分凝器制造技術

本發明專利技術提供了一種分凝器，所述分凝器包括串聯連接的兩級，其中，第一級包括空氣冷卻回流冷凝器，并且第二級包括平滑的或具有翅管的大致水平的管束，所述大致水平的管束能夠在所選擇的外界條件下以空氣冷卻（干燥）模式或者在其他所選擇的外界條件下以濕潤的蒸發冷卻模式選擇性地進行操作，所述其他所選擇的外界條件包括升高的外界溫度的條件。噴淋嘴可以安裝在管束的上方，由此可以將水噴淋到管束上。一個或更多個收集槽優選設置在管束的下方，用于收集徑流水以及用于使多余的噴灑水能夠循環。優選地，管束包括至少兩組、優選是三組的彼此連通的管，其中，第二組管在其中具有明顯少于第一組管的管，并且任何第三組管在其中具有明顯少于第二組管的管。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】分凝器
本專利技術涉及一種使用在蒸汽冷凝安裝裝置中以將不可冷凝氣體與可冷凝氣體分離的分凝器。這種分凝器呈二次回流冷凝器的形式，所述二次回流冷凝器用于將不可冷凝氣體從通常以一種形式或另一種形式蒸發的氣體中移除。這種類型的分凝器通常使用在蒸汽冷凝安裝裝置中，所述蒸汽冷凝安裝裝置位于使用在發電廠中的蒸汽渦輪機的下游以及位于一次冷凝器的下游。
技術介紹
由于冷卻水的降低的實用性和上升的成本，干式-冷卻塔或空氣冷卻蒸汽冷凝器越來越被用于將熱量驅散到包括蒸汽渦輪機的電廠的環境中。不幸的是，在較高的外界溫度下，此冷卻系統的效率減小并且這引起渦輪機效率的相應減小。在熱時段期間渦輪機輸出的任何這種減小可能引起收益的顯著損失，尤其是在這些時段期間的電能的需求和價值較高的區域中。不僅如此，可能需要增加冷卻系統的冷卻能力以符合更高的外界溫度，由此表示增加的資本成本和隨附的增加的電力生產成本。在廣泛使用在電廠中的這種類型的操作的(direct)A形框架型空氣冷卻蒸汽冷凝系統中，從蒸汽渦輪機排出的蒸汽經由蒸汽總管供給至一次冷凝器裝置，離開一次冷凝器裝置的殘余蒸汽在分凝器中冷凝，所述分凝器能夠使不可冷凝氣體分離出來并且通常排放至大氣。該分凝器能夠在干式冷卻或濕式冷卻中獲得，并且由于上述原因，盡管具有所指出的缺點，但干式冷卻通?？梢允莾炦x的。作為上述情況的替代，已經使用了將水噴淋到進入空氣中的所謂的絕熱裝置。然而，在該示例中所實現的改進不會與所涉及的成本相當。然而，對于所測試的噴嘴，僅60％與70％之間的噴淋水得到蒸發，并且甚至擋水板的引入不能夠確保熱交換管的翅狀表面保持干燥。積聚在結構上的未蒸發的水沫可以引起結構的銹蝕以及可以引起表面和地面水污染的不理想的雨幕(rainback)?？梢酝ㄟ^較小的高壓噴嘴來實現更精細的噴淋。由于實際的和成本的考慮，進入空氣的噴淋冷卻似乎不太可能應用在大的空氣冷卻冷凝器中。因此，存在對這樣一種分凝器的需求：其旨在提供對現有情況的改進。
技術實現思路
根據本專利技術，提供了一種分凝器，其包括串聯連接的兩級，其中，第一級包括空氣冷卻回流冷凝器，并且其中，第二級包括由光滑管或翅管組成的大致水平的管束，所述管束能夠選擇性地在所選擇的外界條件下以空氣冷卻(干式)模式操作或者在其他所選擇的外界條件下以濕式蒸發冷卻模式操作，所述其他所選擇的外界條件包括升高的外界溫度的條件，其中，空氣冷卻回流冷凝器是A形框架型空氣冷卻冷凝器裝置，在所述A形框架型空氣冷卻冷凝器裝置中，多個翅管從兩個相對側延伸以形成A形框架結構或倒置的A形框架結構，并且管束是水平的，并且在A形框架結構的情況下所述管束居中定位在冷凝器裝置的頂部處，而在倒置的A形框架結構的情況下所述管束居中定位在冷凝器裝置的底部處，并且一個或多個風扇被設置用于協助空氣流向上流動經過熱交換管并且流向所述管束。本專利技術的另外特征提供了：噴淋嘴裝置，所述噴淋嘴裝置安裝在管束的上方，由此能夠將水噴淋到管束上以提供蒸發冷卻模式；擋水板，所述擋水板定位在噴淋嘴裝置的上方，以抑制水的以空氣散播飛沫形式的損失；以及一個或多個收集槽，所述一個或多個收集槽設置在管束的下方，用于收集流失的水以及用于使多余的噴灑水能夠循環。本專利技術的又一另外特征提供了：所述管束包括至少兩組管，所述至少兩組管包括第一組管和第二組管，所述第一組管具有入口端和出口端，所述第二組管具有與第一組管中的管的出口端連通的入口端，第二組管還具有出口端，其中，第二組管在其中具有明顯少于第一組管的管；所述第二組管中的管的數量為所述第一組管中的管的數量的大約15％至30％、以及優選是大約20％；以及所述管束具有第三組管，其中，所述第三組管具有與第二組管中的管的出口端連通的入口端，并且其中，第三組管在其中具有明顯少于第二組管(通常大約是三分之一或四分之一)的管。本專利技術的再一特征提供了：所述第一組管豎向地位于第二組管的上方，第二組管豎向地位于所述第三組管的上方；所述管朝向其出口端傾斜以提供朝向出口端的冷凝器排水道；管布置成大致呈水平的排，其中，一排中的管與豎向相鄰排中的管間隔開管之間的間隔距離的一半；所述第一組管和所述第二組管在其端部處聚集，其中，所述端部通過在歧管腔中提供隔板而連通，所述歧管腔與第一組管中的所有管的出口端、第二組管的入口端、以及所述第三組管的出口端連通；所述第二組管中的管的出口端通向與第三組管中的管的入口端連通的歧管腔。在管束的一個優選布置中，多排平行的、大致呈水平的管布置成大致呈矩形的陣列。第一組管、第二組管和第三組管中的每組管包括多排大致呈水平的平行管。在一個布置中，在第一組管中具有20排管，在第二組管中具有4排管，以及在第三組管中具有1排管。在本專利技術的第一變體中，空氣冷卻回流冷凝器可以是通常已知類型的A形框架型空氣冷卻冷凝器裝置，在所述A形框架型空氣冷卻冷凝器裝置中，多個翅管從兩個相反側向上延伸以形成A形框架結構。在該示例中，管束可以便利地定位在冷凝器裝置的頂部處。用于協助氣流向上通過熱交換管以及朝向管束的一個或多個風扇通?？梢晕挥谂c翅管的底部或下部區域對應的水平位置中。在具有干式分凝器的現有的A形框架型空氣冷卻冷凝器安裝裝置中，其可以改型成包括如上所限定的第二級，所述第二級能夠選擇性地操作為空氣冷卻(干式)冷凝器操作或者在用水噴灑所述管束的空氣側表面時作為蒸發冷卻冷凝器操作?？商娲兀谛碌陌惭b裝置的示例中，第一級可以包括稍微縮短的傾斜的翅管，所述翅管與使用在干式的A形框架型構型中的翅管相類似。在本專利技術的第二變體中，空氣冷卻回流冷凝器包括多個翅管，所述多個翅管朝向彼此以一定的傾斜角度向下延伸成倒置的A形框架型裝置，在該示例中，管束可以定位在翅管的下端處。通過這種布置，一個或多個風扇可以定位在向下傾斜的管的上端的區域中，用于引導空氣向上通過翅管并且朝向水平管束。應當理解的是，在足以進行空氣冷卻的較低的外界溫度時段期間，分凝器的第二級可以在干式模式下操作。然而，在更熱的時段期間，噴灑水可以噴淋在通常包括鍍鋅鋼管的大致呈水平的管束的上方，并且第二級然后操作為蒸發冷凝器。多余的噴灑水通常在管束的下方收集在槽中并且得以循環。本專利技術的系統在較高的外界溫度時段期間具有使熱力性能得以提高的潛能，同時相比進入空氣的使用水噴淋的絕熱的預冷卻的示例而言具有較低的總的水消耗率，以提供類似的提高的性能。應當估算的是，根據本專利技術冷凝器安裝裝置的資本成本將會僅稍微高于標準A形框架型空氣冷卻分凝器的資本成本。為了使本專利技術可以得到更充分的理解，下面參照附圖對其進行更詳細的描述。附圖說明在附圖中：圖1是典型的A形框架型空氣冷卻冷凝器和分凝器組件的示意圖；圖2示意性地示出了根據本專利技術的第一變體的混合分凝器的一個提出實施方式的構型的橫截面圖；圖3是根據本專利技術的第一變體的混合分凝器的一個提出實施方式的構型的示意性側視圖；圖4示意性地示出了用于使用在根據本專利技術的混合分凝器中的管束的一個實施方式的構型的側視圖；圖5示意性地示出了兩個相鄰排中的管的在橫截面中的相對位置；圖6是離開蒸汽渦輪機并進入具有根據本專利技術的分凝器組件的A形框架型冷凝器安裝裝置的蒸汽的流程圖；圖7是示出了與冷凝器單元的四個不同構型相關聯的功率輸出的比較曲線圖；以及圖8本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種分凝器，包括串聯連接的兩級，其中，第一級包括空氣冷卻回流冷凝器，并且其中，第二級包括平滑的或具有翅管的大致水平的管束，所述大致水平的管束能夠在所選擇的外界條件下以空氣冷卻（干燥）模式或者在其他所選擇的外界條件下以濕潤的蒸發冷卻模式選擇性地進行操作，所述其他所選擇的外界條件包括升高的外界溫度的條件。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.07.15 ZA 2011/05232;2011.11.29 ZA 2011/087381.一種分凝器，包括串聯連接的兩級，其中，第一級包括空氣冷卻回流冷凝器，并且其中，第二級包括由光滑管或翅管組成的大致水平的管束，所述管束能夠選擇性地在所選擇的外界條件下以干式空氣冷卻模式操作或者在其他所選擇的外界條件下以濕式蒸發冷卻模式操作，所述其他所選擇的外界條件包括升高的外界溫度的條件，其中，所述空氣冷卻回流冷凝器是A形框架型空氣冷卻冷凝器裝置，在所述A形框架型空氣冷卻冷凝器裝置中，多個翅管從兩個相對側延伸以形成A形框架結構或倒置的A形框架結構，并且所述管束是水平的，并且在A形框架結構的情況下所述管束居中定位在所述冷凝器裝置的頂部處，而在倒置的A形框架結構的情況下所述管束居中定位在所述冷凝器裝置的底部處，并且一個或多個風扇被設置用于協助空氣向上流動經過熱交換管并且流向所述管束。2.根據權利要求1所述的分凝器，其中，所述管束的上方安裝有噴淋嘴裝置，由此能夠將水噴淋到所述管束上以提供所述蒸發冷卻模式。3.根據權利要求2所述的分凝器，其中，在所述噴淋嘴裝置的上方定位有擋水板，以抑制水的以空氣散播飛沫形式的損失。4.根據前述權利要求中的任一項所述的分凝器，其中，在所述管束的下方設置有一個或多個收集槽，用于收集流失的水以及用于使多余的噴灑水能夠循環。5.根據權利要求1所述的分凝器，其中，所述管束包括至少兩組管，所述至少兩組管包括第一組管和第二組管，所述第一組管具有入口端和出口端，所述第二組管具有與...

【專利技術屬性】
技術研發人員：德特勒夫·G·克勒格，漢儂·卡爾·魯道夫·羅伊特，
申請(專利權)人：斯泰倫博斯大學，
類型：
國別省市：