SU1025960A1 - Vertical regenerative heater - Google Patents

Abstract

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ РЕГЕНЕРАТИВНБ1Й ПОДОГРЕВАТЕЛЬ, содержащий корпус, внутри которого установлены трубный пучок и охладитель конденсата, в кожухе которого размещены горизонтальные направл ющие перегородки, водоподвод щую и водоотвод щую камеры, сообl r ;i щенные соответственно с входом и выходом трубного пучка, патрубок отвода конденсата , установленный на корпусе со стороны водоподвод щей камеры, и патрубок подвода пара в паровой объем, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности и экономичности, охладитель установлен над водоподвод щей камерой, размещаемой в нижней части подогревател , кожух охладител  охватывает часть трубного пучка, а охладитель сообщен с паровым объемом подогревател  посредством дополнительно установленного на кожухе короба, охватьшающего весь трубный пучок и имеющего со стороны днища в районе патрубка отвода конденсата две вертикальные перегородки, размещенные по обе стороны кожуха с образованием гидрозатвора .VERTICAL REGENERATIVE HEATER, comprising a housing, inside which a tube bundle and a condensate cooler are installed, in the casing of which horizontal guide walls, water supply and drainage chambers are placed, communicating respectively with the tube bundle inlet and outlet, the condensate branch fitting, and the branch unit. on the housing from the side of the water supply chamber, and the steam supply pipe to the steam volume, characterized in that, in order to increase reliability and efficiency, the cooler is installed above the water The water supply chamber placed in the lower part of the heater, the cooler housing covers part of the tube bundle, and the cooler communicates with the steam volume of the heater through an additional box installed on the housing that covers the whole tube bundle and has two vertical partitions located on the bottom side in the area of the condensate drain pipe on both sides of the casing with the formation of a water seal.

Description

Изобретение относитс  к теплообменным аппаратам, устанавли-ваемым, в частности , в регенеративных схемах низкого и высокого давлени  энергетических паровых турбин и предназначенным дл  подогрева питательной воды за счет тепла пара, отбираемого из промежуточных ступеней турбины, и за счет тепла пара, отбираемого турбины, и за счет тепла, получаемого от переохлаждени  конденсата этого пара.The invention relates to heat exchangers installed, in particular, in low and high pressure regenerative schemes of power steam turbines and designed to preheat feed water due to the heat of steam taken from the intermediate stages of the turbine and due to the heat of steam taken from the turbine, and due to the heat generated by the supercooling of this vapor condensate.

Известен регенеративный подогреватель, содержащий корпус с трубками подвода пара и отвода конденсата, трубный пучок, установленный внутри корпуса, и охладитель конденсата, установленный вне корпуса и св занный через соответствующие трубопроводы с арматурой с корпусом 1.A regenerative preheater is known, comprising a housing with steam supply and condensate drain pipes, a tube bundle installed inside the housing, and a condensate cooler installed outside the housing and connected through corresponding pipelines with fittings to the housing 1.

Недостатком данного регенеративного подогревател   вл ютс  низка  надежность работы и сложность эксплуатации, вызванные автономной установкой охладителей конденсата.The disadvantage of this regenerative preheater is the low reliability of operation and the complexity of operation caused by the autonomous installation of condensate coolers.

Известен также вертикальный регенеративный подогреватель, содержащий корпус , внутри которого установлены трубный пучок и охладитель конденсата (ОК) в ког жухе -которого размещены горизонтальные направл ющие перегородки, водоподвод щую и водоотвод щую камеры, сообщенные соответственно с входом и выходом трубного пучка, патрубок отвода конденсата , установленный на корпусе со стороны водоподвод щей камеры и патрубок под; вода пара в паровой объем 2.A vertical regenerative preheater is also known, comprising a housing inside which a tube bundle and a condensate cooler (C) are installed in a housing - which has horizontal guide walls, water supply and drainage chambers communicated respectively with the tube bundle inlet and outlet, the condensate drain connection mounted on the housing from the side of the water supply chamber and the branch pipe under; water vapor in steam volume 2.

Недостатком известного регенеративного подогревател   вл етс  установка большого количества направл ющих перегородок , что неизбежно увеличивает гидравлическое сопротивление ОК со стороны конденсата . Это сопротивление уменьщает располагаемый перепад давлени  на регулирующем клапане (клапан, регуд ирующий уровень конденсата в корпусе), что приводит к необходимости увеличени  уровн  конденсата в корпусе или сброса конденсата помимо ОК. И то и другое обсто тельства уменьшают экономичность работы подогревател . Кроме того, через отверстие в кожухе О К, предназначенное дл  входа конденсата в случае резкого понижени  его нормального уровн , поток греющего пара может поступить внутрь кожуха.A disadvantage of the known regenerative preheater is the installation of a large number of baffles, which inevitably increases the hydraulic resistance OK on the condensate side. This resistance reduces the available pressure drop across the control valve (valve that dampens the level of condensate in the body), which necessitates an increase in the level of condensate in the body or the discharge of condensate in addition to OK. Both circumstances reduce the efficiency of the heater. In addition, through the hole in the shroud OK, intended to enter the condensate in the event of a sharp decrease in its normal level, the flow of heating steam can flow into the shroud.

Если после поступлени  пара в кожух ОК уровень конденсата повыситс , то этот пар окажетс  в изолированном, замкнутом объеме, не св занном с паровым объемом подогревател .If the level of condensate increases after the steam enters the OK casing, this steam will be in an isolated, confined space that is not associated with the vapor volume of the preheater.

При этом возможно возникновение гидроударов , опасных дл  всей конструкции подогревател .In this case, the occurrence of water hammer hazardous for the entire design of the preheater is possible.

Гидроудары в .ОК также могут возникнуть , если в кожухе, расположенном выше уровн  конденсата, имеютс  неплотности (отверсти ). Через эти отверсти  благодар Water hammers in the OK can also occur if there are leaks (holes) in the casing located above the level of condensate. Through these holes thanks

тому, что давление в ОК меньще, чем в паровом объеме подогревател , в ОК поступает пар. Поэтому к подогревател м со встроенными охладител ми конденсатаthe fact that the pressure in the OK is less than that in the steam volume of the preheater, OK enters the steam. Therefore, to heaters with built-in condensate coolers

предъ вл ютс  повышенные требовани  при изготовлении, что удорожает их производство . Конструкци  этих подогревателей не предусматривает возможности изменени  величины поверхности охладител  конденсата в процессе его работы.There are increased requirements in the manufacture, which increases the cost of their production. The design of these heaters does not provide for the possibility of changing the size of the surface of the condensate cooler during its operation.

Цель изобретени  - повыщение надежности и экономичности работы подогревател .The purpose of the invention is to increase the reliability and efficiency of the heater.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в вертикальном регенеративном подогревателе,This goal is achieved by the fact that in a vertical regenerative preheater,

5 содержащем корпус, внутри которого установлены трубный пучок и охладитель конденсата , 8 кожухе которого размещены горизонтальные направл ющие перегородки, вод о под вод щую и водоотвод щую камеры, сообщенные соответственно с входом и выходом трубного пучка, патрубок отвода конденсата, установленный на корпусе со стороны водоводвод щей камеры, и патрубок подвода пара в паровой объем, охладитель установлен над водоподвод щей камерой , размещенной в нижней части подо- гревател , кожух охладител  охватывает входную часть трубного пучка, а охладитель сообщен с паровым объемом подогревател  посредством дополнительно установленного на кожухе короба, охватывающего весь5 comprising a housing inside which a tube bundle and condensate cooler are installed, 8 of which are placed horizontal guide walls, water under the water supply and drainage chambers, communicated respectively with the tube bundle inlet and outlet, a condensate drain fitting installed on the housing from the side the water supplying chamber, and the steam supply pipe to the steam volume; the cooler is installed above the water supply chamber located in the lower part of the preheater; the cooler case covers the entrance part of the tube bundle a, a cooler in communication with the steam heater by volume additionally mounted on the box casing, covering the whole

Q трубный пучок и имеющего со стороны днища- в районе патрубка отвода конденсата две вертикальные перегородки, размещенные по обе стороны кожуха с образованием гидрозатвора.Q tube bundle and having from the bottom - in the area of the condensate drain pipe are two vertical partitions placed on both sides of the casing with the formation of a water seal.

На фиг. 1 изображен подогреватель,FIG. 1 depicts a heater,

продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.lengthwise cut; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; FIG. 3 is a section BB in FIG. one.

Вертикальный регенеративный подогреватель содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода пара в паровой объем 3 подогревател  и. патрубком 4 отвода конденсата. Внутри корпуса 1 установлены трубный пучок 5 и охладитель 6 конденсата, в кожухе 7 которого размещены горизонтальные направл ющие перегородки 8.Vertical regenerative heater includes a housing 1 with a pipe 2 supplying steam to the steam volume 3 and a heater. branch pipe 4 condensate. A tube bundle 5 and a condensate cooler 6 are installed inside the housing 1, in the casing 7 of which horizontal guide walls 8 are placed.

В нижней части подогревател  на егоAt the bottom of the heater on it

корпусе 1 установлены водоподвод ща  и водоотвод ща  камеры 9 и 10, сообщенные соответственно с входом 11 и выходом 12 трубного пучка 5. The housing 1 is installed with a water supply and drainage chambers 9 and 10, communicated respectively with the inlet 11 and the outlet 12 of the tube bundle 5.

0 Охладитель 6 конденсата размещен в нижней части корпуса 1 подогревател  и сообщен с паровым объемом 3 подогревател  посредством дополнительно установленного на кожухе 7 короба 13, охватывающего весь трубный пучок 5 и имеющего со0 The condenser condenser 6 is located in the lower part of the heater body 1 and communicates with the steam volume 3 of the heater by means of an additional box 13 installed on the casing 7, covering the whole tube bundle 5 and having

5 стороны днища в районе патрубка 4 отвода конденсата две вертикальные перегородки 14, размещенные по обе стороны кожуха 7 с образованием гидрозатвора.5 sides of the bottom in the area of the pipe 4 condensate drain two vertical partitions 14, placed on both sides of the casing 7 with the formation of a hydraulic seal.

Кожух 7 охладител  6 охватывает входную часть трубного пучка 5.The casing 7 of the cooler 6 covers the input part of the tube bundle 5.

Вертикальный регенеративный подогреватель работает следующим образом.Vertical regenerative heater works as follows.

Поток питательной воды через водоподвод щую камеру 9 поступает в трубный пучок 5, после прохождени  которого питательна  вода через водоотвод щую камеру 10 удал етс  из подогревател . Поток греющего пара через патрубок 2 подвода пара поступает в паровой объем 3 подогревател , где на трубном пучке 5 происходит конденсаци  греющего пара. Весь конденсат греющего пара с трубного пуска 5, расположенного выще короба . 13, поступает в короб 13. Конденсат греющего пара из короба 13 поступает непосредственно в охладитель 6 конденсата, где благодар  наличию горизонтальных направл ющих перегородок 8 соверщает несколько ходов, и через гидрозатвор, образованный двум  вертикальными перегородками 14 и кожухом 7 свободно стекает на уровень конденсата, расположенный в корпусе 1.The feedwater flow through the water supply chamber 9 enters the tube bundle 5, after passing which the feed water through the drainage chamber 10 is removed from the preheater. The heating steam flow through the steam supply pipe 2 enters the steam volume 3 of the preheater, where the heating steam condenses on the tube bundle 5. All condensation of heating steam from the pipe start 5, located above the box. 13 enters the duct 13. The condensate of heating steam from the duct 13 enters directly into the condensate cooler 6, where, due to the presence of horizontal guide baffles 8, it performs several strokes, and through the hydraulic lock formed by two vertical partitions 14 and the casing 7 freely flows to the level of condensate, located in the housing 1.

Движение конденсата в охладителе б происходит, за счет подпора конденсата, накапливающегос  в коробе 13, а гидрозатвор необходим дл  создани  гарантированной величины поверхности нагрева вThe movement of condensate in the cooler b occurs due to the condensate back-up accumulating in the duct 13, and the hydraulic trap is necessary to create a guaranteed size of the heating surface in

.охладителе 6 конденсата, участвующей в работе при любых нагрузках подогревате ,л . Далее этот конденсат греющего пара через патрубок 4 отвода конденсата, который установлен на корпусе 1 и не св ; зан непосредственно с охладителем 6 конденсата , выводитс  из подогревател . Конденсат греющего пара, приблизительно от общего расхода конденсата, с поверхности трубного пучка 5, расположенной ниже короба 13, свободно стекает на уровень.cooler 6 condensate, participating in the work under any loads of heating, l. Further, this condensate of heating steam through the pipe 4 of the condensate drain, which is installed on the housing 1 and is not connected; directly connected to the condenser condenser 6, discharged from the preheater. Heating steam condensate, approximately from the total condensate consumption, from the surface of the tube bundle 5, located below the duct 13, flows freely to the level

конденсата в корпусе 1, далее при своем движении проходит через трубный пучок 5, расположенный под охладителем 6 конденсата , охлаждаетс  и выводитс  из подогревател  через патрубок 4.the condensate in the housing 1, then, during its movement, passes through the tube bundle 5, located under the condenser condenser 6, is cooled and removed from the preheater through the nozzle 4.

Так как движение конденсата в охладителе 6 происходит только за счет напора, создаваемого его столбом, накапливающимс  в коробе 13, гидравлическое сопротивление ОК со стороны конденсата не уменьщает перепада давлени  на регулирующем клапане (не показан).Since the movement of condensate in the cooler 6 occurs only due to the pressure created by its column, which accumulates in the box 13, the hydraulic resistance OK on the side of the condensate does not reduce the pressure drop across the control valve (not shown).

Благодар  свободному сливу конденсата греющего пара из ОК и с остальной поверхности трубного пучка 5 на уровень конденсата в корпусе 1 давление, с которым он поступает в патрубок 4 отвода конденсата, практически равно давлению греющего пара в паровом объеме 3 подогревател . Поэтому регулирующий клапан, установленный на трубопроводе слива конденсата из подогревател  за патрубком 4 отвода конденсата, работает на максимально возможном перепаде давлений, что обеспечивает устойчивое поддержание уровн  в заданных пределах. Давление конденсата в охладителе 6 конденсата будет всегда бЬльще Давлени  парового объема 3 подогревател . Поэтому данный охладитель 6 конденсата будет надежно работать даже в случае разгерметизации соединений (по вление отверстий) в кожухе 7.Due to the free drain of the condensate of heating steam from the OK and from the rest of the surface of the tube bundle 5 to the level of condensate in the housing 1, the pressure with which it enters the condensate drain pipe 4 is almost equal to the pressure of the heating steam in the steam volume 3 of the preheater. Therefore, a control valve installed on the condensate drain pipe from the preheater behind the condensate drain pipe 4, operates at the highest possible pressure drop, which ensures a steady level maintenance within the specified limits. The condensate pressure in the condenser condenser 6 will always be lower than that of the steam volume 3 of the preheater. Therefore, this condenser condenser 6 will work reliably even if the connections are depressurized (the appearance of holes) in the casing 7.

В эти отверсти  будет вытекать конден0 сат, и пар не сможет через них поступить в охладитель 6 и вызвать гидроудары. При работе охладител  также исключена возможность по влени  гидроударов, так как при любых колебани х уровн  конденсата 5 в коробе 13 или самом охладителе 6 конденсата парова  область, по вивша с  в охладителе 6 например, в случае падени  уровн , будет всегда соединена с паровым объемом подогревател .Condensate will flow into these holes, and steam will not be able through them to enter cooler 6 and cause water hammer. During operation of the cooler, the possibility of the occurrence of water hammer is also excluded, since with any fluctuations in the level of condensate 5 in the duct 13 or in the cooler 6 of the condensate itself, the steam region, which is in the cooler 6, for example, in the case of a level drop, will always be connected to the steam volume of the heater .

0 Таким образом, в предлагаемом подогревателе встроенный охладитель 6 конденсата устанавливаетс  на некотором рассто нии от водоподвод щей камеры 9, при этом в качестве поверхности нагрева используетс  входна  часть трубного пучка 5. Такое расположение охладител  6 конденсата дает возможность использовать максимальную величину температурного напора, что позвол ет при всех прочих равных услови х уменьщить поверхность нагрева охладител  6 конденсата.0 Thus, in the proposed heater, the built-in condenser condenser 6 is installed at some distance from the water supply chamber 9, while the input part of the tube bundle 5 is used as the heating surface. Such arrangement of the condenser condenser 6 makes it possible to use the maximum temperature difference, which allows with all other conditions being equal, reduce the heating surface of the condenser cooler 6.

Движение конденсата в охладителе 6 конденсата осуществл етс  только за счет подпора, создаваемого столбом конденсата, накапливающимс  в коробе 13, и поэтомуThe movement of condensate in condensate cooler 6 is carried out only by the backwater created by the condensate column accumulating in the box 13, and therefore

5 гидравлическое сопротивление охладител  6 конденсата не снижает перепада давлени  на регулирующем клапане. За счет этого же столба конденсата давление его в охладителе 6 конденсата всегда больще давлени  пара в корпусе .1. и поэтому исклю0 чаетс  поступление пара в кожух 7 через неплотности в кожухе 7 и, тем самым, устран ютс  причин. дл  возникновени  гидроударов . Гидроудары в предлагаемой конструкции охладител  6 конденсата не могут возникнуть и по причине проникновени  пара к поверхности нагрева ОК по пути движени  конденсата. Пар, проникший в кожух ОК при резком падении уровн  конденсата в охладителе, не может оказатьс  в замкнутом объеме, так как посто нно соединен с паровым объемом 3 подогревател .5, the hydraulic resistance of the condensate cooler 6 does not reduce the pressure differential across the control valve. Due to the same condensate column, its pressure in the condenser condenser 6 is always greater than the vapor pressure in the housing .1. and therefore, steam supply to the casing 7 through leaks in the casing 7 is prevented and, therefore, causes are eliminated. for the occurrence of water hammer. Hydraulic shocks in the proposed design of condenser condenser 6 cannot arise due to steam penetration to the heating surface OK along the path of the condensate. The steam penetrated into the OK casing with a sharp drop in the level of condensate in the cooler cannot be in a closed volume, since it is permanently connected to the steam volume 3 of the preheater.

Охладитель 6 конденсата, благодар  установке гидрозатвора, всегда будет иметь определенную гарантированную высотой этого гидрозатвора величину поверхностиThe condenser chiller 6, due to the installation of a water seal, will always have a certain amount of surface guaranteed by the height of this water seal.

нагрева, участвующую в работе. heating involved in the work.

Предлагаема  конструкци  подогревател  со встроенным охладителем 6 конденсата , у которого патрубок 4 отводаThe proposed design of the heater with built-in condenser condenser 6, which has a branch pipe 4 outlet

конденсата не соедин етс  плотнос охладителем конденсата, позволит устанавливать охладитель в аппаратах при наличииcondensate is not connected tightly by condensate cooler, will allow to install the cooler in the apparatus in the presence of

минимального перепада давлени  на регулирующем клапане, повысит экономичность работы подогревател  и его надежность.minimum pressure drop across the control valve will increase the economics of the heater and its reliability.

Claims (1)

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ РЕГЕНЕРАТИВНБ1Й ПОДОГРЕВАТЕЛЬ, содержащий корпус, внутри которого установлены трубный пучок и охладитель конденсата, в кожухе которого размещены горизонтальные направляющие перегородки, водоподводящую и водоотводящую камеры, сооб щенные соответственно с входом и выходом трубного пучка, патрубок отвода конденсата, установленный на корпусе со стороны водоподводящей камеры, и патрубок подвода пара в паровой объем, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, охладитель установлен над водоподводящей камерой, размещаемой в нижней части подогревателя, кожух охладителя охватывает часть трубного пучка, а охладитель сообщен с паровым объемом подогревателя посредством дополнительно установленного на кожухе короба, охватывающего весь трубный пучок и имеющего со стороны днища в районе патрубка отвода конденсата две вертикальные перегородки, размещенные по обе стороны кожуха с образованием гидрозатвора.VERTICAL REGENERATIVE HEATER, containing a housing inside which a tube bundle and a condensate cooler are installed, in the casing of which there are horizontal guide walls, water supply and water drainage chambers, respectively connected to the pipe bundle inlet and outlet, a condensate discharge pipe mounted on the water supply chamber to the chamber , and a pipe for supplying steam to the steam volume, characterized in that, in order to increase reliability and economy, the cooler is installed above the water supply a chamber located in the lower part of the heater, the cooler casing covers part of the tube bundle, and the cooler is in communication with the steam volume of the heater by means of an additional box installed on the casing, covering the entire tube bundle and having two vertical partitions located on both sides of the bottom of the condensate drain pipe located on both sides side of the casing with the formation of a water seal. СИ со Ci >SI with Ci> 1025960.1025960.