Федеральное Государственное Автономное Образовательное  Учреждение

Высшего Профессионального Образования

Уральский Федеральный Университет

имени Первого  Президента России Б.Н.Ельцина 

Теплоэнергетический Факультет

Кафедра ТиД 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат 

«Конструктивное оформление подогревателей

  сетевой воды»

Преподаватель:                                                                                 Аронсон К.Э.

 

Студент:                                                                                            Иванов Е.А.

Группа:                                                                                              Т-47041 

 
 
 
 

Екатеринбург 

2010 
Содержание 
 
 

Содержание…..……………………………………………………………....…....2

Общие сведения…………..……….………………………………….…….…..…3

Устройство и принцип работы

вертикальных сетевых подогревателей…………………………………....…….4

Вертикальный  сетевой подогреватель ПСВ-500-14-23……………………..….8

Устройство и  принцип работы

горизонтальных  сетевых подогревателей………………………………….…..12

Горизонтальный  сетевой подогреватель ПСГ-2300-3-8…………………..…..15

Список литературы………………………………………………………...…….18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Общие сведения

    Подогреватели сетевой воды устанавливаются в  схеме теплоснабжения и предназначены  для подогрева сетевой воды на тепловых электростанциях отопительных котельных - паром котлов низкого давления.

    Греющий пар омывает трубки поверхности  теплообмена снаружи,  сетевая  вода циркулирует внутри трубок. В  зависимости от температурного графика  теплосети подогрев воды в основных сетевых подогревателях осуществляется от40…70ºС до 70…120ºС.

    По конструкции различают сетевые подогреватели вертикально и горизонтального типов. В соответствие с отраслевым стандартом ОСТ 108.271.101-76 первые обозначаются ПСВ, а вторые ПСГ. Следующая за буквенным группа цифр обозначает расчетную площадь поверхности теплообмена аппарата (м²), вторая группа цифр – расчетное избыточное давление в паровом пространстве (кгс/см²), четвертая группа – модификацию конструкции аппарата. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Устройство и принцип работы вертикальных сетевых подогревателей

    Вертикальные  подогреватели выпускаются главным  образом Саратовским заводом  энергетического машиностроения (CЗЭМ) и используются в составе подогревательных установок небольшой и средней теплопроизводительности (например, в в теплофикационных установках турбин Т-25-90, ПТ-25-90), а также для покрытия пиковых нагрузок в составе систем теплофикации конденсационных электростанций (КЭС).

    ПСВ представляет собой кожухотрубный теплообменник, основными узлами которого являются корпус, трубная система, верхняя и нижняя (плавающая) водяные камеры.

    Сборка  узлов осуществляется с помощью  фланцевого соединения, обеспечивающего  возможность их профилактического  осмотра и ремонта.

    Корпус  подогревателя состоит из цилиндрической обечайки, эллиптического  днища и фланца для соединения с трубной системой. В верхней части обечайки корпуса установлен патрубок подвода пара, а ниже располагаются патрубок подвода конденсата, патрубок отсоса воздуха, муфты для подсоединения указателя уровня, а также патрубок для подсоединения датчика регулятора уровня.

    Трубная система состоит из верхней и  нижней трубных досок, каркасных  труб, прямых теплообменных труб, концы  которых развальцованы в трубных  досках.

    Каркас  трубной системы образуют каркасные  трубы, поперечные сегментные перегородки, направляющие поток пара и служащие промежуточными опорами для теплообменных труб, пароотбойный щит.

    На  верхней трубной доске предусмотрена  установка воздушного клапана для  отвода воздуха из корпуса при  гидроиспытании и клапана для  слива воды из верхней водяной камеры.

    Верхняя водяная камера состоит из цилиндрической обечайки, эллиптического днища и  фланца для соединения с трубной системой патрубков подвода и отвода сетевой воды. Внутренний объем камеры разделен перегородками на отсеки, благодаря которым сетевая вода совершает необходимое количество ходов. В верхней части днища установлена муфта воздушного клапана для отвода воздуха из трубной системы при гидроиспытании.

    Нижняя  водяная камера состоит из эллиптического днища и фланца для соединения с трубной системой. Внутренний объем камеры при четырех ходах сетевой воды разделен перегородкой. В днище установлена муфта для слива воды.

    В подогревателе сетевая вода движется по теплообменным трубкам, а греющий  пар поступает через паропроводящий патрубок в межтрубное пространство.

    Конденсат пара стекает в нижнюю часть корпуса  и отводится из подогревателя  через регулирующий клапан, управляемый  электронным автоматическим устройством.

    Аппаратура  автоматического регулирования  уровня конденсата поддерживает нормальный уровень конденсата в корпусе, выпускает избыток конденсата в дренажную сеть и препятствует  выходу пара из корпуса.

    Накапливающиеся в подогревателе неконденсирующиеся газы отводятся через патрубок.

    Для контроля температуры сетевой воды на входе и выходе, а также греющего на входе на патрубках подогревателя предусмотрена установка технических стеклянных термометров прямого и углового исполнения и соответствующего диапазона измерения температуры. Термометры защищены металлическими оправами.

    Для контроля давления греющего пара на пароподводящем патрубке  подогревателя предусмотрена  установка манометра избыточного  давления с классом точности и  шкалой, соответствующими требованиями Правил Ростехнадзора.

    Манометр  снабжен сифонной трубкой для предохранения его от непосредственного воздействия пара и трехходовым краном для подсоединения контрольного манометра.

    Для контроля уровня конденсата на корпусе  подогревателя предусмотрена установка  указателя уровня, снабженного запорным устройством клапанного типа, которое обеспечивает отключение от сосуда, продувку указателя и защиту персонала при его разрыве. 

    

 

    Рис.1 Схема включения подогревателей ПСВ 
 
 

    

    Рис.2 Схема регулирования уровня конденсата 

      

    Рис.3 Схема регулирования уровня конденсата 

Вертикальный сетевой подогреватель ПСВ-500-14-23 

 
 

Рис.4 Подогреватель  сетевой воды ПСВ-500-14-23

1 – верхняя  водяная камера, 2 – корпус, 3 –  трубная система, 4 – опорные лапы, 5 – каркасные трубы, 6 – плавающая  водяная камера, 7- анкерные связи  трубной доски, 8- пароотбойный щит, 9 – промежуточная трубная перегородка 
 
 

    Аппарат по своей конструкции является типовым. Подогреватель состоит из цилиндрического  корпуса 2 с патрубком для ввода  греющего пара В и расположенной над корпусом верхней водяной камеры 1 со сдвоенным патрубком для подвода и отвода сетевой воды. Внутри корпуса размещается поверхность нагрева в виде пучка прямых трубок 3 диаметром 19х1 мм. Трубки верхними концами развальцованы в трубной доске, прижатой шпильками к фланцу корпуса. К трубной доске на шпильках крепится фланец верхней водяной камеры. Нижние концы трубок развальцованы в другой трубной доске, к которой на фланце присоединяется крышка нижней водяной камеры 6.

    Температура сетевой воды на входе в подогреватель  и подогрев изменяются в зависимости от температурного режима теплосети и режима работы теплофикационной установки. Соответственно в процессе эксплуатации изменяется и температура трубок поверхности нагрева подогревателя. Корпус подогревателя при работе приобретает температуру, близкую к температуре насыщения греющего пара отбора, которая всегда выше температуры сетевой воды. В результате возникает переменная разность температур между корпусом и трубками подогревателя, которая максимально может достигать 20…30ºС. Нижнюю водяную камеру принято называть плавающей водяной камерой;  ее вертикальные перемещения компенсируют разность температурных удлинений трубок и корпуса подогревателя и тем самым исключают появление в трубках компенсационных усилий и напряжений. Для компенсации нагрузки на трубные доски, вызванной разностью давлений сетевой воды и греющего пара, используются шесть анкерных связей, соединяющих трубные доски с крышками водяных камер. Корпус подогревателя в месте приварки парового патрубка усиливается накладкой.

    В нижней части корпуса подогревателя  имеется фланец Д для присоединения трубопровода отвода дренажа (конденсат греющего пара). Выше него на корпусе подогревателя, на уровне плавающей водяной камеры, имеется патрубок Г, служащий для подвода конденсата греющего пара от верхнего сетевого подогревателя при каскадном сливе. В нижней  части плавающей водяной камеры имеется штуцер для опорожнения трубной системы от сетевой воды перед ремонтом. На корпусе подогревателя выше плавающей водяной камеры расположен штуцер для отсоса воздуха из подогревателя.

    Для предохранения трубного пучка от воздействия динамического напора потока пара и эрозии их каплями  воды, поступающими  с влажным  паром из отбора турбины, а также  для увеличения периметра натекания  пара в трубный пучок служит пароотбойный щиток, устанавливаемый в месте ввода греющего пара. На патрубках отвода греющего пара, а также подвода и отвода сетевой воды устанавливаются гильзы для манометров, а на паровом патрубке имеется штуцер для присоединения манометра. В нижней части корпуса подогревателя устанавливается водоуказательное стекло для измерения уровня конденсата. Рядом с ним имеется штуцер для присоединения импульсного устройства для автоматического регулирования уровня конденсата в подогревателе.

    Поперечное  обтекание паром трубного пучка обеспечивается установкой горизонтальных направляющих сегментных перегородок 9, каждая из которых перекрывает немного более половины площади горизонтального сечения корпуса подогревателя.  Общее количество горизонтальных перегородок по высоте корпуса подогревателя определяется на основе теплового и вибрационного расчетов и может достигать шести. Горизонтальные перегородки и вертикальный пароотбойный щиток крепятся электросваркой на шести каркасных трубах, соединяющих верхнюю и нижнюю трубные доски.

    Верхняя водяная камера снабжается перегородкой, обеспечивающей двухходовое движение воды в подогревателе. Нижняя водяная камера выполняет функцию поворотной. Увеличение числа ходов воды до четырех приводит к увеличению длины пути воды в аппарате и коэффициента теплоотдачи, что позволяет получить экономию на капиталовложениях (меньше поверхность нагрева и затраты металла на подогреватель). Одновременно увеличивается гидравлическое сопротивление подогревателя по сетевой воде, что приводит к перерасходу электроэнергии на привод сетевых насосов и, следовательно, к росту эксплуатационных расходов. Оптимальное решение находится с помощью технико-экономических расчетов.