[发明专利]直接空冷凝汽器换热基管

说明书

技术领域

本发明涉及一种直接空冷凝汽器的换热基管。应用于火力发电厂汽轮机、化工和空分行业蒸汽透平机等乏汽冷凝领域。

背景技术

蒸汽轮机和蒸汽透平机排出的乏汽需要冷凝成水，送至锅炉循环使用。为了节约水资源，用于乏汽冷凝的直接空冷凝汽器在国内外应用的很普遍。直接空冷凝汽器所使用的换热元件为管外强化换热的翅片管，尽管具有多种的形式，但是目前应用得最多的还是称为单排管的翅片管。单排管由基管和翅片组成，基管的横截面形状为矩形扁管，其两端呈圆弧状；翅片的横截面也为矩形，沿基管的纵向的形状为蛇形弯曲的形状。单排管基管的材质是单面覆铝板或单面镀铝板，翅片材质为铝或铝合金，基管与翅片通过钎焊连接。

单排管也存在着不足。由于基管和翅片的矩形形状，在凝汽器中单排管 “一”字布置后，所形成的基管外翅片间的空气流动通道的尺寸（或面积）是不变的；冷空气沿基管横截面的长度方向进入该通道后，在基管两侧翅片间不断被加热，温度升高将导致密度减小、体积增加，同时空气的流速增大，在到达翅片管的出口处流速最高；在此过程中，随着空气流速增加将导致阻力也增大。试验结果表明，在空气温升达30℃左右时，在相同空气质量流量的条件下，单排管的热态时的空气阻力比冷态（不加热）时增加约30%。

随着火力发电厂、化工和空分行业的机组规格不断扩大，空冷凝汽器的尺寸也不断增大，翅片管的长度和数量增加，凝汽器的冷却单元和风机的数量更多，空气侧的阻力对风机功耗的影响就更加明显。现在，使用单排管翅片管的直接空冷凝汽器，风机的功耗很大，也不能满足用户节能的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种空气侧阻力更小的直接空冷凝汽器换热基管，以满足用户的更高的节能要求。

本发明的目的是这样实现的：一种直接空冷凝汽器换热基管，换热基管横截面细长，横截面的两端部呈圆弧状、侧面为平面，所述换热基管横截面形状为楔形，其宽度尺寸沿空气流动方向由大变小，在朝向空气流的横截面的前端部宽度尺寸大于后端部宽度尺寸。

本发明直接空冷凝汽器换热基管，换热基管由单面覆铝的钢铝复合材料或单面镀铝的钢板成型并经高频焊接而成，其焊缝C位置在端部或在侧面。

众所周知，空气被加热时会膨胀，膨胀的空气在基管之间流动时，如果流动的通道尺寸保持不变流速会增加，从而引起阻力变大。本发明一种直接空冷凝汽器换热基管，基管采用楔形，使空气的流动通道随着温度升高而扩大，容纳了空气膨胀后的热空气所增加的体积，使空气的流速在流经相邻基管之间时保持不变，具有降低凝汽器翅片管空气侧阻力作用，达到降低风机能耗的目的，符合节约型社会的要求。

本发明一种直接空冷凝汽器换热基管用于大型火力发电厂直接空冷凝汽器时，其阻力小的优势会更加显著。

附图说明

图1为现有技术空冷凝汽器换热基管的横截面图

图2为实施本发明的实施例1横截面示意图，焊缝在端部。

图3为实施本发明的实施例2横截面示意图，焊缝在侧面。

图中附图标记：

换热基管1

冷空气 A

热空气 B

焊缝 C。

具体实施方式

实施例1

如图2所示，图2为实施本发明的实施例1横截面示意图。由图2可以看出，本发明直接空冷凝汽器换热基管，换热基管1横截面细长，横截面的两端部呈圆弧状或近似圆弧形，侧面为平面，所述换热基管1横截面形状为楔形，其宽度尺寸沿空气流动方向由大变小，在朝向空气流的横截面的前端部宽度尺寸大于后端部宽度尺寸。换热基管1由单面覆铝的钢铝复合材料或单面镀铝的钢板成型并经高频焊接而成，其焊缝C位置在端部。

在实施例1中，换热基管的横截面的长度尺寸为200-300mm，前端部宽度尺寸18-24mm，后端部宽度尺寸12-20mm。

换热基管1内部为流动的乏汽（蒸汽），外部为对流的空气，管内的乏汽与管外的空气进行热交换后凝结成水。冷空气A从换热基管的下部进入换热基管之间，被加热后变为热空气B排出，从图中可以看出，管外基管间空气的容积由下向上逐步扩大。

实施例2：

图3为实施本发明的实施例2横截面示意图。由图3可以看出，本发明一种直接空冷凝汽器换热基管，其基管截面形状为楔形，焊缝C位置在侧面；换热基管1尺寸与实施例1相近。本实施例2与实施例1的区别主要是焊缝位置不同。