Конденсатор парової турбіни

Конденсатор парової турбіни, що містить корпус, всередині якого розміщено трубчатий тепло обмінник, який відрізняється тим, що корпус розділено перегородкою на камеру підведення відпрацьованої пари та камеру теплообміну з водоймищем, а трубчатий теплообмінник виконано у вигляді пакета теплових труб, випарювальні ділянки яких знаходяться у камері підведення відпрацьованої пари, а конденсаційні - у камері теплообміну з водоймищем, причому камери ізольовані одна від одної ущільненням, виконаним у місці перетину трубної дошки кожною з теплових труб. Корисна модель відноситься до галузі енергетики і може бути використана при розробці конденсаторів на теплових та атомних електростанціях. Відомий конденсатор парової турбіни [див. книгу Стырикович М.А., Катковская К.Я., Серов Е.П. Парогенераторы электростанций. - М. - П.: Энергия, 1966, с.8, рис.1-1] має в своему складі корпус, в який введено труби, через які прокачується вода з природного джерела (ріка, озеро, тощо). Відведення теплоти здійснюється за рахунок примусової конвекції води в природне водоймище. Недоліками цього конденсатора є невисокий рівень надійності внаслідок того, що при появі хоча б однієї тріщини або пори в будь-якій з труб живильна вода котельної установки забруднюється за рахунок змішування її з природною водою. В якості прототипу вибраний найбільш близький по технічній суті конденсатор парової турбіни [див. книгу Мейкляр М.В. Паровые котлы электростанций. - М.: Энергия, 1974, с.6, рис.1-1, 1-3, с.28], що має у своєму складі корпус, в якому розміщено трубчатий теплообмінник. Через трубчатий теплообмінник прокачується вода з водоймища. Головний недолік цього конденсатора є його низька надійність. При появі найменших нещільностей в трубчатому теплообміннику конденсатора, який має значну протяжність, конденсат може суттєво забруднюватися органічними та неорганічними домішками, що присутні у воді з водоймища. Це може призводити до небезпечних наслідків аж до створення аварійних ситуацій, що особливо небезпечно для енергоблоків надкритичного тиску. В основу корисної моделі поставлено задачу створення конденсатора парової турбіни, в якому нова компоновка корпусу та нова конструкція трубчатого теплообмінника дозволили б забезпечити високі надійність та ефективність роботи конденсатора. Поставлена задача вирішується тим, що в конденсаторі парової турбіни, що містить корпус, всередині якого розміщено трубчатий теплообмінник, згідно з корисною моделлю корпус розділено перегородкою на камеру підведення відпрацьованої пари та камеру теплообміну з водоймищем, а трубчатий теплообмінник виконано у вигляді пакету теплових труб, випаровувальні ділянки яких знаходяться у камері підведення відпрацьованої пари, а конденсаційні - у камері теплообміну з водоймищем, причому камери ізольовані одна від одної ущільненням, виконаним у місці перетину Трубної ДОШКИ КОЖНОЮ 3 ТеПЛОВИХ Труб. Виконання корпуса розділеним перегородкою на камеру підведення відпрацьованої пари та камеру теплообміну з водоймищем, а трубчатого теплообмінника - у вигляді пакету теплових труб, випаровувальні ділянки яких знаходяться у камері підведення відпрацьованої пари, а конденсаційні у камері теплообміну з водоймищем, причому камери ізольовані одна від одної ущільненням, виконаним у місці перетину трубної дошки кожною з теплових труб, дозволяє забезпечити високу на 5Г 6502 ДІЙНІСТЬ конденсатора парової турбіни за рахунок усунення можливості прямого контакту води природного водоймища з відпрацьованою парою турбіни через можливі нещільності в СТІНЦІ трубчатого теплообмінника Згідно з корисною моделлю обидва середовища (відпрацьована пара та вода природного водоймища), між якими відбувається теплообмін, просторово розділені тепловими трубами Кожна з теплових труб здійснює теплообмін між цими середовищами, одночасно являючись подвійним пдроізолюючим бар'єром між ними (стінка випаровувальної ділянки теплової труби та стінка конденсаційної ділянки теплової труби) Вірогідність пошкодження відразу двох пдроізолюючих бар'єрів в якійсь тепловій трубі дуже низька Вірогідність появи нещільності у трубній дошці також дуже низька, так як технології такого типу ущільнень добре розроблені та застосовуються багато років За рахунок інтенсивного теплообміну між відпрацьованою парою та водою водоймища, що здійснюється через теплові труби, досягається висока ефективність роботи конденсатора парової турбіни Інтенсивність теплообміну практично не зміниться навіть при виході з ладу однієї чи навіть кількох теплових труб, так як пакет теплових труб має в своєму складі велику КІЛЬКІСТЬ теплових труб і вклад кожної з них у загальний теплообмін відносно невеликий Технічна суть та принцип ди запропонованого конденсатора парової турбіни пояснюється кресленням На кресленні зображений конденсатор парової турбіни в розрізі Конденсатор парової турбіни включає в себе корпус 1, в якому розміщено пакет теплових труб 2 Корпус 1 розділено на камеру підведення відпрацьованої пари 3 та камеру теплообміну з природним водоймищем 4 Камери 3 та 4 відділені одна від одної перегородкою 5 з ущільненням 6 Паропровід робочої пари 7 приєднано до турбіни 8, яка паропроводом відпрацьованої пари 9 з'єднана з камерою 3 Конденсат з камери З транспортується по конденсатопроводу 10 за допомогою конденсатної помпи 11 Холодна вода з водоймища 12 по водогону холодної води 13 за допомогою циркуляційної помпи 14 подається в камеру 4 Нагріта в камері 4 вода по водогону нагрітої води 15 повертається у водоймище 12 Конденсатор парової турбіни працює наступним чином Робоча пара по паропроводу робочої пари 7 потрапляє в турбіну 8 і, виконавши роботу, по паропроводу відпрацьованої пари 9 потрапляє в камеру 3 Відпрацьована пара в камері 3 нагріває випаровувальні ділянки пакета теплових труб 2, одночасно конденсуючись Теплоносій в теплових трубах випаровується або кипить і у вигляді пари переміщується на конденсаційні їх ділянки з камери 3 в камеру 4, переносячи за рахунок прихованої теплоти пароутворення відібрану від відпрацьованої пари теплоту конденсації В камері 4 за рахунок теплообміну розгалуженої поверхні теплообміну на конденсаційних ділянках пакету теплових труб 2 з холодною водою, що подається циркуляційною помпою 14 з водоймища 12, конденсаційні ділянки пакета теплових труб 2 охолоджуються і теплоносій в них конденсується Сконденсований теплоносій теплових труб повертається у вигляді рідини на випаровувальні ділянки пакета теплових труб 2 в камеру 3 Утворюваний в камері 3 конденсатора парової турбіни конденсат відпрацьованої пари відкачується конденсатною помпою 11 по конденсатопроводу 10 Нагріта за рахунок теплоти конденсації вода скидається циркуляційною помпою 14 у водоймище Виготовлена та досліджена модель конденсатора парової турбіни, що має в своєму складі парову камеру з блоком нагрівання, кілька теплових труб, випаровувальні ділянки яких вмонтовані в герметичну камеру-конденсатор, а конденсаційні ділянки виведені через ІЗОЛЮЮЧІ ущільнення в камеру теплообміну з водоймищем, яке імітувала проточна водопровідна вода Парова камера була приєднана паропроводом до герметичної камериконденсатора у верхній її частині Ця герметична камера була споряджена конденсатозбирачем в нижній її частині В результаті проведених досліджень було встановлено слідуюче після ввімкнення нагрівача парової камери в ній починала вироблятися пара і надходити в герметичну камеру-конденсатор з випаровувальними ділянками теплових труб При цьому температура теплових труб, що вимірювалась термопарними датчиками, підвищувалась, після прогрівання конденсаційних ділянок теплових труб в камері -імітаторі камери теплообміну з водоймищем відкривався кран подачі водопровідної води і починався рух води в ній за рахунок тиску в водяній мережі При цьому в конденсатозбирачі починав накопичуватися конденсат, - після встановлення стаціонарного режиму теплопередачі по ланцюгу нагрівач парової камери - випаровувальні ділянки теплових труб в герметичній камері-конденсаторі - конденсаційні ділянки теплових труб в камері теплообміну з водоймищем (камері з проточною водою) - рухома вода в імітаторі камери теплообміну з водоймищем, - висока надійність конденсатора парової турбіни зумовлена високою надійністю роботи теплових труб, надійністю ущільнення теплових труб у трубній дошці та наявністю подвійного пдроізолюючого бар'єру між відпрацьованою парою та водою природного середовища (стінка випаровувальної ділянки теплових труб та стінка конденсаційної ділянки теплових труб), - висока ефективність роботи конденсатора парової турбіни забезпечуються за рахунок інтенсивного теплообміну між відпрацьованою парою та водою водоймища, що здійснюється тепловими трубами 6502 15 Комп'ютерна верстка Н Лисенко Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601