Тема 1. Подогреватели сетевой воды.

 

1.1 Конструкции подогревателей сетевой воды

В настоящее время для подогрева сетевой воды применяют теплофикационные подогревательные установки поверхностного типа, что позволяет исключить смешение теплоносителей. Качество сетевой воды, прокачиваемой через поверхность нагрева сетевых подогревателей, значительно ниже качества конденсата пара турбин, поэтому в сетевой воде, несмотря на предварительную обработку, могут присутствовать продукты коррозии, соли жесткости и другие примеси. Таким образом, обеспечение высокой плотности сетевых подогревателей является важной задачей конструирования. Греющий пар омывает трубки поверхности теплообмена снаружи, а сетевая вода циркулирует внутри трубок. В зависимости от температурного графика теплосети подогрев воды в основных сетевых подогревателях осуществляется от 40-70 ^оС до 70-120 ^оС. В качестве греющей среды может использоваться пар под давлением ниже барометрического, что ужесточает требования к высокой плотности сетевых подогревателей и вызывает необходимость применения устройств воздухоудаления [1]. По конструкции различают сетевые подогреватели вертикального и горизонтального типов. Например, маркировка ПСГ-2300-2-8-I обозначает горизонтальный сетевой подогреватель с площадью поверхности теплообмена 2300 м² , расчетным избыточным давлением в паровом пространстве 0,196 МПа, в водяном пространстве - 0,78 МПа, первой модификации. Горизонтальные сетевые подогреватели входят в состав отопительных установок крупных теплофикационных турбин изготовления АО ТМЗ и АО ЛМЗ и производятся этими же заводами.

Горизонтальные сетевые подогреватели (ПСГ) располагаются непосредственно под цилиндрами турбины. ПСГ представляет собой пароводяной, поверхностный, горизонтальный кожухотрубный теплообменный аппарат, состоящий из корпуса с приваренными к нему водяными камерами и центральным трубным пучком из прямых трубок, развальцованных с обеих сторон в трубных досках, опирающихся на промежуточные перегородки [1, 46]. Трубный пучок расположен с эксцентриситетом относительно продольной оси корпуса, что позволяет создать в зоне, прилегающей к месту ввода пара, симметричный клиновой раздающий коллектор, охватывающий пучок, распределяющий пар по его периферии и обеспечивающий равномерный доступ пара внутрь пучка с примерно одинаковой скоростью.

Для компенсации температурных расширений трубного пучка на корпусе подогревателей со стороны поворотной водяной камеры устанавливаются линзовые компенсаторы.

Поворотная камера служит для перепуска потока сетевой воды из одного хода в другой. Передняя (входная) водяная камера служит для подвода и отвода сетевой воды. Ходы образуются перегородками в передней и поворотной водяных камерах. Плоскости соприкосновения перегородок с трубными досками уплотняются прокладками для предотвращения перетекания воды помимо трубок пучка. Около трубных досок в паровом пространстве некоторых модификаций подогревателя предусмотрены выделенные перегородками солевые отсеки для сбора и отвода засоленного присосами сетевой воды конденсата. Греющий пар поступает из отбора турбины в аппарат через патрубки, внутри которых смонтированы концентрические поворотные насадки - рассекатели. Количество пароподводящих патрубков выбирается таким, чтобы обеспечить равномерное распределение паровой нагрузки по длине трубного пучка. В некоторых модификациях подогревателей напротив пароподводящих патрубков в первых рядах по периферии пучка устанавливаются заглушенные стальные трубки, обеспечивающие защиту трубок поверхности теплообмена от эрозии.

Конденсат греющего пара сливается в нижнюю часть корпуса, оттуда в сборник конденсата, а затем на вход конденсатных насосов. В трубах, соединяющих корпус подогревателя с конденсатосборником, установлены специальные спрофилированные сопла (воронки), препятствующие обратному ходу среды при вскипании конденсата в конденсатосборнике из-за сброса нагрузки турбиной и снижения давления пара в отборах. Паровоздушная смесь удаляется из подогревателя эжектором через коллектор, расположенный в воздухоохладителе, выделенном в трубном пучке первого хода сетевой воды для конденсации и охлаждения паровоздушной смеси.

Конструкция подогревателя обеспечивает герметичность, удобство ремонта, компенсацию температурных удлинений трубок, отвод неконденсирующихся газов из парового пространства и воздуха из водяных и паровых полостей, дренирование водяного и парового пространств, возможность глушения, замены и чистки трубок с водяной стороны.Аппарат снабжен двумя седловыми опорами, одна из которых является неподвижной. Расстояние между неподвижной и подвижной опорами определяется расчетом в зависимости от длины и массы аппарата с учетом температурных удлинений. На рис 1.1 показана конструкция подогревателя ПСГ-2300-2-8-1 с поверхностью теплообмена 2300 м², расчетным избыточным давлением в паровом пространстве 0,196 МПа и расчетным избыточным давлением в водяном пространстве - 0,78 МПа [1].

Аппарат предназначен для работы в качестве сетевого подогревателя турбоустановки Т-110/120-130 ТМЗ при рабочем абсолютном давлении пара от 0,03 до 0,20 МПа и при номинальном расходе сетевой воды 3500 т/ч с максимальной температурой ее подогрева до 123^оС.

 

Рис.1.1. Подогреватель сетевой воды ПСГ-2300-2-8-1турбины Т-110/120-130 ТМЗ

1-поворотная водяная камера; 2-линзовый компенсатор; 3-корпус

подогревателя; 4-входная (передняя) водяная камера; 5-воронка для слива конденсата; 6-лазовый люк; 7-концентрический рассекатель

В табл.1.1 приведены технические характеристики ПСГ.

Таблица 1.1

Техническая характеристика горизонтальных подогревателей сетевой воды

	Площадь повер-													Расчетное гид-
	хности тепло-	Расчетное давление,	Рабочие параметры			равлическое
	обмена по на-	МПа (кгс/ см2), изб.									Расчетный	сопротивление
Обозначение	ружному диа-			Греющий пар		Нагреваемая сетевая вода	тепловой поток,	водяного
	метру трубок										10 -6Вт	пространства
(Типоразмер)	м2	в паровом	в водяном	Давление,	Макси-			Макси-				(Гкал/ч)	для чистых
		простран-	простран-	МПа,	мальная	Расход,	мальная		Расход,				трубок,
		стве	стве	(кгс/см2),	темпера-	т/ч	темпера		т/ч				МПа
				абс.	тура на			тура на						(кгс/см2)
					входе, оС	номи-	макси-	входе,	номи-	макси-	мини-	номи-	макси-	номи-	макси-
						нальный	мальный	оС	нальный	мальный	мальный	нальный	мальный	нальное	мальное
ПСГ-1250-3-ll,4-П		0,3	1,12	0,03-0,25								54,0	134,0	0,038	0,082
		(3,0)	(11,4)	(0,3-2,5)								(46,0)	(115,0)	(0,38)	(0,82)
ПСГ -1300-3-8-1,11		0,3	0,78	0,03-0,25								54,0	140,0	0,052	0,084
		(3,0)	(8,0)	(0,3-2,5)								(46,0)	(120,0)	(0,52)	(0,86)
ПСГ-2300-2-8-1		0,2	0,78	0,03-0,2								101,8	203,0	0,063	0,100
		(2,0)	(8,0)	(0,3-2,0)								(87,5)	(188,0)	(0,64)	(1,03)
ПСГ-2300-3-8- 11		0,3	0,78	0,06-0,25								101,8	145,0	0,063	0,100
		(3,0)	(8,0)	(0,6-2,5)								(87,5)	(125,0)	(0,64)	(1,03)
ПСГ-3000-3-ll,4-I		0,3	1,12	0,06-0,25								113,0	143,0	0,058	0,110
		(3,1)	(11,4)	(0,6-2,5)								(92,5)	023,0)	0,58	1,13
ПСГ-3000-3-11,4-11		0,3	1,12	0,03-0,22								113,0	215,0	0,058	0,110
		(3,1)	(11,4)	(0,3-2,2)								(92,5)	(185,0)	0,58	1,13
ПСГ-4900-2,2-		0,22	1,12	0,06-0,20								204,0	419,0	0,11	0,18
11,4-11		(2,2)	(11,4)	(0,6-2,0)								(175,0)	(360,0)	(1,08)	(1,85)
ПСГ-5000-2,5-8-I		0,25	0,78	0,03-0,15								204,0	419,0	0,098	0,165
		(2,5)	(8,0)	(0,3-1,5)								(175,0)	(360,0)	(1,00)	(1,65)
ПСГ -5000-3,5-8-1		0,34	0,78	0,06-0,40								204,0	279,0	0,098	0,154
		(3,5)	(8,0)	(0,6-2,0)								175,0)	(240,0)	(1,0)	(1,58)
ПСГ-5000-3,5-8-11		0,34	0,78	0,06-0,3								163,0	326,0	0,091	0,129
		(3,5)	(8,0)	(0,6-3,0)								(140,0)	(280,0)	(0,93)	1,30