[發明專利]一種強化換熱的低熱阻自清潔換熱管及凝汽器

在審

• 申請號: 201711070870.6
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN109696077A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 陳鑫;鄭敏聰;程石;王乃斌;劉利;徐威
• 申請（專利權）人: 中電華創電力技術研究有限公司
• 主分類號: F28F19/00
• 分類號: F28F19/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發明涉及一種強化換熱的低熱阻自清潔換熱管，包括本體(1)，所述的本體(1)內沿軸向設有多段橫截面為“十”字型的鰭片(2)。每一段鰭片(2)為兩塊開有條形槽的矩形板拼接形成的結構。所述的鰭片(2)末端加工倒圓角。與現有技術相比，本發明通過鰭片擾流將凝汽器換熱管內水流由層流狀態或輕度紊流狀態轉變為強紊流狀態，破壞污垢沉積形成條件，通過強紊流引起的回流、旋渦等二次流現象對壁面造成沖刷，達到管壁自清潔作用，可以有效預防和減緩凝汽器水側結垢現象，保證管道通暢、清潔，從而為凝汽器良好運行提供保證。

技術領域

本發明涉及一種凝汽器，尤其是涉及一種強化換熱的低熱阻自清潔換熱管及凝汽器。

背景技術

純凝或抽凝式汽輪發電機組中凝汽器是非常重要的設備，它的工作性能直接影響到整個汽輪機組的安全性、可靠性和經濟性。凝汽器真空度對機組的經濟性影響很大，在一定范圍內提高真空可以有效減小冷源損失，按一般的估算方法，在一定區間內凝汽器真空度每提升1％可以對應地降低1％的發電煤耗率。因此，保證凝汽器運行狀況良好顯得尤為重要。凝汽器本質上是汽水兩相表面式換熱器，采取措施減小傳熱熱阻，可以降低凝汽器端差，達到提高真空，提升機組經濟性的作用。

凝汽器水側因管道較細、水流較緩易結垢堵塞，特別是水質較差時，結垢、堵塞的現象更為嚴重，導致汽水換熱熱阻增大，凝汽器端差變大，影響凝汽器性能。目前凝汽器清洗方法主要有高壓水沖洗、膠球在線清洗、化學清洗。高壓水沖洗必須停機、拆開凝汽器端蓋，這種方法的清洗效率低、除垢部位受限、清洗周期長。膠球清洗裝置能不停機在線清洗，是解決凝汽器污垢的較佳方法，但也存在兩個顯著的問題：一是收球率常常偏低，二是無法實現冷卻管全周期全范圍清洗。化學清洗對凝汽器換熱管存在腐蝕和損傷。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種強化換熱的低熱阻自清潔換熱管及凝汽器，通過強化對流有效提高管側換熱系數，從而提高凝汽器清潔度和減小凝汽器傳熱熱阻。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種強化換熱的低熱阻自清潔換熱管，包括本體，所述的本體內沿軸向設有多段橫截面為“十”字型的鰭片。

每一段鰭片為兩塊開有條形槽的矩形板拼接形成的結構。

所述的鰭片末端加工倒圓角。

所述的鰭片厚度在0.5mm-0.7mm之間。

所述的鰭片沿本體軸向的長度為每段10cm-15cm，在直管中，相鄰兩段鰭片的首尾間距為50cm-75cm，在彎管的彎頭距離50cm-75cm處安裝一段鰭片。

所述的鰭片徑向寬度大于本體內徑，通過熱緊工藝固定在本體內。

一種帶有所述的強化換熱的低熱阻自清潔換熱管的凝汽器，包括強化換熱的低熱阻自清潔換熱管。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)通過鰭片擾流將凝汽器換熱管內水流由層流狀態或輕度紊流狀態轉變為強紊流狀態，破壞污垢沉積形成條件，通過強紊流引起的回流、旋渦等二次流現象對壁面造成沖刷，達到管壁自清潔作用，可以有效預防和減緩凝汽器水側結垢現象，保證管道通暢、清潔，從而為凝汽器良好運行提供保證。

(2)鰭片引起的強紊流可以強化對流換熱作用。對于對流換熱而言，流體紊流程度越高換熱效果越強。本裝置通過擾流有效提升流體紊流度，減小水側傳熱熱阻，增大換熱系數，從而減小凝汽器端差，提高機組真空度。

(3)相比與高壓水沖洗、膠球清洗等凝汽器清洗方法具有投資小、可靠性高、使用壽命長、檢修維護量小的優點。結構簡單，無復雜設備和動力要求，可以實現實時在線清洗，在保證高可靠性的前提下，達到良好的清潔和強化換熱效果，同時基本沒有維護工作。