[實用新型]一種新型凝汽器管排

有效

• 申請號: 201320675196.5
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN203837515U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 相曉偉;徐克鵬;陳春峰
• 申請（專利權）人: 北京全四維動力科技有限公司
• 主分類號: F28B1/06
• 分類號: F28B1/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本實用新型涉及動力機械設備制造領域，具體涉及一種特別適應于中小功率等級汽輪機組配置凝汽器的管排方式。

背景技術

凝汽器是凝汽式汽輪機的主要輔助設備，作為機組的冷源，對整個汽輪機系統的高效運行具有重要意義。近20年來，包括中國在內的世界各國動力設備研發、生產部門，廣泛的開展了凝汽器的研究和設計工作，取得了許多新成果，使凝汽器的設計技術不斷提高。

但是，隨著主力發電汽輪機組的不斷大型化，國內外各主要凝汽設備制造廠家將主要的精力致力于大型發電用汽輪機凝氣設備的研發和制造，一定程度上忽視了中小型汽輪機凝汽器設備的技術升級。中小型汽輪機用凝汽器一般存在著管排設計技術相對落后，換熱性能差的問題。中小功率等級汽輪機組除了電力行業外，在冶金、化工、石油等多個重要領域均有著廣泛的應用，因此采用計算流體動力學分析技術對凝汽器管排進行結構優化、降低汽輪機運行背壓具有良好的經濟效益和廣泛的應用前景。

實用新型內容

本實用新型提出了一種特別適應于中小功率等級汽輪機凝汽器的管排結構，目的在于提高凝汽器的換熱效果，降低汽輪機的運行背壓，進而降低整個汽輪機組的運行成本。

本實用新型提出一種凝汽器管排，該管排是軸向平行設置的若干根換熱管，構成空氣冷卻區和主凝結區，主凝結區環繞空氣冷卻區布置，并通過空氣冷卻區擋板將空氣冷卻區和主凝結區分開。

優選地，管排的外圍輪廓線在垂直于冷卻管軸線的平面上的投影形成一個“枝杈”狀圖形，空冷區布置在管排的中下部。

優選地，空氣冷卻區沿高度方向上的輪廓形狀為上窄下寬的梯形，其外圍與主凝結區之間設置有與該梯形側邊相對應的倒“V”形空氣冷卻區擋板，該擋板頂部具有不凝結氣體的出口，連接抽空氣管道。

優選地，管排左右對稱，左右兩部分管排之間留有一定的距離，構成中間蒸汽通道。

優選地，管排外圍與殼體間留有一定距離，構成兩側蒸汽通道。

優選地，管排的上部主凝結區的管束間留有一定距離，構成管排間蒸汽通道。

優選地，當汽輪機排汽進入凝汽器后，先經過中間蒸汽通道、兩側蒸汽通道、管排間蒸汽管道進入“枝杈”狀凝汽器管束，與換熱管進行熱交換后，未凝結的汽-氣混合物經無管區流入空氣冷卻區，使汽-氣混合物在抽出凝汽器前進一步得到冷卻，有利于提高凝汽器的性能，改善抽氣裝置的工作條件，最終不凝結的氣體經不凝結氣體出口連接抽氣管道抽出凝汽器。

本實用新型在設計上采用計算流體動力學分析技術對凝汽器汽側流場進行計算，得到汽相流速分布圖、蒸汽壓降、傳熱系數等分布圖，從而對凝汽器管排進行最優化的設計。分析計算表明：本實用新型所采用的凝汽器管排方式具有蒸汽路徑短，流動阻力小，流場平穩，熱負荷均勻的特征。

本實用新型擴展了凝汽器管排的使用范圍，使凝汽器技術進一步提高；本實用新型所述管排結構特別適用于殼體為圓弧形的中小功率等級汽輪機組凝汽器。

附圖說明

圖1是本實用新型的凝汽器管排結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的技術方案更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。

圖1為本實用新型的汽輪機凝汽器的管排結構示意圖。圖1中各附圖標記表示：1－上部主凝汽區、2－下部主凝汽區、3－空氣冷卻區、4－隔板、5－殼體、6－空氣冷卻區擋板、7－不凝結氣體出口、8－凹槽、9－中間蒸汽通道、10－兩側蒸汽通道、11－管排間蒸汽通道、12－換熱管。

如圖1所示，根據本實用新型提供的汽輪機凝汽器管排結構，管排是間距均勻、軸線平行設置的多根換熱管12構成的上部主凝結區1、下部主凝結區2以及空氣冷卻區3，主凝結區1環繞空氣冷卻區3布置，并通過空氣冷卻區擋板6將空氣冷卻區3和主凝結區1分開。

管排的外圍輪廓線在垂直于換熱管12軸線的平面上的投影形成一個“枝杈”狀圖形，空氣冷卻區3布置在管排的中下部。

本實用新型所述管排的空氣冷卻區3沿高度方向上的輪廓形狀為上窄下寬的梯形，其外圍與下部主凝結區2之間設置有與該梯形側邊相對應的倒“V”形的空氣冷卻區擋板6，該擋板罩在空氣冷卻區3的上方，該擋板內部的頂部設有不凝結氣體出口7連接抽空氣管道。

本實用新型所述管排左右對稱，左右兩部分管排之間留有一定的距離，構成中間蒸汽通道9。所述管排外圍與殼體間留有一定距離，構成兩側蒸汽通道10。所述管排的上部主凝結區1的管束間留有一定距離，構成管排間蒸汽通道11。