Пристрій конденсатора - студопедія
Основними споживачами технічної води на електростанціях є конденсатори парових турбін. Необхідний вакуум в конденсаторі створюється при конденсації пари охолоджуючої водою і відсмоктування повітря пароводяними або водоводяними ежекторами. Глибина вакууму в конденсаторах турбін залежить від кількості і температури подається в них води, що охолоджує. При експлуатації турбоагрегатів, крім того, на глибину вакууму впливає ступінь і характер забруднення трубок конденсаторів, щільність вакуумної системи, робота ежекторів і т.д. Розрахунковий вакуум, на який запроектована турбоустановки в комплексі з конденсатором, вибирається з урахуванням конструкції і технічних характеристик останнього ступеня турбіни. Розрахунковий вакуум в принципі повинен враховувати також вартість палива, що спалюється на електростанції. Наприклад, на турбоагрегаті типу К-300-240 погіршення вакууму на 1% при постійній витраті пари на турбіну викликає зниження її потужності на 0,8 ÷ 1,0% її номінального значення.
При вакуум нижче розрахункового поряд зі значним погіршенням економічності зменшується також наявна потужність турбіни, так як витрата пара через неї обмежений конструкцією проточної частини.
Температура води перед конденсаторами турбін залежить від системи технічного водопостачання і району розташування станції, а також від технічної характеристики штучних охолоджувачів, якщо вони застосовуються. Основна втрата теплоти в турбінної установки відбувається в її конденсаторі.
Конденсатор в циклі Карно є холодильником (за другим законом термодинаміки).
До складу конденсаційної установки турбіни входить наступне обладнання: власне конденсатор, конденсаційний і циркуляційний насоси, ежектор, циркуляційні трубопроводи з арматурою і т.д.
Конденсатор - теплообмінний апарат, призначений для конденсації відпрацьованої в турбіні пара при низькому тиску. Конденсація пари відбувається при зіткненні його з поверхнею, температура якої нижче, ніж температура насичення при даному тиску в конденсаторі. Конденсація пара супроводжується виділенням теп-лоти, витраченої раніше на випар рідини, ко-торая відводиться за допомогою охолоджуючої середовища. Залежно від виду охолоджуючого середовища конденсатори поділяються на водяні (охолоджуюча середовище - вода) і повітряні (охолоджуюча середовище - повітря). Сучасні двигуни установки забезпечені водяними конденсаторами. Повітряні конденсатори мають порівняно з водяними більш складну конструкцію і не отримали в даний час широкого поширення. Водяні конденсатори поділяються на два типи: змішують і поверхневі. У змішувальних конденсаторах пар конденсується на поверхні крапель води, що охолоджує. У поверхневих конденсаторах пар і охолоджуюча вода розділені стінками металевих трубок. Поки на ТЕСУкаіни використовуються тільки поверхневі конденсатори.
Конденсаційна установка парової турбіни складається з власне конденсатора і додаткових пристроїв, що забезпечують його роботу (рис.32). Подача охолоджуючої води в конденсатор здійснюється циркуляційним насосом. Конденсатні насоси служать для відкачування з нижньої частини конденсатора (1) конденсату і подачі його в систему регенеративного підігріву живильної води. Воздухоотсасивающіе пристрої призначені для видалення повітря, що надходить в турбіну і конденсатор разом з парою і через нещільності фланцевих з'єднань, кінцеві ущільнення та ін.
Схема найпростішого поверхневого конденсатора приведена на рис.33. Він складається з корпусу, торцеві сторони якого закриті трубними дошками. У ці дошки завальцьовані конденсаторні трубки, сполучені з водяними камерами. Передня водяна камера розділяється горизонтальною перегородкою, яка ділить всі конденсаторні трубки на дві секції, що утворюють так звані «ходи» води (на схемі два ходи). Вода надходить у водяну камеру через патрубок і проходить по трубках, розташованим нижче перегородки. У задній камері вода переходить у другу (верхню) секцію трубок. По трубках цієї секції вода йде в зворотному напрямку, здійснюючи другий «хід», потрапляє в передню камеру і через вихідний патрубок видаляється з конденсатора. Число ходів води буває від одного до чотирьох, відповідно до чого встановлюється число розділових перегородок у водяних камерах. В сучасних конденсаторах турбін великої одиничної потужності число ходів охолоджуючої води рідко перевищує два.
Пар, що надходить з турбіни в паровий простір конденсатора, конденсується на поверхні конденсаторних трубок, усередині яких протікає охолоджуюча вода. Теоретичною основою забезпечення низького тиску пара в конденсаторі є однозначний зв'язок між тиском і температурою конденсується середовища. Оскільки температура конденсації визначається кліматичними умовами і становить 25 ÷ 45 ° С, то в конденсаторі підтримується низький тиск, що становить в залежності від режиму 3 ÷ 10 кПа.
2 # 8213; циркуляційний насос;
3 # 8213; конденсаційний насос;
4 # 8213; воздухоотсасивающее пристрій.
Рис.33 Схема двухходового поверхневого конденсатора:
1 # 8213; корпус; 2. 3 # 8213; кришки водяних камер; 4 # 8213; трубні дошки; 5 # 8213; конденсаторні трубки; 6 # 8213; приймальний парової патрубок; 7 # 8213; конденсатосборник; 8 # 8213; патрубок відсмоктування пароповітряної суміші; 9 # 8213; воздухоохладитель; 10 # 8213; паронаправляющій щит; 11. 12 # 8213; вхідний і вихідний патрубки для води; 13 # 8213; розділова перегородка; 14 # 8213; паровий простір конденсатора; 15 ÷ 17 # 8213; відповідно вхідна, поворотна і вихідна камери охолоджуючої води; А # 8213; вхід пара; Б # 8213; відсмоктування пароповітряної суміші; В. Г # 8213; вхід і вихід охолоджуючої води; Д # 8213; відведення конденсату.
Чим нижче температура і більше витрата охолоджуючої середовища, тим глибший вакуум можна отримати в конденсаторі. Конденсат, що утворюється стікає в нижню частину корпусу конденсатора, а потім в конденсатосборник.
Пар, що надходить в конденсатор з вихідного патрубка турбіни, завжди містить повітря, що потрапляє в турбіну через нещільності фланцевих з'єднань, через кінцеві ущільнення ЦНД і т.п. Наявність повітря зменшує тепловіддачу від пара до поверхні охолодження. Видалення повітря (точніше, пароповітряної суміші) з конденсатора проводиться воздухоотсасивающім пристроєм через патрубок (8). З метою зменшення обсягу відсмоктуваної пароповітряної суміші се охолоджують в спеціально виділеному за допомогою перегородки (10) відсіку конденсатора - повітроохолоджувачі (9).
Конденсатор в сучасних турбінах виконує і інші функції. Наприклад, при пусках і зупинках, коли котел виробляє більшу кількість пара, ніж потрібно турбіні, або коли параметри пара не відповідають необхідним, його направляють (після попереднього охолодження) в конденсатор, не допускаючи втрат дорогого робочого тіла шляхом його викиду в атмосферу. Для можливості прийому такого «скидного» пара конденсатор обладнується спеціальним приймально-скідних пристроєм.
Крім того, в конденсатор зазвичай направляють конденсат з колекторів дренажів паропроводів, ущільнень, деяких підігрівачів і вводять добавку хімічно очищеної води для заповнення втрат конденсату в циклі.