SU1196607A1 - Теплообменник - Google Patents

Abstract

ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий корпус с патрубками подвода пара и отвода конденсата, размещенную в ; верхней части корпуса вод ную камеру, разделенную перегородкой на входную и выходнзпо полости, пучок теппообменных труб, подключенных к вод ной камере , основной конденсатосборник, охладитель конденсата IB виде за.ключенного в вертикальный кожузс части труб пучка, при этом кожух имеет в нижней части отверстие дл  входа конденсата, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности и наде шости работы теплообменника , последний снабжен дополнительньм конденсатосборниксш, размещенным над основным и соединенным посредством дополнительно установленной трубы с верхней частью охладител  конденсата, при этом нижн   часть кожуха охладител  конденсата размещена в дополнительном конденсатосборннке , а верхн   имеет перфорацию. (Л

Description

Од

Изобретение относитс  к области энергетики и может быть использовано в теплообменных аппаратах, примен емых в системах регенерации паровых турбин и предназначенных дл  подогре ва воды паром промышленных котельных или паром, отбираемым из промежуточных ступеней турбины.

Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности и надежности работ теплообменника за счет использовани  встроенного охладител  конденсата с гидравлическим сопротивлением межтрубного пространства, не вли ющим на величину перепада давлени  на регулирующем клапане.

На чертеже изображен теплообменник .

Теплообменник содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3 подвода пара и отвода конденсата соответственно, размещенную в верхней части корпуса 1 вод ную камеру 4, разделенную перегородкой на входную и полости пучок 5 теплообменных труб, подключенных к вод ной камере 4, основной конденсатосборник 6, размещенный в нижней части корпуса 1, охладитель 7 конденсата, выполненньй в виде заключенной в вертикальный кожух 8 части пучка 5 труб и имеющий.отверстие в нижней части и перфорацию в верхней, дополнительный конденсатосборник 9, установленный .над основным конденсатосборником. Нижн   часть кожзха 8 размещена в дополнительном конденсатосборнике 9, а верхн   часть охладител  7 соединена с основным конденсатосборником посредством трубы 10. В нижней части корпуса 1 установлены водоуказатбльный прибор 11 и разделительна  перегородка 12. Патрубки 13 и 14 подвода и отвода воды соответственно подключены к входной и выходной полост м вод ной камеры 4. В корпусе 1 установлена также перфорированна  труба 15 отвода воздуха.

Теплообменник работает следующим образом.

Нагреваема  вода поступает через патрубок 13 в вод ную камеру 4, далее в трубы пучка 5, часть которых размещена в кожухе 8 охладител  7. Из труб пучка 5, совершив первый ход нагреваема  вода поступает в трубы, подключенные к выходной полости водной камеры 4, и через патрубок 14

вьгеодитс  из теплообменника. Поток греющего пара через патрубок 2 направл етс  в корпус 1, распредел етс  по всей высоте труб пучка 5 и конденсиру сь на трубах, движетс  к трубе 15 отвода воздуха. Конденса греющего пара с труб стекает в дополнительный конденсатосборник 9. Этот конденсатосборник 9 установлен над максимальным уровнем конденсата в корпусе 1 теплообменника и выше верхнего штуцера водоуказательного прибора II. В дополнительном конденсатосборнике 9 ниже верхних кромок его бортов находитс  входное (дл  конденсата греющего пара) отверстие в кожухе 8 охладител  7 конденсата. Из этого конденсатосборника 9 через отверстие кожуха 8 конденсат поступает в охладитель 7.

В начальный момент включени  в работу подогревател  давление в межтрубном пространстве корпуса 1 и охладител  7 конденсата одинаково. При наборе нагрузки, что св зано с увеличением расхода пара, давление в корпусе 1 повьш1аетс  быстрее, чем давле.ние в охладителе 7, за счет конденсации в верхней части межтрубного пространства охладител  7 пара, ограниченного перфорацией кожуха 8. Минимально возможное давление в верхней части охладител  7, где расположена перфораци  и участок поверхности нагрева труб при входе в них нагреваемой воды, определ етс  в основном начальной температурой воды.

При конденсации пара, расход которого ограничен отверсти ми перфорации в верхней части кожуха 8 на относительно (по отношению к расходу пара) большой по величине поверхности верхней части труб, размещенных в охладителе 7, в последнем создаетс  давление, меньшее чем в корпусе 1 что определ ет услови  дл  поступлени  ковденсата греющего пара из дополнительного кондёнсатосборника 9 через отверстие в нижней части кожуха 8 в межтрубное пространство охладител  7, Одновременно повьш1аетс  уровень и в трубе 10, но он всегда ниже по отношению к уровню конденсата в охладителе 7 благодар  тому, что рассто ние между дополнительным конденсатосборником 9 и уровнем конденсата в основном конденсатосборнике 6 корпуса принимаетс  больше величины гедравлического сопротивлеки  межтрубного пространства охладител  7 при максимальном расходе конденсата через него. С увеличением давлени  в корпусе I растет с одновременньм охлаждением за счет омьшани  труб уровень конденсата в охладителе 7. При дости жении этим уровнем водослива в кожухе 8 охлажденный конденсат через него поступает в трубу 10, .котора  .изолирована, чтобы предотвратить нагрев проход щего через нее охлажденного в охладителе 7 конденсата. Введение трубы 10 под уровень конденсата в основном конденсатосборншсе б, а именно в объем, ограниченный разде лительной перегородкой 12, сводит к минимуму подогрев охлажденного конденсата паром. Далее через патрубок 3 этот.конденсат вьшодитс  из теплообменника . Через этот же патрубок 3 отводитс  конденсат греющего пара, когда уровень его в кожухе 8 охладител  7 занимает промежуточное положе ние между водосливом в кожухе 8 и до полнителышм конденсатосборником 9, и часть конденсата переливаетс  через боковые стенки (борта) дополнительного конденсатосборника 9. При дальнейшем увеличении уровн  конденсата в кожухе 8 охладител  7 им пере крываетс  часть отверстий перфораций в кожухе 8 и одновременно уменьшает с  (заливаетс ) поверхность, на кото рой конденсировалс  пар, прошедший через отверсти  перфорации. Уменьшение этой поверхности приводит к увеличению давлени  в паровом объеме охладител  7 и уменьшению перепада давлени  между корпусом 1 и межтрубным пространством охладител  7. Это, в свою очередь, сдерживает рост ., , уровн  конденсата в охладителе 7. При выравнивании давлени  в кожухе 8 охладител  7 (с учетом столба жидкости в охладителе 7 и его гидравлического сопротивлени ) и корпусе 1 уровень конденсата в охладителе 7 начинает понижатьс , освобожда  поверхность тру5 охладител  7 дл  конденсации пара. Начавша с  конденсаци  вызовет уменьше ние давлени , а следовательно, увеличение перепада давлений между кожухом 8 охладител  7 и корпусом 1, 07 В свою очередь, возросший перепад давлени  прекратит понижение уровн  конденсата в охладителе 7 и он снова начнет подниматьс , а затем оп ть понижатьс , колебл сь около среднего положени , саморегулиру сь и измен   это положение в зависимости от изменени  давлени  пара на входе в теплообменник. Таким образом, достигнув высоты водослива в кожухе 8, охлажденный конденсат начинает посто нно переливатьс  через трубу 10 в основной конденсатосборник 6 в нижней части корпуса 1, а его уровень, достигнув в кожухе 8 охладител  7 над водосливом расчетной поверхности конденсации , устанавливаетс  автоматически. Использование изобретени  позвол ет устанавливать встроенный охладитель конденсата в теплообменнике даже в тех , когда р дом нет источника или аппарата с давлением меньшим, чем минимальное давление в межтрубном пространстве рассматриваемого теплообменника. При включении в работу теплообменника из гор чего состо ни  возможно вскипание конденсата в трубе 10, что затруднит быстрое включение в работу охладител  7. Дл  устранени  вли ни  вскипани  конденсата в трубе 10 целесообразно на ней установить гидрозатвор (узел 1). В этом случае пар самовскипанй , конденсиру сь при температуре, соответствующей пониженному по отношению к корпусу 1 давлению в кожухе 8 охладител  7, стекает в гидрозатвор, заполн ет его, предотвраща  поступление в трубу 10 гор чего конденсата, а после поступлени  в трубу 10 охлажденного конденсата из охладител  7 вопрос о вскипании отпадает. За счет ограниченной конденсации пара в верхней части охладител  7 создаетс  разница давлений между межтрубным пространством охладител  7 и корпуса 1, благодар  которой и осуществл етс  движение конденсата в межтрубном пространстве охладител  7, поэтому его гидравлическое сопротивление не зп еньшает давлени  конденсата перед регулирующим клапаном .

/4

Claims (1)

1. ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий корпус с патрубками подвода пара и отвода конденсата, размещенную в : верхней части корпуса водяную камеру, разделенную перегородкой на входную и выходную полости, пучок теплообменных труб, подключенных к водяной ка мере, основной конденсатосборник, охладитель конденсата тв виде заключенного в вертикальный кожух части труб пучка, при этом кожух имеет в нижней части отверстие для входа конденсата, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности работы теплообменника, последний снабжен дополнительным конденсатосборником, размещенным над основным и соединенным посредством дополнительно установленной трубы с верхней частью охладите ля конденсата, при этом нижняя часть кожуха охладителя конденсата размещена в дополнительном конденсатосборнике, а верхняя имеет перфорацию.

   1 1196