КОМПЕНСАТОР ГОРИЗОНТАЛЬНОГО СЕТЕВОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ

Техническое решение относится к теплоэнергетике, к устройствам компенсации температурных удлинений в сетевых подогревателях горизонтального типа.
Известен пластинчатый компенсатор, встроенный в трубную доску (патент №2382940 от 31.03.2008), который, как показал опыт, применяется при повышенных давлениях сетевой воды 1,6-2,5 МПа и максимальной температуре нагрева до 250°C в подогревателях ПСГ-2200-3-16, ПСГ-1250-3-18 с латунными трубками.
В подогревателях типа ПСГ-4900-2-11,4 с давлением воды 1,1 МПа и температурой нагрева до 320°C со стальными трубками в настоящее время применяется пятилинзовый горизонтальный компенсатор встроенный в корпус.
За прототип принимаем линзовый компенсатор, встраиваемый в корпус, применяемый в настоящее время в сетевых подогревателей горизонтального типа с давлением сетевой воды 0,8-1,1 МПа (Бродов Ю.М. и др. Теплообменники энергетических установок. Екатеринбург, издательство "Сократ". 2003 г., рис. 4.11), который имеет следующие недостатки:
- В линзовом компенсаторе устанавливается не более 4 линз из рекомендаций по условиям устойчивости (там же стр. 640), но для полной компенсации удлинений трубок необходимо большее количество линз, поэтому в существующих конструкциях подогревателей компенсаторы имеют повышенные напряжения (на некоторых режимах превышающие на 10-20% допускаемые напряжения) и ограниченный срок службы (около 10 лет).
- Линзовый компенсатор имеет значительные размеры и ухудшает подвод пара к трубному пучку.
Задачей заявленного технического решения является устранение указанных недостатков. Эта цель достигается дополнением или заменой горизонтального линзового компенсатора, встроенного в корпус, радиальным компенсатором, расположенным между корпусом и трубной доской. Радиальный компенсатор 5, состоящий из радиальных пластин и линз, предлагается расположить между корпусом 1 и краем трубной доски 2 (фиг. 1). Для этого необходимо максимально уменьшить диаметр трубной доски (минимальный диаметр трубной доски определяется диаметром корпуса водяной камеры 3 и расположением крайних трубок 4) и в освободившемся пространстве расположить радиальный компенсатор, состоящий из радиальных пластин и линз. Для более равномерного напряжения по всей длине рекомендуется пластина из двух частей разной толщины. Такая конструкция применима для умеренных температур нагрева воды до 250°C и, как правило, для латунных трубок.
Для более высоких температур (до 320°C) и стальных трубок необходимо радиальный компенсатор 5 комбинировать с линзовым горизонтальным компенсатором 6, встроенным в корпус (фиг. 2). При этом уменьшается количество линз горизонтального компенсатора до допустимого по условиям устойчивости (4 линзы) и улучшается теплообмен зоны трубок, прилегающей к трубной доске.
Таким образом, предложенный радиальный компенсатор может быть самостоятельным при нагреве сетевой воды до 250°C и как дополнение к горизонтальному линзовому компенсатору при повышенных температурах нагрева до 320°C.
Радиальный компенсатор имеет следующие преимущества:
- Не загромождает подвод пара к концам трубок и улучшается теплообмен.
- Уменьшение диаметра трубной доски экономит 2-2,5 тонны металла и уменьшает общий вес сетевого подогревателя.