CN113513924A - 一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及凝汽器领域，特别地，涉及一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，所述凝汽器设置于机壳内部，所述机壳内部开设有冷却腔，所述机壳外侧开设有与所述冷却腔相连通的蒸汽孔，排水孔与两个循环水孔，包括U形凝气管与铰接轴，两个所述U形凝气管通过所述铰接轴呈剪刀形铰接，所述U形凝气管两端各套接有一根柔性管，所述柔性管另一端连通有共轨管，两根所述共轨管分别与所述蒸汽孔和所述排水孔连通；本发明目的是克服现有技术的不足而提供一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，实现根据汽轮机产生蒸汽量的不同通过调节水的流速调节凝汽管之间的间距进而实现调节凝汽器的冷却速率的效果。

Description

一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器
技术领域
本发明涉及凝汽器领域，特别地，涉及一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器。
背景技术
凝汽器是凝汽式汽轮装置的重要组成部分,其在汽轮机装置中执行冷源的任务,主要将凝汽式汽轮机的排汽凝结成水，并将凝结水重新送往锅炉,作为锅炉的给水,循环使用,从而提高整个装置的热经济性。
现有技术中，凝汽器根据冷却方式分为风冷凝汽器与水冷凝汽器，风冷凝汽器通常采用循环风对凝气管进行冷却，凝气管内部的蒸汽凝结成水后从排水孔排出，水冷凝汽器采用循环水对凝气管进行冷却，凝气管内部的蒸汽凝结成水后从排水孔排出，前者冷却效果较差，维护方便，成本较低，适用于产生蒸汽量较少的的汽轮机，后者冷却较好，维护困难，成本较高，适用于产生蒸汽量较大的汽轮机，而汽轮机使用过程中，蒸汽量产生量是不断变化的，因此如何设计凝汽器，可根据汽轮机产生蒸汽量的不同通过调节水的流速调节凝汽管之间的间距进而实现调节凝汽器的冷却速率成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是克服现有技术的不足而提供一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，实现根据汽轮机产生蒸汽量的不同通过调节水的流速调节凝汽管之间的间距进而实现调节凝汽器的冷却速率的效果。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，所述凝汽器设置于机壳内部，所述机壳内部开设有冷却腔，所述机壳外侧开设有与所述冷却腔相连通的蒸汽孔，排水孔与两个循环水孔，包括U形凝气管与铰接轴，两个所述U形凝气管通过所述铰接轴呈剪刀形铰接，所述U形凝气管两端各套接有一根柔性管，所述柔性管另一端连通有共轨管，两根所述共轨管分别与所述蒸汽孔和所述排水孔连通，所述铰接轴两端与所述冷却腔内壁固定连接，所述冷却腔内壁滑设有在水流作用下运动的梯形推板，所述梯形推板与两个铰接的所述U形凝气管之间设有用于推动所述U形凝气管转动的推杆机构。
较之现有技术，本发明的优点在于：
本发明将蒸汽管接入蒸汽孔，锅炉冷凝水管接入排水孔，进水管接入一个循环水孔，排水管接入另一个循环水孔，冷却腔内部充满水并实现水循环，循环水在U形凝气管外侧流动带走U形凝气管内部蒸汽的热量，U形凝气管内部蒸汽凝结成水，同时，水流冲击梯形推板,梯形推板在水流的冲击作用下移动，梯形推板通过推杆机构推动剪刀形铰接的两个U形凝气管绕铰接轴转动，剪刀形铰接的两个U形凝气管之间直线间距发生改变，由于循环水带走U形凝气管热量的同时自身温度升高，在U形凝气管排列密集的情况下循环水温度上升较快，循环水温度升高后对U形凝气管的冷却能力下降，故而剪刀形铰接的两个U形凝气管之间直线间距发生改变后，循环水带走U形凝气管的热量的速率发生改变，进而U形凝气管内部蒸汽冷却的速率发生改变。
进一步的，所述冷却腔内壁固设有挡板，所述推杆机构包括两个开合滑块，所述开合滑块滑设于所述挡板内部，所述开合滑块滑动方向的一端与所述梯形推板抵接，所述开合滑块滑动方向的另一端设有复位组件，通过梯形推板的移动实现开合滑块的左右移动。
进一步的，所述推杆机构还包括往复滑块，所述往复滑块滑动设置于所述开合滑块内部，所述往复滑块一侧端面转动设有转动轴，所述转动轴另一端固设有固定板，所述固定板与所述U形凝气管固定连接，通过开合滑块的直线移动控制固定板的弧线运动。
进一步的，所述梯形推板与两个所述开合滑块抵接的两侧端面为长斜面或阶梯斜面，所述梯形推板两侧端面为阶梯斜面时，所述阶梯斜面中平面与短斜面交替出现且所述梯形推板的宽度自下而上逐渐增大，所述梯形推板设为空心用于所述梯形推板在水流中产生克服重力的浮力，所述梯形推板两侧端面为长斜面时，所述梯形推板的宽度自下而上逐渐增大用以与所述开合滑块的抵接作用下控制所述梯形推板移动，在保证梯形推板移动距离与开合滑块移动距离成正相关的前提下实现梯形推板的移动与复位。
进一步的，所述梯形推板承受水流冲击的一端设有斜面块，所述斜面块将水流对所述斜面块的正面冲击力转化为使所述斜面块向下运动的力，通过斜面块将水流对梯形推板的正向冲击力转化为控制梯形推板竖直移动的作用力。
进一步的，所述梯形推板内部还开设有用于通过水流的通孔，减弱梯形推板所受冲击力，进而减弱梯形推板与挡板之间的滑动阻力。
进一步的，所述复位组件包括两个可动液压杆，两个所述可动液压杆均与所述开合滑块抵接，所述可动液压杆外侧滑设有可动液压管，所述可动液压管连通有油管，所述油管另一端设有可调液压管，所述可调液压管内部开设有液压腔，所述液压腔内部滑设有液压滑板，所述液压腔与所述油管内部空间连通，通过液压腔与油管内改变力的方向，实现通过液压滑板控制可动液压杆的移动，进而实现控制开合滑块的移动。
进一步的，所述液压腔内部设有用于控制所述液压滑板复位的压簧，通过压簧使液压滑板移动距离与液压滑板所受阻力成正比。
进一步的，所述可调液压管一端螺纹设有用于限制所述液压滑板滑动的螺杆，所述螺杆一端位于所述液压腔内部，所述螺杆另一端固设有把手，通过螺杆限制液压滑板的最大移动距离实现控制开合滑块移动的范围，进而实现控制剪刀形铰接的两个U形凝气管之间的最大夹角。
进一步的，铰接的两个所述U形凝气管横向与纵向均设有多组，纵向的多组两两铰接的所述U形凝气管以所述铰接轴作为转动中心，横向的所述U形凝气管之间设有联动板，所述联动板与每组两两铰接的所述U形凝气管中的一个所述U形凝气管转动连接，通过设置多组U形凝气管实现进一步加快水蒸气的凝结速率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的局部剖视示意图；
图3为本发明的U形凝气管的正面示意图；
图4为本发明的U形凝气管的轴侧示意图；
图5为本发明的A处放大示意图；
图6为本发明的挡板剖视示意图；
图7为本发明的梯形推板的放大示意图；
图8为本发明的可调液压管的剖视示意图。
附图标记：10、机壳；11、循环水孔；12、蒸汽孔；13、排水孔；14、可调液压管；15、螺杆；16、把手；17、油管；18、挡板；19、U形凝气管；20、散热板；21、铰接轴；22、联动板；23、柔性管；24、共轨管；25、开合滑块；26、固定板；27、转动轴；28、往复滑块；29、梯形推板；30、斜面块；31、通孔；32、可动液压杆；33、可动液压管；34、液压腔；35、液压滑板；36、压簧；37、冷却腔。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
实施例一：
参照图1至图8所示，本实施例提供一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，主要用于根据汽轮机产生蒸汽量的不同通过调节水的流速调节凝汽管之间的间距进而实现调节凝汽器的冷却速率。
所述凝汽器设置于机壳10内部，所述机壳10内部开设有冷却腔37，所述机壳10外侧开设有与所述冷却腔37相连通的蒸汽孔12，排水孔13与两个循环水孔11，包括U形凝气管19与铰接轴21，两个所述U形凝气管19通过所述铰接轴21呈剪刀形铰接，所述U形凝气管19两端各套接有一根柔性管23，所述柔性管23另一端连通有共轨管24，两根所述共轨管24分别与所述蒸汽孔12和所述排水孔13连通，所述铰接轴21两端与所述冷却腔37内壁固定连接，所述冷却腔37内壁滑设有在水流作用下运动的梯形推板29，所述梯形推板29与两个铰接的所述U形凝气管19之间设有用于推动所述U形凝气管19转动的推杆机构。
具体的：
结合图2和图6所示，所述冷却腔37内壁固设有挡板18，所述推杆机构包括两个开合滑块25，所述开合滑块25滑设于所述挡板18内部，所述开合滑块25滑动方向的一端与所述梯形推板29抵接，所述开合滑块25滑动方向的另一端设有复位组件，通过梯形推板29的移动实现开合滑块25的左右移动。
通过上述装置，在梯形推板29受到压力向下滑动时，梯形推板29推动两个开合滑块25向两侧滑动，在梯形推板29不再受到压力，两个开合滑块25在复位组件的作用下复位。
结合图5和图6所示，为了实现通过开合滑块25的直线移动控制固定板26的弧线运动，所述推杆机构还包括往复滑块28，所述往复滑块28滑动设置于所述开合滑块25内部，所述往复滑块28一侧端面转动设有转动轴27，所述转动轴27另一端固设有固定板26，所述固定板26与所述U形凝气管19固定连接，通过开合滑块25的直线移动控制固定板26的弧线运动。
结合图6与图7所示，所述梯形推板29与两个所述开合滑块25抵接的两侧端面为长斜面或阶梯斜面，所述梯形推板29两侧端面为阶梯斜面时，所述阶梯斜面中平面与短斜面交替出现且所述梯形推板29的宽度自下而上逐渐增大，所述梯形推板29设为空心用于所述梯形推板29在水流中产生克服重力的浮力，所述梯形推板29两侧端面为长斜面时，所述梯形推板29的宽度自下而上逐渐增大用以与所述开合滑块25的抵接作用下下控制所述梯形推板29移动。
梯形推板29的具体结构：在所述梯形推板29与两个所述开合滑块25抵接的两侧端面为阶梯斜面的情况下，梯形推板29向下移动推动两个开合滑块25向两侧移动，梯形推板29的移动距离与开合滑块25移动距离成正相关且在水流速度发生波动时，由于梯形推板29两侧的平面与开合滑块25抵接，梯形推板29小范围的往复运动时依旧可保持开合滑块25位置的稳定，在水流停止时，梯形推板29在水的浮力作用下复位。
为了将水流对梯形推板29的正向冲击力转化为控制梯形推板29竖直移动的作用力，所述梯形推板29承受水流冲击的一端设有斜面块30，所述斜面块30将水流对所述斜面块30的正面冲击力转化为使所述斜面块30向下运动的力，通过斜面块30将水流对梯形推板29的正向冲击力转化为控制梯形推板29竖直移动的作用力。
为了减弱梯形推板29与挡板18之间的滑动阻力，所述梯形推板29内部还开设有用于通过水流的通孔31，减弱梯形推板29所受冲击力，进而减弱梯形推板29与挡板18之间的滑动阻力。
为了控制开合滑块25的移动，所述复位组件包括两个可动液压杆32，两个所述可动液压杆32均与所述开合滑块25抵接，所述可动液压杆32外侧滑设有可动液压管33，所述可动液压管33连通有油管17，所述油管17另一端设有可调液压管14，所述可调液压管14内部开设有液压腔34，所述液压腔34内部滑设有液压滑板35，所述液压腔34与所述油管17内部空间连通，通过液压腔34与油管17内改变力的方向，实现通过液压滑板35控制可动液压杆32的移动，进而实现控制开合滑块25的移动。
为了液压滑板35移动距离与液压滑板35所受阻力成正比，所述液压腔34内部设有用于控制所述液压滑板35复位的压簧36，通过压簧36使液压滑板35移动距离与液压滑板35所受阻力成正比。
为了控制剪刀形铰接的两个U形凝气管19之间的开合范围，所述可调液压管14一端螺纹设有用于限制所述液压滑板35滑动的螺杆15，所述螺杆15一端位于所述液压腔34内部，所述螺杆15另一端固设有把手16，通过螺杆15限制液压滑板35的最大移动距离实现控制开合滑块25移动的范围，进而实现控制剪刀形铰接的两个U形凝气管19之间的最大夹角。
为了加快水蒸气的凝结速率，铰接的两个所述U形凝气管19横向与纵向均设有多组，纵向的多组两两铰接的所述U形凝气管19以所述铰接轴21作为转动中心，横向的所述U形凝气管19之间设有联动板22，所述联动板22与每组两两铰接的所述U形凝气管19中的一个所述U形凝气管19转动连接，通过设置多组U形凝气管19实现进一步加快水蒸气的凝结速率。
实施原理：将蒸汽管接入蒸汽孔12，锅炉冷凝水管接入排水孔13，进水管接入一个循环水孔11，排水管接入另一个循环水孔11，冷却腔37内部实现水循环，水流冲击斜面块30,斜面块30在水流的冲击作用下向下移动，斜面块30克服梯形推板29的浮力带动梯形推板29向下移动，梯形推板29两侧短斜面与开合滑块25抵接推动开合滑块25移动，开合滑块25推动可动液压杆32移动，可动液压杆32通过油管17使液压腔34内部产生压力，液压滑板35在液压腔34内部压力作用下移动，压簧36压缩，梯形推板29在斜面块30的带动与梯形推板29的浮力作用下上下移动，当梯形推板29两侧平面与所述开合滑块25抵接时，两个开合滑块25位置不变，开合滑块25通过往复滑块28与转动轴27带动转动轴27与U形凝气管19转动，U形凝气管19之间间距发生改变，水流带走U形凝气管19的热量速率发生改变，U形凝气管19内部蒸汽凝结速率发生改变，实现根据水流速度改变U形凝气管19内部蒸汽凝结速率，需要固定水蒸汽的凝结速率时，手动转动把手16,把手16带动螺杆15转动，螺杆15位置改变，螺杆15限制液压滑板35的移动，液压滑板35通过液压腔34内部空间与油管17限制开合滑块25的移动，开合滑块25通过往复滑块28与转动轴27限制固定板26与U形凝气管19的转动，U形凝气管19之间的间距不变，进而将水蒸汽的凝结速率限定在指定范围内。
实施例二：
与实施例一的区别在于，梯形推板29：在所述梯形推板29与两个所述开合滑块25抵接的两侧端面为长斜面的情况下，梯形推板29向下移动推动两个开合滑块25向两侧移动，梯形推板29的移动距离与开合滑块25移动距离成正比，在水流停止时，两个开合滑块25在复位组件的作用下复位，梯形推板29在两个开合滑块25与其斜面的抵接作用下复位。
实施原理：将蒸汽管接入蒸汽孔12，锅炉冷凝水管接入排水孔13，进水管接入一个循环水孔11，排水管接入另一个循环水孔11，冷却腔37内部实现水循环，水流冲击斜面块30,斜面块30在水流的冲击作用下向下移动，斜面块30带动梯形推板29向下移动，梯形推板29两侧长斜面与开合滑块25抵接推动开合滑块25移动，开合滑块25推动可动液压杆32移动，可动液压杆32通过油管17使液压腔34内部产生压力，液压滑板35在液压腔34内部压力作用下移动，压簧36压缩，梯形推板29在斜面块30带动与两个开合滑块25的推力作用下上下移动，开合滑块25通过往复滑块28与转动轴27带动转动轴27与U形凝气管19转动，U形凝气管19之间间距发生改变，水流带走U形凝气管19的热量速率发生改变，U形凝气管19内部蒸汽凝结速率发生改变，实现根据水流速度改变U形凝气管19内部蒸汽凝结速率，需要固定水蒸汽的凝结速率时，手动转动把手16,把手16带动螺杆15转动，螺杆15位置改变，螺杆15限制液压滑板35的移动，液压滑板35通过液压腔34内部空间与油管17限制开合滑块25的移动，开合滑块25通过往复滑块28与转动轴27限制固定板26与U形凝气管19的转动，U形凝气管19之间的间距不变，进而将水蒸汽的凝结速率限定在指定范围内。
以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，所述凝汽器设置于机壳(10)内部，所述机壳(10)内部开设有冷却腔(37)，所述机壳(10)外侧开设有与所述冷却腔(37)相连通的蒸汽孔(12)，排水孔(13)与两个循环水孔(11)，其特征在于，包括U形凝气管(19)与铰接轴(21)，两个所述U形凝气管(19)通过所述铰接轴(21)呈剪刀形铰接，所述U形凝气管(19)两端各套接有一根柔性管(23)，所述柔性管(23)另一端连通有共轨管(24)，两根所述共轨管(24)分别与所述蒸汽孔(12)和所述排水孔(13)连通，所述铰接轴(21)两端与所述冷却腔(37)内壁固定连接，所述冷却腔(37)内壁滑设有在水流作用下运动的梯形推板(29)，所述梯形推板(29)与两个铰接的所述U形凝气管(19)之间设有用于推动所述U形凝气管(19)转动的推杆机构。
2.根据权利要求1所述的一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，其特征在于，所述冷却腔(37)内壁固设有挡板(18)，所述推杆机构包括两个开合滑块(25)，所述开合滑块(25)滑设于所述挡板(18)内部，所述开合滑块(25)滑动方向的一端与所述梯形推板(29)抵接，所述开合滑块(25)滑动方向的另一端设有复位组件。
3.根据权利要求2所述的一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，其特征在于，所述推杆机构还包括往复滑块(28)，所述往复滑块(28)滑动设置于所述开合滑块(25)内部，所述往复滑块(28)一侧端面转动设有转动轴(27)，所述转动轴(27)另一端固设有固定板(26)，所述固定板(26)与所述U形凝气管(19)固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，其特征在于，所述梯形推板(29)与两个所述开合滑块(25)抵接的两侧端面为长斜面或阶梯斜面，所述梯形推板(29)两侧端面为阶梯斜面时，所述阶梯斜面中平面与短斜面交替出现且所述梯形推板(29)的宽度自下而上逐渐增大，所述梯形推板(29)设为空心用于所述梯形推板(29)在水流中产生克服重力的浮力，所述梯形推板(29)两侧端面为长斜面时，所述梯形推板(29)的宽度自下而上逐渐增大用以与所述开合滑块(25)的抵接作用下下控制所述梯形推板(29)移动。
5.根据权利要求2所述的一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，其特征在于，所述梯形推板(29)承受水流冲击的一端设有斜面块(30)，所述斜面块(30)将水流对所述斜面块(30)的正面冲击力转化为使所述斜面块(30)向下运动的力。
6.根据权利要求2所述的一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，其特征在于，所述梯形推板(29)内部还开设有用于通过水流的通孔(31)。
7.根据权利要求2所述的一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，其特征在于，所述复位组件包括两个可动液压杆(32)，两个所述可动液压杆(32)均与所述开合滑块(25)抵接，所述可动液压杆(32)外侧滑设有可动液压管(33)，所述可动液压管(33)连通有油管(17)，所述油管(17)另一端设有可调液压管(14)，所述可调液压管(14)内部开设有液压腔(34)，所述液压腔(34)内部滑设有液压滑板(35)，所述液压腔(34)与所述油管(17)内部空间连通。
8.根据权利要求7所述的一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，其特征在于，所述液压腔(34)内部设有用于控制所述液压滑板(35)复位的压簧(36)。
9.根据权利要求7所述的一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，其特征在于，所述可调液压管(14)一端螺纹设有用于限制所述液压滑板(35)滑动的螺杆(15)，所述螺杆(15)一端位于所述液压腔(34)内部，所述螺杆(15)另一端固设有把手(16)。
10.根据权利要求1所述的一种圆形侧向布置的剪刀形管束凝汽器，其特征在于，铰接的两个所述U形凝气管(19)横向与纵向均设有多组，纵向的多组两两铰接的所述U形凝气管(19)以所述铰接轴(21)作为转动中心，横向的所述U形凝气管(19)之间设有联动板(22)，所述联动板(22)与每组两两铰接的所述U形凝气管(19)中的一个所述U形凝气管(19)转动连接。
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