Подогреватели высокого давления

Высокое давление питательной воды в трубных системах ПВД определяет ряд конструктивных особенностей этих теплообменников. Конструктивная схема подогревателя должна обеспечить наиболее полное использование теплоты греющего пара, который может быть перегретым или насыщенным. В зависимости от этого можно выделить две или три зоны передачи теплоты. При охлаждении перегретого пара в подогревателе можно выделить участок поверхности, где температура стенки выше температуры насыщения греющего пара, —охладитель пара (ОП). Конструктивно охладитель пара может располагаться как внутри подогревателя, так и выделяться в отдельный теплообменник. Основное количество теплоты греющего пара передается в зоне конденсации (КП—собственно подогреватель). В ряде случаев для более полного использования теплоты выделяется зона охлаждения конденсата греющего пара—охладитель конденсата (ОК), который может находиться в одном корпусе с поверхностью зоны конденсации или выделяться в отдельный теплообменник.

Основным типом подогревателей высокого давления является вертикальный (за исключением ПВД для блока К-500-60/1500) коллекторный теплообменный аппарат с поверхностью нагрева из гладких труб, свитых в плоские спирали. Горизонтально расположенные спирали соединены с помощью коллекторов в 4, 6 или 8 вертикальных колонн. Концы спиральных труб привариваются к четырем вертикальным раздающим и собирающим коллекторам. Поскольку греющий пар ПВД перегретый, в аппарате всегда имеется зона охлаждения пара (ОП), которая обычно оформляется в виде выносного теплообменника с собственным кожухом.

Разберем принцип маркировки подогревателей.

Пример маркировки подогревателя:

ПВ-1250-380-21, где

ПВ – подогреватель высокого давления

1250 – площадь поверхности теплообмена, м2

380 – рабочее давление воды в трубной системе, кгс/см2

21 – рабочее давление пара в корпусе, кгс/см2

Подогреватель высокого давления ПВ-1250-380-21

На рис. 3. 17 показана также схема движения потока воды в подогревателе. После входного патрубка поток питательной воды разветвляется по раздающим коллекторам. Диафрагмы, установленные в этих коллекторах, разделяют потоки в зонах охладителя конденсата и пара.

После нагрева части потока питательной воды в зоне охладителя конденсата происходит смешение его с основным потоком питательной воды. Весь поток питательной воды направляется в собирающие коллекторы, откуда одна часть его поступает в выходной патрубок непосредственно, а другая—пройдя через трубы охладителя пара.

Греющий пар подводится в корпус подогревателя через паровой патрубок. При нижнем подводе паровая труба, соединяющая этот патрубок с охладителем пара, помещается в отдельном кожухе, защищающем ее от переохлаждения. Спиральные элементы теплообменной поверхности охладителя конденсата и пара располагаются в специальных кожухах, в которых с помощью системы промежуточных перегородок в межтрубном пространстве создается направленное движение потоков пара и конденсата. В корпусе охладителя пара перегретый пар омывает трубный пучок в несколько ходов и передает питательной воде теплоту перегрева. Из охладителя пара поток поступает в подогреватель и распределяется по всей высоте его поверхности. Конденсат пара с помощью перегородок, установленных в межтрубном пространстве, отводится за пределы трубного пучка и вдоль стенок корпуса стекает в охладитель конденсата. Над верхним днищем кожуха охладителя устанавливается специальная перфорированная труба, через которую из подогревателя отводятся неконденсирующиеся газы.

Плотность фланцевого разъема между верхней и нижней частями корпуса обеспечивается за счет применения специальных мембран, которые привариваются к фланцам корпуса, а затем свариваются между собой. При разборке аппарата наружный круговой сварной шов по торцам мембран удаляется газовой резкой или наждачным кругом. Данное соединение выдерживает 5― 6 разборок.

В трубную систему этого подогревателя входят 6 коллекторных труб, три из которых распределяют и три собирают питательную воду. Соединение коллекторных труб с подводящим А и отводящим Б патрубками осуществляется в нижней части подогревателя с помощью специальных развилок и тройников.

После входного патрубка поток воды разветвляется по раздающим коллекторам, в которых устанавливаются дроссельные шайбы, разделяющие потоки в зонах ОК и ОП. Греющий пар подводится в корпус ПВД через паровой штуцер В.

Неконденсирующиеся газы отводятся в подогреватель с более низким давлением пара по специальной трубе, установленной в зоне КП над верхним днищем кожуха зоны ОК.

Основным узлом подогревателя является корпус и трубная система. Корпу с состоит из верхней съемной части, свариваемой из цилиндрической обечайки, штампованного днища с фланцем и нижней несъемной части (днище, фланец, опора). Все элементы корпуса выполняются из качественной углеродистой стали 20К или низкоуглеродистой. Трубная система включает в себя плоские спиральные трубы поверхности нагрева, коллекторные трубы, перегородки, кожухи ОП и ОК.

Слайд 9