of the lowering screens are connected to the central collector by the lower ends.

За счет установки перегородок в фигурном коробе таким образом, что греющий пар вначале проходит через опускные ширмы, соединенные с трубчатым коллектором, или за счет выполнения труб опускных ширм, соединенных с трубчатым коллектором, большей длины обеспечивается такой режим теплообмена, что в обоих случаях температуры металла труб опускных ширм и центрального коллектора не превышают расчетные, т.е. обеспечивается снижение металлоемкости подогревателя. By installing partitions in the figured box in such a way that the heating steam first passes through the lowering screens connected to the tubular collector, or due to the execution of the lowering pipe pipes connected to the tubular collector, a longer heat exchange mode is provided such that in both cases the metal temperature pipes of the lowering screens and the central collector do not exceed the calculated ones, i.e. reduced metal consumption of the heater.

Кроме того, установка дополнительных трубчатых ширм в фигурном коробе между пароподводящим патрубком и опускными трубчатыми ширмами по пару, соединение их посредством трубчатых коллекторов соответственно с патрубками подвода и отвода дополнительного потока питательной воды позволяет охладить высокотемпературный пар дополнительным потоком питательной воды до приемлемых температур перед подачей охлажденного пара в пучок опускных ширм. Питательная вода в дополнительных трубчатых ширмах и в опускных ширмах нагревается до температур, не превышающих расчетные температуры, принятые для металла центрального коллектора и металла труб, дополнительных и опускных ширм, снижая металлоемкость подогревателя. In addition, installing additional tubular screens in a figured box between the steam supply pipe and the lowering pipe screens in pairs, connecting them by means of tubular manifolds, respectively, with pipes for supplying and removing an additional feed water stream, allows high-temperature steam to be cooled with an additional feed water stream to acceptable temperatures before supplying cooled steam into a bunch of down screens. The feed water in the additional tubular screens and in the lowering screens is heated to temperatures not exceeding the design temperatures adopted for the metal of the central manifold and the metal of the pipes, additional and lowering screens, reducing the metal consumption of the heater.

Кроме того, расположение подъемных трубчатых ширм в корпусе вокруг центрального коллектора в радиальных плоскостях, а трубчатых ширм, размещенных в каналах короба, в пределах каждого канала в вертикальных параллельных плоскостях позволяет организовать оптимальное соотношение скоростей пара, что снижает металлоемкость подогревателя. In addition, the location of the lifting tubular screens in the housing around the central manifold in radial planes, and the tubular screens located in the duct channels within each channel in vertical parallel planes allows you to organize the optimal ratio of steam speeds, which reduces the intensity of the heater.

Известно, что поверхность теплообмена зависит от температурного напора между средами. Температурный напор между конденсирующимся паром и питательной водой зависит от общего гидравлического сопротивления по пару на участках охлаждения пара и его конденсации, т.е. от абсолютного давления конденсирующегося пара. It is known that the heat transfer surface depends on the temperature head between the media. The temperature head between the condensing steam and the feed water depends on the total hydraulic resistance of the steam in the areas of steam cooling and condensation, i.e. from the absolute pressure of the condensing vapor.

С понижением давления пара снижаются его температура насыщения и температурный напор, что приводит к повышению поверхности и металлоемкости подогревателя. With a decrease in steam pressure, its saturation temperature and temperature head decrease, which leads to an increase in the surface and metal consumption of the heater.

Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара для реальных условий большинства подогревателей не зависит от скорости конденсирующегося пара. В то же время коэффициент теплоотдачи при охлаждении пара зависит от скорости последнего. The heat transfer coefficient during steam condensation for the actual conditions of most heaters is independent of the speed of the condensing steam. At the same time, the heat transfer coefficient during steam cooling depends on the speed of the latter.

Повышая скорость пара и интенсифицируя теплообмен на участке его охлаждения, за счет уменьшения скорости пара на участке конденсации, сохраняя общее гидравлическое сопротивление по пару постоянным, уменьшаем тем самым поверхность теплообмена и металлоемкость подогревателя. Increasing the speed of steam and intensifying heat transfer in the area of its cooling, by reducing the speed of steam in the area of condensation, keeping the total hydraulic resistance for the steam constant, we thereby reduce the heat exchange surface and the metal consumption of the heater.

На фиг. 1 изображен подогреватель питательной воды, общий вид; на фиг. 2 то же, вариант исполнения опускных ширм; на фиг. 3 то же, вариант с дополнительными трубчатыми ширмами в коробе; на фиг. 4 разрез А-А фиг. 1 - 3; на фиг. 5 разрез Б-Б фиг. 1 3, вариант выполнения ширм; на фиг. 6 схема организации трехходовых зон охлаждения и конденсации пара. In FIG. 1 shows a feedwater heater, general view; in FIG. 2 the same, an embodiment of the lowering screens; in FIG. 3 the same, option with additional tubular screens in the box; in FIG. 4 is a section AA of FIG. thirteen; in FIG. 5 section BB of FIG. 1 3, an embodiment of the screens; in FIG. 6 organization diagram of three-way cooling and steam condensation zones.

Подогреватель питательной воды содержит вертикальный корпус 1, который соединен с пароподводящим патрубком 2, который соединен с пароподводящим патрубком 3 отвода конденсата, патрубком 4 подвода питательной воды и патрубком 5 ее отвода. В корпусе 1 продольно установлены подъемные трубчатые ширмы 6 и опускные трубчатые ширмы 7. Ширмы 6 нижними и верхними концами труб подключены соответственно к нижней и верхней камерам 8 и 9 центрального коллектора. Камера 8 соединена с патрубком 4, а камера 9 с патрубком 5. При этом камеры 8, 9 отделены одна от другой посредством перегородки 10, съемной втулки 11 и неподвижной втулки 12. The feed water heater comprises a vertical housing 1, which is connected to the steam supply pipe 2, which is connected to the steam supply pipe 3 of the condensate drain, pipe 4 of the feed water supply and pipe 5 of its drain. In the housing 1, longitudinally installed lifting tubular screens 6 and lowering tubular screens 7. Screens 6 of the lower and upper ends of the pipes are connected respectively to the lower and upper chambers 8 and 9 of the central manifold. The chamber 8 is connected to the pipe 4, and the camera 9 to the pipe 5. In this case, the chambers 8, 9 are separated from each other by means of a partition 10, a removable sleeve 11 and a fixed sleeve 12.

Опускные трубчатые ширмы 7 заключены в фигурный короб 13, посредством которого межтрубное пространство подъемных ширм подключено к пароподводящему патрубку 2. Верхние концы труб опускных ширм 7 подключены к верхней камере 9 центрального коллектора, а в последней, ниже верхних концов труб, подключенных к ней ширм 6 и 7, установлена перегородка, образованная ремонтным люком 14 и съемной крышкой 15. В люке 14 и/или крышке 15 выполнено дроссельное отверстие 16. Нижние концы труб опускных ширм 7 подключены к верхней камере 9 центрального коллектора ниже перегородки. The lowering tube screens 7 are enclosed in a figure box 13, by means of which the annular space of the lifting screens is connected to the steam supply pipe 2. The upper ends of the pipes of the lowering screens 7 are connected to the upper chamber 9 of the central manifold, and in the last, lower than the upper ends of the pipes connected to it, the screens 6 and 7, a partition is formed, formed by the repair hatch 14 and the removable cover 15. A throttle hole 16 is made in the hatch 14 and / or the cover 15. The lower ends of the lowering pipe tubes 7 are connected to the upper chamber 9 of the central manifold below eregorodki.

В другом варианте исполнения подогревателя (фиг. 2) нижние концы труб опускных ширм 7 подключены к трубчатому коллектору 17, соединенному с дополнительным патрубком 18 отвода питательной воды. In another embodiment, the heater (Fig. 2) the lower ends of the pipes of the lowering screens 7 are connected to a tubular manifold 17 connected to an additional pipe 18 of the feed water.

В фигурном коробе 13 между пароподводящим патрубком 2 и опускными трубчатыми ширмами 7 могут быть установлены дополнительные трубчатые ширмы 19 (фиг. 3), соединенные посредством трубчатых коллекторов 20 и 21 с патрубками подвода 22 и отвода 23 дополнительного потока питательной воды. In the figured box 13 between the steam supply pipe 2 and the lowering tubular screens 7, additional tubular screens 19 (Fig. 3) can be installed, connected by means of tubular manifolds 20 and 21 to the inlet pipes 22 and the outlet 23 of the additional feed water stream.

Подъемные 6 и опускные 7 трубчатые ширмы, а также дополнительные трубчатые ширмы 19 расположены в корпусе 1 вокруг центрального коллектора на виде сверху по кривой эвольвенте (фиг. 4). Lifting 6 and lowering 7 tubular screens, as well as additional tubular screens 19 are located in the housing 1 around the central manifold in a plan view along the involute curve (Fig. 4).

В другом варианте (фиг. 5) подъемные трубчатые ширмы 6 расположены в корпусе 1 вокруг центрального коллектора в радиальных плоскостях, а опускные трубчатые ширмы 7 и дополнительные трубчатые ширмы 19 расположены средними участками в параллельных вертикальных плоскостях в пределах каждого канала короба. In another embodiment (Fig. 5), the lifting tubular screens 6 are located in the housing 1 around the central manifold in radial planes, and the lowering tubular screens 7 and additional tubular screens 19 are located in the middle sections in parallel vertical planes within each duct channel.

Между фигурным коробом 13 и радиально расположенными подъемными трубчатыми ширмами 6 установлены вытеснители 24, стенки которых, прилегающие к подъемным трубчатым ширмам, расположены параллельно последним. Between the figured box 13 and the radially arranged lifting tubular screens 6, displacers 24 are installed, the walls of which adjacent to the lifting tubular screens are parallel to the latter.

В корпусе 1 установлен и поддерживается уровень 25 конденсата. Пространство корпуса 1, ограниченное коробом 13, образует зону охлаждения пара. Пространство корпуса 1 над уровнем конденсата 25, в котором находятся верхние участки ширм 6, является конденсационной зоной. Пространство корпуса 1, в котором находятся погруженные в конденсат нижние участки ширм 6, есть зона охлаждения конденсата. Для достижения оптимальных скоростей пара и температур стенок коллектора и труб опускных 7 и дополнительных ширм 19 в зонах охлаждения и конденсации пара устанавливаются горизонтальные 26 и вертикальные перегородки 27, образующие каналы для организации многоходового движения пара. Как пример, показан вариант организации трехходовых зон охлаждения и конденсации пара (фиг. 6). In case 1, condensate level 25 is installed and maintained. The space of the housing 1, limited by the duct 13, forms a cooling zone for steam. The space of the housing 1 above the condensate level 25, in which the upper sections of the screens 6 are located, is a condensation zone. The space of the housing 1, in which the lower sections of the screens 6 immersed in the condensate are located, is a condensate cooling zone. To achieve optimal steam velocities and temperatures of the walls of the manifold and downcomer pipes 7 and additional screens 19, horizontal 26 and vertical partitions 27 are formed in the cooling and condensation zones of the steam 27, forming channels for organizing multi-way steam movement. As an example, a variant of the organization of three-way cooling and condensation zones is shown (Fig. 6).

Ширмы 6 и 7 выполнены с чередующимися по их высоте поперечными и продольными участками, образующими полости, в которых (только в конденсационной зоне внутрикорпусного пространства) установлены конденсатосборные желоба 28, закрепленные на дистанционирующих элементах 29 этих ширм 6. Screens 6 and 7 are made with transverse and longitudinal sections alternating in their height, forming cavities in which (only in the condensation zone of the internal space) condensate collection gutters 28 are mounted, mounted on the spacing elements 29 of these screens 6.

Ширмы 6 и 7 с помощью дистанционирующих элементов 29 подвешиваются к опорной конструкции 30, закрепленной на верхней части камеры 9 центрального коллектора. Screens 6 and 7 with the help of spacer elements 29 are suspended from the supporting structure 30, mounted on the upper part of the chamber 9 of the central manifold.

Для отвода неконденсирующихся газов в корпусе над уровнем конденсата 25 устанавливается один или два кольцевых коллектора 31, соединенных с патрубком 32 отсоса неконденсирующихся газов. For the removal of non-condensable gases in the housing above the level of condensate 25, one or two annular collectors 31 are installed, connected to the nozzle 32 of the exhaust of non-condensable gases.

С целью обеспечения ремонтопригодности в верхней и нижней частях корпуса 1 выполнены ремонтные люки 33 и 34, а в нижней части центрального коллектора
ремонтный люк 35.In order to ensure maintainability, repair hatches 33 and 34 were made in the upper and lower parts of the housing 1, and in the lower part of the central collector
repair hatch 35.

В случае установки группы последовательно соединенных по питательной воде подогревателей конденсат из вышестоящего подогревателя подается в нижестоящий. Подвод конденсата из вышестоящего подогревателя осуществляется через патрубок 36, расположенный над уровнем конденсата 25 (фиг. 1). In the case of installing a group of heaters connected in series via feed water, condensate from a higher heater is supplied to a lower one. Condensate is supplied from the upstream heater through a pipe 36 located above the level of condensate 25 (Fig. 1).

Подвод конденсата из вышестоящего подогревателя может быть осуществлен через нижнее днище подогревателя и далее через короб 13 или вытеснители 24 в пространство над уровнем конденсата 25 (не показан). Condensate can be supplied from the upstream heater through the bottom of the heater and then through the duct 13 or displacers 24 into the space above the level of condensate 25 (not shown).

Подогреватель питательной воды работает следующим образом. The feed water heater operates as follows.

Греющий пар через патрубок 2 подают в полость короба 13, где он, омывая с большой скоростью ширмы 19 и 7 в три хода, охлаждается. Далее охлажденный пар попадает в конденсационную зону, где омывает в три хода верхние участки ширм 6 и при этом конденсируется. Конденсат отводится посредством желобов 28 в зону охлаждения конденсата, где охлаждается и затем через патрубок 3 покидает подогреватель. Heating steam through the pipe 2 is fed into the cavity of the box 13, where it, washing with high speed the screens 19 and 7 in three turns, is cooled. Then, the cooled steam enters the condensation zone, where it ishes the upper sections of the screens 6 in three strokes and at the same time condenses. Condensate is discharged by means of gutters 28 to the condensate cooling zone, where it is cooled and then leaves the heater through the pipe 3.

Питательная вода последовательно проходит патрубок 4, камеру 8 и трубы подъемных ширм 6, в последних подогревается до промежуточной температуры. Далее питательная вода разделяется на два потока: один проходит через дроссельное отверстие 16, а другой через трубы опускных ширм 7. В трубах ширм 7 вода дополнительно подогревается и затем уже в камере 9 часто воды перемешивается с потоком, прошедшим отверстие 16. Далее питательная вода посредством втулок 11, 12 и патрубка 5 покидает подогреватель. Другая часть воды по выходе из трубок ширм 7 попадает в трубчатый коллектор 17 и далее через дополнительный патрубок 18 отвода питательной воды покидает подогреватель. Feed water sequentially passes through the pipe 4, the chamber 8 and the pipes of the lifting screens 6, in the latter it is heated to an intermediate temperature. Further, the feed water is divided into two streams: one passes through the throttle hole 16, and the other through the pipes of the lowering screens 7. In the pipes of the screens 7, the water is additionally heated and then in the chamber 9 often the water is mixed with the stream passing through the opening 16. Further, the feeding water through bushings 11, 12 and pipe 5 leaves the heater. Another part of the water at the exit from the tubes of the screens 7 enters the tubular manifold 17 and then leaves the heater through an additional pipe 18 for feeding the feed water.

Дополнительный поток питательной воды последовательно проходит патрубок 22, трубчатый коллектор 20 и дополнительные трубчатые ширмы 19, в которых нагревается и далее через коллектор 21 и патрубок отвода 23 покидает подогреватель. An additional stream of feed water sequentially passes through the pipe 22, the tubular manifold 20 and additional tubular screens 19, in which it is heated and then leaves the heater through the collector 21 and the branch pipe 23.

При ремонте подогревателя в полость корпуса 1 можно попасть через люки 33 и 34. В центральный коллектор можно попасть через люк 35. Благодаря тому, что втулка 11 выполнена съемной, ее отсоединяют от неподвижной втулки 12 и перегородки 10 и затем перемещают вверх, освобождая верхнюю часть камеры 8 для работ (ревизии и ремонта узлов закрепления концов труб в камере 8). Для проведения работ в камере 9 в нее попадают через полость втулок 11 и 12 и после снятия крышки 15 с люка 14. When repairing the heater, it is possible to get into the cavity of the housing 1 through hatches 33 and 34. The central collector can be reached through the hatch 35. Due to the fact that the sleeve 11 is removable, it is disconnected from the fixed sleeve 12 and the partition 10 and then moved upward, freeing the upper part chamber 8 for work (revision and repair of nodes for fixing the ends of pipes in chamber 8). For work in the chamber 9 it enters through the cavity of the bushings 11 and 12 and after removing the cover 15 from the hatch 14.

Дроссельное отверстие 16 определяет расход воды через трубы опускных ширм 7. The throttle hole 16 determines the flow of water through the pipes of the lowering screens 7.

В таком подогревателе выходные концы труб ширм 6 и 7 соответственно разнесены по высоте, что снизило термические напряжения в центральном коллекторе и повысило ресурс подогревателя. Наличие короба 13 позволило повысить скорость греющего пара и интенсифицировать теплообмен в зоне охлаждения пара, что снизило металлоемкость подогревателя. In such a heater, the output ends of the pipes of the screens 6 and 7 are respectively spaced in height, which reduced thermal stresses in the central manifold and increased the resource of the heater. The presence of the box 13 allowed to increase the speed of heating steam and to intensify heat transfer in the cooling zone of steam, which reduced the intensity of the heater.

Установка дополнительных трубчатых ширм 19 в коробе 13 и подсоединение их через трубчатые коллекторы к патрубкам подвода 22 и отвода 23 дополнительного потока питательной воды дополнительно снижают термические напряжения в центральном коллекторе и массу подогревателя. Installing additional tubular screens 19 in the duct 13 and connecting them through tubular manifolds to the inlet pipes 22 and the outlet 23 for an additional feed water stream further reduces thermal stresses in the central manifold and the mass of the heater.

Установка горизонтальных и вертикальных перегородок в коробе позволяет организовать такое многоходовое последовательное движение пара, которое обеспечивает достижение оптимальных температур металла труб и центрального коллектора (ниже или на уровне температур принятых для расчетов прочности), что снижает металлоемкость подогревателя. The installation of horizontal and vertical partitions in the box allows you to organize such multi-pass sequential steam movement, which ensures the achievement of optimal temperatures of the pipe metal and the central manifold (below or at the temperature level adopted for strength calculations), which reduces the metal consumption of the heater.

Расположение подъемных трубчатых ширм 6 в межтрубном пространстве корпуса 1 вокруг коллектора в радиальных плоскостях, а средних участков опускных 7 и дополнительных 19 трубчатых ширм в пределах каждого канала короба в вертикальных параллельных плоскостях позволили оптимизировать распределение гидравлического сопротивления пара по межтрубному пространству и тем самым интенсифицировало теплообмен в зоне охлаждения пара, что дополнительно снизило металлоемкость подогревателя. The arrangement of the lifting tubular screens 6 in the annular space of the housing 1 around the collector in radial planes, and the middle sections of the lowering 7 and an additional 19 tubular screens within each duct channel in vertical parallel planes, made it possible to optimize the distribution of the hydraulic resistance of steam over the annular space and thereby intensified heat transfer in steam cooling zone, which further reduced the metal consumption of the heater.

Claims

1. A feedwater heater comprising feedwater inlet and outlet pipes, tubular lifting screens installed in the housing, connected by lower and upper ends of the pipes to the lower and upper chambers of the central manifold, the housing being connected to a steam supply pipe connected to the annulus of the lifting screens, characterized in that in the case there is a figured box, through the cavity of which a steam conducting pipe is connected to the annulus of the lifting screens, and in the figured cor both installed lowering tubular screens connected by the upper ends of the pipes to the upper chamber of the central manifold, inside of which below the upper ends of the pipes connected to the screens, a partition with at least one throttle hole is installed, and the lower ends of the pipes to the upper chamber of the central manifold below the partition and / or at least one tubular manifold connected to an additional feed water outlet pipe.

2. The heater according to claim 1, characterized in that the horizontal and vertical partitions are installed in the figured box, forming consecutive channels along the steam.

3. The heater according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that in the figured box between the steam supply pipe and the lowering tubular screens along the direction of the steam, additional tubular screens are installed, connected by means of tubular manifolds to the inlet and outlet pipes of an additional feed water stream.

4. The heater according to paragraphs. 1-3, characterized in that the lifting tubular screens are located in the housing around the central manifold in radial planes, and the tubular screens placed in the duct channels within each channel are located in middle sections in vertical parallel planes.

5. The heater according to paragraphs. 1 to 4, characterized in that the partition is formed by a repair hatch and a removable cover, and a throttle hole is made in the hatch and / or cover.