RU185915U1 - OVER-PRESSURE AIR CONDENSER - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области энергетики, и может быть использована в нефтехимической промышленности. Воздушный конденсатор пара избыточного давления отличается тем, что в газосборнике размещается поверхностный теплообменник, температура для которого охлаждающего агента будет не выше температуры охлаждающего воздуха. Пар, содержащий неконденсирующийся газ, поступает в теплообменник-конденсатор, большая часть его конденсируется, тепло конденсации отводится охлаждающим воздухом, конденсат через коллектор стекает в конденсатосборник, неконденсирующиеся газы в смеси с остатками пара отделяются от конденсата и поступают в газосборник, поверхностный теплообменник которого охлаждается агентом, например, тем же воздухом, температура которого не выше температуры воздуха, охлаждающего теплообменник-конденсатор. Как следствие, температура поверхности теплообменника ниже температуры насыщения при парциальном давлении пара в составе смеси. В результате разницы парциальных давлений возникает диффузионный поток парогазовой смеси из коллектора в газосборник, в котором в нижней части собирается конденсат пара, а в верхней части - неконденсирующиеся газы. Конденсат через гидрозатвор поступает в конденсатосборник, а неконденсирующиеся газы через атмосферный клапан удаляются из цикла. Удаление неконденсирующихся газов повышает коэффициент теплоотдачи при конденсации пара и, тем самым, повышает эффективность работы воздушного конденсатора.

The utility model relates to the field of energy, and can be used in the petrochemical industry. The air condenser of excess pressure steam is characterized in that a surface heat exchanger is placed in the gas collector, the temperature for which the cooling agent will not be higher than the temperature of the cooling air. Steam containing non-condensable gas enters the heat exchanger-condenser, most of it condenses, condensation heat is removed by cooling air, condensate flows through the collector to the condensate collector, non-condensable gases mixed with vapor residues are separated from the condensate and enter the gas collector, whose surface heat exchanger is cooled by the agent , for example, the same air whose temperature is not higher than the temperature of the air cooling the heat exchanger-condenser. As a result, the surface temperature of the heat exchanger is lower than the saturation temperature at a partial pressure of steam in the mixture. As a result of the partial pressure difference, a diffusion flow of the vapor-gas mixture from the collector to the gas collector arises, in which steam condensate collects in the lower part and non-condensable gases in the upper part. Condensate enters the condensate collector through a water trap, and non-condensable gases are removed from the cycle through an atmospheric valve. The removal of non-condensable gases increases the heat transfer coefficient during steam condensation and, thereby, increases the efficiency of the air condenser.

Description

Устройство относится к области энергетики и может быть использовано в нефтехимической промышленности.The device relates to the field of energy and can be used in the petrochemical industry.

Известны конденсаторы пара энергетических установок, содержащие поверхность теплообмена с выделенной частью охладителя неконденсирующихся газов с удалением их с помощью эжектора или водокольцевого насоса (см. Федоров В.А., Мильман О.О. «Конденсаторы паротурбинных установок», из-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013, с. 370-371).Steam condensers of power plants are known, containing a heat exchange surface with a separated part of a cooler of non-condensable gases with their removal using an ejector or a ring pump (see Fedorov VA, Milman OO “Condensers of steam turbine plants”, because of MSTU named after N.E.Bauman, 2013, p. 370-371).

Основной недостаток этих устройств - потеря части конденсирующегося продукта в окружающую среду.The main disadvantage of these devices is the loss of part of the condensing product into the environment.

Известны воздушные конденсаторы пара замкнутых энергоустановок и нефтехимических технологий, состоящие из теплообменника-конденсатора и конденсатосборника из которых неконденсирующиеся газы в смеси с рабочим телом отводятся в специальный газосборник и удаляются из цикла компрессором вместе с рабочим телом для последующего отделения рабочего тела (см. Компания «Малая и Альтернативная Энергетика». ORC-установки компании ORMAT: [Электронный документ], (http://maenerg.ru/ormat.html). Проверено 16.08.2018).Air vapor condensers of closed power plants and petrochemical technologies are known, consisting of a heat exchanger-condenser and a condensate collector from which non-condensable gases in a mixture with a working fluid are discharged into a special gas collector and removed from the cycle by the compressor together with the working fluid for subsequent separation of the working fluid (see Small Company and Alternative Energy. "ORMAT ORC installations: [Electronic document], (http://maenerg.ru/ormat.html). Verified on 08/16/2018).

Недостаток этого устройства - необходимость расхода энергии для привода компрессора.The disadvantage of this device is the need for energy consumption to drive the compressor.

Преодоление этих недостатков возможно, если в газосборнике разместить поверхностный теплообменник, температура которого будет не выше температуры охлаждающего воздуха.These disadvantages can be overcome if a surface heat exchanger is placed in the gas collector, the temperature of which will not be higher than the temperature of the cooling air.

Он состоит из теплообменника-конденсатора 1, соединенного с коллектором 2 и конденсатосборником 6, и газосборника 3 с поверхностным теплообменником 5, атмосферным клапаном 4 в верхней части газосборника 3 и гидрозатвором 7, соединенного с нижней частью газосборника 3 и конденсатосборником 6.It consists of a heat exchanger-condenser 1 connected to a collector 2 and a condensate collector 6, and a gas collector 3 with a surface heat exchanger 5, an atmospheric valve 4 in the upper part of the gas collector 3 and a water trap 7, connected to the lower part of the gas collector 3 and the condensate collector 6.

Устройство работает следующим образом: пар, содержащий неконденсирующийся газ, поступает в теплообменник-конденсатор 1, большая часть его конденсируется, тепло конденсации отводится охлаждающим воздухом, конденсат через коллектор 2 стекает в конденсатосборник 6, неконденсирующиеся газы в смеси с остатками пара отделяются от конденсата и поступают в газосборник 3, поверхностный теплообменник которого 5 охлаждается агентом, например, тем же воздухом, температура которого не выше температуры воздуха, охлаждающего теплообменник-конденсатор. Как следствие, температура поверхности 5 ниже температуры насыщения при парциальном давлении пара в составе смеси. В результате разницы парциальных давлений возникает диффузионный поток из коллектора 2 в газосборник 3, в котором в нижней части собирается конденсат пара, а в верхней части - неконденсирующиеся газы. Конденсат через гидрозатвор 7 поступает в конденсатосборник 6, а неконденсирующиеся газы через атмосферный клапан 4 удаляются из цикла.The device operates as follows: steam containing non-condensable gas enters the heat exchanger-condenser 1, most of it is condensed, the condensation heat is removed by cooling air, condensate flows through the collector 2 into the condensate collector 6, non-condensable gases in the mixture with vapor residues are separated from the condensate and supplied to the gas collector 3, the surface heat exchanger of which 5 is cooled by an agent, for example, the same air whose temperature is not higher than the temperature of the air cooling the heat exchanger-condensate R. As a result, the surface temperature 5 is lower than the saturation temperature at a partial vapor pressure in the mixture. As a result of the partial pressure difference, a diffusion flow arises from the collector 2 to the gas collector 3, in which steam condensate collects in the lower part and non-condensable gases in the upper part. Condensate through the water trap 7 enters the condensate collector 6, and non-condensable gases through the atmospheric valve 4 are removed from the cycle.

Удаление неконденсирующихся газов повышает коэффициент теплоотдачи при конденсации пара и, тем самым, повышает эффективность работы воздушного конденсатора.The removal of non-condensable gases increases the heat transfer coefficient during steam condensation and, thereby, increases the efficiency of the air condenser.

Claims (1)

Воздушный конденсатор пара избыточного давления содержит поверхностный теплообменник-конденсатор, коллектор, конденсатосборник и газосборник, отличающийся тем, что в газосборнике установлен поверхностный теплообменник, к которому подведен агент с температурой не выше температуры охлаждающего воздуха, в верхней части газосборника установлен атмосферный клапан, а нижняя часть газосборника соединена с конденсатосборником гидрозатвором.The overpressure steam air condenser contains a surface heat exchanger-condenser, a collector, a condensate collector and a gas collector, characterized in that a surface heat exchanger is installed in the gas collector, to which an agent with a temperature not higher than the temperature of the cooling air is connected, an atmospheric valve is installed in the upper part of the gas collector, and the lower part gas collector is connected to the condensate trap.

Images