SU1052822A1 - Конденсатор пара теплоносител на основе четырехокиси азота - Google Patents

Abstract

КОНДЕНСАТОР ПАРА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ЧЕТЫРЕХОКИСИ АЗОТА,, содержащий корпус с патрубками подвода пара и отвода конденсата и неконденсирующихс  газов, установленную на днище корпуса с зазором относительно верхней части корпуса вертикальную перегородку, раздел ющую внутреннюю полость корпуса на конденсатосборную часть и конденсационную с расположенными в ней коллектором подвода перегретого пара, парораспределительной камерой и размещенный над последней пучок конденсаторных труб, сообщенных с камерами подвода и отвода хладагента , отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности , перегородка установлена относительно парораспределительной камер з с зазором, в последнем размещен коллектор подвода перегретого пара, а над ним в верхней части корпуса дополнительно установлен наклонный козырек, нижн   кромка которого от (Л стоит от перегородки на рассто нии, не превыи1ающем величину зазора между распределительной камерой и перегородкой . oi Ю oo Ю to

Description

Изобретение относитс  к энергетике и может быть использовано в конденсаторах газовых турбин энергетических установок с замкнутым гаэожидкостным циклом, в которых в качестве рабочего тела и теплрно сител  используетс  химически реагирующа  четырехокись азота (, Известен конленсатор с принудительным вод ным охлаждением, пред назначенный дл  конденсации парегазовых смесей, в частности пара химически реагирующей четырехокиси азота с добавками окиси азота, содержащий корпус с патрубками подво да пара и отвода конденсата и неконденсирующихс  газов, размещенны внутри корпуса пучок конденсаторны труб, сообщенных с патрубками подв да и отвода охлаждающей жидкости Г Однако этот конденсатор не позвол ет нарабатывать в нем окись азота (N0),  вл ющуюс  ингибитором коррозии конструкционных материало в среде Известен конденсатор пара тепло носител  на основе четырехокиси азота, содержащий корпус с патрубками подвода пара и отвода конденсата и неконденсирующихс  газов, установленную на двшще корпуса с зазором относительно верхней части корпуса вертикальную перегородку, раздел ющую внутреннюю полость кор пуса на. конденсатосборнуга часть и конденсационную с расположеиными в ней коллектором подвода перегретого пара, парораспределительной камерой и размещенный над последне пучок конденсаторных труб, сообщен ных с камерами подвода и отвода хладагента 2 }. Известный конденсатор обладает слабой эффективность наработки N0, требует значительного количества . перегретого пара f 0 дл  наработк нужного количества N0 и снижает тем самым КПД энергетической установки . Перегретый пар (2NO + 0.2 пода ваемый под слой конденсата через коллектор подвода перегретого пара размещенный между трубным пучком и парораспределительной камерой, смешиваетс  с насыщенным паром (N дО ; 2NO-) / поступающим из паро распределительной камеры и еще на успевшим сконденсироватьс , В результате происходит разбавление не прорекомбинировавшей окиси азота насыщенным равновесным паром, концентраци  ее в паровых пузыр х уменьшаетх: , соответственно уменьшаетс  и движуща  сила процесса массопередачи. Кроме ToVo, свободный кислород поступает в обширную паровую полос конденсатора, где рекомбинирует с наход щейс  там окисью азота (2NO + + ) Пар бинарной смеси (в данном случае N0) всегда обогащен {по сравнению с жидкостью) наиболее легколетучим компонентом (МО), Врем  пребывани  свободного кислорода в паровой полости конденсатора ввиду ее большого объема довольно значительно. Вследствие этого кислород св зывает наход щуюс  в паре окись азота, что благодар  стремлению систе№л во сстановить равновесие состава пара и жидкости вызывает допрлнительное выделение N0 ИЗ конденсата. Цель изобретени  - повышение экономичности, Поставленна  цель достигаетс  тем, что в конденсаторе пара теплоносител  на основе чегырехокиси азотар содержащем корпус с патрубками подвода пара и отвода конденсата и неконденсирующихс  газов, установленную на днище корпуса с зазором относительно верхней части корпуса вертикальную перего эодку, раздел ющую внутреннюю полость корпуса на конденсатосборную часть и конденссщионную с расположенными в ней коллектором подвода перегретого пара, парораспределительной камерой и размещенный над последней пучок конденсаторных труб, сообщенных с камерами подвода и отвода хладагента, перегородка установлена относительно парораспределительной камеры с зазором и в последнем размещен коллектор подвода перегретого пара, а над ним в верхней части корпуса дополнительно установлен наклонный козырек, нижн   кромка которого отстоит от перегородки на рассто нии, не превышающем величину зазора между парораспределительной камерой и перегородкой. На фиг, 1 изображен конденсатор, разрезу на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1. Конденсатор пара теплоносител  на основе четырехокиси азота содержит корпус 1 с патрубками 2 подвода пара, патрубком 3 отвода конденсата н патрубками 4 отвода неконденсирующихс  газов, вертикальную перегородку 5, раздел ющую внутреннюю полость корпуса 1 на конденсатесборную часть б и конденсационную часть 7, коллектор 8 подвода перегретого пара, парораспределительную камеру 9, пучок конденсаторных труб 10, сообщенных с камерами 11 и 12 подвода и отводахладагента соответственно, козырек 13, установленный на.клонно в верхней части корпуса 1 над коллектором 8 подвода перегретого пара.

Конденсатор пара теплоносител  на основе четырехокиси азота работает следующим образом.

В рабочем состо нии конденсатора его рабочий объем заполнен конден ,сатом выше уровн  свободного верхнего кра  вертикальной перегородки 5 Пар по патрубкам 2 подвода пара поступает в полость парораспределительной камеры 9 и через отверсти  в ней проникает в слой конденсата, где барбртиру , конденсируетс . Тепл фазового перехода отводит хладагент (например вода Ь который поступает из камеры 11 подвода хладагента во внутрь конденсаторных труб 10 и уходит из них в камеру 12 отвода хладагента. Образующийс  избыточный конденсат протекает между свободными кра ми перегородки 5 и козырька 13, омывает нижний его край, переливаетс  через верхний край перегородки 5, поступает в конденсатосборную часть б, где переохлаждаетс  на расположенной здесь части пучка конденсаторных труб 10, а затем отводитс  по патрубку 3 отвода конденсата . Неконденсирующиес  газы скапливаютс  в основном в паровом объеме конденсационной части 7,откуда отвод тс  в сдувку по патрубку 4 отвода неконденсирующихс  газов.

Дл  наработки N0 под слой конденсата подают перегретый пар до температуры, соответствующей второй стадии реакции (2NO + N«2) Перегретый пар направл етс  в коллектор 8 подвода перегретого пара, через отверсти  которого барботирует в конденсате, захолаживаетс  в нем, причем N0 в конденсате раствор етс .

Благодар  тому, что в зазоре между парораспределительной камерой 9 и вертикальной перегородкой 5 барботирует только перегретый пар N0 + , перемешивани  этого потока с конденсирующимс  паром 2N02 . не происходит.

Вы сво боди вши и с  ки елород (О )поднимаетс  вверх, попадает в проход

между свободными кра ми перегородки 5 и козырька 13, где подхватываетс  потоком конденсата, выливающегос  из конденсационной части 7 в конденсатосборную часть 6. Далее попадает в паровой объем над конденсатосборной частью 6, откуда удал етс  в сдувку по патрубку 4 отвода неконденсирующихс  газов.

В предлагаемом конденсаторе по 0 сравнению с известным дл  наработки в нем N0 требуетс  меньшее количество перегретого пара 2 N0 + 0 2N02,. поскольку подаваемый поток перегрв-, того пара используетс  более эффек5 тивно. Во-первых, этот поток, барбо тиру  в конденсате, не перемешиваетс  с конденсирующимс  паром 2N02; N204 значит процессу массог отдачи и растворени  N0 в не Q мешают посторонние примеси, во-вторых , освободиииийс  02 в результате растворени  МО в . попадает в паровой объем над конденсатосборной частью б. Этот объем имеет го- r раздо меныаие размеры, чем объем над конденсационной частью 7. Поэтому врем  пребывани  свободного Oj в паровом объеме меньше в предлага-; емом конденсаторе, чем в известном.

А значит за это врем  менылее количество свободного кислорода успеет прорекомбинировать с наход щейс  в паре окисью азота.

Расчеты показывают, что предлагаемый конденсатор повышает эффек5 тивность наработки добавок NOe

нем благодар  тому, что захолаживание потока 2NO + происходит быстрее и растворение 2NO в идет интенсивнеее, а врем  пре0 бывани  свободного кислорода в малом паровом объеме над конденсатосборной часть б конденсатора значительно уменьшаетс , и свободный кислород большей частью, не успев с св зать обратно N0, направл етс 

в сдувку. При этом на дополнительное охлаждение конденсатора при наработке NO требуетс  меньигее количество хладагента.

Claims (1)

1. КОНДЕНСАТОР ПАРА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ЧЕТЫРЕХОКИСИ АЗОТА., содержащий корпус с патрубками подвода пара и отвода конденсата и неконденсирующихся газов, установленную на днище корпуса с зазором относительно верхней части корпуса вертикальную перегородку, разделяющую внутреннюю полость корпуса на конденсатосборную часть и конденсационную с расположенными в ней коллектором подвода перегретого пара, парораспределительной камерой и размещенный над последней пучок конденсаторных труб, сообщенных с камерами подвода и отвода хладагента, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, перегородка установлена относительно парораспределительной камеры с зазором, в последнем размещен коллектор подвода перегретого пара, а над ним в верхней части корпуса дополнительно установлен наклонный козырек, нижняя кромка которого отстоит от перегородки на расстоянии, не превышающем величину зазора между распределительной камерой и перегородкой .