Принципиальное устройство регенеративных подогревателей низкого давления

ПНД поверхностного типа выполняются в виде вертикального металлического сосуда, в котором размещается теплообменная поверхность. Теплообменная поверхность выполняется из большого количества гладких прямых или U-образных труб, концы которых завальцованы в трубные доски. Для поверхностных ПНД характерны следующие конструктивные решения:

- среда более высокого давления (основной конденсат) движется внутри трубок, а среда низкого давления (греющий пар) - в межтрубном пространстве. Это разгружает корпус теплообменного аппарата от высокого давления. То есть корпус подогревателя, имеющий большой диаметр, рассчитывается на давление греющего пара, поэтому он получается менее металлоемким.

- поток греющего пара всегда направляется сверху вниз, так как при этом облегчается вывод воздуха из верхней части корпуса и отвод конденсата из нижней части.

- за счет большего давления нагреваемой среды исключаются вскипание воды в подогревателях и гидравлические удары.

- предусматривается возможность извлечения трубной системы из корпуса для ремонта.

- специальные трубные пучки для охладителя дренажа и пароохладителя не выделяются.

Для лучшей организации отсоса выполняется специальный коллектор или кольцевая труба с отверстиями, расположенными на 100¸200 мм над нормальным уровнем дренажа.

В подогреватели вместе с греющим паром, (а при наличии в них вакуума - и через неплотности) попадают неконденсирующиеся газы: воздух и углекислота.

Скопление этих газов снижает эффективность теплообмена и ухудшает работу подогревателей.

Поэтому эти газы необходимо удалять. Наиболее целесообразно удаление газов в конце пути парового потока над уровнем дренажа, где их концентрация наиболее высока.

Сброс газов из ПНД направляется в паровое пространство подогревателя с более низким давлением, а из ПНД-I - в конденсатор.

На линии сброса газа должен быть установлен регулирующий вентиль или ограничительная шайба, чтобы ограничить перетекание пара из одного подогревателя в другой через линию отсоса. Диаметр шайбы рассчитывают, исходя из пропуска пара приблизительно 0,25% от максимального расхода на подогреватель.

На паропроводах греющего пара устанавливается запорная задвижка и обратный клапан с сервоприводом.

Задвижка служит для отключения подогревателя в ремонт, а обратный клапан предохраняет турбину от попадания в нее воды или пара при резких сбросах нагрузки или затоплении ПНД при разрыве трубок.

На линии отвода конденсата греющего пара устанавливается регулирующий клапан регулятора уровня в подогревателе.

Поверхностные подогреватели снабжаются штуцерами для опорожнения парового пространства и трубной системы и штуцерами для выпуска воздуха при заполнении.

На трубопроводах подвода и отвода основного конденсата обычно устанавливаются запорные задвижки для отключения ПНД при выводе в ремонт.

Трубопроводы отбора к подогревателям должны иметь дренаж, который служит для удаления воды при прогреве турбины.

ПНД поверхностного типа обычно выполняют вертикальными в отличие от ПНД смешивающего типа, которые могут быть как вертикальными, так и горизонтальными.

В вертикальном корпусе, в который подается греющий пар, смонтирована поверхность теплообмена, состоящая из пучка прямых труб, завальцованных герметично в двух трубных досках.

Трубки размером 16х1 мм выполнены из латуни или нержавеющей стали.

По основному конденсату подогреватель двухходовой, т.е. по половине трубок вода из раздающей водяной камеры, находящейся в нижней части корпуса, поднимается в верхнюю поворотную камеру.

Потом по другой половине трубок вода опускается в приемную водяную камеру.

Греющий пар движется сверху вниз, разделяясь специальными перегородками на несколько потоков для более равномерного распределения вблизи поверхности теплообмена.

В месте входа греющего пара устанавливается щиток, предохраняющий трубки от износа (эрозии).

Конденсат греющего пара свободно стекает в нижнюю часть подогревателя, где собирается и далее направляется по трубопроводу согласно тепловой схемы.

Трубный пучок жестко закреплен только в нижней части, поэтому имеется возможность для его свободного теплового расширения.

В отличие от ПНД с прямыми трубками, в ПНД с U-образными трубками концы их герметично завальцованы в одной трубной доске.

Основной конденсат поступает сверху в водяную камеру, состоящую из двух частей - раздающей, из которой вода раздается по трубкам и опускается по ним до поворота, и принимающей, куда нагретый основной конденсат поднимается, собирается и направляется потом на следующий подогреватель.

Греющий пар также поступает в верхнюю часть корпуса. Специальными поверхностями он расслаивается на несколько потоков, которые омывают пучки труб. Использована более термодинамически выгодная схема "противоток", т.е. более горячий пар обогревает трубки, по которым поднимается уже нагретый конденсат.

Конденсат греющего пара собирается и отводится из нижней части корпуса.

В отличие от ПНД поверхностного типа, где среды разделены поверхностью теплообмена, в смешивающих подогревателях обеспечен непосредственный контакт между нагреваемой и греющей средой.

Для наиболее эффективного подогрева требуется как можно большая площадь соприкосновения сред. Для этого воду - нагреваемою среду - разбивают на струи и капли, которые омываются греющим паром.

Смесь нагретого основного конденсата и греющего пара в нижней части подогревателя собирается и направляется на следующий ПНД.

На рисунке показана конструкция ПНД смешивающего типа вертикальной конструкции.

Так как смешивающий подогреватель служит еще и для удаления воздуха из конденсата, для интенсификации этого процесса организовано встречное движение сред: вода - сверху вниз, пар - снизу вверх.

Вода подается на перфорированные тарелки, где разбиваются на струи, непосредственно омывающиеся греющим паром. Его поток также организуется этими тарелками.

Паровоздушная смесь удаляется из верхней части подогревателя, а смесь конденсата греющего пара и ОК удаляется из нижней его части.

Горизонтальный ПНД смешивающего типа имеет похожие по назначению элементы, как и вертикальный.

Разница состоит в том, что дырчатые поверхности имеют другую форму и размеры и расположены более плотно по высоте, а также в том, что паровоздушная смесь собирается в верхней части подогревателя в коллектор и удаляется через специальный трубопровод.

Так как вода после подогревателя имеет давление, равное давлению пара в отборе, необходим перепад давлений, чтобы направить её в следующий подогреватель. Он создаётся или путём установки подогревателей на разных высотах (этого напора хватает для перекачки лишь на первых ПНД, где давление греющего пара близко к атмосферному), или применением конденсатных насосов (в современных тепловых схемах - для закачки в ПНД-3).

Дата добавления: 2015-07-08