КОНДЕНСАТОР ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ
STEAM TURBINE CONDENSER

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в конструкциях конденсаторов паровых турбин.
Известен конденсатор паровой турбины со встроенным подогревателем низкого давления, расположенным в переходном патрубке над трубным пучком, и системой охлаждения выхлопных элементов турбины, содержащей тракт охлаждения, соединенный с линией рециркуляции конденсата, при этом тракт охлаждения выполнен в виде двух коллекторов, параллельно подключенных к линии рециркуляции, расположенных в переходном патрубке по разные стороны относительно вертикальной оси трубного пучка, причем один - под подогревателем, а второй - над трубным пучком на расстоянии, равном 0,5-2 диаметра коллектора от верхнего ряда трубок пучка, кроме того, оба коллектора имеют в стенках отверстия с соплами, ориентированными в сторону боковых стенок конденсатора. (SU 928162, МПК: F28В 1/02, опубликовано 15.05.82).
Недостатком известного конденсатора является то, что охлаждающаяся среда направляется только на боковые стенки конденсатора, тогда как торцевые стенки остаются без охлаждения, при этом периметр их сопоставим с периметром боковых стенок. Для понижения температуры выхлопа применяется добавочная вода, что приводит к эрозии лопаток. Температура патрубка конденсатора, выхлопных частей высока, что приводит к расцентровке валопровода и появлению вибрации. Все указанные недостатки приводят к снижению надежности турбоустановки.
Известна турбоустановка, содержащая цилиндр низкого давления, соединенный выхлопным патрубком с корпусом конденсатора, конденсатосборник с трубопроводом отвода конденсата, на котором установлены насос и запорная арматура, и трубопровод подачи конденсата в патрубок конденсатора, соединенный с трубопроводом отвода конденсата за запорной арматурой после насоса, при этом в патрубке между вертикальными ребрами жесткости дополнительно размещены вертикальные перегородки с торцевыми крышками, образующие с ребрами и стенкой выхлопного патрубка полости, объединенные в блоки, полости каждого блока совмещены одна с другой отверстиями, расположенными в верхних участках ребер, одна из полостей в каждом блоке сообщена в нижней части с трубопроводом подачи конденсата, а нижние крышки других полостей блока снабжены отверстиями со сливными трубами. (SU 1518551, МПК: F28B 1/02, опубликовано 17.07.87).
По совокупности признаков это известное техническое решение является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.
Недостатком известного технического решения, а также причиной, препятствующей достижению желаемого результата при использовании известного устройства и конструктивного исполнения конденсатора в нем, является большая металлоемкость, сложный монтаж и эксплуатация.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемым.
Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого технического решения по совокупности признаков, позволило выявить в заявленном устройстве совокупность существенных отличительных признаков по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, изложенную в нижеприведенной формуле изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию патентоспособности «новизна».
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных из уровня техники решений. Результаты поиска показали, что предлагаемое изобретение не вытекает явным для специалиста образом из известного уровня техники и определенного заявителем.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».
Заявляемое техническое решение позволяет повысить надежность и экономичность конденсатора за счет предотвращения перегрева стенок переходного патрубка, исключения коробления переходного патрубка и дополнительного охлаждения паровой среды внутри конденсатора, что приводит к повышению надежности работы турбоустановки. Кроме того, исключение коробления выхлопных элементов, приводящего к возможному изменению зазоров в уплотнениях, позволяет повысить экономичность турбоустановки при работе под нагрузкой.
Предложен конденсатор паровой турбины, включающий корпус, соединенный с конденсатосборником и посредством переходного патрубка с вертикальными ребрами жесткости с выхлопом цилиндра низкого давления, коллектор с присоединенным к нему трубопроводом подачи охлаждающей среды, при этом коллектор установлен в месте присоединения переходного патрубка к выхлопу цилиндра низкого давления, прикреплен при помощи хомутов к ребрам жесткости, расположенным по периметру переходного патрубка, и имеет отверстия, направленные на стенку переходного патрубка, в месте выхода струи из которых установлен отбойник, причем для исключения попадания охлаждающей среды в паровое пространство конденсатора к ребрам жесткости приварены щиты.
Изобретение иллюстрируется чертежом, где изображены:
- на фиг.1 - общий вид устройства;
- на фиг.2 - вид А по фиг.1;
- на фиг.3 - разрез Б-Б по фиг.2.
Конденсатор паровой турбины включает корпус 1, соединенный с конденсатосборником 2. Посредством переходного патрубка 3 с вертикальными ребрами жесткости 4 корпус 1 конденсатора соединен с выхлопом 5 цилиндра низкого давления. Коллектор 6 установлен в месте присоединения переходного патрубка 3 к выхлопу 5 цилиндра низкого давления и соединен с трубопроводом подачи охлаждающей среды 7 с установленным на нем запорным вентилем 8. Коллектор 6 при помощи хомутов 9 прикреплен к ребрам жесткости 4, расположенным по периметру переходного патрубка 3, и имеет отверстия 10, направленные на стенку 11 переходного патрубка 3. Для предотвращения непосредственного попадания охлаждающей среды на стенку 11 в месте выхода струи установлен отбойник 12. Для исключения попадания охлаждающей среды в паровое пространство конденсатора к ребрам жесткости 4 приварены щиты 13.
Устройство работает следующим образом.
При длительной работе турбоустановки в малорасходном режиме происходит вентиляционный разогрев переходного патрубка конденсатора и его коробление и, чтобы не допустить этого перед пуском турбины, перед подачей пара на уплотнения, в коллектор 6 по трубопроводу подачи охлаждающей среды 7 при открытом запорном вентиле 8 подается охлаждающая среда от трубопровода рециркуляции основного конденсата или от линии постоянной добавки химобессоленной воды. Охлаждающая среда через отверстия 10 разбрызгивается на отбойник 12. Охлаждающая среда, стекая по стенкам переходного патрубка 3 и не позволяя ему разогреваться, попадает в конденсатосборник 2. Щиты 13 препятствуют попаданию охлаждающей среды в паровое пространство конденсатора. В результате переходной патрубок 3 не разогревается, не происходит его коробления и изменения зазоров проточной части.