RU97478U1

RU97478U1 - HIGH PRESSURE HEATER FOR TURBO INSTALLATIONS

Info

Publication number: RU97478U1
Application number: RU2010122081/06U
Authority: RU
Inventors: Константин Алексеевич Шитов; Николай Александрович Нагорнов; Дмитрий Леонидович Масленников; Павел Эдуардович Капуста
Original assignee: Закрытое акционерное общество "СУЗМК ЭНЕРГО"
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2010-09-10

Abstract

1. Подогреватель высокого давления для турбоустановок, содержащий корпус и трубную систему, состоящую из спиральных змеевиков и коллекторных труб, при этом у входа конденсата пара имеются отбойные листы для защиты спиралей от износа, отличающийся тем, что отбойная поверхность листов для защиты спиралей в сечении максимально приближена к форме защищаемой поверхности, спиральные змеевики выполнены из трубы ⌀25×5, коллекторная труба имеет радиус гиба не менее 1000 мм. ! 2. Подогреватель по п.1, отличающийся тем, что конец трубки спирали змеевика, соединяемый с коллектором посредством сварки, выполнен прямым. 1. A high-pressure heater for turbine plants, comprising a casing and a pipe system consisting of spiral coils and collector pipes, while at the steam condensate inlet there are baffle plates to protect the spirals from wear, characterized in that the baffle surface of the sheets to protect the spirals in cross section as much as possible close to the shape of the surface to be protected, spiral coils are made of ⌀25 × 5 pipe, the collector pipe has a bending radius of at least 1000 mm. ! 2. The heater according to claim 1, characterized in that the end of the coil tube of the coil connected to the collector by welding is made straight.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована для регенеративного подогрева питательной воды за счет охлаждения и конденсации пара из отборов высокого давления турбин, а также охлаждения конденсата греющего пара.The utility model relates to a power system and can be used for regenerative heating of feed water due to cooling and condensation of steam from high pressure turbines, as well as cooling of condensate of heating steam.

Известен подогреватель высокого давления типа Таганрогского завода «Красный котельщик» (Теплообменная аппаратура, КАТАЛОГ-СПРАВОЧНИК, К 5-68 НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1969 г.) [1]. B.M.Марушкин, С.С.Иващенко, Б.Ф.Вакуленко «Подогреватели высокого давления турбоустановок ТЭС и АЭС», М. Энергоатомиздат, 1985 г.[2].Known high-pressure heater type Taganrog plant "Red Kotelshchik" (Heat exchange equipment, CATALOG-DIRECTORY, K 5-68 NIIINFORMTYAZHMASH, 1969) [1]. B.M. Marushkin, S.S. Ivaschenko, B.F. Vakulenko “High-pressure heaters of turbine units of thermal power plants and nuclear power plants”, M. Energoatomizdat, 1985 [2].

Конструкция известного подогревателя представляет собой сварной аппарат вертикального типа, основными узлами которого является корпус и змеевиковая трубная система. При этом корпус подогревателя состоит из съемной части, представляющей собой цилиндрическую обечайку со штампованным днищем и фланцем, и несъемной нижней части в виде днища с фланцем и опорой, которая посредством сварки соединена с коллекторами трубной системы.The design of the known heater is a vertical type welder, the main components of which are the body and the coil pipe system. In this case, the heater body consists of a removable part, which is a cylindrical shell with a stamped bottom and a flange, and a fixed lower part in the form of a bottom with a flange and a support, which is connected by welding to the manifolds of the pipe system.

Трубная система подогревателя состоит из спиральных змеевиков, коллекторных труб, центральной отводящей трубы и горизонтальных перегородок. Спиральные змеевики, составляющие поверхность теплообмена подогревателя, представляют собой плоские горизонтальные одиночные двухрядные стальные трубы ⌀22×3,5 мм, изогнутые в виде спирали (см. стр.26 [2]). Расположенные один над другим, они образуют трубные колонны. Между колоннами спиралей размещены вертикальные коллекторы, рабочая длина которых соответствует высоте колонн спиралей. Змеевики каждой колонны своими концами приварены к двум, примыкающим к ним коллекторам, один из которых подводит к ним воду, а другой отводит.The pipe system of the heater consists of spiral coils, collector pipes, a central outlet pipe and horizontal partitions. The spiral coils that make up the heat exchange surface of the heater are flat horizontal single double-row steel pipes ⌀22 × 3.5 mm curved in a spiral shape (see page 26 [2]). Located one above the other, they form pipe columns. Between the columns of spirals vertical collectors are placed, the working length of which corresponds to the height of the columns of spirals. The coils of each column are welded at their ends to two adjacent collectors, one of which brings water to them, and the other leads.

В процессе эксплуатации спиральные змеевики подогревателя подвергаются интенсивному износу потоком конденсата, сокращая срок службы подогревателя. Для защиты спиралей от износа, на входе конденсата пара из ПВД высшей ступени, смонтированы отбойные листы, «обтекающие» спираль, отбойная поверхность которых в сечении представляет собой приближенную к форме защищаемой поверхности спирали ломаную линию. Угловатость отбойной поверхности этих листов зажимает движение потока, увеличивая его скорость между корпусом и отбойным листом, и соответственно, износ корпуса в этих местах.During operation, the coil coils of the heater are subject to intense wear by the condensate stream, shortening the life of the heater. To protect the spirals from wear, at the inlet of the condensate of steam from the high-level LDPE, baffle plates are installed, "flowing around" the spiral, the baffle surface of which in cross section is a broken line close to the shape of the protected surface of the spiral. The angularity of the baffle surface of these sheets clamps the movement of the flow, increasing its speed between the body and the baffle plate, and accordingly, the wear of the body in these places.

Спирали известного подогревателя, изготовленные из трубы ⌀22, имеют уменьшенный срок службы, сокращающий время межремонтного периода. Радиус гиба трубы выходного коллектора питательной воды (менее 1000 мм) также ведет к увеличению износа внутренней поверхности коллектора.Spirals of a well-known heater made of pipe ⌀22 have a reduced service life, which reduces the time between repairs. The bending radius of the pipe of the outlet collector of feed water (less than 1000 mm) also leads to increased wear on the inner surface of the collector.

Кроме того, из-за трудности доступа к местам контактной сварки труб змеевиков к коллекторам, в известном подогревателе концы трубок спиралей изгибались (см. фиг.6 [1], фиг.2.3 [2]), что усложняло технологию изготовления змеевиков.In addition, due to the difficulty of access to the places of resistance welding of coil pipes to the collectors, in the known heater, the ends of the spiral tubes were bent (see Fig.6 [1], Fig.2.3 [2]), which complicated the manufacturing technology of the coils.

Задача настоящей полезной модели заключается в увеличении срока службы и уменьшения межремонтных интервалов подогревателя, а также в упрощении технологии изготовления змеевиков.The objective of this utility model is to increase the service life and reduce the overhaul intervals of the heater, as well as to simplify the manufacturing technology of the coils.

Для решения поставленной задачи подогреватель высокого давления для турбоустановок содержит корпус и трубную систему, состоящую из спиральных змеевиков и коллекторных труб, при этом у входа конденсата пара имеются отбойные листы для защиты спиралей от износа, отбойная поверхность которых в сечении максимально приближена к форме защищаемой поверхности, при этом спиральные змеевики выполнены из трубы ⌀25×5, коллекторная труба имеет радиус гиба не менее 1000 мм.To solve this problem, the high-pressure heater for turbine plants contains a housing and a pipe system consisting of spiral coils and collector pipes, while at the steam condensate inlet there are breaker sheets to protect the spirals from wear, the breakdown surface of which in cross section is as close as possible to the shape of the surface to be protected, the spiral coils are made of a ⌀25 × 5 pipe, the collector pipe has a bending radius of at least 1000 mm.

Конец трубки спирали змеевика, соединяемый с коллектором посредством сварки, выполнен прямым.The end of the coil tube of the coil connected to the collector by welding is straight.

Сущность заявленного решения заключается в следующем. То, что для защиты спиралей от износа на входе конденсата пара из ПВД высшей ступени смонтированы «обтекающие» спираль листы, отбойная поверхность которых в сечении максимально приближена к форме защищаемой поверхности, не зажимает движение потока, не увеличивает его скорость между корпусом и отбойным листом, чем соответственно снижает износ внутренней поверхности обечайки корпуса и наружной поверхности спиралей на входе конденсата пара из ПВД.The essence of the decision is as follows. The fact that “flowing around” the spiral sheets, the baffle surface of which in cross section is as close as possible to the shape of the surface to be protected, does not constrain the movement of the flow, does not increase its speed between the body and the baffle plate to protect the spirals from wear at the inlet of the condensate of steam from the higher-level LDPE of the highest stage, which accordingly reduces wear on the inner surface of the shell of the casing and the outer surface of the spirals at the inlet of steam condensate from LDPE.

Увеличение диаметра трубы, из которой изготовлена спираль, увеличивает поверхность теплообмена и запас на коррозионные процессы. Увеличение радиуса гиба выходного коллектора питательной воды до 1000 мм уменьшает износ внутренней поверхности коллектора. Дополнительным преимуществом заявляемого подогревателя является отсутствие гиба конца трубки спирали.An increase in the diameter of the pipe from which the spiral is made increases the heat transfer surface and the margin for corrosion processes. An increase in the bending radius of the feed water outlet manifold to 1000 mm reduces wear on the inner surface of the collector. An additional advantage of the inventive heater is the lack of bending of the end of the spiral tube.

Новый технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении износоустойчивости деталей трубной системы подогревателя.A new technical result achieved by the claimed utility model is to increase the wear resistance of the heater tube system parts.

Полезная модель иллюстрируется рисунком, где на фиг.1 изображен общий вид подогревателя, на фиг.2 - схема движения питательной воды, на фиг.3 - расположение и форма сечения отбойного листа, на фиг.4 - сварное соединение конца трубки спирали с коллектором.The utility model is illustrated in the figure, in which Fig. 1 shows a general view of the heater, in Fig. 2 is a diagram of the movement of feed water, in Fig. 3 is the location and cross-sectional shape of the baffle sheet, in Fig. 4 is a welded joint of the end of the spiral tube to the collector.

Подогреватель содержит корпус 1, размещенную в нем трубную систему, состоящую из спиральных змеевиков 2, коллекторных труб 3, центральной отводящей трубы 4 и горизонтальных перегородок 5, диафрагм 6. Спиральные змеевики 2, составляющие поверхность теплообмена подогревателя, представляют собой плоские горизонтальные одиночные двухрядные стальные трубы ⌀25×5 мм, изогнутые в виде спирали. Расположенные один над другим, они образуют шесть трубных колонн. Между колоннами спиралей размещены вертикальные коллекторы, рабочая длина которых соответствует высоте колонн спиралей (не показаны). У входа конденсата имеются отбойные листы 7 для защиты спиралей от износа. Змеевики каждой колонны своими концами 8 приварены к двум, примыкающим к ним коллекторам 9, один из которых подводит к ним воду, а другой отводит. При этом концы спиралей по касательной отходят от гнутой части и радиально вварены в коллектор.The heater comprises a housing 1, a pipe system located therein, consisting of spiral coils 2, collector pipes 3, a central outlet pipe 4 and horizontal partitions 5, orifices 6. The spiral coils 2 constituting the heat exchange surface of the heater are flat horizontal single double-row steel pipes ⌀25 × 5 mm, curved in the form of a spiral. Located one above the other, they form six pipe columns. Between the columns of spirals are vertical collectors, the working length of which corresponds to the height of the columns of spirals (not shown). At the inlet of the condensate there are baffle plates 7 to protect the spirals from wear. The coils of each column with their ends 8 are welded to two adjacent collectors 9, one of which leads water to them, and the other leads. In this case, the ends of the spirals tangentially depart from the bent part and are radially welded into the collector.

Питательная вода с помощью диафрагм 6 и перегородок 5 равномерно распространяется по всей поверхности нагрева колонн. Все потоки питательной воды собираются через верхнюю крестовину в центральную отводящую трубу 4, по которой нагретая вода через днище корпуса выводится из ПВД.Feed water using diaphragms 6 and partitions 5 evenly spreads over the entire heating surface of the columns. All streams of feed water are collected through the upper crosspiece into the central outlet pipe 4, through which heated water is discharged from the LDPE through the bottom of the housing.

В верхней зоне часть спиралей заключена в герметичный кожух, в межтрубном пространстве которого организуется многоходовое движение перегретого пара в плоскости змеевиков. Греющий пар подводится в корпус подогревателя через паровой штуцер в зону охлаждения пара, где температура стенки выше температуры насыщения пара при давлении в данной зоне. Далее перегретый пар поступает в зону конденсации греющего пара с температурой стенки ниже температуры насыщения пара. Неконденсирующиеся газы отводятся по специальной трубе, установленной в зоне конденсации греющего пара над верхним днищем кожуха охлаждения конденсата. Конденсат пара с помощью перегородок в этой зоне отводится за пределы трубного пучка и вдоль стенок корпуса стекает в нижнюю часть, то есть зону охлаждения конденсата греющего пара, где в плоскости змеевиков идет движение конденсата и выходит через отверстие.In the upper zone, part of the spirals is enclosed in a sealed casing, in the annular space of which a multi-way movement of superheated steam in the plane of the coils is organized. Heating steam is introduced into the heater body through a steam fitting into the steam cooling zone, where the wall temperature is higher than the steam saturation temperature at a pressure in this zone. Then superheated steam enters the condensation zone of the heating steam with a wall temperature below the steam saturation temperature. Non-condensing gases are discharged through a special pipe installed in the condensation zone of the heating steam above the upper bottom of the condensate cooling casing. The vapor condensate is removed from the tube bundle through partitions in this zone and flows along the walls of the casing to the lower part, that is, the cooling zone of the condensate of the heating steam, where the condensate moves in the plane of the coils and exits through the hole.

По сравнению с известным, заявляемый подогреватель имеет увеличенный срок службы, меньшие межремонтные интервалы, упрощенную технологию изготовления змеевиков. Кроме того, новый подогреватель позволяет увеличить температуру питательной воды на величину от 2 до 11С° по сравнению с известным, что свидетельствует об эффективности его работы.Compared with the known, the inventive heater has an increased service life, shorter repair intervals, simplified manufacturing technology of coils. In addition, the new heater allows you to increase the temperature of the feed water by a value from 2 to 11 ° C in comparison with the known one, which indicates its efficiency.

Claims

1. A high-pressure heater for turbine plants, comprising a casing and a pipe system consisting of spiral coils and collector pipes, while at the steam condensate inlet there are baffle plates to protect the spirals from wear, characterized in that the baffle surface of the sheets to protect the spirals in cross section is maximally close to the shape of the surface to be protected, spiral coils are made of ⌀25 × 5 pipe, the collector pipe has a bending radius of at least 1000 mm.

2. The heater according to claim 1, characterized in that the end of the coil tube of the coil connected to the collector by welding is made straight.