RU2489646C1 - Steam and water heater - Google Patents
Steam and water heater Download PDFInfo
- Publication number
- RU2489646C1 RU2489646C1 RU2011153093/06A RU2011153093A RU2489646C1 RU 2489646 C1 RU2489646 C1 RU 2489646C1 RU 2011153093/06 A RU2011153093/06 A RU 2011153093/06A RU 2011153093 A RU2011153093 A RU 2011153093A RU 2489646 C1 RU2489646 C1 RU 2489646C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- heater
- central
- diffuser
- tube
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах регенерации турбоустановок атомных и тепловых электростанций для подогрева питательной воды, основного конденсата и воды теплосети.The invention relates to energy and can be used in the regeneration systems of turbine plants of nuclear and thermal power plants for heating feed water, main condensate and heating water.
Известен пароводяной подогреватель, содержащий горизонтальный корпус с верхней парораспределительной камерой и расположенным под ней трубным пучком, подключенным трубным пространством к камерам торцевого коллектора, причем парораспределительная камера подключена к пароподводящему отверстию, выполненному в верхней стенке корпуса, и выполнена в виде горизонтального короба, имеющего выпускные отверстия со стороны трубного пучка (JP 9257211. 30.09.1997).A steam-water heater is known, comprising a horizontal housing with an upper steam distribution chamber and a tube bundle located beneath it, connected by a tube space to the end-face chambers, the steam distribution chamber being connected to a steam supply opening made in the upper wall of the housing and made in the form of a horizontal duct having outlet openings from the side of the tube bundle (JP 9257211. 09/30/1997).
Недостатком известного пароводяного подогревателя является повышенное гидравлическое сопротивление выпускных отверстий короба парораспределительной камеры. Это снижает давление греющего пара и температурный напор в трубном пучке, что повышает металлоемкость подогревателя.A disadvantage of the known steam-water heater is the increased hydraulic resistance of the outlet openings of the duct box of the steam distribution chamber. This reduces the heating steam pressure and temperature head in the tube bundle, which increases the metal consumption of the heater.
Известен пароводяной подогреватель, содержащий вертикальный корпус с боковой парораспределительной камерой и трубным пучком, подключенным трубным пространством к камерам торцевого коллектора, причем парораспределительная камера выполнена в виде диффузора и подключена к пароподводящему отверстию, выполненному в боковой стенке корпуса (SU 1366780, м.кл. F22D 1/32, 15.01.1988).A steam-water heater is known, comprising a vertical casing with a lateral steam distribution chamber and a tube bundle connected by a tube space to the end-face chambers, the steam distribution chamber being made in the form of a diffuser and connected to a steam supply opening made in the side wall of the casing (SU 1366780, microliter F22D 1/32, 1/15/1988).
Недостатком известного пароводяного подогревателя является пониженные скорости пара в межтрубном пространстве пучка, обусловленные боковой подачей пара на трубный пучок. Кроме того, диффузор парораспределительной камеры, хотя и снижает скоростной напор пара, но при этом не обеспечивает равномерности подачи пара на трубный пучок. Все это снижает интенсивность теплообмена и повышает металлоемкость подогревателя.A disadvantage of the known steam-water heater is the reduced steam velocity in the annulus of the beam due to the lateral supply of steam to the tube bundle. In addition, the diffuser of the steam distribution chamber, although it reduces the pressure head of the steam, but at the same time does not ensure the uniformity of the steam supply to the tube bundle. All this reduces the intensity of heat transfer and increases the intensity of the heater.
Недостатком известного подогревателя является также плоская форма трубной доски камер торцевого коллектора, для которой характерна большая ее толщина (до 800 мм в подогревателях высокого давления мощных турбоустановок сверхкритических параметров), большая масса, большая глубина сверлений отверстий под трубы и большой объем высверливаемого металла. При этом толстые трубные доски характеризуются сложной технологией и трудоемкостью изготовления. Сложна и эксплуатация таких подогревателей из-за необходимости предварительного прогрева толстых трубных досок.A disadvantage of the known heater is also the flat shape of the tube plate of the end collector chambers, which is characterized by its large thickness (up to 800 mm in high-pressure heaters of powerful supercritical turbine units), large mass, large drilling depths for pipes and a large volume of metal being drilled. At the same time, thick tube boards are characterized by complex technology and the complexity of manufacturing. The operation of such heaters is also complicated because of the need to preheat thick tube sheets.
К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных технических решений (прототипом) является пароводяной подогреватель, содержащий вертикальный корпус, внутри которого установлены трубные пучки, подключенным трубным пространством к центральному коллектору нагреваемой воды, причем в верхней торцевой стенке корпуса выполнено пароподводящее отверстие (RU 2315235. 20.01.2008).The closest technical solution of the known technical solutions (prototype) to the present invention is a steam-water heater containing a vertical housing, inside which tube bundles are installed, connected by a tube space to the central collector of heated water, and a steam supply hole is made in the upper end wall of the housing (RU 2315235. 01/20/2008).
В таких подогревателях вместо плоских трубных досок используются цилиндрические трубные доски, которые по сравнению с плоскими трубными досками при тех же параметрах подогревателя имеет меньшую толщину, что снижает металлоемкость, упрощает технологию изготовления и эксплуатацию подогревателя.In such heaters, instead of flat tube sheets, cylindrical tube boards are used, which, compared to flat tube plates with the same heater parameters, has a smaller thickness, which reduces metal consumption, simplifies the manufacturing and operation of the heater.
Кроме того, благодаря торцевой подаче пара на трубный пучок, в таком подогревателе достигаются повышенные скорости пара в межтрубном пространстве, что также снижает металлоемкость подогревателя.In addition, due to the end steam supply to the tube bundle, in this heater, increased steam speeds in the annulus are achieved, which also reduces the metal consumption of the heater.
Однако в прототипе не обеспечивается равномерное расширение греющего пара на выходе из пароподводящего отверстия. Пар, резко расширяясь, становится турбулентным: движение пара теряет устойчивость и становится беспорядочным. При этом в потоке появляются беспорядочные вихри разных размеров, и скорость потока в каждой точке меняется случайным образом со временем. Эти вихри могут дробиться или иногда сливаться между собой, что повышает потери давления пара и снижает температурный напор в трубном пучке. Кроме того, такая структура потока пара может привести к тому, что одна лобовая часть трубного пучка может оказаться в застойной зоне, а другая - в зоне повышенных скоростей и, соответственно, эрозионного износа.However, the prototype does not provide uniform expansion of the heating steam at the outlet of the steam supply opening. Steam, expanding sharply, becomes turbulent: the movement of the steam loses stability and becomes erratic. In this case, random vortices of different sizes appear in the flow, and the flow velocity at each point varies randomly with time. These vortices can crush or sometimes merge with each other, which increases the loss of vapor pressure and reduces the temperature head in the tube bundle. In addition, such a structure of the steam flow can lead to the fact that one frontal part of the tube bundle can be in the stagnant zone, and the other in the zone of increased speeds and, accordingly, erosive wear.
Кроме того, такие подогреватели работают на влажном паре из отборов паровых турбин, а влажный пар при повышенных скоростях и сложной структуре потока может привести к эрозионному и коррозионному износу центрального коллектора, а также верхних частей корпуса и трубного пучка.In addition, such heaters operate on wet steam from steam turbine offsets, and wet steam at increased speeds and a complex flow structure can lead to erosion and corrosion wear of the central manifold, as well as the upper parts of the casing and tube bundle.
Технической задачей изобретения является снижение эрозионного и коррозионного износа центрального коллектора, а также верхних частей корпуса и трубного пучка. Кроме того, технической задачей изобретения является снижение потерь давления греющего пара и равномерное распределение его по межтрубному пространству трубного пучка, что интенсифицирует теплообмен и снизит металлоемкость подогревателя.An object of the invention is to reduce erosion and corrosion wear of the central manifold, as well as the upper parts of the housing and the tube bundle. In addition, the technical objective of the invention is to reduce the pressure loss of the heating steam and its uniform distribution over the annular space of the tube bundle, which intensifies heat transfer and reduces the metal consumption of the heater.
Техническая задача решается в пароводяном подогревателе, содержащем вертикальный корпус, внутри которого установлены трубные пучки, подключенные трубным пространством к центральному коллектору нагреваемой воды, причем в верхней торцевой стенке корпуса выполнено пароподводящее отверстие, при этом подогреватель снабжен диффузором, образованным раструбом, подключенным к пароподводящему отверстию, и отбойным щитком с центральной сплошной и периферийной перфорированной частями, первая из которых расположена над центральным коллектором, причем в диффузоре установлены направляющие перегородки с образованием каналов, направленных на соответствующие трубные пучки.The technical problem is solved in a steam-water heater containing a vertical casing, inside which tube bundles are installed, connected by a tube space to the central collector of the heated water, and a steam supply opening is made in the upper end wall of the housing, while the heater is equipped with a diffuser formed by a bell connected to the steam supply opening, and a baffle plate with a central continuous and peripheral perforated parts, the first of which is located above the central collector m, wherein the baffles to form a channel directed to the corresponding tube bundles are installed in the diffuser.
Кроме того, внутри корпуса горизонтально расположено отбойное кольцо, прикрепленное к его верхней торцевой стенке.In addition, a fender ring is attached horizontally to the inside of the casing, attached to its upper end wall.
Благодаря диффузору, образованному раструбом, подключенным к пароподводящему отверстию, и отбойным щитком с центральной сплошной и периферийной перфорированной частями, первая из которых расположена над центральным коллектором, а также за счет того, что в диффузоре установлены направляющие перегородки с образованием каналов, направленных на соответствующие трубные пучки, удалось обеспечить постепенное расширение потока греющего пара с устойчивым безвихревым движением с последующим равномерным распределением пара по межтрубному пространству трубного пучка. Это, с одной стороны, снижает локальные скорости набегающего потока, а также коррозионный и эрозионный износ верхней части подогревателя, а с другой стороны, снижает потери давления греющего пара и повышает температурный напор в трубных пучках, что интенсифицирует теплообмен и снижает металлоемкость подогревателя.Due to the diffuser formed by the socket connected to the steam supply opening and the baffle plate with the central continuous and peripheral perforated parts, the first of which is located above the central collector, as well as due to the fact that guide baffles are installed in the diffuser with the formation of channels directed to the corresponding pipe beams, it was possible to ensure a gradual expansion of the flow of heating steam with a stable irrotational motion with subsequent uniform distribution of steam along the annulus the tube bundle. This, on the one hand, reduces the local free-stream velocities, as well as the corrosion and erosion wear of the upper part of the heater, and on the other hand, reduces the pressure loss of the heating steam and increases the temperature head in the tube bundles, which intensifies heat transfer and reduces the metal consumption of the heater.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид пароводяного подогревателя; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; фиг.3 - выносной элемент Б фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В фиг.3.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a General view of a steam-water heater; figure 2 is a section aa of figure 1; figure 3 - remote element B of figure 1; figure 4 is a section bb In figure 3.
Пароводяной подогреватель содержит вертикальный корпус 1, внутри которого установлены трубные пучки 2 (на фиг.2 показано четыре таких пучка), подключенные трубным пространством к центральному коллектору 3 нагреваемой воды. В верхней торцевой стенке 4 корпуса 1 выполнено пароподводящее отверстие 5 (фиг.3). Подогреватель снабжен диффузором, образованным раструбом 6, подключенным к пароподводящему отверстию 5, и отбойным щитком с центральной сплошной частью 7 и периферийной перфорированной частью 8. Центральная сплошная часть 7 отбойного щитка расположена над центральным коллектором 3. В диффузоре установлены направляющие перегородки 9 с образованием каналов 10, направленных на соответствующие трубные пучки 2.Steam-water heater contains a
Внутри корпуса 1 горизонтально расположено отбойное кольцо 11, прикрепленное к его верхней торцевой стенке 4.Inside the
В нижней торцевой стенке 12 корпуса 1 имеется конденсатоотводящий патрубок 13. Центральный коллектор 3 выполнен с камерой 14 подвода и камерой 15 отвода подогреваемой воды.In the
Снаружи корпуса 1 к его верхней торцевой стенке 4 прикреплен пароподводящий патрубок 16, расположенный соосно пароподводящему отверстию 5. К патрубку 16 посредством ребра 17 приварен щиток диффузора. Кроме того, щиток прикреплен к раструбу 6 диффузора посредством перегородок 9. Раструб 6 диффузора крепится к верхней торцевой стенке 4 ребрами 18 и дополнительно приваривается к стенке 4 по периметру пароподводящего отверстия 5.Outside of the
Пароводяной подогреватель работает следующим образом.Steam-water heater operates as follows.
Влажный пар из отбора паровой турбины через пароподводящее отверстие 5 подают в диффузор, образованный раструбом 6 и отбойным щитком с центральной сплошной частью 7 и периферийной перфорированной частью 8. При этом щиток защищает центральный коллектор 3 от эрозионного разрушения. Одновременно диффузор формирует устойчивые потоки пара без образования вихрей, которые равномерно расширяются в каналах 10 диффузора и затем отбойным кольцом 11 отклоняются на трубные пучки 2. Перфорация периферийной части 8 щитка повышает равномерность распределения пара по трубным пучкам 2. Отбойное кольцо 11 предохраняет от эрозионного износа стенку 4 корпуса 1.Wet steam from the selection of the steam turbine through the
В межтрубном пространстве пучка пар конденсируется, и конденсат после некоторого охлаждения (при затоплении конденсатом нижней части трубного пучка 2) выводится из подогревателя через патрубок 13.In the annulus of the beam, the steam condenses, and the condensate after some cooling (when the bottom of the
Подогреваемую воду через камеру 14 центрального коллектора 3 подают в трубное пространство пучков 2, где она подогревается. Подогретая вода собирается в камере 15 центрального коллектора 3 и затем выводится из подогревателя.Heated water through the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011153093/06A RU2489646C1 (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Steam and water heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011153093/06A RU2489646C1 (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Steam and water heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011153093A RU2011153093A (en) | 2013-07-10 |
RU2489646C1 true RU2489646C1 (en) | 2013-08-10 |
Family
ID=48787200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011153093/06A RU2489646C1 (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Steam and water heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2489646C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1366780A1 (en) * | 1986-07-10 | 1988-01-15 | Производственное объединение "Красный котельщик" им.60-летия Союза ССР | Vertical steam-liquid heat-exchanger |
RU2027948C1 (en) * | 1991-02-19 | 1995-01-27 | Институт проблем энергетики АН Республики Беларусь | Waste-heat boiler |
RU2123637C1 (en) * | 1993-03-03 | 1998-12-20 | Ибара Корпорейшн | Boiler with pressure inner circulating fluidized layer, electric generating system and furnace with fluidized bed |
RU2256506C2 (en) * | 1999-09-14 | 2005-07-20 | Даниель ТЕБУЛ | Device of purification of a gas medium with impurities and a transportation device equipped with the device of purification |
-
2011
- 2011-12-27 RU RU2011153093/06A patent/RU2489646C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1366780A1 (en) * | 1986-07-10 | 1988-01-15 | Производственное объединение "Красный котельщик" им.60-летия Союза ССР | Vertical steam-liquid heat-exchanger |
RU2027948C1 (en) * | 1991-02-19 | 1995-01-27 | Институт проблем энергетики АН Республики Беларусь | Waste-heat boiler |
RU2123637C1 (en) * | 1993-03-03 | 1998-12-20 | Ибара Корпорейшн | Boiler with pressure inner circulating fluidized layer, electric generating system and furnace with fluidized bed |
RU2256506C2 (en) * | 1999-09-14 | 2005-07-20 | Даниель ТЕБУЛ | Device of purification of a gas medium with impurities and a transportation device equipped with the device of purification |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011153093A (en) | 2013-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2437022B1 (en) | Gas-to-liquid pipe heat exchanger, in particular for domestic boiler | |
EP2771622B1 (en) | Heat exchanger for the condensing boiler | |
PL219104B1 (en) | Heat exchanger | |
EP2943729B1 (en) | Fired heat exchanger | |
RU2549277C1 (en) | Steam and water heater | |
RU2397407C1 (en) | Moisture separator/reheater | |
RU2489646C1 (en) | Steam and water heater | |
CN203704733U (en) | High-pressure horizontal type heat exchanger suitable for clean medium evaporation | |
CN203810988U (en) | Efficient block-preventing heat exchanger | |
CN208431739U (en) | A kind of steam generator | |
RU95814U1 (en) | HEAT EXCHANGER | |
KR101384336B1 (en) | Tube bundle steam generator for recovery of waste heat | |
RU158256U1 (en) | HOUSEHOLD BOILERS FOR CONDITION SMOKE GASES | |
WO2015146286A1 (en) | Moisture separator/heater | |
KR20110106711A (en) | Method of using high temperature vapour and apparatus for using high temperature vapour | |
RU2364787C1 (en) | Steam-water heater | |
JPS5840081B2 (en) | Blowdown equipment for steam generators | |
RU178401U1 (en) | Heat and mass transfer device | |
RU72303U1 (en) | STEAM GENERATOR WITH LEAD COOLANT OR ITS ALLOYS | |
CN213327665U (en) | Juice extractor is caught to evaporation tail gas | |
CN203980642U (en) | Current speeder in condensing heat-exchange Hot water units | |
RU2384800C1 (en) | Contact heat exchanger | |
RU2734614C1 (en) | Shell-and-tube heat exchanger | |
RU2341726C1 (en) | Platen steam-water heater | |
CN101762014A (en) | Multi-cavity combustion fast heating-up bathroom-specific furnace |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20181130 |