Теплообменник аэс: Теплообменники

Теплообменники

Теплообменники – определение

Теплообменники – это специальные конструкции для передачи тепловой энергии от нагретого теплоносителя более холодному. В теплообменниках теплоноситель может быть жидким или газообразным.

Теплообменники – применение

Теплообменники используются на современных электростанциях. Назначение теплообменников – повысить тепловой КПД электростанции. Теплообменники значительно улучшают экономические и эксплуатационные характеристики электростанций. Применяя теплообменники с электростанциями можно подготавливать воду для обеспечения систем отопления и горячего водоснабжения (ГВС). Эффективны теплообменники для нагрева воздуха в помещениях и на различных производственных линиях. Теплообменники несут важную функцию на атомных электростанциях (АЭС). Теплообменники применяют в энергетической, нефтеперерабатывающей, химической, газодобывающей и других отраслях промышленности.

Теплообменники – виды

Теплообменники различны по конструкции. Ниже приведены основные виды теплообменных устройств.

• Контактные теплообменники

В контактных (смесительных) теплообменниках потоки греющего и нагреваемого веществ приводятся в прямой контакт друг с другом. Типичный пример – струйный конденсатор, в котором разбрызгиваемая вода используется для конденсации водяного пара.

• Поверхностные теплообменники

В теплообменниках поверхностного типа теплоноситель и нагреваемая среда разделяются тонкой стенкой. Часть поверхности стенки, соприкасающаяся с теплоотдающим и нагреваемым потоками, называется поверхностью теплообмена. Примером теплообменника поверхностного типа может служить автомобильный радиатор, в котором вода системы охлаждения двигателя и более холодный атмосферный воздух находятся по разные стороны стенок решетки из тонких медных или латунных радиаторных трубок.

• Жаротрубные теплообменники

В жаротрубных теплообменниках в результате сгорания топлива образуется поток горячих газов, как, например, в паровых котлах и бытовых котлах водяного отопления с топочным устройством.

• Теплообменники с большой площадью поверхности – пластинчатые и ребристые

Повсеместно применяются теплообменники с большой площадью поверхности (пластинчатые, или ребристые). В этих теплообменниках используются развитые поперечные ребра. Таким образом, увеличиваются площади поверхности теплообмена. При этом ребристые теплообменники более компактны, чем трубные теплообменники. При сходных рабочих условиях у ребристых теплообменников более высокая насыщенность теплопередачи на единицу объема. Ребра теплообменников крепятся к трубам двумя способами пайки: с твердым или с мягким припоем.

• Противоточные или противопоточные теплообменники

Противоточный теплообменник или противопоточный — это теплообменник со встречным движением двух сред. В процессе теплообмена одна среда передает другой свою температуру.

Теплообменники – интенсивность теплопередачи

Интенсивность теплопередачи соразмерна разности температур согревающего и нагреваемого веществ. Интенсивность теплопередачи прямо связана с термическим сопротивлением пленок рабочих тел, пребывающих в контакте с поверхностью теплообмена, и термического сопротивления стенки. Так как, образуется накипь на поверхностях теплообменника, термическое сопротивление возрастает. Если температурные сопротивления берутся в расчете на единицу площади поверхности теплообмена, то полная интенсивность теплопередачи пропорциональна площади теплообмена в теплообменнике.

Теплообменники аэс.

Теплообменник
атомных электростанций имеют специфические
конструктивные особенности и значительно
большие удельные тепловые нагрузки по
сравнению с теплообменниками обычных
электростанций. Уменьшение габаритов
теплообменников реакторной установки
позволяет уменьшить размеры и вес
биологической защиты, а следовательно,
и капиталовложения в строительство
АЭС.

Теплообменники,
по которым протекает радиоактивная и
коррозирующая среда, выполняются из
сравнительно дорогой нержавеющей стали.
В целях экономии этой стали поверхности
нагрева, трубные доски и корпуса
теплообменников стремятся выполнять
с минимальными толщинами, не допуская
излишних запасов прочности, но обеспечивая
необходимую надёжность длительной их
работы.

Парогенераторная
установка состоит из горизонтальных
парогенераторов насыщенного пара
давлением 32 а и 231о С.

Вода
из реактора с температурой 275оС подаётся
в вертикальный коллектор диаметром 750
мм из которого распределяется по пакетам
трубок, далее поступает к циркулярному
насосу контура охлаждения.

Трубные
пакеты погружены в водяной объём второго
контура, заполняющая межтрубное
пространство вода, испаряется, полученный
пар проходит через паросепарирующие
устройства и далее поступает в сборный
паропровод к турбине.

Поверхность
нагрева парогенератора 1290 м2. Она состоит
из двух коридорных пакетов по 975 трубок
диаметром 21 мм с толщиной стенок 1,5мм.
Шаг трубок в пакете 36 мм. В трубном пакете
имеется 5 вертикальных коридоров,
улучшающих естественную циркуляцию.

На
действующих, строящих и проектируемых
атомных электростанциях применяются
конденсационные паровые турбины.

На
АЭС с высокотемпературными реакторами
применяются специальные типы турбин,
работающих на насыщенном или слабо
перегретом паре.

В
корпусе турбины есть специальные выточки
для улавливания капельной влаги .
Сепараторы капельной влаги могут
выполняться центробежными и инерционными.
Проходя по каналам двухходового винта
в потоке пара, капли влаги центробежными
силами отбрасываются на стенки корпуса
и стекают к дренажному отверстию.

При
повороте потока пара на 180о, при входе
во внутреннею трубу сепаратора также
развивается центробежная сила,
отбрасывающая капли влаги вниз.

В
сепараторах инерционного типа отделение
капельной влаги от потока происходит
при ударе потока о решётку полос.

Вспомогательное
оборудование.

Вспомогательное
оборудование АЭС газодувки, насосы,
арматура, измерительные приборы имеют
специфические особенности, которые
должны обеспечивать более высокую
надежность обеспечивающие более
длительный срок работы без профилактики.
Обеспечивающие исключение утечки
радиоактивного газа. Повышенную стойкость
к коррозии. Насосы безсальниковой
конструкции, должны обеспечивать высокую
герметичность.

Вся
арматура выполняется с сильфонным
уплотнением штока.

Вся
измерительная аппаратура имеет так же
свои конструктивные особенности,
обеспечивающие более высокую точность
и надёжность.

Компоновка
оборудования АЭС.

Основные
требования к компоновке оборудования:

1.Простота
технологической схемы обеспечивающая
прямые и короткие трубопроводы, магистрали
водяные и газовые. Трассы кабелей

2.Удобство
и простота обслуживания, удобный доступ
ко всем агрегатам.

3.Хорошее
освещение.

4.
Компактное расположение агрегатов

5.
Вентиляция обеспечивающая быстрое и
захватывающие все объёмы здания.

6.
Повышенная жёсткость фундамента.

7.
Должны быть предусмотрены транспортные
передвижные устройства, обеспечивающие
дезактивацию помещений своим оборудованием
и приспособлениями.

Вопросы
техники безопасности на АЭС.

Вопросам
техники безопасности на АЭС отводится
крайне большое внимание. Безопасность
персонала АЭС и населения прилегающих
к её территории районов обеспечивается
системой мероприятий, предусматриваемых
проектирование АЭС и выборе площадки
для её строительства. Максимальная
допустимая радиоактивность воды и
степень загрязнения водоёмов
регламентируются «Санитарными правилами
перевозки, хранения, учёта и работы с
радиоактивными веществами», утверждёнными
Главным санинспектором России.

Этими
правилами установлены временные пределы
допустимых уровней излучения.

Система
биологической безопасности и
дозиметрического контроля АЭС, принятая
для АЭС АН России строго контролируется
вышестоящими органами.

Основными
источниками радиоактивных загрязнений
на АЭС являются вода контура охлаждения
реактора и азот, заполняющий графитовую
кладку.

Активность
выбрасываемого воздуха в атмосферу
определяется активностью аргона.

Жестко
проверяется на допустимые дозы активности
вода с её долгоживущими сухими остатками
натрия, марганца, кальция и другими
составляющими

Радиоактивный
воздух из надреактного пространства
разбавляется в общей вентиляционной
системе, пока активность не упадёт до
допустимой нормы.

Выбрасываемая
радиоактивная вода проходит обработку
в специальном цехе, подвергаясь выдержке,
разбавлению и очистке примесей включая
выпаривание.

Сбрасываемая
вода первого контура имеет малую
активность и содержит короткоживущие
изотопы. Она подвергается выдержке и
разбавлению. Время выдержки составляет
10-15суток. За этот период радиоактивность
снижается до допустимой нормы питьевой
воды и спускается в канализацию. В
частности в здании АЭС АН России имеется
28 вентиляционных систем вентиляции
воздуха из одного помещения в другое.

Особое
внимание уделено пространству над
реактором, откуда радиоактивный газ
может проникать в реакторный зал. Воздух
между кожухом реактора и водяной защитой
не вентилируется, так он является высоко
радиоактивным и выброс его в атмосферу
через трубу не допустим, во избежания
загрязнения окружающей среды.

Имеется
система дозиметрического контроля как
стационарная, так и индивидуальная.
Кроме этого, постоянно ведётся забор
воздуха из различных помещений с
проверкой его на радиоактивность в
отдельных лабораториях дозиметрического
контроля. Весь работающий персонал
имеет карманные фотокассеты и карманные
дозиметры.

При
ремонте и обслуживании оборудования,
вводится регламентируемое время работы
персонала. При работе используются:
пневмокостюмы, противогазы, перчатки,
очки и другие средства индивидуальной
защиты.

Производится
предварительная дезактивация оборудования
и мест намечаемых работ.

Для
избежания выноса радиоактивности на
спецодежде организуются спецсанпосты.

При
выходе из зоны радиоактивности, персонал
снимает защитную спецодежду, принимает
душ и переодевается в чистую одежду.

Использованная
одежда отдаётся в специальную прачечную
или уничтожается.

Нарушения
правил дозиметрического контроля может
привести к непоправимым последствиям.

Мировая
история эксплуатации АЭС знает много
примеров, которые имели место в странах
Канады, США. Франции, Англии. Югославии.
Свежи ещё события Чернобыльской аварии.
Все случаи приводившее к тем или
сложным, а зачастую и тяжёлым последствием
были причиной определённых не доработок,
подчас халатности или игнорирования
правил эксплуатации АЭС.

Теплообменник — Энергетическое образование

Энергетическое образование

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Рис. 1. Горячая жидкость (красная) течет по трубке внутри камеры, содержащей более холодную жидкость. Он обменивается теплом с более холодной жидкостью и, в свою очередь, выходит более холодным, чем вошел. ^[1]

Теплообменники — это системы, в которых жидкость используется для поглощения тепла от более горячего внешнего источника без смешивания жидкости и горячего источника. Поэтому жидкость, вошедшая горячей, уходит холодной, а исходно холодная жидкость уходит горячей. Например, воду можно нагреть, находясь внутри металлической трубы в печи или котле. Могут быть способы нагреть воду (и охладить источник тепла) — например, бросать воду в огонь. Хотя вода теперь горячая, а огонь холоднее, они больше не нужны, так как огонь потушен, а вода испаряется. Суть теплообменника состоит в том, чтобы избежать этого беспорядка; жидкость никогда не должна вступать в непосредственный контакт с источником тепла. ^[2] Теплообменники с большей площадью поверхности более желательны, так как они обеспечивают больший тепловой контакт и, следовательно, могут быстрее обмениваться теплом.

Электростанции используют теплообменники для сбора тепла от горячих отходящих газов для получения энергии. Холодильники используют теплообменники для сброса тепла из холодильника в комнату, в которой он находится. Транспортные средства используют теплообменники для сброса отработанного тепла в атмосферу, чтобы они не перегревались. ^[2] Например, автомобильный радиатор представляет собой тип теплообменника. Охлаждающая жидкость, отводящая тепло от двигателя, проходит через радиатор с металлическими ребрами, выходящими в воздух. По мере движения автомобиля воздух, дующий через переднюю решетку радиатора, охлаждает эту охлаждающую жидкость, а отработанное тепло может поступать в салон, отапливая автомобиль.

Эффективность электростанций может быть увеличена с помощью теплообменников, потому что выхлопные газы все еще содержат некоторую полезную энергию в виде тепла. Это тепло поглощается теплообменниками в дымовой трубе и направляется туда, где оно может принести пользу, например, для предварительного нагрева топлива, поступающего в котел, или для обогрева соседнего офиса. ^[2]

Для дополнительной информации

• Холодильник
• Силовая установка
• Котел
• Жидкость
• Тепло
• Или просмотрите случайную страницу

Ссылки

1. ↑ Создано внутри организации членом группы Energy Education . Адаптировано из «Объясните это». Доступно: http://www.explainthatstuff.com/how-heat-exchangers-work.html
2. ↑ ^{2.0 2.1 2.2} Вудфорд, Крис. (29 мая 2015 г.). Теплообменники [Онлайн]. Доступно: http://www.explainthatstuff.com/how-heat-exchangers-work.html. [По состоянию на 29 мая, 2015]
3. ↑ Wikimedia Commons [в сети], доступно: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f0/Ledni%C4%8Dka_Zanussi_ZRA_319_SW,_celkov%C3%BD_pohled_na_zadn%C3%AD_%C4%8D%C3% A1st.JPG
4. ↑ Wikimedia Commons [в сети], доступно: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5f/Heatsink_with_heat_pipes.jpg
5. ↑ Hotspot Energy, Система обогрева бассейна [онлайн], доступно: http://www.hotspotenergy.com/titanium-pool-heat-exchangers/

Оборудование и решения для атомных электростанций

Проектные решения для всего вашего оборудования для атомной теплопередачи

Влагоотделитель-перегреватель (MSR)

Компания TEi предоставила полные корпуса для новых и существующих станций в дополнение к внутренней замене и повышение производительности многих моделей конкурентов. Независимо от любого поставщика турбин, TEi имеет ссылки и проекты для всех ориентаций MSR, будь то вертикальная, горизонтальная, многоступенчатая или интегральная. В последние годы TEi не имеет себе равных в своей способности повышать эффективность отделения влаги и обеспечивать дополнительную надежность и оптимальную теплопроизводительность существующих установок.

Улучшенная система MSR должна дополнять остальную часть модернизированной паровой установки. Поскольку MSR взаимодействует с основными компонентами предприятия, а его оптимальная производительность оказывает положительное влияние на остальную часть системы, TEi установила отличительные черты целей улучшения со следующими проверенными результатами.

Меньший вес – Система распределения пара / специальные впускные камеры исключены

Непрерывное отделение влаги и уменьшение общей длины сосуда MSR

Меньший перепад давления — больше работы благодаря турбине низкого давления. Это улучшение общего КПД установки равносильно увеличению мощности установки в МВт при той же тепловой (входной) мощности.

Более низкая TTD (перепад температур на выходе) – более высокая температура на выходе из MSR, что повышает общую эффективность установки, увеличивая объем работы за счет турбины низкого давления.

Улучшенное отделение влаги – Уменьшенная подверженность эрозии/коррозии последних ступеней турбины низкого давления и повышенная надежность турбины низкого давления.

Обзор повторного обзора Chevron Vureater . в улучшении компоновки завода. Мы постоянно обращаемся и совершенствуем эти и другие соображения, связанные с круглыми конструкциями, в которых ограничено пространство. Поверхностный конденсатор является критическим компонентом в работе паросиловой установки. Отказы конденсатора могут привести к вынужденным отключениям и потере генерирующей мощности. Конденсаторы TEi представляют собой эволюцию передовых технологий, предлагая улучшенную тепловую эффективность и усовершенствованную механическую конструкцию для сокращения вынужденных отключений и повышения эксплуатационной готовности.

Поверхностный конденсатор, модульная замена

Являясь новатором в технологии теплопередачи, TEi предлагает исключительные возможности модульной замены для поверхностных конденсаторов пара. Модульные заменители являются эффективной альтернативой обычным ретрубкам. Существующие конденсаторы электростанций можно модернизировать, перепроектировать и даже модернизировать, чтобы они соответствовали новым требованиям к производительности и мощности. Возможна полная модернизация поверхностного конденсатора, которая может дать множество преимуществ. Поверхностный конденсатор имеет решающее значение для эффективной работы электростанции.

Обзор поверхностных конденсаторов пара

Подогреватель питательной воды

Низкое давление (менее 1000 фунтов на кв. дюйм)
Каждый подогреватель питательной воды может отбирать до 30 % пара дроссельной заслонки турбины и предназначен для конкретных тепловых условий и изготовлен единственная цель. Нагреватели питательной воды низкого давления играют ключевую роль в поддержании эффективной и бесперебойной работы вашего генерирующего объекта, а конструкции с вертикальным каналом вниз (VCD) отличаются компактностью, экономичностью трубопроводов и упрощенным доступом к пучкам.

Высокое давление (более 1000 фунтов на кв. дюйм)
Каждый из нагревателей питательной воды TEI рассчитан на определенные тепловые условия и изготовлен для конкретной цели. Будь то сложные конструкции, связанные с экстремальным перегревом, аномальными условиями потока или рассеиванием высокоэнергетических жидкостей, TEi обладает знаниями и опытом, чтобы предложить проверенные решения любой проектной проблемы. TEi предлагает инновационные и практичные концепции для обеспечения максимальной производительности нагревателя от установки до испытаний при работе с полной или частичной нагрузкой.
Мы предлагаем множество конструктивных конфигураций зон пароохладителя и дренажного охладителя, а также новейшие технологии закрытия каналов. Ниже перечислены три наиболее распространенных:
• Крышка с прокладкой на болтах – эта экономичная коробка для таблеток с прокладками легко разбирается для обеспечения полного доступа.
• Мембранный затвор с уплотняющей сваркой – этот экономичный сварной затвор герметичен и легко разбирается для обеспечения полного доступа. Он не требует прокладок.
• Затвор с затвором – этот широко распространенный быстро открывающийся затвор обеспечивает полный доступ к трубной решетке и надежность конструкции при различных условиях температуры и давления.

LP & HP Обзор нагревателя питательной воды HP

Обзор вертикальной питательной воды

Теплообменники

Закрытый цикл охлаждающий охлаждающий многочисленные электростанции, работающие на ископаемом топливе, и атомные электростанции, подвергающиеся повышению мощности, и регулярно предоставляет решения для электростанций, которым необходимо повысить эффективность. Благодаря разнообразным высококачественным применениям, подаваемой токовой и гальванической анодной защите, устранению потенциального перекрестного загрязнения жидкостей, компактной конструкции при проектировании для жидкостей с высоким термическим сопротивлением и возможности наружного и внутреннего применения, критически важное оборудование TEi CCW помогает обеспечить стабильная, оптимальная рабочая температура при одновременном снижении затрат и значительном повышении эффективности для наших клиентов.

Теплообменник охладителя генератора

Охладители двигателя генератора TEi охлаждают воздух или водород, который, в свою очередь, охлаждает внутренние компоненты двигателя или генератора. Эти охладители доступны в однотрубных, двухтрубных, пластинчато-ребристых и трубчато-ребристых конструкциях.

Охладитель смазочного масла / Теплообменник охлаждающей воды турбины

Охладитель смазочного масла предназначен для поддержания температуры смазочного масла турбины за счет использования охлаждающей воды через трубки.