RU167091U1 - SEPARATOR-STEAM HEATER - Google Patents

Abstract

1. Сепаратор-пароперегреватель, включающий корпус, в котором вертикально размещены сепаратор и пароперегреватель, содержащий пучки теплообменных труб, объединенные посредством концевых камер, выполненных в виде полых прямоугольных параллелепипедов, в кассеты прямоугольного сечения, установленные в корпусе параллельно его продольной оси, при этом боковые грани концевых камер примыкают друг к другу, кассеты пароперегревателя сгруппированы в один блок, сепаратор установлен в плоскости, параллельной боковой грани пароперегревателя со стороны входа нагреваемого пара, отличающийся тем, что сепаратор выполнен из пакетов жалюзи, соединенных между собой торцами в вертикальной плоскости так, что образуется панель с ломаными боковыми поверхностями в виде синусоиды, причем угол между пакетами жалюзи составляет от 10° до 60°, а высота сепаратора ниже высоты указанной грани пароперегревателя по меньшей мере на 1%.2. Сепаратор-пароперегреватель по п. 1, отличающийся тем, что количество пакетов жалюзи в сепараторе по меньшей мере 4 шт.1. The separator-superheater, comprising a housing in which a separator and a superheater are arranged vertically, containing bundles of heat exchange tubes, combined by end chambers made in the form of hollow rectangular parallelepipeds, into rectangular cartridges installed in the housing parallel to its longitudinal axis, while the side the faces of the end chambers are adjacent to each other, the superheater cartridges are grouped in one unit, the separator is installed in a plane parallel to the side face of the superheater with orons of entry of heated steam, characterized in that the separator is made of blinds packages interconnected by ends in a vertical plane so that a panel with broken side surfaces in the form of a sinusoid is formed, the angle between the blinds packages being from 10 ° to 60 °, and the height the separator below the height of the specified face of the superheater by at least 1%. 2. The separator-superheater according to claim 1, characterized in that the number of blinds packages in the separator is at least 4 pcs.

Description

Полезная модель относится к энергетике, в частности для системы сепарации и перегрева пара для турбин атомных станций.The utility model relates to energy, in particular for a steam separation and superheating system for nuclear power turbines.

Известен сепаратор-пароперегреватель турбины атомной электростанции, включающий корпус, в котором размещены сепаратор и пароперегреватель, содержащий пучки теплообменных труб, объединенные посредством концевых камер полусферической формы в кассете, имеющей квадратное сечение, а кассеты установлены в корпусе параллельно его продольной оси. Кассеты находятся на расстоянии друг от друга, установлены радиально, то есть не примыкают друг к другу боковыми гранями (патент US 4683842, МПК, МПК F22B 37/26, опубл. 08.04.1987 г.).Known separator-superheater of a turbine of a nuclear power plant, comprising a housing in which a separator and a superheater are located, containing bundles of heat-exchange tubes combined by hemispherical end chambers in a cassette having a square section, and the cassettes are installed in the casing parallel to its longitudinal axis. The cassettes are located at a distance from each other, mounted radially, that is, they do not adjoin each other with lateral faces (patent US 4683842, IPC, IPC F22B 37/26, publ. 08.04.1987).

Известен сепаратор-пароперегреватель турбины атомной электрической станции, включающий корпус, в нижней части которого размещен сепаратор; сепаратор размещен под пароперегревателем, содержащем пучки теплообменных труб, объединенных посредством концевых камер в кассеты, имеющие прямоугольное сечение; кассеты установлены в корпусе параллельно его продольной оси, концевые камеры кассет выполнены в виде полых прямоугольных параллелепипедов, кассеты сгруппированы в два блока прямоугольного сечения, при этом боковые грани концевых камер каждого из блоков примыкают друг к другу, причем обращенные друг к другу грани блоков параллельны между собой (патент на полезную модель РФ №54271 U1, МПК H02K 7/00, опубл. 10.06.2006 г.).Known separator-superheater of a turbine of a nuclear power plant, comprising a housing, in the lower part of which is located a separator; the separator is placed under a superheater containing bundles of heat exchange tubes, united by end chambers into cassettes having a rectangular section; the cassettes are installed in the housing parallel to its longitudinal axis, the end chambers of the cassettes are made in the form of hollow rectangular parallelepipeds, the cassettes are grouped into two blocks of rectangular cross section, while the side faces of the end chambers of each of the blocks are adjacent to each other, and the faces of the blocks facing each other are parallel between themselves (patent for a utility model of the Russian Federation No. 54271 U1, IPC H02K 7/00, publ. 10.06.2006).

Известен сепаратор-пароперегреватель, предназначенный для удаления влаги и перегрева пара для турбины (патент на полезную модель РФ №88774, U1, МПК F22B 37/26, опубл. 20.11.2009 г.), состоящий из корпуса, в котором размещены сепаратор и пароперегреватель. Пароперегреватель состоит из кассет, выполненных в виде прямоугольных параллелепипедов. Кассеты прямоугольного сечения установлены в корпусе параллельно его продольной оси. Сепаратор расположен вертикально в плоскости, параллельно боковой грани пароперегревателя со стороны входа нагреваемого пара, при этом высота и ширина сепаратора соответствуют высоте и ширине указанной грани пароперегревателя.Known steam superheater, designed to remove moisture and superheat steam for a turbine (utility model patent of the Russian Federation No. 88774, U1, IPC F22B 37/26, publ. November 20, 2009), consisting of a housing in which the separator and superheater are located . The superheater consists of cartridges made in the form of rectangular parallelepipeds. Cartridges of rectangular cross section are installed in the housing parallel to its longitudinal axis. The separator is located vertically in a plane parallel to the side face of the superheater from the input side of the heated steam, while the height and width of the separator correspond to the height and width of the specified face of the superheater.

Недостаток указанной конструкции сепаратора пароперегревателя заключается в невозможности установки большого количества пакета жалюзи в сепараторе, что приводит к низкому влагоудалению, и как следствие к низкой эффективности работы всего сепаратора-пароперегревателя.The disadvantage of the above design of the superheater separator is the impossibility of installing a large number of blinds in the separator, which leads to low moisture removal, and as a result to the low efficiency of the entire superheater separator.

Полезная модель направлена на решение следующей технической проблемы - повышение влагоудаления на выходе из сепаратора-пароперегревателя.The utility model is aimed at solving the following technical problem - increasing moisture removal at the outlet of the superheater separator.

Техническая проблема в заявленной полезной модели решается тем, что сепаратор-пароперегреватель включает корпус, в котором вертикально размещены сепаратор и пароперегреватель, содержащий пучки теплообменник труб, объединенные посредством концевых камер, выполненных в виде полых прямоугольных параллелепипедов, в кассеты прямоугольного сечения, установленные в корпусе параллельно его продольной оси, при этом боковые грани концевых камер примыкают друг к другу, кассеты пароперегревателя сгруппированы в один блок, сепаратор установлен в плоскости, параллельной боковой грани пароперегревателя со стороны входа нагреваемого пара, при этом сепаратор выполнен из пакетов жалюзи, соединенных между собой торцами в вертикальной плоскости так, что образуется панель с ломаными боковыми поверхностями в виде синусоиды, причем угол между пакетами жалюзи составляет от 10° до 60°, а высота сепаратора ниже высоты указанной грани пароперегревателя по меньшей мере на 1%.The technical problem in the claimed utility model is solved in that the steam superheater includes a housing in which a separator and a superheater are arranged vertically, containing bundles of pipe heat exchanger combined by end chambers made in the form of hollow rectangular parallelepipeds, in rectangular cartridges installed in parallel with the casing its longitudinal axis, while the side faces of the end chambers are adjacent to each other, the superheater cassettes are grouped into one unit, the separator is installed in a plane parallel to the lateral face of the superheater from the input side of the heated steam, the separator is made of blinds packages interconnected by ends in a vertical plane so that a panel with broken side surfaces in the form of a sinusoid is formed, and the angle between the blinds packages is from 10 ° up to 60 °, and the height of the separator below the height of the specified face of the superheater by at least 1%.

Кроме того, количество пакетов жалюзи в сепараторе по меньшей мере 4 шт. для обеспечения достаточной площади для сепарации.In addition, the number of blind packages in the separator is at least 4 pcs. to provide sufficient space for separation.

Полезная модель иллюстрируется чертежами Фиг. 1, 2:The utility model is illustrated in the drawings of FIG. 12:

Фиг. 1 - Продольный разрез сепаратора-пароперегревателя;FIG. 1 - A longitudinal section of a superheater separator;

Фиг. 2 - Разрез А-А на фиг. 1.FIG. 2 - Section AA in FIG. one.

Сепаратор-пароперегреватель включает корпус 1, в котором размещены сепаратор 2 и пароперегреватель 3, содержащий кассеты 4, выполненные в виде прямоугольных параллелепипедов. Кассеты 4 прямоугольного сечения, установленные в корпусе 1 параллельно его продольной оси 5. Со стороны сепаратора 2 установлена наклонная перегородка 6. Пространство между перегородкой 6 и сепаратором 2 является коллектором 7 входа пара в сепаратор 2 и ограничено вверху перегородкой 8. Пространство между пароперегревателем 3 и корпусом 1 является коллектором 9 выхода пара из пароперегревателя 3. Сепаратор 2 установлен вертикально в плоскости, параллельной боковой грани пароперегревателя 3 со стороны входа нагреваемого пара. Сепаратор выполнен из пакетов жалюзи 10 так, что образуется панель с ломаными боковыми поверхностями в виде синусоиды, причем угол между пакетами жалюзи составляет от 10° до 60°.The superheater separator includes a housing 1, in which a separator 2 and a superheater 3 are located, comprising cassettes 4 made in the form of rectangular parallelepipeds. Cassettes 4 of rectangular cross section, mounted in the housing 1 parallel to its longitudinal axis 5. An inclined partition 6. is installed on the side of the separator 2. The space between the partition 6 and the separator 2 is the collector 7 for steam entry into the separator 2 and is bounded at the top by the partition 8. The space between the superheater 3 and the housing 1 is a collector 9 for the exit of steam from the superheater 3. The separator 2 is mounted vertically in a plane parallel to the side face of the superheater 3 from the input side of the heated steam. The separator is made of packages of blinds 10 so that a panel is formed with broken side surfaces in the form of a sinusoid, and the angle between the packages of blinds is from 10 ° to 60 °.

Сепаратор-пароперегреватель работает следующим образом:The superheater separator works as follows:

Влажный пар через входной патрубок 12 входит в нижнюю часть сепаратора-пароперегревателя, откуда пар поступает коллектор входа 7. Влажный пар, проходя через пакеты жалюзи 10, осушается. Отсепарированная влага через трубы 11 слива сепарата отводиться из сепаратора-пароперегревателя. Сухой пар из сепаратора 2 поступает в кассеты 4 пароперегревателя 3. В кассетах 4 нагреваемый пар перегревается за счет тепла греющего пара. Из пароперегревателя перегретый пар поступает в выходной коллектор 9, выходит из сепаратора пароперегревателя через патрубок 13.Wet steam through the inlet pipe 12 enters the lower part of the superheater separator, from where the collector of the inlet 7 enters. Wet steam passing through the packages of the blinds 10 is drained. Separated moisture is discharged from the separator-superheater through the drainage pipe 11. Dry steam from the separator 2 enters the cassettes 4 of the superheater 3. In the cassettes 4, the heated steam overheats due to the heat of the heating steam. From the superheater, superheated steam enters the output manifold 9, leaves the superheater separator through the pipe 13.

Благодаря тому, что пакеты жалюзи 10 соединены между собой торцами в вертикальной плоскости так, что образуется панель с ломаными боковыми поверхностями в виде синусоиды, причем угол между пакетами жалюзи составляет от 10° до 60°, появляется возможность увеличения количества пакетов жалюзи. Вследствие чего увеличивается эффективность сепаратора (улучшается влагоудаление). Таким образом, обеспечивается получение более низкой влажности пара за сепаратором при сохранении габаритов корпуса 1.Due to the fact that the blind packages 10 are interconnected by ends in a vertical plane so that a panel is formed with broken side surfaces in the form of a sinusoid, and the angle between the blind packages is from 10 ° to 60 °, it becomes possible to increase the number of blind packages. As a result, the efficiency of the separator increases (moisture removal improves). In this way, a lower steam humidity is obtained behind the separator while maintaining the dimensions of the housing 1.

Кроме того, высота сепаратора 2 ниже высоты указанной грани пароперегревателя 3 по меньшей мере на 1%, что позволяет обеспечить оптимальную с точки зрения теплообмена скорость в пароперегревателе, которая обеспечивает оптимальные условия с точки зрения влагоудаления в сепараторе. Такой результат достигается за счет разницы проходных сечений в сепараторе и пароперегревателе.In addition, the height of the separator 2 is lower than the height of the indicated face of the superheater 3 by at least 1%, which allows for an optimal speed in the superheater from the point of view of heat exchange, which provides optimal conditions from the point of view of moisture removal in the separator. This result is achieved due to the difference in the flow cross sections in the separator and superheater.

Оптимизация угла разворота пакетов жалюзи в диапазоне от 10° до 60° обусловлена сочетанием оптимальной скорости на жалюзи (обеспечивается площадью набегания потока пара) и необходимостью равномерного распределения потока влажного пара на входе в жалюзийные пакеты. Данные углы были получены путем построения математических моделей и экспериментальными продувками на моделях.The optimization of the angle of rotation of the blinds packages in the range from 10 ° to 60 ° is due to the combination of the optimal speed on the blinds (provided by the surface area of the steam flow) and the need for uniform distribution of the wet steam flow at the entrance to the blinds. These angles were obtained by constructing mathematical models and experimental purges on models.

При понижении влажности пара за сепаратором увеличивается эффективность работы сепаратора-пароперегревателя в целом.With a decrease in steam humidity behind the separator, the overall efficiency of the separator-superheater increases.

Таким образом, техническая проблема - повышение влагоудаления решена без одновременного ухудшения других показателей работы сепаратора-пароперегревателя.Thus, the technical problem - the increase in moisture removal is solved without simultaneous deterioration of other performance indicators of the superheater separator.

Claims (2)

1. Сепаратор-пароперегреватель, включающий корпус, в котором вертикально размещены сепаратор и пароперегреватель, содержащий пучки теплообменных труб, объединенные посредством концевых камер, выполненных в виде полых прямоугольных параллелепипедов, в кассеты прямоугольного сечения, установленные в корпусе параллельно его продольной оси, при этом боковые грани концевых камер примыкают друг к другу, кассеты пароперегревателя сгруппированы в один блок, сепаратор установлен в плоскости, параллельной боковой грани пароперегревателя со стороны входа нагреваемого пара, отличающийся тем, что сепаратор выполнен из пакетов жалюзи, соединенных между собой торцами в вертикальной плоскости так, что образуется панель с ломаными боковыми поверхностями в виде синусоиды, причем угол между пакетами жалюзи составляет от 10° до 60°, а высота сепаратора ниже высоты указанной грани пароперегревателя по меньшей мере на 1%.1. The separator-superheater, comprising a housing in which a separator and a superheater are arranged vertically, containing bundles of heat exchange tubes, combined by end chambers made in the form of hollow rectangular parallelepipeds, into rectangular cartridges installed in the housing parallel to its longitudinal axis, while the side the faces of the end chambers are adjacent to each other, the superheater cartridges are grouped in one unit, the separator is installed in a plane parallel to the side face of the superheater with orons of entry of heated steam, characterized in that the separator is made of blinds packages interconnected by ends in a vertical plane so that a panel with broken side surfaces in the form of a sinusoid is formed, the angle between the blinds packages being from 10 ° to 60 °, and the height the separator below the height of the specified face superheater at least 1%. 2. Сепаратор-пароперегреватель по п. 1, отличающийся тем, что количество пакетов жалюзи в сепараторе по меньшей мере 4 шт.

2. The separator-superheater according to claim 1, characterized in that the number of blinds packages in the separator is at least 4 pcs.

Images