专利名称：凝结器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种凝结器，其用于凝结热动力站或核动力站中所用汽轮机排出的废汽。
热动力站或核动力站中所用汽轮机将已经在其内部工作并膨胀过的蒸汽排放到一个表面凝结器。流入该凝结器的废汽与冷却管中的冷却水，如海水、河水等进行热交换，从而被冷凝和收集。
图7中显示了一个传统凝结器的示意性结构。在一个凝结器壳1中，布置着两个相同结构的蒸汽冷却管组2。为了简化解释，以下只对一个蒸汽冷却管组2进行描述。蒸汽冷却管组2包含多个蒸汽冷却管15，它们彼此平行着布置并水平伸展。蒸汽冷却管组2被分隔为一个上管组2A和一个下管组2B。在形成于上管组2A与下管组2B之间的一个中央空间16中，安置着一个罩3，该罩中安置着一个空气冷却管组4。
空气冷却管组4包含多个空气冷却管17，它们彼此平行布置并沿蒸汽冷却管15的伸展方向伸展，以冷却容纳在汽轮机废汽中或从其它系统和部件流入废汽中的非冷凝气体，如空气、氨气和类似物。此外，在凝结器壳1的下部安置着一个热水槽5，以收集和排放蒸汽冷却管组2和空气冷却管组4的排水(冷凝水)。
汽轮机废汽从汽轮机中排出并进入凝结器壳1，再从蒸汽冷却管组2的外周边流入蒸汽冷却管组2中。之后，汽轮机废汽凝结在蒸汽冷却管15的表面上并流向空气冷却管组4。蒸汽冷却管组2中的凝结水将滴入热水槽5中。
汽轮机废汽中含有因注入锅炉供水中的抗腐蚀剂分解而产生的氨气。因此，当蒸汽在蒸汽冷却管组2中凝结时，排水中溶解的氨的浓度将逐渐升高。随着蒸汽在空气冷却管组4的空气冷却管17的表面上的局部压力的降低，蒸汽被进一步凝结，其结果是，产生了氨浓度高的排水(冷凝水)。氨浓度高的排水也从空气冷却管组4滴入热水槽5中。
此外，一般采用铜合金制作蒸汽冷却管组2的蒸汽冷却管15。铜合金冷却管容易被氨浓度高的排水(冷凝水)严重腐蚀。这种现象称作“氨腐蚀”。因此，具有优良防腐性能的钛通常用于制作空气冷却管组4的空气冷却管17。
然而，传统的凝结器具有这样一个问题，即构成下管组2B的蒸汽冷却管15会被氨浓度高的排水腐蚀，这是因为空气冷却管组4中的凝结的氨浓度高的排水在滴入热水槽5时会接触到下管组2B的蒸汽冷却管15。当汽轮机废汽中含有其它腐蚀性气体而非氨气时，也会产生这种问题。此外，在很多情况下，随着蒸汽凝结的进行，在支撑板和管板附近也会出现腐蚀，因为这些地方容易出现高浓度的氨。
因此，本发明的一个目的是提供一种凝结器，其能够防止蒸汽冷却管被高腐蚀性冷凝水腐蚀。
本发明的这个以及其它目的可以通过提供这样一种凝结器而实现，该凝结器包含一个蒸汽冷却管组，其包含多个彼此平行布置并水平伸展的蒸汽冷却管；一个罩，其封闭了一个中央空间，该中央空间在上述蒸汽冷却管组内侧沿竖直方向形成于一个中央部分中；一个空气冷却管组，其安置在罩中，并且包含多个彼此平行布置并沿蒸汽冷却管伸展方向伸展的空气冷却管；以及一个管支撑板，其支撑着蒸汽冷却管组。蒸汽冷却管组包含一个位于中央空间上方的上管组和一个位于中央空间下方的下管组。罩包含一对罩体，它们彼此分开并相对于一个将蒸汽冷却管组分为两部分的竖直平面对称布置。每个罩体分别包含一个上罩板，其具有至少一个从罩的内侧向外侧下斜的倾斜表面，以及一个下罩板，其安置在上罩板的下方。下罩板包含一个最外端，其从上罩板的一个最外端向外伸展，还包含一个在下罩板的最外端直立的外坝部分。下罩板包含一个最内端，其从上罩板的一个最内端向内伸展，还包含一个在下罩板的最内端直立的内坝部分。上罩板的最外端的一个下端部分与下罩板的一个上表面接合，从而将上罩板的一个上方空间分隔成一个内侧空间和一个外侧空间。一个流通口成形在上罩板与下罩板之间的一个接合部分处，以连通内侧空间和外侧空间。以及一个排泄口成形在位于内侧空间一侧的下罩板与管支撑板之间的一个接合部分上。
根据本发明的一个方面，提供了一种凝结器，其包含一个蒸汽冷却管组，其包含多个彼此平行布置并水平伸展的蒸汽冷却管；一个罩，其封闭了一个中央空间，该中央空间在上述蒸汽冷却管组内侧沿竖直方向形成于一个中央部分中；一个空气冷却管组，其安置在罩中，并且包含多个彼此平行布置并沿蒸汽冷却管伸展方向伸展的空气冷却管；以及一个管支撑板，其支撑着蒸汽冷却管组。蒸汽冷却管组包含一个位于中央空间上方的上管组和一个位于中央空间下方的下管组。罩包含一对罩体，它们彼此分开并相对于一个将蒸汽冷却管组分为两部分的竖直平面对称布置。每个罩体分别包含一个上罩板，其具有至少一个从罩的内侧向外侧下斜的倾斜表面，以及一个下罩板，其安置在上罩板的下方。下罩板包含一个最外端，其从上罩板的一个最外端向外伸展，还包含一个在下罩板的最外端直立的外坝部分。下罩板包含一个最内端，其从上罩板的一个最内端向内伸展，还包含一个在下罩板的最内端直立的内坝部分。上罩板的最外端的一个下端部分与下罩板的一个上表面接合，从而将上罩板的一个上方空间分隔成一个内侧空间和一个外侧空间。一个外侧排水口成形在位于外侧空间一侧的下罩板与管支撑板之间的一个接合部分上。以及一个内侧排水口成形在位于内侧空间一侧的下罩板与管支撑板之间的一个接合部分上。
通过参考下面的详细说明并结合附图可以更详细地理解本发明并了解本发明可以获得的优点，附图包括
图1是根据本发明第一个实施例的凝结器的示意性结构横截面图；图2是图1所示凝结器的主要部分的放大透视图；图3是根据本发明的第二个实施例的凝结器的主要部分的透视图；图4是根据本发明的第三个实施例的凝结器的主要部分的透视图；图5是根据本发明的第四个实施例的凝结器的主要部分的透视图；图6是根据本发明的第五个实施例的凝结器的主要部分的透视图；以及图7是一个传统凝结器的示意性结构横截面图。
现在请参考各附图，以描述本发明的各实施例，在各图中相同的参考代号表示相同或相应的部件。第一个实施例下面将通过图1和2描述根据本发明第一个实施例的凝结器。另外，与图7所示传统凝结器中相同的元件以相同的参考代号表示。
图1是根据本发明第一个实施例的凝结器的示意性结构横截面图，而图2是图1所示凝结器的主要部分的放大透视图。如图1所示，两个相同结构的蒸汽冷却管组2布置在凝结器壳1中。为了简化解释，以下只对一个蒸汽冷却管组2进行描述。蒸汽冷却管组2中包含多个蒸汽冷却管15，它们彼此平行着布置并水平伸展。
蒸汽冷却管组2被分隔为上管组2A和下管组2B。在形成于上管组2A与下管组2B之间的中央空间16中，安置着一个罩20。如图2中详细显示，罩20中装有空气冷却管组4。空气冷却管组4包含多个空气冷却管17，它们彼此平行着布置并沿蒸汽冷却管15的伸展方向伸展，以凝结汽轮机排出的废汽并冷却非冷凝气体，如空气、氨气和类似物。
在凝结器壳1的下部安置着一个热水槽5，以收集和排放蒸汽冷却管组2和空气冷却管组4的排水(冷凝水)。
罩20由一对罩体28构成，二者彼此分开并相对于一个将蒸汽冷却管组2分为两部分的竖直平面P对称布置。每个罩体28分别包含一个上罩板20A和一个下罩板20B。上罩板20A具有一个倾斜表面21，其从罩20的内侧至外侧向下倾斜。下罩板20B从上罩板20A的最外端开始向外伸展，并在其最外侧部分向上弯折，从而形成一个外坝部分22。
上罩板20A最外端的下端部分通过焊接或类似方式接合在下罩板20B的上表面上，从而将下罩板20B的上方空间分隔成一个内侧空间23和一个外侧空间24。在上罩板20A与下罩板20B的接合处成形出一个流通口8，以连通内侧空间23和外侧空间24。
此外，下罩板20B从上罩板20A的最内端开始向内伸展，并在其最内侧部分向上弯折，从而形成一个内坝部分6。在上罩板20A最内端的下端部分与下罩板20B的上表面之间，提供了一个空间。在位于内侧空间23一侧的下罩板20B与一个管支撑板9的连接部分上成形出一个排泄口7，以迫使内侧空间23中的凝结水沿管支撑板9向下流动。
接下来，将描述本实施例的凝结器的操作。汽轮机废汽从汽轮机中排出并进入凝结器壳1，再从蒸汽冷却管组2的外周边流入蒸汽冷却管组2。之后，汽轮机废汽凝结在蒸汽冷却管15的表面上并流向空气冷却管组4。由于汽轮机废汽中含有氨气，因此随着蒸汽在蒸汽冷却管15上的凝结，氨的浓度将逐渐升高。这样，氨浓度低的排水(冷凝水)产生于蒸汽冷却管组2中，另一方面，氨浓度高的排水(冷凝水)产生于空气冷却管组4中。
产生于上管组2A中的氨浓度低的排水沿着上罩板20A的倾斜表面21向下流动，并被由下罩板20B的端部向上弯折而形成的外坝部分22俘获，从而聚集在外侧空间24中。外侧空间24中聚集的氨浓度低的排水通过流通口8而流入内侧空间23。
另一方面，产生于空气冷却管组4中的氨浓度高的排水在内侧空间23中滴落在下罩板20B上，并被通过流通口8流入内侧空间23的氨浓度低的排水稀释。稀释的排水通过排泄口7而沿着管支撑板9向下流入热水槽5中。
如前所述，根据本实施例的凝结器，空气冷却管组4中的氨浓度高的排水在流入热水槽5之前，先被氨浓度低的排水稀释。因此，可以防止下管组2B和管支撑板9受到氨腐蚀。
此外，本凝结器带有内坝部分6，因此排水总是聚集在罩20的内部。这样，即使蒸汽冷却管组2外侧的蒸汽压力高于罩20的内侧空间23中的内部压力，蒸汽也不会通过排泄口7流入内侧空间23。
此外，上管组2A和空气冷却管组4中凝结的排水通过排泄口7而沿着管支撑板9流入热水槽5中。因此，在下管组2B中，可以防止因管表面上形成液体膜而导致的管表面传热能力下降。第二个实施例下面将通过图3描述根据本发明第二个实施例的凝结器。另外，本实施例只对第一个实施例作了局部修改，因此下面只描述与第一个实施例不同的部分。
图3是根据本发明第二个实施例的凝结器的主要部分的透视图。如图3所示，图2中的第一个实施例中的流通口8未成形于本实施例中，而且内侧空间23和外侧空间24被上罩板20A隔开。
在本实施例中，在位于外侧空间24一侧的下罩板20B与一个管支撑板9的接合部分上成形出一个外侧排泄口12，以迫使外侧空间24中的聚集的排水(凝结水)沿管支撑板9向下流动。
此外，内侧空间23中聚集的通过内侧排泄口7排出，类似于第一个实施例。
如前所述，根据本实施例的凝结器，上管组2A(参考图1)和空气冷却管组4中凝结的排水分别通过外侧排泄口12和内侧排泄口7而沿着管支撑板9流入热水槽5中。因此，可以防止下管组2B被腐蚀。
此外，假定利用钛管制作蒸汽冷却管组2中的蒸汽冷却管15(参考图1)。在这种情况下，由于蒸汽冷却管组2中的蒸汽冷却管15不会被氨腐蚀，因此空气冷却管组4中凝结的氨浓度高的排水不必稀释。因此，本实施例也可以有效地用在这种情况下。
此外，在本实施例中，上管组2A(参考图1)和空气冷却管组4中凝结的排水分别通过外侧排泄口12和内侧排泄口7而沿着管支撑板9流入热水槽5中。因此，在下管组2B中，可以防止因管表面上形成液体膜而导致的管表面传热能力下降，从而防止热效率降低。第三个实施例下面将通过图4描述根据本发明第三个实施例的凝结器。另外，本实施例只通过添加结构而对第二个实施例作了局部修改，因此下面只描述与第二个实施例不同的部分。
图4是根据本发明第三个实施例的凝结器的主要部分的透视图。在本实施例中，添加了一个由U形管道构成的排水排泄管道13。如图4所示，排泄管道13的一端连接着第二个实施例中所描述的内侧排泄口7的下部，而排泄管道13的另一端向上面对着下罩板20B的底面敞开。此外，如图4所示，排泄管道13的出口端低于与内侧排泄口7相连的入口端。
在根据本实施例的凝结器中，凝结于空气冷却管组4中并聚集在内侧空间23中的排水将流过排水排泄管道13并从出口端滴入热水槽5(参考图1)中。
由于流入由U形管道构成的排水排泄管道13的排水总是聚集在该排泄管道中，因此尽管排水排泄管道13的出口端是敞开于空气中的，也可以防止蒸汽向内侧空间23中的逆流。第四个实施例下面将通过图5描述根据本发明第四个实施例的凝结器。另外，本实施例只通过添加结构而对第一至第三个实施例作了局部修改，因此下面只描述与第一至第三个实施例不同的部分。
图5是根据本发明第四个实施例的凝结器的主要部分的透视图。一对上罩板20A中的每一个的顶部上分别成形出一个平板部分25。在一对平板部分25上布置着一对沿蒸汽冷却管15(参考图1)的伸展方向分开安置并彼此面对着的L形钢件10。一对彼此面对着的L形钢件10之间的距离可以设置，以使从上管组2A流入罩20内部的蒸汽量最优化。
上管组2A中凝结的排水沿着上罩板20A的倾斜表面21向下流动。另一方面，流过上管组2A的蒸汽将流过一个形成在一对L形钢件10之间的流通空间26，并流入罩20的内部空间中。
如前所述，根据本实施例的凝结器，通过调节安置在一对上罩板20A顶端的一对L形钢件10之间的距离，可以使流入罩20内部的蒸汽量最优化。
此外，通过安置在上罩板20A顶部的L形钢件10，可以提高罩20的刚度。第五个实施例下面将通过图6描述根据本发明第五个实施例的凝结器。另外，本实施例只对第四个实施例的结构作了局部修改，因此下面只描述与第四个实施例不同的部分。
图6是根据本发明第五个实施例的凝结器的主要部分的透视图。在本实施例中，安装了一个L形钢件11以取代第四个实施例中的一对L形钢件10(参考图5)。这里，L形钢件11以向上凸出的状态沿着蒸汽冷却管15(参考图1)安置。L形钢件11的两侧分别连接着上罩板20A的平板部分25的一端。在L形钢件11中成形出多个蒸汽流入口27，以引导蒸汽从上罩板20A流入罩20内部。
蒸汽流入口27的开口面积可以设置，以使从上管组2A流入罩20内部的蒸汽量最优化。
上管组2A中凝结的排水沿着上罩板20A的倾斜表面21向下流动。另一方面，流过上管组2A的蒸汽将流过成形在L形钢件11中的蒸汽流入口27，并流入罩20的内部空间中。
如前所述，根据本实施例的凝结器，通过调节成形在L形钢件11中的蒸汽流入口27的开口面积，可以使流入罩20内部的蒸汽量最优化。
此外，通过安置在上罩板20A顶部的L形钢件11，可以提高罩20的刚度。
如前所述，根据本发明的凝结器，凝结于空气冷却管组中的高腐蚀性排水可以先与凝结于上管组中的低腐蚀性排水混合并稀释，然后再沿管支撑板向下流动。因此，可以防止下管组和管支撑板被高腐蚀性排水腐蚀。
此外，根据本发明的凝结器，凝结于上管组和空气冷却管组中的排水可以分别从外侧排泄口和内侧排泄口开始沿着管支撑板向下流动。因此，可以防止下管组被排水腐蚀。
显然，根据上述技术，可以对本发明作出各种改进和改变。因此可以理解，在不脱离附属权利要求的前提下，可以通过这里特定描述之外的方式实施本发明。
权利要求
1.一种凝结器，其包含一个蒸汽冷却管组，其包含多个彼此平行布置并水平伸展的蒸汽冷却管；一个罩，其封闭了一个中央空间，该中央空间在上述蒸汽冷却管组内侧沿竖直方向形成于一个中央部分中；一个空气冷却管组，其安置在上述罩中，并且包含多个彼此平行布置并沿上述蒸汽冷却管伸展方向伸展的空气冷却管；以及一个管支撑板，其支撑着上述蒸汽冷却管组；上述蒸汽冷却管组包含一个位于上述中央空间上方的上管组和一个位于上述中央空间下方的下管组；上述罩包含一对罩体，它们彼此分开并相对于一个将上述蒸汽冷却管组分为两部分的竖直平面对称布置；每个上述罩体分别包含一个上罩板，其具有至少一个从上述罩的内侧向外侧下斜的倾斜表面，以及一个下罩板，其安置在上述上罩板的下方；上述下罩板包含一个最外端，其从上述上罩板的一个最外端向外伸展，还包含一个在上述下罩板的上述最外端直立的外坝部分；上述下罩板包含一个最内端，其从上述上罩板的一个最内端向内伸展，还包含一个在上述下罩板的上述最内端直立的内坝部分；上述上罩板的上述最外端的一个下端部分与上述下罩板的一个上表面接合，从而将上述上罩板的一个上方空间分隔成一个内侧空间和一个外侧空间；一个流通口成形在上述上罩板与上述下罩板之间的一个接合部分处，以连通上述内侧空间和上述外侧空间；以及一个排泄口成形在位于上述内侧空间一侧的上述下罩板与上述管支撑板之间的一个接合部分上。
2.一种凝结器，其包含一个蒸汽冷却管组，其包含多个彼此平行布置并水平伸展的蒸汽冷却管；一个罩，其封闭了一个中央空间，该中央空间在上述蒸汽冷却管组内侧沿竖直方向形成于一个中央部分中；一个空气冷却管组，其安置在上述罩中，并且包含多个彼此平行布置并沿上述蒸汽冷却管伸展方向伸展的空气冷却管；以及一个管支撑板，其支撑着上述蒸汽冷却管组；上述蒸汽冷却管组包含一个位于上述中央空间上方的上管组和一个位于上述中央空间下方的下管组；上述罩包含一对罩体，它们彼此分开并相对于一个将上述蒸汽冷却管组分为两部分的竖直平面对称布置；每个上述罩体分别包含一个上罩板，其具有至少一个从上述罩的内侧向外侧下斜的倾斜表面，以及一个下罩板，其安置在上述上罩板的下方；上述下罩板包含一个最外端，其从上述上罩板的一个最外端向外伸展，还包含一个在上述下罩板的上述最外端直立的外坝部分；上述下罩板包含一个最内端，其从上述上罩板的一个最内端向内伸展，还包含一个在上述下罩板的上述最内端直立的内坝部分；上述上罩板的上述最外端的一个下端部分与上述下罩板的一个上表面接合，从而将上述上罩板的一个上方空间分隔成一个内侧空间和一个外侧空间；一个外侧排水口成形在位于上述外侧空间一侧的上述下罩板与上述管支撑板之间的一个接合部分上；以及一个内侧排水口成形在位于上述内侧空间一侧的上述下罩板与上述管支撑板之间的一个接合部分上。
3.根据权利要求2的凝结器，其特征在于每个上述罩体还分别包含一个U形管道，该管道的一端从底侧连接着上述内侧排水口，而该管道的另一端向上面对着上述下罩板的底面敞开。
4.根据权利要求1至3之任一项的凝结器，其特征在于上述罩还包含一对L形钢件，它们分别在一对上述上罩板的上端沿着上述蒸汽冷却管的伸展方向分开安置并彼此面对，而且一对上述L形钢件之间的距离可以设置，以使从上述上管组流入上述罩的蒸汽量最优化。
5.根据权利要求1至3之任一项的凝结器，其特征在于上述罩还包含一个L形钢件，其沿上述蒸汽冷却管的伸展方向安置，上述L形钢件的两个侧边分别连接着一对上述上罩板的上端，而且一个蒸汽流入口成形在上述L形钢件上，以使从上述上管组流入上述罩的蒸汽量最优化。
全文摘要
一种凝结器包含一个具有多个蒸汽冷却管的蒸汽冷却管组、一个封闭了形成在蒸汽冷却管组内侧的中央空间的罩、一个安置在罩中并具有多个空气冷却管的空气冷却管组以及一个支撑着蒸汽冷却管组的管支撑板。蒸汽冷却管组包含上、下管组。罩包含一对用于将蒸汽冷却管组分为两部分的罩体。每个罩体分别包含一个上罩板和一个下罩板。一个流通口成形在上下罩板之间的接合部分处。一个排泄口成形在下罩板与管支撑板之间的接合部分上。
文档编号F28F19/00GK1271083SQ0010582
公开日2000年10月25日 申请日期2000年4月12日 优先权日1999年4月15日
发明者尾关敏明, 佐藤健二, 新谷忠文 申请人:东芝株式会社