RU2489644C1

RU2489644C1 - Steam and water heater

Info

Publication number: RU2489644C1
Application number: RU2011153092/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Шамароков; Владимир Иосифович Жингель; Леонид Михайлович Андреев; Сергей Кириллович Легуенко
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-08-10
Also published as: RU2011153092A

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: bundles of tubular screens are installed in a body to form at least one receiving chamber. Each receiving chamber is arranged between appropriate adjacent bundles of tubular screens opposite to a nozzle of additional condensate supply fixed in the side wall of the body. In the receiving chamber there is a deflector shield installed, the medium section of which is installed opposite to the additional condensate supply nozzle, and edge vertical sections of the deflector shield are made as bent towards each other. Additional condensate is supplied into receiving chambers along nozzles from equipment, pressure in which is higher than in the considered steam and water heater. Downstream the supply nozzle the additional condensate, while expanding, arrives to the medium section of the deflector shield, where it partially suppresses its kinetic energy and is divided into two flows of more moderate head. By edge sections these flows are partially thrown to a flow of additional condensate leaving the nozzle and partially mixed in opposite jets.

EFFECT: mutual suppression of kinetic energy of flows takes place, which results in reduction of corrosion-erosion wear of this equipment.

4 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на атомных и тепловых электростанциях.The invention relates to energy and can be used in nuclear and thermal power plants.

Техническим результатом, достигаемым данным изобретением, является снижение коррозионно-эрозионного износа пароводяного подогревателя.The technical result achieved by this invention is to reduce the corrosion-erosion wear of a steam-water heater.

Известен пароводяной подогреватель, содержащий вертикальный корпус, внутри которого продольно установлен трубный пучок, а также отбойный щит, средний участок которого установлен напротив патрубка подвода дополнительного конденсата, закрепленного в боковой стенке корпуса, при этом краевые вертикальные участки отбойного щита выполнены отогнутыми в сторону корпуса (RU 1681631. 27.12.1996).A steam-water heater is known, comprising a vertical casing, inside which a tube bundle is longitudinally installed, and also a baffle plate, the middle portion of which is opposite the additional condensate supply pipe fixed in the side wall of the casing, while the vertical edge sections of the baffle plate are bent towards the casing (RU 1681631.12.12.1996).

Причиной, препятствующей получению технического результата, который обеспечивается данным изобретением, является повышенная металлоемкость, так как для установки отбойного щита требуемых габаритов необходимо существенно увеличить диаметр корпуса. Кроме того, выполнение краевых вертикальных участков отбойного щита отогнутыми в сторону корпуса, ускорит износ последнего. При этом ремонтопригодность данного узла подогревателя крайне низка из-за недоступности его ремонтным персоналом.The reason that impedes the achievement of the technical result, which is provided by this invention, is the increased metal consumption, since to install a breaker shield of the required dimensions, it is necessary to significantly increase the diameter of the case. In addition, the implementation of the vertical vertical sections of the baffle plate bent towards the body, will accelerate the wear of the latter. At the same time, the maintainability of this heater assembly is extremely low due to inaccessibility by its repair personnel.

К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных (прототипом) является пароводяной подогреватель, содержащий вертикальный корпус, внутри которого продольно установлены пучки трубчатых ширм с образованием, по меньшей мере, одной приемной камеры, расположенной между смежными пучками трубчатых ширм напротив патрубка подвода дополнительного конденсата, закрепленного в боковой стенке корпуса (RU 2364787. 20.08.2009).To the present invention, the closest technical solution known (prototype) is a steam-water heater containing a vertical housing, inside which bundles of tubular screens are longitudinally installed with the formation of at least one receiving chamber located between adjacent bundles of tubular screens opposite to the additional condensate supply pipe, fixed in the side wall of the housing (RU 2364787. 08/20/2009).

В прототипе имеется приемная камера между смежными пучками ширм, размеры которой позволяют разместить в ней оборудование без увеличения диаметра корпуса. При этом габариты камеры позволяют обеспечить ремонтопригодность расположенного в ней оборудования. Однако кинетическая энергия потока выходящего из патрубка дополнительного конденсата значительна и может привести к коррозионно-эрозионному износу перегородок, обрамляющих камеру. Это приведет к байпасированию потока греющего пара мимо части поверхности теплообмена пучков ширм и к необходимости последующего останова подогревателя.The prototype has a receiving chamber between adjacent bundles of screens, the dimensions of which allow you to place equipment in it without increasing the diameter of the case. At the same time, the dimensions of the chamber make it possible to ensure maintainability of the equipment located in it. However, the kinetic energy of the flow of additional condensate leaving the nozzle is significant and can lead to corrosion-erosion wear of the partitions framing the chamber. This will lead to bypassing the flow of heating steam past part of the heat exchange surface of the bundles of screens and to the need for subsequent shutdown of the heater.

Техническим результатом изобретения является снижение коррозионно-эрозионного износа пароводяного подогревателя.The technical result of the invention is to reduce the corrosion-erosion wear of a steam-water heater.

Технический результат обеспечивается в пароводяном подогревателе, содержащем вертикальный корпус, внутри которого продольно установлены пучки трубчатых ширм с образованием, по меньшей мере, одной приемной камеры, расположенной между смежными пучками трубчатых ширм напротив патрубка подвода дополнительного конденсата, закрепленного в боковой стенке корпуса, причем в приемной камере установлен отбойный щит, средний участок которого установлен напротив патрубка подвода дополнительного конденсата, а краевые вертикальные участки отбойного щита выполнены отогнутыми навстречу один к другому.The technical result is provided in a steam-water heater containing a vertical housing, inside which bundles of tubular screens are longitudinally installed with the formation of at least one receiving chamber located between adjacent bundles of tubular screens opposite the nozzle for supplying additional condensate fixed in the side wall of the housing, and in the receiving a baffle plate is installed in the chamber, the middle section of which is installed opposite the branch pipe for supplying additional condensate, and the edge vertical sections The leg shield formed bent toward one another.

Отбойный щит закрывает стенки приемной камеры от прямого воздействия потока дополнительного конденсата и предохраняет их от коррозионно-эрозионного износа. При этом установка среднего участка отбойного щита напротив патрубка подвода дополнительного конденсата разделяет полный поток на два вдвое меньших по мощности потока, которые за счет выполнения краевых вертикальных участков отбойного щита отогнутыми навстречу один к другому гасят друг друга, а также входящий поток дополнительного конденсата. При этом снижается коррозионно-эрозионный износ пароводяного подогревателя.The baffle plate covers the walls of the receiving chamber from the direct impact of the flow of additional condensate and protects them from corrosion and erosion wear. At the same time, the installation of the middle section of the baffle plate opposite the branch pipe for supplying additional condensate divides the total flow into two half the flow capacity, which, due to the execution of the vertical vertical sections of the baffle plate, bend each other, as well as the incoming stream of additional condensate. This reduces the corrosion-erosion wear of the steam-water heater.

Технический результат изобретения достигнут без увеличения диаметра корпуса, а значит и металлоемкости подогревателя. Габариты камеры позволяют ремонтировать расположенное в ней оборудование.The technical result of the invention is achieved without increasing the diameter of the housing, and hence the metal consumption of the heater. The dimensions of the camera allow you to repair the equipment located in it.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен поперечный разрез пароводяного подогревателя; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - выносной элемент Б фиг.1 (гидрозатворы 14 условно не показаны); на фиг.4 - разрез В-В фиг.3.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a cross section of a steam-water heater; figure 2 is a section aa of figure 1; figure 3 - remote element B of figure 1 (hydraulic locks 14 conditionally not shown); figure 4 is a section bb In figure 3.

Пароводяной подогреватель содержит вертикальный корпус 1 с пучками 2 трубчатых ширм, продольно установленных вокруг центрального коллектора подогреваемой воды (на фиг.1 показано четыре таких пучка). Центральный коллектор выполнен с раздающей и собирающей камерами 3 и 4, соответственно. Пучки 2 трубчатых ширм окружены профилированным кожухом 5, частично заполненного конденсатом до уровня 6 с образованием зоны 7 его охлаждения, которая подключена к патрубку 8 отвода конденсата.Steam-water heater contains a vertical housing 1 with tufts of 2 tubular screens installed longitudinally around a central collector of heated water (Fig. 1 shows four such bundles). The central collector is made with distributing and collecting chambers 3 and 4, respectively. The bundles of 2 tubular screens are surrounded by a profiled casing 5, partially filled with condensate to level 6 with the formation of its cooling zone 7, which is connected to the condensate drain pipe 8.

Пучки 2 трубчатых ширм установлены в корпусе 1 с образованием, по меньшей мере, одной приемной камеры 9 (на фиг.1 для примера показаны две камеры 9). Каждая камера 9 расположена между соответствующими смежными пучками 2 трубчатых ширм напротив патрубка 10 подвода дополнительного конденсата, закрепленного в боковой стенке корпуса 1. Каждая камера 9 верхней частью соединена с конденсационной зоной 11 межтрубного пространства ширм, сообщенной с патрубком 12 подвода греющего пара. В нижней части каждой камеры 9 дополнительный конденсат образует уровень 13. На участках кожуха 5, обрамляющих камеры 9, выполнены коробчатые гидрозатворы 14, соединяющие нижние части камер 9 с зоной 7 охлаждения конденсата межтрубного пространства ширм.The bundles 2 of tubular screens are installed in the housing 1 with the formation of at least one receiving chamber 9 (Fig. 1 shows two cameras 9 for example). Each chamber 9 is located between the respective adjacent bundles of 2 tubular screens opposite the nozzle 10 for supplying additional condensate, fixed in the side wall of the housing 1. Each chamber 9 is connected with the upper part to the condensation zone 11 of the annulus of the screens connected to the nozzle 12 for supplying heating steam. In the lower part of each chamber 9, additional condensate forms a level 13. In the sections of the casing 5 framing the chambers 9, box-shaped hydraulic locks 14 are made connecting the lower parts of the chambers 9 with the condensate cooling zone 7 of the annular space of the screens.

В приемной камере 9 установлен отбойный щит, средний участок 15 которого установлен напротив патрубка 10 подвода дополнительного конденсата, а краевые вертикальные участки 16 отбойного щита выполнены отогнутыми навстречу один к другому. Отбойный щит прикреплен к участкам кожуха 5, обрамляющим камеры 9, а также к листу 17 жесткости кожуха 5 посредством планок 18.In the receiving chamber 9, a baffle plate is installed, the middle portion 15 of which is installed opposite the nozzle 10 for supplying additional condensate, and the vertical vertical sections 16 of the baffle plate are bent towards one another. The baffle plate is attached to the sections of the casing 5 framing the chamber 9, as well as to the sheet 17 of the stiffness of the casing 5 by means of straps 18.

Пароводяной подогреватель работает следующим образом.Steam-water heater operates as follows.

Греющий пар через патрубок 12 подают в конденсационную зону 11 межтрубного пространства ширм, где он конденсируется. Конденсат сливается на уровень 6 конденсата, затем проходит зону 7 охлаждения конденсата, где охлаждается. Охлажденный конденсат выводится из подогревателя по патрубку 20.Heating steam through the pipe 12 is fed into the condensation zone 11 of the annular space of the screens, where it condenses. The condensate is drained to the condensate level 6, then passes the condensate cooling zone 7, where it is cooled. The cooled condensate is discharged from the heater through the pipe 20.

В приемные камеры 9 по патрубкам 10 подают дополнительный конденсат из оборудования, давление в котором больше, чем в рассматриваемом пароводяном подогревателе.In the receiving chambers 9 through the nozzles 10 serves additional condensate from the equipment, the pressure of which is greater than in the considered steam-water heater.

После патрубка 10 дополнительный конденсат, расширяясь, частично вскипает и попадает на средний участок 15 отбойного щита, где частично гасит свою кинетическую энергию и делится на два более умеренных по напору потока. Краевыми участками 16 эти потоки частично отбрасываются на выходящий из патрубка 10 поток дополнительного конденсата, частично перемешиваются во встречных струях. Происходит взаимное гашение кинетической энергии потоков, что приводит к снижению коррозионно-эрозионного износа данного оборудования.After the nozzle 10, the additional condensate, expanding, partially boils and enters the middle section 15 of the baffle plate, where it partially extinguishes its kinetic energy and is divided into two flows more moderate in pressure. By the edge sections 16, these flows are partially discarded to the additional condensate stream leaving the nozzle 10, and are partially mixed in oncoming jets. Mutual quenching of the kinetic energy of the flows occurs, which leads to a decrease in the corrosion-erosion wear of this equipment.

В верхней части камер 9 происходит гравитационная сепарация пара, образовавшегося при вскипании дополнительного конденсата. Пар поднимается вверх, где подмешивается к основному потоку пара перед его конденсацией в межтрубном пространстве конденсационной зоны 11 ширм, а конденсат попадает на уровень 13 дополнительного конденсата в камерах 5. Основной поток дополнительного конденсата после отбойного щита также сливается на уровень 13. При этом из нижних частей камер 9 постоянно происходит отсос дополнительного конденсата, который по коробчатым гидрозатворам 14 поднимается вверх и затем сваливается на уровень 6, где подмешивается к собственному конденсату для дальнейшего охлаждения.In the upper part of the chambers 9, gravitational separation of the vapor formed during boiling of additional condensate takes place. The steam rises up, where it is mixed with the main steam stream before condensation in the annulus of the condensation zone of 11 screens, and the condensate reaches the level 13 of additional condensate in the chambers 5. The main stream of additional condensate after the baffle plate is also drained to level 13. Moreover, from the lower parts of the chambers 9 constantly there is a suction of additional condensate, which rises up by box-type hydraulic locks 14 and then falls to level 6, where it mixes with its own condensate for long the slightest cooling.

Подогреваемую воду (питательную воду системы регенерации паротурбинной установки) подают в раздающую камеру 3 центрального коллектора. Далее вода проходит по трубам ширм, где подогревается за счет охлаждения собственного и дополнительного конденсата в зоне 7, а также за счет конденсации греющего пара. Подогретая вода через собирающую камеру 4 центрального коллектора выводится из подогревателя.Heated water (feed water of the steam turbine plant regeneration system) is supplied to the distribution chamber 3 of the central collector. Further, the water passes through the pipes of the screens, where it is heated by cooling its own and additional condensate in zone 7, as well as by condensation of the heating steam. Heated water through the collecting chamber 4 of the Central collector is discharged from the heater.

Claims

Пароводяной подогреватель, содержащий вертикальный корпус, внутри которого продольно установлены пучки трубчатых ширм с образованием, по меньшей мере, одной приемной камеры, расположенной между смежными пучками трубчатых ширм напротив патрубка подвода дополнительного конденсата, закрепленного в боковой стенке корпуса, отличающийся тем, что в приемной камере установлен отбойный щит, средний участок которого установлен напротив патрубка подвода дополнительного конденсата, а краевые вертикальные участки отбойного щита выполнены отогнутыми навстречу один к другому. Steam-water heater containing a vertical casing, inside which bundles of tubular screens are longitudinally installed with the formation of at least one receiving chamber located between adjacent bundles of tubular screens opposite the branch pipe for supplying additional condensate fixed in the side wall of the casing, characterized in that in the receiving chamber a baffle plate is installed, the middle section of which is installed opposite the branch pipe for supplying additional condensate, and the edge vertical sections of the baffle plate are made utymi toward one another.