ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в подогревателях высокого давления.
Известен подогреватель высокого давления, включающий корпус с патрубками подвода и отвода теплообменивающихся сред, поверхность теплообмена, выполненную из коллекторов и присоединенных к ним трубок в форме одноплоскостной спирали. Концы трубок вставлены в гнездо коллектора до упора и обварены. (Теплообменное оборудование паротурбинных установок. Отраслевой каталог. Часть II. Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по тяжелому и транспортному машиностроению. М., 1989 г., стр.6).
Недостатком данного подогревателя является сниженная надежность в связи с эрозионным износом входных и выходных участков спиралей вследствие малого радиуса поворота потока воды, повышенного вихреобразования и вызванных этим термопульсаций.
Известен подогреватель высокого давления, в котором поверхность теплообмена выполнена в виде коллекторов и присоединенных к ним трубок, выполненных в форме двухплоскостной спирали. Концы трубок вставлены в гнездо коллектора и обварены. (Бараненко В.И. и др. Эрозионно-коррозионный износ металла входных участков подогревателей на АЭС. Атомная энергия, 1995 т.78 вып.2 М., Редакция журнала Атомная Энергия, стр.83-87).
Это известное техническое решение является наиболее близким к предлагаемому и принято за прототип.
Недостатком известного подогревателя, принятого за прототип, является сниженная надежность в связи с эрозионным износом входных и выходных участков спиралей вследствие малого радиуса поворота потока воды, повышенного вихреобразования и вызванных этим термопульсаций.
Спираль представляет собой одноплоскостной или двухплоскостной спирально-трубный элемент (ПСТЭ), привариваемый одним концом к раздающему коллектору, другим - к собирающему, и предназначенный для нагрева питательной воды паром из отбора турбины (Руководящий технический материал. Расчет и проектирование поверхностных подогревателей высокого и низкого давления. Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Ползунова (НПО ЦКТИ), 1987 г., стр.61, 62).
При входе воды в спираль, а также при выходе, из-за крутого поворота потока происходит эрозионный износ утоненной вследствие значительного угла гиба наружной стенки трубки, вызванный вихреобразованием и термопульсацией.
Недостатком существующих элементов является существенное утонение наружной стенки достаточно длинного участка трубки ПСТЭ, вызванное растяжением при значительном угле гибки.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемым. При этом предлагаемое техническое решение не вытекает явным для специалиста образом из известного уровня техники и определенного заявителем.
Заявляемое техническое решение обеспечивает более высокую надежность трубного пучка и подогревателя в целом. Применение двух и более гибов на входных и выходных участках спирали позволяет повысить плавность хода потока воды, а, следовательно, снизить вихреобразование. Кроме того, сокращается утонение наружной стенки и длина утоняемого участка трубки ПСТЭ вследствие малого угла гиба, что, в свою очередь, уменьшает тепловой поток и интенсивность термопульсаций.
Предложен подогреватель высокого давления, включающий корпус с патрубками подвода и отвода теплообменивающихся сред, поверхность теплообмена, выполненную в виде коллекторов и присоединенных к ним трубок в виде плоскостных спирально-трубных элементов, при этом входные и выходные участки плоскостных спирально-трубных элементов выполнены с двумя или более гибами.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображен подогреватель высокого давления в разрезе, на фиг.2 - спираль с двумя гибами входного и выходного участков.
Подогреватель высокого давления (фиг.1) включает корпус 1, к которому присоединены патрубки подвода питательной воды 2 и греющего пара 3, отвода питательной воды 4 и конденсата греющего пара 5, поверхность теплообмена, выполненную в виде коллекторов 6 и приваренных к ним спиральных трубок теплообмена 7. Коллектора 6 закреплены внутри корпуса подогревателя высокого давления 1.
Подогреватель высокого давления работает следующим образом. Вода поступает по патрубку 2 в раздающие коллекторы 6 и далее попадает в трубки теплообмена 7, там вода нагревается за счет пара, который поступает через патрубок 3 и проходит внутри корпуса 1. Далее вода выходит из трубок теплообмена 7 в собирающие коллекторы 6 и выходит через патрубок 4. Пар, нагревая воду, конденсируется на трубках теплообмена 7 и коллекторах 6, стекает вниз и через патрубок 5 отводится из корпуса 1.
Предложенное техническое решение позволяет повысить надежность спирали за счет применения двух (или более) гибов на входных и выходных участках. Малый угол гиба снижает утонение наружной стенки трубки и, вследствие повышения плавности потока, вихреобразование, термопульсации и эрозионный износ.