一种表面冷凝器的制作方法

本发明涉及换热技术领域，尤其涉及一种表面冷凝器。

背景技术：

随着化工、炼油、石油化工、冶金、轻工和纺织等工业的发展，以及节约能源的要求，工业汽轮机得到更广泛的应用。随着石油化工等生产流程系统向大型、高效方向发展，工业汽轮机的蒸汽参数和功率等级范围也将相应地提高。为了更好地节约能源，合理利用品位较低的余热，开发利用蒸汽或其他工质的小型工业汽轮机正日益受到重视。

汽轮机又叫蒸汽透平，按热力学划分为背压式、抽气式和凝汽式三种。其中，凝汽式应用较为普遍。冷凝器是汽轮机组的一个重要附属设备，其作用是使汽轮机排汽受冷却凝结成水，形成高度真空，使汽机内的蒸汽能膨胀到低于大气压力，多做功。其运行工况的正常与否，直接影响到整个机组的安全和经济运行。冷凝器又分为表面式与混合式两大类，表面式又分为空冷与水冷两种。目前，凝汽式汽轮机大部分采用的是以水为冷却源的表面换热式凝汽器。冷凝器在汽轮机装置的热力循环中起着冷源作用。降低汽轮机排汽的压力和温度，就可以减小冷源损失，提高循环热效率。

但是现有的冷凝器存在蒸汽不能充分进入管束之间的空隙内实现更有效的换热，且冷凝水从位于上方的换热管落到下方的换热管时容易产生过冷却问题。

因此，如何解决现有冷凝器中的蒸汽不能充分进入管束与管束之间的空隙内实现有效换热，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种表面冷凝器，能够解决冷凝器中的蒸汽不能充分进入管束与管束之间的空隙内实现有效换热的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种表面冷凝器，包括壳体，所述壳体上设置有蒸汽入口、冷凝水第一出口以及不少于一个的不凝气出口，所述壳体两端设置有管板使壳体内为密封腔室，所述管板之间设置有多根换热管，且所述换热管与管板之间固定连接，其特征在于，所述换热管穿设有不少于两个的支持板，所述支持板之间平行设置且支持板之间穿设有拉杆；所述支持板上设置有流通通道；

所述流通通道位于所述支持板上方，且所述流通通道与支持板的非布管区域连通；

所述非布管区域包括第一非布管区域以及第二非布管区域，所述第一非布管区域位于所述支持板中垂线上，所述第二非布管区域轴对称设置在第一非布管区域两侧。

作为优选，所述支持板沿其轴对称线设置有压力平衡通孔。

作为优选，所述换热管上方设置有防冲杆，所述防冲杆位于所述蒸汽入口下方。

作为优选，所述换热管之间还设置有用于将蒸汽与不凝气分隔的长挡板，所述支持板上设置有长挡板槽，所述长挡板插入长挡板槽内。

作为优选，所述壳体下部设置于热井，所述冷凝水第一出口与所述热井连通；所述热井底部设置有不少于一个的冷凝水第二出口。

作为优选，所述热井内还设置有支撑板，所述支撑板形状与所述热井截面形状相同，且所述支撑板上设置有冷凝水通孔。

作为优选，所述流通通道包括一弧形面，所述弧形面两端分别设置有第一平面，两个所述第一平面对称设置，且所述第一平面分别还连接有第二平面，两个所述第二平面轴对称设置，且一端相互连接。

作为优选，两所述第二平面倾斜设置，且两所述第二平面之间夹角为锐角。

作为优选，两所述第二平面之间夹角指向壳体的中心。

作为优选，所述热井与所述壳体上均设置有液位计。

本发明的有益效果：

本发明中通过在支持板上设置流通通道能够使换热管之间的流通面积增加，使蒸汽不会在蒸汽入口处聚集难以扩散。流通通道位于支持板的上部，该种设置方式能够加大蒸汽在壳体内的存在面积，使换热管充分的与蒸汽接触，提高蒸汽的换热效率。

流通通道与非布管区域连通，同时非布管区域包括第一非布管区域以及第二非布管区域，该种结构能够使更多的蒸汽快速扩散到换热管区域内，能够使蒸汽快速的扩散，进一步解决蒸汽在蒸汽入口聚集不容易流通的问题。

附图说明

图1是本发明提供的表面冷凝器的正视图；

图2是本发明提供的表面冷凝器的侧视图；

图3是图2提供的表面冷凝器未设置换热管时的剖视图；

图4是图3中流通通道的结构示意图；

图5是流通通道的形状示意图。

图中：

1、壳体；11、蒸汽入口；12、冷凝水第一出口；13、管板；14、不凝气出口；2、换热管；3、支持板；31、压力平衡通孔；32、流通通道；321、弧形面；322、第一平面；323、第二平面；33、长挡板槽；4、防冲杆；5、热井；6、支撑板；7、长挡板；8、非布管区域；81、第一非布管区域；82、第二非布管区域。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-5所示，本实施例中提供了一种表面冷凝器，包括壳体1，壳体1上设置有不少于一个的蒸汽入口11、不少于一个的冷凝水第一出口12以及不少于一个的不凝气出口14，壳体1两端设置有管板13使壳体1内为密封腔室，进而确保壳体内为真空环境。管板13之间设置有多根换热管2，且换热管2与管板13之间固定连接，换热管2穿设有不少于两个的支持板3，支持板3之间平行设置且支持板3之间穿设有拉杆9；两相邻的支持板3之间设置有定距管；支持板3上设置有流通通道。其中，流通通道32位于支持板3上方，且流通通道32与非布管区域8连通。

如图3所示，流通通道32与支持板3非布管区域8连通(管板13上也设置有非布管区域)，能够防止蒸汽在蒸汽入口处聚集扩散速度慢的问题。同时第一流通通道32的数量不做特殊限定。本实施例中流通通道32数量为一个，且流通通道32应设置在蒸汽入口处，流通通道32的数量具体的应与沿壳体周向布置的蒸汽入口11的数量保持一致。

本实施例中非布管区域8包括第一非布管区域81以及第二非布管区域82(参考图3)，第一非布管区域81位于所述支持板3中垂线上，第二非布管区域82轴对称设置在第一非布管区域81两侧，且第二非布管区域82延长面与第一非布管区域81的延长面相交，角度为锐角。

如图5所示，流通通道32包括一弧形面321，弧形面321两端分别设置有第一平面322，两个第一平面322对称设置，且第一平面322分别还连接有第二平面323，两个第二平面323轴对称设置，且两个第二平面323连接。两第二平面323倾斜设置，且两第二平面323之间夹角为锐角，该锐角指向壳体1中心。该种结构能够使蒸汽较快的扩散，同时设置倾斜的第二平面323能够是蒸汽沿着其倾斜方向进入非布管区域8，进一步加快蒸汽扩散的速度。

如图4所示，为了解决支持板3两侧的压力不同而引起壳体1内部管路被损坏的问题。本实施例中支持板3沿其轴对称线设置有压力平衡通孔31。设置压力平衡通孔31能够平衡壳体1内压力，平均分配流体，保证设备稳定运行。

壳体内通入蒸汽时流速较高，为避免蒸汽对管路的冲击，本实施例中换热管2上方设置有防冲杆4，防冲杆4位于蒸汽入口11的下方,本实施例中位于正下方。

换热管2之间还设置有用于将蒸汽与不凝气分隔的长挡板7(参照图1)，支持板3上设置有长挡板槽33，长挡板7插入长挡板槽33内将蒸汽与不凝气充分分离，蒸汽经过换热管2冷凝后，不凝气通过设置在壳体两侧的不凝气出口14排出。

当蒸汽从蒸汽入口11进入时，蒸汽通过流通通道32进入非布管区域8，此时蒸汽从上而下扩散且从上到下扩散的同时向两边扩散；由于设置了长挡板7，因此蒸汽被长挡板遮挡不能直接从不凝气出口14散出，蒸汽必须要从壳体上部扩散到下部，然后再从下部向壳体两边扩散才能从不凝气出口14散出，而此时到达不凝气出口14处的蒸汽的温度已经降至符合排放标准的气体，且大部分为不凝气体。因此长挡板7使散出的蒸汽(实际为不凝气体)冷却的更为充分。

蒸汽冷凝后冷凝液需及时排除，如果换热管被冷凝液覆盖，容易造成过冷。为了解决该问题，本实施例中在壳体1的下部设置有热井5，壳体1通过位于壳体1下方的鞍座15，且鞍座15对称设置，热井5设置在两鞍座15之间。壳体1底部设置的支撑冷凝水第一出口12与热井5连通。热井5底部设置有不少于一个的冷凝水第二出口51。更为具体地，热井5内还设置有支撑板6以防止壳体1挤压热井5导致热井5变形，其中支撑板6形状与热井5截面形状相同，且支撑板6上设置有冷凝水通孔用以保持热井中液面一致。为了便于控制热井5与壳体1内的液体高度，本实施例中热井5与壳体1中还设置有液位计(图中未示出)。该液位计可为磁浮子式液位计或内浮式液位计中的任一中。

注意，以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。