CN108871006A - 轴向进汽凝汽器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及凝汽器设备技术领域，尤其涉及一种轴向进汽凝汽器。轴向进汽凝汽器的外壳呈圆筒状，两个支撑板均与外壳密封连接，进汽口位于两个支撑板之间；冷凝管束包括上管束和下管束，上管束和下管束与外壳之间均设置有第一间隙，上管束和下管束围成的区域均设有开口朝向进汽口的凹槽，上管束与下管束之间设置有第二间隙；第二抽气管道位于冷凝管束远离进汽口的一侧，第一抽气管道的一端伸出外壳与抽气器连接，另一端与第二抽气管道连通；上管束和下管束均包括多根用于通入冷凝水的冷凝管，冷凝管均嵌入支撑板上与其对应的两个安装孔中并与安装孔密封配合。上述轴向进汽凝汽器，换热效率高，提高了整个系统的热经济性和运行可靠性。

Description

轴向进汽凝汽器

技术领域

本发明涉及凝汽器设备技术领域，尤其涉及一种轴向进汽凝汽器。

背景技术

凝汽器是凝汽式汽轮机装置的重要组成部分，凝汽器在电厂热力系统中起着冷源的作用，其主要任务是将汽轮机排汽凝结成水并在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度，凝汽器工作的好坏直接影响到整个系统的热经济性和运行可靠性。

现有的凝汽器一般采用顶部进汽和轴向进汽两种进汽方式中的一种，其中，轴向进汽是把凝汽器设置在汽轮机的尾端，通过汽轮机轴向排汽，消除了汽轮机向下排气必须有的一个高度基础，大大降低了厂房楼层高度和设计要求，有效降低了工程费用；然而，现有的轴向进汽凝汽器的换热效率较低，不便于提高整个系统的热经济性和运行可靠性。

综上，如何克服现有的轴向进汽凝汽器的上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴向进汽凝汽器，以缓解现有技术中的轴向进汽凝汽器存在的换热效率较低的技术问题。

本发明提供的轴向进汽凝汽器，包括外壳、冷凝管束、第一抽气管道、第二抽气管道和两个支撑板。

其中，所述外壳为圆筒状，且所述外壳的侧部筒壁上开设有进汽口，所述进汽口与汽轮机的排汽口连通；两个所述支撑板均与所述外壳密封连接，所述进汽口位于两个所述支撑板之间。

所述冷凝管束包括上管束和下管束，所述上管束和所述下管束与所述外壳之间均设置有第一间隙，所述上管束和所述下管束围成的区域均设有开口朝向所述进汽口的凹槽，所述上管束与所述下管束之间设置有第二间隙；所述第二抽气管道位于所述冷凝管束远离所述进汽口的一侧，所述第一抽气管道的一端伸出所述外壳与抽气器连接，另一端与所述第二抽气管道连通，所述第二抽气管道上开设有多个通孔。

所述上管束和所述下管束均包括多根用于通入冷凝水的冷凝管，两个所述支撑板上均开设有与所述冷凝管一一对应的安装孔，所述冷凝管均嵌入对应的两个所述安装孔中并与所述安装孔密封配合，所述冷凝管的延伸方向与所述外壳的轴线方向相同。

优选的，作为一种可实施方式，所述第二抽气管道为两根，所述上管束和所述下管束围成的凹槽的侧壁和槽底均设置有空心结构，所述上管束中的空心结构均相接，所述下管束中的空心结构均相接，且两根所述第二抽气管道分别位于所述上管束和所述下管束中的空心结构蔓延至所述第二间隙的位置。

优选的，作为一种可实施方式，所述上管束和所述下管束以水平面为对称面对称设置。

优选的，作为一种可实施方式，所述冷凝管束的横截面形状为横向设置的火焰状。

优选的，作为一种可实施方式，两个所述支撑板之间还设置有隔板，所述隔板上开设有与所述冷凝管一一对应的安装孔，所述冷凝管与对应的所述安装孔配合，所述隔板上还开设有多个通孔。

优选的，作为一种可实施方式，所述轴向进汽凝汽器还包括前水室和后水室，所述前水室和所述后水室分别位于所述外壳的两端，所述前水室包括进水室和出水室，所述进水室上开设有进水口，所述出水室上开设有出水口，其中一部分所述冷凝管的前端与所述进水室连通，另一部分所述冷凝管的前端与所述出水室连通，所述冷凝管的后端均与所述后水室连通。

优选的，作为一种可实施方式，所述进水室位于所述出水室的下方，且所述进水室与所述下管束中的冷凝管连通，所述出水室与所述上管束中的冷凝管连通。

优选的，作为一种可实施方式，所述轴向进汽凝汽器还包括至少四个滑动支座，其中四个所述滑动支座分别设置在所述外壳的两端的两侧，所述滑动支座用于支撑所述外壳，且所述外壳能相对所述滑动支座沿轴向移动。

优选的，作为一种可实施方式，所述轴向进汽凝汽器还包括固定设置的导向支座，所述导向支座位于所述轴向进汽凝汽器的喉部中线所在的竖直面上，且所述导向支座用于导向所述外壳沿所述轴向进汽凝汽器的喉部中线移动，所述滑动支座能够沿所述轴向进汽凝汽器的喉部中线方向滑动。

优选的，作为一种可实施方式，所述轴向进汽凝汽器还包括集水箱，所述集水箱位于所述外壳的正下方，且所述集水箱的顶部与所述外壳的底部连通。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供的轴向进汽凝汽器，主要由圆筒状的外壳、冷凝管束和两个支撑板组成，汽轮机排出的蒸汽会由进汽口进入外壳内的两个支撑板之间的空间；进入外壳内的蒸汽与冷凝管束接触，冷凝管束的冷凝管中通有冷凝水，从而蒸汽能够在冷凝管的冷凝作用下凝结成液体，达到凝汽的目的。

需要说明的是，冷凝管的两端分别由两个支撑板上的安装孔伸出，能够随时补充冷凝水，并随时排出废水；将两个支撑板密封连接在外壳上，并将第二抽气管道设置在冷凝管束远离进汽口的一侧，使得蒸汽由进汽口进入之后，能够顺着凹槽、第一间隙和第二间隙迅速包围冷凝管束，并由四周进入冷凝管束内，从而，使得蒸汽能够迅速与冷凝管束中的冷凝管充分接触；此外，在抽气器的作用下，蒸汽会朝第二抽气管道所在的位置快速流动，一方面，部分未凝结的蒸汽会在第二间隙(空气冷却区)处再次进行热交换，使得蒸汽凝结更充分，另一方面，加速了蒸汽的冷却，提高了换热效率，不凝结气体会由第二抽气管道上的通孔进入第二抽气管道并沿第二抽气管道进入第一抽气管道，最终将不凝结气体及少量为凝结的蒸汽排出；另外，将冷凝管的延伸方向设置为与外壳的轴线方向相同，能够使得蒸汽在冷凝管束中的流动更加顺畅，进一步提高了换热效率。

很显然，本发明提供的轴向进汽凝汽器，换热效率高，提高了整个系统的热经济性和运行可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的轴向进汽凝汽器的侧视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的轴向进汽凝汽器的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的轴向进汽凝汽器的前视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的轴向进汽凝汽器的部分结构的剖视结构示意图，以展示出冷凝管的布置方式；

图5为图4中A部分的放大结构示意图；

图6为本发明实施例提供的轴向进汽凝汽器的滑动支座和导向支座的布置图。

图标：1－外壳；2－冷凝管束；3－第一抽气管道；4－第二抽气管道；5－前水室；6－后水室；7－滑动支座；8－导向支座；9－集水箱；

11－进汽口；

21－上管束；22－下管束；23－凹槽；24－第一间隙；25－第二间隙；26－冷凝管；27－空心结构；

51－进水口；52－出水口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1－图5，本实施例提供了一种轴向进汽凝汽器，包括外壳1、冷凝管束2、第一抽气管道3、第二抽气管道4和两个支撑板。

其中，所述外壳1为圆筒状，且所述外壳1的侧部筒壁上开设有进汽口11，所述进汽口11与所述汽轮机的排汽口连通；两个所述支撑板均与所述外壳1密封连接，所述进汽口11位于两个所述支撑板之间。

所述冷凝管束2包括上管束21和下管束22，所述上管束21和所述下管束22与所述外壳1之间均设置有第一间隙24，所述上管束21和所述下管束22围成的区域均设有开口朝向所述进汽口11的凹槽23，所述上管束21与所述下管束22之间设置有第二间隙25；所述第二抽气管道4位于所述冷凝管束2远离所述进汽口11的一侧，所述第一抽气管道3的一端伸出所述外壳1与抽气器连接，另一端与所述第二抽气管道4连通，所述第二抽气管道4上开设有多个通孔。

所述上管束21和所述下管束22均包括多根用于通入冷凝水的冷凝管26，两个所述支撑板上均开设有与所述冷凝管26一一对应的安装孔，所述冷凝管26均嵌入对应的两个所述安装孔中并与所述安装孔密封配合，所述冷凝管26的延伸方向与所述外壳1的轴线方向相同。

本实施例提供的轴向进汽凝汽器中，汽轮机排出的蒸汽会由进汽口11进入外壳1内的两个支撑板之间的空间；进入外壳1内的蒸汽与冷凝管束2接触，冷凝管束2的冷凝管26中通有冷凝水，从而蒸汽能够在冷凝管26的冷凝作用下凝结成液体，达到凝汽的目的。

需要说明的是，冷凝管26的两端分别由两个支撑板上的安装孔伸出，能够随时补充冷凝水，并随时排出废水；将两个支撑板密封连接在外壳1上，并将第二抽气管道4设置在冷凝管束2远离进汽口11的一侧，使得蒸汽由进汽口11进入之后，能够顺着凹槽23、第一间隙24和第二间隙25迅速包围冷凝管束2，并由四周进入冷凝管束2内，从而，使得蒸汽能够迅速与冷凝管束2中的冷凝管26充分接触；此外，在抽气器的作用下，蒸汽会朝第二抽气管道4所在的位置快速流动，一方面，部分未凝结的蒸汽会在第二间隙25(空气冷却区)处再次进行热交换，使得蒸汽凝结更充分，另一方面，加速了蒸汽的冷却，提高了换热效率，不凝结气体会由第二抽气管道4上的通孔进入第二抽气管道4并沿第二抽气管道4进入第一抽气管道3，最终将不凝结气体及少量为凝结的蒸汽排出；另外，将冷凝管26的延伸方向设置为与外壳1的轴线方向相同，能够使得蒸汽在冷凝管束2中的流动更加顺畅，进一步提高了换热效率。

很显然，本实施例提供的轴向进汽凝汽器，换热效率高，提高了整个系统的热经济性和运行可靠性。

在上述技术方案的基础上，还提供了如下增添了具体结构的方案，并说明了每个技术方案相应的技术效果：

优选的，参见图4和图5，将第二抽气管道4设置为两个，在上管束21和下管束22围成的凹槽23的侧壁和槽底均设置空心结构27，将上管束21中的空心结构27相接，以使得上管束21中的空心结构27能够相互贯通，并将其中一根第二抽气管道4设置在上管束21中的空心结构27蔓延至第二间隙25的位置；同时，将下管束22中的空心结构27相接，以使得下管束22中的空心结构27能够相互贯通，并将另一根第二抽气管道4设置在下管束22中的空心结构27蔓延至第二间隙25的位置；一方面，利用第二抽气管道4加速了蒸汽的流动速度，另一方面，大多数蒸汽在被上管束21中的冷凝管26冷凝后剩余的不凝结气体能够沿着空心结构27进入第二抽气管道4内，并沿着第二抽气管道4进入第一抽气管道3最终排出，加快了气流的流动速度，提高了换热效率。

进一步的，可将上管束21和下管束22以水平面为对称面对称设置，从而，使得进入上管束21的蒸汽量与进入下管束22的蒸汽量接近相同，使得蒸汽能以更短的时间进入第二抽气管道4，并使得外壳1内的热负荷更加均匀，提高了换热效率。

特别的，可将冷凝管束2的排布方式设置为横截面形状为横向设置的火焰形状，即火焰的顶部即为开设凹槽23的部分，朝向进汽口11。

具体地，在两个支撑板之间还设置有隔板，在隔板上开设与冷凝管26一一对应的安装孔，以使得冷凝管26能够穿过对应的安装孔并与对应安装孔配合，以使得隔板能够对冷凝管26起到一定的支撑作用，防止冷凝管26发生变形。

可将隔板设置为多个，以进一步防止冷凝管26发生变形。

在隔板上开设多个通孔，以使得隔板两侧的蒸汽能够由隔板上的通孔穿过，减小隔板对蒸汽流动的影响。

优选的，可将冷凝管26均胀接在两个支撑板上，无需其他外部连接结构，便实现了冷凝管26与支撑板的连接，非常方便。

具体结构中，参见图1和图2，在外壳1的两端还设置有前水室5和后水室6，前水室5包括有进水室和出水室，在进水室上开设进水口51，以通过进水口51往进水室内注入冷凝水，在出水室上开设出水口52，以使得出水室内的水能由出水口52排出；将其中一部分冷凝管26的前端与进水室连通，将另一部分的冷凝管26的前端与出水室连通，同时，将冷凝管26的后端与后水室6连通，运行时，由进水室的进水口51往进水室内注入冷凝水(可利用循环水泵注入)，之后，进水室内的冷凝水进入与进水室连通的冷凝管26，并沿着冷凝管26流入后水室6，之后由后水室6进入与出水室连通的冷凝管26中，并沿着冷凝管26流入出水室，最终由出水室的出水口52流出，实现双流程，充分利用冷凝水的冷凝效果。

优选的，可将进水室设置在出水室的下方，同时，将进水室与下管束22中的冷凝管26连通，将出水室与上管束21中的冷凝管26连通，即水流下进上出。

具体地，进水室、出水室和后水室6上均设置有可拆卸的盖板，以便于在需要时打开盖板对本实施例提供的轴向进汽凝汽器进行维护保养；进一步的，可在盖板以及外壳1上开设人孔，便于检修人员由人孔进入本实施例提供的轴向进汽凝汽器的内部对轴向进汽凝汽器凝汽器内部进行检修或对汽机后缸检修。

参见图1、图2、图3和图6，在本实施例提供的轴向进汽凝汽器中设置至少四个滑动支座7，将其中四个滑动支座7分别设置在外壳1两端的两侧，以利用滑动支座7支撑外壳1，并使得外壳1能相对滑动支座7沿轴向移动，以适应真空引起的推力，减小轴向进汽凝汽器对汽轮机的推力。

进一步的，在轴向进汽凝汽器的喉部中线所在的竖直面上固定设置导向支座8，以利用导向支座8导向外壳1沿轴向进汽凝汽器的喉部中线移动，减小轴向进汽凝汽器对汽轮机的推力；将滑动支座7设置为能沿轴向进汽凝汽器的喉部中线滑动，以配合外壳1在轴向进汽凝汽器的喉部中线方向的移动。

特别的，在外壳1的正下方设置集水箱9，将集水箱9的顶部与外壳1的底部连通，以使得蒸汽在外壳1内凝结成液体之后能够流入集水箱9，由集水箱9对凝结成液体的蒸汽进行收集。

优选的，冷凝管26在冷凝管束2围成的区域内均匀密布设置。

综上所述，本发明实施例公开了一种轴向进汽凝汽器，其克服了传统的轴向进汽凝汽器的诸多技术缺陷。本发明实施例提供的轴向进汽凝汽器，换热效率高，提高了整个系统的热经济性和运行可靠性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种轴向进汽凝汽器，其特征在于，包括外壳、冷凝管束、第一抽气管道、第二抽气管道和两个支撑板；

其中，所述外壳为圆筒状，且所述外壳的侧部筒壁上开设有进汽口，所述进汽口与汽轮机的排汽口连通；两个所述支撑板均与所述外壳密封连接，所述进汽口位于两个所述支撑板之间；

所述冷凝管束包括上管束和下管束，所述上管束和所述下管束与所述外壳之间均设置有第一间隙，所述上管束和所述下管束围成的区域均设有开口朝向所述进汽口的凹槽，所述上管束与所述下管束之间设置有第二间隙；所述第二抽气管道位于所述冷凝管束远离所述进汽口的一侧，所述第一抽气管道的一端伸出所述外壳与抽气器连接，另一端与所述第二抽气管道连通，所述第二抽气管道上开设有多个通孔；

所述上管束和所述下管束均包括多根用于通入冷凝水的冷凝管，两个所述支撑板上均开设有与所述冷凝管一一对应的安装孔，所述冷凝管均嵌入对应的两个所述安装孔中并与所述安装孔密封配合，所述冷凝管的延伸方向与所述外壳的轴线方向相同。

2.根据权利要求1所述的轴向进汽凝汽器，其特征在于，所述第二抽气管道为两根，所述上管束和所述下管束围成的凹槽的侧壁和槽底均设置有空心结构，所述上管束中的空心结构均相接，所述下管束中的空心结构均相接，且两根所述第二抽气管道分别位于所述上管束和所述下管束中的空心结构蔓延至所述第二间隙的位置。

3.根据权利要求1或2所述的轴向进汽凝汽器，其特征在于，所述上管束和所述下管束以水平面为对称面对称设置。

4.根据权利要求1或2所述的轴向进汽凝汽器，其特征在于，所述冷凝管束的横截面形状为横向设置的火焰状。

5.根据权利要求1或2所述的轴向进汽凝汽器，其特征在于，两个所述支撑板之间还设置有隔板，所述隔板上开设有与所述冷凝管一一对应的安装孔，所述冷凝管与对应的所述安装孔配合，所述隔板上还开设有多个通孔。

6.根据权利要求1或2所述的轴向进汽凝汽器，其特征在于，还包括前水室和后水室，所述前水室和所述后水室分别位于所述外壳的两端，所述前水室包括进水室和出水室，所述进水室上开设有进水口，所述出水室上开设有出水口，其中一部分所述冷凝管的前端与所述进水室连通，另一部分所述冷凝管的前端与所述出水室连通，所述冷凝管的后端均与所述后水室连通。

7.根据权利要求6所述的轴向进汽凝汽器，其特征在于，所述进水室位于所述出水室的下方，且所述进水室与所述下管束中的冷凝管连通，所述出水室与所述上管束中的冷凝管连通。

8.根据权利要求1或2所述的轴向进汽凝汽器，其特征在于，还包括至少四个滑动支座，其中四个所述滑动支座分别设置在所述外壳的两端的两侧，所述滑动支座用于支撑所述外壳，且所述外壳能相对所述滑动支座沿轴向移动。

9.根据权利要求8所述的轴向进汽凝汽器，其特征在于，还包括固定设置的导向支座，所述导向支座位于所述轴向进汽凝汽器的喉部中线所在的竖直面上，且所述导向支座用于导向所述外壳沿所述轴向进汽凝汽器的喉部中线移动，所述滑动支座能够沿所述轴向进汽凝汽器的喉部中线方向滑动。

10.根据权利要求1或2所述的轴向进汽凝汽器，其特征在于，还包括集水箱，所述集水箱位于所述外壳的正下方，且所述集水箱的顶部与所述外壳的底部连通。