RU2799475C2 - Advanced large scale field mounted industrial water cooled steam condenser - Google Patents
Advanced large scale field mounted industrial water cooled steam condenser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2799475C2 RU2799475C2 RU2021105370A RU2021105370A RU2799475C2 RU 2799475 C2 RU2799475 C2 RU 2799475C2 RU 2021105370 A RU2021105370 A RU 2021105370A RU 2021105370 A RU2021105370 A RU 2021105370A RU 2799475 C2 RU2799475 C2 RU 2799475C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condenser
- heat exchanger
- steam
- tubes
- industrial water
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предшествующий уровень техники настоящего изобретенияBackground of the Invention
Область техники, к которой относится настоящее изобретениеThe field of technology to which the present invention relates
Настоящее изобретение относится к крупномасштабным монтируемым на месте промышленным пароконденсаторам с водяным охлаждением.The present invention relates to large-scale field-mounted industrial water-cooled steam condensers.
Описание предшествующего уровня техники настоящего изобретенияDescription of the Prior Art of the Present Invention
Типовой крупномасштабный монтируемый на месте промышленный пароконденсатор с водяным охлаждением сконструирован из теплообменных трубных пучков, расположенных с конфигурацией в виде А-образной рамы над большим вентилятором, по одной А-образной раме на вентилятор. Каждый трубный пучок обычно содержит 35-45 ориентированных вертикально сплюснутых оребренных труб, причем каждая труба имеет длину приблизительно 11 метров и высоту 200 мм, с полукруглыми передним и задним краями и наружной шириной 18-22 мм. Каждая А-образная рама обычно содержит пять-семь трубных пучков с каждой стороны.A typical large-scale, field-mounted industrial water-cooled steam condenser is constructed from heat exchange tube bundles arranged in an A-frame configuration above a large fan, one A-frame per fan. Each tube bundle typically contains 35-45 oriented vertically flattened finned tubes, each tube being approximately 11 meters long and 200 mm high, with semi-circular front and back edges and an outer width of 18-22 mm. Each A-frame typically contains five to seven tube bundles on each side.
Описанный выше типовой ACC с А-образной рамой также содержит трубные пучки конденсатора 1-й ступени или «основного» (иногда называемые К-пучки для конденсатора) и трубные пучки конденсатора 2-й ступени или «дополнительного» (иногда называемые D-пучки для дефлегматора). Приблизительно 80%-90% трубных пучков теплообменника относятся к конденсатору 1-й ступени или основному. Пар поступает в верхнюю часть трубных пучков основного конденсатора, а конденсат и некоторая часть пара выходят из нижней части. В 1-й ступени пар и конденсат проходят по трубным пучкам теплообменника, и этот процесс обычно называют стадией прямоточной конденсации. Конфигурация первой ступени является термически эффективной; однако в ней не представлено средство удаления неконденсируемых газов. Для продувки неконденсируемых газов через трубные пучки 1-й ступени 10-20% трубных пучков теплообменника выполнены в виде конденсаторов 2-й ступени или дополнительных, обычно чередующихся с основными конденсаторами, которые отводят пар из нижнего коллектора для конденсата. В этой конфигурации пар и неконденсируемые газы проходят через конденсаторы 1-й ступени, когда их втягивают в нижнюю часть дополнительного конденсатора. Когда смесь газов проходит через дополнительный конденсатор, остаток пара конденсируется с концентрацией неконденсируемых газов в верхней части, тогда как конденсат стекает в нижнюю часть. Этот процесс обычно называют стадией противоточной конденсации. Верхние части дополнительных конденсаторов прикрепляют к вакуумному коллектору, который удаляет неконденсируемые газы из системы.The typical A-frame ACC described above also contains 1st stage or "main" condenser tube bundles (sometimes called K-bundles for the condenser) and 2nd stage or "additional" condenser tube bundles (sometimes called D-bundles for the condenser). dephlegmator). Approximately 80%-90% of the heat exchanger tube bundles are 1st stage or main condenser. The steam enters the top of the main condenser tube bundles, while the condensate and some of the steam exit the bottom. In the 1st stage, steam and condensate pass through the tube bundles of the heat exchanger, and this process is usually referred to as the once-through condensation stage. The first stage configuration is thermally efficient; however, it does not provide a means for removing non-condensable gases. To purge non-condensable gases through the 1st stage tube bundles, 10-20% of the heat exchanger tube bundles are made as 2nd stage or additional condensers, usually alternating with the main condensers, which remove steam from the lower condensate header. In this configuration, steam and non-condensable gases pass through the 1st stage condensers as they are drawn into the bottom of the additional condenser. When the mixture of gases passes through an additional condenser, the remainder of the vapor condenses with the concentration of non-condensable gases at the top, while the condensate flows to the bottom. This process is commonly referred to as the countercurrent condensation step. The tops of additional condensers are attached to a vacuum manifold which removes non-condensable gases from the system.
Варианты стандартной конфигурации ACC предшествующего уровня техники раскрыты, например, в US 2015/0204611 и US 2015/0330709. В этих заявках представлены такие же оребренные трубы, но существенно укороченные, а затем расположенные в последовательности небольших А-образных рам, обычно из пяти-шести А-образных рам на вентилятор. Одна часть логики состоит в том, чтобы уменьшить перепад давления со стороны пара, что мало влияет на общую производительность в летних условиях, но больше влияет в зимних условиях. Другая часть логики состоит в том, чтобы приварить верхний канал коллектора для пара к каждому трубному пучку на заводе и отправлять их вместе, экономя таким образом на дорогостоящих сварочных работах. Конечным результатом этой конфигурации с прикрепленным на заводе коллектором для пара, транспортируемым с трубными пучками, является уменьшение длины труб для размещения коллектора в транспортном контейнере.Prior art standard ACC configuration options are disclosed in, for example, US 2015/0204611 and US 2015/0330709. These applications show the same finned tubes but substantially shortened and then arranged in a series of small A-frames, typically five to six A-frames per fan. One part of the logic is to reduce the pressure drop on the steam side, which has little effect on overall performance in summer conditions, but more in winter conditions. The other part of the logic is to weld the upper steam manifold channel to each tube bundle in the plant and ship them together, thus saving on expensive welding work. The end result of this configuration, with a factory attached steam manifold shipped with tube bundles, is a reduction in the length of the tubes to accommodate the manifold in a shipping container.
Дополнительные варианты конфигураций ACC предшествующего уровня техники обсуждаются, например, в US 2017/0363357 и US 2017/0363358. В этих заявках раскрыта новая конструкция труб для использования в ACC, имеющих высоту в поперечном сечении 10 мм или менее. В US 2017/0363357 также раскрыта новая конфигурация ACC, имеющего трубные пучки теплообменника, в котором трубные пучки основного конденсатора расположены горизонтально вдоль продольной оси трубных пучков, а дополнительные трубные пучки расположены параллельно поперечной оси. В US 2017/0363358 раскрыта конфигурация ACC, в которой все трубные пучки представляют собой дополнительные трубные пучки.Additional prior art ACC configurations are discussed in, for example, US 2017/0363357 and US 2017/0363358. These applications disclose a new design of pipes for use in ACC having a cross-sectional height of 10 mm or less. US 2017/0363357 also discloses a novel configuration of an ACC having heat exchanger tube bundles in which the tube bundles of the main condenser are arranged horizontally along the longitudinal axis of the tube bundles and the additional tube bundles are arranged parallel to the transverse axis. US 2017/0363358 discloses an ACC configuration in which all tube bundles are additional tube bundles.
Краткое раскрытие настоящего изобретенияBrief summary of the present invention
Изобретение, представленное в настоящем документе, представляет собой новую и усовершенствованную конструкцию крупномасштабных монтируемых на месте промышленных пароконденсаторов с водяным охлаждением для силовых установок и тому подобное, которая обеспечивает значительные улучшения и преимущества над ACC предшествующего уровня техники.The invention presented herein is a new and improved design for large scale field-mounted industrial water-cooled steam condensers for power plants and the like, which provides significant improvements and advantages over prior art ACCs.
Согласно настоящему изобретению панели теплообменника сконструированы со встроенной секцией дополнительного конденсатора, расположенной в центре панели теплообменника, окруженной секциями основного конденсатора, которые могут быть идентичными или не идентичными друг другу. Нижняя крышка проходит вдоль нижней длины панели теплообменника, соединенной с нижней стороной нижней трубной доски, для подачи пара в нижний конец труб основного конденсатора. В этой конфигурации 1-ая ступень конденсации проходит во время противоточной операции. Верхние части труб соединены с верхней трубной доской, которая, в свою очередь, соединена на верхней стороне с верхней крышкой. Неконденсированный пар и неконденсируемые вещества проходят в верхнюю крышку из труб основного конденсатора и проходят в направлении центра панели теплообменника, где они поступают в верхнюю часть труб секции дополнительного конденсатора. В этой конфигурации 2-ая ступень конденсации проходит во время прямоточной операции. Неконденсируемые вещества и конденсат вытекают из нижней части дополнительных труб во внутреннюю дополнительную камеру, находящуюся внутри нижней крышки. Неконденсируемые вещества и конденсат отводят из дополнительной камеры нижней крышки через выпускное сопло, а конденсат отводят и направляют для соединения с водой, собранной из секций основного конденсатора.According to the present invention, the heat exchanger panels are constructed with an integral secondary condenser section located in the center of the heat exchanger panel, surrounded by main condenser sections, which may or may not be identical to each other. The bottom cover extends along the bottom length of the heat exchanger panel connected to the underside of the bottom tube sheet to supply steam to the bottom end of the main condenser tubes. In this configuration, the 1st stage of condensation takes place during the countercurrent operation. The tops of the tubes are connected to the top tube sheet, which in turn is connected on the top side to the top cover. The non-condensed vapor and non-condensables pass into the top cover from the main condenser tubes and pass towards the center of the heat exchanger panel where they enter the top of the tubes of the additional condenser section. In this configuration, the 2nd stage condenser runs during co-current operation. Non-condensables and condensate flow from the bottom of the additional pipes into the internal additional chamber located inside the bottom cover. Non-condensables and condensate are removed from the additional chamber of the bottom cover through the outlet nozzle, and the condensate is removed and directed to connect with water collected from the sections of the main condenser.
Согласно альтернативному варианту осуществления панели теплообменника можно выполнить в виде теплообменных панелей одноступенчатого конденсатора, в котором все трубы панелей теплообменника принимают пар и подают конденсат в нижнюю крышку, а неконденсируемые вещества отводят через верхнюю крышку.According to an alternative embodiment, the heat exchanger panels can be designed as heat exchanger panels of a single stage condenser, where all tubes of the heat exchanger panels receive steam and supply condensate to the bottom cover, and non-condensables are removed through the top cover.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения каждую ячейку или модуль ACC снабжают с помощью одного стояка, который подает пар в большой горизонтальный цилиндр или верхний парораспределительный коллектор, висящий на несущей конструкции для трубных пучков и непосредственно под ней, перпендикулярно продольной оси панелей теплообменника, и под центральной точкой каждой панели теплообменника. Верхний парораспределительный коллектор подает пар в нижнюю крышку каждой панели теплообменника в одном месте в центральной точке трубного пучка.According to a further embodiment of the invention, each ACC cell or module is supplied with a single riser that supplies steam to a large horizontal cylinder or overhead steam manifold hanging from and directly below the tube bundle support structure, perpendicular to the longitudinal axis of the heat exchanger panels, and below the center point each heat exchanger panel. The top steam distribution manifold delivers steam to the bottom cover of each heat exchanger panel at one location at the center point of the tube bundle.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения раму секции конденсатора и панели теплообменника предварительно собирают на уровне земли. Затем раму секции конденсатора опирают на сборочное приспособление, достаточно высокое для подвешивания верхнего парораспределительного коллектора с нижней стороны рамы секции конденсатора. Также на уровне земли по-отдельности собирают вентиляционную секцию, которая содержит корпус вентилятора и набор вентиляторов для соответствующей секции/ячейки конденсатора. Последовательно или одновременно в конечном положении можно собрать основание для соответствующей секции/ячейки конденсатора. Затем секцию конденсатора с висящим на нем верхним парораспределительным коллектором можно целиком поднять и разместить поверх основания с последующим аналогичным подъемом и размещением законченной части узла вентиляционной секции.According to a further embodiment of the invention, the condenser section frame and heat exchanger panels are pre-assembled at ground level. The condenser section frame is then supported on an assembly jig high enough to hang the upper steam manifold from the underside of the condenser section frame. Also at ground level, a ventilation section is assembled separately, which contains a fan housing and a set of fans for the corresponding section / condenser cell. In series or at the same time in the final position, it is possible to assemble the base for the corresponding section/cell of the condenser. The condenser section, with the upper steam distribution manifold hanging from it, can then be lifted in its entirety and placed over the base, followed by similar lifting and placement of the completed vent section assembly.
Эту новую конструкцию ACC можно использовать с трубами, имеющими конфигурацию поперечного сечения предшествующего уровня техники и площадь (200 мм x 18-22 мм). Альтернативно, эту новую конструкцию ACC можно использовать с трубами, имеющими конструкцию, описанную в US 2017/0363357 и US 2017/0363358 (200 мм x 10 мм или менее), раскрытия которых полностью включены в настоящий документ.This new ACC design can be used with pipes having a prior art cross-sectional configuration and area (200 mm x 18-22 mm). Alternatively, this new ACC design can be used with pipes having the design described in US 2017/0363357 and US 2017/0363358 (200 mm x 10 mm or less), the disclosures of which are fully incorporated herein.
Согласно дополнительному альтернативному варианту осуществления новую конструкцию ACC согласно настоящему изобретению можно использовать с трубами 100 мм на 5-7 мм, имеющими смещенные ребра.In a further alternative embodiment, the new ACC design of the present invention can be used with 100mm by 5-7mm pipes having offset fins.
Согласно дополнительному варианту осуществления новую конструкцию ACC согласно настоящему изобретению можно использовать с трубами 200 мм на 5-7 мм или трубами 200 мм на 17-20 мм, причем трубы предпочтительно имеют ребра типа «Arrowhead», расположенные по 5-12 ребер на дюйм (fpi), предпочтительно по 9-12 fpi, а наиболее предпочтительно по 9,8 ребер на дюйм.In a further embodiment, the novel ACC design of the present invention can be used with 200mm by 5-7mm pipes or 200mm by 17-20mm pipes, the pipes preferably having Arrowhead fins spaced at 5-12 fins per inch ( fpi), preferably at 9-12 fpi, and most preferably at 9.8 fins per inch.
Согласно дополнительному варианту осуществления новую конструкцию ACC согласно настоящему изобретению можно использовать с трубами 120 мм на 5-7 мм, имеющими ребра типа «Arrowhead», расположенные по 9,8 ребер на дюйм. Согласно дополнительному варианту осуществления новую конструкцию ACC согласно настоящему изобретению можно использовать с трубами 140 мм на 5-7 мм, имеющими ребра типа «Arrowhead», расположенные по 9,8 ребер на дюйм. Хотя с конфигурациями 120 мм и 140 мм не получается точно такое же повышение производительности как с конфигурацией 200 мм, в обеих конфигурациях 120 мм и 140 мм уменьшены материалы и вес по сравнению с конструкцией 200 мм.In a further embodiment, the new ACC design of the present invention can be used with 120 mm by 5-7 mm pipes having Arrowheads spaced at 9.8 fins per inch. In a further embodiment, the new ACC design of the present invention can be used with 140 mm by 5-7 mm pipes having Arrowhead fins spaced at 9.8 fins per inch. While the 120mm and 140mm configurations don't get exactly the same performance boost as the 200mm configuration, both the 120mm and 140mm configurations reduce materials and weight compared to the 200mm design.
Для раскрытия конструкции ребер типа «Arrowhead», обсуждавшихся выше, раскрытие заявки США №15/425454, поданной 6 февраля 2017, полностью включено в данный документ.For the purpose of disclosing the Arrowhead design discussed above, U.S. Application No. 15/425454, filed Feb. 6, 2017, is incorporated herein in its entirety.
Согласно еще одному варианту осуществления новую конструкцию ACC согласно настоящему изобретению можно использовать с трубами, имеющими ребра «louvered», которые действуют приблизительно также как смещенные ребра, и являются более легко доступными и более легкими в изготовлении.According to yet another embodiment, the new ACC design of the present invention can be used with pipes having "louvered" fins that act in much the same way as offset fins and are more easily accessible and easier to manufacture.
Краткое описание фигурBrief description of the figures
На фиг.1 представлен вид в перспективе теплообменного участка крупномасштабного монтируемого на месте промышленного пароконденсатора с водяным охлаждением предшествующего уровня техники.FIG. 1 is a perspective view of the heat exchange section of a prior art large-scale field-mounted industrial water-cooled steam condenser.
На фиг.2 представлен вид в крупном плане в частично разобранном виде теплообменного участка крупномасштабного монтируемого на месте промышленного пароконденсатора с водяным охлаждением предшествующего уровня техники, показывающий ориентацию труб относительно парораспределительного коллектора.FIG. 2 is a close-up, partially exploded view of the heat exchange section of a prior art large-scale, field-mounted industrial water-cooled steam condenser, showing the orientation of the tubes relative to the steam distribution manifold.
На фиг.3 представлен вид сбоку панели теплообменника согласно варианту осуществления изобретения.Figure 3 is a side view of a heat exchanger panel according to an embodiment of the invention.
На фиг.4 представлен вид сверху панели теплообменника, представленной на фиг.3.Figure 4 is a top view of the heat exchanger panel shown in Figure 3.
На фиг.5 представлен вид снизу панели теплообменника, представленной на фиг.3.Fig. 5 is a bottom view of the heat exchanger panel shown in Fig. 3.
На фиг.6 представлен вид в поперечном разрезе панели теплообменника, представленной на фиг.3, по линии C-C.Fig. 6 is a cross-sectional view of the heat exchanger panel shown in Fig. 3 taken along the line C-C.
На фиг.7 представлен вид в поперечном разрезе панели теплообменника, представленной на фиг.3, по линии D-D.Fig. 7 is a cross-sectional view of the heat exchanger panel shown in Fig. 3 taken along the line D-D.
На фиг.8 представлен вид в поперечном разрезе панели теплообменника, представленной на фиг.3, по линии E-E.Fig. 8 is a cross-sectional view of the heat exchanger panel shown in Fig. 3 taken along the line E-E.
На фиг.9 представлен вертикальный вид сбоку панели теплообменника и верхнего парораспределительного коллектора согласно альтернативному варианту осуществления изобретения.FIG. 9 is a side elevational view of a heat exchanger panel and an upper steam distribution header according to an alternative embodiment of the invention.
На фиг.10A представлен вид в разрезе по линии A-A на фиг.9.FIG. 10A is a sectional view taken along the line A-A in FIG. 9. FIG.
На фиг.10B представлен вариант осуществления, альтернативный варианту осуществления, представленному на фиг.10A.FIG. 10B shows an alternative embodiment to the one shown in FIG. 10A.
На фиг.11 представлен вид в поперечном разрезе нижней крышки, относящейся к типу, представленному на фиг.9, с плоской защитной пластиной согласно варианту осуществления изобретения.Fig. 11 is a cross-sectional view of a bottom cover of the type shown in Fig. 9 with a flat protective plate according to an embodiment of the invention.
На фиг.12 представлен вид в поперечном разрезе нижней крышки, относящейся к типу, представленному на фиг.9, с изогнутой защитной пластиной согласно варианту осуществления изобретения.Fig. 12 is a cross-sectional view of a bottom cover of the type shown in Fig. 9 with a curved protective plate according to an embodiment of the invention.
На фиг.13A представлен вид сбоку крупномасштабного монтируемого на месте промышленного пароконденсатора с водяным охлаждением согласно варианту осуществления изобретения с новой конфигурацией подачи и распределения пара.FIG. 13A is a side view of a large-scale field-mounted industrial water-cooled steam condenser according to an embodiment of the invention with a new steam supply and distribution configuration.
На фиг.13B представлен вид сверху крупномасштабного монтируемого на месте промышленного пароконденсатора с водяным охлаждением, представленного на фиг.13A.FIG. 13B is a plan view of the large-scale field-mounted industrial water-cooled steam condenser shown in FIG. 13A.
На фиг.14 представлен вид сбоку в крупном плане одной ячейки крупномасштабного монтируемого на месте промышленного пароконденсатора с водяным охлаждением, представленного на фиг.13A и 13B.FIG. 14 is a close-up side view of one cell of the large-scale field-mounted industrial water-cooled steam condenser shown in FIGS. 13A and 13B.
На фиг.15 представлен дополнительный вид сбоку в крупном плане одной ячейки крупномасштабного монтируемого на месте промышленного пароконденсатора с водяным охлаждением, представленного на фиг.13A, 13B и 14.FIG. 15 is an additional close-up side view of one cell of the large-scale field-mounted industrial water-cooled steam condenser shown in FIGS. 13A, 13B, and 14.
На фиг.16 представлен вид в вертикальном разрезе верхнего парораспределительного коллектора и его соединений с панелями теплообменника, включая трубопровод для конденсата из дополнительной нижней крышки согласно варианту осуществления изобретения.FIG. 16 is a vertical sectional view of the upper steam distribution header and its connections to the heat exchanger panels, including the condensate piping from the optional bottom cover according to an embodiment of the invention.
На фиг.17 представлен дополнительный вид сбоку в крупном плане одной ячейки крупномасштабного монтируемого на месте промышленного пароконденсатора с водяным охлаждением, представленного на фиг.13-15, показывающий вид с торца двух пар панелей теплообменника.FIG. 17 is an additional close-up side view of one cell of the large-scale, field-mounted industrial water-cooled steam condenser of FIGS. 13-15 showing an end view of two pairs of heat exchanger panels.
На фиг.18A представлен набор технических чертежей, показывающих штангу подвески согласно варианту осуществления изобретения в холодном состоянии.On figa presents a set of technical drawings showing the suspension rod according to an embodiment of the invention in a cold state.
На фиг.18B представлен набор технических чертежей, показывающих штангу подвески на фиг.18A в горячем состоянии.FIG. 18B is a set of technical drawings showing the suspension bar of FIG. 18A in a hot state.
На фиг.19A представлен набор технических чертежей, показывающих штангу подвески согласно другому варианту осуществления изобретения в холодном состоянии.On figa presents a set of technical drawings showing the suspension rod according to another embodiment of the invention in the cold state.
На фиг.19B представлен набор технических чертежей, показывающих штангу подвески на фиг.19A в горячем состоянии.FIG. 19B is a set of technical drawings showing the suspension rod of FIG. 19A in a hot condition.
На фиг.20A представлен вид сверху в перспективе одного предварительно собранного модуля секции конденсатора, включая висящий на нем верхний парораспределительный коллектор.FIG. 20A is a top perspective view of one pre-assembled condenser section module, including the overhead steam manifold hanging from it.
На фиг.20B представлен вид снизу в перспективе одного предварительно собранного модуля секции конденсатора, включая висящий на нем верхний парораспределительный коллектор.FIG. 20B is a bottom perspective view of one pre-assembled condenser section module, including the overhead steam manifold hanging from it.
На фиг.21A представлен вид сверху в перспективе корпуса вентилятора и части узла (приточного) вентилятора для одной ячейки, соответствующей модулю секции конденсатора, представленному на фиг.20A и 20B.FIG. 21A is a top perspective view of the fan casing and part of the (supply) fan assembly for one cell corresponding to the condenser section module shown in FIGS. 20A and 20B.
На фиг.2IB представлен вид снизу в перспективе корпуса вентилятора и части узла (приточного) вентилятора для одной ячейки, соответствующей модулю секции конденсатора, представленному на фиг.20A и 20B.FIG. 2IB is a bottom perspective view of the fan housing and part of the (supply) fan assembly for one cell corresponding to the condenser section module shown in FIGS. 20A and 20B.
На фиг.22 представлен вид в перспективе башенной рамы для одной ячейки, соответствующей модулю секции конденсатора, представленному на фиг.20A и 20B.FIG. 22 is a perspective view of a single cell tower frame corresponding to the condenser section module shown in FIGS. 20A and 20B.
На фиг.23 представлено размещение предварительно собранного модуля секции конденсатора фиг.20A и 20B, поднятого на башенную раму фиг.22.FIG. 23 shows the placement of the pre-assembled condenser section module of FIGS. 20A and 20B lifted onto the tower frame of FIG.
На фиг.24 представлено размещение корпуса вентилятора и части узла (приточного) вентилятора фиг.21A и 21B, установленных поверх башенной секции и модулей секции конденсатора на фиг.23.FIG. 24 shows the placement of the fan casing and part of the (supply) fan assembly of FIGS. 21A and 21B mounted on top of the tower section and condenser section modules of FIG.
Признаки на приложенных чертежах пронумерованы следующими ссылочными номерами:The features in the attached drawings are numbered with the following reference numbers:
2 панель теплообменника2 heat exchanger panel
4 секция (область) основного конденсатора4 section (area) of the main capacitor
6 секция (область) дополнительного конденсатора6 section (area) of the additional capacitor
7 трубы7 pipes
8 трубные пучки конденсатора8 tube bundles condenser
10 верхняя трубная доска10 top tube board
12 верхняя крышка12 top cover
14 нижняя трубная доска14 bottom tube plate
15 угловой кронштейн подъема/опоры15 angle lift/support bracket
16 нижняя крышка16 bottom cover
18 впуск пара/выпуск конденсата18 steam inlet/condensate outlet
20 защитная пластина20 protective plate
21 отверстия21 holes
22 зубчатый край22 notched edge
24 дополнительная нижняя крышка24 optional bottom cover
26 сопло (для дополнительной нижней крышки)26 nozzle (for optional bottom cover)
27 ячейка/модуль ACC27 cell/module ACC
28 верхний коллектор для пара28 top steam manifold
29 Y-образное сопло29 Y-nozzle
30 стояк (из LSM в USM)30 risers (from LSM to USM)
34 линия/ряд ячеек ACC34 line/row cells ACC
36 рама (секции трубного пучка)36 frame (tube bundle sections)
37 модуль секции конденсатора37 condenser section module
40 направляющий щиток40 guide plate
42 трубопровод для конденсата42 condensate pipeline
50 подвески50 pendants
54 штанга подвески54 suspension bar
56 патрубок подвески56 suspension pipe
58 прикрепленные к подвеске диски или ручки58 discs or handles attached to the suspension
60 выемки подвески60 suspension notches
62 модуль основания62 base module
64 модуль секции свободного колеса64 free wheel section module
Подробное раскрытие настоящего изобретенияDetailed disclosure of the present invention
Со ссылкой на фиг.3-8 панель 2 теплообменника согласно настоящему изобретению содержит две секции 4 основного конденсатора, расположенные по бокам встроенной и расположенной в центре секции 6 дополнительного конденсатора. Каждая панель 2 теплообменника состоит из множества отдельных трубных пучков 8 конденсатора, причем первая подгруппа трубных пучков 8 конденсатора составляет расположенную в центре дополнительную секцию 6, а вторая подгруппа других трубных пучков 8 конденсатора составляет каждую расположенную по бокам основную секцию 4. Размеры и конструкции труб 7 основных и дополнительных секций предпочтительно являются идентичными. В верхней части все трубы 7 и основных и дополнительных секций 4, 6 соединены с верхней трубной доской 10, на которой находится полая верхняя крышка 12, которая проходит по длине верхней части панели 2 теплообменника. Нижние части всех труб 7 основных и дополнительных секций 4, 6 соединены с нижней трубной доской 14, которая образует верхнюю часть нижней крышки 16. Нижняя крышка 16 также проходит по длине панели 2 теплообменника. Нижняя крышка 16 прямо соединена с возможностью прохождения текучей среды с трубами 7 основной секции 4, но не с трубами дополнительной секции 6. В центральной точке по длине нижняя крышка 16 совмещена с одним впуском пара/выпуском конденсата 18, который принимает весь пар для панели 2 теплообменника и который служит в качестве выпуска для конденсата, собранного из основных секций 4. Нижняя часть нижней крышки 16 предпочтительно изогнута вниз под углом от 1 до 5 градусов, предпочтительно приблизительно 3 градуса относительно горизонтали от обоих концов крышки 16 в направлении впуска пара/выпуска конденсата 18 в середине панели 2 теплообменника. Согласно предпочтительному варианту осуществления и со ссылкой на фиг.9-12 нижняя крышка 16 может содержать защитную пластину 20 для отделения потока конденсат от потока пара. Экран 20 может иметь отверстия 21 и/или иметь зубчатый край 22 или иметь другие отверстия или конфигурацию, обеспечивающие прохождение конденсата, попадающего поверх экрана 20, в пространство под экраном и прохождение под экран в направлении впуска/выпуска 18. Если смотреть со стороны конца нижней крышки 16, защитная пластина 20 закреплена под почти горизонтальным углом (между горизонталью и 12 градусами от горизонтали в поперечном направлении), чтобы сделать максимальным поперечное сечение, обеспеченное нижней крышкой 16 для прохождения пара. Защитная пластина 20 может быть плоской, как показано на фиг.11, или изогнутой, как показано на фиг.12. Верхняя трубная доска 12 и нижняя трубная доска 14 могут иметь угловые кронштейны 15 подъема/опоры для подъема и/или поддержки теплообменников 2.With reference to Fig.3-8
Внутри нижней крышки 16 установлена внутренняя дополнительные камера или дополнительная нижняя крышка 24 в прямом соединении с возможностью прохождения текучей среды только с трубами 7 дополнительной секции 6 и проходит по длине дополнительной секции 6, но предпочтительно не за ее пределы. Эта дополнительная нижняя крышка 24 снабжена соплом 26 для извлечения неконденсируемых веществ и конденсата.Inside the
Впуск пара/выпуск конденсата 18 для панели 2 теплообменника и впуск пара/выпуски конденсата 18 для всех панелей теплообменника в одной и той же ячейке/модуле 27 ACC соединены с большим цилиндром или верхним парораспределительным коллектором 28, подвешенным под панелями 2 теплообменника и который проходит посредине перпендикулярно продольной оси панелей 2 теплообменника. См., например, фиг.13-15, 20A и 20B. Верхний парораспределительный коллектор 28 проходит по ширине ячейки/модуля 27 и закрыт с обоих концов. В нижнем центре верхний парораспределительный коллектор 28 соединен с одним стояком 30, который соединен в нижней части с нижним парораспределительным коллектором 32. Где верхняя поверхность верхнего парораспределительного коллектора 28 проходит ниже центральной точки каждой панели 2 теплообменника, верхний парораспределительный коллектор 28 снабжен Y-образным соплом 29, который соединен с впуском пара/выпусками конденсата 18 в нижней части каждой примыкающей пары панелей 2 теплообменника.The steam inlet/
Согласно этой конструкции каждая ячейка 27 ACC принимает пар из одного стояка 30. Один стояк 30 подает пар в один верхний парораспределительный коллектор 28, подвешенный непосредственно под центральной точкой каждой панели 2 теплообменника, а верхний парораспределительный коллектор 28 подает пар в каждую из панелей 2 теплообменника в ячейке 27 через один впуск пара/выпуск конденсата 18.According to this design, each
Вследствие этого, пар в результате технологического процесса двигается вдоль выпускного канала 31 турбины на уровне земли или около него, или на любой высоте (высотах) в соответствии с планировкой площадки. Когда канал 31 для пара приближается к ACC согласно изобретению, он разделяется на множество меньших каналов (нижних парораспределительных коллекторов 32), по одному для каждой линии (ряда ячеек) 34 ACC. Каждый нижний парораспределительный коллектор 32 проходит под своей соответствующей линией ячеек 34 и проходит один стояк 30 вверх в центральной точке каждой ячейки 27. См., например, фиг.13A и 13B. Один стояк 30 соединен с нижней частью верхнего парораспределительного коллектора 28, висящего на раме 36 модуля 37 секции конденсатора, фиг.13-15. Верхний парораспределительный коллектор 28 подает пар через множество Y-образных сопел 29 в пару впусков/выпусков 18 крышки каждой примыкающей пары панелей 2 теплообменника, фиг.15-17. Пар проходит вдоль нижней крышки 16 и вверх через трубы 7 основных секций 4 с конденсацией по мере того, как воздух проходит через оребренные трубы 7 секций 4 основного конденсатора. Конденсированная вода проходит по тем же самым трубам 7 основной секции 4 в противоток пару, скапливается в нижней крышке 16 и в итоге стекает назад через верхний парораспределительный коллектор 28 и нижний парораспределительный коллектор 32 и выпускной канал 31 турбины в резервуар для сбора конденсата (не показан). Согласно предпочтительному варианту осуществления соединение между нижней крышкой 16 и верхним парораспределительным коллектором 28 может быть оснащено направляющим щитком 40 для отделения стекающего/падающего конденсата от поступающего пара.As a consequence, the process steam moves along the
Неконденсированный пар и неконденсируемые вещества скапливаются в верхней крышке 12 и отводятся в центр панели 2 теплообменника, где они проходят по трубам 7 дополнительной секции 6 параллельно образованному там конденсату. Неконденсируемые вещества отводят в дополнительную нижнюю крышку 24, находящуюся внутри нижней крышки 16 и через выпускное сопло 26. Дополнительная конденсированная вода, образованная в дополнительной секции 6, скапливается в дополнительной нижней крышке 24 и также проходит через выпускное сопло 26, а затем проходит через трубопровод 42 для конденсата в верхний парораспределительный коллектор 28 для соединения с водой, собранной из секции 4 основного конденсатора.Non-condensed steam and non-condensables accumulate in the
Согласно еще одному признаку изобретения панели 2 теплообменника висят на конструкции 36 модуля 37 секции конденсатора с помощью множества гибких подвесок 50, которые обеспечивают расширение и стягивание панелей 2 теплообменника на основании тепловой нагрузки и погоды. На фиг.17 показано, как подвески 50 соединены с рамой 36 модуля 37 секции конденсатора, а на фиг.18A, 18B, 19A и 19B показаны детали двух вариантов осуществления подвесок. Согласно каждому варианту осуществления подвеска 50 выполнена с возможностью обеспечить расширение или стягивание панелей 2 теплообменника, обеспечивая в то же время опору для их веса. для каждой панели 2 теплообменника использованы четыре подвески 50. Согласно одному варианту осуществления подвеска 50 выполнена из штанги 54 с патрубками 56 на каждом конце. Патрубки 56 установлены поверх штанги 54, а их соскакивание с соответствующих концов предотвращают прикрепленные диски или ручки 58 на каждом конце штанги 54, которые вставлены в соответствующим образом выполненные выемки 60 на внутренней поверхности соответствующих патрубков, но эти выемки не проходят до конца патрубка. Один конец подвески 50 соединен с рамой 36 модуля 37 секции конденсатора, а другой конец подвески прикреплен к угловому кронштейну 15 подъема/опоры или другому месту крепления на верхней трубной доске 10 или нижней трубной доске 14. Предпочтительно патрубки 56 можно регулировать, обеспечивая установку правильной длины подвески во время сборки. После установки движение панелей 2 теплообменника поглощается шаровыми соединениями в верхней части и нижней части подвесок 50 и за счет углового смещения подвесок 50.According to yet another feature of the invention, the
Согласно предпочтительным вариантам осуществления изобретения ACC согласно изобретению сконструированы модульным образом. Согласно различным вариантам осуществления основание 62, модули 37 секции конденсатора и вентиляционные секции 64 можно собирать отдельно и одновременно на земле. Согласно одному варианту осуществления раму секции конденсатора можно поднять на монтируемое на месте основание, достаточно высокое для подвешивания верхнего парораспределительного коллектора 28 с нижней стороны рамы секции конденсатора. Затем панели 2 теплообменника опускают на раму 36 модуля 37 секции конденсатора и прикрепляют к ней и к верхнему парораспределительному коллектору 28, предпочтительно на уровне земли или немного выше, см. фиг.20A и 20B. После завершения собранный модуль 37 секции конденсатора с прикрепленным верхним парораспределительным коллектором 28 можно поднять и разместить поверх соответствующего законченного основания 62 (фиг.22 и 23), а законченную соответствующую вентиляционную секцию 64 (фиг.21A и 21B) после этого поднимают, располагая поверх модуля 37 секции конденсатора (фиг.24). Хотя узел, описанный в данном документе, описан выполненным на уровне земли, узел разных модулей можно выполнить в их конечном положении, если это позволяет схема планирования и сборки.According to preferred embodiments of the invention, the ACCs according to the invention are designed in a modular manner. According to various embodiments, the
Описание типа и размера ребер в данном документе не предназначено для ограничения изобретения. Трубы согласно изобретению, описанные в данном документе, можно использовать с ребрами любого типа без отклонения от объема изобретения.The description of the type and size of the ribs in this document is not intended to limit the invention. The pipes according to the invention described herein can be used with any type of rib without departing from the scope of the invention.
Claims (38)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/728,269 | 2018-09-07 | ||
US62/730,764 | 2018-09-13 | ||
US16/562,778 | 2019-09-06 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2023117332A Division RU2023117332A (en) | 2018-09-07 | 2019-09-06 | ADVANCED LARGE SCALE FIELD INSTALLED INDUSTRIAL WATER COOLED STEAM CONDENSER |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021105370A RU2021105370A (en) | 2022-10-07 |
RU2799475C2 true RU2799475C2 (en) | 2023-07-05 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1945314A1 (en) * | 1969-09-06 | 1971-03-11 | Kraftwerk Union Ag | Exhaust line for steam power plants |
US3707185A (en) * | 1971-03-25 | 1972-12-26 | Modine Mfg Co | Modular air cooled condenser |
US3814177A (en) * | 1971-02-11 | 1974-06-04 | Gkn Birwelco Ltd | Steam condensers |
SU431364A1 (en) * | 1972-05-31 | 1974-06-05 | ||
WO2018037043A1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | Spx Dry Cooling Belgium | Induced draft air-cooled condenser |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1945314A1 (en) * | 1969-09-06 | 1971-03-11 | Kraftwerk Union Ag | Exhaust line for steam power plants |
US3814177A (en) * | 1971-02-11 | 1974-06-04 | Gkn Birwelco Ltd | Steam condensers |
US3707185A (en) * | 1971-03-25 | 1972-12-26 | Modine Mfg Co | Modular air cooled condenser |
SU431364A1 (en) * | 1972-05-31 | 1974-06-05 | ||
WO2018037043A1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | Spx Dry Cooling Belgium | Induced draft air-cooled condenser |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10907900B2 (en) | Advanced large scale field-erected air cooled industrial steam condenser | |
US11933542B2 (en) | Advanced large scale field-erected air cooled industrial steam condenser | |
RU2799475C2 (en) | Advanced large scale field mounted industrial water cooled steam condenser | |
KR20220056870A (en) | State-of-the-art large-scale field-installed air-cooled industrial steam condensers | |
JP7570319B2 (en) | Advanced large-scale outdoor air-cooled industrial steam condenser | |
RU2800622C1 (en) | Advanced large scale field-erected air cooled industrial steam condenser | |
US12018891B2 (en) | Advanced large scale field-erected air cooled industrial steam condenser | |
US11566845B2 (en) | Stacked panel heat exchanger for air cooled industrial steam condenser | |
US20230051944A1 (en) | Air-cooled steam condenser with improved second stage condenser |