给安装状态下的冷凝器涂装憎水的涂层制造技术

本发明专利技术涉及一种制造用于热机设备的冷凝器(100)的方法。所述制造方法包括首先将冷凝器管(101)装入到用于冷凝器(100)的冷凝器管束(203)的支架(105)中。给安装后的冷凝器管(101)涂装憎水的涂层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用来制造用于热机设备的冷凝器的方法以及用于热机设备的冷凝器。本专利技术还涉及一种给安装状态下的冷凝器管涂装憎水的涂层的装置。
技术介绍
在蒸汽轮机中利用水蒸汽的总焓将一种热能(例如核能、煤炭或其它能量载体)转变成机械能。在蒸汽生成器中将一种液态工作介质(例如水)生成蒸汽后供应给涡轮机。在涡轮机中利用蒸汽的焓差产生机械能。在涡轮机后面布置冷凝器或蒸汽冷凝器，以便使水蒸汽等压冷凝。已知蒸汽轮机设备的表面冷凝器有冷凝蒸汽的作用，所述表面冷凝器具有多个没有涂层的冷凝器管。在填充有冷却工作介质的冷凝器管上通常会发生膜状冷凝，使得蒸汽转变为液态。还可以给冷凝器管涂装憎水的涂层，以实现从膜状冷凝转变为滴状冷凝。借助滴状冷凝可以增强热传递，从而将热传递系数增加大约20％。这又会改善冷凝器的效率(较小的端温差)，或者在端温差相同的情况下降低成本、减小结构空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种效率改善的冷凝器。利用独立权利要求所述的特征、尤其是一种用来制造用于热机设备的冷凝器的方法、一种给已装入的冷凝器管涂装憎水的涂层的装置、以及一种用于热机设备的冷凝器，即可实现这一目的。按照本专利技术的第一种实施例，描述一种用来制造用于热机设备的冷凝器的方法。将冷凝器管安装在冷凝器的冷凝器管束的支架中。给安装后的冷凝器管涂装憎水的涂层。按照另一种实施例，提供一种根据上述制造方法给所安装的冷凝器管涂装憎水的涂层的装置。该装置具有用来给所安装的冷凝器管涂装憎水的涂层的喷头。按照本专利技术的另一种实施例，提供一种用于热机设备的冷凝器。利用上述方法制造所述的冷凝器。该冷凝器具有安装有冷凝器管的支架，且所安装的冷凝器管具有憎水的涂层。所谓“冷凝器管束”指的是一根冷凝器管或者多个冷凝器管，这些冷凝器管相隔一定间距固定在支架(冷凝器管支架)中构成冷凝器管单元或者冷凝器管束。待冷却的水蒸汽可以(例如)喷向冷凝器管束，使得水蒸汽能够经由冷凝器管束流过各个冷凝器管。此外还可适当构造支架，让各个冷凝器管相隔一定的间距，使得水蒸汽可以在冷凝器管之间流过，并且可以通过冷凝器管将其冷却。例如支架可以由管板和支撑壁构成，其具有可以用来固定各个管子的安装孔和容纳单元。所谓“憎水”以及“憎水的涂层”指的是具有憎水特性、或者可以发生滴状冷凝的表面。此外，以下所述的“憎水的涂层”同样也指具有憎油效应的涂层。憎水的涂层具有大于-->90°的液滴接触角。憎水的涂层的接触角可以达到130°。利用结构化表面可以实现接触角大于130°或者大于160°(度)的超憎水效应(例如荷叶效应)。接触角的定义是涂层表面和液滴与部件表面接触点处的液滴切向矢量之间的角度。当接触角大于90°时，水滴表面就会形成液滴形状，因此可在接触角大于90°时形成滴状冷凝。通常在装入到支架中之前对冷凝器管进行涂装，完成涂装之后将其插入到冷凝器管束的支架中。但在插入或安装经过涂装的冷凝器管时可能会损伤憎水的涂层。憎水的涂层具有敏感的特性，耐磨性很小，在安装过程中损伤冷凝器管憎水的涂层的风险很高。因此特别希望能够给冷凝器管涂装超憎水的涂层(例如具有“荷叶效应”的涂层)，这类超憎水的涂层特别容易受到机械负荷的影响，因此随后在安装经过涂装的冷凝器管时会引起很高的涂层受损风险。除了在插入冷凝器管时可能会损伤涂层之外，将冷凝器管固定在冷凝器管束的支架上时同样也有可能损伤涂层。例如将冷凝器管焊接在支架上，就有可能损伤憎水的涂层。此外还需要很高的维护费用换装经过憎水的涂装的冷凝器管，维护及装调时间很长。可利用本专利技术所述的制造方法将憎水的涂层涂装到已装入的冷凝器管上。换句话说，是将憎水的涂层涂装到已经固定在冷凝器管束中的冷凝器管上。这样就可以在一次涂层操作过程中对正在生产的冷凝器管进行处理，从而能够以一道工序给冷凝器的冷凝器管涂装憎水的涂层，如此可以减少生产时间花费。此外在今后维护冷凝器管时还可更新憎水的涂层，不必拆下各个冷凝器管。按照本专利技术所述的冷凝器制造方法，还可以仅仅对一部分已装入的冷凝器管进行涂装，另一部分冷凝器管则保持未涂装状态。例如冷凝器管束的外侧冷凝器管对冷凝器的冷凝效率贡献最大。因此实现本专利技术所述优点的方法为：首先将外侧冷凝器管安装在冷凝器管束的支架中，然后在安装状态下给其涂装憎水的涂层。这样至少使得冷凝器管束的外侧冷凝器管具有高质量的憎水的涂层。由于处在支架边缘的外侧冷凝器管具有冷凝器的最大的冷凝效率，因此特别有益的方式就是给这些冷凝器管涂上高质量憎水的涂层。这样不必拆下冷凝器管，就可以使得冷凝器实现较高的冷凝效率。此外还更加有利于进行维修和改装(检修或者改装)。这对于电站运营商而言是重要的衡量因素，因为蒸汽轮机或者冷凝器的停用时间较短，不需要多少装配工作，可明显改善效率。此外对于蒸汽轮机制造商来说，还可在售后服务方面形成一种极具吸引力的业务范畴。采用对安装状态下的冷凝器管进行涂装的方式，还可以在选择涂层时不必顾忌装配问题。如果是已经过涂装的冷凝器管，则必须考虑例如涂层是否与支架上会磨坏涂层的紧固件发生接触。迄今为止通过一排固定孔插入冷凝器管的方法很复杂，无法用来安装机械稳定性较小的结构化憎水的涂层。采用本专利技术所述的制造方法可在事后对已装入的冷凝器管进行涂装，这样就能将憎水的涂层涂装在冷凝器管上，从而进一步改善冷凝特性。此外采用这种给已装入的冷凝器管涂装憎水的涂层的方法，至少还可以将喷涂装置定位在支架上，或者相对于支架定位喷涂装置。然后就可以利用喷涂装置给已装入的冷凝器管涂上憎水的涂层。采用喷涂法能喷出极细的憎水的涂层粉末，因此可将特别薄而且均匀的憎水的涂层涂装在安装的冷凝器管上。此外给已装入的冷凝器管涂装憎水的涂层的步骤还包括在喷涂过程中使得喷涂-->装置以均匀的进给沿着已装入的冷凝器管的延伸方向移动。这样就能自动均匀地喷涂或涂装已装入的冷凝器管。如果采用手工涂装涂层的方式，由于手工移动的进给不均匀，会造成憎水的涂层的喷涂也不均匀，从而在冷凝器管上形成不同的涂层厚度。利用进给进给均匀的喷涂装置，可以获得预先确定的、均匀的憎水的涂层厚度，从而能够改善冷凝器管的冷凝作用。此外还能以均匀进给多次移动的方式，涂装多层憎水的涂层。例如憎水的涂层可以由10、12个或更多底层构成。除了沿着已装入的冷凝器的延伸方向均匀进给之外，也可以垂直于已装入的冷凝器管的延伸方向均匀进给。按照本专利技术所述方法的另一种实施例，冷凝器在涂装过程中就已装入在热机设备上，例如在进行涂装之前就已处在工作状态。这就使得电厂运营商不必排空冷凝器管，就能以最小的花费在已装入的冷凝器管上修补憎水的涂层，或者将憎水的涂层涂装在已装入的冷凝器管上。这样就能避免拆下冷凝器管，不必中断冷凝器管的工作。按照另一种实施例所述，采用刷涂方法给已装入的冷凝器管涂装憎水的涂层。采用刷涂方法能够简单、迅速地给冷凝器管涂上憎水的涂层。例如在刷涂时可以使用刷子装置。按照另一种实施例所述，喷涂装置具有喷头，给已装入的冷凝器管涂装憎水的涂层的工序还包括将喷头置于支架中，以便给已装入的冷凝器管涂装憎水的涂层。所谓将喷头“置于”支架中，指的是除了能够对冷凝器管束的外侧冷凝器管进行喷涂之外，同样也能对冷凝器管束的内部进行喷涂。可以将喷头适当置于支架中，使得喷头可以在冷凝器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造尤其是用于热机设备的冷凝器(100)的方法，所述制造方法包括：-将冷凝器管(101)装入到用于冷凝器(100)的冷凝器管束(203)的支架(105)中，并且-给已装入的冷凝器管(101)涂装憎水的涂层，所述给已装入的冷凝器管(101)涂装憎水的涂层包括：-将喷涂装置(106)定位在所述支架(105)上，-利用喷涂装置(106)喷涂憎水的涂层，并且-在喷涂期间沿着已装入的冷凝器管(101)的延伸方向以均匀的进给来移动喷涂装置(106)。

【技术特征摘要】
2008.11.10 DE 102008056621.71.一种制造尤其是用于热机设备的冷凝器(100)的方法，所述制造方法包括：-将冷凝器管(101)装入到用于冷凝器(100)的冷凝器管束(203)的支架(105)中，并且-给已装入的冷凝器管(101)涂装憎水的涂层，所述给已装入的冷凝器管(101)涂装憎水的涂层包括：-将喷涂装置(106)定位在所述支架(105)上，-利用喷涂装置(106)喷涂憎水的涂层，并且-在喷涂期间沿着已装入的冷凝器管(101)的延伸方向以均匀的进给来移动喷涂装置(106)。2.根据权利要求1所述的方法，冷凝器(100)在涂装过程中是安装在热机设备上的。3.根据权利要求1或者2所述的方法，利用刷涂涂装给已装入的冷凝器管(101)涂装憎水的涂层。4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，所述喷涂装置(106)具有喷头(102)，其中对已装入的冷凝器管(101)涂转憎水的涂层的步骤还包括：将喷头(102)引入支架(105)中，以便给已装入的冷凝器管(101)涂装憎水的涂层。5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，所述给已装入的冷凝器管(101)涂装憎水的涂层的步骤还包括：利用静电喷涂法对已装入的冷凝器管(101)进行涂装。6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，还具有：利用紫外固化、双重固化和/或热固化方法使得憎水的涂层在已装入的冷凝器管(101)上交联。7.根据权利要求1～6中任一权利要求所述的方法，利用溶胶-凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·哈杰，T·约肯霍维尔，H·泽宁格，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE