CN100445669C - 空气冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空气冷却系统，其包括蒸汽-空气热交换器，该热交换器由适合用环境空气部分直接冷凝蒸汽态介质的外侧翅管构成，接收来自上端分配室的蒸汽，并止于收集冷凝物的下端室，该冷凝物的量取决于冷凝蒸汽和未冷凝蒸汽，其中该空气冷却系统具有至少一个直接接触式冷凝器(9)，在其中来自蒸汽-空气热交换器(3)的该下端收集室(25)的剩余未冷凝蒸汽(23)在冷却水(12)作用下冷凝，冷却水(12)借助于冷却水泵(14)从所述直接接触式冷凝器(9)的热井(15)再循环并于水-空气热交换器(7)中冷却，通过该直接接触式冷凝器(9)的喷嘴(10)喷射；存在于蒸汽(1)中的不冷凝气体(11)经合适构造的塔板式或填充式后冷凝器(37)从上述直接接触式冷凝器(9)排出。
Description
1.技术领域
本发明的主题涉及发电装置或工业循环系统的空气冷却系统。所述系统按照权利要求书所描述的方式对蒸汽态的介质(通常为水蒸汽)进行冷凝。
2.背景技术
为了进行各种工业生产，主要是热电厂的生产，通常需要通过将这些工艺过程的蒸汽态的操作介质冷凝来将工艺过程产生的热移除，使其达到环境温度的水平。常规的方案包括使用极其大量的水(蒸发或单程冷却)来实现。但是，从环境保护的角度考虑或由于水源的缺乏，这种方案在许多情况下存在多种问题。为了克服所存在的问题，已经研制出各种各样的众所周知且经试验的干冷系统。
最为广泛应用的干冷系统为所谓的直接干式冷却系统。在发电装置的循环系统应用这种冷却方法时，水蒸汽首先在真空的蒸汽涡轮机中膨胀，随后通过较大直径的蒸汽管从所述涡轮机排出，接着向上经分配室进入所谓的蒸汽-空气交换器。在所述热交换器的翅管中流动的蒸汽被在热交换器的翅管外侧中流动的冷空气逐渐冷却。由于这样的冷却和热移除是在没有传送介质存在下直接实现的，因此将其称为直接干式冷却。实际上，在技术上可行的安全且可控的直接空气冷却系统比上述方式要复杂得多。与常规的水冷却工艺比较，干式冷却工艺的温度变化范围要宽得多，在一年中，其随着环境空气温度的变化而出现极大的温度波动。这意味着蒸汽侧需极大地变化冷凝器的压力，即需增大涡轮机的反压。从经济角度考虑，这些温度和压力变化是不利的，因此需要优化选择和操作所述设备，以确保其稳定地运行。
最佳的已知且经试验的直接空气冷却通过将冷却工艺分成两个容易分离的阶段来实现上述要求。根据该方案，所采用的蒸汽-空气热交换器由两部分构成，即所谓的冷凝器部分和在专业文献中称为后冷却器或分凝器的第二冷凝器。
蒸汽离开蒸汽分配管，随后经冷凝器部分的分配室进入翅管热交换器管。作为冷却气体的空气以与翅管的纵轴呈直角的方向(即垂至于蒸汽流动的方向)在翅管外侧流动。冷凝器可由按空气流动方向排列的多列管构成，但也可由单根的延伸管(extended tube)构成。由于空气的冷却作用，蒸汽在各管中被逐渐冷却。冷凝物按蒸汽流动的相同方向，在重力作用下向下游方向流动，部分沿着管的内壁，部分随着蒸汽一起流向位于管的底端冷凝物收集室和蒸汽传送室。在此处，冷凝物由各自的热交换管束进入冷凝物管。剩余的未冷凝蒸汽(占初始量的30-15％)以及蒸汽中的待废弃的、未冷凝的气体被输送至进一步的热交换器部分，即所谓的后冷却器或分凝器。
随着时间推移和空间变化，在某些管中呈现出冷凝程度的极大差异并由此造成未冷却气体浓度的极大差异。随着时间推移而发生变化可能是由外部空气温度、所装载的蒸汽侧的变化和气流速率的变化引起。随空间变化的变化由热交换管的排列确定。由于蒸汽或空气分配的不均，在垂直冷却气流方向平面的各单独管会出现极大差异。随着冷却空气被逐渐加热，其所能冷凝的蒸汽量逐渐减少，因此在气流方向上进一步出现不均匀。这种现象不仅仅出现在列管冷凝器的流动方向上，其也出现在沿气流方向延伸的单流冷凝管中(但这种情况的程度较低)。未冷凝的气体会在热交换器的某个部位积聚，出现所谓的气塞，使蒸汽无法流过，从而降低了给定的热交换器的管部分的有效冷却效果。除了性能降低外，在冷冻的温度条件下，还会造成在热交换器的冻结及严重的停工。这些直接空气冷却所存在的问题可参见相关的技术杂志(如
，D.G.，Air Cooled Heat Exchangers and CoolingTowers，第8部分，8.2章，TECPRESS，1998)。
最为广泛应用的直接空气系统通过引入称为分凝器的热交换器部分来解决不均匀冷凝所产生的问题，这种分凝器主要是起后冷却的功能。与常规的设计比较，为了克服所述不均匀的问题，极大量的来自冷凝器部分的蒸汽被输送至分凝器部分。分凝器部分使用与冷凝部分类似的热交换器，最为不同的是蒸汽不是从上面进料，而是从较低的分配室进料，蒸汽从所述分配室出来后在热交换器管中向上流动，同时冷凝物由于重力作用，以相反的方向流向较低的蒸汽分配室和冷凝物收集室。在冷凝部分发生的不均匀现象同样在此出现。这部分的一个典型问题为蒸汽侧的过载，形成水塞而阻挡冷凝物在重力作用下的向下流动，由此使管的剩余部分无法发挥作用。除了性能降低外，这还将造成其他的操作问题，如在寒冷气候中的冻结问题等。为此，分凝器部分需要有超大的尺寸。Goldchagg，H.B.的研究分析了现有的各种最新的直接空气冷却系统(Lessons learnt from the world′s largestforce draft direct cooling condenser，EPRI Int.Symp.ImprovedTechnology for Fossil Power Plants，Washington，1993年3月)。
必须采用真空泵将存在于蒸汽中的主要由空气组成的待废弃的、未冷凝气体从所述空间排出。如果在蒸汽-气体混合物中气体所占的比例相当高的情况下进行空吸，则可减少泵的工作。此时，进入位于分凝器上方的室的蒸汽包含10-50％的未冷凝气体，因此，这种蒸汽-气体混合物适合使用抽吸泵进行的抽吸。由于在分凝器部分蒸汽流速较低，因此在此部分只能获得较低的传热系数。这对于对流传热器相当不利，因为未冷凝气体的分压不断升高，使其工作负荷加重。除了传热系数外，由于未冷凝气体的分压的增加以及由于这样所产生的不断缩小的对数温差而造成的饱和蒸汽压和温度的降低导致性能的进一步降低。“过冷”现象的扩大可能是冻结的另一个原因。这种危险在1994年1月发表的POWER中有讨论分析(Swanekamp，R：Profit fromlatest experience with air-cooled condensers)。
在冷凝过程的直接空气冷却中发生的另一种现象为在冷凝器和分凝器的热交换管中流动的蒸汽(或蒸汽-气体混合物)压力的降低，这种降低同样取决于流程的长度。这种由于摩擦而导致的压力降低也减小了冷却介质(空气)和被冷却介质(蒸汽)间的对数温差(对数温差是热传递的驱动力)。同时，由于给定尺寸的直接空气冷凝器较大的比体积和降低的外部空气温度，当由于流速顺式增大时，将会发生如下状况：降低冷却空气的温度不能进一步提高冷却性能(所谓的堵塞(chocking))。冷凝器和分凝器的热交换器部分的管长在中等或较大发电装置的情况下为10米，换句话说，总的管长为分凝器部分的双倍长。
在冷凝器和分凝器中缺乏均匀性、操作的不稳定问题以及控制困难基本上均来源于所谓的直接冷凝本身。在整个冷却系统中，在延伸的空间中，在管内部的冷凝决定了蒸汽和蒸汽-未冷凝气体混合物(或相反)的量，减少或甚至阻断流动的堵塞降低或停止冷凝。在冷凝介质侧缺少强制循环使得难以进行工艺控制，只能对热交换器的外侧(冷却空气侧)进行调节控制。这解释了为什么迄今为止只构建出带风扇的直接空气冷却的冷凝器。冷却空气的强制循环至少可以调节气流。在自然气流直接冷凝器的情况下，两种介质侧的流动均是“自然的”，即流动是由工艺本身引起，因此工艺几乎是不可控制的，这也解释了为何自然气流的直接空气冷却系统从没有被构建过。
还存在其他直接空气冷却系统，其中分凝器部分不是位于分离的热交换管束中，而是将其中一根在空气流动方向的管构建为分凝器，或在所谓的“准单管”体系中，用壁将所述单管中的一部分隔离成分凝器。在这些情况下，各单独管间的不平衡进一步增大，而且与现有的使用独立的冷凝器-分凝器热交换器管束的冷凝系统比较，越发难于对整个工艺进行控制。所有这些均没有改变已知的可操作的直接空气冷却技术方案，仍是需要冷凝部分和紧接着的所谓的分凝器部分(实际上为相似的直接蒸汽-空气热交换器，其中继续进行冷凝工艺)。
可确定直接空气冷却中效率最低(成本最高)的部分为分凝器，但由于各种原因，其又是可接受的操作稳定性和控制性所要求的。
还值得一提是通过用水喷射空气冷却翅管的冷却表面，或通过在所述表面上构建连续水膜来提高空气冷却性能。这些方案可参见前述Swanekamp的公开文献(POWER，1994年6月)。
3.发明内容
本发明的目标是构建一种空气冷却系统，与已知的直接空气冷却方案比较，该系统提高了成本效率，同时极大提高了它们的操作稳定性，包括操作容易性，使得即使在极端的操作条件下也能够对其进行操作，此外，当开始操作时，提高启动的稳定性。
本发明的空气冷却系统包括蒸汽-空气热交换器，所述热交换器由外侧翅管构成，所述外侧翅管适合用环境空气部分直接冷凝蒸汽态的介质，所述热交换器接收来自位于上端的分配室的蒸汽，末端为位于下端的室，该室收集冷凝物(其量取决于待冷凝的蒸汽)和未冷凝的蒸汽。所述空气冷却系统具有至少一个直接接触式冷凝器，在其中来自蒸汽-空气热交换器的下端收集室的剩余的未冷凝的蒸汽在于水-空气热交换器中冷却并通过喷射器喷射的冷却水的作用下冷凝；同时，未冷凝的气体经合适构造的塔板式或填充式后冷凝器从上述直接接触式冷凝器排出。
热交换器的翅管采用冷却空气进行冷却，所述冷却空气在风扇或提供自然气流的冷却塔的作用流动。通过一共同的风扇使其中的冷却空气流动的热交换器管束通常称为一个单元(cell)和一系列单元“组(bay)”。
如同已知的直接空气冷却系统，所述翅管与下端的蒸汽和管束末端的冷凝物收集室相连。空气冷却系统的蒸汽-空气段的剩余的未冷凝蒸汽的冷凝在一个或多个直接接触式冷凝器中，用经水-空气热交换器冷却的冷却水进行；所述直接接触式冷凝器或多个直接接触式冷凝器与所述水-空气热交换器或多个热交换器串联连接，且彼此间直接相连。冷凝物在重力作用下直接流入冷凝物收集管。
流入直接接触式冷凝器的蒸汽在冷却水的作用下冷凝，所述冷却水在水-空气热交换器中冷却，经冷凝器喷射器喷射，并与受热后的冷却水一起进入直接接触式冷凝器的储存部分(热水井)。未冷凝气体的抽吸也发生于直接接触式冷凝器空间中。
因此，本发明的冷却系统通过除去了在前述现有技术中使用的最低效率的分凝器部分并用更高效、更易控制和更稳定的技术方案，即本发明的水-空气冷却部分实现了既定目标。因此，剩余蒸汽在比分凝器小得多的空间中，在小型的(compact)直接接触式冷凝器中实现冷凝，这种冷凝器与分凝器比较还以近乎理想的条件除去了未冷凝的气体。在环境温度水平下除去热在上述强制水-空气热交换器中发生，仅有不显著量的未冷凝气体(与水流比较)流入所述热交换器。由于这样，在热交换器中，部分由于强制循环和部分由于不存在未冷凝气体，热交换可以比分凝器显著有效、更加可控且较不易受操作条件影响的方式运作。同时，本发明的冷却系统还保留了更为有效的冷凝部分。当然，这并非是指机械地替换目前使用的分凝器部分，而是要求根据给定的应用优化冷凝部分和代替分凝器的方案的比例。根据应用条件，可能缩小冷凝部分原始尺寸的30-40％，但同时也有可能超过“冷凝器-分凝器”方案的比例。
在本发明的空气冷却系统的方案中，直接将冷凝器部分的未冷凝蒸汽输送至直接接触式冷凝器的压缩蒸汽空间，这样可以省去现有技术中使用的其他蒸汽分配系统。同样，不需要将蒸汽或含蒸汽的增加量的未冷凝气体输送至另外的长且窄的热交换管中，进行后续的冷凝。所有这些显著减少了蒸汽侧的压力降低，以及由此引起的温度降低。在存在蒸汽和未冷凝气体混合物的情况下，在水-空气热交换器中存在待冷却的作为介质的水。采用强制循环可将热交换器管内部的介质完全均匀分布。同时还可避免发生在现有技术方案中由于空气分压增加所导致的过冷。管内侧的换热系数也明显优于含高含量的未冷凝气体的蒸汽冷凝的情况。所有这些的结果是可采用具有更小表面积的更有效的热交换器，这也意味着成本更低。由于减少了过冷，发电装置循环体系的效率也得到显著的提高。由于未冷凝气体从直接接触式冷凝器的去除在更为有利的条件下、在单一的空间中实现，需要抽吸的量显著降低，从而可使用更小的抽吸泵和更少的辅助能量。去除使用分凝器部分还有助于确保在较低的外部空气温度情况时避免冷却系统“堵塞”而得到更好的真空状态，换句话说，得到更高的涡轮机性能。去除了冷凝蒸汽和未冷凝气体混合物的表面热交换器部分得到的另外的非常有益的优势是避免了各种可能出现的操作状态问题(各种尺寸的气塞或甚至是形成了水塞，从而导致随后的“堵塞”)。这样可以避免各种操作问题，从而使得操作更为稳定和可控。
在较大的空气冷却系统中，来自涡轮机的膨胀的蒸汽被输送至数个平行连接的蒸汽-空气热交换器(即冷凝器)中。在这样的情况下，不仅可使用一个直接接触式冷凝器来冷凝剩余的蒸汽，而是可将数个直接接触式冷凝器各自直接连接至蒸汽-空气冷凝器的热交换器管束之一上，随后连接到水侧以缩短蒸汽途径。
由热交换器翅管组成的蒸汽-空气和水-空气热交换器管束不仅可置于彼此分离的单元中，而且可组合在相同的单元中(因而它们具有共同的风扇)。在这里也可以将蒸汽-空气热交换器管束各自直接连接到各自分离的直接接触式冷凝器空间上。
在蒸汽侧的空气冷却系统的两个串联连接部分，用本发明更可控的方案代替“后面的”分凝器部分帮助整个工艺的可控性。因此，在本发明的方案中，除了提供冷却空气流动的风扇外，也可使用引导自然气流的冷却空气流动塔而不会对操作稳定性造成不利影响(这在单纯的直接空气冷却冷凝器的情况下是不可能实现的，如我们在对现有技术的描述中所述)。
本发明的另一方面不仅将未冷凝的剩余蒸汽输送至直接接触式冷凝器中，也可从延伸的主蒸汽管的阀门引出的支管或直接接触式冷凝器的支管直接将蒸汽输送至所述直接接触式冷凝器中，从而绕过了所述冷凝器。这样由于优化了蒸汽-空气热交换器和水-空气热交换器间的载荷分布，从而可根据操作要求而更容易地控制系统及选择最有效的操作模式，在较低的环境温度下，打开旁路管道，通过所述旁路管道将所装载的蒸汽输送至直接接触式冷凝器中，水-空气热交换器将“堵塞”现象推向较低的涡轮机反压之处，这样进一步提高了发电装置的性能。将暴露于冷却空气流的水-空气热交换器的热交换器翅管的表面用水喷射，或通过连续供应水而在其上形成水膜，则可使本发明的空气冷却系统的性能达到最佳。这时，打开上述旁路管道阀，可将移除的热从蒸汽-空气热交换器部分部分转移至润湿的水-空气热交换器部分，这样提高了冷却系统的整体性能，从而也提高了发电装置的整体性能。
还可安装蒸汽截止装置，使其与所述旁路管支管后的主蒸汽管部分的蒸汽侧旁路管道结合。众所周知，当使用直接空气冷却系统，在低于凝固点的温度下启动发电装置时，只有达到一定含量的蒸汽(5-10％)才允许被输送至直接空气冷却冷凝器中，以避免冷冻危险。在达到该极限值之前，必须将蒸汽吹入空气中。本发明的方案且甚至可在零蒸汽量的情况下启动工艺。开启蒸汽旁路管道而关闭主蒸汽管道阀使得可以通过串联连接的冷却系统的“后面的”部分(直接接触式冷凝器和水-空气热交换器)来启动工艺。开启水循环旁路阀可以通过直接接触式冷凝器来加热冷却水。这时，水-空气热交换器没有装满水，因此循环冷却水的泵将冷却水循环通过经旁路通过热交换器的管道(在装配好水侧的旁路阀后，将其打开)。将经该方式受热的水填充水-空气热交换器，这些热交换器在此后才开始进行工作。蒸汽-空气热交换器(冷凝器)仅在开启主蒸汽管道阀后(在蒸汽流显著超过安全阀值的情况下)才进行工作。
在本发明的一个优选的实施方案中，在空气冷却系统的第一部分的蒸汽-空气热交换器(冷凝器)的下端的冷凝物和蒸汽收集室可如下进行改变：不将剩余的蒸汽从下端的收集室输送至独立的直接接触式冷凝器中，而是通过将在水-空气热交换器中冷却的水输送至所述室的喷射器(位于所述室的整个长度位置上或仅位于某部分上)，将所述室本身用作直接接触式冷凝器空间。这样，剩余蒸汽几乎在离开冷凝器管而进入下端收集室的同时开始冷凝。未冷凝气体在室的合适部位除去，该部位优选包含塔板式后冷却器。为了限制以这种方式制作的实现这种组合任务的室(冷凝物和剩余蒸汽收集室，直接接触式冷凝器空间和适合于除去未冷凝气的空间)的尺寸，需要在一处或多处安装用作装载受热的冷却水和蒸汽冷凝物的直接接触式冷凝器储存部分(热井)的容器。该方案明显缩短了剩余蒸汽冷凝的途径，通过这样减少了由于蒸汽摩擦造成的压力降低和由此引起的温度降低，以及由此产生的不平衡。还可以将蒸汽-空气和水-空气热交换器置于相同的管束中。
在本文描述的组合空气冷却系统的情况下，为了提高所述空气冷却系统的最高性能，所述与蒸汽-空气热交换器(3)串联连接的水-空气热交换器(7)的表面用喷射到冷却空气(4)中的水湿润，或在其上形成连续水膜。
另一个有利的方案是将蒸汽-空气和水-空气热交换器集成化。这不仅可在一根热交换器管中，而是可在各单独的具有进行蒸汽-空气热交换和水-空气热交换等部分的热交换器管中实现。这要求在空气流动方向上拉伸的热交换器管，以及完成多任务的下端的多功能室。所述下端的室收集冷凝物以及来自蒸汽-空气热交换器部分的剩余的蒸汽，并用作剩余蒸汽的直接接触式冷凝器空间。在同一空间中包含塔板式或填充式后冷却器，以助于除去未冷凝气体。下端室空间的一部分还用作水-空气热交换器的水分配室，通过该室将冷却的水输送至喷射器的喷嘴。在所述集成热交换器管内，用与空气流动方向垂直平面的内壁将从下端收集室开始，优选至冷空气入口侧的部分与所述管的剩余部分隔离，因此形成水-空气热交换器管部分。还可以使所述部分在热交换器管长度中点处结束，由位于与管轴线垂直的平面的密封部件限定。按照这种方式形成的水-空气热交换器管部分可由一个或多个内隔离壁分隔成多个通道。只使用一个内隔离壁(延伸至上述密封部件前结束)，可形成两通道的逆流水-空气热交换器，以空气的流动方向为参照，受热的冷却水在内通道中向上流动，随后在隔离壁的末端绕回，在外通道向下流动，空气进入外通道，随即同时在热交换器翅管表面的冷却作用下冷却。来自涡轮机的蒸汽经热交换器管的整个横截面通过位于上端的蒸汽分配室进入蒸汽-空气热交换器管。蒸汽在用于蒸汽-空气热交换的部分中部分冷凝，在此过程，不仅蒸汽流动减缓，而且由于从某个位置开始出现水-空气热交换器部分而使可用于流动的横截面变小。冷凝物和剩余的蒸汽进入热交换器管束的下端室，在此实施如上所述的组合任务。在外通道部分冷却的冷却水通过位于下端室的喷射器喷嘴喷射进入下端室的混合冷凝器空间。在此处所述水与来自以其整个长度作为蒸汽-空气热交换器的通道的剩余蒸汽汇合并将大部分的蒸汽冷凝。在下端室或在接近其的空间，可构建逆流塔板式或填充式后冷却冷凝器部分，未冷凝气经过该部分后可输送至适合状态下的抽吸泵中。
该方案的另一个变体是用隔离壁将所述外部热交换器翅管沿空气流动方向分隔成数个通道。来自涡轮机的蒸汽同样进入热交换器的整个横截面，即经所有的通道进入热交换器管。这些蒸汽-冷凝通道中的一些从上端的分配室至下端的收集室，并终止于该处；剩余的通道起始于上端蒸汽分配室而终止于热交换器管长的中点。在这些通道的终点前，存在穿过所述隔离壁进入相邻的蒸汽冷凝通道的通道开口。在另一个可行的方案中，在用于冷凝蒸汽的通道间的隔离壁上重复出现孔或开口，由于这些孔的存在，所述冷凝部分变成了准单通道(类似于专利申请WO98/33028)。所述多通道热交换器管的两个或多个通道与起始于下端并上至一定高度的蒸汽空间分离(优选在冷空气入口侧)并用于形成水-空气热交换器部分。
在本说明书中描述的方案及其各种通过组合或集成得到的变体，及其结构单元通过免除使用较长的介质流程和工艺途径而使得效率更高和成本更低。正如我们所述，蒸汽可进入所有形成热交换器的管的整个管横截面。当然，需要将所述蒸汽-空气热交换器密封。同样也需将集成一体的均匀的水-空气热交换器和蒸汽-空气部分真空密封。这使得可以再循环受热的冷却水并可根据在热交换器管间分配的需要将压力提高至克服循环摩擦需要的程度，从而可以使得水-空气热交换器的某些部分处于环境压力下。在按照这样的方式形成的热交换器中，在单一的热交换器体中通过四步进行冷凝：部分在蒸汽-空气热交换器部分中冷凝，沿着单独的热交换器管的隔离蒸汽和水流的壁发生降低程度的冷凝，在用作直接接触式冷凝器空间的下端的收集室中注入经冷却的冷却水进行冷凝，以及最后在相同的空间中在塔板后冷却部分(除去空气)中冷凝。
一个较为有利的结构是使用部分与前述类似的集成热交换器，当在单独的管中时，使用奇数的通道、甚至就一根通道作为水-空气热交换器。到达收集室时，该通道又用直接接触式冷凝器，受热的冷却水进入储存空间，并由该处用泵将其输送至外部的分配冷却水管中。若将所述分配冷却水管安置于以A形式排列的热交换器管束间也是可行的，这样，在各形成热交换器管束中间部分的通道的相对于空气流动方向的入口侧存在支管。在该通道部分的来自其引入处的冷却水均向下流动，再次被冷却并经适合形成喷射的喷嘴注入同样用作直接接触式冷凝器空间的下端的收集室中。
在所述集成热交换器的另一种结构形式中，受热的冷却水的分配再次在形成于下端收集室的分配部分进行，并从该处起，待冷却的水在一个通道向上流动至所述通道整个长度的中点部分。经冷却的冷却水通过在所述通道的上部的孔或喷嘴注射至相邻的通道中，其再次将来自下端收集室经冷凝器通道进入所述混合空间的剩余蒸汽冷凝。将横截面比所述通道的横截面小得多的管通入每个用作与水冷却通道“相邻”的混合空间的通道中，上至其末端。通过这些管道，将在所述混合空间的上端部分中聚集的未冷凝气体抽吸出，并输送至抽吸系统的收集管中。在蒸汽-空气冷凝在热交换中相对于水-空气热交换起主要作用的条件下，该方案可得到有利的结果。
4.附图说明
根据附图，对实施本发明的可行方案的描述
借助于附图，在以下实施例中详细描述了本发明一些有利的构造，其中
图1显示包括蒸汽-空气热交换器、水-空气热交换器和直接接触式冷凝器的空气冷却系统
图2显示自然气流的空气冷却系统
图3显示一种空气冷却系统，其中除了蒸汽-空气热交换器的剩余蒸汽外，直接接触式冷凝器还可直接冷凝部分经涡轮机膨胀的蒸汽
图4显示一种空气冷却系统，其中蒸汽-空气热交换器的下端收集室还用作直接接触式冷凝器
图5a显示一种集成热交换器翅管的空气冷却系统，其中所述集成热交换器管包括蒸汽-空气热交换器管段和双通道逆流水-空气热交换器管段，所述水-空气热交换器管在所述集成热交换器管的中点终止
图5b显示图5a的A-A截面
图5c显示图5b的B-B截面
图6a显示集成热交换器翅管的空气冷却系统，所述集成热交换器管包括由隔离壁分隔成多个通道的蒸汽-空气热交换器段，在所述集成热交换器管长中点处的通道终点具有通道开口，它们还包含双通道逆流水-空气热交换器管段
图6b显示图6a的A-A的截面
图6c显示图6b的B-B的截面
图7a显示集成热交换器翅管的空气冷却系统，所述集成热交换器管包括具有连续穿孔的通道隔离壁的蒸汽-空气热交换器管段，以及双通道逆流水-空气热交换器管段，该部分在所述集成热交换器管长中点处终止
图7b显示图7a的A-A的截面
图7c显示图7b的B-B的截面
图8a显示具有改进的集成热交换器翅管的空气冷却系统，所述集成热交换器翅管包括蒸汽-空气热交换器管段，和单通道水-空气流动管段，水由外部冷却水分配管供应，所述水分配管分布于以A型排列的热交换器管束之间
图8b显示图8a的B-B截面
图9a显示具有三种功能的集成热交换器翅管的空气冷却系统，所述集成热交换器翅管包括蒸汽-空气热交换器管段，单通道水-空气流动管段，水由下端室供应，以及位于前述两个单元间的管段，用作混合式冷凝器空间
图9b显示图9a的B-B截面
5.具体实施方式
图1的空气冷却系统显示了蒸汽-空气热交换器管束，水-空气热交换器管束，直接接触式冷凝器以及它们相互连接的方式。蒸汽1在涡轮机中膨胀后，经上端蒸汽分配室24进入蒸汽-空气热交换器3。从上端蒸汽分配室24出来后，待冷凝的蒸汽流21进入上述蒸汽-空气热交换器的各翅管2中，这些翅管用作空气冷却冷凝器。在蒸汽-空气热交换器管2中流动时，部分蒸汽在由风扇5(或其他的一些空气驱动装置)驱动的环境温度冷却空气4的冷却下被冷凝。冷凝物8以及未冷凝蒸汽22由蒸汽-空气热交换器翅管2进入下端收集室25。积累的剩余蒸汽(未冷凝的)23没有进入另外的蒸汽-空气热交换器管进行冷凝，而是进入与下端收集室25连接的小型直接接触式冷凝器9。冷却水经喷嘴10喷射进入所述直接接触式冷凝器，形成一个表面实现对收集的剩余蒸汽23的冷凝。冷却水(在冷凝过程中被升温)和在直接接触式冷凝器9中冷凝的蒸汽的混合物收集于储存部分(热井15)中。用于去除未冷凝气体的塔板式或填充式后冷却器37位于直接接触式冷凝器9的适当部位。未冷凝气体采用抽吸泵，经不冷凝气体的去除管道11抽吸出后冷却器37。从直接接触式冷凝器的储存部分(热井15)出来后，其量与冷凝的蒸汽成正比的水和来自蒸汽-空气热交换器3的下端收集室25的冷凝物8进入冷凝物管。从直接接触式冷凝器9的储存部分(热井15)出来后，受热的冷却水13经冷却水抽吸循环泵14进入水-空气热交换器7中。受热的冷却水13通过冷却空气4被再次冷却，所述冷却空气4由水-空气热交换器7的翅管6的风扇5驱动。所述再冷却也可在双通道逆流热交换器中实现。在水-空气热交换器7中再冷却的冷却水12经上述喷嘴10喷射入直接接触式冷凝器9空间中。由于循环工艺以这样的方式结束，因此不再需要现有的技术方案所用的分凝器。
在需要去除大量热的情况下，须修改图1的空气冷却系统，使得来自蒸汽涡轮机20的膨胀蒸汽1被分配到数个蒸汽-空气热交换器3中，这些蒸汽-空气热交换器为冷凝器，彼此以平行的方式连接。在这种情况下，不仅可只使用一个直接接触式冷凝器9，而且可将一个直接接触式冷凝器9间接地连接到各蒸汽-空气热交换器3的热交换器管束，这样它们可以在水侧连接，以缩短蒸汽的流程。
在图1中，蒸汽-空气热交换器3和水-空气热交换器7被显示为彼此分离，因此它们具有各自的风扇5。同时，还可将蒸汽-空气热交换器3和水-空气热交换器7彼此结合在单一个室中，这样它们将具有共同的风扇5。
图2显示了类似于图1所示的一个技术方案，不同之处在于将图1中用于驱动冷却空气4的风扇5用引导自然气流的冷却塔结构5a代替。代替空气的强制循环使得可以使用自然气流，因此在介质侧在最为苛刻的条件下，存在强制循环水-空气热交换器7和直接接触式冷凝器9；剩余蒸汽23的冷凝和未冷凝气体的去除在直接接触式冷凝器9中实现或从该处去除，该装置可认为是小型的装置。结果外界环境(空气温度、风速等)的影响被减小，工艺仍是可控的。
图3的结构实施例显示如下的一种结构，其中在汽轮机中膨胀的蒸汽1可通过蒸汽-空气热交换器3得到剩余蒸汽23，也可经旁路蒸汽管26及位于其间的蒸汽旁路阀27，直接进入直接接触式冷凝器空间9。这样显著提高了整个冷却系统的可控性以及优选操作方式的选择性。如果在主蒸汽分配管中还装有截止阀28，关闭该阀使得即使在低于0度的温度下发电装置开始堵塞时也可确保有利的状态，可安全地启动冷却系统并保存水。在这样的情况下，在串联连接的冷却系统的后面部分，即直接接触式冷凝器9和水-空气热交换器7进行启动。当发电装置开始堵塞时，水-空气热交换器没有填充，冷却水流仅在旁路管道中流动，直至加热至适当的温度。只有被加热至适当温度后，水-空气热交换器7才开始填充冷却水并投入运行。当蒸汽1明显超出解冻操作的阀值时，通过开启截止阀28启动蒸汽-空气热交换器3的运行。
图4显示另一个有利的结构实施例，其中蒸汽-空气热交换器3的扩大的下端冷凝物和剩余蒸汽收集室29也提供直接接触式冷凝器的冷凝空间。在这种方式下，与前面图1、2和3中所示的结构实施例不同，不需要独立的直接接触式冷凝器9。相反，冷却水12通过位于扩大的下端收集室29的一系列喷嘴10喷射。在这种方式下，从蒸汽-空气热交换器管2排放出的未冷凝蒸汽22的冷凝和未冷凝气体11的去除不是简单地在独立的小型直接接触式冷凝器中进行，而是不需移动，在也起到直接接触式冷凝器空间的作用的扩大的下端收集室29中进行，进一步减少了由于移动引起的损失。为了限制室29的尺寸，必须构建用作直接接触式冷凝器的热井15的容器以接受受热的冷却水和蒸汽冷凝物的混合物8a。
图5a、b、c、6a、b、c以及7a、b和c显示了所述工艺的功能和实现手段更为集成化的方案。这些技术方案最重要的特征是蒸汽-空气热交换器3和水-空气热交换器7的组合，因此，它们不仅仅集成于一个热交换器管束内，而是集成于热交换器管束的各热交换器翅管内。因此，所述集成的空气冷却热交换器管束的管集成热交换器翅管39具有实现蒸汽-空气热交换的管段35a以及实现水-空气热交换的管段35b。
进一步提高蒸汽-空气和水-空气冷却装置的集成和组合的重要部件是组合的下端室-直接接触冷凝器30，在其中收集来自蒸汽-空气热交换器管段35a的未冷凝蒸汽22以及冷凝物；由于经冷却的冷却水通过位于该处的喷嘴10注入，因此该室还用作直接接触式冷凝器空间；帮助去除未冷凝气体的后冷却器37也位于该处(或位于紧邻该处的空间中)；以及水-空气热交换器管段35b的冷却水分配空间36。所述后冷却器37可以是适合于逆流传热和传质的塔板式或填充式装置。集成的热交换器翅管39的两个部分具有相同几何类型的热交换器表面，因此，与蒸汽-空气热交换器管段35a类似，所述水-空气热交换器管段35b也可以被制备真空密封的形式。这样，率与循环受热的冷却水的泵14a可以为简单的循环泵，而不需为所谓的抽吸循环泵。
在集成的热交换器翅管39中构建水-空气热交换器管段35b，这样，一部分(实际上是在冷却空气4进入的那一侧的部分)自组合的下端室-直接接触冷凝器30起，由水/蒸汽隔离板32，在垂直于空气4流动方向的平面上，与所述管的其他部分分界。此外，实际上所述水-空气热交换器管段35b可在集成热交换器翅管39长的中点处终止，其顶端可由位于与所述集成热交换器翅管39的轴线垂直的平面的密封件33限定。这样，至上端蒸汽分配室24起，蒸汽流21可利用集成热交换器翅管39的整个横截面进入蒸汽-空气热交换器管段。
在热交换器翅管内，可通过将所述热交换器翅管沿冷却空气流动方向延伸以及通过在提供的39的横截面安置隔离壁来构建通道来提高独立但集成的蒸汽-空气热交换器管段35a和水-空气热交换器管段35b的构造的效率，其中所述通道将热交换器管分隔成各部分，在通道中，根据在结构实施例中提出的功能，分别流动蒸汽-空气冷却段的蒸汽介质和水-空气冷却段的冷却水介质。
在图5a、b、c和下述图所示的结构实施例中，本发明的热交换器管被分隔成如上所述的多个通道。
可用冷却水隔离壁34将如上构建的水-空气热交换器管段35b进一步分隔成多个通道。如果存在一个内隔离壁34(该隔离壁在其接触到密封部件33前终止)，则可构建出双通道逆流水-空气热交换器，从而相对于空气4的流动方向而言，受热的冷却水13在内通道中向上流动，接着在冷却水隔离壁34和密封部件33的终止处折回，在空气进入侧的外通道向下流动。在集成热交换器翅管39的表面冷却作用下，冷却水被冷却。
通过安装另外的冷却水隔离壁34，可将水-空气热交换器管段35b分隔成更多偶数个通道。
根据上述图5a、b和c所示的冷却系统的结构实施例，其集成热交换器翅管39包含由密封部件33和水/蒸汽隔离壁32限定的蒸汽-空气热交换器管段35a和水-空气热交换器管段35b。水-空气热交换器管段35b由一个冷却水隔离壁34分隔成两个通道。待冷却的水相对于冷却空气的流动方向在内通道向上流动，在外通道向下流动(在图5c中，水介质由线条标志，流动方向相对于勾画的平面向上流动，标记为“-”，相对于勾画的平面向下流动，标记为“+”)。集成热交换器翅管39的剩余空间为蒸汽-空气热交换器管段35a，其中待冷凝蒸汽向下流动。(在图5c中，通道中的蒸汽介质没有用线条标志，流动方向相对于勾画的平面向下流动，标记为“+”)。如上所述，来自上端蒸汽分配室24的待冷凝蒸汽21经集成热交换器翅管39的整个横截面进入蒸汽-空气热交换器管段35a。流经整个横截面，蒸汽21被逐渐冷凝，在水-空气热交换器部分35b的顶点(为密封部件33)，蒸汽-空气热交换器管段35a的横截面明显缩小，但在此处蒸汽的体积流速明显降低。离开蒸汽-空气热交换器管段35a的剩余蒸汽被来自水-空气热交换器管段35b并经喷嘴10被注入蒸汽中的经冷却的水进一步冷凝，来自蒸汽-空气冷却部分并经注入形成的冷却水-冷凝水混合物到达组合的下端室直接接触式冷凝器30并进入储存空间，即热井15。未冷凝气体通过塔板式或填充式后冷却器37进入真空密封室30。从室30及其储存空间(热井15)所收集的冷却水-冷凝物混合物收集的一定量的冷却水经循环泵泵入分配空间36，在该处其被输送回水-空气热交换器管段35b。
图5a、b和c描述方案的变体在图6a、b和c中显示，蒸汽-空气热交换器管段35a被通道隔离壁31分割成多个平行的通道，所述通道隔离壁31置于与冷却空气流动方向垂直的平面上。蒸汽-空气热交换器管段35a的某些通道没有在通道的整个长度上流动，而是在水-空气热交换器管段35b的密封部件33处终止。在这些通道的隔离壁31的终端存在开孔41。在这些较短的通道中流动的蒸汽和冷凝物可经这些开孔进入邻近的通道。
在图7a、b和c中显示了图5a、b和c描述的结构实施例的变体，其中包含蒸汽-空气和水-空气管段的集成热交换器翅管39的内部空间被隔离壁31a分割成多个平行通道，这些隔离壁31a处于与冷却空气流动方向垂直的平面上，其中隔离所述蒸汽-空气热交换器管部分35a的某些通道的隔离壁31a被连续刺穿和穿孔以使所述冷凝空间称为一个单通道空间。
图8a和8b显示一种有利的结构实施例，其中类似于图5a、b、c、6a、b、c和7a、b和c，空气冷却的热交换器管束40及其各热交换器管39a为实现集成蒸汽冷凝和水冷却的部件。同时，将受热的冷却水13至冷却水分配管42输送至位于改进的集成热交换器管39a的外部通道的水-空气热交换器管段35b，其中所述冷却水分配管42分布于以A型排列的空气冷却的热交换器管束40间，与管束的平面平行并位于上端蒸汽分配室24的中心线。冷却水向下流动，在水-空气热交换器管段35b中被再次冷却，并经喷嘴10注射入组合的与直接接触式冷凝器空间共用的收集室29a。这样，就蒸汽-空气和水-空气间的热交换比率而言，该方案在实践中适合更大比例的情况。需要指出的是，可用两个或多个隔离壁将水-空气热交换器管段35b隔离成偶数个通道，在最后的通道中冷却水如上所述向下流动，在通道的终点，其经喷嘴10被注入与直接接触式冷凝器空间共用的收集室29a。
图9a和b显示了类似于图5a、b、c、6a、b、c、7a、b、c和8a、b、c的其他结构实施例，应用了空气冷却的热交换器管束40，所述热交换器管束由集成功能的热交换器管构成，然而热交换器管是所谓的三功能集成热交换器翅管39b。与图8a、b类似，在该热交换器管中，水-空气热交换器管段35b仅仅使用一个水-空气冷却通道。该通道也是位于冷却空气进入侧的三功能集成热交换器翅管39b的外部通道。此外，在这种情况下，所述水-空气热交换器管段35b没有占据整个热交换器管的长度，而是在中点高度时在上端由蒸汽-空气热交换器管段35a的密封部件33限定。但是，没有使受热的冷却水13流经热交换器管束外的分配管，而是借助于由下端收集-分配室25a构成的冷却水分配室部分36a。与图8a，b描述的方案不同，在这种情况下，冷却水向上流动，当水到达水-空气热交换器管段35b的上端部分时，再冷却工艺结束。从该处冷却水经喷嘴10注入热交换器管段35c(形成邻接的组合蒸汽-空气冷凝器空间并起混合冷凝器空间的作用)。起混合冷凝器空间作用的该热交换器段35c的顶部同样由上端密封部件33限定，在一侧其与水-空气热交换器管段35b间隔有水/蒸汽隔离板32，在另一侧其与蒸汽-空气热交换器管段35a间隔有另一个隔离壁：蒸汽-混合冷凝器段隔离壁43。剩余的蒸汽经蒸汽-空气热交换器管段35a的通道(冷凝器部分)的整个长度进入下端收集-分配室25a，随后其改变方向，在作为混合冷凝器空间的热交换器管段35c中向上流动，直至被来自水-空气热交换器管段35b并经喷嘴注射入的冷却水冷凝。未冷凝气体在作为混合冷凝器空间的热交换器管段35c的上端部分浓缩。这些气体经沿该段35c的较小直径的未冷凝气体去除管44除去。这些空气去除管接入位于下端收集-分配室25a的未冷凝气体去除收集管45，并从该处它们进入用于不冷凝气体11的去除的抽吸系统。
本发明的空气冷却系统包括有热交换器翅管构成的蒸汽-空气冷却部分和有热交换器翅管构成的串联连接的水-空气冷却部分，所述空气冷却系统与仅含共同的蒸汽-空气热交换器的直接空气冷却比较，具有如下显著的优点：
-适应外部环境
-可以省去分凝器
-提高操作的适应性和安全性
-提高可控性
-可能降低构建成本。
在本发明的空气冷却系统中，将蒸汽-空气冷却部分和水-空气冷却部分集成于热交换器翅管中导致进一步显著提高上述优点。
附图标记列表
1 在涡轮机中膨胀后的蒸汽
2 蒸汽-空气热交换器翅管
3 蒸汽-空气热交换器
4 冷却空气
5 风扇
5a 引导自然气流的塔结构
6 水-空气热交换器翅管
7 水-空气热交换器
8 冷凝物
8a 冷凝物和冷却水的混合物
9 直接接触式冷凝器
10 喷嘴
11 不冷凝气体
12 冷却水
12a 冷却的水
13 受热的冷却水
14 冷却水泵
14a 循环泵
15 热井
20 蒸汽涡轮机
21 待冷凝蒸汽
22 未冷凝蒸汽
23 剩余的蒸汽(未冷凝的)
24 上端蒸汽分配室
25 下端收集室
25a 下端收集-分配室
26 旁路管道
27 旁路阀门
28 阀门
29 还起直接接触式冷凝器功能的扩大的下端收集室
29a 与直接接触式冷凝器空间共用的收集室
30 组合的下端室-直接接触式冷凝器
31 通道的隔离壁
31a 刺穿和穿孔的通道隔离壁
32 水/蒸汽隔离板
33 密封部件
34 冷却水隔离壁
35a 蒸汽-空气热交换器管段
35b 水-空气热交换器管段
35c 用作混合冷凝器空间的热交换器管段
36 冷却水分配室
36a 冷却水分配室部分
37 塔板式或填充式后冷凝器
39 集成热交换器翅管
39a 改进的集成热交换器翅管
39b 三功能集成热交换器翅管
40 空气冷却热交换器管束
41 开孔
42 外部冷却水分配管
43 蒸汽-混合冷凝器段隔离壁
44 未冷凝气体除去管
45 未冷凝气体除去收集管
Claims (17)
1.一种空气冷却系统，所述系统包括蒸汽-空气热交换器，所述热交换器由外侧翅管构成，所述外侧翅管适合用环境空气部分直接冷凝蒸汽态的介质，所述热交换器接收来自上端分配室的蒸汽，并止于下端室，该室收集冷凝物，所述冷凝物的量取决于冷凝的蒸汽和未冷凝的蒸汽，
其特征在于：
所述空气冷却系统具有至少一个直接接触式冷凝器(9)，在其中来自蒸汽-空气热交换器(3)的所述下端收集室(25)的剩余的未冷凝的蒸汽(23)在冷却水(12)的作用下冷凝，冷却水(12)借助于冷却水泵(14)从所述直接接触式冷凝器(9)的热井(15)再循环并于水-空气热交换器(7)中冷却，通过所述直接接触式冷凝器(9)的喷嘴(10)喷射；同时，存在于蒸汽(1)中的不冷凝的气体(11)经合适构造的塔板式或填充式后冷凝器(37)从上述直接接触式冷凝器(9)排出。
2.权利要求1的空气冷却系统，
其特征在于：
所述剩余的未冷凝的蒸汽(23)的冷凝在一个或多个直接接触式冷凝器(9)中，用经水-空气热交换器(7)冷却的冷却水(12)进行；所述直接接触式冷凝器或多个直接接触式冷凝器(9)与所述水-空气热交换器(7)串联连接，且彼此间直接相连。
3.权利要求1的空气冷却系统，
其特征在于：
所述蒸汽-空气热交换器(3)和水-空气热交换器(7)两者包括由热交换器翅管(2，6)构成的管束，且所述管束被置于位于冷却空气流(4)系统中的单元内，其中每个单元具有其自己的独立的风扇(5)。
4.权利要求1的空气冷却系统，
其特征在于：
所述蒸汽-空气热交换器(3)和所述水-空气热交换器(7)彼此组合在相同的单元中，且所述蒸汽-空气热交换器(3)直接连接到各自分离的直接接触式冷凝器空间(9)上。
5.权利要求1的空气冷却系统，
其特征在于：
在形成所述蒸汽-空气热交换器(3)和所述水-空气热交换器(7)的热交换器翅管(2，6)的外侧，冷却空气(4)在风扇(5)或引导自然气流的塔结构(5a)的驱动下流动。
6.权利要求1的空气冷却系统，
其特征在于：
在蒸汽-空气热交换器(3)后的直接接触式冷凝器或多个直接接触式冷凝器(9)中，除了来自下端收集室(25)的剩余的蒸汽(23)外，一部分经蒸汽涡轮机(20)膨胀的蒸汽(1)也可通过开启实用构建的旁路管道(26)的旁路阀门(27)进行直接冷凝。
7.权利要求1的空气冷却系统，
其特征在于：
所述蒸汽-空气热交换器(3)装备有一个还起直接接触式冷凝器功能的扩大的下端收集室(29)，其中具有分段分布或连续分布的适合于喷射经水-空气热交换器(7)冷却的冷却水(12)的喷嘴(10)，这样，离开蒸汽-空气热交换器的热交换器翅管(2)的未冷凝蒸汽(22)在其离开热交换器的翅管(2)后立即被冷凝，这样不冷凝气体(11)从还起直接接触式冷凝器功能的扩大的下端收集室(29)除去。
8.权利要求1的空气冷却系统，
其特征在于：
为了提高所述空气冷却系统的最高性能，所述与蒸汽-空气热交换器(3)串联连接的水-空气热交换器(7)的表面用喷射到冷却空气(4)中的水湿润，或在其·上形成连续水膜。
9.权利要求1的空气冷却系统，
其特征在于：
所述空气冷却系统包括空气冷却热交换器管束(40)，其集成的热交换器翅管(39)具有实现蒸汽-空气热交换的蒸汽-空气热交换器管段(35a)和实现水-空气热交换的水-空气热交换器管段(35b)，并且它们各自直接连接到一个用作组合的下端室-直接接触式冷凝器(30)的空间。
10.权利要求9的空气冷却系统，
其特征在于：
由蒸汽-空气热交换器管段和水-空气热交换器管段形成的集成热交换器翅管(39)由沿冷却空气流动方向被隔离成多个通道部分的翅管构成。
11.权利要求9的空气冷却系统，
其特征在于：
位于所述集成热交换器翅管(39)中的实现水-空气热交换的水-空气热交换管段(35b)自组合的下端室-直接接触冷凝器(30)开始，仅仅延伸至所述集成热交换器翅管(39)管长的中点高度，其中一部分被隔离成多个通道，所述段由位于与所述热交换器翅管轴线的垂直平面的密封部件(33)限定，且在冷却空气流动的方向上，所述段仅占据了所述集成热交换器翅管(39)的整个宽度的一部分，由置于与外部空气流动方向垂直的平面上的隔离板(32)限定，这样，待冷凝蒸汽(21)经所述集成热交换器翅管(39)的整个横截面进入实现蒸汽-空气热交换的蒸汽-空气热交换器管段(35a)，而到达中点后，其仅经一部分横截面流向组合的下端室-直接接触式冷凝器(30)空间。
12.权利要求9的空气冷却系统，
其特征在于：
所述集成的热交换器翅管(39)中的水-空气热交换器管段(35b)被冷却水隔离壁(34)隔离成两个通道，这样进入所述水-空气热交换器管段(35b)的冷却水在内通道中向上流动，而在外通道中向下流动，所述外通道位于冷却空气进入侧(4)；通过安置另外的冷却水隔离壁(34)可将所述水-空气热交换器管段(35b)隔离成甚至更多偶数个通道。
13.权利要求9的空气冷却系统，
其特征在于：
所述空气冷却系统具有一个具组合的下端室-直接接触冷凝器(30)，具有多种作用，在其中来自蒸汽-空气热交换器管段(35a)的未冷凝蒸汽(22)在来自水-空气热交换器管段(35b)并经位于组合的下端室-直接接触冷凝器(30)中的喷嘴(10)注射的冷却的水(12a)的作用下冷凝，并在其中收集冷凝物和冷却水的混合物(8a)；帮助去除未冷凝气体的塔板式或填充式后冷却器(37)和所述水-空气热交换器管段(35b)的冷却水分配空间(36)也位于相同的组合的下端室-直接接触冷凝器(30)中。
14.权利要求9的空气冷却系统，
其特征在于：
所述集成热交换器翅管(39)的蒸汽-空气热交换器管段(35a)在冷却空气流动方向上被通道隔离壁(31)隔离成多个平行的通道，这些通道位于与冷却空气的流动方向垂直的平面上，并且在集成热交换器翅管(39)的中点位置终止的蒸汽-空气热交换器管段(35a)的通道末端处具有开孔(41)，通过这些开孔，蒸汽和冷凝物可自由流入沿集成热交换器翅管(39)整个长度分布的通道。
15.权利要求9的空气冷却系统，
其特征在于：
所述集成热交换器翅管(39)的蒸汽-空气热交换器管段(35a)在冷却空气流动方向上被刺穿和穿孔的通道隔离壁(31a)隔离成多个平行的通道，这些通道位于与冷却空气的流动方向垂直的平面上。
16.权利要求9的空气冷却系统，
其特征在于：
所述空气冷却系统具有外部冷却水分配管(42)，所述分配管分布于由以A型排列的改进的集成热交换器翅管(39a)形成的空气冷却的热交换器管束(40)间，与上端蒸汽分配室(24)的中心线平行，暖的冷却水从所述分配管(42)进入位于空气流动侧的水-空气热交换器管段(35b)的上端部分，从所述上端部分水向下流动并被冷却，随后水经位于所述段的末端的喷嘴(10)喷射进入与直接接触式冷凝器空间共用的收集室(29a)。
17.权利要求9的空气冷却系统，
其特征在于：
所述三功能集成热交换器翅管(39b)具有三个分离的段：蒸汽-空气热交换器管段(35a)；水-空气热交换器管段(35b)，其中冷却水自下端的收集-分配室(25a)的冷却水分配室部分(36a)出来后，向上流动，并经位于所述水-空气热交换器管段上端的喷嘴(10)喷射进入第三个邻接的用作混合冷凝器空间的热交换器管段(35c)；一条细的未冷凝气体除去管(44)自用作混合冷凝器空间的管段(35c)的上部分开始，沿着所述段的整个长度分布，直至进入下端收集-分配室(25a)，以除去未冷凝气体。
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