板式空气凝汽装置的制作方法

日期:2019-06-26 06:50:49

专利名称:板式空气凝汽装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种采用板束作为传热元件的空气凝汽装置,它可用于火力发电厂或其它用途蒸汽轮机的乏汽冷凝。
背景技术
在火力发电厂中,凝汽装置作为汽轮机组的重要组成部分,起着在汽轮发电机组热力循环中将汽轮机乏汽冷凝,以建立并维持汽轮机排气口的真空,使汽轮机保持较低的排汽压力,同时回收凝结水循环使用,以减少水资源损失,提高汽轮机设备运行经济性的重要作用。
现有电站凝气装置有水冷和空冷两种形式,空气冷却装置全部为翅片管式,而翅片管式空气凝汽装置热效率低且在长周期运行后易出现积灰、堵塞、结垢、冻裂及冷却效果下降等问题,且大多数此类装置采用多管排结构,极易出现偏流甚至倒流等问题。

发明内容
本发明的目的是提供一种板式空气凝汽装置,在传热效率高、冷却效果好、能耗低的前提下解决防冻、结垢、积灰的问题,并保证长周期可靠地运行。
本发明的目的是这样实现的一种板式空气凝汽装置,包括风机、支架、平台、挡风墙,传热元件,支架上有平台,平台下方装有风机,平台上方装有“A”字形构架,在“A”字形构架四周装有挡风墙,“A”字形构架的两侧面上悬挂有顺流板式传热元件和逆流板式传热元件;“A”字形构架的上端装有蒸汽分布管,“A”字形构架的两个下端装有凝液收集管,“A”字形构架两侧的上部装有抽气管;所述“A”字形构架两侧的顺流板式传热元件的纵向流道上端都与蒸汽分布管连通,“A”字形构架两侧的顺流板式传热元件的纵向流道下端分别与所述两个凝液收集管连通;所述“A”字形构架两侧的逆流板式传热元件的纵向流道上端分别与抽气管连通,“A”字形构架两侧的逆流板式传热元件的纵向流道下端分别与所述两个凝液收集管连通。
所述顺流板式传热元件和逆流板式传热元件各由至少一组板束构成,构成逆流板式传热元件的板束与构成顺流板式传热元件的板束结构相同;每组板束由多个结构相同的板管叠合组成,每个板管由两张结构相同的波纹板片组成,每张波纹板片为矩形,波纹板片的中心为波纹区,波纹区的四周有用于焊接的边沿,波纹区有网格状波纹,该网格状波纹由多排行波纹和多排列波纹相互交叉排列构成,每排行波纹由多个非连续的条形凹纹或条形凸纹排列组成,每排列波纹由多个非连续的条形凸纹或条形凹纹排列组成,每张波纹板片上的行波纹与列波纹的凸凹方向相反,相邻的两个行波纹与相邻的两个列波纹构成一个四边形的网格单元;所述两张波纹板片以行波纹对行波纹或列波纹对列波纹对接拼合组成一个板管,该两张波纹板片相邻的纵向边沿焊接在一起,该两张波纹板片行波纹之间空隙或列波纹之间空隙形成的通道为介质的纵向流道;所述各板管以行波纹对行波纹或列波纹对列波纹叠合,相邻板管之间的横向边沿焊接在一起,相邻两板管行波纹之间空隙或列波纹之间空隙形成的通道为介质的横向流道。
所述波纹板片的纵向边沿有向后的折弯,横向边沿有向前的折弯。
所述行波纹或列波纹为长方形、长圆形、卵圆形中的一种。
所述四边形网格单元的形状为长方形、正方形、平行四边形中的一种,也可以是其它形状。
所述每张波纹板片的行波纹和列波纹的高度相同,所述纵向流道与横向流道的高度相同。
所述每张波纹板片的行波纹和列波纹的高度不同,所述纵向流道与横向流道的高度不同。
本发明有以下积极有益效果采用波纹板片作为传热元件,由波纹板片组成板管,由板管叠合成板束,板束纵向流道内的蒸汽在板束横向流道内冷空气冷却的作用下凝结。波纹板片表面光滑,较高的风速在光滑的波纹表面湍流程度高,不易结垢与积灰,在提高传热效率的同时解决了设备积灰问题;板片的波纹带有导向、支撑作用,波纹板片叠合后形成的流道内不需要增设支撑件,设备更加紧凑。板束采用单板排结构,从根本上解决了热负荷不均匀、偏流以及冻结等问题。
在顺流板式传热元件中蒸汽与凝液自上而下流动,进入凝液集箱,凝液排走,在逆流板式传热元件中,残留蒸汽与不凝气自下而上流动,残留蒸汽凝液自上而下流动;不凝气被抽走,残留蒸汽冷凝后向下流入集箱,并实现板束防冻。
板片组叠后在板束两侧分别形成横向与纵向无死区的直通的流道。空气和蒸汽分别在横向与纵向直通的流道中流动,两组介质呈交错方向流动,具有较高的换热效率。可实现机械清洗方式。波纹板片之间采用焊接结构,解决板片间密封问题,保证了装置长周期可靠运行。


图1是本发明一实施例的结构示意图;图2是图1中A向视图;图3是图1中B局部的放大图;图4是图1中C局部的放大图;图5是图2中D局部的放大图;图6是图2中E局部的放大图;图7是本发明板束一实施例的结构示意图;图8是图7的F向视图;图9是图7的G向视图;图10是图7中一个板管的立体结构示意图;图11是图10分解结构示意图;图12是图10的主视图;图13是图12的仰视图;图14是图12的侧视图;图15是本发明的波纹板片的另一实施例的主视图;图16是图15中I局部放大图的实施例一;图17是图15中I局部放大图的实施例二;图18是本发明的波纹板片的又一实施例的主视图;图19是图18中II局部放大图的实施例一;图20是图18中II局部放大图的实施例二。
具体实施例方式
附图编号1.板束2.板管 3.板片 301.行波纹302.列波纹303.纵向边沿 304.纵向边沿305.横向边沿 306.横向边沿4.板片 401.行波纹 402.列波纹403.纵向边沿404.纵向边沿 405.横向边沿 406.横向边沿 5.纵向流道6.横向流道 7.抽气管 8.支架9.风机 10.平台11.凝液收集管12.“A”字形构架 13.挡风墙14.蒸汽分布管15.顺流板式传热元件 16.逆流板式传热元件17.隔板 18.板束
19.箭头20.箭头21.箭头22.箭头请参照图1、图2、图3、图4、图5、图6,本发明是一种板式空气凝汽装置,其结构为支架8上有平台10,平台10下方装有风机9,平台10上方装有“A”字形构架12,在“A”字形构架12的四周装有挡风墙13,“A”字形构架12的两侧面上悬挂有顺流板式传热元件15和逆流板式传热元件16。
“A”字形构架12的上端装有蒸汽分布管14,“A”字形构架12的两个下端装有凝液收集管11;“A”字形构架两侧的上部装有抽气管7。
“A”字形构架两侧的顺流板式传热元件15的纵向流道上端都与蒸汽分布管14连通,“A”字形构架两侧的顺流板式传热元件15的纵向流道下端分别与所述两个凝液收集管11连通。
“A”字形构架两侧的逆流板式传热元件16的纵向流道上端分别与抽气管7连通,该抽气管7与真空泵连接。“A”字形构架两侧的逆流板式传热元件16的纵向流道下端分别与所述两个凝液收集管11连通。
蒸汽通过蒸汽分布管14进入顺流板式传热元件15,在大功率轴流风机9作用下,空气自下向上流动,横向穿过顺流板式传热元件15的横向流道,使顺流板式传热元件15纵向流道中的蒸汽冷凝。经空气冷却后,凝液进入凝液收集管11;凝液收集管11中的残留蒸汽与不凝气进入逆流板式传热元件16,经空气冷却后的残留蒸汽凝液在重力作用下进入凝液收集管11,不凝气经由抽气管7被抽出。图2中箭头19为蒸汽的流动方向,箭头20为不凝汽的流动方向,箭头21为凝液的流动方向。图1中箭头22为空气的流动方向。
请参照图1、图2、图7、图8、图9,本发明的顺流板式传热元件15和逆流板式传热元件16都是由多组板束构成,本实施例中,顺流板式传热元件15由八组板束1构成,各组板束1之间有隔板17,逆流板式传热元件16由两组板束18构成,板束18与板束1的结构相同,每组板束1由多个结构相同的板管2叠合组成,请参照图10、图11、图12、图13、图14,每个板管2由两张波纹板片3、4组成,该波纹板片3和波纹板片4的结构相同,波纹板片3为矩形,波纹板片3的中心为波纹区,波纹区的四周有的边沿,波纹区有网格状波纹,该网格状波纹由多排行波纹和多排列波纹相互交叉排列构成,每排行波纹301由多个非连续的条形凹纹排列组成,每排列波纹302由多个非连续的条形凸纹排列组成,每张波纹板片上的行波纹301与列波纹302的凸凹方向相反,相邻的两个行波纹301与相邻的两个列波纹302构成一个四边形的网格单元。
波纹板片4反向与波纹板片3对接拼合组成一个板管2,拼合的方式为波纹板片4的列波纹402与波纹板片3的列波纹302对接,该两张波纹板片3、4相邻的纵向边沿303与403焊接在一起,304与404焊接在一起,从而将纵向两侧密封,该两张波纹板片3、4列波纹之间空隙形成的通道为纵向流道5,请参照图1、图2、图4、图8,蒸汽从纵向流道5中通过。
请参照图8,图9、图10、图11、图12、图13、图14,各相邻板管2以行波纹对行波纹叠合,叠合的顺序是位于前方的板管2的行波纹401与相邻的位于后方的板管2的行波纹301对接,板管2之间相邻的横向边沿焊接在一起,焊接的顺序是位于前方的板管2的横向边沿405、406分别与相邻的位于后方的板管2的横向边沿305、306焊接在一起,从而将横向两侧密封,相邻两板管2行波纹之间空隙形成的通道为横向流道6,请参照图1、图2、图5、图6、图9所示,空气从横向流道6中通过。
请参照图10、图11,组成一个板管2的两个波纹板片3、4中的位于上面的波纹板片3的纵向边沿303、304有向后的折弯,因波纹板片4与波纹板片3的方向相反,所以位于后面的波纹板片4的纵向边沿403、404的折弯方向向前,折弯的作用是既保证每个板管2的两个纵向边沿能够密封地焊接在一起,又保证两波纹板片3、4之间的列波纹相接触。使板片3、4具有较高的承压能力,板片3、4间不需要增加支撑件。
请参照图8,图9、图10、图11、图12、图13、图14,板管2叠合组成板束1时,位于后面的板管2的波纹板片3的横向边沿305、306有向前的折弯,因相邻板管2之间的相邻波纹板片的方向相反,所以位于前面的板管2的对应的波纹板片4的横向边沿405、406的折弯向后。折弯的作用是既保证相邻板管2的横向边沿能够密封在一起,又保证两板管之间的行波纹相接触,使板管2之间具有较高的承压能力,板管2之间不需要增加支撑件。
请参照图15、图16、图17,行波纹或列波纹为长圆形(跑道圆)如图16所示,也可以是卵圆形如图17所示,也可以是其它形状。图16、图17所示实施例中,行波纹、列波纹的中心线与分别为水平线和竖直线,相邻的两个行波纹301与相邻的两个列波纹302构成的四边形的网格单元的形状为正方形。
请参照图18、图19、图20,本实施例中,行波纹、列波纹的中心线与分别与水平线和竖直线成一角度,相邻的两个行波纹301与相邻的两个列波纹302构成的四边形的网格单元的形状为平形四边形。
请参照图8,图9,每张波纹板片的行波纹的高度H1和列波纹的高度H2可以相同,其组成板束1后,纵向流道5与横向流道6的高度相同。每张波纹板片的行波纹的高度H1和列波纹的的高度H2也可以不同,其组成板束1后,纵向流道5与横向流道6的高度不相同。以适应不同操作介质工况的要求。构成逆流板式传热元件16的板束18与构成顺流板式传热元件15的板束1结构相同。
权利要求
1.一种板式空气凝汽装置,包括风机、支架、平台、挡风墙,传热元件,其特征是支架上有平台,平台下方装有风机,平台上方装有“A”字形构架,在“A”字形构架四周装有挡风墙,“A”字形构架的两侧面上悬挂有顺流板式传热元件和逆流板式传热元件;“A”字形构架的上端装有蒸汽分布管,“A”字形构架的两个下端装有凝液收集管,“A”字形构架两侧的上部装有抽气管;所述“A”字形构架两侧的顺流板式传热元件的纵向流道上端都与蒸汽分布管连通,“A”字形构架两侧的顺流板式传热元件的纵向流道下端分别与所述两个凝液收集管连通;所述“A”字形构架两侧的逆流板式传热元件的纵向流道上端分别与抽气管连通,“A”字形构架两侧的逆流板式传热元件的纵向流道下端分别与所述两个凝液收集管连通。
2.如权利要求1所述的板式空气凝汽装置,其特征是所述顺流板式传热元件和逆流板式传热元件各由至少一组板束构成,构成逆流板式传热元件的板束与构成顺流板式传热元件的板束结构相同;每组板束由多个结构相同的板管叠合组成,每个板管由两张结构相同的波纹板片组成,每张波纹板片为矩形,波纹板片的中心为波纹区,波纹区的四周有用于焊接的边沿,波纹区有网格状波纹,该网格状波纹由多排行波纹和多排列波纹相互交叉排列构成,每排行波纹由多个非连续的条形凹纹或条形凸纹排列组成,每排列波纹由多个非连续的条形凸纹或条形凹纹排列组成,每张波纹板片上的行波纹与列波纹的凸凹方向相反,相邻的两个行波纹与相邻的两个列波纹构成一个四边形的网格单元;所述两张波纹板片以行波纹对行波纹或列波纹对列波纹对接拼合组成一个板管,该两张波纹板片相邻的纵向边沿焊接在一起,该两张波纹板片行波纹之间空隙或列波纹之间空隙形成的通道为介质的纵向流道;所述各板管以行波纹对行波纹或列波纹对列波纹叠合,相邻板管之间的横向边沿焊接在一起,相邻两板管行波纹之间空隙或列波纹之间空隙形成的通道为介质的横向流道。
3.如权利要求2所述的板式空气凝汽装置,其特征是所述波纹板片的纵向边沿有向后的折弯,横向边沿有向前的折弯。
4.如权利要求2所述的板式空气凝汽装置,其特征是所述行波纹或列波纹为长方形、长圆形、卵圆形中的一种。
5.如权利要求2所述的板式空气凝汽装置,其特征是所述四边形网格单元的形状为长方形、正方形、平行四边形中的一种。
6.如权利要求2所述的板式空气凝汽装置,其特征是所述每张波纹板片的行波纹和列波纹的高度相同,所述纵向流道与横向流道的高度相同。
7.如权利要求2所述的板式空气凝汽装置,其特征是所述每张波纹板片的行波纹和列波纹的高度不同,所述纵向流道与横向流道的高度不同。
全文摘要
一种板式空气凝汽装置,其支架上有平台,平台下方装有风机,平台上方装有“A”字形构架,在“A”字形构架四周装有挡风墙,“A”字形构架的两侧面上悬挂有顺流板式传热元件和逆流板式传热元件;“A”字形构架的上端装有蒸汽分布管,“A”字形构架的两个下端装有凝液收集管,“A”字形构架两侧的上部装有抽气管;顺流板式传热元件的纵向流道上端都与蒸汽分布管连通,纵向流道下端分别与两个凝液收集管连通;逆流板式传热元件的纵向流道上端分别与两个抽气管连通,纵向流道下端分别与两个凝液收集管连通。本发明在传热效率高、冷却效果好、能耗低的前提下解决防冻、结垢、积灰的问题,并保证长周期可靠地运行。
文档编号F01D25/00GK1884949SQ20051007687
公开日2006年12月27日 申请日期2005年6月20日 优先权日2005年6月20日
发明者张延丰, 宋秉棠 申请人:张延丰, 宋秉棠


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