RU2489661C1 - Double-stage condenser - Google Patents

Double-stage condenser Download PDF

Info

Publication number
RU2489661C1
RU2489661C1 RU2011153094/06A RU2011153094A RU2489661C1 RU 2489661 C1 RU2489661 C1 RU 2489661C1 RU 2011153094/06 A RU2011153094/06 A RU 2011153094/06A RU 2011153094 A RU2011153094 A RU 2011153094A RU 2489661 C1 RU2489661 C1 RU 2489661C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipes
stage
condensation
condensate
condensation stage
Prior art date
Application number
RU2011153094/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011153094A (en
Inventor
Александр Сергеевич Шамароков
Леонид Михайлович Андреев
Владимир Иосифович Жингель
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (ОАО "Концерн Росэнергоатом")
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения" (ОАО "ВНИИАМ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (ОАО "Концерн Росэнергоатом"), Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения" (ОАО "ВНИИАМ") filed Critical Открытое акционерное общество "Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (ОАО "Концерн Росэнергоатом")
Priority to RU2011153094/06A priority Critical patent/RU2489661C1/en
Publication of RU2011153094A publication Critical patent/RU2011153094A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2489661C1 publication Critical patent/RU2489661C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: double-stage condenser comprises a vertical header with an upper steam-distributing, middle relief and lower condensate-collecting chambers, heat exchange pipes of the first and second condensation stages, fixed by input and output ends in the walls of the steam-distributing chamber near the relief chamber, and in the walls of the walls of the relief chamber and the condensate-collecting chamber, accordingly. In the relief chamber of the vertical header the output ends of the pipes of the first condensation stage are arranged above the input ends of pipes of the second condensation stage. A circular canopy is fixed to the wall of the relief chamber in a transverse manner, being located below the output ends of pipes of the first condensation stage, but above the input ends of the pipes of the second condensation stage. The canopy has condensate-collecting grooves arranged in plan between input ends of the pipes of the second condensation stage and condensate-draining holes.
EFFECT: reduced capture of the first stage condensate into pipes of the second condensation stage and higher efficiency of condensation at the second condenser stage.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при проектировании воздушных теплообменников систем пассивного отвода тепла, а также при конструировании трубных систем сепараторов-пароперегревателей и подогревателей турбоустановок атомных электростанций.The invention relates to nuclear energy and can be used in the design of air heat exchangers for passive heat removal systems, as well as in the design of pipe systems of separators, superheaters and heaters of turbine plants of nuclear power plants.

Известен двухступенчатый конденсатор, содержащий теплообменные трубы первой ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках парораздающего и верхнего перепускного коллекторов, и теплообменные трубы второй ступени конденсации, закрепленный входными и выходными концами в стенках второго перепускного и конденсатосборного коллекторов, причем в верхнем перепускном коллекторе установлен сепаратор влаги, подсоединенный к трубопроводам для перепуска осушенного пара и конденсата (RU 2038636. 26.07.1995).Known two-stage condenser containing heat transfer pipes of the first condensation stage, fixed by the input and output ends in the walls of the steam distribution and upper bypass manifolds, and heat transfer pipes of the second condensation stage, fixed by the input and output ends in the walls of the second bypass and condensate collectors, and is installed in the upper bypass collector moisture separator connected to pipelines for transferring dried steam and condensate (RU 2038636. 07.26.1995).

Недостатком известного конденсатора является сложность конструкции, обусловленная наличием сепаратора влаги в верхнем перепускном коллекторе, а также повышенная металлоемкость аппарата из-за большого количества коллекторов и перепускных трубопроводов.A disadvantage of the known capacitor is the design complexity due to the presence of a moisture separator in the upper bypass manifold, as well as the increased metal consumption of the apparatus due to the large number of collectors and bypass pipelines.

К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных технических решений (прототипом) является двухступенчатый конденсатор, содержащий вертикальный коллектор с верхней парораздающей, средней перепускной и нижней конденсатосборной камерами, а также теплообменные трубы первой ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках парораздающей и перепускной камер, соответственно, и теплообменные трубы второй ступени конденсации, закрепленный входными и выходными концами в стенках перепускной и конденсатосборной камер, соответственно, причем в перепускной камере выходные концы труб первой ступени конденсации расположены выше входных концов труб второй ступени конденсации (RU 2397407, 20.08.2010).The closest technical solution of the known technical solutions (prototype) to the present invention is a two-stage condenser containing a vertical collector with an upper steam-distributing, middle bypass and lower condensate collection chambers, as well as heat-exchange pipes of the first condensation stage, fixed by the input and output ends in the walls of the steam-distributing and bypass chambers, respectively, and heat transfer pipes of the second condensation stage, fixed by the inlet and outlet ends in the walls th and condensate collection chambers, respectively, and in the bypass chamber the output ends of the pipes of the first condensation stage are located above the input ends of the pipes of the second condensation stage (RU 2397407, 08.20.2010).

В таком конденсаторе поверхность теплообмена выбрана такой, что в трубах первой ступени конденсации конденсируется ~80% всего пара, остальные ~20% пара обеспечивают продувку этих труб и исключают обратный ход пара из перепускной камеры вертикального коллектора в наиболее теплонапряженные трубы первой ступени конденсации. Остальные ~20% транзитного пара опускаются по перепускной камере и поступают в трубы второй ступени конденсации. В это время конденсат первой ступени конденсации стекает по стенке перепускной камеры, и часть его захватывается транзитным паром и увлекается им в трубы второй ступени конденсации. При этом конденсат прикрывает часть поверхности теплообмена труб второй ступени конденсации, что приводит к неполной конденсации транзитного пара.In such a condenser, the heat exchange surface is chosen such that ~ 80% of the total steam condenses in the pipes of the first condensation stage, the remaining ~ 20% of the steam blows off these pipes and excludes the steam return from the bypass chamber of the vertical collector to the most heat-stressed pipes of the first condensation stage. The remaining ~ 20% of the transit vapor is lowered through the bypass chamber and enters the pipes of the second condensation stage. At this time, the condensate of the first stage of condensation flows down the wall of the bypass chamber, and part of it is captured by transit steam and carried away by it into the pipes of the second stage of condensation. In this case, the condensate covers part of the heat exchange surface of the pipes of the second condensation stage, which leads to incomplete condensation of the transit vapor.

Недостатком прототипа является захват конденсата первой ступени конденсации в трубы второй ступени конденсации, что приводит к понижению эффективности конденсации второй ступени конденсатора.The disadvantage of the prototype is the capture of condensate of the first stage of condensation in the pipes of the second stage of condensation, which reduces the efficiency of condensation of the second stage of the condenser.

Технической задачей изобретения является снижение захвата конденсата первой ступени в трубы второй ступени конденсации, что повысит эффективность конденсации второй ступени конденсатора.An object of the invention is to reduce the capture of condensate of the first stage in the pipes of the second stage of condensation, which will increase the efficiency of condensation of the second stage of the condenser.

Техническая задача решается в двухступенчатом конденсаторе, содержащем вертикальный коллектор с верхней парораздающей, средней перепускной и нижней конденсатосборной камерами, а также теплообменные трубы первой ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках парораздающей и перепускной камер, соответственно, и теплообменные трубы второй ступени конденсации, закрепленный входными и выходными концами в стенках перепускной и конденсатосборной камер, соответственно, причем в перепускной камере выходные концы труб первой ступени конденсации расположены выше входных концов труб второй ступени конденсации, а к стенке перепускной камеры поперечно прикреплен кольцевой козырек, расположенный ниже выходных концов труб первой ступени конденсации, но выше входных концов труб второй ступени конденсации.The technical problem is solved in a two-stage condenser containing a vertical collector with an upper steam distribution, middle bypass and lower condensate chambers, as well as heat transfer pipes of the first condensation stage, fixed by the inlet and outlet ends in the walls of the steam distribution and bypass chambers, respectively, and heat transfer pipes of the second condensation stage, fixed by the input and output ends in the walls of the bypass and condensate collection chambers, respectively, and in the bypass chamber the output ends pipes of the first condensation stage are located above the input ends of the pipes of the second condensation stage, and an annular visor transversely attached to the wall of the bypass chamber is located below the output ends of the pipes of the first condensation stage, but above the input ends of the pipes of the second condensation stage.

При этом козырек может иметь конденсатосборные углубления, расположенные в плане между входными концами труб второй ступени конденсации.In this case, the visor may have condensate recesses located in plan between the inlet ends of the pipes of the second condensation stage.

При этом в углублениях козырька могут быть выполнены конденсатоотводящие отверстия.In this case, condensate vents can be made in the recesses of the visor.

Наличие в конструкции двухступенчатого конденсатора кольцевого козырька, прикрепленного к стенке перепускной камеры вертикального коллектора и расположенного ниже выходных концов труб первой ступени конденсации, но выше входных концов труб второй ступени конденсации, снизит захват конденсата первой ступени в трубы второй ступени конденсации и повысит эффективность конденсации второй ступени конденсатора.The presence in the design of a two-stage condenser of an annular peak attached to the wall of the bypass chamber of the vertical collector and located below the output ends of the pipes of the first stage of condensation, but above the input ends of the pipes of the second stage of condensation, will reduce the capture of condensate of the first stage in the pipes of the second condensation stage and will increase the condensation efficiency of the second stage capacitor.

При этом, если козырек будет иметь конденсатосборные углубления, расположенные в плане между входными концами труб второй ступени конденсации, захват конденсата первой ступени конденсации в трубы второй ступени конденсации еще больше снизится, так как такая конструкция козырька предотвратит накопление конденсата на козырьке непосредственно над входными концами труб второй ступени конденсации. Если в углублениях козырька будут выполнены конденсатоотводящие отверстия, то это еще в большей степени снизит захват конденсата первой ступени в трубы второй ступени конденсации.Moreover, if the visor will have condensate collection recesses located in the plan between the inlet ends of the pipes of the second condensation stage, the capture of condensate of the first condensation stage in the pipes of the second condensation stage will be further reduced, since such a design of the visor will prevent condensation from accumulating on the visor directly above the inlet ends of the pipes second stage of condensation. If condensate drain holes are made in the recesses of the visor, this will further reduce the capture of condensate of the first stage in the pipes of the second stage of condensation.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид двухступенчатого конденсатора; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a General view of a two-stage capacitor; figure 2 is a view of figure 1; figure 3 is a section bB in figure 2.

Двухступенчатый конденсатор содержит вертикальный коллектор 1 с верхней парораздающей камерой 2, средней перепускной камерой 3 и нижней конденсатосборной камерой 4. Двухступенчатый конденсатор содержит также теплообменные трубы 5 первой ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках парораздающей камеры 2 и перепускной камеры 3, соответственно, и теплообменные трубы 6 второй ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках перепускной камеры 3 и конденсатосборноой камеры 4, соответственно.The two-stage condenser contains a vertical collector 1 with the upper vapor-distributing chamber 2, the middle bypass chamber 3 and the lower condensate-collecting chamber 4. The two-stage condenser also contains heat exchange tubes 5 of the first condensation stage, fixed by the input and output ends in the walls of the vapor-distributing chamber 2 and the bypass chamber 3, respectively, and heat exchange tubes 6 of the second condensation stage, fixed by the inlet and outlet ends in the walls of the bypass chamber 3 and the condensate collection chamber 4, respectively about.

В перепускной камере 3 вертикального коллектора 1 выходные концы труб 5 первой ступени конденсации расположены выше входных концов труб 6 второй ступени конденсации.In the bypass chamber 3 of the vertical collector 1, the output ends of the pipes 5 of the first condensation stage are located above the input ends of the pipes 6 of the second condensation stage.

К стенке перепускной камеры 3 вертикального коллектора 1 поперечно прикреплен кольцевой козырек 7, расположенный ниже выходных концов труб 5 первой ступени конденсации, но выше входных концов труб 6 второй ступени конденсации. Козырек 7 имеет конденсатосборные углубления 8, расположенные в плане между входными концами труб 6 второй ступени конденсации. В конденсатосборных углублениях 8 козырька 7 могут быть выполнены конденсатоотводящие отверстия 9.An annular visor 7 is transversely attached to the wall of the bypass chamber 3 of the vertical collector 1, located below the output ends of the pipes 5 of the first condensation stage, but above the input ends of the pipes 6 of the second condensation stage. The visor 7 has a condensate recesses 8 located in plan between the inlet ends of the pipes 6 of the second stage of condensation. In the condensate recesses 8 of the visor 7, drainage holes 9 can be made.

В качестве примера конкретной реализации предлагаемого технического решения можно показать его использование в системе пассивного отвода тепла от реакторной установки.As an example of a specific implementation of the proposed technical solution, it can be shown its use in a system of passive heat removal from a reactor installation.

В этом случае коллектор 1 с трубами 5 и 6 размещается в корпусе 10 с нижним коробом 11 и верхним коробом 12 подвода и отвода охлаждающего воздуха. Трубопроводы 13 и 14 служат для подвода пара и отвода конденсата этого пара, соответственно.In this case, the collector 1 with pipes 5 and 6 is placed in the housing 10 with the lower duct 11 and the upper duct 12 for supplying and discharging cooling air. Pipelines 13 and 14 serve to supply steam and drain condensate of this steam, respectively.

В вертикальном коллекторе 1 парораздающая камера 2 отделена от перепускной камеры 3 посредством перегородки 15, а перепускная камера 3 от конденсатосборной камеры 4 - посредством перегородки 16, выполненной с гидрозатвором 17.In the vertical manifold 1, the steam distribution chamber 2 is separated from the bypass chamber 3 by means of a partition 15, and the bypass chamber 3 from the condensate chamber 4 by means of a partition 16 made with a water seal 17.

При работе реакторной установки в режиме расхолаживания в парораздающую камеру 2 вертикального коллектора 1 по трубопроводу 13 подается пар, который затем распределяется по трубам 5 первой ступени конденсации. В трубах 5 первой ступени конденсации конденсируется ~80% всего пара, отдавая тепло атмосферному воздуху, проходящему по межтрубному пространству конденсатора. Остальные ~20% пара обеспечивают продувку труб 5 и исключают обратный ход пара из перепускной камеры 3 в наиболее теплонапряженные трубы 5 первой ступени конденсации. Транзитный пар опускаются по перепускной камере 3 вертикального коллектора и поступают в трубы 6 второй ступени конденсации.When the reactor installation is in the cooling mode, steam is supplied to the steam-distributing chamber 2 of the vertical collector 1 through the pipe 13, which is then distributed through the pipes 5 of the first condensation stage. In pipes 5 of the first stage of condensation, ~ 80% of all steam condenses, giving off heat to the atmospheric air passing through the annulus of the condenser. The remaining ~ 20% of the steam purges the pipes 5 and excludes the steam return from the bypass chamber 3 to the most heat-stressed pipes 5 of the first condensation stage. Transit steam is lowered through the bypass chamber 3 of the vertical collector and enter the pipes 6 of the second stage of condensation.

В это время конденсат первой ступени конденсации стекает по стенке перепускной камеры 3 вертикального коллектора 1, попадает на козырек 7, по которому стекает в углубления 8. Из углублений 8, а при наличии в них отверстий 9, через отверстия 9 конденсат попадает на перегородку 16. При этом на перегородке 16 образуется небольшой уровень (~50 мм), который на чертеже условно не показан. Далее конденсат через гидрозатвор 17 перепускается в конденсатосборную камеру 4 вертикального коллектора 1. В конденсатосборную камере 4 также сливается конденсат из труб 6 второй ступени конденсации, образованный за счет теплообмена с атмосферным воздухом в межтрубном пространстве конденсатора. Выводится конденсат из аппарата по трубопроводу 14.At this time, the condensate of the first condensation stage flows down the wall of the bypass chamber 3 of the vertical collector 1, enters the visor 7, through which it flows into the recesses 8. From the recesses 8, and if there are openings 9, through the openings 9, the condensate enters the partition 16. At the same time, a small level (~ 50 mm) is formed on the partition 16, which is not conventionally shown in the drawing. Next, the condensate through a water trap 17 is transferred to the condensate collection chamber 4 of the vertical collector 1. In the condensate collection chamber 4, condensate is also drained from the pipes 6 of the second condensation stage, formed by heat exchange with atmospheric air in the annulus of the condenser. Condensate is removed from the apparatus through line 14.

Claims (3)

1. Двухступенчатый конденсатор, содержащий вертикальный коллектор с верхней парораздающей, средней перепускной и нижней конденсатосборной камерами, а также теплообменные трубы первой ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках парораздающей и перепускной камер вертикального коллектора соответственно, и теплообменные трубы второй ступени конденсации, закрепленные входными и выходными концами в стенках перепускной и конденсатосборной камер вертикального коллектора соответственно, причем в перепускной камере вертикального коллектора выходные концы труб первой ступени конденсации расположены выше входных концов труб второй ступени конденсации, отличающийся тем, что к стенке перепускной камеры вертикального коллектора поперечно прикреплен кольцевой козырек, расположенный ниже выходных концов труб первой ступени конденсации, но выше входных концов труб второй ступени конденсации.1. A two-stage condenser containing a vertical manifold with an upper vapor distribution, middle bypass and lower condensate chambers, as well as heat transfer pipes of the first condensation stage, fixed by the inlet and outlet ends in the walls of the steam distribution and bypass chamber of the vertical collector, respectively, and heat transfer pipes of the second condensation stage, fixed input and output ends in the walls of the bypass and condensate collection chambers of the vertical collector, respectively, and in the bypass to In the case of a vertical collector, the output ends of the pipes of the first condensation stage are located above the input ends of the pipes of the second condensation stage, characterized in that an annular visor is transversely attached to the wall of the bypass chamber of the vertical collector, located below the output ends of the pipes of the first condensation stage, but above the input ends of the pipes of the second condensation stage . 2. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что козырек имеет конденсатосборные углубления, расположенные в плане между входными концами труб второй ступени конденсации.2. The condenser according to claim 1, characterized in that the visor has condensate recesses located in plan between the inlet ends of the pipes of the second condensation stage. 3. Конденсатор по п.2, отличающийся тем, что в углублениях козырька выполнены конденсатоотводящие отверстия. 3. The capacitor according to claim 2, characterized in that the condensate drain holes are made in the recesses of the visor.
RU2011153094/06A 2011-12-27 2011-12-27 Double-stage condenser RU2489661C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153094/06A RU2489661C1 (en) 2011-12-27 2011-12-27 Double-stage condenser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153094/06A RU2489661C1 (en) 2011-12-27 2011-12-27 Double-stage condenser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011153094A RU2011153094A (en) 2013-07-10
RU2489661C1 true RU2489661C1 (en) 2013-08-10

Family

ID=48787201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011153094/06A RU2489661C1 (en) 2011-12-27 2011-12-27 Double-stage condenser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2489661C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3398720A (en) * 1966-09-26 1968-08-27 Combustion Eng Once-through steam generator having a central manifold and tube bundles of spiral tube construction
SU368448A1 (en) * 1969-06-23 1973-01-26 INTERMEDIATE SEPARATOR-PARAPO-HEATING
FR2593586A1 (en) * 1986-01-29 1987-07-31 Stein Industrie Heat exchanger comprising U-shaped tubes and bayonet tubes
RU2038636C1 (en) * 1991-08-12 1995-06-27 Опытное Конструкторское Бюро "Гидропресс" Heat exchanger
RU2397407C1 (en) * 2009-03-24 2010-08-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения" (ОАО "ВНИИАМ") Moisture separator/reheater

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3398720A (en) * 1966-09-26 1968-08-27 Combustion Eng Once-through steam generator having a central manifold and tube bundles of spiral tube construction
SU368448A1 (en) * 1969-06-23 1973-01-26 INTERMEDIATE SEPARATOR-PARAPO-HEATING
FR2593586A1 (en) * 1986-01-29 1987-07-31 Stein Industrie Heat exchanger comprising U-shaped tubes and bayonet tubes
RU2038636C1 (en) * 1991-08-12 1995-06-27 Опытное Конструкторское Бюро "Гидропресс" Heat exchanger
RU2397407C1 (en) * 2009-03-24 2010-08-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения" (ОАО "ВНИИАМ") Moisture separator/reheater

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011153094A (en) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2598504C2 (en) Reflux
RU2515324C2 (en) Condenser of steam with air cooling and natural circulation, and also method
EP2199720B1 (en) Double-pressure type condenser, and condensate reheating method
CN102642883A (en) System for desalinating seawater by waste heat from power plant
WO2016098949A1 (en) High-efficiency ocean thermal energy conversion power system using liquid-vapor ejector and motive pump
RU2489661C1 (en) Double-stage condenser
CA2683489C (en) Condenser
CN105060378A (en) Nuclear energy seawater desalination system
CN203240915U (en) Composite tube bundle heat exchange device for air cooler
CN202576022U (en) System for desalinizing sweater by using waste heat from power plants
RU96418U1 (en) SECTION AIR COOLING UNIT TYPE ABC GI WITH GAS COOLER
CN201255009Y (en) Hydrophobic recovering box for steam turbine
JP6207957B2 (en) Condenser
JP6963492B2 (en) How to operate moisture separation equipment, power plants, and steam turbines
CN209196830U (en) A kind of boiler supply water deaerating processing system
RU160021U1 (en) AIR CONDENSATION UNIT
KR101772326B1 (en) Desalination system of sea water based on circulation structure of single-medium
CN219890213U (en) Automatic drainage water collector
RU2371633C1 (en) Steam superheater
CN111472855A (en) Steam turbine power generation device
CN213331205U (en) Small-size evaporative condenser power generation system
RU2489575C1 (en) Steam turbine solar thermal pipe plant
CN215598124U (en) Calcining furnace with power generation device
RU185511U1 (en) SECTIONAL CONDENSATION UNIT
RU2521699C1 (en) Separator-superheater

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