Регенеративный теплообмен

Рис. 13.4. Регенеративный подогреватель воздуха периодического действия с переключением потоков, движущихся через насадку

Рис. 22.2. Тепловая схема ТЭС с одним регенеративным подогревом питательной воды: / — регенеративный подогреватель; 2 — паровой котел; 3 — пароперегреватель; 4 — турбина; 5 — электрический генератор; 6" — конденсатор; 7 — конденсатный насос; 8 питательный насос

а — со смешением пара и воды; б — без смешения пара и воды; / — котел; 2 — пароперегреватель; 3 — паровая турбина; 4 — конденсатор; 5 — насос; 6 — смешивающий регенеративный подогреватель; 7—9 — поверхностные регенеративные подогреватели

Принципиальная тепловая схема КЭС приведена на рис. 9.1, а. Полученный в котле 1 свежий пар направляется в часть высокого давления 2 турбины, расширяется здесь и возвращается для перегрева в котел. Пар после промежуточного перегрева в котле 1 поступает в часть низкого давления 3, отработавший пар направляется в конденсатор 4. Из конденсатора конденсатным насосом 5 конденсат подается в регенеративный подогреватель низкого давления (ПНД) 6, а затем в деаэратор 7, который предназначен для дегазации воды и состоит из деаэратной колонки и питательного бака. Питательный насос 8 подает конденсат (питательную воду) в регенеративные подогреватели высокого давления (ПВД) 9 и котел 1. В подогреватели 6 и 9 пар для подогрева поступает из частей соответственно низкого и высокого давления турбины. Пар одного из отборов части низкого давления 3 турбины используется для термической деаэрации конденсата. Тракт от конденсатора до питательного бака деаэратора называют конденсатным, а от деаэратора до котла — питательным.

РП — регенеративный подогреватель; КА — ко-тел!ный агрегат; ЯЯ— пароперегреватель; Т — турбина; Г — электрический генератор; К —конденсатор; КН — конденсатный насос; ПН — питательный насос.

Конденсатор, водоподогреватель, регенеративный подогреватель низкого давления (ПНД), сетевой подогреватель, водоохлади-тель, маслоохладитель, влагоотделители (на АЭС)

/ — реактор; 2 — теплообменник промежуточного натриевого контура; 3 — натриевый насос первого контура; 4 — регенеративный подогреватель; 5—питательный насос; 6 — деаэратор; 7 — подача добавочной воды для восполнения убыли; 8 — подача конденсата греющего пара опреснительной установки; 9 — натриевый насос промежуточного контура; 10 — противодавленческая паровая турбина; //— насос технологического конденсатора; 12 — подача пара на опреснительные установки; 13 — технологический конденсатор; 14 — РОУ к технологическому конденсатору; 15 — паропровод к турбине; If — пароперегреватель; 17 — испаритель;

После турбин пар при давлении 0,6 МПа поступает в мощные опреснительные установки по линии 12 с возвратом в деаэратор 6 конденсата этого пара по линии 8. В деаэратор из опреснительной установки направляют также добавочную воду 7 для восполнения убыли в системе станции. Из деаэратора питательный насос 5 через регенеративный подогреватель 4 подает конденсат в испарительные поверхности парогенератора 16. Об разевавшийся в них насыщенный пар перегревается в пароперегревателе 17.

/ — реактор; 2 — паровой барабан первой ступени давления (70 кГ/смг); 3 — циркуляционный насос; 4 и 5 — обратный и запорный клапаны пара первой ступени давления S— клапан сброса пара в конденсатор; 7 и 8— обратный и запорный клапаны второй ступени давления; 9 — турбина; 10 — конденсатор; 11 — конденсатный насос; 12 — деминерализер; 13 и 16 — питательный насос и регенеративный подогреватель воды первой ступени давления; 14 и /5 — питательный насос и регенеративный подогреватель воды второй ступени давления; 17 — парогенератор пара второй ступени давления

В то же время по технологии изготовления регенеративный подогреватель более сложен, чем трубчатый, так как содержит редуктор привода и систему уплотнений.

3 — регенеративный подогреватель

2.4. РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН В ПАРОЖИДКОСТНЫХ ТРАНСФОРМАТОРАХ ТЕПЛА

В некоторых случаях в паро-жидкостных компрессионных трансформаторах тепла включают регенеративный теплообменник между потоком жидкого агента, направляющимся из конденсатора в дроссельный вентиль, и потоком пара, движущимся из испарителя в компрессор. В этом случае увеличивается удельный подвод тепла в испарителе, но одновременно возрастает удельный расход работы в компрессоре.

5-3 — охлаждение сжатого газа при pm=const с Г5 до Гз-»-Го, причем холодному газу, движущемуся противотоком при давлении рп, передается тепло регенерации (внутренний регенеративный теплообмен) ;

бо тепловых ключей, или регенеративный теплообмен. Однако осуществление этих способов при температурах выше гелиевых и на основе твердых тел требует специальных инженерных решений. Соответствующие работы заходятся пока в начальной фазе, но весьма перспективны [11].

2.4. Регенеративный теплообмен в х. арожиджостных трансформаторах тепла . . 60

/•—регенеративный теплообмен- псллтг тпп

Рекуперативный теплообмен также проходит через смоченную поверхность и поверхность водяных струй, капель и брызг. Однако в насадочных аппаратах возможен и регенеративный теплообмен, т. е. дымовые газы отдают тепло сухой, несмоченной части насадки (при недостаточном орошении), которое затем передается воде при изменении характера орошения. Частично тепло может передаваться и путем теплопроводности.

Рекуперативный теплообмен также происходит через смоченную поверхность и поверхность водяных струй, капель и брызг. Однако в насадочных аппаратах возможен и регенеративный теплообмен, т. е. дымовые газы отдают теплоту сухой, несмоченной части насадки (при недостаточном орошении), которая затем передается воде при изменении характера орошения. Сложность обстановки в слое орошаемой насадки еще больше усиливается при ее засыпке навалом, характеризующейся многочисленными застойными зонами. Да и при кольцевых насадках, уложенных рядами, возможны зоны с ослабленным тепло-и массообменом смоченной поверхности. Поэтому в насадочных контактных аппаратах различают (причем разными авторами они называются и трактуются по-разному) следующие поверхности: а) геометрическая; б) смоченная (или мокрая, хотя в эти понятия иногда вкладывается разный смысл); в) активная (полезная, эффективная) или контакта фаз, состоящая из большей части смоченной поверхности и поверхности струй, капель и брызг. Отношение смоченной поверхности к полной геометрической называют коэффициентом смачиваемости (или смачивания), а отношение активной поверхности или поверхности контакта фаз к полной геометрической — степенью использования поверхности, коэффициентом эффективности, долей активной поверхности.

Все же иногда повторных расчетов (во втором приближении) избегать не следует, например при проектировании экспериментальных или сильно модернизированных установок, не имеющих прототипов в прежней практике газотурбостроения. В этих случаях рекомендуется по возможности упростить первый расчет, пренебрегая некоторыми второстепенными факторами, например утечками рабочего агента, измеряемыми коэффициентом б, и влиянием величины р\ При расчете цикла в первом приближении можно в формулах (279), (280) и (281) принять (1 + fj) и (1 — 8) равными единице. Конечно, это можно рекомендовать лишь в том случае, если расчеты второго приближения будут необходимы. Простейший цикл связан со значительным уменьшением, экономичности (простота не дается даром!). Прежде всего, газы, уходящие из турбины в атмосферу, уносят с собой значительное количество неиспользованной тепловой энергии. Для ее утилизации приходится вводить в схему регенератор, в котором можно было бы создать теплообмен между горячими отработавшими газами и сравнительно холодным потоком воздуха, текущего из компрессора в камеру сгорания. Как и в паросиловых установках, такой внутренний регенеративный теплообмен приводит к существенному увеличению экономичности цикла (рис. 49).

Регенеративный теплообмен в циклах с ОРТ может осуществляться одно- и многоступенчатым способами. Первому из них соответствует одноступенчатое расширение на турбине, после которого перегретый пар направляется в регенератор, а затем

Для повышения энергетической эффективности рекомендуется обеспечивать полноценный регенеративный теплообмен в холодильных агрегатах (между жидкостным и всасываемым потоками хладагента).