供水加热器制造技术

本发明专利技术公开一种供水加热器，把传热管生成的排泄水，降低其溶解氧浓度后使其流入排泄水冷却部，其中，用管板将水室与主壳体分隔开，在主壳体内收容着由支承板支承着的传热管群，还备有对传热管群生成的排泄水进行热回收的排泄水冷却部；其特征在于，备有在传热管群上使蒸气过剩地流入的稀释冷凝室和使蒸汽几乎完全冷凝的不冷凝气体室。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适用于火力、原子能发电厂的供水加热器，特别涉及降低由加热源和被加热源在热交换中生成的不冷凝气体中所含的氧气向蒸气冷凝部溶解(排泄水集合部)的溶解度的供水加热器。现有技术中，通常，适用于火力、原子能发电厂的供水加热器，用冷凝器使由蒸气透平结束膨张后的透平排气冷凝而变成水，将该冷凝的水作为供水返流到蒸气发生器时，与透平吸气进行热交换，进行再生。其构造如图9至附图说明图11所示。图9表示供水加热器的横断面。图10表示图9中A-A方向的断面图。图11表示图9的B部分的放大图。供水加热器备有由管板1分隔开的半球状水室2和横长筒形的主壳体3。水室2备有由分隔板4分隔开的供水入口5和供水出口6。供水入口5把从冷凝器(图未示)供给的冷凝水作为供水导入。供水出口6把在主壳体3进行热交换后预热了的供水返流到蒸气发生器(图未示)。另一方面，主壳体3中收容着管板1和管群，该管群是由支承板7支承着的若干个U字形传热管8构成的。在该管群的中央，设置沿轴方向延伸并备有吸入口9的不冷凝气体弯曲管10。并且，主壳体3，在其一侧面备有蒸气入口11，该蒸气入口11用于导入作为加热源的透平吸气。在距蒸气入口11一定距离的位置，备有防冲击板12，该防冲击板12用于减低透平吸气对传热管8的冲击力。主壳体3还备有蒸气冷凝部(冷凝区)13和排泄水冷却部(排泄水区)16。蒸气冷凝部13形成在传热管8的外侧，从蒸气入口11导入的作为加热源的透平吸气，与流经传热管8内的供水进行热交换后成为温度降低了的排泄水，这时，蒸气冷凝部13收集该温度已降低的排泄水(冷凝水)。排泄水冷却部16设置在靠管板1侧，由分隔板14分隔成，从通过排泄水入口15从蒸气冷凝部13导入的排泄水中，再次进行热回收。排泄水冷却部16中，配置着不同的挡板4，使从蒸气冷凝部13通过排泄水入口15同心地导入的含有气泡17的排泄水蛇行，此间，把该排泄水具有的热传给流经传热管8内的水后，从排泄水出口18排出，例如作为供水的加热源供给其它的供水加热器。这样，现有的供水加热器，内部备有蒸气冷凝部13和排泄水冷却部16，把作为加热源的透平吸气的热，不遗留地传给供水，有效地利用热，提高热交换率。但是，在最近的供水加热器中，用作为加热源的透平吸气，与作为被加热源的供水进行热交换时，该蒸气中浓缩的不冷凝气体中所含的氧气浓度成为问题。不冷凝气体中所含的氧气，一部分溶解于冷凝排泄水中，根据亨利(ヘンリ)定律，当温度一定时，其浓度的高低受氧气压力的影响。如果无视不冷凝气体中所含的氧气，不仅热交换率降低，而且氧气高浓度地溶解到排泄水中，成为各构成部件腐蚀的原因。所以，现有的供水加热器中，如图9和图10所示，把在热交换中被浓缩的不冷凝气体中所含的氧气，收集到设于传热管8中央的不冷凝气体弯曲管10的吸入口9，从这里排出供水加热器外。该不冷凝气体量根据厂的规模而有所不同，通常设定为投入供水加热器的透平吸气量的约0.5至2.5％的范围。但是，根据最近的研究，即使将不冷凝气体收集到不冷凝气体弯曲管10内并排出供水加热器外，在热交换中，透平吸气冷凝而成为排泄水，在该排泄水中已溶解了高浓度的氧气。下面，详细说明该氧气向排泄水中溶解的机理。氧气向排泄水中溶解的溶解度，原则上是遵循亨利定律的。但是，当排泄水中卷入了气泡时，溶解的氧气浓度急剧升高。即，当排泄水中卷入了气泡时，该气泡在水压作用下其压力上升，透平吸气受周围排泄水的影响更加快地成为排泄水。溶解在气泡中的不冷凝气体之中，氧气的分压力上升，往排泄水中溶解的溶解度增加。于是，气泡变小，其表面的曲率增大，在表面张力的影响下，气泡的压力更加上升，透平吸气更加冷凝，不冷凝气体更加多地溶解到排泄水内，这样，气泡消失，排泄水中含有高浓度的氧气。在该研究结果基础上，仔细地观察排泄水的动作。该供水加热器如图1 1所示，在与流经传热管8内的供水进行热交换过程中，在蒸气冷凝部13生成的排泄水，随着气泡17，通过排泄水入口15和分隔板14(该分隔板14支承着传热管8)的隙，流入排泄水冷却部16。因此，排泄水冷却部16以后的排泄水系统，有可能与高浓度的溶解氧接触，各构成部件可能产生腐蚀。为此，蒸气冷凝部13生成的排泄水随着气泡17流入排泄水冷却部16时，必须减低溶解氧的浓度。本专利技术是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种供水加热器，该供水加热器中，在排泄水冷却部的附近，设置将不冷凝气体预先稀释的稀释冷凝部，将氧浓度低的排泄水供给排泄水冷却部，使排泄水冷却部不发生腐蚀，保持稳定状态。为了实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案供水加热器，用管板将水室与主壳体分隔开，在主壳体内收容着由支承板支承着的传热管群，还备有对传热管群生成的排泄水进行热回收的排泄水冷却部；其特征在于，备有在传热管群上使蒸气过剩地流入的稀释冷凝室和使蒸气几乎完全冷凝的不冷凝气体室。所述的供水加热器，其特征在于，稀释冷凝室设置在与向排泄水冷却部的排泄水入口相邻的位置，不冷凝气体室设置在与稀释冷凝室相邻并与排泄水冷却部相对的位置。所述的供水加热器，其特征在于，稀释冷凝室沿着设在主壳体上的蒸气入口的铅直方向，利用支承传热管群的支承板，形成为箱状。所述的供水加热器，其特征在于，稀释冷凝室，在与其头部侧的蒸气入口之间，设有包围传热管群外侧形成的气流导引件。所述的供水加热器，其特征在于，气流导引件，备有蒸气口并且在两端部形成弯折部。所述的供水加热器，其特征在于，稀释冷凝室备有排泄水室，该排泄水室由分隔排泄水冷却部的分隔板和隔板形成。所述的供水加热器，其特征在于，稀释冷凝室，在与不冷凝气体室分隔的支承板上，设有蒸气入口。所述的供水加热器，其特征在于，蒸气入口是蛋形板条箱(ェッグクレ-ト)状。所述的供水加热器，其特征在于，稀释冷凝室，在其底部的闭塞板上设有排泄水出口，将该排泄水出口形成为格子状。所述的供水加热器，其特征在于，闭塞板选用多孔板、网状平板和格子板中的任一种。所述的供水加热器，其特征在于，设在闭塞板上的排泄水出口，是将备有开口部的平板朝着传热管群配置成倾斜状的百叶部。所述的供水加热器，其特征在于，稀释冷凝室，备有百叶部，该百叶部与其底部闭塞板相对，由朝着闭塞板倾斜配置的平板形成。所述的供水加热器，其特征在于，不冷凝气体室与稀释冷凝室连接，利用支承传热管的支承板，形成为箱状，并且，备有由挡板包围的不冷凝气体收集口。所述的供水加热器，其特征在于，不冷凝气体室，在分隔稀释冷凝室的支承板和相反侧支承板上，备有蒸气入口。供水加热器，用管板将水室与主壳体分隔开，在主壳体内收容着由支承板支承着的传热管群，还备有对传热管群生成的排泄水进行热回收的排泄水冷却部；其特征在于备有在上述传热管群上稀释冷凝室和不冷凝气体室，在上述主壳体上设有若干个蒸气入口，还备有与上述不冷凝气体室连接、设置在上述传热管群中央并沿轴方向延伸的不冷凝气体弯管。所述的供水加热器，其特征在于，不冷凝气体弯曲管备有沿着轴方向的吸入口。本专利技术记载的供水加热器，用管板将水室与本体筒分隔开，在主壳体内收容着由支承板支承着的传热管群，还备有对传热管群生成的排泄水进行热回收的排泄水冷却部；其特征在于，在传热管群上备有使蒸气过剩地流入的稀释冷凝室和使蒸气几乎完全冷凝的不冷凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
供水加热器，用管板将水室与主壳体分隔开，在主壳体内收容着由支承板支承着的传热管群，还备有对传热管群生成的排泄水进行热回收的排泄水冷却部；其特征在于，备有在传热管群上使蒸气过剩地流入的稀释冷凝室和使蒸气几乎完全冷凝的不冷凝气体室。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：河野俊二，中岛昌二，吉村浩一，佐藤健二，关口秀树，
申请(专利权)人：东芝株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]