一种湿冷表面式凝汽器的制作方法

本实用新型涉及火力发电节能技术领域，具体地涉及一种湿冷表面式凝汽器。

背景技术：

凝汽器工作性能的好坏直接影响到发电厂运行的经济性和可靠性。目前火力发电机组的湿冷凝汽器大多采用水平管束，蒸汽凝结后常常在管束表面形成水膜，未凝结蒸汽与冷却水的换热除了管壁热阻外，还有额外的水膜热阻。另外，由于采用水平管束，冷却水携带的气体和污垢也更容易在管束内存留，导致管壁清洁系数降低、水侧热阻增大。并且，对于不同工况，非凝气体聚集区的位置也存在明显差异，抽气口常常偏离非凝气体聚集区。这些因素导致凝汽器的换热效率和真空度降低、凝结水的过冷度增大，造成巨大的能量损失，对机组运行的经济性和可靠性具有重要影响。

因此，需要提供一种换热稳定、可靠的凝汽器。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术中由于管束水平设置使得的冷却水携带的气体和污垢也更容易在管束内存留，导致管壁清洁系数降低、水侧热阻增大，及不同工况下的非凝气体聚集区位置差异导致抽气口偏离非凝气体聚集区等问题，提供了一种湿冷表面式凝汽器，该凝汽器通过竖直设置换热管束能够避免冷却水携带的气体和污垢在管束内壁的沉积，同时能够保证管束外壁不易形成水膜，提高了凝汽器的换热效率，进而提升了机组运行的经济性和可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种湿冷表面式凝汽器，包括进气室、循环水进水室、循环水排水室、多个换热管束、热井和集气室，其中，连接于所述循环水进水室和循环水排水室间的多个所述换热管束竖直设置，竖直设置的多个所述换热管束将所述进气室围在中央，所述进气室的入口设置于换热管束的顶端，所述热井设置于换热管束的底端，所述集气室设置于所述换热管束的外侧，用于收集凝汽器中未被冷凝的气体。

优选地，所述循环水进水室设置于所述换热管束的下方，所述循环水排水室设置于所述换热管束的上方。

进一步优选地，所述湿冷表面式凝汽器包括导流板，所述导流板水平设置于所述进气室中。

更进一步优选地，以所述进气室上下顶点的垂直距离为L，以所述导流板与所述进气室相连接的点到所述进气室上顶点的垂直距离为l1时，l1/L＝0.2-0.8。

优选地，所述湿冷表面式凝汽器包括多孔板，所述多孔板竖直设置于所述换热管束与所述集气室之间。

优选地，所述热井的出水管上设有凝结水泵。

优选地，所述循环水进水室的进水管上设置有冷却水进水泵。

优选地，所述循环水排水室的出水管上设置有冷却水排水泵。

优选地，所述湿冷表面式凝汽器包括抽气器，所述抽气器用于将所述集气室中收集的气体排出。

本实用新型具有以下有益效果：

(一)由于管束竖直布置，凝结水在重力作用下沿管壁快速流下，管束表面水膜很薄且容易撕裂，水膜热阻大大降低；

(二)由于管束竖直布置，在重力和浮力作用下，冷却水携带的气体和污垢粘附在换热管内壁的几率显著降低，水侧换热系数得到提高；

(三)由于采用中心进汽、周向扩散冷凝的方式，使得非凝气体大多聚集在最外侧，其位置不随工况变化；

(四)凝汽器结构简单，换热效率和可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型的湿冷表面式凝汽器的结构示意图；

图2为本实用新型的湿冷表面式凝汽器中换热管束的一种排列方式；

图3为本实用新型的湿冷表面式凝汽器中换热管束的另一种排列方式。

附图标记说明

1、凝汽器进气室 2、循环水进水室

3、循环水排水室 4、换热管束

5、热井 6、集气室

7、导流板 8、多孔板

9、凝结水泵 10、冷却水进水泵

11、冷却水排水泵 12、抽气器

具体实施方式

在本实用新型中，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

下面结合附图对本实用新型的湿冷表面式凝汽器进行进一步的详细说明，其中所有附图中相同的数字表示相同的特征。

基于现有技术中的换热管束水平设置使得的冷却水携带的气体和污垢也更容易在管束内存留，导致管壁清洁系数降低、水侧热阻增大，及不同工况下的非凝气体聚集区位置差异导致抽气口偏离非凝气体聚集区等问题，本实用新型提供一种湿冷表面式凝汽器，如图1所示，该湿冷表面式凝汽器包括进气室1、循环水进水室2、循环水排水室3、多个换热管束4、热井5和集气室6，所述连接于循环水进水室2和所述循环水排水室3间的多个换热管束4竖直设置，竖直设置的多少换热管束4将所述进气室1围在中央，所述进气室1的入口设置于换热管束4的顶端，所述热井5设置于换热管束的底端，所述集气室6设置于换热管束4的外侧，用于收集凝汽器中未被冷凝的气体。

通过上述技术方案，本实用新型解决了由于换热管束水平设置使得的冷却水携带的气体和污垢也更容易在管束内存留，导致管壁清洁系数降低、水侧热阻增大，及不同工况下的非凝气体聚集区位置差异导致抽气口偏离非凝气体聚集区的问题。具体的，在重力和浮力作用下，冷却水携带的气体和污垢粘附在换热管内壁的几率显著降低，提高了水侧换热系数，同时，凝结水在重力作用下沿管壁快速流下，管束表面水膜很薄且容易撕裂，大大降低了水膜热阻，并且由于采用中心进汽、周向扩散冷凝方式，非凝气体大多聚集在最外侧，其位置不随工况变化，进一步提高了抽气效率，从而提升换热效率。

为了提高换热效率，优选地，所述循环水进水室2设置于所述换热管束4的下方，所述循环水排水室3设置于所述换热管束4的上方。通过逆流供水进一步提高了换热管束的换热效率。

为进一步提高换热效率，优选地，所述湿冷表面式凝汽器包括导流板7，所述导流板7水平设置于所述进气室1中。通过在进气室中设置水平设置导流板，使得进入凝汽器的蒸汽经倒流或横掠竖直设置的换热管束，增加了蒸汽与换热管束的接触，进一步提高了换热效率。

为进一步提高换热效率，以所述进气室上下顶点的垂直距离为L，以所述导流板7与所述进气室1相连接的点到所述进气室上顶点的垂直距离为l1时，l1/L＝0.2-0.8。

作为本实用新型的一种实施方式，以所述导流板7与所述进气室1相连接的点到所述进气室上顶点的垂直距离为l1时，l1/L＝0.5。

为了提高换热效率，优选地，所述湿冷表面式凝汽器包括多孔板8，所述多孔板8竖直设置于所述换热管束4与所述集气室6之间。通过多孔板的设置，既能滤除水雾又能使抽气更加均匀，提高抽气效率。

为进一步提高换热效率，优选地，所述热井5的出水管上设有凝结水泵9。

为进一步提高换热效率，优选地，所述循环水进水室2的进水管上设置有冷却水进水泵10。

为进一步提高换热效率，优选地，所述循环水排水室3的出水管上设置有冷却水排水泵11。

为进一步提高换热效率，优选地，所述湿冷表面式凝汽器包括抽气器12，所述抽气器12用于将所述集气室6中收集的气体排出。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图2所示，所述换热管束4采环形对称式分布设置，将进气室1围在中央。由于采用中心进汽、周向扩散冷凝方式，非凝气体大多聚集在最外侧，保证了其位置不随工况变化。

在本实用新型的另一种具体实施方式中，如图3所示，所述换热管束4采用矩形对称式分布设置，将进气室1围在中央。由于采用中心进汽、周向扩散冷凝方式，非凝气体大多聚集在最外侧，保证了其位置不随工况变化。

本实用新型的结构简单，通过竖直设置换热管束降低了水膜热阻，提高了水侧换热系数，同时采用中心进汽、周向扩散冷凝方式，使得非凝气体大多聚集在最外侧，保证其位置不随工况变化，在提高换热效率的同时，提升了机组运行的经济性和可靠性。

本实用新型提供的湿冷表面式凝汽器在日常运行时，首先将蒸汽通入凝汽器的进气室1中，蒸汽经导流板7导流后横掠换热管束4放热凝结，凝结水在重力作用下流入热井5；而非凝结气体汇聚在最外层的集气室6，并由抽气器12排出。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。