Применение профильно-витых труб

Специалистами УГТУ-УПИ (ныне УрФУ) и НПО ЦКТИ была выполнена широкая программа работ по исследованию эффективности применения в энергетическом теплообменном оборудовании поверхностей теплообмена из профильно-витых труб (ПВТ) вместо гладких [4, 13]. Эти работы подтвердили перспективность данного метода для существенного улучшения технико-экономических характеристик рассматриваемого оборудования.

При капитальном ремонте подогревателя ПСВ 500−14−23 на Прибалтийской ГРЭС в его трубной системе была осуществлена замена гладких теплообменных труб на ПВТ. Накатанные винтовые канавки на поверхности латунных труб наружным диаметром 19 мм и толщиной стенки 1 мм имели глубину 0,8−1,2 мм, шаг между ними — 8−12 мм. Других изменений в трубную систему при этом не вносили. Последующие испытания подтвердили, что достигнуто близкое к двукратному снижение величины недогрева в данном аппарате [11] (кривая 2 на рис. 1). На рис. 2 приведены зависимости коэффициентов теплопередачи от расходов сетевой воды, полученные при испытаниях. В варианте с трубной системой из ПВТ значения этого коэффициента на 25−30% выше, чем в серийных подогревателях с поверхностями нагрева из гладких труб. Результаты соответствуют данным, полученным ранее специалистами УрФУ [3, 4]. Серийное производство ПВТ такого типа освоено на заводе по обработке цветных металлов в г. Ревде (Свердловская обл.).

подогрев котельная энергетический теплообмен.

Данный метод повышения тепловой эффективности вертикальных подогревателей сетевой воды ранних выпусков легко осуществим в период их ремонтов (с перенабивкой трубных пучков) непосредственно на объекте. При такой замене концы ПВТ остаются гладкими и закрепляются в трубных досках также путем развальцовки. После проведения соответствующей ревизии часто удается сохранить для последующей эксплуатации водяные камеры и корпуса подогревателей. Для этого целесообразно на внутренние поверхности водяных камер, перегородки в них и поверхности трубных решеток со стороны воды нанести антикоррозионное покрытие.

Новая схема движения потоков пара, его конденсата и паровоздушной смеси.

Ранее в НПО ЦКТИ была разработана новая схема движения потоков пара, его конденсата и паровоздушной смеси в межтрубном пространстве вертикальных пароводяных подогревателей.

Ее предварительно опробовали при модернизации подогревателей сетевой воды типа ПСВ-200у, установленных в Юго-Восточной котельной г. Выборга (Ленинградская обл.), а затем применили в новой серии вертикальных подогревателей сетевой воды типа ПСВК, разработанных в НПО ЦКТИ.

На рис. 3а для сравнения приведена схема, применяемая в серийных подогревателях, например, ПСВ-315−14−23.

Основные особенности новой схемы (рис. 3б):

• — наличие системы сбора и непрерывного отвода из зон конденсации конденсата пара и воздуха (паровоздушной смеси);
• — на входе пара в трубный пучок создан вертикальный раздающий коллектор, способствующий выравниванию скоростей пара по длине теплообменных труб, а за пучком — аналогичный коллектор сбора поступающей из зон конденсации паровоздушной смеси (из последнего она отводится через соответствующий патрубок на корпусе подогревателя);
• — схема движения пара через трубный пучок — однопроходная, при которой сохраняется преимущественно поперечное наружное омывание паром теплообменных труб и уменьшается (по сравнению со схемой многоходового движения пара через пучок, принятой в аппаратах ранних выпусков) гидравлическое сопротивление по пару межтрубного пространства реконструированного или нового аппарата.

При реконструкции сохраняемых в эксплуатации подогревателей типов БО, БП, БПу и ПСВ ранних выпусков эта схема может быть реализована в полном объеме также в ходе их капитальных ремонтов непосредственно на объектах, при которых осуществляется замена труб в пучке, опорных перегородок и анкерных связей в нем. Такая реконструкция узла теплоснабжения в Юго-Восточной котельной г. Выборга по проекту НПО ЦКТИ была проведена в 1995 г. По первоначальному проекту в ней были установлены три паровых котла ДЕ-25−14 и два вертикальных подогревателя сетевой воды типа ПСВ-200у. Из-за низкой тепловой эффективности данных аппаратов использовался пар только от двух котлов, хотя была острая необходимость повышения отпускаемой котельной тепловой мощности. После модернизации подогревателей ПСВ-200у, осуществленной ремонтным персоналом «Выборгтеплоэнерго» на площадке данной котельной с использованием некоторых элементов, изготовленных НПО ЦКТИ (перегородок, анкерных связей трубного пучка и др.), отпуск тепловой энергии потребителям увеличился на 40%, и в работу были включены все три котла [12]. Если бы в ходе этой реконструкции гладкие трубы в подогревателях заменили на ПВТ или «олуненные» трубы [14, 15], тепловая мощность котельной дополнительно возросла бы еще на 25−30%.