CN111578734A - 一种凝汽器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及凝汽器结构领域，旨在解决现有冷凝器需要设置使凝结水过冷的换热段，结构成本较高的问题，提供凝汽器，其包括壳体壁、第一凝结管束和第二凝结管束；第一凝结管束和第二凝结管束上下间隔地设置于壳体壁内；第一凝结管束的中间位置设置有至少一个楔形凸起，楔形凸起的底部两端分别向左右两侧延伸填满至壳体壁；第二凝结管束包括横向管束，第二凝结管束的中间段设有抽气挡板；抽气挡板呈倒置的V字型，且抽气挡板的下端分别插入在第二凝结管束范围内，并和第二凝结管束围成抽气区域；抽气区域内设置有连通至壳体壁之外的抽空气口。本发明有益效果是能够使凝结水产生较大的过冷度，不需要设置使凝结水过冷的换热段或换热器。

Description

一种凝汽器

技术领域

本发明涉及凝汽器结构领域，具体而言，涉及凝汽器。

背景技术

凝汽器是汽轮机冷端的重要设备，凝汽器的主要任务是冷凝乏汽、建立真空并及时排出不凝气体，凝汽器一般要求凝结水过冷度要尽量小以降低能耗。近些年兴起的凝汽器供热改造，使凝汽器多了一个供热功能，但凝汽器的汽侧需要高背压运行，高背压下的凝结水进入精处理系统时其温度可能会高于要求的精处理系统要求的温度，造成不良影响，这种情况下，反而要求对高背压凝汽器的凝结水进一步冷却。现阶段的技术是将高温凝结水引入一冷却器进行冷却或者在凝汽器内集成凝结水冷却段来实现，结构较为复杂。

发明内容

本发明旨在提供一种凝汽器，以解决现有冷凝器需要设置使凝结水过冷的换热段或换热器，结构成本较高的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种凝汽器，其包括壳体壁、第一凝结管束和第二凝结管束；所述第一凝结管束和所述第二凝结管束上下间隔地设置于所述壳体壁内；

所述第一凝结管束的左右两侧分别延伸填满至所述壳体壁，中间位置设置有至少一个向上的楔形凸起，所述楔形凸起呈倒置的V型；所述楔形凸起的底部两端分别向左右两侧延伸填满至所述壳体壁；

所述第二凝结管束包括左右两侧分别延伸至所述壳体壁的横向管束，所述第二凝结管束的中间段设有竖向对应各个楔形凸起的抽气挡板；所述抽气挡板呈倒置的V字型，且所述抽气挡板的下端分别插入在所述第二凝结管束范围内，并和所述第二凝结管束围成抽气区域；所述抽气区域内设置有连通至壳体壁之外的抽空气口。

本方案中的凝汽器能够使凝结水产生较大的过冷度，使凝结水温度达到进入精处理系统的条件，不需要设置使凝结水过冷的换热段或换热器，可节约材料、安装和周期成本。其实现原理如下：

1)乏汽在第二凝结管束的进一步冷凝中，蒸汽在蒸汽空气混合物中的分压逐渐降低，蒸汽的饱和温度逐渐降低，即使第一凝结管束有温度较高的冷凝液从第二凝结管束流出，但这些冷凝液在通过第二凝结管束后温度也会被降低；

2)乏汽从上至下经过整个管束后，汽阻较常规凝汽器大，到达第二凝结管束底端的乏汽温度随之降低；

3)管束使得乏汽没有对凝结水的回热效果，且新进乏汽也不能直接与第二凝结管束接触，蒸汽在第二凝结管束进一步冷凝时，由于管内冷却水温度较大地低于凝汽器背压温度，第二凝结管束的管内冷却水温度会比较容易地拉低乏汽凝结后的温度。

在本实施例的一种实施方式中：

所述楔形凸起的顶角a在0-25°之间。

在本实施例的一种实施方式中：

所述第一凝结管束的高度与宽度之比h/w取值在0.8-1.8之间。

在本实施例的一种实施方式中：

所述抽气挡板的下端插入所述第二凝结管束1/3-2/3深度处。

在本实施例的一种实施方式中：

位于所述抽气挡板内侧的换热管为空冷区换热管，所述空冷区换热管上端边界呈U型，并和圆形的抽空气口的下部间隔对应。

在本实施例的一种实施方式中：

所述抽空气口位于所述抽气区域的中间位置，并和所述抽气挡板及所述空冷区换热管上端边界相间隔。

在本实施例的一种实施方式中：

所述抽气挡板的夹角为60°。

在本实施例的一种实施方式中：

所述第一凝结管束和所述第二凝结管束之间限定不设置管束的中间整流区。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例中的凝汽器的结构示意图(一个楔形凸起)；

图2为本发明实施例中的凝汽器的结构示意图(两个楔形凸起)；

图3为本发明实施例的抽气挡板处部分结构放大图。

图标：壳体壁1、第一凝结管束3、第二凝结管束4、中间整流区5、冷凝水储存空间2、楔形凸起31、横向管束41、抽气挡板6、抽气区域61、抽空气口7、空冷区换热管42。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

实施例

请配合参见图1-图3，本实施例提供一种凝汽器，其包括壳体壁1、第一凝结管束3和第二凝结管束4；第一凝结管束3和第二凝结管束4上下间隔地设置于壳体壁1内；第一凝结管束3和第二凝结管束4之间限定不设置管束的中间整流区5。壳体壁1沿竖向设置，其下端封闭，上端向下通入乏汽。第二凝结管束4的底部作为冷凝水储存空间2。

第一凝结管束3的左右两侧分别延伸填满至壳体壁1，中间位置设置有至少一个向上的楔形凸起31，楔形凸起31呈倒置的V型；楔形凸起31的底部两端分别向左右两侧延伸填满至壳体壁1；例如图1中，楔形凸起31为一个；图2中楔形凸起31为两个。当然，还可以根据需要设置为更多个。

第二凝结管束4包括左右两侧分别延伸至壳体壁1的横向管束41，第二凝结管束4的中间段设有竖向对应各个楔形凸起31的抽气挡板6；抽气挡板6呈倒置的V字型，且抽气挡板6的下端分别插入在第二凝结管束4范围内，并和第二凝结管束4围成抽气区域61；抽气区域61内设置有连通至壳体壁1之外的抽空气口7。抽气挡板6的顶部密封，上部蒸汽不能从抽气挡板6顶部进入抽气区域61；可选地，抽气挡板6的下端插入第二凝结管束4的1/3-2/3深度处。乏汽通过第二凝结管束4从上至下空气浓度逐渐升高，蒸汽分压逐渐降低，通过第二凝结管束4后未冷凝完的蒸汽空气混合物从第二凝结管束4中间经抽空气口7抽出到凝汽器外；第一凝结管束3和第二凝结管束4之间限定不设置管束的中间整流区5，该区域缓冲、整顿蒸汽流动，为乏汽进入第二凝结管束4区域作准备。

本方案中的凝汽器能够使凝结水产生较大的过冷度，使凝结水温度达到进入精处理系统的条件，不需要设置使凝结水过冷的换热段或换热器，可节约材料、安装和周期成本。其实现原理如下：

1)乏汽在第二凝结管束4的进一步冷凝中，蒸汽在蒸汽空气混合物中的分压逐渐降低，蒸汽的饱和温度逐渐降低，即使第一凝结管束3有温度较高的冷凝液从第二凝结管束4流出，但这些冷凝液在通过第二凝结管束4后温度也会被降低；

2)乏汽从上至下经过整个管束后，汽阻较常规凝汽器大，到达第二凝结管束4底端的乏汽温度随之降低；

3)管束使得乏汽没有对凝结水的回热效果，且新进乏汽也不能直接与第二凝结管束4接触，蒸汽在第二凝结管束4进一步冷凝时，由于管内冷却水温度较大地低于凝汽器背压温度，第二凝结管束4的管内冷却水温度会比较容易地拉低乏汽凝结后的温度。

另外，本实施例中，可通过调整第一凝结管束3和/或第二凝结管束4的厚度并对管束进行数值分析，来增加或减小凝结水的过冷度。

本实施例中，楔形凸起31的顶角a可设置在0-25°之间。

本实施例中，第一凝结管束3的高度与宽度之比h/w取值在0.8-1.8之间。该取值可使得乏汽在第一凝结管束3处大部分冷凝，第二凝结管束4对剩余部分乏汽进行冷凝。

本实施例中，可选地，位于抽气挡板6内侧的换热管为空冷区换热管42，空冷区换热管42上端边界呈U型，并和圆形的抽空气口7的下部间隔对应。抽空气口7位于抽气区域61的中间位置，并和抽气挡板6及空冷区换热管42上端边界相间隔。抽气挡板6的夹角可设置为60°。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种凝汽器，其特征在于：

包括壳体壁、第一凝结管束和第二凝结管束；所述第一凝结管束和所述第二凝结管束上下间隔地设置于所述壳体壁内；

所述第一凝结管束的左右两侧分别延伸填满至所述壳体壁，中间位置设置有至少一个向上的楔形凸起，所述楔形凸起呈倒置的V型；所述楔形凸起的底部两端分别向左右两侧延伸填满至所述壳体壁；

所述第二凝结管束包括左右两侧分别延伸至所述壳体壁的横向管束，所述第二凝结管束的中间段设有竖向对应各个楔形凸起的抽气挡板；所述抽气挡板呈倒置的V字型，且所述抽气挡板的下端分别插入在所述第二凝结管束范围内，并和所述第二凝结管束围成抽气区域；所述抽气区域内设置有连通至壳体壁之外的抽空气口。

2.根据权利要求1所述的凝汽器，其特征在于：

所述楔形凸起的顶角a在0-25°之间。

3.根据权利要求1所述的凝汽器，其特征在于：

所述第一凝结管束的高度与宽度之比h/w取值在0.8-1.8之间。

4.根据权利要求1所述的凝汽器，其特征在于：

所述抽气挡板的下端插入所述第二凝结管束1/3-2/3深度处。

5.根据权利要求4所述的凝汽器，其特征在于：

位于所述抽气挡板内侧的换热管为空冷区换热管，所述空冷区换热管上端边界呈U型，并和圆形的抽空气口的下部间隔对应。

6.根据权利要求5所述的凝汽器，其特征在于：

所述抽空气口位于所述抽气区域的中间位置，并和所述抽气挡板及所述空冷区换热管上端边界相间隔。

7.根据权利要求1所述的凝汽器，其特征在于：

所述抽气挡板的夹角为60°。

8.根据权利要求1所述的凝汽器，其特征在于：

所述第一凝结管束和所述第二凝结管束之间限定不设置管束的中间整流区。

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