Теплообменник нового поколения

Наука и новые технологии Анатолий ЛЕСНИЧЕНКО, Александр ГУСЕВ, ЗАО «Уральский турбинный завод»

Тепловые трубы могут успешно использоваться в различных видах современной техники (от электроники до космоса). Однако широкого применения в энергетике и других отраслях промышленности они пока не находят.

Происходит это, прежде всего, в силу невозможности увеличить диапазон передаваемого количества тепла. При увеличении передаваемого тепла труба запирается.

Однако в случае, когда агрегат состоит из труб U-образной конструкции, образуются локальные контуры циркуляции, что позволяет увеличить количество передаваемого тепла, а главное – не выключать тепловую трубу из работы.

Авторами получено решение «Роспатента» о выдаче документации на изобретение «Теплообменник с тепловыми U-образными трубами».

Такой теплообменник состоит из испарителя, куда поступает греющая среда, и конденсатора, куда подводится нагреваемая среда. Применение этого теплообменника с оребренными трубами позволяет значительно увеличить коэффициент теплопередачи за счет того, что происходит обтекание оребренных труб как охлаждаемой, так и нагреваемой средами. Например, в воздухоподогревателе энергетических котлов оребренную поверхность испарителя омывают уходящие газы котла, а нагреваемый воздух омывает оребренную поверхность конденсатора. Таким образом, поверхность воздухоподогревателя может быть уменьшена, как минимум, в два раза.

Нагрев газа для использования его в расширительных турбинах на электростанциях может быть выполнен в теплообменнике на тепловых трубах, что значительно упрощает конструкцию подогревателя, а значит – и саму схему использования давления газа на электростанциях.

Также и охлаждение газа после нагнетателей на компрессорных станциях транспортировки природного газа может происходить в теплообменниках на тепловых трубах – это позволит отказаться от громоздких газоохладителей с вентиляторами.

Кроме того, масло газовых турбин и нагнетателей на компрессорных станциях тоже можно охлаждать более эффективно в таких теплообменниках – с помощью окружающего воздуха и без применения вентиляторов.

С внедрением новых теплообменников на ТЭС маслоохладители паровых турбин, воздухоохладители турбогенераторов и даже конденсаторы паровых турбин могут стать воздухоохлаждаемыми или комбинированными, что значительно уменьшит расход циркуляционной воды. Для некоторых электростанций, в силу отсутствия естественного источника воды, это весьма существенный фактор.

Во многих котлах-утилизаторах за газовыми турбинами применяется схема подогрева сетевой воды с двумя контурами: через трубки котла-утилизатора прокачивается конденсат под большим давлением, а затем в водоводяном теплообменнике конденсатом подогревается сетевая вода. В случае применения нового агрегата отпадает необходимость в применении насосов и водоводяных теплообменников: промежуточный контур заложен в тепловых трубах. Кроме того, каждая часть теплообменника может быть изготовлена из разного материала в зависимости от параметров и среды, т. е. испаритель может быть выполнен из одного материала, а конденсатор – из другого.

И наконец, очень важным моментом для некоторых теплообменников является гарантия непроникновения одной среды в другую. В нашем изобретении применены две трубные доски и общая разделительная камера – с их помощью гарантия непроникновения увеличена, как минимум, в два раза.

Логин:
Пароль:
Запомнить меня
Регистрация
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь: