[发明专利]一种强化换热的低热阻自清洁换热管及凝汽器

说明书

本发明涉及一种强化换热的低热阻自清洁换热管，包括本体(1)，所述的本体(1)内沿轴向设有多段横截面为“十”字型的鳍片(2)。每一段鳍片(2)为两块开有条形槽的矩形板拼接形成的结构。所述的鳍片(2)末端加工倒圆角。与现有技术相比，本发明通过鳍片扰流将凝汽器换热管内水流由层流状态或轻度紊流状态转变为强紊流状态，破坏污垢沉积形成条件，通过强紊流引起的回流、旋涡等二次流现象对壁面造成冲刷，达到管壁自清洁作用，可以有效预防和减缓凝汽器水侧结垢现象，保证管道通畅、清洁，从而为凝汽器良好运行提供保证。

技术领域

本发明涉及一种凝汽器，尤其是涉及一种强化换热的低热阻自清洁换热管及凝汽器。

背景技术

纯凝或抽凝式汽轮发电机组中凝汽器是非常重要的设备，它的工作性能直接影响到整个汽轮机组的安全性、可靠性和经济性。凝汽器真空度对机组的经济性影响很大，在一定范围内提高真空可以有效减小冷源损失，按一般的估算方法，在一定区间内凝汽器真空度每提升1％可以对应地降低1％的发电煤耗率。因此，保证凝汽器运行状况良好显得尤为重要。凝汽器本质上是汽水两相表面式换热器，采取措施减小传热热阻，可以降低凝汽器端差，达到提高真空，提升机组经济性的作用。

凝汽器水侧因管道较细、水流较缓易结垢堵塞，特别是水质较差时，结垢、堵塞的现象更为严重，导致汽水换热热阻增大，凝汽器端差变大，影响凝汽器性能。目前凝汽器清洗方法主要有高压水冲洗、胶球在线清洗、化学清洗。高压水冲洗必须停机、拆开凝汽器端盖，这种方法的清洗效率低、除垢部位受限、清洗周期长。胶球清洗装置能不停机在线清洗，是解决凝汽器污垢的较佳方法，但也存在两个显著的问题：一是收球率常常偏低，二是无法实现冷却管全周期全范围清洗。化学清洗对凝汽器换热管存在腐蚀和损伤。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种强化换热的低热阻自清洁换热管及凝汽器，通过强化对流有效提高管侧换热系数，从而提高凝汽器清洁度和减小凝汽器传热热阻。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种强化换热的低热阻自清洁换热管，包括本体，所述的本体内沿轴向设有多段横截面为“十”字型的鳍片。

每一段鳍片为两块开有条形槽的矩形板拼接形成的结构。

所述的鳍片末端加工倒圆角。

所述的鳍片厚度在0.5mm-0.7mm之间。

所述的鳍片沿本体轴向的长度为每段10cm-15cm，在直管中，相邻两段鳍片的首尾间距为50cm-75cm，在弯管的弯头距离50cm-75cm处安装一段鳍片。

所述的鳍片径向宽度大于本体内径，通过热紧工艺固定在本体内。

一种带有所述的强化换热的低热阻自清洁换热管的凝汽器，包括强化换热的低热阻自清洁换热管。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)通过鳍片扰流将凝汽器换热管内水流由层流状态或轻度紊流状态转变为强紊流状态，破坏污垢沉积形成条件，通过强紊流引起的回流、旋涡等二次流现象对壁面造成冲刷，达到管壁自清洁作用，可以有效预防和减缓凝汽器水侧结垢现象，保证管道通畅、清洁，从而为凝汽器良好运行提供保证。

(2)鳍片引起的强紊流可以强化对流换热作用。对于对流换热而言，流体紊流程度越高换热效果越强。本装置通过扰流有效提升流体紊流度，减小水侧传热热阻，增大换热系数，从而减小凝汽器端差，提高机组真空度。

(3)相比与高压水冲洗、胶球清洗等凝汽器清洗方法具有投资小、可靠性高、使用寿命长、检修维护量小的优点。结构简单，无复杂设备和动力要求，可以实现实时在线清洗，在保证高可靠性的前提下，达到良好的清洁和强化换热效果，同时基本没有维护工作。