ТЕПЛООБМЕННИК СМЕШИВАЮЩЕГО ТИПА

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована при проектировании теплообменников смешивающего типа - прямоконтактных конденсаторов, деаэраторов, подогревателей в теплоэнергоустановках ТЭС, АЭС и котельных, выпарных установок различного назначения и опреснителей в металлургической и химической промышленностях.
Известен теплообменник смешивающего типа - термический деаэратор с патрубками подвода греющего пара и нагреваемой воды, отвода конденсата и парогазовой смеси, содержащий низконапорное водораспределительное устройство - струйную форсунку, выполненную в виде цилиндрического корпуса с отверстиями для выхода нагреваемой воды (Гиммельберг А.С., Михайлов В.Г., Григорьев Г.В. и др. Деаэратор с малогабаритной деаэрационной колонкой для энергоблоков мощностью 300 МВт. Электрические станции, 2006, №4, М., НТФ «Энергопрогресс», «Электрические станции», стр. 18, рис. 2).
Недостатком известного термического деаэратора является отвод парогазовой смеси из верхней части устройства. При движении к патрубку отвода парогазовая смесь затрудняет доступ греющего пара к струям и каплям нагреваемой воды, что приводит к ухудшению теплообмена между нагреваемой водой и греющим паром.
Известен теплообменник смешивающего типа, включающий расположенные в корпусе отсеки нагрева и сбора конденсата. Отсек нагрева снабжен патрубками подвода нагреваемой воды и греющего пара и отвода парогазовой смеси. Патрубок для подвода нагреваемой воды выполнен в виде трубного отрезка, свободный конец которого перфорирован и введен внутрь отсека нагрева. Отсек сбора конденсата снабжен патрубком отвода конденсата (RU 2198346 С2, МПК F22D 1/28, опубликовано 10.02.2003 г.).
По совокупности признаков известное техническое решение является наиболее близким к заявленному и принято за прототип.
Недостатком известного теплообменника, принятого за прототип, является отвод парогазовой смеси из верхней части устройства. При движении к патрубку отвода парогазовая смесь затрудняет доступ греющего пара к поверхности конденсации, что приводит к снижению теплообмена между нагреваемой водой и греющим паром.
Заявленное техническое решение позволяет облегчить доступ греющего пара к поверхности конденсации, тем самым, минимизировать влияние парогазовой смеси на теплообмен между нагреваемой водой и греющим паром, следовательно, увеличить интенсивность процесса теплообмена и повысить надежность и эффективность работы теплообменника и энергоблока в целом.
Предложен теплообменник смешивающего типа, включающий расположенные в корпусе отсек нагрева с патрубками подвода нагреваемой воды и греющего пара и с размещенным в нем напорным водораспределительным устройством - струйной форсункой, присоединенной к корпусу с помощью патрубка подвода нагреваемой воды и снабженной отверстиями для выхода нагреваемой воды, и отсек сбора конденсата с патрубком отвода конденсата, при этом внутри струйной форсунки установлен сборный коллектор для отвода парогазовой смеси, соединенный трубками с отверстиями для отвода парогазовой смеси.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен теплообменник смешивающего типа в разрезе, на фиг. 2 - узел А на фиг. 1.
Теплообменник содержит корпус 1 с расположенными в нем отсеком нагрева 2 и отсеком сбора конденсата 3. Отсек нагрева 2 снабжен патрубками подвода нагреваемой воды 4 и греющего пара 5. В отсеке нагрева 2 размещено напорное водораспределительное устройство в виде струйной форсунки 6, выполненной, например, в виде вертикального или горизонтального цилиндра или усеченного конуса. Форсунка 6 присоединена к корпусу 1 с помощью патрубка нагреваемой воды 4 и снабжена отверстиями для выхода нагреваемой воды 7 и отвода парогазовой смеси 8. Внутри форсунки 6 установлен сборный коллектор 9 для отвода парогазовой смеси, соединенный трубками 10 с отверстиями для отвода парогазовой смеси 8. Отсек сбора конденсата 3 снабжен патрубком отвода конденсата 11.
Теплообменник работает следующим образом. Нагреваемая вода поступает в струйную форсунку 6 через патрубок 4 и вытекает из отверстий 7 под напором в виде струй и капель в отсек нагрева 2, поступает в отсек сбора конденсата 3, откуда отводится через патрубок отвода конденсата 11. Греющий пар подается в теплообменник через патрубки подвода греющего пара 5 и конденсируется на струях и каплях нагреваемой воды. Парогазовая смесь отводятся из теплообменника через отверстия 8 и трубки 10 в сборный коллектор 9, облегчая доступ греющего пара к поверхности конденсации. Проходя внутри струйной форсунки 6, парогазовая смесь отдает часть тепла нагреваемой воде посредством теплообмена со стенками трубок 10 и сборного коллектора 9, что способствует дополнительному подогреву нагреваемой воды.