凝汽器管束制造技术

本发明专利技术涉及一种凝汽器管束，包括均由冷却水管叉排而成的松树形主凝区和直角梯形空冷区。主凝区内部设有未凝气体汇集用竖直主通道，空冷区设有两个，位于主凝区下方，分别布置于竖直主通道两侧，并与竖直主通道延伸段相连通，空冷区与主凝区通过挡汽板分隔。与现有技术相比，本发明专利技术主凝区围绕形状简单的未凝气体汇集竖直主通道布置，未凝气体汇集竖直主通道流程短，未凝气体汇集到下部即可流入空冷区，减小了主凝区汽阻。此外，直角梯形的形状有利于蒸汽在空冷区内的凝聚，且空冷区对称设于主凝区下面两侧，与主凝区浑然天成，布局紧凑，管束容积率大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种凝汽器管束，尤其是涉及一种空冷区位于管束底部两侧的凝汽器管束。
技术介绍
凝汽器是电站机组的重要部件，担负着将汽轮机排出的乏汽冷凝成水并在汽轮机的排汽口建立与维持一定的真空值的任务。电站凝汽器的设计分为热力设计和布管设计两个阶段，如果后期的凝汽器管束布置合理，则可以不同程度地提升在热力设计阶段按照HEI标准设计的凝汽器性能，如果不合理，甚至还会降低HEI标准设计出的凝汽器性能。因此，凝汽器合理的管束布置对凝汽器设计的重要环节。目前，在我国电站机组中出现过的凝汽器布管有多种型式：教堂窗式管束、山形管束、向心式管束、AT型管束、垂直均衡流动式管束、将军帽式管束、辐射穗状管束、双菱形式管束、带状管束、卵形管束等。若干文献中的数值模拟工作表明这些管束布置型式不同程度地存在一些不足，有些蒸汽流经管束区的平均流程长，汽阻大，过冷度大；有些热负荷不均匀，存在局部涡流区和空气积聚区，总传热系数较低；有些管束的容积率低，需要较大的布管区域和壳体空间。而且，来自发电机组的数据也表明发电机组凝汽器的实际运行真空普遍高于设计值，造成机组能耗偏高。中国专利CN104266501A公开了一种具有双梯形空冷区的窄带顺流式凝汽器管束，该管束包括两个窄带顺流主凝区和设在两个主凝区之间的空冷区，主凝区外缘设有多个倾斜向上的渐缩形蒸汽引导通道，内缘设有多个倾斜向下的未凝气体汇集通道，蒸汽从上至下沿途经主凝区外缘的蒸汽引导通道均匀顺流到主凝区深处，未凝气体经主凝区内缘的汇集通道汇顺流至汇集主通道。主凝区蒸气流动顺畅，汽阻小，凝结水过冷度小。除此之外，该管束主凝区下部没有让新鲜蒸汽从下往上流过的管束，减小了主凝区汽阻。空冷区整体呈狭长型，由上梯形和下梯形组成，未凝气体在空冷区大口径流入，入口阻力小，空冷区整体狭长，保证了小流量情况下气体的流速，传热系数大，凝聚效果明显。数值模拟表明窄带顺流式凝汽器管束克服了一些管束布置的汽阻大、凝聚效果不好的不足，凝汽器换热性能高于HEI标准的计算值。但是，该窄带顺流式凝汽器管束仍然具有管束容积率低，需要较大壳体空间的不足，在工程应用上有一定限制，尤其是当凝汽器壳体的高宽比数值较大(即壳体狭长)时，布置两个窄带顺流主凝区在空间上就有些紧促，甚至会使得主蒸汽通道过窄，导致主蒸汽通道内蒸汽地流速超过80m/s的合理流速，蒸汽过多地窜流到管束区下部，造成蒸汽负荷分配不均匀。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种空冷区位于管束底部两侧的凝汽器管束，该管束容积率高、汽阻小、热负荷均匀、未凝气体凝聚效果好。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种凝汽器管束，包括均由冷却水管叉排而成的空冷区和松树形主凝区，所述主凝区内部设有未凝气体汇集用竖直主通道，所述空冷区共设有两个，相对设于主凝区下方两侧，并通过挡汽板与主凝区分隔，两个空冷区之间设有与竖直主通道顺接的主通道延伸段，该主通道延伸段与竖直主通道连通。所述空冷区呈直角梯形，空冷区的直角边朝向主凝区设置，并与主凝区的竖直主通道设置方向垂直，且两个空冷区的下底边相对设置。所述空冷区上底边与直角边的长度比值为0.2～0.4，斜边与直角边的夹角为5～15度。所述主凝区外缘设有多个朝空冷区反向倾斜的蒸汽引导通道，内缘设有多个朝空冷区反向倾斜、并与竖直主通道连通的未凝气体汇集用支通道，且支通道和蒸汽引导通道交错设置。所述蒸汽引导通道由自主凝区外缘向内延伸的第一倾斜通道和第一水平通道连接组成，所述支通道由自竖直主通道向外延伸的第二水平通道和第二倾斜通道连接组成，且所述第一水平通道和第二水平通道均与竖直主通道垂直，第一倾斜通道与第一水平通道和第二倾斜通道分别与第一水平通道和第二水平通道成一钝角。所述第一倾斜通道包括相互连接的宽倾斜段和窄倾斜段，所述窄倾斜段与第一水平通道连接，且宽倾斜段的宽度大于窄倾斜段。所述第一水平通道与第一倾斜通道的窄倾斜段宽度一致，第二水平通道与第二倾斜通道宽度一致。所述第一倾斜通道与第一水平通道的夹角为120度，第二倾斜通道与第二水平通道的夹角为120度。所有第一水平通道自主凝区树形底部向树形顶部排布，且长度依次缩短，所有第二水平通道自主凝区向树形顶部排布，且长度依次缩短。所述挡汽板的由上挡板、两块侧挡板和两块下挡板围城，其上挡板上设有与竖直主通道在该处宽度一致的缺口，两个空冷区均设于挡汽板内，并分别与主通道延伸段连通，且空冷区的直角边和斜边紧贴挡气板设置。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)主凝区围绕形状简单的竖直主通道布置，竖直主通道流程短，未凝气体汇集到下部即可流入空冷区，减小了主凝区汽阻，此外空冷区对称设于主凝区树形底部两侧，与主凝区浑然天成，布局紧凑，管束容积率大。2)空冷区形状狭长，保证了小流量情况下气体的流速，传热系数大，冷却效果明显，两侧布置顺应了未凝汽体的流动路线，减小了流程，有利于减小汽阻。3)空冷区上底边与直角边的长度比设置在0.2～0.4之间，若比值小于0.2，会增大空冷区的流动阻力，抬高凝汽器压力，若比值大于0.4，则梯形直角边相对较短，蒸汽在空冷区内的流程较短，不能起到很好的凝聚作用，不利于凝汽器压力的降低。4)支通道和蒸汽引导通道均朝向空冷区反向设置，利于减小汽阻。5)空冷区斜边与直角边的夹角设置在5°～15°之间，若夹角小于5°，梯形截面收缩的不明显，则不能保证小流量情况下气体的流速，传热系数小，冷却效果降低。若夹角大于15°，蒸汽从竖直主通道流向空冷区时，流动方向改变较大，增大流动阻力，且在相同的空冷区冷却管数目的情况下，会间接造成梯形的直角边相对较短，蒸汽在空冷区内的流程较短，不能起到很好的凝聚作用，不利于凝汽器压力的降低。6)蒸汽引导通道和支通道内设置水平通道可以增加主凝区内设置二者的数目，增加管束的容积率。附图说明图1为本专利技术实施例一的单流程钟形凝汽器管束中间剖面结构示意图；图2为本专利技术实施例一的单流程钟形凝汽器管束示意图；图3为本专利技术实施例一的单流程钟形凝汽器管束的蒸汽引导通道和支通道的局部放大图；图4为本专利技术实施例一的单流程钟形凝汽器管束的空冷区的局部放大图；图5为本专利技术实施例一的主凝管束区和空冷管束区的冷却管排列次序图；图6为本专利技术实施例二的双流程钟形凝汽器中间剖面结构示意图；图7为本专利技术实施例三的单流程钟形凝汽器管束中间剖面结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凝汽器管束，包括均由冷却水管叉排而成的空冷区(9)和松树形主凝区(5)，所述主凝区(5)内部设有未凝气体汇集用竖直主通道(8)，其特征在于，所述空冷区(9)共设有两个，相对设于主凝区(5)下方两侧，并通过挡汽板(10)与主凝区分隔，两个空冷区(9)之间设有与竖直主通道顺接的主通道延伸段，该主通道延伸段与竖直主通道(8)连通。

【技术特征摘要】
1.一种凝汽器管束，包括均由冷却水管叉排而成的空冷区(9)和松树形主凝
区(5)，所述主凝区(5)内部设有未凝气体汇集用竖直主通道(8)，其特征在于，
所述空冷区(9)共设有两个，相对设于主凝区(5)下方两侧，并通过挡汽板(10)
与主凝区分隔，两个空冷区(9)之间设有与竖直主通道顺接的主通道延伸段，该
主通道延伸段与竖直主通道(8)连通。
2.根据权利要求1所述的一种凝汽器管束，其特征在于，所述空冷区(9)呈
直角梯形，空冷区(9)的直角边朝向主凝区设置，并与主凝区的竖直主通道(8)
设置方向垂直，且两个空冷区(9)的下底边相对设置。
3.根据权利要求2所述的一种凝汽器管束，其特征在于，所述空冷区(9)上
底边与直角边的长度比值为0.2～0.4，斜边与直角边的夹角为5～15度。
4.根据权利要求1所述的一种凝汽器管束，其特征在于，所述主凝区(5)外
缘设有多个朝空冷区(9)反向倾斜的蒸汽引导通道(6)，内缘设有多个朝空冷区
(9)反向倾斜、并与竖直主通道(8)连通的未凝气体汇集用支通道(7)，且支通
道(7)和蒸汽引导通道(6)交错设置。
5.根据权利要求4所述的一种凝汽器管束，其特征在于，所述蒸汽引导通道
(6)由自主凝区(5)外缘向内延伸的第一倾斜通道和第一水平通道连接组成，所
述支通道(7)由自竖直主通道(8)向外延伸的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莉，何坚忍，姚秀平，程浩然，杨蒋文，
申请(专利权)人：上海电力学院，深圳协同动力技术有限公司，上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31