01.11.2018
№218.016.9973
Результат интеллектуальной деятельности: Конденсатор пара с воздушным охлаждением и теплообменными трубами типа труб Фильда
Вид РИД
Патент
№ охранного документа
132876
Дата охранного документа
10.06.2013
Статус
Действует
Дата окончания действия пошлины
10.06.2023
Вид патента
Полезная модель
Аннотация:
Полезная модель относится к области теплоэнергетической, химической, холодильной и других отраслей промышленности и может быть использована для конденсации многокомпонентных парогазовых смесей (ПГС) с различными температурами насыщения компонентов, в частности, при создании конденсаторов пара с воздушным охлаждением для энергетических всережимных парогазовых установок - теплоэнергоцентралей (ПГУ-ТЭЦ).
Ключевые слова:
конденсация многокомпонентных парогазовых смесей, парогазовые смеси, конденсатор
Характеристика результата
Модель
Основные результаты:
Задачей полезной модели является повышение эффективности работы конденсатора пара с воздушным охлаждением, а достигаемыми техническими результатами - улучшение тепло- и массообмена при конденсации многокомпонентной ПГС на стенках внутри теплообменных труб; предотвращение образования тумана в потоке ПГС с исключением тем самым уноса из конденсатора микрочастиц влаги с неконденсирующимися газами и предотвращение заледенения конденсата в зимний период.
Новизна:
Принципиально новый результат
Область применения РИД:
Полезная модель относится к области теплоэнергетической, химической, холодильной и других отраслей промышленности и может быть использована для конденсации пара с примесью многокомпонентных неконденсирующихся газов, парогазовых смесей (ПГС) с различными температурами насыщения компонентов, в частности, при создании конденсаторов пара с воздушным охлаждением для энергетических всережимных парогазовых установок - теплоэнергоцентралей (ПГУ-ТЭЦ).
Форма представления сведений об объекте учета:
Патент
Полезная модель относится к области теплоэнергетической, химической, холодильной и других отраслей промышленности и может быть использована для конденсации многокомпонентных парогазовых смесей (ПГС) с различными температурами насыщения компонентов, в частности, при создании конденсаторов пара с воздушным охлаждением для энергетических всережимных парогазовых установок - теплоэнергоцентралей (ПГУ-ТЭЦ). Конденсатор содержит по меньшей мере одну двухскатную пару секционированных теплообменных пучков 1.1, 1.2, под которыми установлен вентилятор 2 для создания потока охлаждающего воздуха. Каждый из теплообменных пучков 1.1, 1.2 содержит горизонтальные камеры и подключенные к ним расположенные наклонно к вертикали теплообменные трубы 5 с внешним оребрением 6. Отличие: каждая теплообменная труба выполнена в виде трубы Фильда, у которой вход внутренней трубы 7 соединен с парораспределительной камерой 3.1, 3.2, расположенной в нижней части теплообменного пучка 1.1, 1.2. Выход наружной трубы 8 соединен с конденсатосборной камерой 4.1, 4.2, расположенной также в нижней части теплообменного пучка 1.1, 1.2 над парораспределительной камерой 3.1, 3.2. В верхней части тепло-обменного пучка 1.1, 1.2 предусмотрена промежуточная камера 17.1, 17.2, соединяющая выходы внутренних труб 7 с кольцевыми пространствами 18.118.2 между внутренними и наружными трубами 7, 8, причем в верхней части промежуточной камеры 17.1, 17.2 и конденсатосборной камеры 4.1, 4.2 предусмотрены патрубки 19.1, 19.2 и 20.1, 20.2 для удаления из ПГС неконденсирующихся газов, а в нижней части парораспределительной камеры 3.1, 3.2 предусмотрен патрубок 15.1, 15.2 для дополнительного отвода конденсата, образующегося в результате предварительного охлаждения пара во внутренних трубах 7 труб Фильда. 1 п.-ф-лы, 2 ил.
Область использования
Полезная модель относится к области теплоэнергетической, химической, холодильной и других отраслей промышленности и может быть использована для конденсации пара с примесью многокомпонентных неконденсирующихся газов, парогазовых смесей (ПГС) с различными температурами насыщения компонентов, в частности, при создании конденсаторов пара с воздушным охлаждением для энергетических всережимных парогазовых установок - теплоэнергоцентралей (ПГУ-ТЭЦ).
Уровень техники
Известен принятый в качестве прототипа заявляемой полезной модели конденсатор пара с воздушным охлаждением, содержащий по меньшей мере одну двухскатную пару секционированных теплообменных пучков, под которыми установлен вентилятор для создания потока охлаждающего воздуха, причем каждый из указанных теплообменных пучков содержит горизонтальные камеры и подключенные к ним расположенные наклонно к вертикали теплообменные трубы с внешним оребрением (ОСТ 26-02-537-79 - [1]).
Одним из основных недостатков данного прототипа является низкая эффективность тепло- и массообмена при конденсации многокомпонентной ПГС из-за неравномерного распределения пара по теплообменным трубам в соответствующей камере и отрицательного влияния на теплообмен остающихся в паре неконденсирующихся газов (воздуха). Низкая эффективность теплообмена ведет к необходимости увеличения суммарной поверхностью теплообменных труб. С увеличением длины труб повышаются потери давления, что также является негативным фактором при оценке эффективности работы конденсатора. Серьезным недостатком прототипа является образование тумана внутри теплообменных труб, что увеличивает потери конденсата в виде микрочастиц влаги, уносимых из конденсатора с неконденсирующимися газами. Серьезным недостатком прототипа является также переохлаждение конденсата в зимний период, что приводит к его заледенению с необходимостью аварийного отключении энергоблока.
Раскрытие полезной модели
Задачей полезной модели является повышение эффективности работы конденсатора пара с воздушным охлаждением, а достигаемыми техническими результатами - улучшение тепло- и массообмена при конденсации многокомпонентной ПГС на стенках внутри теплообменных труб; предотвращение образования тумана в потоке ПГС с исключением тем самым уноса из конденсатора микрочастиц влаги с неконденсирующимися газами и предотвращение заледенения конденсата в зимний период.
Решение указанной задачи и достижение указанных технических результатов обеспечивается тем, что в конденсаторе пара с воздушным охлаждением, содержащем по меньшей мере одну двухскатную пару секционированных теплообменных пучков, под которыми установлен вентилятор для создания потока охлаждающего воздуха, причем каждый из указанных теплообменных пучков содержит горизонтальные камеры и подключенные к ним расположенные наклонно к вертикали теплообменные трубы с внешним оребрением, согласно полезной модели каждая теплообменная труба выполнена в виде трубы Фильда, у которой вход внутренней трубы соединен с парораспределительной камерой, расположенной в нижней части теплообменного пучка, выход наружной трубы - с конденсатосборной камерой, расположенной также в нижней части теплообменного пучка над парораспределительной камерой, в верхней части теплообменного пучка предусмотрена промежуточная камера, соединяющая выходы внутренних труб с кольцевыми пространствами между внутренними и наружными трубами, причем в верхней части промежуточной и конденсатосборной камер предусмотрены патрубки для удаления из парогазовой смеси неконденсирующихся газов, а в нижней части парораспределительной камеры предусмотрен патрубок для дополнительного отвода конденсата, образующегося в результате предварительного охлаждения пара во внутренних трубах труб Фильда.
Причинно-следственная связь между основными отличительными признаками полезной модели и указанными техническими результатами заключается в следующем. Улучшение тепло- и массообмен при конденсации многокомпонентной ПГС на стенках внутри теплообменных труб, происходит, во-первых, за счет того, что наличие промежуточной камеры в верхней части пучка обеспечивает перемешивание паровых потоков, выходящих из внутренних труб перед их поступлением в межтрубные пространства труб Фильда, и, во-вторых, за счет того, что удаление части неконденсирующихся газов из промежуточных камер непосредственно перед поступлением ПГС в основную, оребренную поверхность теплообмена улучшает условия теплоотвода от конденсирующегося пара к оребренной наружной стенке трубы Фильда.
Перечисленные признаки способствуют также предотвращению образования тумана внутри теплообменных труб за счет того, что холодный воздух на наружных поверхностях труб контактирует уже с частично охлажденным паром.
Предотвращение заледенения конденсата также достигается совокупностью приведенных выше признаков полезной модели вследствие того, что контактирующий с наружной стороны в зимнее время с холодным воздухом конденсат, образующийся в кольцевом межтрубном пространстве трубы Фильда, с внутренней стороны межтрубного пространства контактирует с горячим паром, препятствующем заледенению конденсата.
Краткое описание фигур чертежа
На фиг.1 изображен общий вид конденсатора с воздушным охлаждением согласно полезной модели; на фиг.2 - секция с трубой Фильда в укрупненном масштабе.
Подробное описание полезной модели
Конденсатор пара с воздушным охлаждением согласно полезной модели содержит в данном примере одну двухскатную пару секционированных теплообменных пучков 1.1, 1.2, под которыми установлен вентилятор 2 для создания потока охлаждающего воздуха (фиг.1). Каждый из указанных теплообменных пучков 1.1, 1.2 содержит горизонтальные парораспределительные и конденсатосборные камеры (фиг.2) соответственно 3.1, 3.2 (не показана) и 4.1, 4.2 (не показана) и подключенные к ним расположенные наклонно к вертикали в данном примере два ряда теплообменных труб 5 с внешним оребрением 6. Угол наклона труб 5 к вертикали в каждом из указанных пучков составляет (2535)°. При этом каждая теплообменная труба 5 выполнена в виде трубы Фильда (фиг.2), у которой вход внутренней трубы 7 соединен с парораспределительными камерами 3.1, 3.2, расположенными в нижней части теплообменных пучков 1.1 и 1.2, выход наружной трубы 8 - с конденсатосборными камерами 4.1, 4.2, расположенными также в нижней части теплообменных пучков 1.1, 1.2 над парораспределительными камерами 3.1., 3.2. Парораспределительные камеры 3.1, 3.2 снабжены патрубками 9.1, 9.2 (не показан) (фиг.2) для подвода пара с примесью неконденсирующихся газов (воздуха) от паровых коллекторов 10.1, 10.2 по линиям 11.1, 11.2 (фиг.1). Конденсатосборные камеры 4.1, 4.2 снабжены патрубками 12.1, 12.2 (не показан) для отвода конденсата в конденсатосборные коллекторы 13.1, 13.2 по линиям 14.1, 14.2 (фиг.1). В нижней части парораспределительных камер 3.1, 3.2 (фиг.2) предусмотрены патрубки 15.1, 15.2 (не показан) для дополнительного отвода в коллекторы 13.1, 13.2 по линиям 16.1, 16.2 и 14.1, 14.2 конденсата, образующегося в результате предварительного охлаждения пара во внутренних трубах 7 труб Фильда. В верхней части теплообменных пучков 1.1, 1.2 предусмотрены промежуточные камеры 17.1, 17.2 (не показана), соединяющие выход внутренней трубы 7 с кольцевыми пространствами 18.1, 18.2 (не показано) между внутренней и наружной трубами 7, 8 труб Фильда. На промежуточных камерах 17.1, 17.2 предусмотрены патрубки 19.1, 19.2 (не показан) для удаления с помощью вакуумного насоса (не показан) части неконденсирующихся газов из ПГС перед подачей ее в кольцевое пространство 18, являющееся основной зоной теплообмена. В верхней части конденсатосборных камер 4.1, 4.2 предусмотрены патрубки 20.1, 20.2 для отвода с помощью вакуумного насоса (не показан) другой части неконденсирующихся газов для предварительной деаэрации конденсата.
Работа конденсатора
Конденсатор воздушного охлаждения согласно полезной модели работает следующим образом. Пар с примесью неконденсирующихся газов (ПГС) из паровых коллекторов 10.1, 10.2 по линиям 11.1, 11.2 входит в парораспределительные камеры 3.1, 3.2 и проходит по внутренним трубам 7 труб Фильда, из которых поступает в промежуточные камеры 17.1, 17.2, где потоки перемешиваются, компенсируя температурную разверку из-за неравномерного распределения при входе во внутренние трубы 7 из камер 10.1, 10.2. Кроме того, из верхней части промежуточных камер 17,1, 17.2 через патрубки 19., 19.2 удаляется часть неконденсирующихся газов, а остальной поток ПГС поворачивает на 180° и входят в кольцевые пространства 18.1, 18.2 между внутренними трубами 7 и наружными трубами 8 труб Фильда, где и происходит основной интенсивный процесс охлаждение и конденсация пара. Образующийся конденсат сливается в конденсатосборные камеры 4.1, 4.2, откуда через патрубки 12.1, 12.2 отводится по линиям 14.1, 14.2 в конденсатосборные коллекторы 13.1, 13.2. Часть конденсата, попадающая в парораспределительные камеры 3.1, 3.2, выводится из них через патрубки 15.1, 15.2 и конденсатоотводчик (не показан) по линиям 16.1, 16.2 и 14.1, 14.2 в те же конденсатосборные коллекторы 13.1, 13.2.
Конденсатор пара с воздушным охлаждением, содержащий по меньшей мере одну двухскатную пару секционированных теплообменных пучков, под которыми установлен вентилятор для создания потока охлаждающего воздуха, причем каждый из указанных теплообменных пучков содержит горизонтальные камеры и подключенные к ним расположенные наклонно к вертикали теплообменные трубы с внешним оребрением, отличающийся тем, что каждая теплообменная труба выполнена в виде трубы Фильда, у которой вход внутренней трубы соединен с парораспределительной камерой, расположенной в нижней части теплообменного пучка, выход наружной трубы - с конденсатосборной камерой, расположенной также в нижней части теплообменного пучка над парораспределительной камерой, в верхней части теплообменного пучка предусмотрена промежуточная камера, соединяющая выходы внутренних труб с кольцевыми пространствами между внутренними и наружными трубами, причем в верхней части промежуточной и конденсатосборной камер предусмотрены патрубки для удаления из парогазовой смеси неконденсирующихся газов, а в нижней части парораспределительной камеры предусмотрен патрубок для дополнительного отвода конденсата, образующегося в результате предварительного охлаждения пара во внутренних трубах труб Фильда.
Содержательная часть РИД:
Хеш-код депонирования:
54ca3179d110fe3e45437c40accb54e508cad7aa1ad0d4c61af76b80a60ed0b9
Источник поступления информации:
Портал edrid.ru
Показаны записи 11-20 из 45.
02.11.2018
№218.016.99d8
Вентиляторная или башенная градирня с пароулавливателем
Изобретение относится к оросительным холодильникам непосредственного контакта, в частности градирням, и может быть использовано во многих отраслях промышленности, требующих охлаждения нагретой воды в циркуляционном контуре атмосферным воздухом.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2520697
Дата охранного документа: 28.04.2014
02.11.2018
№218.016.99d9
Способ эксплуатационной очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб энергетического барабанного котла
руппа изобретений относится к области теплоэнергетики и может быть использована для эксплуатационной очистки от отложений внутренних поверхностей котельных труб энергетических котлов: барабанных котлов и котлов-утилизаторов парогазовых установок с последующей пассивацией этих поверхностей.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2525033
Дата охранного документа: 10.06.2014
02.11.2018
№218.016.99da
Способ очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб с последовательным воздействием химического реагента и водокислородной смеси
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для очистки внутренней поверхности котельных труб тепловых электростанций от отложений и для последующей пассивации этой поверхности. Предложен способ очистки внутренней поверхности котельных труб путем их обработки в...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2525036
Дата охранного документа: 10.06.2014
02.11.2018
№218.016.99e3
Состав уплотнительного покрытия для модификации элемента статора турбины
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности для получения уплотнительного покрытия методом газотермического напыления. Может использоваться при производстве паровых или газовых турбин для обеспечения стабильности зазоров в сопряженных элементах проточной части турбины.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2530974
Дата охранного документа: 15.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e4
Покрытие для нанесения на приводные элементы запорной и регулирующей арматуры
Изобретение относится к машиностроению, в частности к покрытиям для восстановления и упрочнения запорной и регулирующей арматуры. Покрытие для нанесения на приводные элементы запорной и регулирующей арматуры представляет собой двухслойную систему, состоящую из подслоя и основного слоя.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2530975
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e5
Состав присадочного материала
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при ремонте деталей паровых турбин.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2530978
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e6
Многослойное теплозащитное покрытие
Изобретение относится к многослойному теплозащитному покрытию на детали горячего тракта энергетических газотурбинных установок большой мощности. Многослойное теплозащитное покрытие включает основной металлический подслой, выполненный из сплава на основе никеля, верхний керамический теплозащитный...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2532646
Дата охранного документа: 28.06.2013
02.11.2018
№218.016.99e7
Способ получения защитного упрочняющего покрытия на деталях запорной арматуры
Изобретение относится к способу получения защитного упрочняющего покрытия на деталях запорной арматуры.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2543117
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e8
Способ ремонтной наплавки лопаток энергетических установок
Изобретение относится к способу ремонта лопаток энергетических установок. Способ включает подготовку поверхности лопатки.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2545877
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e9
Способ защиты лопаток паровых турбин от парокапельной эрозии
Изобретение относится к защите лопаток паровых турбин от парокапельной эрозии. Способ включает нанесение на лопатку защитного покрытия.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2545878
Дата охранного документа: 16.05.2013
Показаны записи 11-14 из 14.
01.11.2018
№218.016.997a
Способ восстановления и упрочнения стальных раб. лопаток влажно паровых ступеней паровой турбины
Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики и может быть использовано в конденсационных и теплофикационных турбинах при ремонте рабочих лопаток (РЛ) влажнопаровых ступеней, имеющих несквозные повреждения на поверхности пера лопатки со стороны входной и выходной кромок и...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2518036
Дата охранного документа: 25.03.2013
02.11.2018
№218.016.99d8
Вентиляторная или башенная градирня с пароулавливателем
Изобретение относится к оросительным холодильникам непосредственного контакта, в частности градирням, и может быть использовано во многих отраслях промышленности, требующих охлаждения нагретой воды в циркуляционном контуре атмосферным воздухом.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2520697
Дата охранного документа: 28.04.2014
02.11.2018
№218.016.99d9
Способ эксплуатационной очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб энергетического барабанного котла
руппа изобретений относится к области теплоэнергетики и может быть использована для эксплуатационной очистки от отложений внутренних поверхностей котельных труб энергетических котлов: барабанных котлов и котлов-утилизаторов парогазовых установок с последующей пассивацией этих поверхностей.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2525033
Дата охранного документа: 10.06.2014
02.11.2018
№218.016.99da
Способ очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб с последовательным воздействием химического реагента и водокислородной смеси
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для очистки внутренней поверхности котельных труб тепловых электростанций от отложений и для последующей пассивации этой поверхности. Предложен способ очистки внутренней поверхности котельных труб путем их обработки в...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2525036
Дата охранного документа: 10.06.2014
