噴水凝汽器制造技術(shù)

本類型的噴水凝汽器包括一個混合室２４內(nèi)的水腔和一個二次冷卻器５２，其中水腔被再分成較窄的上水腔３８ａ和較寬的下水腔３８ｂ。二次冷卻器５２裝在兩水腔部分３８ａ，３８ｂ的連接處６６。冷卻水被上水腔部分３８ａ的噴嘴４０以垂直方向噴進(jìn)混合室２４。通過減小上水腔部分３８ａ的寬度以及混合室２４內(nèi)汽流流阻，不需要的過冷因此大為減弱。（*該技術(shù)在2011年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及噴水式或直接接觸式冷凝器，特別適用于在由周圍空氣風(fēng)冷的冷卻塔中，通過用冷卻水直接接觸地二次冷卻，冷凝發(fā)電廠的汽輪機(jī)排放的蒸汽的風(fēng)冷式冷凝系統(tǒng)中。在本身所公知的這種類型的噴水凝汽器中，汽輪機(jī)的排放汽體被導(dǎo)入該凝冷器的一個混合室內(nèi)，在此宅與冷卻水直接接觸并凝固成水。因此，在運行中該混合室的底部充滿了冷卻水和凝結(jié)水的混合物，形成了混合室的水腔。該水腔之上的空間供引入的蒸汽自由流動并與噴射的冷卻水直接接觸。正是該混合室的蒸汽腔被一個按設(shè)計的水面與該水腔分隔開的。在混合室內(nèi)，水腔的各壁內(nèi)的許多噴咀以形成水膜的方式把水噴射進(jìn)該凝汽器混合室的蒸汽腔之中。該水腔從一個在其外壁上有冷卻水進(jìn)口的單個腔在水平方向接受冷卻水。為使甚至下游遠(yuǎn)處的噴咀也可接收到所需壓力的適量冷卻水，該水腔必須具有相當(dāng)大的流通橫截面積。由于冷凝器的高度有限，因此其中的水腔也受到限制。為水平流進(jìn)冷卻水的合適的流通橫截面積就只能由其水腔的相應(yīng)寬度來保證。因而很不利地是減少了混合室蒸汽腔中垂直流進(jìn)蒸汽的流通橫截面積，引起蒸汽流速增加并使該冷凝器的附屬蒸汽側(cè)向流阻增加，因此引起不需要的過冷。對于噴水凝汽器，過冷意味著已熱起來的冷卻水溫度達(dá)不到與流進(jìn)的排汽壓力相關(guān)的飽和溫度。因此，在一個給定的冷凝溫度上，冷卻水與周圍空氣間的溫差減小，因為相對較冷的回水往返移動于該系統(tǒng)的冷卻塔之中，因此，一個合適的熱消耗會需要一個更大的，因此是更昂貴的冷卻塔以防止凝結(jié)溫度的增加及確保該汽輪機(jī)的輸出量不減小。加大蒸汽流速的另一個不利的效應(yīng)是由噴咀所產(chǎn)生的水膜易于破裂。水膜破裂意味著縮小熱傳導(dǎo)表面，并因此造成汽水之間的熱傳遞效率降低從而產(chǎn)生不利的過冷。眾所周知，由于真空會先在汽輪機(jī)的初級部位中發(fā)生，而在凝汽器中由于不可避免的泄漏，空氣也會在該混合室內(nèi)的汽腔內(nèi)出現(xiàn)。由于空氣不冷凝，運行過程中它與蒸汽的混合物甚至?xí)仍诳諝庵懈鼮闈饪s，這種增大的空氣成份易于阻礙蒸汽和冷卻水之間的熱傳遞。為了限制汽腔內(nèi)的這種空氣濃度的增長，在達(dá)到一定濃度值時這種空氣和汽的混合物即被排出。該混合物被引至位于混合室的汽腔內(nèi)水腔之下的一個二次冷卻器內(nèi)。在此二次冷卻器內(nèi)，蒸汽和空氣的混合物通過一個氣態(tài)液體入口進(jìn)入，并與冷卻水逆向，向上流動，冷卻水從水腔流下并落在滴水盤之間。當(dāng)汽逐漸冷凝的同時，空氣即被濃化。該混合物在空氣濃化至一定的空氣濃度值時，即從該二次冷卻器內(nèi)排出，同時與冷卻水混合一起的冷凝水落入該混合室的水腔。由于在二次冷卻器內(nèi)，蒸汽和空氣的混合物中的空氣含量比在該凝汽器內(nèi)其他地方大，局部壓力以及該蒸汽的飽和溫度則相對較小。因此離開二次冷卻器的水溫比混合室水腔內(nèi)的已經(jīng)熱起來的冷卻水要低。這樣，來自二次冷卻器的較冷的水與混合室的水腔內(nèi)較熱的水的混合必然使熱起來的冷卻水平均溫度下降，必然引起進(jìn)一步的過冷，并產(chǎn)生如在先已提到的不希望有的結(jié)果。可以看出，這樣多種的過冷附加到噴水凝汽器，特別是發(fā)電廠的風(fēng)冷冷凝裝置上，不利于運行，應(yīng)避免或盡可能減少。此就是本專利技術(shù)的主要目的。如前所述，該蒸側(cè)向流阻，亦即過冷的主要原因，取決于水腔的寬度，該寬度要考慮保證具有水平流進(jìn)冷卻水合適的流通橫截面積。然而，假若冷卻水是由下部;而不是從側(cè)路引入噴咀的，那么水腔內(nèi)冷卻水合適的流通橫截面積可通過適當(dāng)減少水腔寬度而得到，如果考慮的是常規(guī)的水腔尺寸，這是很明顯的。當(dāng)它們的高度約為1至1.5米時，則它們的長度將取6至8米。水平流進(jìn)的冷卻水的水腔流通橫截面積是由該水腔的寬、高乘積所決定的。另一方面，對于垂直方向流動，應(yīng)由水腔的寬度和長度的乘積所決定，而不是水腔在相同高度處的水腔高度。很明顯，這應(yīng)該是通常值的一個倍數(shù)。因此，對于上升冷卻水的流通橫截面積即使其寬度明顯窄于公知裝置，基本上大于冷卻水水平流動的普通水腔。所以，對于一個給定的基本面積，凝汽器的混合腔內(nèi)的下降的蒸汽的流通橫截面積會增加，因此若那些水膜噴咀供給以垂直上升而非水平流動的冷卻水，過冷的主要原因即蒸汽流速會顯著減小。同時，噴咀噴出的水膜長度，以及它們的表面積同樣會增加，而這意味著過冷進(jìn)一步減弱。現(xiàn)在不難看出，本專利技術(shù)的關(guān)鍵構(gòu)思在于，把噴水凝汽器水腔中冷卻水的流向從水平方向改變成垂直方向。這可通過多個水腔實現(xiàn)，水腔具有裝有水膜噴咀的較狹長的上部水腔部份以及與冷卻水進(jìn)口連通并給上部水腔部分供應(yīng)上升的冷卻水的較寬的下部水腔部分。和普通冷卻裝置一樣，該二次冷卻裝置處于一不分開的水腔之下，設(shè)置在兩個水腔部分匯合之處。運行過程中，該上水腔部分處在混合室的汽腔內(nèi)，而其下水腔部分基本上是浸沒在該水腔中所收集到的水中。該水腔中的水面位置必須被設(shè)計得能保持二次冷卻器的氣態(tài)流體進(jìn)口不被水堵塞，與現(xiàn)有技術(shù)中的二次冷卻器中的那種狀態(tài)一樣。從上述解釋的內(nèi)容來看，顯然本專利技術(shù)是涉及這樣的一種類型的噴水凝汽器，它包括一個與冷卻水進(jìn)口相連的水腔，能從水腔中以水膜形式把冷卻水噴射進(jìn)凝汽器的混合室中去的設(shè)置在水腔各板壁內(nèi)的多個噴咀，和一個二次冷卻器。專利技術(shù)的特點在于，該水腔被再分成為一個較窄的上水腔部分以及一個較寬的下水腔部分，各噴咀從上水腔部分開口進(jìn)入混合室內(nèi)，而下水腔部分與冷卻水進(jìn)口相通，該二次冷卻器位于所述兩個水腔部分的連接處。如已說明的那樣，這樣的裝置與具有相同基本面積的普通噴水凝汽器相比，具有附加的相對增大的水膜表面，形成大體能抑制過冷的有利效果。再分式水腔采用對稱的設(shè)計，其中較寬的下水腔部分和較窄的上水腔部分具有一個公用的，或者幾乎是公用的對稱平面，該上水腔部分的兩側(cè)可被二次冷卻器所用。這樣，該二次冷卻器分成兩部分，每一部分都位于下水腔部分的上面，上水腔部分的另一側(cè)。這意味著增加了二次冷卻器的性能。盡管該二次冷卻器設(shè)置在兩水腔部分的連接處，按公知的方式它可包括，一方面，有一個連到凝汽器的混合物室的汽腔上的氣態(tài)流體進(jìn)口，以接收蒸汽和空氣的混合物;另一方面，有用作抽吸這種空氣濃化了的混合物的排放出口，以及這兩者間的熱交換裝置，它如同公知裝置上的二次冷卻器的情況一樣。這意思就是，該二次冷卻器也還可設(shè)計成常規(guī)的形式。所以，該二次冷卻器的熱交換裝置可作為一種直接接觸式熱交換器，其中從設(shè)置在上水腔部分壁內(nèi)的供水噴咀中噴出下落的冷卻水在流體通道中流動，該流體通道是由該氣態(tài)流體進(jìn)口和抽氣出口之間的供水噴咀的下游處的滴水盤所限定的。因此，這種裝置意味著接近常規(guī)的設(shè)計及通常的運行方式。由于從二次冷卻器中抽出的更冷的冷卻水與大部分混合室的水腔中的冷卻水的混合所引起的過冷可通過防止這種水直接進(jìn)入水腔的辦法減弱。為此目的，可在二次冷卻器的最低處滴水盤之下設(shè)置一個裝有一個排水管的水收集盤。這能夠增加導(dǎo)入二次冷卻器的冷卻水量，以及蒸汽和空氣混合物的量。這樣，在蒸汽腔底部，也就是接近混合室中所設(shè)計的水位處的空氣濃度，也將相對減少，致使過冷相應(yīng)減少。水收集盤內(nèi)收集到的水，通過排水管再次供給下水腔部分或進(jìn)入混合室的蒸汽腔內(nèi)。在第一種情況下，該排水管通過泵接至下水腔部分。在第二種情況下，同樣通過一個泵并再通過一個在所設(shè)計的水位之上，接到凝汽器的混合室的一個噴咀，也就是進(jìn)入了蒸汽腔。在任一種情況下，都有從二次冷卻器內(nèi)抽出的水直接進(jìn)入混合室的水腔，因此避免了由于直接摻和引起的過冷。但是，該二次冷卻器的熱交換器可以由一種本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種噴水凝汽器，包括一個與冷卻水進(jìn)口３２連接的水腔，裝在該水腔板壁內(nèi)把來自該水腔內(nèi)的冷卻水以水膜４２的形式噴進(jìn)該凝汽器的混合室２４之中的多個噴咀和一個二次冷卻器５２，其特征在于：該水腔被再分成一個較窄長的上水腔部分３８ａ和一個較寬的下水腔部分３８ｂ，該噴咀４０由上水腔部分３８ａ開口進(jìn)到該混合室２４，并且該下水腔部分３８ｂ與該冷卻水進(jìn)口３２相通，同時該二次冷卻器５２位于所述兩水腔部分３８ａ、３８ｂ的連接處６６。（圖３）。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：加博爾喬包，亞諾計博德斯，捷爾吉貝格曼，捷爾吉弗蘭克，捷爾吉帕爾伏維，
申請(專利權(quán))人：能源管理研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：HU[匈牙利]