ПОВЕРХНОСТНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована при проектировании теплообменник аппаратов в химической и металлургической промышленности.
Известны поверхностные подогреватели, содержащие водяную камеру, трубную доску, поверхность теплообмена, корпус с патрубками подвода пара и отвода конденсата греющего пара. (В.М. Марушкин, С.С. Иващенко, Б.Ф. Вакуленко «Подогреватели высокого давления турбоустановок ТЭС и АЭС». - М.: Энергоатомиздат, 1985 г., стр. 33-42)
Недостатком известных подогревателей является негерметичное сварное соединение между трубной доской, кожухом охладителя пара и перегородкой и, как следствие, высокая разность температур - более 100°C между стенками зон охлаждения пара и охлаждения конденсата, которая приводит к повреждению теплообменника.
Известен теплообменник, включающий корпус с патрубками входа пара и выхода его конденсата, трубную систему с вертикальной перегородкой, разделяющей зону охлаждения конденсата и охлаждения пара, (труды ЦКТИ №288, Санкт-Петербург, 2002 г., стр. 99-101,)
По совокупности признаков это известное техническое решение является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.
Недостатком известного теплообменника является большой перепад температур между зонами охлаждения пара и охлаждения конденсата.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения 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.
Заявленное решение позволяет увеличить срок службы, стабильную работу теплообменника и, следовательно, повысить надежность и эффективность работы энергоблока в целом за счет обеспечения двойной защиты от перепада температур, который возникает из-за сверхкритических параметров перегретого пара между зонами охлаждения пара и охлаждения конденсата, а так же попадания конденсата пара в зону охлаждения пара.
Предложен поверхностный теплообменник, в верхней части которого находится корпус с патрубком подвода пара и отвода конденсата греющего пара, с расположенными в нем зонами охлаждения пара и охлаждения конденсата, водяную камеру с патрубками подвода и отвода воды расположенную в нижней части теплообменника, трубную доску и поверхность теплообмена в виде «U» образных труб, при этом между зонами охлаждения пара и охлаждения конденсата установлен кожух в виде обечайки, в центре которой расположены три последовательные вертикальные перегородки.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображен поверхностный теплообменник в разрезе, на фиг.2 - вид Α-A по фиг.1
Поверхностный теплообменник включает корпус 1 с патрубками подвода пара 2 и отвода конденсата греющего пара 3, зоны охлаждения пара 4 и охлаждения конденсата 5, водяную камеру 6 с патрубками подвода 7 и отвода воды 8, трубки поверхности теплообмена 9 закрепленные в трубную доску 10, кожух охладителя пара и охладителя конденсата 11 и центральные три вертикальные перегородки 12, 13, 14 между зонами 4 и 5.
Поверхностный теплообменник работает следующим образом. Нагреваемая вода под давлением через патрубок 7 поступает в водяную камеру 6 и проходит через трубки поверхности теплообмена 9, нагревается и, через патрубок 8 выходит из теплообменника. Пар из отбора турбины, с меньшим давлением, чем вода, через патрубок 2 поступает на трубки поверхности теплообмена 9, конденсируется, отдавая тепло воде, сливается вниз и через патрубок 3 отводится из теплообменника.
При подаче пара в зону охлаждения пара 4, происходят значительные расширения металла и перепад температуры между зонами охлаждения конденсата 5 и охлаждения пара 4 достигает более 100°С, что приводит к быстрому повреждению центральной перегородки и сварных швов кожуха. Чтобы исключить эти повреждения и возможность некачественного соединения кожуха с трубной доской, выполнена тройная перегородка между зонами охлаждения пара и охлаждения конденсата.