конденсатор паровой турбины

Формула изобретения

1. Конденсатор паровой турбины, выполненный с двумя раздельными потоками воды и содержащий корпус, переднюю и заднюю водяные камеры с перегородками для разделения потоков воды и трубный пучок между камерами, отличающийся тем, что в передней водяной камере в разделительной перегородке установлена управляемая заслонка, а на входах камер, расположенных по обеим сторонам от этой перегородки и соединяемых с напорными водоводами, установлено еще по одной заслонке.

2. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что заслонки в камерах на входе воды выполнены в виде обратного клапана.

3. Конденсатор по п.2, отличающийся тем, что заслонки в камерах на входе воды выполнены из двух шарнирно сочлененных относительно центральной оси створок.

4. Конденсатор по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в передней водяной камере, по меньшей мере, установлены дополнительно разделительные перегородки для циркуляции потоков воды по нескольким ходам, а в этих перегородках, в передней камере, установлены управляемые заслонки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области паровых турбин и может быть использовано при создании конденсаторов поверхностного типа для таких турбин.

Известны конденсаторы паровых турбин, содержащие корпус, водяные камеры и установленный между ними трубный пучок. Известны конденсаторы двухходовые и с большим числом ходов по охлаждающей воде. В таких конденсаторах для организации нескольких ходов воды в водяных камерах устанавливают одну или несколько перегородок для образования раздельных проходов трубного пучка. Известны конденсаторы с двумя потоками охлаждающей воды, пропускаемыми через две отдельные части конденсатора, что обеспечивает возможность осмотра и ремонта каждой из частей конденсатора по отдельности без остановки турбины. Для этого в водяных камерах конденсатора также устанавливают разделительные перегородки. Большинство конденсаторов для крупных паровых турбин выполнено как с двумя раздельными потоками воды, так и с несколькими ходами потока охлаждающей воды в каждой из половин конденсатора [1]. Любой из таких конденсаторов с по меньшей мере одной разделительной перегородкой в одной из водяных камер конденсатора является ближайшим аналогом настоящего изобретения.

Для обеспечения работы конденсатора служат различные обслуживающие устройства, входящие в состав конденсационной установки, в том числе циркуляционный насос, запорная арматура, трубопроводы. Указанные устройства предназначены для работы при очень большой промышленности по охлаждающей воде, потребляемой конденсатором. При этом для конденсаторов с двумя раздельными потоками воды количество таких элементов удваивается. Циркуляционные насосы конденсационных установок используют в большинстве турбоагрегатов для работы с постоянной производительностью, а поэтому для изменения расходов воды через проходы трубного пучка конденсатора применяют дополнительные линии с трубопроводной арматурой, в частности перемычки между водоводами, обводные линии [2] . Однако такие линии и их трубопроводная арматура, с учетом большого расхода, оказываются очень громоздкими и металлоемкими. Кроме того, такая трубопроводная арматура располагается обычно на значительном расстоянии от конденсатора - в насосной станции или рядом с ней, а доступ к ней затруднен, что создает значительные сложности при необходимости оперативных переключений.

В основу настоящего изобретения поставлена задача оснащения конденсатора с двумя раздельными потоками воды такими средствами, которые позволяли бы осуществлять изменение расходов охлаждающей воды через проходы трубного пучка конденсатора непосредственно на конденсаторе, упростив тем самым трубопроводную систему охлаждающей воды и управление ею.

Эта задача решается в конденсаторе, содержащем переднюю и заднюю водяные камеры с перегородками для разделения потоков воды и трубный пучок между камерами, в котором в соответствии с сущностью настоящего изобретения в разделительной перегородке передней водяной камеры установлена управляемая заслонка, а на входах камер по обеим сторонам от этой перегородки, соединяемых с напорными водоводами, установлено еще по одной заслонке.

Благодаря такому решению при отключении одного из циркуляционных насосов на входе воды от этого насоса с помощью заслонки обеспечивается перекрытие соответствующей камеры. При этом путем закрытия управляемой заслонки в разделительной перегородке обеспечивается обезвоживание соответствующей половины конденсатора для его технического обслуживания, а путем открытия этой заслонки можно обеспечить работу конденсатора от одного циркуляционного насоса.

Целесообразно, чтобы заслонки на входе воды в водяные камеры были выполнены в виде устройства типа обратного клапана, в частности в виде шарнирно сочлененных створок, которые способны обеспечить самоперекрытие камеры при отключении соединенного с ней циркуляционного насоса.

В конденсаторе согласно изобретению также с помощью заслонок, устанавливаемых в дополнительных перегородках, можно управлять расходами воды, циркулирующей в каждом потоке по двух- или четырехходовой схеме. При этом перегородки устанавливают в передней и задней камерах, как обычно, а заслонки только в передней.

Сущность настоящего изобретения поясняется следующим далее описанием одного из примеров его реализации, изображенного на чертеже, показывающим в разрезе конденсатор паровой турбины в плане - с прохождением пара сверху на чертеж.

Конденсатор паровой турбины, изображенный на чертеже, выполнен с двумя раздельными потоками охлаждающей воды для разных половин конденсатора и с двумя ходами воды в каждой половине. Конденсатор содержит корпус 1, переднюю А и заднюю В концевые водяные камеры и заключенный между ними в трубных досках трубный пучок С. В задней концевой водяной камере В установлена одна перегородка 2, а в передней А - три перегородки 3, 4 и 5, из которых перегородка 4 в сочетании с перегородкой 2 создает раздельные тракты для двух потоков воды через половины конденсатора, а перегородки 3 и 5 обеспечивают циркуляцию каждого из потоков по двум ходам - прямому и обратному - через водяные камеры 6 и 7 для одного потока воды и через водяные камеры 8 и 9 для другого потока воды. Таким образом в конденсаторе создается четыре отдельных прохода через трубный пучок С. К камерам 6 и 7 подключены водоводы - напорный 10 и сливной 11 одного циркуляционного насоса (на чертеже не показан), а к камерам 8 и 9 - напорный 12 и сливной 13 водоводы другого циркуляционного насоса (на чертеже также не показан).

Согласно изобретению в разделительных перегородках 3, 4 и 5 установлены поворотные с приводными устройствами (на чертеже не показаны) заслонки 14, 15 и 16 соответственно (на чертеже изображены в положении полного открытия). Эти заслонки могут иметь различную форму, в частности прямоугольную или круглую, для них могут быть выполнены различные оси поворота - вдоль одной из сторон или с центральной осью, заслонки могут быть выполнены по типу шиберов, уплотнения их сторон могут быть выполнены щелевыми, замковыми или со специальными известными уплотнительными средствами. Кроме того, в одной перегородке может быть установлено несколько разнесенных по площади перегородки заслонок, что обеспечит более равномерное распределение потока через перегородку. Такой выбор определяется для каждого отдельного типа конденсатора в зависимости от его технико-экономической характеристики и условий работы.

На входе напорных водоводов 10 и 12 в камеры 7 и 8 соответственно также установлены заслонки 17 и 18 (на чертеже изображены в промежуточном положении). Каждая из этих заслонок, как это видно из чертежа, выполнена с двумя шарнирно сопряженными относительно центральной оси створками, которые при подаче циркуляционной воды по водоводам 10 и 12 складываются вместе, оказывая незначительное сопротивление потоку охлаждающей воды, а при отсутствии напора раскладываются на седле, перекрывая входное отверстие. Таким образом, заслонки 17 и 18 выполняют функцию обратного клапана. В качестве заслонок 17 и 18 могут быть использованы и другие известные заслонки, способные функционировать как обратный клапан.

При работе описанного конденсатора на полную нагрузку заслонки 14, 15 и 16 находятся в закрытом положении, разделяя объемы водяных камер 6, 7, 8 и 9, а заслонки 17 и 18 под действием напоров воды от циркуляционных насосов находятся в сложенном положении, т.е. открыты, пропуская с незначительным сопротивлением два раздельных потока воды в водяные камеры 7 и 8. Потоки воды, поступающие в эти камеры, совершают далее прямой и обратный ход по соответствующим проходам трубного пучка и через камеры 6 и 9 удаляются на слив.

При изменении режима работы конденсатора, когда расход охлаждающей воды через трубный пучок может быть уменьшен, заслонки 14 и 16 открывают. В результате этого поток воды прямого хода обводится, т.е. часть потока из водяных камер 7 и 8 проходит в камеры 6 и 9 на слив.

При отключении одного из циркуляционных насосов, когда необходимо осуществить осмотр или ремонт одной из половин конденсатора, створки одной из заслонок 17 или 18 соответствующей части конденсатора разведутся и перекроют входное отверстие в соответствующую водяную камеру. При этом заслонка 15 находится в закрытом положении. Если по режиму нагрузки конденсатора или по обстоятельствам, требующим осмотра или ремонта одного из циркуляционных насосов, его отключают, одна из заслонок 17 или 18, как и в предыдущей описанной ситуации, перекрывает входное отверстие водяной камеры, связанной с отключаемым циркуляционным насосом. Однако в отличие от предыдущей ситуации заслонку 15 открывают и тем самым обеспечивают работу конденсатора от одного циркуляционного насоса.

Источники информации

1. И.Н. Кирсанов. Конденсационные установки. М. - Л., 1965, с. 138-141.

2. Там же, с. 335, рис. 14-1.