CN108562174A - 一种u型凝汽器布管结构 - Google Patents
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Abstract
一种U型凝汽器布管结构，本发明为了解决在机组中上进下出型循环水流动方式的凝汽器性能，同样布管范围，布管根数少，管束传热性差的问题，管板、挡气板和冷却管；管板上布置有多根冷却管，多根冷却管平行排列构成上半凝结区管束、下半凝结区管束和空冷区管束；空冷区管束布置在上半凝结区管束下部，上半凝结区管束与空冷区管束之间的管板上，以及上半凝结区管束与下半凝结区管束之间的管板上设置有挡气板；上半凝结区管束的外缘设有多个倾斜向上的由内向外渐扩形的上蒸汽通道；下半凝结区管束的外缘设有多个由水平和倾斜通道贯通组成的下蒸汽通道。本发明用于在凝汽器中传热。
Description
技术领域
本发明涉及一种U型凝汽器布管结构。
背景技术
目前常用的管束类型有外围带状排列的向心型管束、U型和UT型。带状管束一般设置专门的空气冷却区，带状管束中装有数量较多的各种导流板。向心型管束类型是我国从日本引进的宝钢自备350MW机组双流程凝汽器外围带状管束，UT型管束蒸汽通道很多，对比于向心型管束UT型蒸汽流道较长，汽阻较大，但是换热性能较好，热负荷分布均匀。管束布置双流程，循环冷却水流动方式：下进上出。
发明内容
本发明为了解决在机组中下进上出型循环水流动的方式，同样布管范围，布管根数少，管束传热性能差的问题。
本发明的技术方案是：
一种U型凝汽器布管结构，它包括管板、挡气板和冷却管；管板上布置有多根冷却管，多根冷却管平行排列构成上半凝结区管束、下半凝结区管束和空冷区管束；其特征在于：空冷区管束布置在上半凝结区管束下部，上半凝结区管束与空冷区管束之间的管板上，以及上半凝结区管束与下半凝结区管束之间的管板上设置有挡气板；上半凝结区管束的外缘设有多个倾斜向上的由内向外渐扩形的上蒸汽通道；下半凝结区管束的外缘设有多个由水平和倾斜通道贯通组成的下蒸汽通道；下半凝结区管束垂直中心线位置为下空气管道，下空气管道与所述水平通道部分连通；上半凝结区管束垂直中心线位置为上空气管道，上空气管道和下空气管道均与空冷区管束连通。
本发明具有以下效果：
本发明采用循环水流动方式，上进下出型流动，循环水靠自身重力流动，减少了循环泵投资，同样布管范围内，U型管束布管根数较多，U型管束传热性能较好，蒸汽通道较多，充分接触了换热管，因此传热系数较大，U型管束结构与UT型管束结构相比传热系数高出17.5％，U型管束结构与UT型管束压降减小了50％左右。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2为现有UT型管束图；
图3为图1的A处放大图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图3说明本实施方式，一种U型凝汽器布管结构，它包括管板1、挡气板5和冷却管7；管板1上布置有多根冷却管7，多根冷却管7平行排列构成上半凝结区管束9、下半凝结区管束10和空冷区管束4；
空冷区管束4布置在上半凝结区管束9下部，上半凝结区管束9与空冷区管束4之间的管板1上，以及上半凝结区管束9与下半凝结区管束10之间的管板1上设置有挡气板5；
上半凝结区管束9的外缘设有多个倾斜向上的由内向外渐扩形的上蒸汽通道3-1；
下半凝结区管束10的外缘设有多个由水平和倾斜通道贯通组成的下蒸汽通道3-2；
下半凝结区管束10垂直中心线位置为下空气管道2-2，下空气管道2-2与所述水平通道部分连通；
上半凝结区管束9垂直中心线位置为上空气管道2-1，上空气管道2-1和下空气管道2-2均与空冷区管束4连通。本实施方式的有益效果：能够在相同的布管范围内，布管根数较多，增加管束的传热性和减小管束的压力。
具体实施方式二：结合图1和图3说明本实施方式，上半凝结区管束9为对称梯形布置，上半凝结区管束9上部梯形的角度α大于上半凝结区管束9下部梯形的角度β，上蒸汽通道3-1由窄变宽，上蒸汽通道3-1的初始宽度为1列冷却管7，渐变为2列，最后为3列。本实施方式的有益效果：能够形成明确的进汽通道和排汽通道，每一股蒸汽从进汽通道穿过管束条带基本完成凝结任务，剩余汽气混合物沿排汽通道一直流向空冷区，设计时条带不宜过薄或过厚，进、排汽通道的宽度和形状要适当，保持进汽通道的渐缩形。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，下半凝结区管束10为带状分布，下蒸汽通道3-2的宽度由1列冷却管7逐渐变大，梯形底侧的下蒸汽通道3-2宽度不变。本实施方式的有益效果：能够布置较多的管束，循环水的流动性能好，下部分水的传热端比较大。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1和图3说明本实施方式，空冷区管束4的冷却管7的根数是总根数的7％。本实施方式的有益效果：能够合理的布置管束。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1和图3说明本实施方式，上半凝结区管束9的管束密集区的厚度为7-12列冷却管7。本实施方式的有益效果：能够使管束的作用最大化。管束密集区为没有蒸汽通道3的位置。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，下半凝结区管束10的管束密集区的厚度为4-6列冷却管7。本实施方式的有益效果：如此布置冷却管7高效合理。其它与具体实施方式三或五相同。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，上半凝结区管束9上部梯形的角度α为30°，上半凝结区管束9下部梯形的角度β为11°。本实施方式的有益效果：增大传热性。如图2所示，现有的UT型管束的角度γ为10°。其它与具体实施方式二相同。
工作原理
管束是凝汽器的重要组成部分。管束设计的主要任务是将热力计算得出的一定数量的冷却管7，在壳体空间范围内合理地优化排列和组合，构成一定形状的管束，确保凝汽器运行时达到热力设计的各项指标(如传热量、真空度、凝结水的过冷度及含氧量等)。凝汽器管束是在真空条件下将容积流量非常大的夹带少量空气的蒸汽不断凝结成水，所以管束设计工作过程的显著特征是：流体容积流量的剧烈变化和夹带空气的影响。
在管板1内布管后，一种混合气体通过蒸汽通道进入上半凝结区管束9和下半凝结区管束10，进行传热凝结，不凝结的气体沿挡气板5进入空冷区管束4传热，混合气体容积流量变化大，维持了凝汽器低压缸排气压力，维持了低压缸的安全运行。
Claims (7)
1.一种U型凝汽器布管结构，所述的一种U型凝汽器布管结构包括管板(1)、挡气板(5)和冷却管(7)；管板(1)上布置有多根冷却管(7)，多根冷却管(7)平行排列构成上半凝结区管束(9)、下半凝结区管束(10)和空冷区管束(4)；
其特征在于：空冷区管束(4)布置在上半凝结区管束(9)下部，上半凝结区管束(9)与空冷区管束(4)之间的管板(1)上，以及上半凝结区管束(9)与下半凝结区管束(10)之间的管板(1)上设置有挡气板(5)；
上半凝结区管束(9)的外缘设有多个倾斜向上的由内向外渐扩形的上蒸汽通道(3-1)；
下半凝结区管束(10)的外缘设有多个由水平和倾斜通道贯通组成的下蒸汽通道(3-2)；
下半凝结区管束(10)垂直中心线位置为下空气管道(2-2)，下空气管道(2-2)与所述水平通道部分连通；
上半凝结区管束(9)垂直中心线位置为上空气管道(2-1)，上空气管道(2-1)和下空气管道(2-2)均与空冷区管束(4)连通。
2.根据权利要求1所述的一种U型凝汽器布管结构，其特征在于：所述的上半凝结区管束(9)为对称梯形布置，上半凝结区管束(9)上部梯形的角度(α)大于上半凝结区管束(9)下部梯形的角度(β)，上蒸汽通道(3-1)由窄变宽，上蒸汽通道(3-1)的初始宽度为1列冷却管(7)，渐变为2列，最后为3列。
3.根据权利要求1所述的一种U型凝汽器布管结构，其特征在于：所述的下半凝结区管束(10)为带状分布，下蒸汽通道(3-2)的宽度由1列冷却管(7)逐渐变大，梯形底侧的下蒸汽通道(3-2)宽度不变。
4.根据权利要求1所述的一种U型凝汽器布管结构，其特征在于：所述的空冷区管束(4)的冷却管(7)根数是总根数的7％。
5.根据权利要求2所述的一种U型凝汽器布管结构，其特征在于：所述的上半凝结区管束(9)的管束密集区的厚度为7-12列冷却管(7)。
6.根据权利要求3或5所述的一种U型凝汽器布管结构，其特征在于：所述的下半凝结区管束(10)的管束密集区的厚度为4-6列冷却管(7)。
7.根据权利要求2所述的一种U型凝汽器布管结构，其特征在于：所述的上半凝结区管束(9)上部梯形的角度(α)为30°，上半凝结区管束(9)下部梯形的角度(β)为11°。
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