Einführung
Dies ist ein 3D-Modell eines Speisewassererhitzers.
3D-Modell Anmerkungen
Speisewassererhitzer
Speisewasser wird vor dem Eintritt in einen Dampferzeuger oder Kessel erhitzt. Entnahmedampf aus der Dampfturbine(n) wird verwendet, um das Speisewasser zu erwärmen. In einem Speisewassererhitzer ist der Entnahmedampf das Medium auf der Mantelseite, während das Speisewasser das Medium auf der Rohrseite ist. Während der Dampf seine Wärme an das Speisewasser abgibt, kondensiert er und wird aus dem Boden des Erhitzers abgelassen; die abgelassene Flüssigkeit wird als 'Drips' bezeichnet. Beachten Sie, dass ein Speisewassererhitzer ein sehr ähnliches Design wie ein U-Rohr-Wärmetauscher hat.
Trennplatte
Die Trennplatte teilt die obere und untere Hälfte des Wärmetauschers. Sie sorgt dafür, dass das Medium auf der Rohrseite in die unteren Rohre fließt und dann über die oberen Rohre zum Sammler zurückkehrt.
Rohrseitiger Einlass
Das Medium auf der Rohrseite tritt durch diesen Anschluss in den Wärmetauscher ein; das Medium auf der Rohrseite ist Speisewasser.
Rohrseitiger Auslass
Das Medium auf der Rohrseite wird durch diesen Anschluss aus dem Wärmetauscher entlassen; das Medium auf der Rohrseite ist Speisewasser.
Mantelseitiger Einlass
Das Medium auf der Mantelseite tritt durch diesen Anschluss in den Wärmetauscher ein; das Medium auf der Mantelseite ist Entnahmedampf aus der Dampfturbine(n).
Mantelseitiger Auslass
Das Medium auf der Mantelseite wird durch diesen Anschluss aus dem Wärmetauscher entlassen; das Medium auf der Mantelseite ist Entnahmedampf aus der Dampfturbine, aber es ist Kondensat, das aus dem Erhitzer abgelassen wird, nicht Dampf.
Mantel
Der Mantel (Gehäuse) enthält das strömende Medium auf der Mantelseite und beherbergt die Rohre, Prallbleche, Zugstangen und Rohrplatten. Er dient auch als stabile Struktur, an der andere Geräte angebracht werden können. Aufgrund seiner Größe ist der Mantel das größte Druckgrenzstück eines Rohrbündelwärmetauschers. Aus diesem Grund wird bevorzugt, dass das Medium mit dem niedrigeren Druck auf der Mantelseite fließt, während das Medium mit dem höheren Druck durch die Rohre fließen sollte.
Deckplatte
Die Deckplatte wird verwendet, um ein Ende des Mantels abzudichten. Durch Entfernen der Deckplatte haben Mitarbeiter schnellen Zugang zu den Rohren; dies ist nützlich für regelmäßige visuelle Inspektionen.
Dichtung
Eine Dichtung wird zwischen zwei Oberflächen platziert, um jeglichen unbeabsichtigten Fließweg zu eliminieren, der existieren könnte. Dichtungen werden normalerweise aus Dichtungspapier oder Gummi hergestellt. Die Dichtung in diesem 3D-Modell wird zwischen den beiden Metalloberflächen 'gequetscht', um eine leckdichte Abdichtung zu schaffen. Die Form der Dichtung verhindert auch das Austreten von einer Seite der Trennplatte zur anderen.
Rohrplatte
Die Rohrplatten sitzen innerhalb des Mantels und stützen die Enden der Rohre. Das Gewicht der Rohre wird zusätzlich durch die Prallbleche gestützt (abhängig vom Design). Die Rohre werden normalerweise kaltgewalzt und in die Rohrplatten expandiert.
Prallblech
Prallbleche werden verwendet, um die Flussrichtung des strömenden Mediums auf der Mantelseite zu ändern. Die Änderung der Flussrichtung sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Wärmetauscher. Der durch die Prallbleche erzeugte turbulente Fluss erhöht die Wärmeübertragungsrate des Wärmetauschers und hilft, Ablagerungen auf den Außenflächen der Rohre zu reduzieren (Ablagerungen verringern die Effizienz des Wärmetauschers).
Zugstangen
Zugstangen werden als Führungen für die Prallbleche verwendet, um sicherzustellen, dass keine Dreh- oder Axialbewegung der Prallbleche auftritt.
Rohre
Das Medium auf der Rohrseite fließt durch die Rohre, während das Medium auf der Mantelseite um die Rohre herum fließt. Wärme wird zwischen den beiden Medien aufgrund der Nähe ausgetauscht. Turbulatoren können innerhalb der Rohre installiert werden, um einen turbulenten Fluss (anstatt eines laminaren Flusses) zu erzeugen, was die Effizienz des Wärmetauschers erhöht.
Sammler
Der Bereich, in dem das Medium auf der Mantelseite in den Wärmetauscher eintritt und ihn verlässt, wird als 'Sammler' bezeichnet.
Entspannungsbereich
Abdampf aus der Dampfturbine(n) tritt in den Entspannungsbereich des Speisewassererhitzers ein. Bei Erhitzern mit höherem Druck kann der Entspannungsbereich Metallplatten enthalten, die die Erhitzerrohre vor dem einströmenden Dampf schützen; die Platten verringern die Wahrscheinlichkeit von Schäden an den Rohren aufgrund der hohen Temperatur und des hohen Drucks des Dampfes.
Kühlbereich
Der Kühlbereich ist der Bereich des Speisewassererhitzers mit der niedrigsten Temperatur. Kaltes (relativ) Speisewasser tritt durch die Rohre in diesem Bereich in den Erhitzer ein und wird erhitzt, während es durch den Erhitzer fließt.
Wasserbox / Sammler
Der Bereich, in dem das Medium auf der Rohrseite in den Wärmetauscher eintritt und ihn verlässt, wird als 'Wasserbox' oder 'Sammler' bezeichnet.
Kondensat
Abgekühlter Dampf bildet Kondensat. Kondensat sammelt sich im unteren Teil des Erhitzers und fließt durch Kanäle in den Kühlbereich, dann durch den Auslass auf der Mantelseite.
Zusätzliche Ressourcen
https://www.thermopedia.com/content/756
https://www.fluiddynamics.com.au/case-studies-1/feedwater-heaters
https://en.wikipedia.org/wiki/Feedwater_heater