ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Конструкция трубного пучка из "Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки " Увеличение присосов воздуха в конденсатор не только увеличивает давление в нем, но и способствует возникновению другого отрицательного явления — переохлаждения конденсата, под которым понимают разность температуры конденсата в конденсатосборнике и температуры насыщения, соответствующей давлению Р2 в горловине конденсатора. При конденсации пара га смеси газов температура образующегося конденсата определяется не давлением смеси р, а парциальным давлением конденсирующегося пара. Чем выше содержание воздуха в смеси, тем меньше в соответствии с формулой (5.1) парциальное давление р и температура образующегося конденсата. Поэтому в зоне массовой конденсации пара, где е мало, переохлаждение ничтожно, а в зоне отсоса паровоздушной смеси оно может достигать нескольких градусов. [c.185] Пример 5.2. Оценим переохлаждение конденсата, образующегося из паровоздушной смеси в зоне ее отсоса, если давление р = А кПа, а относительное содержание воздуха = 0,6. [c.185] Пользуясь таблицами водяного пара, находим, что давлению 4 кПа соответствует температура конденсации =29 °С. [c.185] Парциальное давление пара в смеси р = 4/ (1 + 0,622 0,6) = 2,91 кПа. [c.185] По таблицам водяного пара найдем температуру образующего конденсата, соответствующую давлению 2,91 кПа и равную 23,5 °С. Следовательно, переохлаждение составляет Л = 29 - 23,5 = 5,5 °С. [c.185] Вследствие переохлаждения температура конденсата в конденсатосборнике оказывается ниже температуры насыщения. Поэтому деаэрация конденсата идет вяло и кислород, захваченный из паровоздушной смеси падающими каплями и струями, остается в конденсате. Таким образом, основным отрицательным последствием переохлаждения является насыщение образующегося конденсата кислородом, который вызывает коррозию тракта конденсата от конденсатора до деаэратора. Продукты коррозии выносятся в котел и турбину, снижая их надежность и экономичность. Поглощение конденсатом кислорода прямо пропорционально его парциальному давлению. Поэтому с увеличением парциального давления воздуха (и, следовательно, кислорода) и переохлаждения растворимость кислорода в конденсате увеличивается. [c.185] Кроме того, дополнительное снижение температуры конденсата без соответствующего снижения давления в горловине означает уменьшение энтальпии рабочего тела, поступающего в регенеративную систему и в конечном счете в котел это приводит к дополнительным затратам топлива для получения номинальных параметров свежего пара. [c.185] Перейдем к детальному рассмотрению конструкции конденсатора. [c.185] Главным конструктивным элементом конденсатора является трубный пучок — совокупность трубок, на которых осуществляется конденсация пара. Его конструкцию и вообще все основные принципы его работы лучше всего объяснить на примере. [c.185] На рис. 5.6 показана конструкция трубного пучка конденсатора турбины Т-250/300-23,5 ТМЗ. Учитывая два характерных режима работы теплофикационной турбины (конденсационный и теплофикационный), трубный пучок разделяют на две части главный трубный пучок и вспомогательный трубный пучок. [c.185] При теплофикационном режиме основная часть пара, поступающего в турбину, направляется в подогреватели сетевой воды, а в конденсатор поступает только небольшое количество пара, необходимое для вентиляции ЦНД. Для его конденсации часто нецелесообразно использовать главный пучок и большое количество охлаждающей воды, на прокачку которой требуется значительная мощность циркуляционных насосов. Поэтому выделяют отдельный вспомогательный пучок небольшой поверхности и только в него подают либо часть холодной (обратной) сетевой воды [отсюда другое название вспомогательного пучка — встроенный (в конденсатор) теплофикационный пучок], либо под-питочную воду теплосети. При работе с теплофикационным трубным пучком нет потерь тепла конденсации с охлаждающей водой, поэтому его использование весьма целесообразно. [c.187] Трубные пучки компонуют с учетом того, что в области, близкой к входу в пучок, происходит массовая конденсация пара при очень малом относительном содержании воздуха, а в зоне отсоса паровоздушной смеси эжектором конденсация идет значительно слабее, и выпадающий конденсат сильно переохлажден. Для того чтобы исключить попадание струй конденсата, образовавшегося в зоне массовой конденсации, в зону повышенного парциального давления воздуха как главный, так и вспомогательный трубный пучок разбивают на две части основной пучок и пучок так называемого возду-хоохл адителя. [c.187] Главной задачей основного пучка является обеспечение массовой конденсации пара при малом гидравлическом сопротивлении. Как указывалось выше, давление паровоздушной смеси при ее движении в направлении эжектора уменьшается и достигает наименьшего значения на входе в эжектор. Поэтому чем ниже гидравлическое сопротивление пучка, тем ниже будет давление в горловине конденсатора. [c.187] Главным назначением воздухоохладителя является понижение температуры смеси, поступающей к эжектору, поскольку при этом увеличивается доля воздуха (эжектор будет в этом случае действительно отсасывать воздух, а не пар, о конденсации которого все равно необходимо заботиться в другом теплообменнике). Трубный пучок воздухоохладителя может содержать до 30 % всех трубок. [c.187] Основной пучок обычно имеет так называемую ленточную компоновку (трубки расположены лентами). Ленточная компоновка увеличивает периметр входной части основного пучка и снижает скорость натекания на трубки поступающего пара, чем снижается гидравлическое сопротивление пучка. Этому же способствуют малая глубина пучка и короткий путь пара через основной пучок к воздухоохладителю. [c.187] Основной пучок скомпонован в корпусе конденсатора так, чтобы поступающий пар мог попасть в пучок воздухоохладителя только после прохождения основного пучка. В противном случае паровоздушная смесь за воздухоохладителем будет иметь повышенную температуру. Это увеличит отсасываемую долю пара и потребует повысить давление на всасывании эжектора. Кроме того, для дополнительного снижения температуры смеси в воздухоохладителе к его трубкам подведена охлаждающая вода самой низкой температуры (из первого хода). [c.187] Определенное влияние на гидравлическое сопротивление трубного пучка оказывает способ размещения трубок на трубной доске конденсатора. Наиболее часто используют ромбическую разбивку, когда трубки располагают в углах ромба. [c.187] Важную роль для хорошей работы конденсатора играют улавливатели конденсата, расположенные на промежуточных уровнях и направляющие его в конденсатосборник у трубных досок и перегородок. Этим достигается сразу несколько целей. Во-первых, трубки, расположенные ниже, не заливаются струями воды, что обеспечивает конденсацию пара на охлажденной пленке конденсата нормальной толщины. Во-вторых, ликвидация водяных завес и струй позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление для прохода пара. Наконец, в-третьих, установка улавливателей конденсата позволяет уменьшить его переохлаждение. [c.187] Для того чтобы обеспечить подвод охлаждающей, сетевой (или подпиточной) воды в соответствующие пу чки, их водяные камеры выполняются раздельными. [c.187] особенно для теплофикационных турбин, это оказывается недостаточно. Связано это с целым рядом обстоятельств. [c.188] Вернуться к основной статье