[實用新型]旋、渦高效筒式冷卻器

無效

• 申請號: 00220530.0
• 申請日: 2000-06-02
• 公開（公告）號: CN2424436Y
• 公開（公告）日: 2001-03-21
• 發明（設計）人: 潘家麗
• 申請（專利權）人: 蘇州市中新動力設備輔機有限公司
• 主分類號: F28D7/04
• 分類號: F28D7/04
• 代理公司: 蘇州市專利事務所
• 代理人: 馬明渡

本實用新型涉及一種采用不直接接觸的熱交換方式，對高溫高壓流體介質進行高效降溫的冷卻裝置，具體涉及火力發電廠熱力系統中高溫高壓水和蒸汽在線取樣分析監測裝置用的冷卻裝置。

在火力發電的熱力系統中，工作介質——高溫高壓水和蒸汽的品質直接影響熱機的安全性能。因此，對高溫高壓水和蒸汽取樣進行在線連續分析、監測，保證水和蒸汽的品質，以防鍋爐、汽包和熱機等熱力設備腐蝕、結垢，從而確保系統安全運行則不可缺少的。如果把高溫高壓水和蒸汽直接引入在線分析監測儀表，就目前而論是無法忍受的。必須將水和蒸汽的溫度、壓力、流量降至分析監測儀表正常工作允許的條件下進行。

冷卻器作為系統降溫設備，其換熱效率直接影響高溫高壓水和蒸汽在線取樣分析監測裝置的性能。目前用于火力發電廠熱力系統中，在線取樣分析監測裝置用的冷卻裝置主要有筒式冷卻器和雙套管式冷卻器兩種。中國專利93年3月24日曾公告了一種筒式高效螺旋管流冷卻器(CN2128728Y,92218311.2)，其主要結構和原理為：筒體與內套構成密閉環形腔體結構，環形腔內設有螺旋管，螺旋管兩端從腔內伸出，冷卻水的進水管設在環形腔下部的切線方向上，出水管設在環形腔上部的切線方向上，進水管與環形腔和出水管構成的環流通道與螺旋管的旋向相同，環形腔自下而上為容積收斂。工作時，螺旋管接高溫高壓水和蒸汽，冷卻水沿進水管進入，出水管流出，在環形腔內形成自下而上與螺旋管內水和蒸汽流動方向相反的螺旋管流，使高溫水和蒸汽降溫。上述技術方案在筒式冷卻器的發展過程中，無疑在當時，對提高筒式冷卻器效率方面特別與自然對流式筒式冷卻器相比起到了積極作用，但隨著形勢發展，火力發電廠小容量機組(50MW及其以下)逐漸淘汰，而大容量機組對在線取樣分析監測裝置的要求愈來愈高，取樣路數以及每路中所帶表計也更多，采用現有筒式冷卻器作為系統降溫設備，由于換熱效率低、積體大，數量多，必然導致：1、冷卻器數量增多，成本驟增；2、在線取樣分析監測裝置管路復雜，連接點和焊接點增多，泄漏的隱患增大；3、在線取樣分析監測裝置長度明顯增加，結構龐大，烘漆設備能力不足，場地面積大等一系列問題。因此如何改進現有筒式冷卻器結構，提高換熱效率，便成了顧客和許多生產廠商以及研究人員十分關心的問題。

本實用新型目的是提供一種熱交換效率高，且體積小的旋、渦高效筒式冷卻器。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種旋、渦高效筒式冷卻器，包括內筒、外筒、螺旋管、冷卻水進水口以及冷卻水出水口，螺旋管的兩個端口中一個為取樣水進口，另一個為取樣水出口，內筒置于外筒之中構成一個中心的柱形腔、一個圍繞中心的環形腔和設在兩腔頂部的連通腔，環形腔與柱形腔通過連通腔并經內筒頂部的敝口連通，環形腔、連通腔和柱形腔組成一個封閉的冷卻水通道；冷卻水進水口設在環形腔底部切線方向上，冷卻水出水口設在柱形腔底部；所述螺旋管由內螺旋管和外螺旋管串聯構成，內螺旋管插入柱形腔底部自下而上呈螺旋狀排列至頂部，然后轉為外螺旋管伸入環形腔頂部自上而下呈螺旋狀排列至底部，并從環形腔底部伸出，內螺旋管插入端口為取樣水進口，外螺旋管伸出端口為取樣水出口。

上述技術方案中，所述“柱形腔”是指內筒筒壁所包絡的一段柱形空間。所述“環形腔”是指外筒與內筒筒壁之間截面為環形的一段空間。所述“連通腔”是指環形腔通道與柱形腔通道之間的連通空間，其位置設在柱形腔和環形腔頂端，并由封閉的外筒頂部(內筒筒頂以上部分)空間形成。所述“環形腔、連通腔和柱形腔組成一個封閉的冷卻水通道”，含意之一：指出了冷卻水通道的組成；含意之二：說明了通道為一個封閉結構。所述封閉結構可以這樣形成：在外筒與內筒構成的雙套筒結構中，外筒筒壁自然成為冷卻器周向的封閉結構，外筒頂部封閉，內筒頂部敝開，且低于外筒頂部，外筒和內筒底部通過法蘭連接封閉，這里外筒和內筒的底部在高度方向上有三種可能，即在一個平面上；外筒底高，內筒底低；外筒底低，內筒底高。所述柱形腔頂部的螺旋管跨過內筒頂部的敝口伸入環形腔，也可以為螺旋管從柱形腔頂部直接穿過內筒筒壁伸入環形腔。所述環形腔底部的外螺旋管與內筒外側之間設有一段隔熱套，隔熱套上可以設有孔，也可以不設孔，但不設孔時隔熱套與環形腔底面間應留有間隙以便使冷卻水能夠通過間隙進入夾層向上與主流匯合。所述內螺旋管與內筒的筒壁在徑向間隔設置；外螺旋管與內筒和外筒的筒壁在徑向間隔設置。