[发明专利]一种冷凝器及冷却系统

说明书

本发明公开了一种冷凝器及冷却系统，涉及冷凝器技术领域，包括：壳体和若干椭圆形冷却水管，壳体水平方向两端面分别设有冷却水的进口和出口、竖直方向两端面分别设有蒸汽的进口和出口，所述壳体的竖直截面自上到下由窄变宽、再由宽变窄；若干椭圆形冷却水管设于壳体内且两端分别与所述冷却水的进口和出口连通，所有所述冷却水管适应所述椭圆形壳体的竖直截面呈多行平行间隔排列，且所有所述椭圆形冷却水管的长轴方位适应所述壳体的竖直截面形成蒸汽的导流通道。本发明中的冷凝器的壳体横向尺寸较小，可减少冷凝器所占的空间。同时，椭圆形冷却水管表面凝结的冷凝水能够容易地从管束外表面沿管壁滴落，减薄水膜厚度，可增加冷凝器的工作效率。

技术领域

本发明涉及冷凝器技术领域，特别涉及一种冷凝器及冷却系统。

背景技术

目前，海洋及岛礁资源的开发正在大力推进，而海上能源供给是从事海洋及岛礁资源开发的基础。现有的海上能源保障方式如化石燃料发电、燃油发电等，存在一定的局限性，间隔一段时间需要补充燃料。海洋核动力平台作为新型的海上能源供给方案，其具有一次装料运行周期长、功率密度大、节能环保、节省陆地空间等优点，满足可持续性发展需求。冷凝器作为海洋核动力平台冷却系统的重要组成部分，其用途是接受来自汽轮机和旁路系统的蒸汽，使之冷凝成水，建立并保持汽轮机运行所需的背压。

相关技术中，传统冷凝器中的冷却水管一般为圆形管，采用正方形或菱形排列形式布置在壳体内，沿蒸汽流动方向冷却水管之间通道尺寸可以根据需求设置较大，以减小蒸汽的流动阻力。

上述方案虽然可以减小蒸汽的流动阻力，但是，存在以下两个问题：

1、冷却水管之间通道尺寸越大，会导致冷凝器的尺寸越大；

2、上排冷却水管流下的冷凝水恰好覆盖在下排冷却水管的外壁，增大下排冷却水管表面的液膜厚度，增大热阻，降低冷凝器冷凝效率。

发明内容

本发明实施例提供一种冷凝器及冷却系统，以解决相关技术中冷凝器的尺寸较大，冷凝效率较低的技术问题。

第一方面，提供了一种冷凝器，包括：

壳体，其水平方向两端面分别设有冷却水进口和冷却水出口、竖直方向两端面分别设有蒸汽进口和蒸汽出口，所述壳体的竖直截面自上到下由窄变宽、再由宽变窄；

若干椭圆形冷却水管，其设于所述壳体内且两端分别与所述冷却水进口和冷却水出口连通，所有所述椭圆形冷却水管适应所述壳体的竖直截面呈多行平行间隔排列，且所有所述椭圆形冷却水管的长轴方位适应所述壳体的竖直截面形成蒸汽的导流通道。

一些实施例中，所述壳体的竖直截面的上部和下部分别为三角形和倒三角形。

一些实施例中，所述椭圆形冷却水管沿所述壳体中轴面呈对称布置。

一些实施例中，所述壳体内靠近水平方向两端面分别设有连接板，所有所述冷却水管的两端分别与两个所述连接板连接，以与所述冷却水进口和冷却水出口连通。

一些实施例中，所述冷却水进口、冷却水出口、蒸汽进口以及蒸汽出口均为法兰接口。

一些实施例中，所述蒸汽进口的尺寸大于所述蒸汽出口的尺寸。

一些实施例中，所述椭圆形冷却水管的长短轴比为3:1～4:1。

一些实施例中，所述椭圆形冷却水管由不锈钢管制成。

一些实施例中，所述壳体内壁涂覆有阻尼材料。

第二方面，提供了一种冷却系统，包括上述实施例中的冷凝器，所述冷却系统还包括：

汽轮机，所述汽轮机的蒸汽出口与所述冷凝器的蒸汽进口连接。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：