一种低压加热器的制作方法

文档序号:14987075发布日期:2018-07-20 21:27阅读:513来源:国知局

本发明涉及汽轮机组的抽汽回热系统,具体是抽汽回热系统中用的一种低压加热器。



背景技术:

抽汽回热系统是火力发电厂汽轮机组的基本组成部分,而低压加热器则是抽汽回热系统中的重要辅机设备之一。

低压加热器是利用汽轮机的低压部分抽汽来加热由凝结水泵送来的低压给水,使给水达到所要求的温度,以改善汽轮机的通流特性、并减少蒸汽的冷源损失,从而提高电厂的热经济性。

低压加热器的主要组成结构是:具有壳体-常见为卧式结构,壳体的内部由管板划分为水室和换热室;水室又由水室分隔板划分为前水室和后水室,前水室具有进水口,后水室具有出水口;换热室按做功功能而划分为凝结区和疏冷区,换热室内布置有经疏冷区和凝结区而过的若干根换热管-在卧式壳体结构中的换热管通常为u型换热管,这些换热管分别通过管板与前水室和后水室对应接通,凝结区所对应的壳体上设有蒸汽入口,疏冷区所对应的壳体上设有疏水出口,凝结区和疏冷区内分别设有多块带有管孔的隔板,通过隔板既可以对换热管形成稳定的排布,还可以对壳程内的流体介质-即凝结区内的蒸汽和凝结水、疏冷区内的凝结水形成折流控制,以提高壳程内的流体介质和管程内的流体介质之间的换热效果。

在上述低压加热器中,疏冷区的做功是利用凝结区流来的饱和凝结水在冷却过程中所释放的显热来加热管程内的给水的。由于疏冷区内的凝结水是由带管孔的隔板在反复的上、下方向的折流控制下而强制流动的,导致疏冷区内会产生较大的流动压力损失,当流动压力损失严重时,就会造成疏冷区内的疏水流动受阻、不畅通,进而会导致壳程液面高度无法调节、疏冷区不能投入运行,直接对低压加热器的正常运行造成影响,产生大量的热量损失。



技术实现要素:

本发明的技术目的在于:针对上述低压加热器的特殊性和现有技术的不足,提供一种既能实现优异的换热性能,又能有效、可靠地降低疏水流动阻力,保障疏水流动畅通、运行稳定且可靠的低压加热器。

本发明实现其技术目的所采用的技术方案是:一种低压加热器,包括壳体,所述壳体的内部由管板划分为水室和换热室,所述换热室内布置有若干根分别通过管板与水室对应接通的换热管,所述换热室划分为凝结区和疏冷区,所述疏冷区内沿着疏水流道间隔设置有多块折流栅板,这些折流栅板按折流方向的对应配合关系而分为多组,每组中的每块折流栅板上以相互平行方式布置有多根折流条,每组中的各折流栅板上的折流条在投影平面上按对应位置交织而成四边形结构的、匹配换热管外径的栅孔,所述换热室内的排布于疏冷区内折流栅板上的每一根换热管轴向穿过每组折流栅板,由每组折流栅板在投影平面上组成栅孔的各折流条将换热管夹持固定,在各折流栅板上的折流条的折流作用下,所述疏冷区内的疏水沿着换热管的管壁流动换热、且随时顺畅地调整流动轨迹。

具体的,所述每组中的各折流栅板上的折流条在投影平面上按对应位置交织而成的四边形结构的栅孔呈菱形或正方形。

具体的,所述折流栅板主要由四周围拢的边框和固定在边框上且跨过边框中空的多根折流条组成,这些折流条以相互平行且等距间隔的排布规律布置在边框上。进一步的,所述折流栅板的各折流条以倾斜方式布置在边框上。

具体的,所述疏冷区所对应的壳体上开设有疏水出口,所述疏水出口处在疏冷区内的疏水流道下游。

具体的,所述低压加热器为卧式结构,所述换热室内排布的换热管为u型换热管结构。

作为优选方案之一,所述疏冷区内的折流栅板以两块的对应配合关系而分为一组。

作为优选方案之一,所述疏冷区内的折流栅板以四块的对应配合关系而分为一组。

作为优选方案之一,所述疏冷区内的疏水流道主要由布置于疏冷区内的、截面呈梯形的包壳板组成,所述疏冷区内的折流栅板间隔排布于包壳板内,所述包壳板的下游具有与壳体上的疏水出口相通的引流通道。

本发明的有益技术效果是:

1.本发明在现有低压加热器的基础上,在疏冷区内以特定的折流栅板结构和折流栅板的特定组合结构,而形成了对换热管稳定地夹持固定结构、对疏水流动过程中的随时顺畅地调整流动轨迹的折流控制结构,也就是说,本发明在确保疏冷区内的换热管稳定排布的前提下,能够使疏冷区内的疏水沿着换热管的管壁流动换热,疏水在流动换热过程中不存在垂直于换热管管束的错流阻力,使得疏水的流动阻力很小,从而能够可靠地保障疏冷区内的疏水流动始终保持畅通,而且,折流栅板所控制下的折流换热结构能够使疏冷区内的换热几乎无死区,换热面积能够得到充分的利用,换热性能优异;综前所述,本发明具有换热性能优异、疏水流动阻力小、疏水流道保持畅通等特点,有利于实现高效、稳定、可靠地运行,热经济性显著;

2.本发明疏冷区内的折流栅板成型结构和对应配套的分组结构,既能确保折流栅板对换热管的稳定夹持固定,又能对沿着换热管管束流动换热的疏水形成优异的折流控制,迫使疏水随着流动进程而随时畅通地调整流动轨迹,可靠地实现优异的换热效果,还能有效降低因折流控制而对疏水流动所造成的阻力,使疏水流道始终可靠地保持畅通,这尤其以折流栅板中的折流条倾斜布置且折流栅板以四块分组的结构最为明显,其在确保装配方便的前提下而对换热管实现牢固夹持,具有抗振能力强、噪音小的特点,亦不易结垢。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1的竖向截面示意图。

图3是图1中的换热管与一组折流栅板组之间相互排布关系的分解图。

图4是图3所述排布关系所形成的换热管与折流栅板组在投影方向上的排布结构示意图。

图5是本发明的另一种结构示意图。

图中代号含义:1—壳体;2—管板;3—水室分隔板;4—前水室;5—后水室;6—进水口;7—出水口;8—人孔;9—蒸汽入口;10—疏水出口;11—支座;12—凝结区;13—疏冷区;14—包壳板;15—第一折流栅板;16—第二折流栅板;17—第三折流栅板;18—第四折流栅板;19—隔板;20—换热管;21—边框;22—折流条;23—引流通道。

具体实施方式

本发明涉及汽轮机组的抽汽回热系统,具体是抽汽回热系统中用的一种低压加热器。下面以多个实施例对本发明的技术内容进行清楚、详细的说明,其中,实施例1结合说明书附图-即图1至图4对本发明的技术内容进行详细、清楚地说明,实施例2结合说明书附图-即图5对本发明的技术内容进行详细、清楚地说明,其它实施例虽未单独绘制附图,但其主体结构仍可参照实施例1或2的附图。

实施例1

参见图1、图2、图3和图4所示,本发明的主要组成结构是,具有卧式结构的壳体1,壳体1的底部具有支座11,壳体1的内部由管板2划分为水室和换热室。

其中,水室又由水室分隔板3划分为前水室4和后水室5。前水室3所对应的壳体1上具有进水口6。后水室5所对应的壳体1上具有出水口7和人孔8。

换热室按做功功能而划分为凝结区12和疏冷区13。换热室内布置有经疏冷区13和凝结区12而过的若干根u型结构的换热管20,这些换热管20在换热室内形成了换热管束,每根换热管20分别通过管板2与前水室4和后水室5对应接通。

凝结区12内沿着换热管20的长度方向,以竖向间隔排布方式设有多块带管孔的隔板19,凝结区12内的换热管20轴向穿过这些隔板19上的对应管孔。凝结区12所对应的壳体1上设有蒸汽入口9。

疏冷区13内具有疏水流道,该疏水流道主要是由布置于疏冷区13内的、截面呈梯形的包壳板14组成,包壳板14的一端固定在管板2上、另一端顺着疏冷区13直线延伸、且延伸端与壳体1内部保持间距配合,即整个包壳板14的长度内腔即为疏冷区13内的疏水流道大部分。疏冷区13所对应的壳体1上开设有疏水出口10,该疏水出口10处在疏冷区13内的疏水流道下游,具体的,疏水出口10处在靠近管板2处的壳体1上,关键的是,包壳板14的下游-即靠近管板2的端部底面开有与壳体1上的疏水出口10相通的引流通道23,需要明确的是,疏水出口10仅与疏水流道下游的引流通道23相通,即疏水出口10所排出的疏水需经疏水流道而过。疏冷区13内沿着疏水流道-即包壳板14内间隔设置有多块折流栅板;每块折流栅板主要由四周围拢的边框21和固定在边框21上且跨过边框21中空的多根折流条22组成,这些折流条22以相互平行且等距间隔的排布规律布置在边框21上,相邻折流条22之间的间隔距离基本为一根折流条宽度+两根换热管的直径之和,在折流栅板的成型结构中,相对边框21的摆布位置,这些折流条22以倾斜方式排布(图3所示的折流条有竖向排布的,这是因立体方向上的视觉落差所致)。

疏冷区13内的上述多块折流栅板按折流方向的对应配合关系而分为多组。具体的,每组具有对应配合的四块折流栅板,即每组具有第一折流栅板15、第二折流栅板16、第三折流栅板17和第四折流栅板18,也就是说,疏冷区13内的折流栅板以四块的对应配合关系而分为一组。

在上述的每组折流栅板中,第一折流栅板15和第二折流栅板16的折流条22向同一侧倾斜,而第三折流栅板17和第四折流栅板18的折流条向相反的一侧倾斜,但是,第三折流栅板17和第四折流栅板18的折流条22的倾斜角度,与第一折流栅板15和第二折流栅板16的折流条22的倾斜角度,基本保持一致;沿着疏水流道,每组折流栅板中的第一折流栅板15、第二折流栅板16、第三折流栅板17和第四折流栅板18按规律顺序的方式间隔布置。如此,在每组折流栅板的投影平面上,第一折流栅板15、第二折流栅板16、第三折流栅板17和第四折流栅板18的边框21重合,而第一折流栅板15、第二折流栅板16、第三折流栅板17和第四折流栅板18的折流条22则按对应位置形成x型交织,从而交织出若干个分别呈菱形的四边形结构栅孔,每个交织出的四边形结构的栅孔轮廓匹配于下述排布结构中的换热管20外径,即栅孔和下述排布结构中的换热管20在组合在一起时能够对应的形成内切圆结构。

如上所述,疏冷区13内排布有若干根换热管20,这些换热管20轴向穿过每组折流栅板,从而由每组折流栅板在投影平面上组成栅孔的各折流条22将经折流栅板而过的每根换热管20夹持固定,当然,组成栅孔的这些折流条处在换热管20轴向的不同部位。

本发明在运行过程中,在每块折流栅板上的折流条22的折流作用下,疏冷区13内的疏水沿着换热管20的管壁流动换热,且随时畅通地调整流动轨迹。

在上述折流栅板的成型结构中,折流条22以焊接或其它组合连接的方式固定在边框21的对应位置,当然也可以采用整体成型结构。上述折流栅板的折流条22可以采用钢条或钢管等条杆状结构成型,而折流条22的成型截面可以是圆形的、矩形的或三角形的。

实施例2

参见图5所示,本发明的主要组成结构是,具有卧式结构的壳体,该壳体的内部由管板划分为水室和换热室。

其中,水室又由水室分隔板划分为前水室和后水室。前水室所对应的壳体上具有进水口。后水室所对应的壳体上具有出水口和人孔。

换热室按做功功能而划分为凝结区和疏冷区。换热室内布置有经疏冷区和凝结区而过的若干根u型结构的换热管,这些换热管在换热室内形成了换热管束,每根换热管分别通过管板与前水室和后水室对应接通。

凝结区内沿着换热管的长度方向,以竖向间隔排布方式设有多块带管孔的隔板,凝结区内的换热管轴向穿过这些隔板上的对应管孔。凝结区所对应的壳体上设有蒸汽入口。

疏冷区内具有疏水流道,该疏水流道主要是由布置于疏冷区内的、截面呈梯形的包壳板组成,包壳板的一端固定在管板上、另一端顺着疏冷区直线延伸、且延伸端与壳体内部保持间距配合,即整个包壳板的长度内腔即为疏冷区内的疏水流道大部分。疏冷区所对应的壳体上开设有疏水出口,该疏水出口处在疏冷区内的疏水流道下游,具体的,疏水出口处在靠近管板处的壳体上,关键的是,包壳板的下游-即靠近管板的端部底面开有与壳体上的疏水出口相通的引流通道,需要明确的是,疏水出口仅与疏水流道下游的引流通道相通,即疏水出口所排出的疏水需经疏水流道而过。疏冷区内沿着疏水流道-即包壳板内间隔设置有多块折流栅板;每块折流栅板主要由四周围拢的边框和固定在边框上且跨过边框中空的多根折流条22组成,这些折流条22以相互平行且等距间隔的排布规律布置在边框上,相邻折流条22之间的间隔距离基本为一根换热管20的直径,在折流栅板的成型结构中,相对边框的摆布位置,这些折流条22以倾斜方式排布。

疏冷区内的上述多块折流栅板按折流方向的对应配合关系而分为多组。具体的,每组具有对应配合的两块折流栅板,即每组具有第一折流栅板和第二折流栅板,也就是说,疏冷区内的折流栅板以两块的对应配合关系而分为一组。

在上述的每组折流栅板中,第一折流栅板和第二折流栅板的折流条22的倾斜方向相反,但倾斜角度基本保持一致;沿着疏水流道,每组折流栅板中的第一折流栅板和第二折流栅板按规律顺序的方式间隔布置。如此,在每组折流栅板的投影平面上,第一折流栅板和第二折流栅板的边框重合,而第一折流栅板和第二折流栅板的折流条22则按对应位置形成x型交织,从而交织出若干个分别呈菱形的四边形结构栅孔,每个交织出的四边形结构的栅孔轮廓匹配于下述排布结构中的换热管20外径,即栅孔和下述排布结构中的换热管20在组合在一起时能够对应的形成内切圆结构。

如上所述,疏冷区内排布有若干根换热管20,这些换热管20轴向穿过每组折流栅板,从而由每组折流栅板在投影平面上组成栅孔的各折流条22将经折流栅板而过的每根换热管20夹持固定,当然,组成栅孔的这些折流条处在换热管20轴向的不同部位。

本发明在运行过程中,在每块折流栅板上的折流条的折流作用下,疏冷区内的疏水沿着换热管的管壁流动换热,且随时畅通地调整流动轨迹。

在上述折流栅板的成型结构中,折流条以焊接或其它组合连接的方式固定在边框的对应位置,当然也可以采用整体成型结构。上述折流栅板的折流条可以采用钢条或钢管等条杆状结构成型,而折流条的成型截面可以是圆形的、矩形的或三角形的。

实施例3

本发明的主要组成结构是,具有卧式结构的壳体,该壳体的内部由管板划分为水室和换热室。

其中,水室又由水室分隔板划分为前水室和后水室。前水室所对应的壳体上具有进水口。后水室所对应的壳体上具有出水口和人孔。

换热室按做功功能而划分为凝结区和疏冷区。换热室内布置有经疏冷区和凝结区而过的若干根u型结构的换热管,这些换热管在换热室内形成了换热管束,每根换热管分别通过管板与前水室和后水室对应接通。

凝结区内沿着换热管的长度方向,以竖向间隔排布方式设有多块带管孔的隔板,凝结区内的换热管轴向穿过这些隔板上的对应管孔。凝结区所对应的壳体上设有蒸汽入口。

疏冷区内具有疏水流道,该疏水流道主要是由布置于疏冷区内的、截面呈梯形的包壳板组成,包壳板的一端固定在管板上、另一端顺着疏冷区直线延伸、且延伸端与壳体内部保持间距配合,即整个包壳板的长度内腔即为疏冷区内的疏水流道大部分。疏冷区所对应的壳体上开设有疏水出口,该疏水出口处在疏冷区内的疏水流道下游,具体的,疏水出口处在靠近管板处的壳体上,关键的是,包壳板的下游-即靠近管板的端部底面开有与壳体上的疏水出口相通的引流通道,需要明确的是,疏水出口仅与疏水流道下游的引流通道相通,即疏水出口所排出的疏水需经疏水流道而过。疏冷区内沿着疏水流道-即包壳板内间隔设置有多块折流栅板;每块折流栅板主要由四周围拢的边框和固定在边框上且跨过边框中空的多根折流条组成,这些折流条以相互平行且等距间隔的排布规律布置在边框上,相邻折流条之间的间隔距离基本为一根折流条宽度+两根换热管的直径之和;疏冷区内的折流栅板有两种成型结构,在一种折流栅板的成型结构中,相对边框的摆布位置,这些折流条以竖向的方式排布;在另一种折流栅板的成型结构中,相对边框的摆布位置,这些折流条以横向的方式排布。

疏冷区内的上述多块折流栅板按折流方向的对应配合关系而分为多组。具体的,每组具有对应配合的四块折流栅板,即每组具有第一折流栅板、第二折流栅板、第三折流栅板和第四折流栅板,也就是说,冷却区内的折流栅板以四块的对应配合关系而分为一组。

在上述的每组折流栅板中,第一折流栅板和第二折流栅板的折流条以竖向布置成型,而第三折流栅板和第四折流栅板的折流条以横向布置成型,第三折流栅板和第四折流栅板的折流条的布置角度,与第一折流栅板和第二折流栅板的折流条的布置角度,基本保持垂直;沿着疏水流道,每组折流栅板中的第一折流栅板、第二折流栅板、第三折流栅板和第四折流栅板按规律顺序的方式间隔布置。如此,在每组折流栅板的投影平面上,第一折流栅板、第二折流栅板、第三折流栅板和第四折流栅板的边框重合,而第一折流栅板、第二折流栅板、第三折流栅板和第四折流栅板的折流条则按对应位置形成横竖向交织,从而交织出若干个分别呈正方形的四边形结构栅孔,每个交织出的四边形结构的栅孔轮廓匹配于下述排布结构中的换热管外径,即栅孔和下述排布结构中的换热管在组合在一起时能够对应的形成内切圆结构。

如上所述,疏冷区内排布有若干根换热管,这些换热管轴向穿过每组折流栅板,从而由每组折流栅板在投影平面上组成栅孔的各折流条将经折流栅板而过的每根换热管夹持固定,当然,组成栅孔的这些折流条处在换热管轴向的不同部位。

本发明在运行过程中,在每块折流栅板上的折流条的折流作用下,疏冷区内的疏水沿着换热管的管壁流动换热,且随时畅通地调整流动轨迹。

在上述折流栅板的成型结构中,折流条以焊接或其它组合连接的方式固定在边框的对应位置,当然也可以采用整体成型结构。上述折流栅板的折流条可以采用钢条或钢管等条杆状结构成型,而折流条的成型截面可以是圆形的、矩形的或三角形的。

实施例4

本发明的主要组成结构是,具有卧式结构的壳体,该壳体的内部由管板划分为水室和换热室。

其中,水室又由水室分隔板划分为前水室和后水室。前水室所对应的壳体上具有进水口。后水室所对应的壳体上具有出水口和人孔。

换热室按做功功能而划分为凝结区和疏冷区。换热室内布置有经疏冷区和凝结区而过的若干根u型结构的换热管,这些换热管在换热室内形成了换热管束,每根换热管分别通过管板与前水室和后水室对应接通。

凝结区内沿着换热管的长度方向,以竖向间隔排布方式设有多块带管孔的隔板,凝结区内的换热管轴向穿过这些隔板上的对应管孔。凝结区所对应的壳体上设有蒸汽入口。

疏冷区内具有疏水流道,该疏水流道主要是由布置于疏冷区内的、截面呈梯形的包壳板组成,包壳板的一端固定在管板上、另一端顺着疏冷区直线延伸、且延伸端与壳体内部保持间距配合,即整个包壳板的长度内腔即为疏冷区内的疏水流道大部分。疏冷区所对应的壳体上开设有疏水出口,该疏水出口处在疏冷区内的疏水流道下游,具体的,疏水出口处在靠近管板处的壳体上,关键的是,包壳板的下游-即靠近管板的端部底面开有与壳体上的疏水出口相通的引流通道,需要明确的是,疏水出口仅与疏水流道下游的引流通道相通,即疏水出口所排出的疏水需经疏水流道而过。疏冷区内沿着疏水流道-即包壳板内间隔设置有多块折流栅板;每块折流栅板主要由四周围拢的边框和固定在边框上且跨过边框中空的多根折流条组成,这些折流条以相互平行且等距间隔的排布规律布置在边框上,相邻折流条之间的间隔距离基本为一根换热管的直径;冷却区内的折流栅板有两种成型结构,在一种折流栅板的成型结构中,相对边框的摆布位置,这些折流条以竖向的方式排布;在另一种折流栅板的成型结构中,相对边框的摆布位置,这些折流条以横向的方式排布。

疏冷区内的上述多块折流栅板按折流方向的对应配合关系而分为多组。具体的,每组具有对应配合的两块折流栅板,即每组具有第一折流栅板和第二折流栅板,也就是说,疏冷区内的折流栅板以两块的对应配合关系而分为一组。

在上述的每组折流栅板中,第一折流栅板的折流条以竖向布置成型,而第二折流栅板的折流条以横向布置成型,第一折流栅板的折流条的布置角度与第二折流栅板的折流条的布置角度基本保持垂直;沿着疏水流道,每组折流栅板中的第一折流栅板和第二折流栅板按规律顺序的方式间隔布置。如此,在每组折流栅板的投影平面上,第一折流栅板和第二折流栅板的边框重合,而第一折流栅板和第二折流栅板的折流条则按对应位置形成横竖向交织,从而交织出若干个分别呈正方形的四边形结构栅孔,每个交织出的四边形结构的栅孔轮廓匹配于下述排布结构中的换热管外径,即栅孔和下述排布结构中的换热管在组合在一起时能够对应的形成内切圆结构。

如上所述,疏冷区内排布有若干根换热管,这些换热管轴向穿过每组折流栅板,从而由每组折流栅板在投影平面上组成栅孔的各折流条将经折流栅板而过的每根换热管夹持固定,当然,组成栅孔的这些折流条处在换热管轴向的不同部位。

本发明在运行过程中,在每块折流栅板上的折流条的折流作用下,疏冷区内的疏水沿着换热管的管壁流动换热,且随时畅通地调整流动轨迹。

在上述折流栅板的成型结构中,折流条以焊接或其它组合连接的方式固定在边框的对应位置,当然也可以采用整体成型结构。上述折流栅板的折流条可以采用钢条或钢管等条杆状结构成型,而折流条的成型截面可以是圆形的、矩形的或三角形的。

实施例5

本实施例的其它内容与实施例1或3的内容相同,不同之处在于:每组折流栅板中的第一折流栅板、第二折流栅板、第三折流栅板和第四折流栅板按随意顺序的方式间隔布置,例如,沿疏水流道按第一折流栅板、第三折流栅板、第二折流栅板和第四折流栅板的顺序间隔布置,或者,沿疏水流道按第一折流栅板、第四折流栅板、第三折流栅板和第二折流栅板的顺序间隔布置。

实施例6

本实施例的其它内容与实施例1至5中的任一实施例的内容相同,不同之处在于:低压加热器为立式结构。

以上各实施例仅用以说明本发明,而非对其限制;尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:本发明依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。

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