KR102055708B1 - Draft type condenser with improved of cooling efficiency by using heat pipe inserted in the steam turbine output steam pipe - Google Patents

Draft type condenser with improved of cooling efficiency by using heat pipe inserted in the steam turbine output steam pipe Download PDF

Info

Publication number
KR102055708B1
KR102055708B1 KR1020180073393A KR20180073393A KR102055708B1 KR 102055708 B1 KR102055708 B1 KR 102055708B1 KR 1020180073393 A KR1020180073393 A KR 1020180073393A KR 20180073393 A KR20180073393 A KR 20180073393A KR 102055708 B1 KR102055708 B1 KR 102055708B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
steam
pipe
exhaust pipe
steam exhaust
Prior art date
Application number
KR1020180073393A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
노영수
Original Assignee
동일플랜트 주식회사
주식회사 에볼리티시스템
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동일플랜트 주식회사, 주식회사 에볼리티시스템 filed Critical 동일플랜트 주식회사
Priority to KR1020180073393A priority Critical patent/KR102055708B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102055708B1 publication Critical patent/KR102055708B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K11/00Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • F01K11/02Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K9/00Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

The present invention relates to a suction fan (draft) type air cooled condenser. According to the present invention, a heat pipe is inserted into a steam exhaust pipe of an air cooled turbine condenser of a power generation system using steam to increase the steam cooling efficiency to facilitate heat exchange. Therefore, the change in cooling efficiency according to the temperature of the outside air is minimized, and the number of heat exchanging tubes of the condenser is reduced, thereby reducing the size of the existing air cooled condenser. The draft type condenser of the present invention comprises: a motor; a linear screw; an actuation body; and a reflector.

Description

스팀 배기관에 삽입된 히트파이프를 이용한 드래프트 방식 복수기 {Draft type condenser with improved of cooling efficiency by using heat pipe inserted in the steam turbine output steam pipe}Draft type condenser with improved of cooling efficiency by using heat pipe inserted in the steam turbine output steam pipe}

본 발명은 스팀을 이용한 발전시스템의 공랭식 터빈 복수기의 스팀배기관에 히트파이프를 삽입하여 스팀 냉각효율을 높여 열교환이 원활하게 이루어지도록 하고, 이를 통해 복수기의 열교환부 관의 개수를 줄여 기존의 공랭식 복수기의 크기를 줄일 수 있는 흡입팬(드래프트) 방식의 공랭식 복수기에 관한 것이다.The present invention inserts a heat pipe into the steam exhaust pipe of the air-cooled turbine condenser of the power generation system using steam to increase the steam cooling efficiency to facilitate heat exchange, thereby reducing the number of tubes of the condenser heat exchanger of the conventional air-cooled condenser It relates to an air-cooled multiplier of the suction fan (draft) method that can reduce the size.

원자력 발전소, 화력 발전소와 같은 발전 시스템에 있어서 터빈 배기 증기를 냉각시켜 복수를 만드는 복수기는 발전에 있어 매우 중요한 역할을 담당하고 있다.In power generation systems such as nuclear power plants and thermal power plants, condensers that cool the turbine exhaust steam and make revenge play a very important role in power generation.

이러한 복수기 중에서도 공랭식 복수기(air-cooled condenser ACC)는 전통적인 수냉식과는 달리 대기의 상온 공기를 이용하여 스팀을 응축수로 전환시키는 발전용 냉각설비로서 물 부족 및 수자원 고갈과 오염등을 방지하기 위해 공랭식 의무화되거나, 그 시장이 커지고 있는 실정이다.The air-cooled condenser (ACC) is a power generation cooling system that converts steam into condensed water by using ambient temperature air, unlike the conventional water-cooled condenser. Or the market is growing.

이러한 공랭식 복수기에 있어 계절에 따른 대기 중의 공기 온도에 따른 냉각효율을 높이기 위해서는 열교환부의 크기와 팬의 크기가 거지는 문제가 발생하여 설치 공간이 점차 더욱 넓게 요구되고 있는 실정이다.In order to increase the cooling efficiency according to the air temperature in the air according to the season in the air-cooled condenser, there is a problem that the size of the heat exchanger and the size of the fan is increased, so that the installation space is increasingly required.

(문헌 1) 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2009-0113485호, "공랭식 냉각장치"(Document 1) Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0113485, "Air-cooled cooling device" (문헌 2) 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2011-0037719호, "복수기의 열교환모듈의 제조방법"(Document 2) Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0037719, "Method of manufacturing heat exchange module of a plurality of machines" (문헌 3) 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2014-0044348호, "핀형 히트파이프 모듈을 통한 터빈 복수기의 폐열 회수장치"(Patent 3) Korean Patent Application Publication No. 10-2014-0044348, "Waste heat recovery apparatus of a turbine condenser via a fin heat pipe module"

본 발명은 히트파이프를 스팀배기관에 삽입하여 히트파이프의 증발부를 통해 터빈으로부터 배기된 증기의 열을 흡수하고, 히트파이프의 응축부를 냉각팬에 의해 냉각함으로써 증기 냉각 효율을 높임으로써 열교환관의 개수 또는 크기를 줄일 수 있고, 발전 생산성을 높일 수 있는 냉각효율이 우수한 공간 집약적인 스팀 배기관에 삽입된 히트파이프를 이용한 드래프트 방식 복수기를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.The present invention inserts the heat pipe into the steam exhaust pipe to absorb the heat of the steam exhausted from the turbine through the evaporation unit of the heat pipe, and to increase the steam cooling efficiency by cooling the condensation unit of the heat pipe by a cooling fan or the number of heat exchange tubes or SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a draft type condenser using a heat pipe inserted in a space-intensive steam exhaust pipe having excellent cooling efficiency that can reduce its size and increase power generation productivity.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 터빈으로부터 스팀이 유입되는 스팀배기관(104)과, 상기 스팀배기관(104)에 연결되어 스팀을 냉각시켜 복수를 생성하는 열교환기 모듈(110)과, 상기 열교환기 모듈(110)에서 생성된 복수를 취합하여 배출하는 복수관(103)과, 상기 열교환기 모듈(110) 상부에 설치되어 열교환기 모듈(110)을 공냉시키는 냉각팬(102)으로 구성된 드래프트 방식 복수기에 있어서, 상기 스팀배기관(104)이 체결된 열교환기 모듈(110)이 1개의 복수관(103)에 복수 개 설치되고, 상기 각 스팀배기관(104)의 내부에 히트파이프(120)의 증발부(121)가 위치하고, 스팀배기관(104)의 외부에 히트파이프(120)의 응축부(123)가 위치하도록 구성됨으로써, 히트파이프(120)가 스팀배기관(104) 내부를 유동하는 스팀을 냉각하도록 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a steam exhaust pipe (104) into which steam is introduced from a turbine, and a heat exchanger module (110) connected to the steam exhaust pipe (104) to generate steam by cooling the steam and the heat exchanger. Draft method consisting of a plurality of pipes (103) for collecting and discharging the plurality generated in the module 110, and a cooling fan 102 is installed on the heat exchanger module 110, the air exchanger module 110 is air-cooled In the condenser, a plurality of heat exchanger modules 110 to which the steam exhaust pipes 104 are fastened are installed in one plurality of pipes 103, and the heat pipe 120 is evaporated inside the steam exhaust pipes 104. The unit 121 is positioned, and the condensation unit 123 of the heat pipe 120 is positioned outside the steam exhaust pipe 104, whereby the heat pipe 120 cools the steam flowing through the steam exhaust pipe 104. Is configured to.

이때, 상기 스팀배기관(104) 내부에 위치한 히트파이프(120)의 증발부(121) 하우징(125) 외면에 핀(122)이 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.At this time, the fin 122 is formed on the outer surface of the housing 125 of the evaporator 121 of the heat pipe 120 located inside the steam exhaust pipe 104.

또한, 상기 스팀배기관 외부에 위치한 히트파이프(120)의 응축부(123) 하우징(125) 외면에 핀(124)이 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the fin 124 is formed on the outer surface of the housing 125 of the condensation unit 123 of the heat pipe 120 located outside the steam exhaust pipe.

또한, 상기 응축부(123)는 냉각팬(102)의 하부에 위치하도록 히트파이프(120)가 절곡 성형된 것을 특징으로 한다.In addition, the condensation unit 123 is characterized in that the heat pipe 120 is bent to be positioned below the cooling fan 102.

또한, 상기 히트파이프(120)는 응축부(123) 방향으로 소정 각도로 상향 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the heat pipe 120 is characterized by being formed to be inclined upward at a predetermined angle toward the condensation unit 123.

또한, 상기 절곡된 히트파이프(120)의 응축부(123)는 단부로 방향으로 소정 각도로 상향 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the condensation part 123 of the bent heat pipe 120 is characterized in that the inclined upward at a predetermined angle in the direction toward the end.

또한, 상기 열교환기 모듈(110)은 상기 스팀배기관(104)과 연결되고, 소정 간격으로 적층된 판 형태의 냉각 핀(112)을 관통하여 복수관(103)으로 연결되는 열교환관(111)과, 다수의 핀(115)과, 상기 핀(115) 사이의 스팀 유동로(114)를 구비하여 상기 열교환관(111)에 삽입되어 열교환관(111) 내면과 밀착되는 전열관(113)으로 구성됨으로써, 전열관(113)에 의해 열교환 면적이 넓어도록 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the heat exchanger module 110 is connected to the steam exhaust pipe 104, the heat exchange tube 111 is connected to the plurality of pipes 103 through the cooling plate 112 of the plate shape stacked at a predetermined interval and By having a plurality of fins 115 and the steam flow path 114 between the fins 115 is inserted into the heat exchange tube 111 is composed of a heat transfer tube 113 in close contact with the inner surface of the heat exchange tube 111 The heat exchanger tube 113 is characterized in that the heat exchange area is configured to be wide.

상기와 같이 구성된 본 발명은 발전 터빈을 거친 배기 스팀의 열을 히트파이프를 통해 최대한 흡수하고 또한, 열교환이 신속하게 이루어지도록 별모양의 흡열관이 삽입된 열교환관에 전달된 열을 냉각팬을 통해 냉각시켜 냉각효율을 증대함으로써 발전효율을 높여 전기를 지속적으로 생산할 수 있다.According to the present invention configured as described above, the heat of the exhaust steam passing through the power generation turbine is absorbed to the maximum through the heat pipe, and the heat transferred to the heat exchanger tube into which the star-shaped endothermic tube is inserted is made through the cooling fan so that heat exchange can be performed quickly. By increasing the cooling efficiency by cooling, power generation efficiency can be increased to continuously produce electricity.

따라서, 본 발명은 주변 대기 온도에 의한 냉각효율의 변화를 최소화할 수 있고, 기존 공랭식의 복수기 크기를 줄이고 공간에 따른 설치 제약을 최소화할 수 있다.Therefore, the present invention can minimize the change in the cooling efficiency due to the ambient air temperature, it is possible to reduce the size of the existing air-cooled condenser and to minimize the installation constraints according to the space.

도 1은 본 발명에 의한 복수기를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 복수기 내부 구조를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 복수기에 설치되는 열교환기 모듈을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 복수기에 설치되는 열교환기 모듈의 구조를 도시한 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 복수기에 설치되는 스팀 배기관 및 히트파이프를 도시한 사시도.
도 6은 히트파이프 구조를 도시한 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명의 복수기에 설치되는 스팀 배기관 및 히트파이프를 도시한 도면.
1 is a perspective view showing a condenser according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the condenser according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing a heat exchanger module installed in the condenser of the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view showing the structure of the heat exchanger module installed in the condenser of the present invention.
5 is a perspective view showing a steam exhaust pipe and a heat pipe installed in the condenser of the present invention.
6 shows a heat pipe structure;
7 and 8 are views illustrating a steam exhaust pipe and a heat pipe installed in the condenser of the present invention.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the preferred embodiments of the present invention and the accompanying drawings will be described in detail, the same reference numerals in the drawings will be described on the assumption that the same components.

발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.When any one element in the description or claims of the invention "includes" another element, unless otherwise stated, it is not limited to consisting only of that element, and other elements are not interpreted. It should be understood that it may include more.

본 발명에 의한 스팀 배기관에 삽입된 히트파이프를 이용한 드래프트 방식 복수기(100)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 상부 양측에 터빈에서 배출되는 스팀이 유입되는 스팀 배기관(104)이 형성되고, 복수기(100)의 하부 중앙에 응축된 복수가 유입, 취합되는 복수관(103)이 형성되며, 상기 스팀 배기관(104)과 복수관(103)을 연결하여 스팀을 열을 배출시켜 응축시키는 열교환기 모듈(110)이 설치된다.In the draft type condenser 100 using the heat pipe inserted into the steam exhaust pipe according to the present invention, as illustrated in FIGS. 1 and 2, steam exhaust pipes 104 into which steam discharged from the turbine flows are formed on both sides of the upper part, and the condenser is provided. A plurality of conduits 103 are formed in the lower center of the condensate inlet and collect, and the heat exchanger module connects the steam exhaust pipes 104 and the conduits 103 to discharge steam to condense heat. 110 is installed.

이때, 상기 열교환기 모듈(110)은 도 2와 같이 경사지도록 설치되어 2개의 스팀 배기관(104)과 1개의 복수관(103)을 연결하도록 구성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 2개의 스팀 배기관(104)과 1개의 복수관(103)을 연결하도록 구성하였으나, 2개의 스팀 배기관(104)과 2개의 복수관(103)을 연결하도록 구성할 수도 있다.At this time, the heat exchanger module 110 is installed to be inclined as shown in Figure 2 is preferably configured to connect two steam exhaust pipe 104 and one plurality of pipes (103). In the embodiment of the present invention, but configured to connect two steam exhaust pipe 104 and one plurality of pipes 103, it may be configured to connect two steam exhaust pipes 104 and two plurality of pipes (103).

그리고 복수기(100)의 상부에는 냉각팬(102)을 설치하여 외부의 공기가 연교환기 모듈(110)을 통과하며 스팀을 냉각시키도록 구성된다.And the cooling fan 102 is installed on the upper portion of the condenser 100 is configured to cool the steam while the outside air passes through the soft exchange module (110).

열교환기 모듈(110)은 도 3에 도시한 바와 같이, 판 형태의 핀(112)이 다수 적층되어 구성되고, 소정 개수의 열교환관(111)이 적층된 판 형태의 핀(112)을 관통하도록 설치된다.As shown in FIG. 3, the heat exchanger module 110 is configured by stacking a plurality of plate-shaped fins 112 and passing through a fin-shaped plate 112 having a predetermined number of heat exchange tubes 111 stacked thereon. Is installed.

열교환기 모듈(110)의 열교환관(111)은 스팀 배기관(104)과 복수관(103)을 연결하여 터빈으로부터 스팀 배기관(104)으로 유입된 고온의 스팀이 열교환기 모듈(110)의 열교환관(111)을 거치며 스팀이 응축되어 복수를 형성하며, 응축된 복수는 복수관(103)으로 취합되어 배출되도록 구성된다.The heat exchange tube 111 of the heat exchanger module 110 connects the steam exhaust pipe 104 and the plurality of pipes 103 so that hot steam introduced from the turbine into the steam exhaust pipe 104 is transferred to the heat exchange tube of the heat exchanger module 110. Steam is condensed through the 111 to form a plurality, and the condensed plurality is configured to be collected and discharged into the plurality of pipes 103.

열교환기 모듈(110)에 설치되는 열교환관(111)은 핀(112)에 소정 간격마다 설치되는데, 단위 면적당 많은 수의 열교환관(111)이 설치될 수 있도록 도 3과 같이 열교환관(111)이 핀(112)에 지그재그 형태로 설치하는 것이 바람직하다.The heat exchanger tube 111 installed in the heat exchanger module 110 is installed at the fins 112 at predetermined intervals, so that a large number of heat exchanger tubes 111 may be installed per unit area, as shown in FIG. 3. It is preferable to provide this pin 112 in a zigzag form.

스팀이 열교환관(111)을 유동할 때 스팀의 열이 열교환관(111)으로 전도되고, 열교환관(111)의 열은 다수의 핀(112)으로 전도되어 냉각팬(102)의 가동으로 핀(111)을 통과하는 공기에 의해 냉각되면서 열교환관(111)을 유동하는 스팀이 응축되어 복수가 형성된다.When steam flows through the heat exchange tube 111, the heat of steam is conducted to the heat exchange tube 111, and the heat of the heat exchange tube 111 is conducted to the plurality of fins 112 so that the fins are driven by the operation of the cooling fan 102. Steam flowing through the heat exchange tube 111 is condensed while being cooled by the air passing through the 111 to form a plurality.

이때, 열교환관(111)을 유동하는 스팀에서 열교환관(111)으로 스팀의 열이 빠르게 전도될 수 있도록 도 4와 같이 열교환관(111) 내부에 전열관(113)을 삽입하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to insert the heat transfer tube 113 into the heat exchange tube 111 as shown in Figure 4 so that the heat of steam from the steam flowing through the heat exchange tube 111 to the heat exchange tube 111 can be quickly conducted.

상기 전열관(113)은 도 4에 도시한 바와 같이, 전열관(113)의 외경을 열교환관(111) 내경과 동일하게 성형함으로써, 전열관(113)을 열교환관(111)에 삽입하였을 때전열관(113)의 외면이 열교환관(111)의 내면과 밀착되어 열전도가 원활하게 이루어지도록 구성된다.As shown in FIG. 4, the heat transfer tube 113 is formed by forming the outer diameter of the heat transfer tube 113 in the same manner as the internal diameter of the heat exchange tube 111, so that the heat transfer tube 113 is inserted into the heat exchange tube 111. The outer surface of the) is in close contact with the inner surface of the heat exchange tube 111 is configured to facilitate the heat conduction.

상기 전열관(113)의 내부로 스팀배기관(104)에서 유입된 고온의 스팀이 유동하는데, 전열관(113)의 내부에는 다수의 핀(115)을 형성함으로써, 전열관(113)의 스팀 유동로(114)로 고온의 스팀이 유동할 때 핀(115)에 의해 스팀과의 열교환 면적을 최대화함으로써, 열교환율을 높여 열교환기 모듈(110)의 크기를 획기적으로 줄일 수 있다.The hot steam flowing from the steam exhaust pipe 104 flows into the heat transfer tube 113, and by forming a plurality of fins 115 inside the heat transfer tube 113, the steam flow path 114 of the heat transfer tube 113. By maximizing the heat exchange area with the steam by the fin 115 when the high-temperature steam flows into), it is possible to significantly reduce the size of the heat exchanger module 110 by increasing the heat exchange rate.

상기 열교환기 모듈(110)은 1개의 열교환기 모듈(110)이 스팀배기관(104)과 복수관(103) 사이에 설치될 수도 있고, 여러 개의 열교환기 모듈(110)이 직렬로 체결되어 스팀배기관(104)과 복수관(103) 사이에 설치될 수도 있다.The heat exchanger module 110, one heat exchanger module 110 may be installed between the steam exhaust pipe 104 and the plurality of pipes 103, several heat exchanger module 110 is connected in series to the steam exhaust pipe It may be provided between the 104 and the plurality of pipes (103).

상술한 열교환기 모듈(110)은 스팀 배기관(104)과 복수관(103) 사이에 설치되어 스팀을 냉각시켜 복수를 생성하는데, 본 발명은 스팀배기관(104)과 복수관(103) 사이에 열교환기 모듈(110)을 설치하여 스팀을 냉각시킬 뿐 아니라, 스팀 배기관(104) 내부에 히트파이프(120)를 설치하여 터빈으로부터 스팀이 유입되는 스팀 배기관(104)에서도 스팀을 냉각시키도록 구성된다.The heat exchanger module 110 described above is installed between the steam exhaust pipe 104 and the plurality of pipes 103 to cool the steam to generate a plurality, and the present invention provides a heat exchange between the steam exhaust pipe 104 and the plurality of pipes 103. In addition to cooling the steam by installing the air supply module 110, the heat pipe 120 is installed inside the steam exhaust pipe 104, and the steam exhaust pipe 104 into which steam is introduced from the turbine is configured to cool the steam.

도 5에 도시한 바와 같이 스팀 배기관(104) 내부에 히트파이프(120)를 설치함으로써, 스팀 배기관(104) 내부를 유동하는 스팀을 히트파이프(120)가 직접 냉각시키도록 구성한다.As illustrated in FIG. 5, the heat pipe 120 is installed in the steam exhaust pipe 104 to configure the heat pipe 120 to directly cool steam flowing in the steam exhaust pipe 104.

일반적으로 히트파이프는 도 6에 도시한 바와 같이, 밀봉된 원통형의 하우징(125) 내부에 하우징(125)과 접하여 윅(wick)(126)과 증기공간(127)이 형성되고, 길이 방향으로 증발부(121) 구간과 응축부(123) 구간이 구성된다.In general, as shown in FIG. 6, the heat pipe is contacted with the housing 125 in the sealed cylindrical housing 125 to form a wick 126 and a vapor space 127, and evaporate in the longitudinal direction. The section 121 and the condenser 123 section is configured.

상기 윅(126)은 금망, 발포체, 펠트, 섬유, 소결금속 등 다공성 물질이 사용되고, 작동 유체로는 사용 온도범위에 따라 HCFC-22, HCFC-123, HCFC-134a 등이 사용된다.The wick 126 is made of a porous material such as gold mesh, foam, felt, fiber, sintered metal, etc., and HCFC-22, HCFC-123, HCFC-134a, etc. may be used as the working fluid.

히트파이프(120)의 증발부(121)가 열원의 열에너지를 받으면 증발부의 작동유체가 기화하여 증기공간(127)을 따라 이동하다가 응축부에 이르면, 작동유체가 열에너지를 방출하여 응축되어 액화된 후 윅(126)을 따라 증발부로 이동하는 순환과정을 반복한다.When the evaporator 121 of the heat pipe 120 receives the heat energy of the heat source, the working fluid of the evaporator evaporates and moves along the vapor space 127 until it reaches the condensation part. The cyclic process of moving to the evaporator along the wick 126 is repeated.

도 5와 같이 상기와 같은 히트파이프(120)의 증발부(121)를 스팀배기관(104) 내부에 삽입하여 위치시키고, 히트파이프(120)의 응축부(123)를 스팀배기관(104)의 외측에 위치시킨다.As shown in FIG. 5, the evaporator 121 of the heat pipe 120 is inserted into the steam exhaust pipe 104 and positioned, and the condensation part 123 of the heat pipe 120 is disposed outside the steam exhaust pipe 104. Place it in

상기 스팀배기관(104)의 일측은 개방되어 터빈(미도시)으로부터 고온의 스팀이 유입되고, 스팀배기관(104)의 타측은 막음판(105)으로 막히고, 히트파이프(120)는 상기 막음판(105)을 관통하여 히트파이프(120)의 응축부(123)가 스팀배기관(104)의 외부에 위치하게 된다.One side of the steam exhaust pipe 104 is opened so that hot steam is introduced from a turbine (not shown), the other side of the steam exhaust pipe 104 is blocked by the blocking plate 105, and the heat pipe 120 is the blocking plate ( The condensation part 123 of the heat pipe 120 is positioned outside the steam exhaust pipe 104 through the 105.

그리고 스팀배기관(104)의 하부에는 다수의 열교환기 연결구(106)가 형성되어 스팀배기관(104)의 스팀이 상기 열교관기 연결구(106)를 통해 열교환기 모듈(110)의 열교환관(111)으로 유동하도록 구성된다.In addition, a plurality of heat exchanger connectors 106 are formed at the lower portion of the steam exhaust pipe 104 such that steam of the steam exhaust pipe 104 is transferred to the heat exchanger tube 111 of the heat exchanger module 110 through the heat inductor connector 106. Configured to flow.

본 발명은 상기 스팀배기관(104)의 내부에 히트파이프(120)를 설치함으로써 터빈의 고온 스팀이 열교환기 모듈(110)로 유동하여 냉각되기 이전 단계인 스팀배기관(104)에서도 스팀을 냉각시킬 수 있도록 구성한다.According to the present invention, by installing the heat pipe 120 inside the steam exhaust pipe 104, the steam may be cooled in the steam exhaust pipe 104, which is a step before the high temperature steam of the turbine flows to the heat exchanger module 110 and is cooled. Configure it to be.

도 5에 도시한 바와 같이, 히트파이프(120)의 증발부(121)를 스팀배기관(104)의 내부에 위치시키고, 히트파이프(120)의 응축부(123)를 스팀배기관(104) 외부에 위치시킴으로써, 히트파이프(120)의 응축부(123)가 스팀배기관(104) 내부의 스팀으로부터 열을 전달받아 스팀배기관(104) 외부로 배출하도록 한다.As shown in FIG. 5, the evaporator 121 of the heat pipe 120 is positioned inside the steam exhaust pipe 104, and the condensation part 123 of the heat pipe 120 is located outside the steam exhaust pipe 104. By positioning, the condensation unit 123 of the heat pipe 120 receives heat from steam in the steam exhaust pipe 104 and discharges it to the outside of the steam exhaust pipe 104.

이때, 히트파이프(120) 내부의 작동유체가 원활하게 순환될 수 있도록 도 8과 같이 증발부(121)에서 응축부(123)로 갈수록 소정각도(β)로 상향 경사지도록 구성하는 것이 바람직하다.At this time, the working fluid inside the heat pipe 120 is preferably configured to be inclined upward at a predetermined angle (β) toward the condensation unit 123 from the evaporator 121 as shown in FIG.

그리고 히트파이프(120)의 응축부(123)를 도 2와 같이 냉각팬(102) 하부에 위치시킴으로써, 냉각팬(102)에 의해 외부에서 흡입된 상온의 공기에 의해 히트파이프(120)의 응축부(123)를 빠르게 냉각시킬 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.The condensation unit 123 of the heat pipe 120 is positioned below the cooling fan 102 as shown in FIG. 2, so that the condensation of the heat pipe 120 is caused by the air at normal temperature sucked from the outside by the cooling fan 102. It is preferable to configure so that the part 123 can be cooled rapidly.

히트파이프(120)의 응축부(123)를 냉각팬(102) 하부에 위치시키기 위해 도 7 및 도 8과 같이 히트파이프(120)를 절곡 가공하여 응축부(123)가 냉각팬(102) 하부에 위치하도록 한다.In order to place the condensation unit 123 of the heat pipe 120 under the cooling fan 102, the heat pipe 120 is bent as shown in FIGS. To be located at

또한, 히트파이프(120)의 증발부(121)에서 고온의 스팀과 열교환이 원활하게 이루어지도록 증발부(121)의 하우징(125) 외면에 방사상으로 핀(122)을 형성하는 것이 바람직하고, 응축부(123)에서 대기와 열교환이 원활하게 이루어질 수 있도록 응축부(123)의 하우징(124) 외면에 핀(124)을 형성하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to form the fin 122 radially on the outer surface of the housing 125 of the evaporator 121 so that the heat exchange with the hot steam in the evaporator 121 of the heat pipe 120 is smooth, condensation. It is preferable to form the fin 124 on the outer surface of the housing 124 of the condensation unit 123 so that heat exchange with the atmosphere in the unit 123 may be smoothly performed.

그리고 도 5와 같이, 히트파이프(120)의 응축부(123)를 절곡 가공하였을 때 작동유체의 원활한 순환을 위해 도 7과 같이 응축부(123)가 단부로 갈수록 소정 각도(α)로 상향 경사지도록 구성하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 5, when the condensation unit 123 of the heat pipe 120 is bent, the condensation unit 123 is inclined upward at a predetermined angle α as the condensation unit 123 moves toward the end to smoothly circulate the working fluid. It is preferable to configure it.

본 발명에 의한 드래프트 방식 복수기의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the draft system multiplier according to the present invention.

터빈의 고온 스팀이 복수기(100)의 스팀배기관(104)으로 유입되고, 스팀배기관(104) 하부의 열교환기 연결구(106)를 통해 고온 스팀이 열교환기 모듈(110)로 유입된다.The high temperature steam of the turbine flows into the steam exhaust pipe 104 of the condenser 100, and the hot steam flows into the heat exchanger module 110 through the heat exchanger connector 106 under the steam exhaust pipe 104.

이때, 고온의 스팀이 스팀배기관(104)을 유동할 때 스팀배기관(104)에 설치된 히트파이프(120)를 통해 스팀이 1차로 냉각되고, 열교환기 모듈(110)에서 고온의 스팀이 2차로 냉각되어 복수가 생성되어 복수관(103)으로 취합되어 도시하지 않은 응축수 탱크로 배출된다.At this time, when the hot steam flows through the steam exhaust pipe 104, the steam is firstly cooled through the heat pipe 120 installed in the steam exhaust pipe 104, and the hot steam is secondarily cooled in the heat exchanger module 110. As a result, a plurality is generated, collected by the plurality of pipes 103, and discharged into a condensate tank (not shown).

상기와 같이 구성된 본 발명은 고온의 스팀이 스팀배기관(104)을 단순히 유동하여 스쳐지나가는 것이 아니라, 스팀배기관(104)에 히트파이프(120)를 설치함으로써, 스팀배기관(104)에서도 스팀이 냉각되도록 구성하고, 열교환기 모듈(110)의 열교환관(111) 내부에 전열관(113)을 삽입함으로써 열교환 면적을 최대화함으로써 복수기(100)의 크기를 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention configured as described above, the hot steam does not simply flow through the steam exhaust pipe 104, but by installing the heat pipe 120 in the steam exhaust pipe 104, the steam is cooled in the steam exhaust pipe 104. And by inserting the heat transfer tube 113 in the heat exchange tube 111 of the heat exchanger module 110 has the advantage that the size of the condenser 100 can be minimized by maximizing the heat exchange area.

또한, 복수관(103)에 복수의 열교환기 모듈(110)과 스팀배기관(104)이 설치되므로 어느 한 열교환기 모듈(110) 또는 스팀배기관(104)이 고장났을 때 복수기 운용을 멈출 필요 없이 가동 중에서도 유지와 보수가 가능하다.In addition, the plurality of heat exchanger module 110 and the steam exhaust pipe 104 is installed in the plurality of pipes 103, so that when one of the heat exchanger module 110 or the steam exhaust pipe 104 is broken, the operation of the condenser does not need to be stopped. Maintenance and repair are possible.

이상 상술한 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.The technical spirit of the present invention has been described through the above-described embodiment.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or variations can be made to the embodiments described above from the description of the invention.

또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.In addition, even if not explicitly shown or described, those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications, including the technical idea according to the present invention from the description of the present invention. Is obvious and still belongs to the scope of the present invention.

첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.The above embodiments described with reference to the accompanying drawings are described for the purpose of illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

100 : 복수기
101 : 프레임
102 : 냉각팬
103 : 복수관
104 : 스팀배기관
105 : 막음판
106 : 연결구
110 : 열교환기 모듈
111 : 열교환관
112 : 핀
113 : 전열관
114 : 스팀 유동로
115 : 핀
120 : 히트파이프
121 : 증발부
122 : 핀
123 : 응축부
124 : 핀
125 : 하우징
126 : 윅
127 : 증기공간
100: avenger
101: frame
102: cooling fan
103: plural tube
104: steam exhaust pipe
105: blocking plate
106: connector
110: heat exchanger module
111: heat exchanger tube
112: pin
113: heat pipe
114: steam flow path
115: pin
120: heat pipe
121: evaporation unit
122: pin
123: condensation unit
124: pin
125: housing
126: Wick
127: vapor space

Claims (7)

터빈으로부터 스팀이 유입되는 스팀배기관(104)과, 상기 스팀배기관(104)에 연결되어 스팀을 냉각시켜 복수를 생성하는 열교환기 모듈(110)과, 상기 열교환기 모듈(110)에서 생성된 복수를 취합하여 배출하는 복수관(103)과, 상기 열교환기 모듈(110) 상부에 설치되어 열교환기 모듈(110)을 공냉시키는 냉각팬(102)으로 구성된 드래프트 방식 복수기에 있어서,
상기 스팀배기관(104)이 체결된 열교환기 모듈(110)이 1개의 복수관(103)에 복수 개 설치되고,
하우징(125) 외면에 핀(122)이 돌출 형성된 히트파이프(120)의 증발부(121)가 히트파이프(120)의 응축부(123) 방향으로 소정 각도 상향 경사지도록 상기 각 스팀배기관(104)의 내부에 위치하고,
하우징(125) 외면에 핀(124)이 돌출 형성되고 상기 증발부(121)와 연통되면서 스팀배기관(104)의 외부에 위치하는 히트파이프(120)의 응축부(123)가 절곡 성형되여 냉각팬(102)의 하부 위치에서 소정 각도로 상향 경사지게 구성됨으로써,
히트파이프(120)가 스팀배기관(104) 내부를 유동하는 스팀을 냉각하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스팀 배기관에 삽입된 히트파이프를 이용한 드래프트 방식 복수기.
A steam exhaust pipe 104 into which steam is introduced from a turbine, a heat exchanger module 110 connected to the steam exhaust pipe 104 to cool the steam to generate a plurality, and a plurality of heat generated from the heat exchanger module 110. In the draft type condenser comprising a plurality of pipes (103) for collecting and discharging, and a cooling fan (102) installed on the heat exchanger module (110) to cool the heat exchanger module (110),
A plurality of heat exchanger module 110 to which the steam exhaust pipe 104 is fastened is installed in a plurality of pipes (103),
Each of the steam exhaust pipes 104 such that the evaporator 121 of the heat pipe 120 having the fin 122 protruding from the housing 125 is inclined upward by a predetermined angle toward the condensation part 123 of the heat pipe 120. Located inside of
Fins 124 protrude from the outer surface of the housing 125 and communicate with the evaporator 121 while the condensation part 123 of the heat pipe 120 positioned outside the steam exhaust pipe 104 is bent to form a cooling fan. By being inclined upward at a predetermined angle at the lower position of 102,
Draft type condenser using a heat pipe inserted into the steam exhaust pipe, characterized in that the heat pipe 120 is configured to cool the steam flowing in the steam exhaust pipe (104).
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 열교환기 모듈(110)은,
상기 스팀배기관(104)과 연결되고, 소정 간격으로 적층된 판 형태의 냉각 핀(112)을 관통하여 복수관(103)으로 연결되는 열교환관(111)과,
다수의 핀(115)과, 상기 핀(115) 사이의 스팀 유동로(114)를 구비하여 상기 열교환관(111)에 삽입되어 열교환관(111) 내면과 밀착되는 전열관(113)으로 구성됨으로써, 전열관(113)에 의해 열교환 면적이 넓어도록 구성된 것을 특징으로 하는 스팀 배기관에 삽입된 히트파이프를 이용한 드래프트 방식 복수기.
The method of claim 1,
The heat exchanger module 110,
A heat exchange pipe 111 connected to the steam exhaust pipe 104 and connected to the plurality of pipes 103 through the cooling fins 112 having a plate shape stacked at predetermined intervals;
Comprising a plurality of fins 115 and the steam flow path 114 between the fins 115 is inserted into the heat exchange tube 111 is composed of a heat transfer tube 113 in close contact with the inner surface of the heat exchange tube 111, A draft type condenser using a heat pipe inserted into a steam exhaust pipe, characterized in that the heat exchange area is widened by the heat transfer pipe 113.
KR1020180073393A 2018-06-26 2018-06-26 Draft type condenser with improved of cooling efficiency by using heat pipe inserted in the steam turbine output steam pipe KR102055708B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180073393A KR102055708B1 (en) 2018-06-26 2018-06-26 Draft type condenser with improved of cooling efficiency by using heat pipe inserted in the steam turbine output steam pipe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180073393A KR102055708B1 (en) 2018-06-26 2018-06-26 Draft type condenser with improved of cooling efficiency by using heat pipe inserted in the steam turbine output steam pipe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102055708B1 true KR102055708B1 (en) 2019-12-13

Family

ID=68847410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180073393A KR102055708B1 (en) 2018-06-26 2018-06-26 Draft type condenser with improved of cooling efficiency by using heat pipe inserted in the steam turbine output steam pipe

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102055708B1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100250863B1 (en) * 1996-03-06 2000-04-01 로버트 제이. 에드워즈 Steam condensing apparatus
EP1548383B1 (en) * 2003-12-22 2008-11-12 Bronswerk Heat Transfer B.V. Condenser
KR20090113485A (en) 2008-04-28 2009-11-02 박민지 Y-shirt with zipper
KR20110037719A (en) 2009-10-07 2011-04-13 성낙훈 Flexible laminate thereon and manufacturing method thereof
KR101061972B1 (en) * 2011-04-22 2011-09-05 고수정공(주) Method of fabricating heat exchange module
KR20140044348A (en) 2011-06-08 2014-04-14 이엠디 밀리포어 코포레이션 Chromatography matrices including novel staphylococcus aureus protein a based ligands
KR20150053833A (en) * 2013-11-07 2015-05-19 신상용 Finned pipe shape heat exchanger and induction plate extraction method of finned pipe shape heat exchanger

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100250863B1 (en) * 1996-03-06 2000-04-01 로버트 제이. 에드워즈 Steam condensing apparatus
EP1548383B1 (en) * 2003-12-22 2008-11-12 Bronswerk Heat Transfer B.V. Condenser
KR20090113485A (en) 2008-04-28 2009-11-02 박민지 Y-shirt with zipper
KR20110037719A (en) 2009-10-07 2011-04-13 성낙훈 Flexible laminate thereon and manufacturing method thereof
KR101061972B1 (en) * 2011-04-22 2011-09-05 고수정공(주) Method of fabricating heat exchange module
KR20140044348A (en) 2011-06-08 2014-04-14 이엠디 밀리포어 코포레이션 Chromatography matrices including novel staphylococcus aureus protein a based ligands
KR20150053833A (en) * 2013-11-07 2015-05-19 신상용 Finned pipe shape heat exchanger and induction plate extraction method of finned pipe shape heat exchanger

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문(2004.12.31)* *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7946112B2 (en) Exhaust heat recovery device
JP4366114B2 (en) Thermoelectric generator
US11204190B2 (en) Evaporator with integrated heat recovery
CN102427874B (en) Natural draft air cooled steam condenser and method
JP7483083B2 (en) Evaporator with integrated heat recovery
CN214666272U (en) Heat exchanger, electric control box and air conditioning system
CN111132746A (en) Apparatus and method for low energy atmospheric water generation
US8069906B2 (en) Vehicular exhaust heat recovery apparatus with frozen working fluid melting
CN214676259U (en) Air conditioner and electric control box
CN214676255U (en) Air conditioner and electric control box
KR102055708B1 (en) Draft type condenser with improved of cooling efficiency by using heat pipe inserted in the steam turbine output steam pipe
CN214627774U (en) Air conditioner and electric control box
CN214627775U (en) Air conditioner and electric control box
JP2007078275A (en) Heat exchanger for stirling refrigerating machine
CN114126331A (en) Air conditioner and electric control box
CN217585453U (en) Drainage cooling device
CN214676258U (en) Air conditioner and electric control box
CN214676260U (en) Air conditioner and electric control box
CN214148436U (en) Air curtain type finned tube evaporator and solar heat pump system
KR200438626Y1 (en) Air to Refrigerant Heat Exchanger of High Efficiency Refrigerated Air Dryer with a Guide Vane
CN115143821B (en) Phase change heat transfer mechanism and device capable of utilizing heat-power conversion effect
CN214666270U (en) Heat exchanger, electric control box and air conditioning system
CN220322084U (en) Cooling device of condensing system
CN211526769U (en) Evaporator and refrigeration system
KR20070082467A (en) Air to refrigerant heat exchanger of high efficiency refrigerated air dryer with guide vane

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant