Конденсаторы пара

 

Конденсаторы пара являются одной из определяющих составляющих различных энергетических систем, таких как переработка нефти, производство дистиллята различных жидкостей, опреснение солёной воды и т.п. Здесь мы рассмотрим конденсаторы пара воды как неотъемлемую составляющую паротурбинной установки (глава 2).

Схема поверхностного конденсатора показана на рис. 5.10. На торцах корпуса 1 конденсатора расположены трубные доски 2, а за ними водяные камеры 4 и 6. Камера 6 разделена перегородкой на две части – нижнюю впускную и верхнюю выпускную. В трубные доски вмонтированы трубы 3. Охлаждающая вода, подаваемая насосом по трубе 7, поступает в нижнюю (впускную) часть водяной камеры 6, затем движется внутри трубок нижней секции пакета в камеру 4 и, возвращаясь по трубам верхней половины пакета в верхнюю (выпускную) часть камеры, отводится через трубу 8. Поскольку вода в рассматриваемой схеме совершает два хода, конденсатор называется двухходовым. Если бы вода удалялась из противоположной камеры 4, конденсатор назывался бы одноходовым.

Отработанный пар из турбины поступает в конденсатор через патрубок 9, заполняет межтрубное пространство в объёме кожуха, охлаждается на поверхности трубок, конденсируется, а конденсат, стекая вниз по поверхностям трубок, собирается в нижней полости кожуха и через патрубок 5 откачивается из конденсатора питательным насосом в паровой котёл (рис. 3.1).

Через патрубок 10 из объёма конденсатора постоянно отсасывается воздух, попадающий в пар через различные негерметичности конструкции ПТУ (давление в конденсаторе конденсационных турбин намного меньше атмосферного, присутствие воздуха повышает давление в конденсаторе, ухудшая энергетические показатели ПТУ). Для отделения пара от воздуха организован специальный отсек, в котором расположены трубы воздухоохладителя. В этом объёме происходит полная конденсация пара из паровоздушной смеси.

Посередине пакета трубок имеется широкий проход для доступа пара сразу на несколько рядов трубок пакета, что существенно увеличивает интенсивность конденсации.

Трубки конденсатора делают из хорошо теплопроводных материалов (обычно это латунь) с минимальной толщиной стенок, так как силовые нагрузки на них невелики. Их диаметр составляет от 14 до 24 мм и редко – больше.

Число трубок в пакете зависит от расхода пара и может достигать до нескольких тысяч. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора в большинстве случаев на 6..12⁰ меньше температуры насыщенного пара, что требует повышенный её расход по отношению к расходу пара, обычно это 40..80 кгВ/кгП для двухходовых и 80..120 кгВ/кгП для одноходовых конденсаторов [4].

При больших расходах пара, соответствующих энергетическим ПТУ повышенной мощности, используют блочную структуру конденсаторов. О размерах конденсационного узла паротурбинной установки на базе паровой турбины мощностью 350 МВт даёт представление рисунок 5.11, на котором показаны горизонты различных уровней строения. Показаны различного рода паропроводы и коллекторы, распределяющие расход пара по секциям конденсационной схемы, расположенных на периферии строения.