CN113090526A - 一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,该水环真空系统将水环真空泵筒体设计成可通冷凝水的盘管结构,通过设备本体上的改造,最大程度上保证水环真空泵抽吸效果,尽可能实现水环真空泵内部的等温压缩。水环真空泵在运行过程中,盘管筒体内通入冷凝水,与工作液在筒体内形成的水环进行非接触换热,对水环真空泵工作液起到进一步冷却降温的作用,提高水环真空泵的冷却效率。
Description
技术领域
本发明属于火电机组节能降耗领域,具体涉及一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统。
【背景技术】
火电机组抽真空系统中的汽轮机排汽经凝汽器冷却,不凝结气体经水环真空泵抽吸后,通过汽水分离器排出。其中,水环真空泵的作用至关重要,它将不凝结气体从负压设备中排至大气。
水环真空泵的抽吸效果与工作液的温度相关,随着工作液温度的升高,水环真空泵抽吸速率降低;当工作液温度升高至抽吸口压力对应的饱和温度时,工作液汽化,水环真空泵发生汽蚀,抽吸速率为零。因此,为了保证水环真空泵运行效果,工作液需经过中间换热器进行冷却,但中间换热器中的冷却水一般选择凝汽器冷却水,水温随着环境的变化而不同,尤其是夏季,部分地区水温可高至35℃,严重影响水环真空泵的使用效果。再者,水环真空泵工作液经过中间换热器冷却后,通过水环真空泵侧壁板进入筒体,由于水环真空泵筒体为圆柱形,部分工作液尚未进入筒体内部就有被循环排出至汽水分离器的可能,所以对冷却效果有一定的限制。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,以解决现有技术中水环真空泵工作效率低的技术问题。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,包括凝汽器,凝汽器的出汽端连通至水环真空泵,水环真空泵的出汽端连通至汽水分离器,所述汽水分离器的排水口连通至水环真空泵的工作液进口;
所述水环真空泵的筒体为盘管,所述盘管由圆管螺旋堆叠组成,所述盘管中流动有冷凝水。
本发明的进一步改进在于:
优选的,相邻的圆管之间接触。
优选的,相邻圆管的管壁焊接。
优选的,所述盘管设置有两个盘管进水口,两个盘管进水口设置在盘管的中间部位。
优选的,所述盘管设置有两个盘管出水口,两个盘管出水口分别设置在盘管的两端。
优选的,所述汽水分离器设置有溢流孔。
优选的,所述汽水分离器的排水口和水环真空泵的工作液进口之间设置有中间换热器。
优选的,所述凝汽器的冷却水进水分为两个支路,一个是冷却支路,一个是换热支路;所述冷却支路连通至凝汽器,所述换热支路连通至中间换热器。
优选的,所述中间换热器的工作液进口和汽水分离器的排水口连通,所述中间换热器的工作液出口和水环真空泵的进水口连通。
优选的,所述换热支路和中间换热器的冷却水进水口连通。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明公开了一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,该水环真空系统将水环真空泵筒体设计成可通冷凝水的盘管结构,通过设备本体上的改造,最大程度上保证水环真空泵抽吸效果,尽可能实现水环真空泵内部的等温压缩。水环真空泵在运行过程中,盘管筒体内通入冷凝水,与工作液在筒体内形成的水环进行非接触换热,对水环真空泵工作液起到进一步冷却降温的作用,提高水环真空泵的冷却效率。
进一步的,相邻的圆管之间焊接,以保证筒体刚性。
进一步的,两个进水口设置在中间,两个出水口设置在两端,考虑到筒体冷凝水的冷却效果,筒体冷凝水在盘管筒体中间接入,在盘管筒体两侧接出,这样低温冷凝水首先与筒体中间区域接触,该区域经中间换热器冷却后的工作液不易进入,冷凝水从盘管筒体中间向两侧流动,升温后在盘管筒体外缘侧排出,提高筒体的冷却效果。
【附图说明】
图1为本发明的真空系统结构;
图2为本发明的盘管冷凝筒体结构图;
图3为本发明的盘管冷凝筒体剖面图;
图4为本发明的冷凝水接口图。
其中:1-凝汽器;2-水环真空泵;3-汽水分离器;4-中间换热器;5-筒体;6-盘管;7-冷却支路;8-换热支路;9-溢流孔;10-圆管;11-盘管进水口;12-盘管出水口。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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;术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;此外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“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;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。
本发明公开了一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,该真空系统包括凝汽器1,凝汽器1的冷却水在进入凝汽器1以前分为两个支路,一个是冷却支路7,一个是换热支路8,冷却支路7进入凝汽器1中,凝汽器1的出汽端口和水环真空泵2的进汽口连通,水环真空泵2的出汽口和汽水分离器3的进汽口连通,汽水分离器3的出汽口连通至大气,汽水分离器3的排水口连通至中间换热器4的工作液进口,中间换热器4的工作液出口和水环真空泵2的进水口连通;换热支路8中的冷凝水从中间换热器4的冷却水进水口进入,冷却了工作液后,然后从冷却水的出水口排出。
冷凝水冷却汽轮机的排汽,冷却后后的水直接从凝汽器1中排出,未被冷却的蒸汽进入被水环真空泵2吸入,通过水环真空泵2后进入汽水分离器3进行汽水分离,分离后的气体从气体通道排出至大气中,分离后的液体进入从工作液进口进入至中间换热器4中,工作液在中间换热器4中被冷却后,进入至水环真空泵2循环使用。
汽水分离器3中设置有溢流孔9,溢流孔9和汽水分离器3中之间的距离就是汽水分离器3中工作液存在高度的上限。
参见图2、图3和图4,本发明中水环真空泵2的筒体5本身设置为盘管形态,由盘管6组成,更为具体的,盘管6由圆管10缠绕组成,圆管10围绕筒体的轴线,以一定的半径沿着筒体5的轴线方向旋转缠绕,相邻的圆管10之间紧密接触,圆管10内部通入有冷凝水。参见图2,整个盘管进水口11并没有设置在盘管6的端部,而是设置在盘管6的中间部位,即从盘管长度方向的中心线处,选取堆叠的两个圆管10,然后设置盘管进水口11,盘管6的出水口设置在盘管6的两端。因此冷却水从盘管6的中心部位进入整个盘管6中,然后从盘管6的两端流出。盘管6中的冷凝水视清洁程度要求,可取自电厂开式水系统或闭式水系统。
本发明公开了一种带盘管冷凝筒体的水环真空泵2,该设备包括将水环真空泵2筒体设计成可通冷凝水的盘管结构,该结构可通过盘管间隙处密闭焊接以保证筒体5的刚性,如图1所示。水环真空泵2在运行过程中,盘管6的筒体5内通入冷凝水,与工作液在筒体5内形成的水环进行非接触换热,对水环真空泵2工作液起到进一步冷却降温的作用,如图2所示。考虑到筒体冷凝水的冷却效果,筒体5的冷凝水在盘管筒体中间接入,在盘管筒体5两侧接出,这样低温冷凝水首先与筒体中间区域接触,该区域经中间换热器4冷却后的工作液不易进入,冷凝水从盘管筒体5中间向两侧流动,升温后在盘管筒体5外缘侧排出,如图4所示。结合发明内容,本发明结构简单,可实施性强,具有推广应用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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 (10)
1.一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,其特征在于,包括凝汽器(1),凝汽器(1)的出汽端连通至水环真空泵(2),水环真空泵(2)的出汽端连通至汽水分离器(3),所述汽水分离器(3)的排水口连通至水环真空泵(2)的工作液进口;
所述水环真空泵(2)的筒体为盘管(6),所述盘管(6)由圆管(10)螺旋堆叠组成,所述盘管(6)中流动有冷凝水。
2.根据权利要求1所述的一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,其特征在于,相邻的圆管(10)之间接触。
3.根据权利要求2所述的一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,其特征在于,相邻圆管(10)的管壁焊接。
4.根据权利要求1所述的一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,其特征在于,所述盘管(6)设置有两个盘管进水口(11),两个盘管进水口(11)设置在盘管(6)的中间部位。
5.根据权利要求1所述的一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,其特征在于,所述盘管(6)设置有两个盘管出水口(12),两个盘管出水口(12)分别设置在盘管(6)的两端。
6.根据权利要求1所述的一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,其特征在于,所述汽水分离器(3)设置有溢流孔(9)。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的带盘管冷凝筒体的水环真空系统,其特征在于,所述汽水分离器(3)的排水口和水环真空泵(2)的工作液进口之间设置有中间换热器(4)。
8.根据权利要求7所述的一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,其特征在于,所述凝汽器(1)的冷却水进水分为两个支路,一个是冷却支路(7),一个是换热支路(8);所述冷却支路(7)连通至凝汽器(1),所述换热支路(8)连通至中间换热器(4)。
9.根据权利要求8所述的一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,其特征在于,所述中间换热器(4)的工作液进口和汽水分离器(3)的排水口连通,所述中间换热器(4)的工作液出口和水环真空泵(2)的进水口连通。
10.根据权利要求8所述的一种带盘管冷凝筒体的水环真空系统,其特征在于,所述换热支路(8)和中间换热器(4)的冷却水进水口连通。
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