CN202372028U

CN202372028U - 高效旋流型预冷装置

Info

Publication number: CN202372028U
Application number: CN2011205391107U
Authority: CN
Inventors: 潘蓉蓉
Original assignee: SUZHOU ZHONGXIN DYNAMIC EQUIPMENT AUXILIARY CO Ltd
Current assignee: Suzhou Zhongxin Power Polytron Technologies Inc.
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2021-12-21

Abstract

一种高效旋流型预冷装置，包括密闭的筒体、置于该筒体内的螺旋管，所述螺旋管的两端从筒体内通出，筒体下部的切线方向上设冷却水进水管；其特征在于：所述筒体底部的中心设冷却水出水管，筒体的内底部上设一出水收集套，该出水收集套为一圆筒状体，其位于螺旋管内侧，其下端与筒体底面连接并与冷却水出水管连通，而其上端高于螺旋管的底端，出水收集套上在低于螺旋管的底端的位置开设有排水孔；并且，螺旋管的顶端与筒体内顶部间留有空间，而其底端对齐或低于所述冷却水进水管的中心位置。本实用新型充分地利用了螺旋管的内、外侧表面，换热效率高，可将570℃蒸汽瞬间降温成50℃左右的水。

Description

高效旋流型预冷装置

技术领域

本实用新型涉及火力发电厂水汽取样设备上的筒式预冷装置。

背景技术

在火力发电厂，工作介质——高温高压水和蒸汽的品质直接影响热机的安全性能。因此，对高温高压水和蒸汽取样进行在线连续分析、监测是不可缺少的。如果直接将高温高压水和蒸汽引入在线仪表是不现实的，通常必须先将水和蒸汽的温度、压力、流量降至分析监测仪表正常工作允许的条件下进行。

预冷器作为系统降温设备，其换热效率直接影响高温高压水和蒸汽在线取样分析监测装置的性能。目前用于火力发电厂热力系统中，在线取样分析监测装置用的预冷装置主要有筒式冷却器和双套管式冷却器两种。中国专利94年2月23日曾公告了一种筒式高效螺旋管流冷却器（公告号CN1082705A），其主要结构和原理为：筒体与内套构成密闭环形腔体结构，环形腔内设有螺旋管，螺旋管两端从腔内伸出，冷却水的进水管设在环形腔下部的切线方向上，出水管设在环形腔上部的切线方向上，进水管与环形腔和出水管构成的环流通道。工作时，螺旋管接样水（高温高压水和蒸汽），冷却水沿进水管进入，出水管流出，在环形腔内形成自下而上与螺旋管内水和蒸汽流动方向相反的旋流，使样水（高温高压水和蒸汽）降温。上述技术方案与原始的自然对流式筒式冷却器相比无疑，冷却效果更好。但是为进一步提高换热效率，增大换热面积，就只能将螺旋管越绕越密（现一般螺旋外径为10mm，而螺距11mm）。在实际使用中，绕密后的螺旋管就像一隔墙一样阻碍了螺旋管内侧和外侧的冷却水的流通，就导致冷却水仅在螺旋管的外侧空间中螺旋流动，而螺旋管内侧空间的冷却水流动速度慢甚至不流动，导致螺旋管内侧表面换热效率很差，即浪费了螺旋管的内侧表面，最终限制了换热效率的进一步提高。

因此如何改进上述现有的筒式冷却器结构，进一步提高换热效率，便成了本行业设计研究人员十分关心的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高效旋流型预冷装置，以进一步提高换热效率。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高效旋流型预冷装置，包括密闭的筒体、置于该筒体内的螺旋管，所述螺旋管的两端从筒体内通出，筒体下部的切线方向上设冷却水进水管；所述筒体底部的中心设冷却水出水管，筒体的内底部上设一出水收集套，该出水收集套为一圆筒状体，其位于螺旋管内侧，其下端与筒体底面连接并与冷却水出水管连通，而其上端高于螺旋管的底端，出水收集套上在低于螺旋管的底端的位置开设有排水孔；并且，螺旋管的顶端与筒体内顶部间留有空间，而其底端对齐或低于所述冷却水进水管的中心位置。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述螺旋管的一端从筒体的顶部中心通出，而另一端从筒体下部通出；

2、上述方案中，所述螺旋管的管间隙距离为1mm以下。

本实用新型设计原理及工作原理是：

本实用新型利用绕地较密的螺旋管就像一隔墙一样阻隔螺旋管内侧和外侧的冷却水的流通的特性，将现有技术中的的内套省却，而使冷却水先绕螺旋管的外侧表面从下而上旋转流动，然后绕螺旋管的内侧表面从上而下旋转流动，从而对螺旋管的内、外表面均充分进行热交换，提高了换热效率。

根据流体管流原理和流体运动学原理，工作时，向螺旋管内通入样水，样水从上至下流经螺旋管；同时，冷却水经冷却水进水管沿切向进入筒体内，由于螺旋管的阻挡，冷却水先绕螺旋管的外侧表面自下而上作旋转流动，充分与螺旋管外侧表面进行热交换，当冷却水流至筒体顶部时会由于流体的惯性作用会再从上至下作旋转运动，充分与螺旋管内侧表面进行热交换，最后经冷却水出水管流出。所述出水收集套的作用是将冷却水进水管和出水管隔开，以避免冷却水从进水管进来后直接由冷却水出水管排出。并且，在运行中出水收集套外的筒体底部可能会积存冷却水，这些冷却水可经排水孔流至出水收集套内，最后经冷却水出水管排出。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、本实用新型的冷却水先绕螺旋管外侧表面流动进行热交换，再绕螺旋管内侧表面流动进行热交换，充分地利用了螺旋管的内、外侧表面，换热效率高，可将570℃蒸汽瞬间降温成50℃左右的水；

2、本实用新型结构简单，与现有技术相比还省却了内套这一部件，制作更方便。

附图说明

附图1为本实用新型实施例的主视示意图；

附图2为附图1的A-A剖面示意图。

以上附图中：1、筒体；2、螺旋管；3、冷却水进水管；4、冷却水出水管；5、出水收集套；6、样水入口；7、样水出口；8、排水孔；9、挡块；10、锥形孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见附图1、附图2所示：

一种高效旋流型预冷装置，包括密闭的筒体1、置于该筒体1内的螺旋管2，所述螺旋管2的两端从筒体1内通出，筒体1下部的切线方向上设冷却水进水管3，筒体底部的中心设冷却水出水管4。

筒体1的内底部上设一出水收集套5，该出水收集套5为一圆筒状体，其位于螺旋管2内侧，其下端与筒体1底面连接并与冷却水出水管4连通，而其上端高于螺旋管2的底端，出水收集套5上在低于螺旋管2的底端的位置开设有排水孔8。并且，螺旋管2的顶端与筒体1内顶部间留有空间，而其底端对齐或低于所述冷却水进水管4的中心位置。

如附图1所示，所述螺旋管2一端从筒体1的顶部中心通出作为样水入口6，而另一端从筒体下部切向上通出作为样水出口7，且样水出口7的中心线正对齐冷却水进水管4的中心线，即达到螺旋管2的底端对齐或低于所述冷却水进水管4的中心位置的要求。较佳是，螺旋管2采用管间隙距离a（见附图1中的标注）为1mm以下的螺旋管。

为了提高冷却水经冷却水进水管4进入时的流速，保证旋流的形成，在冷却水进水管4内设置一挡块9，该挡块9的中心开设一锥形孔10，该锥形孔10以小端朝向筒体1内。

根据流体管流原理和流体运动学原理，工作时，向螺旋管2的样水入口6内通入样水，样水从上至下流经螺旋管2，最终从样水出口7流出；同时，冷却水经冷却水进水管3沿切向进入筒体1内，由于螺旋管2的阻挡，冷却水先绕螺旋管2的外侧表面自下而上作旋转流动，充分与螺旋管2外侧表面进行热交换，当冷却水流至筒体1顶部时会由于流体的惯性作用会再从上至下作旋转运动，充分与螺旋管2内侧表面进行热交换，最后经冷却水出水管4流出。所述出水收集套5的作用是将冷却水进水管3和冷却水出水管4隔开，以避免冷却水从冷却水进水管3进来后直接由冷却水出水管4排出。并且，在运行中出水收集套5外的筒体1底部可能会积存冷却水，这些冷却水可经排水孔8流至出水收集套5内，最后经冷却水出水管4排出。

本实施例充分地利用了螺旋管的内、外侧表面，换热效率高，可将570℃蒸汽瞬间降温成50℃左右的水。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种高效旋流型预冷装置，包括密闭的筒体、置于该筒体内的螺旋管，所述螺旋管的两端从筒体内通出，筒体下部的切线方向上设冷却水进水管；其特征在于：所述筒体底部的中心设冷却水出水管，筒体的内底部上设一出水收集套，该出水收集套为一圆筒状体，其位于螺旋管内侧，其下端与筒体底面连接并与冷却水出水管连通，而其上端高于螺旋管的底端，出水收集套上在低于螺旋管的底端的位置开设有排水孔；并且，螺旋管的顶端与筒体内顶部间留有空间，而其底端对齐或低于所述冷却水进水管的中心位置。

2.根据权利要求1所述高效旋流型预冷装置，其特征在于：所述螺旋管的一端从筒体的顶部中心通出，而另一端从筒体下部通出。

3.根据权利要求1所述高效旋流型预冷装置，其特征在于：所述螺旋管的管间隙距离为1mm以下。