CN218296792U - 空冷凝汽器及汽轮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空冷凝汽器及汽轮机。其中空冷凝汽器包括冷却室、换热器、第一风机和第二风机，所述冷却室具有流道，所述流道具有进口和出口，所述换热器设在所述流道内，所述换热器的一端通过输汽管以连接高温气源，所述第一风机和所述第二风机中的每一者与所述流道配合以便将空气沿所述流道由所述进口输送至所述出口，所述第一风机位于所述换热器的上游，所述第二风机位于所述换热器的下游。本实用新型的空冷凝汽器可通过调节第一风机和第二风机的开启数量和转速来调节流道内的空气的流速，从而提升环境温度较高时的乏汽的冷凝效果。

Description

空冷凝汽器及汽轮机

技术领域

本实用新型涉及汽轮机的排汽冷却技术领域，尤其是涉及一种空冷凝汽器及汽轮机。

背景技术

汽轮机做功后的排汽(即乏汽)需要进行冷却降温，使其凝结为液态水，然后回收给锅炉进行再循环利用。相关技术中采用空气冷却系统利用空气对乏汽进行冷凝，但是在夏季，环境温度较高(30-40℃)，利用空气进行冷却的效果变差，乏汽的冷凝效率低，从而会影响到汽轮机组的安全运行。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种能够提高冷凝效果的空冷凝汽器。

本实用新型实施例还提供一种汽轮机。

本实用新型实施例的空冷凝汽器，包括：

冷却室，所述冷却室具有流道，所述流道具有进口和出口；

换热器，所述换热器设在所述流道内，所述换热器的一端通过输汽管以连接高温气源；及

第一风机和第二风机，所述第一风机和所述第二风机中的每一者与所述流道配合以便将空气沿所述流道由所述进口输送至所述出口，所述第一风机位于所述换热器的上游，所述第二风机位于所述换热器的下游。

本实用新型实施例的空冷凝汽器通过冷却室形成流道，可通过调节第一风机和第二风机的开启数量和转速来调节流道内的空气的流速，以应对不同环境温度下的乏汽的冷凝需求。

在一些实施例中，空冷凝汽器还包括喷雾器，所述喷雾器具有喷雾头，所述喷雾头与所述流道的位于所述换热器的上游的部分配合以便向所述流道内喷射水雾，所述第一风机位于所述喷雾头的上游。

在一些实施例中，空冷凝汽器还包括冷却水箱，所述冷却水箱与所述喷雾器连通以为喷雾器供水，所述冷却水箱与喷雾器之间设有水泵和调节阀。

在一些实施例中，所述换热器包括：

第一分配管，所述第一分配管沿第一方向延伸，所述第一分配管具有第一输入端和多个第一输出端，所述第一输入端构成所述换热器的所述一端且与所述输汽管连通；和

多个换热管，多个所述换热管的一端一一对应地与多个所述第一输出端连通。

在一些实施例中，所述换热管在其延伸方向上设有多个翅片。

在一些实施例中，所述换热器还包括汇集管，所述汇集管设有第二输入端和第二输出端，所述第二输入端的数量为多个，多个所述换热管的另一端一一对应地与多个所述第二输入端连通，所述第二输出端在上下方向上低于所述第一输入端；

所述空冷凝汽器还包括排水管，所述排水管设在所述流道内，所述排水管一端与所述第二输出端连通，所述排水管的另一端穿出所述冷却室。

在一些实施例中，所述换热器的数量为多个，多个所述换热器沿所述流道的延伸方向布设，多个所述换热器并联连接。

在一些实施例中，空冷凝汽器还包括冷凝水箱，所述冷凝水箱与所述排水管的另一端连通。

在一些实施例中，空冷凝汽器还包括真空泵，所述真空泵连接所述排水管。

本实用新型实施例的汽轮机，包括：

汽轮机本体，所述汽轮机本体具有乏汽出口；和

空冷凝汽器，所述空冷凝汽器为所述的空冷凝汽器，所述空冷凝汽器的输汽管与所述乏汽出口连接。

本实用新型实施例的汽轮机具有更好的降温冷凝能力和适用于不同环境温度的使用工况，有效解决了夏季炎热天气下的冷凝效果和冷凝效率下降的问题。

附图说明

图1是本实用新型的汽轮机的结构示意图。

附图标记：

汽轮机100，冷却室1，流道101，第一风机2，第二风机3，汽轮机本体4，输汽管5，第一分配管71，换热管72，翅片721，汇集管73，排水管8，真空泵9，冷凝水箱10，水泵12，调节阀13，喷雾器14。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例的汽轮机100包括汽轮机本体4和空冷凝汽器。

汽轮机本体4具有乏汽出口。

空冷凝汽器包括冷却室1、换热器7、第一风机2和第二风机3。

冷却室1具有流道101，流道101具有进口和出口。换热器7设在流道101内，换热器7的一端通过输汽管5与乏汽出口连接以使高温的乏汽由汽轮机本体4输送至换热器7内。第一风机2和第二风机3中的每一者与流道101配合以便将空气沿流道101由进口输送至出口，第一风机2位于换热器7的上游，第二风机3位于换热器7的下游。

汽轮机本体4排出的高温的乏汽经输汽管5输入到换热器7内。在第一风机2和/或第二风机3的作用下，流道101内形成由进口向出口方向流动的气流，流动的空气能够与换热器7进行热交换，换热形成的高温空气随着空气的流动由流道101的出口排出，实现对换热器7内的高温的乏汽的散热降温，从而使乏汽冷凝。并且，当第一风机2和第二风机3二者同时工作时，将对气体的流动产生叠加效益，大大增加流过换热器7的空气的流速，强化流动的空气对换热器7的散热能力，从而提升对乏汽的冷凝效果。

本实用新型实施例的空冷凝汽器和汽轮机100通过冷却室1形成流道101，可通过调节第一风机2和第二风机3的开启数量和转速来调节流道101内的空气的流速，以应对不同环境温度下的乏汽的冷凝需求，可有效解决夏季的冷凝效果和冷凝效率下降的问题。

示例地，参阅图1，本实用新型实施例的空冷凝汽器包括冷却室1、输汽管5、换热器7、冷凝水箱10、真空泵9、第一风机2、第二风机3、喷雾器14和冷却水箱11。

在图1所示的示例中，冷却室1具有流道101，流道101的横截面的外轮廓为方形，图1中的前后方向与流道101的延伸方向相同。

换热器7设在流道101内，换热器7的一端通过输汽管5以连接高温气源。

具体地，换热器7包括第一分配管71、多个换热管72和汇集管73。

第一分配管71沿第一方向(例如图1中的左右方向)延伸，第一分配管71具有第一输入端和多个第一输出端，第一输入端构成换热器7的一端且与输汽管5连通。多个换热管72的一端一一对应地与多个第一输出端连通。乏汽经输汽管5进入换热器7的该一端后，经第一分配管71进入到多个换热管72中，乏汽与流道101内的流动的空气进行热交换以散热降温从而冷凝。

换热器7通过设置多个换热管72增大了其在流道101内的表面积，继而增大热交换面积，提升对乏汽的冷凝效果，同时也增大了乏汽在流道101的流量，从而提升了乏汽的冷凝效率。

在一些实施例中，换热管72在其延伸方向上设有多个翅片721。也就是说，换热管72上设有多个翅片72，多个翅片72在换热管72的延伸方向上间隔设置。翅片721增大了换热管72的换热面积，更利于换热管7与空气的换热，从而更进一步地提升换热效率和冷凝效果。

具体地，翅片721为金属翅片，金属翅片与换热管72通过焊接的方式固定连接。

汇集管73设有第二输入端和第二输出端，第二输入端的数量为多个，多个换热管72的另一端一一对应地与多个第二输入端连通，第二输出端在上下方向上低于第一输入端。空冷凝汽器还包括排水管8，排水管8设在流道101内，排水管8一端与第二输出端连通，排水管8的另一端穿出冷却室1。多个换热管72内的乏汽冷凝形成的冷凝液流动汇集至汇集管73，通过汇集管73流向排水管8，从而排出冷却室1。

汇集管73的设置便于换热器7的多个换热管72内的冷凝液的外排。并且，汇集管73和第一分配管71的设置使多个换热管72处于并联的连接关系，不仅增大了换热器7的冷凝效果和冷凝效率，也便于换热器7在流道101内的布局和设置。

在图1的示例中，第一分配管71沿左右方向延伸，多个换热管72平行排布，换热管72的延伸方向与上下方向相同。在其他的实施例中，多个换热管72也可以进行非平行的排布，即允许至少一个换热管72相对于第一分配管71和/或流道101的延伸方向处于倾斜状态，只要第一分配管71的第一输入端高于汇集管73的第二输出端即可。

在一些实施例中，换热器7的数量为多个，多个换热器7沿流道101的延伸方向布设，多个换热器7并联连接。多个换热器7的设置增加了本空冷凝汽器的换热面积和乏汽输送量，不仅能够更进一步地提高乏汽的冷凝效果，还能更进一步地提升乏汽的冷凝效率。

具体地，输汽管5通过第一连通管与多个换热器7的第一输入端连通，排水管8通过第二连通管与多个换热器7的第二输出端连通。输汽管5内的乏汽经第一连通管输送到多个换热器7内，经换热器7的换热冷凝后形成的冷凝液由第二输出端汇集流至第二连通管，经第二连接管排至排水管8内。

冷凝水箱10与排水管8的另一端连通。冷凝液由排水管8流动至冷凝水箱10中，由冷凝水箱10进行收集和储存，以便于冷凝水的再利用。

真空泵9连接排水管8。真空泵9将冷凝液中混杂的空气抽走，使排水管8的管路中保持一定的负压，以保证乏汽和冷凝液能够沿着朝向排水管8的方向顺畅流通。

喷雾器14具有喷雾头，喷雾头与流道101的位于换热器7的上游的部分配合以便向流道101内喷射水雾，第一风机2位于喷雾头的上游。喷雾器14向流道101内喷洒水雾，根据液体吸热蒸发的原理，水雾对流道101内的空气和换热器7进行降温，从而更进一步强化换热器7的散热降温效果，更进一地强化对乏汽的冷凝效果。

冷却水箱11与喷雾器14连通以为喷雾器14供水，冷却水箱11与喷雾器14之间设有水泵12和调节阀13。水泵12抽取冷却水箱11中的水供应给喷雾器14以向流道101内喷射水雾。水泵12和调节阀13的设置便于调整喷雾器14的喷水量，以控制降温效果。

本实用新型实施例的空冷凝汽器具有三种使用工况：

1.单级风机工况。这种工况下，环境温度较低(＜25℃)，空气具有较高的冷却能力，只需要单独启动第一风机2或者第二风机3，通过调整风机的转速，就能调整流道101中的空气的流量，进而满足汽轮机4的排汽冷凝需求。

2.两级风机工况。这种工况下，环境温度较高(25-35℃)，空气的冷却能力变差，此时需要同时启动第一风机2和第二风机3，并且第一风机2和第二风机3保持相同转速，并根据乏汽的凝结情况，适当调整风机转速，满足翅片散热器7的降温要求。

3.通风+喷雾工况。这种工况下，环境温度较高(＞35℃)，冷却能力较差，同时启动第一风机2和第二风机3，并且第一风机2和第二风机3保持相同转速，启动水泵12，逐步调大调节阀13，喷雾器14喷出的大量冷却水雾，在空气高速的流动的携带下，进一步加强对换热器7的冷却能力，满足乏汽冷凝需求。

此外，本实用新型实施例的空冷凝汽器也可以对其他的高温蒸汽或高温气液混合物进行降温冷凝。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种空冷凝汽器，其特征在于，包括：

冷却室(1)，所述冷却室(1)具有流道(101)，所述流道(101)具有进口和出口；

换热器(7)，所述换热器(7)设在所述流道(101)内，所述换热器(7)的一端通过输汽管(5)以连接高温气源；及

第一风机(2)和第二风机(3)，所述第一风机(2)和所述第二风机(3)中的每一者与所述流道(101)配合以便将空气沿所述流道(101)由所述进口输送至所述出口，所述第一风机(2)位于所述换热器(7)的上游，所述第二风机(3)位于所述换热器(7)的下游。

2.根据权利要求1所述的空冷凝汽器，其特征在于，还包括喷雾器(14)，所述喷雾器(14)具有喷雾头，所述喷雾头与所述流道(101)的位于所述换热器(7)的上游的部分配合以便向所述流道(101)内喷射水雾，所述第一风机(2)位于所述喷雾头的上游。

3.根据权利要求2所述的空冷凝汽器，其特征在于，还包括冷却水箱(11)，所述冷却水箱(11)与所述喷雾器(14)连通以为喷雾器(14)供水，所述冷却水箱(11)与喷雾器(14)之间设有水泵(12)和调节阀(13)。

4.根据权利要求1所述的空冷凝汽器，其特征在于，所述换热器(7)包括：

第一分配管(71)，所述第一分配管(71)沿第一方向延伸，所述第一分配管(71)具有第一输入端和多个第一输出端，所述第一输入端构成所述换热器(7)的所述一端且与所述输汽管(5)连通；和

多个换热管(72)，多个所述换热管(72)的一端一一对应地与多个所述第一输出端连通。

5.根据权利要求4所述的空冷凝汽器，其特征在于，所述换热管(72)在其延伸方向上设有多个翅片(721)。

6.根据权利要求4所述的空冷凝汽器，其特征在于，所述换热器(7)还包括汇集管(73)，所述汇集管(73)设有第二输入端和第二输出端，所述第二输入端的数量为多个，多个所述换热管(72)的另一端一一对应地与多个所述第二输入端连通，所述第二输出端在上下方向上低于所述第一输入端；

所述空冷凝汽器还包括排水管(8)，所述排水管(8)设在所述流道(101)内，所述排水管(8)一端与所述第二输出端连通，所述排水管(8)的另一端穿出所述冷却室(1)。

7.根据权利要求6所述的空冷凝汽器，其特征在于，所述换热器(7)的数量为多个，多个所述换热器(7)沿所述流道(101)的延伸方向布设，多个所述换热器(7)并联连接。

8.根据权利要求6所述的空冷凝汽器，其特征在于，还包括冷凝水箱(10)，所述冷凝水箱(10)与所述排水管(8)的另一端连通。

9.根据权利要求6所述的空冷凝汽器，其特征在于，还包括真空泵(9)，所述真空泵(9)连接所述排水管(8)。

10.一种汽轮机，其特征在于，包括：

汽轮机本体(4)，所述汽轮机本体(4)具有乏汽出口；和

空冷凝汽器，所述空冷凝汽器为权利要求1至9任一项所述的空冷凝汽器，所述空冷凝汽器的输汽管(5)与所述乏汽出口连接。

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