Конструктивные особенности теплообменных аппаратов

Теплообменными аппаратами называются устройства, предназначенные для изменения физического состояния рабочего тела, в подогревателях путём теплообмена происходит подогрев, в холодильниках – охлаждение.

В состав машинно-котельной установки входят следующие теплообменные аппараты: деаэратор, маслоподогреватель, нефтеподогреватель, маслоохладитель.

Деаэраторвыполняет четыре основные функции:

1) понижает кислородосодержание питательной воды до 0,03 мг/л;

2) подогревает питательную воду до температуры 105 оС;

3) компенсирует температурные расширения рабочего тела.

4) служит резервом для подачи воды в котёл при срыве работы конденсатногонасоса.

В деаэратор в основном поступает конденсат от конденсатных насосов и пар из паропровода отработавшего пара.

Рис.7. Деаэратор:

1– днище конденсатора выпара; 2– конденсатор выпара; 3– корпус; 4– барботирующее устройство; 5– сливные патрубки; 6– успокоительные щиты; 7– регулятор нижнего уровня; 8- регулятор рабочего уровня; 9– парораспределительный коллектор; ; 10– деаэрирующая головка; 11– лист перфорированный; 12– сетка; 13- насадка; 14– обечайка 15- форсунки; 16- труба водораспределительная; 17- трубы; 18- трубные доски; 19 и 22 –перепускные камеры; 20 и 21 – приемные камеры; 23 и 24– водораспределительные устройства; 25 – омегообразные элементы

Деаэратор (рис.7) представляет собой стальную конструкцию,

состоящую из корпуса 3, деаэрационной головки 10 и изоляции. Корпус и головка соединены между собой при помощи сварки.

Деаэрационная головка 10 выполнена виде сварного, вертикально

расположенного корпуса с приваренным к верхней части эллиптическим

днищем 1, в котором вмонтирован съемный конденсатор выпара 2. В средней части головки расположена насадка 13, в нижней части –

парораспределительный коллектор 9. В верхней части головки над насадкой смонтирована труба 16 с форсунками 15 в количестве 9 шт для слива конденсата из разгрузочных камер питательных насосов.

Конденсатор выпара состоит из: обечайки 14; днища 1 и трубной

водораспределительной части. Трубная водораспределительная часть

конденсатора состоит из: двух приемных камер 20 и 21, в каждой из которых смонтированы по три форсунки; двух перепускных камер 19 и 22; труб 17,которые крепятся к трубным доскам 18 при помощи сварки;

водораспределительных устройств 23 и 24, в которых размещены форсунки в количестве 27 и 18 шт., соответственно.

Насадка 13 представляет собой заключенный между перфорированным листом 11 и сеткой 12 слой беспорядочно расположенных омегообразныхэлементов 25, обеспечивающих развитую поверхность контактирования деаэрируемого конденсата и греющего пара, что способствует интенсивному выделению газов из конденсата. Сетка обеспечивает равномерное размещение по толщине слоя элементов в насадке, исключая возможность перераспределения их при наклонениях деаэратора.

Принцип действия деаэратора заключается в следующем: конденсат из главного конденсатора через конденсатор выпара 2 подается вводораспределительную часть к форсункам при помощи которых орошает насадку. Конденсат из разгрузочных камер питательных насосов поступает вводораспределительную трубу 16 и через форсунки 15 также орошает насадку.

В насадке конденсат стекает в виде тонкой пленки по омегообразнымэлементам. Греющий пар из парораспределительного коллектора 9 направляется навстречу стекающему конденсату через насадку в паровойобъем. В паровом объеме над насадкой и в насадке пар нагревает конденсат до температуры насыщения, соответствующей давлению в деаэраторе, при этом происходит интенсивное выделение кислорода и других газов из конденсата.

Выделившиеся из конденсата в насадке и паровом объеме газы вместе с несконденсировавшимся паром поступают в конденсатор выпара, где пар в основном конденсируется, конденсат стекает на насадку, а газы с незначительным количеством пара удаляются из деаэратора в атмосферу.

Продеаэрированный конденсат стекает в корпус деаэратора 3 и через сливные патрубки 5 при помощи насоса отводится из деаэратора в питательную систему.

В нижней части корпуса 3 установлено барботирующее устройство 4 (кольцо из дырчатой трубы), к которому подводится пар от вспомогательного трубопровода насыщенного пара. Барботирующее устройство предназначено для деаэрации воды при отсутствии пара в паропроводе отработавшего пара ипри бездействии питательно-конденсатно-бустерного турбоагрегата.

Для обеспечения нормальной эксплуатации деаэратор снабжен

необходимым комплектом арматуры и контрольно-измерительных приборов.

В деаэраторе предусмотрена установка двух регуляторов уровня конденсата.

Регулятор рабочего уровня 8 предназначен для поддержания рабочего уровняводы в деаэраторе. Регулятор нижнего предельного уровня 7 предназначен дляподпитывания системы питательной водой в случае выхода из строя регуляторарабочего уровня и падении уровня конденсата в деаэраторе до аварийногозначения.

Местный контроль за уровнем воды в деаэраторе осуществляется с

помощью водоуказательной колонки, в пределах видимости которой находитсявесь диапазон возможного изменения уровня.

На манометровом щите установленымановакууметры и манометр,

показывающие давление в деаэраторе и давление конденсата из главного

конденсатора.

Температура деаэрированного конденсата замеряется с помощью

биметаллического термометра, установленного на корпусе деаэратора.

Защита деаэратора по давлению обеспечивается путем установки на

определенных магистралях соответствующих предохранительных устройств,исключающих возможность повышения давления в деаэраторе выше 1,8кгс/см2.

Рис. 8 Маслоохладитель:

1– смотровой лючок; 2– протектор; 3, 9– крышки; 4– трубная доска; 5- трубки; 6–диафрагмы; 7– корпус; 8– гофр

Маслоохладитель(рис.8) предназначен для охлаждения масла,

подаваемого на смазку до температуры 40 0С.Маслоохладитель двухпроточный. Он состоит из стального сварногокорпуса 7, двух латунных трубных досок 4, медно-никелевых трубок 5 имедных крышек 3, 9. Корпус имеет гофр для компенсации разноститемпературных расширений теплого корпуса и более холодных трубок. Внутрикорпуса установлено 8 диафрагм 6, надетых на трубки 5 и прикрепленных ккорпусу. Диафрагмы направляют поток масла перпендикулярно трубкам, чтоулучшает охлаждение масла. Трубки развальцованы в трубных досках 4. Водаподаётся циркуляционный турбонасос, делает прямой и обратный ход по трубкам холодильника.

Качество охлаждающей воды регулируется автоматически регулятором РТМ-150.

Маслоподогреватель(рис.9) служит для подогрева масла в расходнойцистерне при вводе главный турбозубчатый агрегат до температуры 15-200 С. Он состоит из корпуса 5 сверхним и нижним днищами 2 и 7 и двух змеевиков 1 и 3. Внутри змеевиковвставлен цилиндр с отверстиями 4. Греющий пар проходит по змеевикамконденсируется и нагревает масло. Масло поступает снизу, растекается поокружности (т.к. дно цилиндра сплошное), омывает змеевики и через отверстияв стенках цилиндра поступает на слив через патрубок в верхнем днище.

Нефтеподогреватель(рис.10) представляет собой стальной

цилиндрический корпус 10 с приваренным днищем 7 и фланцем 13. К фланцу спомощью шпилек крепятся трубные доски 14 и 15 и крышка 1, отлитая вместе спатрубками входа и выхода топлива. Греющий пар подводится к верхней частикорпуса 12, конденсат греющего пара уходит через приварыш 8 в днищекорпуса. Внутренняя полость между крышкой 1 и верхней трубной доской 15разделена ребрами в крышке на четыре камеры: приемную, отливную и двепромежуточные. Холодное топливо через фильтр поступает в приемнуюполость, проходит через U- образные трубки 6 и промежуточные камеры(делает 6 ходов) и из отливной камеры уходит через фильтр горячей нефти кфорсункам.

Рис.9 Маслоподогреватель:

1, 3 – змеевики; 2 – верхнее днище; 4 – цилиндр;

5 – корпус; 6 – фланец; 7 – нижнее днище

Рис.10 Подогреватель нефти:

1– крышка; 2– клапан воздушный; 3– изоляция; 4– обшивка; 5– диафрагма; 6– U-образнаятрубка; 7– днище; 8, 12– приварыши; 9– водоуказатель; 10– корпус; 11– манометр; 13–фланец; 14, 15– трубные доски

Валопровод.

Предназначен для передачи крутящего момента от двигателя к движителю, а также для восприятия упорного давления, создаваемого движителем, и передачи его от движителя корпусу судна.