Устройство и принцип действия судового конденсатора

    Конденсационные установки в судовых паротурбинных установ­ках служат: 1) для создания и поддержания требуемого разрежения в конце расширения пара в машине или турбине; 2) для конденсации отработавшего пара, используемого в дальнейшем в качестве питательной воды для котлов.

На морских судах применяются конденсаторы исключительно поверхностного типа, в которых пар омывает трубки снаружи, кон­денсируется на них и стекает вниз; охлаждающая забортная вода прокачивается циркуляционным насосом внутри трубок. Однако для получения разрежения в конденсаторе недостаточно одного отвода тепла.

В конденсатор вместе с отработавшим паром, а также, через различного рода неплотности соединений, находящихся под разрежением, поступает воздух, который, как неконденсирующийся газ может постепенно заполнить весь объем конденсатора при атмосферном давлении и разрежения в конденсаторе не получится. Поэтому необходимо весь воздух, поступающий в конденсатор, отсасывать.

На рисунке 31 показан главный конденсатор серийного сухогрузного судна с паротурбинной установкой.

Конденсатор двухходовой, регенеративного типа, подвесной, на пружинных опорах. Внутренняя поверхность корпуса покрыта ан­тикоррозийным составом. Трубные доски латунные, имеют толщину 25 мм. Поддерживающие перегородки (диафрагмы) — стальные; трубки из мельхиора размером 19/16 мм. Трубки завальцованы со стороны входа воды и уплотнены фиброметаллической набивкой со стороны выхода воды.

Расположение трубок в пучке – шахматное.

    Крышки водяных камер — чугунные. Вода подводится через два приемных нижних патрубка 1 в приемно-отливные камеры 2, проходит по трубкам 3, расположенным под разделяющими перегородками водяной камеры, делает поворот в задних крышках 4, по верхним трубкам возвращается в камеры 2 и выходит через два отливных патрубка 5.

Каждый проток обслуживается отдельным циркуляционным насосом. На случай аварии одного из насосов предусмотрена возможность работы одним насосом на оба протока. Для этого в нижней части крышек имеются патрубки 6 и между ними поставлена клинкетная задвижка. Передние приемно-отливные камеры снабжены съемными крышками 7. Камеры имеют горловины для осмотра и ремонта уплотнений трубок. В нижней части конденсатора предусмотрен резервуар 9 для конденсата (сборник конденсата), снабженный водомерным прибором 10. Отвод конденсата осуществляется через патрубок 11. Отсос воздуха производится через четыре патрубка 12.

В случае необходимости отвод пара из ТВД может производиться непосредственно в конденсатор через патрубок. 13. Конденсатор приемным патрубком приваривается к выпускному патрубку турбины и опирается на четыре пружинных опоры 14. В водяных камерах установлены протекторы 15, закрепленные в крышках камер шпильками 16.

Крепление трубок посредством уплотнения концов трубок в трубных досках осуществляется одним из следующих способов:

1) свободная установка трубок в трубных досках и уплотнение обоих концов трубок с помощью специальных набивок;

2) развальцовка трубки в одной трубной доске и постановка уплотнений в другой;

3) развальцовка трубки в обеих трубных досках.

На рисунке 32,а показано уплотнение трубок по первому способу. Входной конец трубки уплотняется фибровым кольцом 1, прижимаемым конической втулкой 2 и нарезной втулкой 3. Втулка 3 имеет заплечик, которым она упирается в конец трубки, поэтому расширение трубки происходит в направлении выходного конца. Для ввинчивания трубки имеется прорезь 4, Выходной конец трубки уплотняется металлическими (оловянными) кольцами 5 и фибровыми кольцами 6, заведенными в гнезда с нарезкой в трубной  доске.

Рисунок 31 – Главный конденсатор сухогрузного судна

 

Установка колец производится при помощи трубчатой оправки. Заведенные в гнезда кольца раздаются оправкой и плотно прижимаются к трубке.

На рис. 32,б показано уплотнение трубок по второму способу. Как видно из рисунка, один из концов, а именно, входной конец, трубки, развальцован. Выходной конец трубки имеет металлическую набивку, подобную той, которая была описана выше.

На каждом конденсаторе устанавливается необходимая арматура.

Арматура конденсатора включает: 1) вакуумметр; 2) предохранительный клапан; 3) спускной кран для удаления из конденсатора воды во время стоянки; 4) кран добавочного питания, служащий для пополнения потери питательной воды; 5) воздушный кран для выпуска воздуха из водяного пространства и проверки циркуляции забортной воды; 6) кран для впуска содового раствора; 7) водомерное стекло; 8) термометры для определения температуры поступающей и выходящей охлаждающей воды и конденсата.

В регенеративных конденсаторах происходит подогрев конденсата, в результате чего повышается его температура и уменьшается количество теплоты, отводимой с охлаждающей водой, что позволяет повысить КПД паротурбинной установки.

Наиболее низкая температура конденсата имеет место в области, прилегающей к патрубкам отсоса паровоздушной смеси. Компоновка трубок, формирующих поверхность теплообмена, обеспечивает проход пара от приемного патрубка к днищу конденсатора. Затем пар поднимается вверх, конденсируясь на наружной поверхности трубок, и одновременно подогревает капли конденсата, стекающего в сборник конденсата.

    Вопросы для самоконтроля

1. Каково назначение судовых конденсационных установок?

2. Почему главные судовые конденсаторы монтируются на пружинных опорах?

3. Перечислите способы крепления трубок в трубных досках.

4. Перечислите основную арматуру конденсатора.

5. Каково назначение воздушного крана?

6. Каково назначение диафрагм?

7. Какие конденсаторы относятся к регенеративным?

Рисунок 32 – Уплотнение трубок конденсатора