喷水凝汽器制造技术

本类型的喷水凝汽器包括一个混合室２４内的水腔和一个二次冷却器５２，其中水腔被再分成较窄的上水腔３８ａ和较宽的下水腔３８ｂ。二次冷却器５２装在两水腔部分３８ａ，３８ｂ的连接处６６。冷却水被上水腔部分３８ａ的喷嘴４０以垂直方向喷进混合室２４。通过减小上水腔部分３８ａ的宽度以及混合室２４内汽流流阻，不需要的过冷因此大为减弱。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及喷水式或直接接触式冷凝器，特别适用于在由周围空气风冷的冷却塔中，通过用冷却水直接接触地二次冷却，冷凝发电厂的汽轮机排放的蒸汽的风冷式冷凝系统中。在本身所公知的这种类型的喷水凝汽器中，汽轮机的排放汽体被导入该凝冷器的一个混合室内，在此宅与冷却水直接接触并凝固成水。因此，在运行中该混合室的底部充满了冷却水和凝结水的混合物，形成了混合室的水腔。该水腔之上的空间供引入的蒸汽自由流动并与喷射的冷却水直接接触。正是该混合室的蒸汽腔被一个按设计的水面与该水腔分隔开的。在混合室内，水腔的各壁内的许多喷咀以形成水膜的方式把水喷射进该凝汽器混合室的蒸汽腔之中。该水腔从一个在其外壁上有冷却水进口的单个腔在水平方向接受冷却水。为使甚至下游远处的喷咀也可接收到所需压力的适量冷却水，该水腔必须具有相当大的流通横截面积。由于冷凝器的高度有限，因此其中的水腔也受到限制。为水平流进冷却水的合适的流通横截面积就只能由其水腔的相应宽度来保证。因而很不利地是减少了混合室蒸汽腔中垂直流进蒸汽的流通横截面积，引起蒸汽流速增加并使该冷凝器的附属蒸汽侧向流阻增加，因此引起不需要的过冷。对于喷水凝汽器，过冷意味着已热起来的冷却水温度达不到与流进的排汽压力相关的饱和温度。因此，在一个给定的冷凝温度上，冷却水与周围空气间的温差减小，因为相对较冷的回水往返移动于该系统的冷却塔之中，因此，一个合适的热消耗会需要一个更大的，因此是更昂贵的冷却塔以防止凝结温度的增加及确保该汽轮机的输出量不减小。加大蒸汽流速的另一个不利的效应是由喷咀所产生的水膜易于破裂。水膜破裂意味着缩小热传导表面，并因此造成汽水之间的热传递效率降低从而产生不利的过冷。众所周知，由于真空会先在汽轮机的初级部位中发生，而在凝汽器中由于不可避免的泄漏，空气也会在该混合室内的汽腔内出现。由于空气不冷凝，运行过程中它与蒸汽的混合物甚至会比在空气中更为浓缩，这种增大的空气成份易于阻碍蒸汽和冷却水之间的热传递。为了限制汽腔内的这种空气浓度的增长，在达到一定浓度值时这种空气和汽的混合物即被排出。该混合物被引至位于混合室的汽腔内水腔之下的一个二次冷却器内。在此二次冷却器内，蒸汽和空气的混合物通过一个气态液体入口进入，并与冷却水逆向，向上流动，冷却水从水腔流下并落在滴水盘之间。当汽逐渐冷凝的同时，空气即被浓化。该混合物在空气浓化至一定的空气浓度值时，即从该二次冷却器内排出，同时与冷却水混合一起的冷凝水落入该混合室的水腔。由于在二次冷却器内，蒸汽和空气的混合物中的空气含量比在该凝汽器内其他地方大，局部压力以及该蒸汽的饱和温度则相对较小。因此离开二次冷却器的水温比混合室水腔内的已经热起来的冷却水要低。这样，来自二次冷却器的较冷的水与混合室的水腔内较热的水的混合必然使热起来的冷却水平均温度下降，必然引起进一步的过冷，并产生如在先已提到的不希望有的结果。可以看出，这样多种的过冷附加到喷水凝汽器，特别是发电厂的风冷冷凝装置上，不利于运行，应避免或尽可能减少。此就是本专利技术的主要目的。如前所述，该蒸侧向流阻，亦即过冷的主要原因，取决于水腔的宽度，该宽度要考虑保证具有水平流进冷却水合适的流通横截面积。然而，假若冷却水是由下部;而不是从侧路引入喷咀的，那么水腔内冷却水合适的流通横截面积可通过适当减少水腔宽度而得到，如果考虑的是常规的水腔尺寸，这是很明显的。当它们的高度约为1至1.5米时，则它们的长度将取6至8米。水平流进的冷却水的水腔流通横截面积是由该水腔的宽、高乘积所决定的。另一方面，对于垂直方向流动，应由水腔的宽度和长度的乘积所决定，而不是水腔在相同高度处的水腔高度。很明显，这应该是通常值的一个倍数。因此，对于上升冷却水的流通横截面积即使其宽度明显窄于公知装置，基本上大于冷却水水平流动的普通水腔。所以，对于一个给定的基本面积，凝汽器的混合腔内的下降的蒸汽的流通横截面积会增加，因此若那些水膜喷咀供给以垂直上升而非水平流动的冷却水，过冷的主要原因即蒸汽流速会显著减小。同时，喷咀喷出的水膜长度，以及它们的表面积同样会增加，而这意味着过冷进一步减弱。现在不难看出，本专利技术的关键构思在于，把喷水凝汽器水腔中冷却水的流向从水平方向改变成垂直方向。这可通过多个水腔实现，水腔具有装有水膜喷咀的较狭长的上部水腔部份以及与冷却水进口连通并给上部水腔部分供应上升的冷却水的较宽的下部水腔部分。和普通冷却装置一样，该二次冷却装置处于一不分开的水腔之下，设置在两个水腔部分汇合之处。运行过程中，该上水腔部分处在混合室的汽腔内，而其下水腔部分基本上是浸没在该水腔中所收集到的水中。该水腔中的水面位置必须被设计得能保持二次冷却器的气态流体进口不被水堵塞，与现有技术中的二次冷却器中的那种状态一样。从上述解释的内容来看，显然本专利技术是涉及这样的一种类型的喷水凝汽器，它包括一个与冷却水进口相连的水腔，能从水腔中以水膜形式把冷却水喷射进凝汽器的混合室中去的设置在水腔各板壁内的多个喷咀，和一个二次冷却器。专利技术的特点在于，该水腔被再分成为一个较窄的上水腔部分以及一个较宽的下水腔部分，各喷咀从上水腔部分开口进入混合室内，而下水腔部分与冷却水进口相通，该二次冷却器位于所述两个水腔部分的连接处。如已说明的那样，这样的装置与具有相同基本面积的普通喷水凝汽器相比，具有附加的相对增大的水膜表面，形成大体能抑制过冷的有利效果。再分式水腔采用对称的设计，其中较宽的下水腔部分和较窄的上水腔部分具有一个公用的，或者几乎是公用的对称平面，该上水腔部分的两侧可被二次冷却器所用。这样，该二次冷却器分成两部分，每一部分都位于下水腔部分的上面，上水腔部分的另一侧。这意味着增加了二次冷却器的性能。尽管该二次冷却器设置在两水腔部分的连接处，按公知的方式它可包括，一方面，有一个连到凝汽器的混合物室的汽腔上的气态流体进口，以接收蒸汽和空气的混合物;另一方面，有用作抽吸这种空气浓化了的混合物的排放出口，以及这两者间的热交换装置，它如同公知装置上的二次冷却器的情况一样。这意思就是，该二次冷却器也还可设计成常规的形式。所以，该二次冷却器的热交换装置可作为一种直接接触式热交换器，其中从设置在上水腔部分壁内的供水喷咀中喷出下落的冷却水在流体通道中流动，该流体通道是由该气态流体进口和抽气出口之间的供水喷咀的下游处的滴水盘所限定的。因此，这种装置意味着接近常规的设计及通常的运行方式。由于从二次冷却器中抽出的更冷的冷却水与大部分混合室的水腔中的冷却水的混合所引起的过冷可通过防止这种水直接进入水腔的办法减弱。为此目的，可在二次冷却器的最低处滴水盘之下设置一个装有一个排水管的水收集盘。这能够增加导入二次冷却器的冷却水量，以及蒸汽和空气混合物的量。这样，在蒸汽腔底部，也就是接近混合室中所设计的水位处的空气浓度，也将相对减少，致使过冷相应减少。水收集盘内收集到的水，通过排水管再次供给下水腔部分或进入混合室的蒸汽腔内。在第一种情况下，该排水管通过泵接至下水腔部分。在第二种情况下，同样通过一个泵并再通过一个在所设计的水位之上，接到凝汽器的混合室的一个喷咀，也就是进入了蒸汽腔。在任一种情况下，都有从二次冷却器内抽出的水直接进入混合室的水腔，因此避免了由于直接掺和引起的过冷。但是，该二次冷却器的热交换器可以由一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷水凝汽器，包括一个与冷却水进口３２连接的水腔，装在该水腔板壁内把来自该水腔内的冷却水以水膜４２的形式喷进该凝汽器的混合室２４之中的多个喷咀和一个二次冷却器５２，其特征在于：该水腔被再分成一个较窄长的上水腔部分３８ａ和一个较宽的下水腔部分３８ｂ，该喷咀４０由上水腔部分３８ａ开口进到该混合室２４，并且该下水腔部分３８ｂ与该冷却水进口３２相通，同时该二次冷却器５２位于所述两水腔部分３８ａ、３８ｂ的连接处６６。（图３）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：加博尔乔包，亚诺计博德斯，捷尔吉贝格曼，捷尔吉弗兰克，捷尔吉帕尔伏维，
申请(专利权)人：能源管理研究所，
类型：发明
国别省市：HU[匈牙利]