蒸汽动力设备的排汽排放管制造技术

具有多个空气制冷的冷凝器元件和一条主排汽管道（１０）的蒸汽动力设备的排汽排放管，至少要与两条每个接有冷凝器元件的排汽分配管道（６）相连接，主排汽管道（１０）的管道横截面在排汽支道（６）的连接点（７）后，横截面变小，具体的表现是主排汽管道（１０）顺着排汽流动方向与水平面（Ｈ）按照一定的角度（Ｗ）向上延伸。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种蒸汽动力设备的排汽排放管，特别是与蒸汽涡轮机相关的蒸汽动力设备的排汽排放管。
技术介绍
蒸汽动力设备的排汽排放管，尤其是用在蒸汽涡轮机上面的，它的作用是将排汽排出蒸汽涡轮机，也就是说，每个凝结部件中的排汽从涡轮机汽缸里经过主排汽排放管到支管，最后实现相对的最大程度的真空。空气冷却的冷凝器的排放排汽的管子的直径一般在1米至10米之间。在排汽管内会有局部的流速损失，这是因为流量截面在那些地方有变化，或者流动方向的变化而引起的。虽然常见的排汽管在与排汽支道连接点的截面是分层次变小的，但是在支管的开口处当排汽流过的时候仍然会有压力的损失。按照DE-PS1945 314的标准，在支管相互连接的接口处，可以通过将两个管子互相插在一起，来保证一定的密封性，以此实现最小的压力流失。管子之间的差别是通过它们的直径来区分的，小管子可以往较大的环状物里插，这样排汽支道可以在接头处被较大的管道呈辐射状地覆盖。这种执行方式的缺点是，不能把压力的流失降到最小。基本上，当排汽排放的方向改变的时候，在连接处就会有流速的损失。伴随流速损失而来的是压力损失，这是由管道的长度引发的。主管道水平经过的地面附近必须有相应的长度，预留给向上延伸的排汽支道。这里，水平延伸的主管道应该安装离地面稍微高一些，这样每个排汽支道可以短一些。因为可以预见在主排汽管道内部至少必须有两个90度角的转弯，因此可以通过在直角弯管里安装导流叶片来减少阻力系数。这样做，一方面会产生很大的荷重——在7到20吨之间，另外一方面会提高安装的成本。
技术实现思路
本技术的目的在于公开一种蒸汽动力设备的排汽排放管，它能够实现减少在安装和材料上的费用，同时也要实现把压力的流失降到最低程度。这项技术是通过下述技术方案来解决现有排汽排放管的这些难题，即有多个特别的空气冷却冷凝器、一条主排汽管道的蒸汽动力装置的排汽管道，在主排汽管道上至少连接两条排汽支道，它们各自与冷凝器元件连接。这个排汽管道中，主排汽管道的横截面在与排汽支道的连接的连接点后，管道的横截面变小，也就是说，主排汽管道和排汽流动的水平方向之间形成一个向上倾斜的弯角。专利技术的核心是通过把主排汽排放管放置成水平的角度，以使得主排汽排放管能够顺着排汽流动的方向延伸。这种新的管道铺设的基础概念符合这样一条原理，即尽可能地把在比较低的高度上的那条主排汽排放管和在比较高的高度上的在分排汽支道上的众多排汽支道直接地连接起来。依据这种方法延伸的主排汽排放管有一个优点，那就是尽管每条排汽支道的长度不同，但是它们的长度都比和一条完全水平延伸的主排汽排放管相连接的长度要短一些。这样气体流动的距离也因此缩短。因为这样做需要的原材料会减少，因此排汽管道的质量要求也会降低，而且也会节省材料成本和安装费用。此外，安装费用还在另一些地方得到节省，因为那些由一个个环状部件组合在一起而成的排汽支道变短了，因此也减少了大量的焊接工作。总体组装的重量的减少使得操作也变得容易了。最后，因为基座的承重变小了，因此可以用比较小的基座。与主排汽排放管和排汽支道之间呈直角状连接的那种方式相比，这项专利技术较为重要的优点是通过减少流速的损失而减少了压力的流失。压力流失是与管道系统内的阻力系数成一定的比例关系。阻力系数一定程度上是由直角弯道的数量和构造，以及管道的分支来决定的。在排汽支道相互连接的界面上阻力系数可以通过创造性的将主排汽排放管倾斜安装来减小。从原理上来说，弯曲的角度越小，阻力系数也就越小。弯曲的角度是指主排汽排放管的横截面和排汽支道的横截面之间的夹角。如果这两个横截面是平行的，那么弯曲的角度就是0度。按照这项专利技术的安装方法，就是把一般情况下90度的弯曲角度尽量减小，这样就可以使每个排汽支道与主排汽排放管之间的阻力系数低于在角度为90度的情况下的阻力系数。总体上来说，排汽管道内的流失，即压力的流失比起直角安装的情况下就大大减少了。其他的一个优点是，主排汽管道从汽轮机的较低的高度相对地向上提高。这样与水平面之间的夹角角度就在大于0度和小于90度之间，比如在5度到60度间。这个夹角的角度最好能够在10度到20度的范围内。因为较大的夹角角度有一个缺点，在从主排汽管道的水平的横截面到主排汽管道倾斜的横截面的过渡地带的阻力系数如果比较的大，那么就会在较早的时候就产生较大的压力流失。到夹角角度比较小，尤其是角度小于10度的时候，压力的损失比普遍所使用的90度的弯管要少很多。而且如果放弃了那些额外的导流装置，例如导流叶片弯管，而是采用本创造性的主排汽管道建造上可以大大地被简化。更进一步地说，主排汽管道里与蒸汽流动的反方向有更好的冷却回流的效果。选择夹角的角度是根据主排汽管道的长度和设备的各项状况来决定的。其中的关键是，因为改变了主排汽管道的高度，因此可以预见在整个管道中不再会出现90度的弯角，而是所有的夹角都远远小于90度。一种最基本的方式就是把排汽支道与主排汽管道按照排汽排放的方向倾斜地向上排列，至少有一个排汽支道与主排汽管道连接，之间有一定角度的弯角，主排汽管道是顺着气体流动的方向倾斜向上的。这就是说，排汽支道上端的末端与它的连接截面不在同一个垂直面上。按照这种排列方式，使得每个连接截面上的流速损失又一次得以减少。可以预见，在主排汽管道的最末端处排汽支道排列的方向与主排汽管道一样，这个时候尤其有优势。“同样的排列方向”在这项专利技术中是指主排汽管道和排汽支道是平行的，或者在主排汽管道的长轴处与排汽支道有重合。这种构造方式使得主排汽管道与水平面的夹角是由汽轮机最后的冷凝器元件的水平和垂直的距离来决定的。因为，主排汽管道在最末端与排汽支道之间没有夹角，主排汽管道就可以相对较短。因此，虽然最后安装的排汽支道要稍微长一些，但是这种排列方法从总体上来看，还是降低了整体的重量。该技术的排汽管道还有其他的安装方式，也就是一个排汽支道至少被分为两个分管道，那么，通过排汽支道的排汽也要流入两个分管道，然后各自流进一个冷凝器当中。排汽支道按照一定的几何规律被分为两个分管道，而不是再增加一个直接与主排汽管道相连接的排汽支道。通过给排汽支道增加两个或者更多的分支，可以使进一步节省材料成为可能，也从而减少安装后的重量。把分管道以一定的角度倾斜地安装在排汽支道是非常有好处的，因为这样可以大大减少流速的损失，分管道与排汽支道之间的角度应该远远小于90度。本技术的另一种结构形式是，在一个范围内，在一个排汽支道的接口处，或者一个分管道的接口处至少安装一个引导排汽气流的导流板，以便将排汽气流分流。这个导流板的作用是，将排汽气流在压力流失尽可能少的情况下分流。理想的状况是压力流失在任何一个排汽分流中是一样的。本技术的另一种结构的框架内，可以预测，排汽分流量之间的比例关系，分管道的接口处之间的比例关系是相对应的。例如，主排汽管道一共分成5个排汽支道，在每个排汽支道都应该有同样数量的排汽流过，因此顺着排汽流通的方向，在第一个与排汽支道连接处有总排汽量的1/5流过。在第二个与排汽支道连接处有剩下的排汽量的1/4流过。相应的是在第三个和第四个与排汽支道连接处有剩下的排汽量的1/3和1/2流过。如果排汽支道分成两个分管道，每个分管道各自分配流量，相应的来说，排汽支道中排汽的流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽动力设备的排汽排放管，具有多个特别的空气冷却冷凝器、一条主排汽管道（１０、１７、１８），在主排汽管道上至少连接两条排汽支管（６、６’、６”、６’”、６ａ），它们各自与冷凝器元件连接；其特征在于：这个排汽管道中，主排汽管道（１０、１７、１８、２１）的横截面在与排汽支道（６、６’、６”、６’”、６ａ）的连接的连接点７后，管道的横截面变小，主排汽管道（１０、１７、１８、２１）和排汽流动的水平方向（Ｈ）之间形成一个向上倾斜的弯角（Ｗ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯施密特，
申请(专利权)人：GEA能源技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：DE[德国]