ОГРАНИЧИТЕЛЬ КОМПЕНСАТОРА ГОРИЗОНТАЛЬНОГО СЕТЕВОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ

Техническое решение относится к теплоэнергетике, к устройствам компенсации температурных удлинений в сетевых подогревателях горизонтального типа (ПСГ).
На Уральском турбинном заводе были проведены уточненные расчеты ПСГ (Билан А.В., Билан В.Н. Повышение надежности сетевых подогревателей горизонтального типа. Теплоэнергетика №9, 2009 г., с. 35-38), которые показали, что при температурах пара до 250°C в подогревателях ПСГ-2200-3-16, ПСГ-1250-3-18 с латунными трубками компенсатор работает на растяжение и приводит к более высоким напряжениям растяжения в периферийных трубках и повышенному коррозионному растрескиванию, чем в конструкции без компенсатора. Поэтому эти подогреватели спроектированы без компенсаторов.
В подогревателях типа ПСГ-4900-2-11,4 с давлением воды 1,14 МПа и температурой нагрева до 320°C со стальными трубками в настоящее время применяется пятилинзовый компенсатор встроенный в корпус, который при повышенных температурах работает на сжатие, что является полезным, а при пониженных температурах (что составляет большинство режимов) работает на растяжение, что приводит к повышенным растягивающим напряжениям в периферийных трубках, то есть на этих режимах следует исключить его работу. Таким образом, для таких подогревателей необходим компенсатор, работающий только на сжатие.
За прототип принимаем линзовый компенсатор, встраиваемый в корпус, применяемый в настоящее время в ПСГ (Баринберг Г. Д. и др. Паровые турбины и турбоустановки Уральского турбинного завода. Екатеринбург, издательство "Априо". 2007 г., рис. 7.24), недостаток которого в том, что он работает на сжатие и растяжение, а, как было указано выше, необходимо только на сжатие.
Задачей заявленного технического решения является устранение этого недостатка. Эта цель достигается установкой специального ограничителя со следующими функциями:
- Он не препятствует сжатию компенсатора
- Он передает усилие растяжения между трубной доской и корпусом, что, как правило, приводит к ограничению растяжения компенсатора.
Возможны несколько вариантов исполнения такого ограничителя.
На фиг. изображена предлагаемая конструкция, состоящая из линзового компенсатора 1, присоединенного к трубной доске 2 и корпусу 3. Дополнительно к корпусу приваривается кольцо 6, а за ним устанавливается дополнительное кольцо 5 без осевого зазора, которое жестко соединяется с трубной доской оболочкой 4, закрывающей компенсатор. Наружный диаметр кольца 6 больше внутреннего диаметра кольца 5. Таким образом, кольцо 6 не может смещаться в направлении от трубной доски и соответственно компенсатор 1 не будет растягиваться. В тоже время ничто не препятствует его сжатию. Оболочка 4 может быть заменена болтовыми стяжками, расположенными по окружности, что улучшит визуальный контроль компенсатора. В случае болтовых стяжек крепление их возможно не к кольцу, а к приварным проушинам.
В предложенных конструкциях растяжение компенсатора происходит на величину в десятки раз меньше чем без ограничителя.
Ограничитель компенсатора дает следующие преимущества:
- На большинстве режимов, включая номинальный, с умеренными температурами пара компенсатор не работает на растяжение и корпус передает растягивающие усилия на трубную доску, что уменьшает ее изгиб, растягивающие напряжения в периферийных трубках и соответственно их коррозионное растрескивание
- На режимах с повышенными температурами пара компенсатор работает на сжатие и корпус не передает усилий на трубную доску, что уменьшает термические напряжения в конструкции.