一種新型凝汽器管排制造技術

本實用新型專利技術公開了一種凝汽器管排，由軸向平行設置的若干根換熱管，構成空氣冷卻區(qū)和主凝結區(qū)，主凝結區(qū)環(huán)繞空氣冷卻區(qū)布置，并通過擋板將空氣冷卻區(qū)和主凝結區(qū)分開；管排的外圍輪廓線在垂直于換熱管軸線的平面上的投影形成一個“枝杈”狀圖形，空氣冷卻區(qū)布置在管排的中下部，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(qū)之間設置有與該梯形側邊相對應的倒“V”形空氣冷卻區(qū)擋板，該擋板頂部設有不凝結氣體出口，連接抽空氣管道；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；管排外圍與殼體間留有一定距離，構成兩側蒸汽通道；本實用新型專利技術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。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種新型凝汽器管排
本技術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。
技術介紹
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(tǒng)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(fā)、生產(chǎn)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(fā)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(fā)電用汽輪機凝氣設備的研發(fā)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(yè)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(yōu)化、降低汽輪機運行背壓具有良好的經(jīng)濟效益和廣泛的應用前景。
技術實現(xiàn)思路
本技術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。 本技術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(qū)和主凝結區(qū)，主凝結區(qū)環(huán)繞空氣冷卻區(qū)布置，并通過空氣冷卻區(qū)擋板將空氣冷卻區(qū)和主凝結區(qū)分開。 優(yōu)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(qū)布置在管排的中下部。 優(yōu)選地，空氣冷卻區(qū)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(qū)之間設置有與該梯形側邊相對應的倒“V”形空氣冷卻區(qū)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(yōu)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(yōu)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(yōu)選地，管排的上部主凝結區(qū)的管束間留有一定距離，構成管排間蒸汽通道。 優(yōu)選地，當汽輪機排汽進入凝汽器后，先經(jīng)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(jīng)無管區(qū)流入空氣冷卻區(qū)，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(jīng)不凝結氣體出口連接抽氣管道抽出凝汽器。 本技術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(shù)等分布圖，從而對凝汽器管排進行最優(yōu)化的設計。分析計算表明:本技術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(wěn)，熱負荷均勻的特征。 本技術擴展了凝汽器管排的使用范圍，使凝汽器技術進一步提高；本技術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是本技術的凝汽器管排結構示意圖。 【具體實施方式】 為使本技術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，對本技術進一步詳細說明。 圖1為本技術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:I 一上部主凝汽區(qū)、2 —下部主凝汽區(qū)、3 —空氣冷卻區(qū)、4 一隔板、5 —殼體、6 —空氣冷卻區(qū)擋板、7—不凝結氣體出口、8 —凹槽、9 一中間蒸汽通道、10—兩側蒸汽通道、11 一管排間蒸汽通道、12 —換熱管。 如圖1所示，根據(jù)本技術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(qū)1、下部主凝結區(qū)2以及空氣冷卻區(qū)3，主凝結區(qū)I環(huán)繞空氣冷卻區(qū)3布置，并通過空氣冷卻區(qū)擋板6將空氣冷卻區(qū)3和主凝結區(qū)I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(qū)3布置在管排的中下部。 本技術所述管排的空氣冷卻區(qū)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(qū)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(qū)擋板6，該擋板罩在空氣冷卻區(qū)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。 本技術所述管排左右對稱，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(qū)I的管束間留有一定距離，構成管排間蒸汽通道11。 本技術所述管排結構在進行隔板4設計時，隔板4下部靠近殼體5底部的位置開設上窄下寬的凹槽8，以利于凝結水在殼體5底部沿軸向流動。對于凝汽來說，前后管板中間的隔板4起支撐換熱管的作用。 本技術的工作方式:汽輪機排汽進入凝汽器后，先經(jīng)過中間蒸汽通道9、兩側蒸汽通道10、管排間蒸汽管道11進入“枝杈”狀凝汽器管束，與換熱管12進行熱交換后，未凝結的汽-氣混合物經(jīng)無管區(qū)流入空氣冷卻區(qū)3，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(jīng)不凝結氣體出口 7連接抽氣管道抽出凝汽器。 以上所述的具體實施例，對本技術的技術方案進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本技術的具體實施例而已，并不用于限制本技術，凡在本技術的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種新型的凝汽器管排，其特征在于，所述管排是軸向平行設置的若干根換熱管(12)，構成空氣冷卻區(qū)(3)和主凝結區(qū)(1，2)，主凝結區(qū)(1，2)環(huán)繞空氣冷卻區(qū)(3)布置，并通過空氣冷卻區(qū)擋板(6)將空氣冷卻區(qū)(3)和主凝結區(qū)(1，2)分開。

【技術特征摘要】
1.一種新型的凝汽器管排，其特征在于，所述管排是軸向平行設置的若干根換熱管(12)，構成空氣冷卻區(qū)(3)和主凝結區(qū)(1，2)，主凝結區(qū)(1，2)環(huán)繞空氣冷卻區(qū)(3)布置，并通過空氣冷卻區(qū)擋板(6)將空氣冷卻區(qū)(3)和主凝結區(qū)(1，2)分開。2.根據(jù)權利要求1所述的凝汽器管排，其特征在于:空氣冷卻區(qū)(3)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(qū)(1，2)之間設置有與該梯形側邊相對應的倒“V”形空...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：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，
類型：新型
國別省市：北京;11