[实用新型]一种新型凝汽器管排

说明书

技术领域

本实用新型涉及动力机械设备制造领域，具体涉及一种特别适应于中小功率等级汽轮机组配置凝汽器的管排方式。

背景技术

凝汽器是凝汽式汽轮机的主要辅助设备，作为机组的冷源，对整个汽轮机系统的高效运行具有重要意义。近20年来，包括中国在内的世界各国动力设备研发、生产部门，广泛的开展了凝汽器的研究和设计工作，取得了许多新成果，使凝汽器的设计技术不断提高。

但是，随着主力发电汽轮机组的不断大型化，国内外各主要凝汽设备制造厂家将主要的精力致力于大型发电用汽轮机凝气设备的研发和制造，一定程度上忽视了中小型汽轮机凝汽器设备的技术升级。中小型汽轮机用凝汽器一般存在着管排设计技术相对落后，换热性能差的问题。中小功率等级汽轮机组除了电力行业外，在冶金、化工、石油等多个重要领域均有着广泛的应用，因此采用计算流体动力学分析技术对凝汽器管排进行结构优化、降低汽轮机运行背压具有良好的经济效益和广泛的应用前景。

实用新型内容

本实用新型提出了一种特别适应于中小功率等级汽轮机凝汽器的管排结构，目的在于提高凝汽器的换热效果，降低汽轮机的运行背压，进而降低整个汽轮机组的运行成本。

本实用新型提出一种凝汽器管排，该管排是轴向平行设置的若干根换热管，构成空气冷却区和主凝结区，主凝结区环绕空气冷却区布置，并通过空气冷却区挡板将空气冷却区和主凝结区分开。

优选地，管排的外围轮廓线在垂直于冷却管轴线的平面上的投影形成一个“枝杈”状图形，空冷区布置在管排的中下部。

优选地，空气冷却区沿高度方向上的轮廓形状为上窄下宽的梯形，其外围与主凝结区之间设置有与该梯形侧边相对应的倒“V”形空气冷却区挡板，该挡板顶部具有不凝结气体的出口，连接抽空气管道。

优选地，管排左右对称，左右两部分管排之间留有一定的距离，构成中间蒸汽通道。

优选地，管排外围与壳体间留有一定距离，构成两侧蒸汽通道。

优选地，管排的上部主凝结区的管束间留有一定距离，构成管排间蒸汽通道。

优选地，当汽轮机排汽进入凝汽器后，先经过中间蒸汽通道、两侧蒸汽通道、管排间蒸汽管道进入“枝杈”状凝汽器管束，与换热管进行热交换后，未凝结的汽-气混合物经无管区流入空气冷却区，使汽-气混合物在抽出凝汽器前进一步得到冷却，有利于提高凝汽器的性能，改善抽气装置的工作条件，最终不凝结的气体经不凝结气体出口连接抽气管道抽出凝汽器。

本实用新型在设计上采用计算流体动力学分析技术对凝汽器汽侧流场进行计算，得到汽相流速分布图、蒸汽压降、传热系数等分布图，从而对凝汽器管排进行最优化的设计。分析计算表明：本实用新型所采用的凝汽器管排方式具有蒸汽路径短，流动阻力小，流场平稳，热负荷均匀的特征。

本实用新型扩展了凝汽器管排的使用范围，使凝汽器技术进一步提高；本实用新型所述管排结构特别适用于壳体为圆弧形的中小功率等级汽轮机组凝汽器。

附图说明

图1是本实用新型的凝汽器管排结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

图1为本实用新型的汽轮机凝汽器的管排结构示意图。图1中各附图标记表示：1－上部主凝汽区、2－下部主凝汽区、3－空气冷却区、4－隔板、5－壳体、6－空气冷却区挡板、7－不凝结气体出口、8－凹槽、9－中间蒸汽通道、10－两侧蒸汽通道、11－管排间蒸汽通道、12－换热管。

如图1所示，根据本实用新型提供的汽轮机凝汽器管排结构，管排是间距均匀、轴线平行设置的多根换热管12构成的上部主凝结区1、下部主凝结区2以及空气冷却区3，主凝结区1环绕空气冷却区3布置，并通过空气冷却区挡板6将空气冷却区3和主凝结区1分开。

管排的外围轮廓线在垂直于换热管12轴线的平面上的投影形成一个“枝杈”状图形，空气冷却区3布置在管排的中下部。

本实用新型所述管排的空气冷却区3沿高度方向上的轮廓形状为上窄下宽的梯形，其外围与下部主凝结区2之间设置有与该梯形侧边相对应的倒“V”形的空气冷却区挡板6，该挡板罩在空气冷却区3的上方，该挡板内部的顶部设有不凝结气体出口7连接抽空气管道。

本实用新型所述管排左右对称，左右两部分管排之间留有一定的距离，构成中间蒸汽通道9。所述管排外围与壳体间留有一定距离，构成两侧蒸汽通道10。所述管排的上部主凝结区1的管束间留有一定距离，构成管排间蒸汽通道11。