本发明专利技术公开了属于凝汽器技术领域的一种具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器。混合式凝汽器由上筒体和下筒体通过连接法兰组装成筒体，并联的多梯度孔喷射管组件由固定支架分别支持在上筒体和下筒体内；除湿滤网由固定支架支持在上筒体内上筒冷却水进口上边；在上筒体顶部上设置不凝性气体排出口，在下筒体下部侧面上设置蒸汽进口、底部焊接凝结液排出口。多梯度孔喷射管为侧壁和底部具有多尺度微孔的结构；从而在整个柱状筒体内部形成多股喷射冷却水并与筒体内的蒸汽直接接触从而实现蒸汽的高效凝结。实现了较大的汽液接触面积、较高的汽液相对速度和相对较大的传热温差，具有体积小，传热效率高的优点，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了属于凝汽器
的一种具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器。混合式凝汽器由上筒体和下筒体通过连接法兰组装成筒体，并联的多梯度孔喷射管组件由固定支架分别支持在上筒体和下筒体内；除湿滤网由固定支架支持在上筒体内上筒冷却水进口上边；在上筒体顶部上设置不凝性气体排出口，在下筒体下部侧面上设置蒸汽进口、底部焊接凝结液排出口。多梯度孔喷射管为侧壁和底部具有多尺度微孔的结构；从而在整个柱状筒体内部形成多股喷射冷却水并与筒体内的蒸汽直接接触从而实现蒸汽的高效凝结。实现了较大的汽液接触面积、较高的汽液相对速度和相对较大的传热温差，具有体积小，传热效率高的优点，具有广阔的应用前景。【专利说明】一种具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器
本专利技术属于凝汽器
，特别涉及一种具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器。
技术介绍
与火电厂不同，地热电站的工作介质来自地下热流体，通常不需要循环利用，因此不存在采用混合式凝汽器容易造成工质污染问题，因此混合式凝汽器在地热电站中广泛应用。与表面式凝汽器相比，混合式凝汽器避免了表面式凝汽器的间壁热阻，蒸汽与冷却水直接接触，换热效能远高于表面式凝汽器。混合式凝汽器通常分为大气压管式凝汽器和低位式凝汽器，大气压管式凝汽器所占用净空高度比较高。这是由于凝结水和冷却水在容器底部收集起来流入一个尾管，该尾管起到大气压管的作用，使凝结水能够靠重力作用经过一个水封或阻气阀流出。从凝汽器内部结构来看，工业上现有凝汽器通常可分为三类，即喷射塔式凝汽器、多孔塔板式及填充塔式。喷射塔式凝汽器主要通过位于顶部的喷嘴将冷却水雾化，从而增大冷却水与蒸汽的接触面积，喷射塔型凝汽器除冷却循环水所需的压头外，还需要提供额外的喷射压头，因此泵的功耗相对较大；多孔塔板式采用在塔内放置多孔塔板，从而能形成垂直向下的平行流水幕，蒸汽穿过水幕时被冷却；填充床式凝汽器通过在塔内布置填料，使得蒸汽和冷却水在流动过程中多次分割合并交混，增大了汽液接触面积，但由于布置填料导致流通面积的减小，使得塔内流动阻力相对较大。地热电站凝汽器的核心问题在于地热电站热效率低，单位发电量的排热量较大，造成单位发电量所需的凝汽器体积较大，造价较高，因此，在相同的运行条件下，通过一定的技术手段减小凝汽器体积和造价是地热电站凝汽器的核心问题。在一个竖直放置的逆流式凝汽器内，冷却水在向下流动过程中温度不断升高，造成传热温差不断减小，在容积传热系数及接触面积不变条件下，传热量为Q=hvVAt，其中hv为容积传热系数，V为凝汽器的体积，At为冷却水和蒸汽的传热温差，因此，传热量随着传热温差的减小不断降低。从另一方面讲，假设冷却水形成的水幕或下降液滴的表面积为A，表面传热系数为hs，传热温差为At，则换热量为Q=hsA At，在表面传热系数和传热温差一定的情况下，换热面积越大，换热量越大，此外，传热系数还与汽液的相对速度有关，汽液相对速度越快，传热系数也越大，因此，要在蒸汽及冷却水入口参数不变的情况下提高混合式凝汽器性能，需通过改进内部传热部件结构以实现三个方面的技术突破，即提高汽液相对速度、增大汽液接触面积、增大汽液平均传热温差。综合考虑工业现有的三类典型混合式凝汽器优缺点，本专利技术创造性提出了一种具多级并联的多梯度孔喷射管凝汽器，该创新结构从凝汽器内热质传输的基本原理出发，采用竖直并联多孔管，并且多孔喷射管的孔隙尺度呈由上到下逐渐减小的梯度分布，实现了冷却水在整个凝汽器体积内部的多级多点喷射，并且在整个凝汽器内蒸汽和冷却水保持相对较大的传热温差和平均汽液相对速度，与常规凝汽器比较，在相同的进口参数条件下，可显著提高容积传热系数，减小凝气系统的体积，具有较强的实用性和广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器，其特征在于，所述具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器由上筒体I和下筒体2通过连接法兰3组装而成筒体，并联的多梯度孔喷射管组件由多孔支撑板6和并联的多梯度孔喷射管4焊接而成，并联的多梯度孔喷射管组件由固定支架10分别支持在上筒体I内上筒冷却水进口 7下边和下筒体2内下筒冷却水进口 8下边；除湿滤网5由固定支架10组成支持在上筒体I内上筒冷却水进口 7上边；在上筒体I顶部上设置不凝性气体排出口 11，在下筒体下部侧面上设置蒸汽进口 9、底部焊接凝结液排出口 12。所述除湿滤网5为单层或多层网状结构，用于除去不凝性气体中携带的液滴；在除湿滤网5上加工有固定孔13。所述多孔支撑板6上加工有固定螺栓孔17、多尺度微孔19、蒸汽流通管15及冷却水分配孔14，并且在多孔支撑板6圆周边缘有围堰16。所述围堰的高度不小于所述多尺度微孔最大孔径的10倍；为避免所述围堰内的水进入所述蒸汽流通管15，所述蒸汽流通管15的高度大于所述围堰16的高度。所述多级并联的多梯度孔喷射管是一个顶部有与冷却水分配孔14焊接的开口，底部及侧壁加工有多尺度微孔19，并且所述多尺度微孔的尺度分布特征为从上到下孔径逐渐减小的梯度分布。所述侧壁和底部的多尺度微孔的尺度匹配的基本原则为【权利要求】1.一种具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器，其特征在于，所述具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器由上筒体(1)和下筒体(2)通过连接法兰(3)组装而成筒体，并联的多梯度孔喷射管组件由多孔支撑板(6)和并联的多梯度孔喷射管(4)焊接而成，并联的多梯度孔喷射管组件由固定支架(10)分别支持在上筒体(1)内上筒冷却水进口(7 )下边和下筒体(2 )内下筒冷却水进口( 8 )下边；除湿滤网(5 )由固定支架(10 )组成支持在上筒体(1)内上筒冷却水进口( 7)上边；在上筒体(1)顶部上设置不凝性气体排出口(11)，在下筒体下部侧面上设置蒸汽进口(9)、底部焊接凝结液排出口(12)。2.根据权利要求1所述具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器，其特征在于，所述除湿滤网(5)为单层或多层网状结构，用于除去不凝性气体中携带的液滴；在除湿滤网(5)上加工有固定孔(13)。3.根据权利要求1所述具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器，其特征在于，所述多孔支撑板(6)上加工有固定螺栓孔(17)、多尺度微孔(19)、蒸汽流通管(15)及冷却水分配孔(14)，并且在多孔支撑板(6)圆周边缘有围堰(16)。4.根据权利要求1所述具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器，其特征在于，所述围堰的高度不小于所述多尺度微孔最大孔径的10倍；为避免所述围堰内的水进入所述蒸汽流通管(15)，所述蒸汽流通管(15)的高度大于所述围堰(16)的高度。5.根据权利要求1所述具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器，其特征在于，所述多级并联的多梯度孔喷射管是一个顶部有与冷却水分配孔(14)焊接的开口，底部及侧壁加工有多尺度微孔(19)，并且所述多尺度微孔的尺度分布特征为从上到下孔径逐渐减小的梯度分布。6.根据权利要求1所述具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器，其特征在于，所述侧壁和底部的多尺度微孔尺度匹配的基本原则为【文档编号】F28B9/00GK103743255SQ201310693585【公开日】2014年4月23日 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器，其特征在于，所述具有多级并联的多梯度孔喷射管混合式凝汽器由上筒体（1）和下筒体（2）通过连接法兰（3）组装而成筒体，并联的多梯度孔喷射管组件由多孔支撑板（6）和并联的多梯度孔喷射管（4）焊接而成，并联的多梯度孔喷射管组件由固定支架（10）分别支持在上筒体（1）内上筒冷却水进口（7）下边和下筒体（2）内下筒冷却水进口（8）下边；除湿滤网（5）由固定支架（10）组成支持在上筒体（1）内上筒冷却水进口（7）上边；在上筒体（1）顶部上设置不凝性气体排出口（11），在下筒体下部侧面上设置蒸汽进口（9）、底部焊接凝结液排出口（12）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡正敏，郑申，孙法胜，章文英，丛华滋，张贤，张俊红，高冬梅，
申请(专利权)人：中国石油集团长城钻探工程有限公司工程服务公司，
类型：发明
国别省市：
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