一種新型凝汽器管排的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種凝汽器管排，由軸向平行設(shè)置的若干根換熱管，構(gòu)成空氣冷卻區(qū)和主凝結(jié)區(qū)，主凝結(jié)區(qū)環(huán)繞空氣冷卻區(qū)布置，并通過擋板將空氣冷卻區(qū)和主凝結(jié)區(qū)分開；管排的外圍輪廓線在垂直于換熱管軸線的平面上的投影形成一個(gè)“枝杈”狀圖形，空氣冷卻區(qū)布置在管排的中下部，沿高度方向上的輪廓形狀為上窄下寬的梯形，其外圍與主凝結(jié)區(qū)之間設(shè)置有與該梯形側(cè)邊相對應(yīng)的倒“V”形空氣冷卻區(qū)擋板，該擋板頂部設(shè)有不凝結(jié)氣體出口，連接抽空氣管道；管排左右對稱，左右兩部分管排之間留有一定的距離，構(gòu)成中間蒸汽通道；管排外圍與殼體間留有一定距離，構(gòu)成兩側(cè)蒸汽通道；本實(shí)用新型特別適用于殼體為圓弧形的中小功率等級汽輪機(jī)組凝汽器。
【專利說明】一種新型凝汽器管排

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及動(dòng)力機(jī)械設(shè)備制造領(lǐng)域，具體涉及一種特別適應(yīng)于中小功率等級汽輪機(jī)組配置凝汽器的管排方式。

【背景技術(shù)】
[0002]凝汽器是凝汽式汽輪機(jī)的主要輔助設(shè)備，作為機(jī)組的冷源，對整個(gè)汽輪機(jī)系統(tǒng)的高效運(yùn)行具有重要意義。近20年來，包括中國在內(nèi)的世界各國動(dòng)力設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)部門，廣泛的開展了凝汽器的研究和設(shè)計(jì)工作，取得了許多新成果，使凝汽器的設(shè)計(jì)技術(shù)不斷提高。
[0003]但是，隨著主力發(fā)電汽輪機(jī)組的不斷大型化，國內(nèi)外各主要凝汽設(shè)備制造廠家將主要的精力致力于大型發(fā)電用汽輪機(jī)凝氣設(shè)備的研發(fā)和制造，一定程度上忽視了中小型汽輪機(jī)凝汽器設(shè)備的技術(shù)升級。中小型汽輪機(jī)用凝汽器一般存在著管排設(shè)計(jì)技術(shù)相對落后，換熱性能差的問題。中小功率等級汽輪機(jī)組除了電力行業(yè)外，在冶金、化工、石油等多個(gè)重要領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用，因此采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析技術(shù)對凝汽器管排進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化、降低汽輪機(jī)運(yùn)行背壓具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的應(yīng)用前景。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提出了一種特別適應(yīng)于中小功率等級汽輪機(jī)凝汽器的管排結(jié)構(gòu)，目的在于提高凝汽器的換熱效果，降低汽輪機(jī)的運(yùn)行背壓，進(jìn)而降低整個(gè)汽輪機(jī)組的運(yùn)行成本。
[0005]本實(shí)用新型提出一種凝汽器管排，該管排是軸向平行設(shè)置的若干根換熱管，構(gòu)成空氣冷卻區(qū)和主凝結(jié)區(qū)，主凝結(jié)區(qū)環(huán)繞空氣冷卻區(qū)布置，并通過空氣冷卻區(qū)擋板將空氣冷卻區(qū)和主凝結(jié)區(qū)分開。
[0006]優(yōu)選地，管排的外圍輪廓線在垂直于冷卻管軸線的平面上的投影形成一個(gè)“枝杈”狀圖形，空冷區(qū)布置在管排的中下部。
[0007]優(yōu)選地，空氣冷卻區(qū)沿高度方向上的輪廓形狀為上窄下寬的梯形，其外圍與主凝結(jié)區(qū)之間設(shè)置有與該梯形側(cè)邊相對應(yīng)的倒“V”形空氣冷卻區(qū)擋板，該擋板頂部具有不凝結(jié)氣體的出口，連接抽空氣管道。
[0008]優(yōu)選地，管排左右對稱，左右兩部分管排之間留有一定的距離，構(gòu)成中間蒸汽通道。
[0009]優(yōu)選地，管排外圍與殼體間留有一定距離，構(gòu)成兩側(cè)蒸汽通道。
[0010]優(yōu)選地，管排的上部主凝結(jié)區(qū)的管束間留有一定距離，構(gòu)成管排間蒸汽通道。
[0011]優(yōu)選地，當(dāng)汽輪機(jī)排汽進(jìn)入凝汽器后，先經(jīng)過中間蒸汽通道、兩側(cè)蒸汽通道、管排間蒸汽管道進(jìn)入“枝杈”狀凝汽器管束，與換熱管進(jìn)行熱交換后，未凝結(jié)的汽-氣混合物經(jīng)無管區(qū)流入空氣冷卻區(qū)，使汽-氣混合物在抽出凝汽器前進(jìn)一步得到冷卻，有利于提高凝汽器的性能，改善抽氣裝置的工作條件，最終不凝結(jié)的氣體經(jīng)不凝結(jié)氣體出口連接抽氣管道抽出凝汽器。
[0012]本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)上采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析技術(shù)對凝汽器汽側(cè)流場進(jìn)行計(jì)算，得到汽相流速分布圖、蒸汽壓降、傳熱系數(shù)等分布圖，從而對凝汽器管排進(jìn)行最優(yōu)化的設(shè)計(jì)。分析計(jì)算表明:本實(shí)用新型所采用的凝汽器管排方式具有蒸汽路徑短，流動(dòng)阻力小，流場平穩(wěn)，熱負(fù)荷均勻的特征。
[0013]本實(shí)用新型擴(kuò)展了凝汽器管排的使用范圍，使凝汽器技術(shù)進(jìn)一步提高；本實(shí)用新型所述管排結(jié)構(gòu)特別適用于殼體為圓弧形的中小功率等級汽輪機(jī)組凝汽器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的凝汽器管排結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本實(shí)用新型的技術(shù)方案更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]圖1為本實(shí)用新型的汽輪機(jī)凝汽器的管排結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中各附圖標(biāo)記表示:I 一上部主凝汽區(qū)、2 —下部主凝汽區(qū)、3 —空氣冷卻區(qū)、4 一隔板、5 —?dú)んw、6 —空氣冷卻區(qū)擋板、7—不凝結(jié)氣體出口、8 —凹槽、9 一中間蒸汽通道、10—兩側(cè)蒸汽通道、11 一管排間蒸汽通道、12 —換熱管。
[0017]如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型提供的汽輪機(jī)凝汽器管排結(jié)構(gòu)，管排是間距均勻、軸線平行設(shè)置的多根換熱管12構(gòu)成的上部主凝結(jié)區(qū)1、下部主凝結(jié)區(qū)2以及空氣冷卻區(qū)3，主凝結(jié)區(qū)I環(huán)繞空氣冷卻區(qū)3布置，并通過空氣冷卻區(qū)擋板6將空氣冷卻區(qū)3和主凝結(jié)區(qū)I分開。
[0018]管排的外圍輪廓線在垂直于換熱管12軸線的平面上的投影形成一個(gè)“枝杈”狀圖形，空氣冷卻區(qū)3布置在管排的中下部。
[0019]本實(shí)用新型所述管排的空氣冷卻區(qū)3沿高度方向上的輪廓形狀為上窄下寬的梯形，其外圍與下部主凝結(jié)區(qū)2之間設(shè)置有與該梯形側(cè)邊相對應(yīng)的倒“V”形的空氣冷卻區(qū)擋板6，該擋板罩在空氣冷卻區(qū)3的上方，該擋板內(nèi)部的頂部設(shè)有不凝結(jié)氣體出口 7連接抽空氣管道。
[0020]本實(shí)用新型所述管排左右對稱，左右兩部分管排之間留有一定的距離，構(gòu)成中間蒸汽通道9。所述管排外圍與殼體間留有一定距離，構(gòu)成兩側(cè)蒸汽通道10。所述管排的上部主凝結(jié)區(qū)I的管束間留有一定距離，構(gòu)成管排間蒸汽通道11。
[0021]本實(shí)用新型所述管排結(jié)構(gòu)在進(jìn)行隔板4設(shè)計(jì)時(shí)，隔板4下部靠近殼體5底部的位置開設(shè)上窄下寬的凹槽8，以利于凝結(jié)水在殼體5底部沿軸向流動(dòng)。對于凝汽來說，前后管板中間的隔板4起支撐換熱管的作用。
[0022]本實(shí)用新型的工作方式:汽輪機(jī)排汽進(jìn)入凝汽器后，先經(jīng)過中間蒸汽通道9、兩側(cè)蒸汽通道10、管排間蒸汽管道11進(jìn)入“枝杈”狀凝汽器管束，與換熱管12進(jìn)行熱交換后，未凝結(jié)的汽-氣混合物經(jīng)無管區(qū)流入空氣冷卻區(qū)3，使汽-氣混合物在抽出凝汽器前進(jìn)一步得到冷卻，有利于提高凝汽器的性能，改善抽氣裝置的工作條件，最終不凝結(jié)的氣體經(jīng)不凝結(jié)氣體出口 7連接抽氣管道抽出凝汽器。
[0023]以上所述的具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型的凝汽器管排，其特征在于，所述管排是軸向平行設(shè)置的若干根換熱管(12)，構(gòu)成空氣冷卻區(qū)(3)和主凝結(jié)區(qū)(1，2)，主凝結(jié)區(qū)(1，2)環(huán)繞空氣冷卻區(qū)(3)布置，并通過空氣冷卻區(qū)擋板(6)將空氣冷卻區(qū)(3)和主凝結(jié)區(qū)(1，2)分開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝汽器管排，其特征在于:空氣冷卻區(qū)(3)沿高度方向上的輪廓形狀為上窄下寬的梯形，其外圍與主凝結(jié)區(qū)(1，2)之間設(shè)置有與該梯形側(cè)邊相對應(yīng)的倒“V”形空氣冷卻區(qū)擋板(6)，該擋板頂部具有不凝結(jié)氣體的出口，連接抽空氣管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凝汽器管排，其特征在于:管排左右對稱，左右兩部分管排之間留有一定的距離，構(gòu)成中間蒸汽通道(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凝汽器管排，其特征在于:管排外圍與殼體間留有一定距離，構(gòu)成兩側(cè)蒸汽通道(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的凝汽器管排，其特征在于，管排的上部主凝結(jié)區(qū)(I)的管束間留有一定距離，構(gòu)成管排間蒸汽通道(11)。
【文檔編號】F28B1/06GK203837515SQ201320675196
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】相曉偉, 徐克鵬, 陳春峰 申請人:北京全四維動(dòng)力科技有限公司