Конденсатор диссоциирующего теплоносителя

Конденсатор диссоциирующего теплоносителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике, в частности в конденсаторах барботажного типа для диссоциирующего теплоносителя нитрин перспективных энергетических установок, а также в области химической технологии при использовании многокомпонентных химических связей, Цель изобретения - повышение эффективности работы конденсатора путем улучшения коррозионных характеристик теплоносителя. Поставленная цель достигается тем, что повышается массовое содержание ингибитора химической активности - окиси азота в теплоносителе нитрин - на , выходе из конденсатора в последующий тракт контура энергоустановки за счет того, что конденсатор снабжен дополнительным пучком 8 охлаждающих труб, установленным в конденсатосборной полости 6, распределительным устройством и пароперепускным трубопроводом 9, сообщенным с пэроприемной полостью 3 и указанным распределительным устройством, установленным под дополнительным пучком 8 охлаждающих труб, перегородка 2 закреп- (/) лена на верхней части корпуса 1. а патрубок 12 отвода неконденсирующихся газов подключен к верхней части конденсатосборной полости 6. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)з F 28 В 3/06, 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В анаенсаа (21) 4786089/06 (22) 26.01.90 (46) 30.12.91. Бюл, М 48 (71) Белорусское отделение Всесоюзного государственного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института

"ВНИПИЭнергопром" (72) Н.Г.Хартанович, А.Б;Вержинская, В.К,Судиловский и Г.Д.Карпенко (53) 621.175 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР, М 720279, кл. F 28 В 1/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 958825, кл. F 28 В 1/02, 1982. (54) КОНДЕНСАТОР (57) Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике, в частности в конденсаторах барботажного типа для диссоциирующего теплоносителя нитрин перспективных энергетических установок, а также в области химической технологии при использовании многокомпонентных химических

5LJ 1702142 A l связей, Цель изобретения — повышение эффективности работы конденсатора путем улучшения коррозионных характеристик теплоносителя, Поставленная цель достигается тем, что повышается массовое содержание ингибитора химической активности— окиси азота в теплоносителе нитрин — на, выходе из конденсатора в последующий тракт контура энергоустановки за счет того, что конденсатор снабжен дополнительным пучком 8 охлаждающих труб. установленным в конденсатосборной полости 6, распределительным устройством и пароперепускным трубопроводом 9. сообщенным с пароприемной полостью 3 и указанным распределительным устройством, установленным под дополнительным пучком 8 охлаждающих труб, перегородка 2 закреплена на верхней части корпуса 1. а патрубок

12 отвода неконденсирующихся газов подключен к верхней части конденсатосборной полости 6. 1 ил.

1702142

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в конденсаторах с водяным охлаждением энергетических установок с замкнутым парожидкостным циклом, в которых, в частности, используется в качестве рабочего тела и теплоносителя химически реагирующая четырехокись азота с добавками окиси азота — нитрин.

Известен конденсатор барботажного типа с принудительным охлаждением, в котором верхняя часть являеся конденсатосборником,а нижняя — парораспределительным коллектором, Недостатком этого устройства является отсутствие возможности улучшения коррозионных характеристик теплоносителя, Наиболее близким к предлагаемому является конденсатор, содержащий корпус, размещенный внутри него горизонтальный трубный пучок и установленное под последним парораспределительное устройство, вертикальную перегородку, разделящую корпу конденсатора на два отсека, в одном из которых установлен трубный пучок, а другой служит конденсатосборной камерой.

В данном конденсаторе парораспределительное устройство выполнено в виде камеры с перфорированной крышкой, установленной на днище корпуса посредством вертикальных перегородок, Положительным качеством конденсатора является увеличенная интенсивность теплообмена за счет совмещения в процессе работы двух тирпов теплообменников: смесительного и рекуперативого, В схемах энергетических установок в качестве теплоносителя и рабочего тела используется химически реагирующая четырехокись азота с добавками технологической надстехиометрической окиси азота, являющейся ингибитором химической активности четырехокиси по отношению к металлам элементов конструкций и аппаратов знергоустановок.

Недостатком устройства является отсутствие возможности обеспечения необходимых антикоррозионных характеристик теплоносителя на выходе из конденсатора перед подачей сконденсировавшегося теплоносителя в последующий тракт схемы энергетической установки. В то же время известно, что увеличение содержания окиси азота в теплоносителе, циркулирующем в контуре установки, значительно снижает скорость коррозионного воздействия че-.ырехокиси азота на металлы элементов =тановки. Например, увеличение масс вого содержания окиси азота в теп оноситгл. нитрин с 0 до 1 — 3 Д, снижает интенсив10

55 ность корроэионного воздействия (в зависимости от точки по тракту контура энергоустановки) в 30 — 70 раз, Цель изобретения — повышение эффективности работы конденсатора путем улучшения коррозионных характеристик теплоносителя.

Поставленная цель достигается тем, что повышается массовое содержание ингибитора химической активности — окиси азота в теплоносителе нитрин — на выходе из конденсатора в последующий тракт контура энергоустановки за счет того, что конденсатор снабжен дополнительным пучком охлаждающих труб, установленным в конденсатосборной полости, распределительным устройством и пароперепускным трубопроводом, сообщенным с пароприемной полостью и указанным распределительным устройством, установленным под дополнительным пучком охлаждающих труб, перегородка закреплена на верхней части корпуса, а патрубок отвода неконденсирующихся газов подключен в верхней части конденсатосборной полости.

На чертеже приведена схема поедлагаемого конденсатора.

Конденсатор содержит корпус 1, вертикальную перегородку 2, разделяющую рабочий объем конденсатора на две полссти. первая из которых содержит паровой объем

3 и жидкофазный теплоноситель 4, а вторая (конденсатосборная) — паровой объем 5 и жидкофазный теялоноситель 6, пучки 7 и 8 конденсаторныхтрубок, расположенные соответственно в первой и конденсатосборной полостях конденсатора, и пароперепускной трубопровод 9. соединяющийся между собой паровой объем 3 первой полости конденсатора с конденсатосборнзй полостью конденсатора, парораспределительный узел 10, расположенный в нижней части жидкофазного объема первой полости конденсатора, распределительное устройство

13, штуцер 11 для отвода жидкофазного теплоносителя 6 из конденсатосборной полости конденсатора, штуцер 12 с запорной арматурой для удаления (при необходимости) избытка неконденсируемых газов из парового объема 5 кснденсаторосборной полости конденсатора, Конденсатор работает следующим образом.

Пар химически реагирующей четы рехокиси азота с добавками окиси азота — нитрин — через парораспределительный узел 10 поступает в первую часть конденсатора под слой жидкофазного теплоносителя 4, отдает тепло перегрева и фазового перехода:кидкофазному теплоносителю 4 и частиччо—

1702142 10

55 хладагенту, циркулирующему в трубном пучке 7. При этом за счет тепла, вносимого в конденсатор паром, поступающим через парораспределительный узел 10, испаряется соответствующее количество жидкофазного теплоносителя 4 и из парового объема

3 по трубопроводу 9 поступает в конденсатосборную полость конденсатора 6 через распределительное устройство. о процессе испарения жидкофаэного теплоносителя 4 . согласно стехиометрическому соотношению преимущественно испаряется легкокипящая фракция нитрина, которой является окись азота, В результате этого процесса паровой обьем 3 теплоносителя обогащается ингибитором коррозии — окисью азота, а жидкофазный теплоноситель 4 первой полости конденсатора обедняется по содержанию данного компонента на эквивалентную массу. Далее пар теплоносителя нитрин, обогащенный ингибитором коррозии, поступает по трубопроводу 9 в конденсатосборную полость конденсатора либо в паровой обьем 5 в жидкофазный теплоноситель б (как показано на чертеже), где происходит его полная конденсация и обогащение жидкофазного теплоносителя 6 ингибитором коррозионной агрессивности-окисью азота. Тепло фазового перехода поступающего пара и его переохлаждение снимается хладагентом, циркулирующим по трубному пучку 8, Отвод конденсатора из конденсатосборной полости 6 производится по трубопроводу через штуцер 11. При необходимости на определенных режимах эксплуатации конденсатора может производиться отвод неконденсируемых газов из парового обьема 5 конденсатосборной полости конденсатора.

Согласно стехиометрическому перераспределению химических компонентов теплоносителя нитрин в процессе эксплуатации предлагаемого конденсатора рассмотрен следующий пример распределения массы окиси азота в различных частях конденсатора. Массовое содержание окиси азота на входе в конденсатор через парораспределительный узел 10 в объеме поступающего теплоносителя Wgo = 1,0, в таком случае стехиометрическое содержание окиси азота в паровом объеме 3 первой части конденсатора составит Wwo = 2,0—

2,5, а содержание окиси азота в сконденсировавшемся теплоносителе в жидкофаэном объеме 6 конденсатосборной части конденсатора Wgo = 1,5, при этом увеличение массового содержания окиси азота в жидкофазном объеме 6 происходит эа счет снижения массового содержания окиси азота на соответствующую массу в жидкофазном обьеме 4 первой части конденсата, где

WNo - 0,57. Приведенные цифры значений

О/ис (массового содержания окиси аюта в различных частях предлагаемого конденсатора) находятся 0 зависимости оТ режимпв работы конденсатора.

В сравнении с известным г бьектом использование в схемах энергетических установок применяющих в качестве теплоносителя и рабочего тела диссоциирующий нитрин. позволяет снизить химическую активность т"плонесителя в контуре энергоустановки. Это обеспечивает возможнос- ь уменьшения металлоемкости деталей и элементов узлов и аппаратов, контактирующих с теплоносителем, чтс позволяет снизить капитальные затраты ча стро1 тельство энергоустановки, значително уменьшает риск возникновения аварийных ситуаций, повышает надежно"ть эксплуатации энергетической установки.

Использование предлагаемого конденсаторг в схемах энергоустановск, работающих на диссоциирующем нитрине. позволяет снизить скорость корроэионно о воздействия теплоносителя нитрин нз металлы за счет поддержания кондиционной ко центрации окиси азота в составе теплоносителя в 30 — 70 рзз без повышения эксплуатационных энергетических затрат г1эормула изобретения

Конденсатор диссоциирующего теплоносителя, содержащий корпус с перегородкой,:акрепленной на днище корпуса и образующей пароприемную и конденсатосборну о полости, пучок охлаждающих труб, парораспределительный узел с патрубком подвода пара, установленный под охлаждающими трубами, патрубки отвода неконденсирующихся газов и конденсата, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пут м улучшения корроэионных характеристик теплоногителя. он снабжен дополнительным пучком охлаждающих труб, установленным в кондс нсатосборной полости, распределительным устройством и пароперепускным трубопроводом, сообщенным с пароприемной полостью и укаэанным распределительным устройством, установленным под дополнительным пучком охлаждающих труб, перегородка эакрепле <а на верхней части корпуса, а патрубок отвода неконденсирующихся газов подключен к верхней части конденсатосборной полости.