多級(jí)壓力冷凝器及具備該多級(jí)壓力冷凝器的蒸氣渦輪設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的多級(jí)壓力冷凝器具備：高壓室及低壓室；安裝有多孔板并將所述低壓室內(nèi)分隔成上部和下部的壓力隔壁；設(shè)置在所述低壓室的上部并將低壓側(cè)蒸氣凝結(jié)成低壓側(cè)冷凝水的冷卻管組；位于所述低壓室的下部且對(duì)通過所述多孔板而流下的所述低壓側(cè)冷凝水進(jìn)行積存的再熱室；將所述高壓室內(nèi)的高壓側(cè)蒸氣向所述再熱室導(dǎo)入的高壓側(cè)蒸氣導(dǎo)入單元；設(shè)置在所述高壓側(cè)蒸氣的流路中并使通過所述多孔板而流下的所述低壓側(cè)冷凝水在表面上分散并導(dǎo)向所述再熱室的液膜化單元；以及對(duì)所述高壓側(cè)蒸氣的流動(dòng)進(jìn)行促進(jìn)的送氣單元。
【專利說明】多級(jí)壓力冷凝器及具備該多級(jí)壓力冷凝器的蒸氣渦輪設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多級(jí)壓力冷凝器及具備該多級(jí)壓力冷凝器的蒸氣渦輪設(shè)備。
[0002]本申請(qǐng)對(duì)于2011年11月28日向日本提出申請(qǐng)的特愿2011-258932號(hào)而主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援引于此。
【背景技術(shù)】
[0003]通常，在蒸氣渦輪設(shè)備等中，將對(duì)蒸氣渦輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的蒸氣從渦輪排氣，導(dǎo)向至冷凝器。導(dǎo)向冷凝器的蒸氣與導(dǎo)向冷凝器的冷卻水進(jìn)行熱交換而凝結(jié)，從而形成為冷凝水。在冷凝器中凝結(jié)的冷凝水經(jīng)由供水加熱器而被加熱，向鍋爐供給。向鍋爐供給的冷凝水形成為蒸氣而被使用作為蒸氣渦輪的驅(qū)動(dòng)源。
[0004]在圖7中示出例如由高壓及低壓的冷凝器構(gòu)成的2級(jí)的多級(jí)壓力冷凝器101的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
[0005]多級(jí)壓力冷凝器101中的低壓側(cè)冷凝器103具備:將低壓側(cè)主體6的長(zhǎng)度方向分隔成上方和下方且具備多孔板113的壓力隔壁111 ;設(shè)置在低壓側(cè)主體6的上方側(cè)而引導(dǎo)冷卻水的低壓側(cè)冷卻管組7 ;及位于低壓側(cè)主體6的下方的再熱室112。
[0006]導(dǎo)向低壓側(cè)主體6的來自蒸氣渦輪(未圖示)的排氣(蒸氣)通過與導(dǎo)向低壓側(cè)冷卻管組7的冷卻水進(jìn)行熱交換而凝結(jié)，成為低壓側(cè)冷凝水，在壓力隔壁111的上方積水而成為冷凝水積存部10。在壓力隔壁111的多孔板113設(shè)有多個(gè)孔14，因此低壓側(cè)冷凝水從冷凝水積存部10向再熱室112流下。
[0007]在再熱室112連接有將高壓側(cè)冷凝器102上方的蒸氣渦輪的排氣(蒸氣)向低壓側(cè)冷凝器103的再熱室112引導(dǎo)的蒸氣通道16。因此，向再熱室112流下的低壓側(cè)冷凝水與從蒸氣通道16引導(dǎo)的高壓側(cè)蒸氣進(jìn)行氣液接觸而被再加熱。被再加熱的低壓側(cè)冷凝水與高壓側(cè)蒸氣的排氣進(jìn)行氣液接觸的時(shí)間越增加，再熱效率越提高。
[0008]為了使氣液接觸時(shí)間增加，在專利文獻(xiàn)I中，如圖7所示，公開了在再熱室112內(nèi)設(shè)有積存從多孔板113流下的低壓側(cè)冷凝水而使其溢流的托盤21。
[0009]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本專利第3706571號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]然而，近年來，希望一種使氣液接觸時(shí)間比專利文獻(xiàn)I公開的發(fā)明進(jìn)一步增加而提聞再熱效率的技術(shù)。
[0014]專利文獻(xiàn)I公開的技術(shù)在高壓側(cè)冷凝器102與低壓側(cè)冷凝器103的主體內(nèi)壓差增大時(shí)(例如50mmHg)，低壓側(cè)冷凝器103的冷凝水積存部10的水位升高，位于比壓力隔壁111靠上方的低壓側(cè)冷卻管組7可能與冷凝水積存部10發(fā)生接觸。[0015]因此，如圖8所示，采取了如下的措施:使低壓側(cè)冷凝器103的壓力隔壁111的一部分Illa向再熱室112側(cè)下降例如約50cm而使冷凝水積存部10的容積增加，從而防止低壓側(cè)冷卻管組(未圖示)與冷凝水積存部10的接觸。然而，在如此使壓力隔壁111的一部分Illa向再熱室112側(cè)下降時(shí)，從具有多孔的壓力隔壁111的一部分Illa到托盤21的距離變短，流下的低壓側(cè)冷凝水與高壓側(cè)蒸氣的氣液接觸時(shí)間變短，從而存在再熱效率下降的問題。
[0016]另一方面，在不使壓力隔壁的一部分向再熱室側(cè)下降而將低壓側(cè)冷卻管組以從冷凝水積存部進(jìn)一步分離的方式設(shè)于上方時(shí)，存在冷凝器整體大型化的問題。
[0017]本發(fā)明的目的在于提供一種不大型化且能夠進(jìn)一步提高再熱效率的多級(jí)壓力冷凝器及具備該多級(jí)壓力冷凝器的蒸氣渦輪設(shè)備。
[0018]用于解決課題的手段
[0019](I)本發(fā)明的多級(jí)壓力冷凝器具備:壓力不同的多個(gè)壓力室；高壓室，其是所述壓力室中的保持為第一蒸氣壓的壓力室；低壓室，其是所述壓力室中的保持為比所述第一蒸氣壓低的第二蒸氣壓的壓力室；壓力隔壁，其將所述低壓室內(nèi)分隔成上部和下部且具備多孔板，所述多孔板具有多個(gè)孔；冷卻管組，其設(shè)置在由所述壓力隔壁分隔的所述低壓室的上部，通過利用所導(dǎo)入的冷卻水與導(dǎo)入到低壓室的低壓側(cè)蒸氣進(jìn)行熱交換從而將所述低壓側(cè)蒸氣凝結(jié)成低壓側(cè)冷凝水；再熱室，其位于由所述壓力隔壁分隔的所述低壓室的下部，且對(duì)通過所述多孔板而流下的所述低壓側(cè)冷凝水進(jìn)行積存；高壓側(cè)蒸氣導(dǎo)入單元，其將所述高壓室內(nèi)的導(dǎo)入到高壓室的高壓側(cè)蒸氣向所述再熱室導(dǎo)入；液膜化單元，其設(shè)置在被導(dǎo)入到所述再熱室的所述高壓側(cè)蒸氣的流路中，使通過所述多孔板而流下的所述低壓側(cè)冷凝水在表面上分散并導(dǎo)向所述再熱室；以及送氣單元，其對(duì)由所述高壓側(cè)蒸氣導(dǎo)入單元導(dǎo)入的所述高壓側(cè)蒸氣的流動(dòng)進(jìn)行促進(jìn)。
[0020]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由液膜化單元進(jìn)行了液膜化的低壓側(cè)冷凝水與由送氣單元促進(jìn)了流動(dòng)的高壓側(cè)蒸氣進(jìn)行氣液接觸，由此促進(jìn)強(qiáng)制對(duì)流凝結(jié)，因此能夠?qū)⒌蛪簜?cè)冷凝水進(jìn)一步加熱。
[0021](2)優(yōu)選的是，所述送氣單元是設(shè)置在比所述液膜化單元更靠所述高壓側(cè)蒸氣的流路方向下游側(cè)并使所述高壓側(cè)蒸氣向所述低壓室的上部流通的彎曲管。
[0022]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，促進(jìn)液膜化單元的下游側(cè)的高壓側(cè)蒸氣的流動(dòng)，防止流速的下降。由此，促進(jìn)強(qiáng)制對(duì)流凝結(jié)，能夠?qū)⒌蛪簜?cè)冷凝水進(jìn)一步加熱。
[0023](3)優(yōu)選的是，在所述彎曲管設(shè)置有對(duì)在該彎曲管內(nèi)流動(dòng)的所述高壓側(cè)蒸氣的流量進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整單元。
[0024]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠調(diào)整由彎曲管引起的強(qiáng)制對(duì)流的程度，能夠調(diào)整高壓側(cè)蒸氣的流速。
[0025](4)所述送氣單元也可以使用鼓風(fēng)機(jī)。
[0026]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過鼓風(fēng)機(jī)，能夠提高向液膜化單元流入的高壓側(cè)蒸氣的流速，由此促進(jìn)強(qiáng)制對(duì)流凝結(jié)，能夠?qū)⒌蛪簜?cè)冷凝水進(jìn)一步加熱。
[0027](5)優(yōu)選的是，所述液膜化單元具備多個(gè)板狀構(gòu)件，所述多個(gè)板狀構(gòu)件沿著所述低壓側(cè)冷凝水的流下方向及所述高壓側(cè)蒸氣的流路方向設(shè)置且在與所述流下方向和所述流路方向正交的正交方向上隔開間隔相互平行地設(shè)置，所述各板狀構(gòu)件的從所述流路方向觀察到的截面形狀呈沿著所述正交方向凹凸的形狀。
[0028]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，從壓力隔壁流下的低壓側(cè)冷凝水交替流過相鄰的兩個(gè)板狀構(gòu)件的斜面，成為膜狀。此外，低壓側(cè)冷凝水在板狀構(gòu)件的表面移動(dòng)(流下)的時(shí)間增加。因此，在板狀構(gòu)件的表面流下的低壓側(cè)冷凝水與高壓側(cè)蒸氣進(jìn)行氣液接觸的時(shí)間增加，能夠?qū)⒌蛪簜?cè)冷凝水進(jìn)一步加熱。
[0029]另外，各板狀構(gòu)件以沿著低壓側(cè)冷凝水的流下方向及高壓側(cè)蒸氣的流路方向的方式配置，由此，高壓側(cè)蒸氣與低壓側(cè)冷凝水的流下方向正交，并且高壓側(cè)蒸氣在板狀構(gòu)件之間的間隙內(nèi)流動(dòng)。由此，呈膜狀流下的低壓側(cè)冷凝水與高壓側(cè)蒸氣更有效地接觸，能夠?qū)⒌蛪簜?cè)冷凝水進(jìn)一步加熱。
[0030](6)本發(fā)明的蒸氣渦輪設(shè)備具備上述多級(jí)壓力冷凝器。
[0031]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于具備不用改變整體性的大小而能夠改善再熱效率的多級(jí)壓力冷凝器，因此不用改變蒸氣渦輪設(shè)備的整體配置、大小，而能夠提高設(shè)備效率。
[0032]發(fā)明效果
[0033]根據(jù)本發(fā)明，由液膜化單元進(jìn)行了液膜化的低壓側(cè)冷凝水與由送氣單元促進(jìn)了流動(dòng)的高壓側(cè)蒸氣進(jìn)行氣液接觸，由此促進(jìn)強(qiáng)制對(duì)流凝結(jié)，因此能夠?qū)⒌蛪簜?cè)冷凝水進(jìn)一步加熱。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的多級(jí)壓力冷凝器的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
[0035]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0036]圖3是表示在波板構(gòu)件彼此之間流下的低壓側(cè)冷凝水與高壓側(cè)蒸氣的關(guān)系的示意圖。
[0037]圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的多級(jí)壓力冷凝器的低壓側(cè)冷凝器的局部簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
[0038]圖5是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的多級(jí)壓力冷凝器的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
[0039]圖6是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的多級(jí)壓力冷凝器的波板單元的局部簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
[0040]圖7是以往的多級(jí)壓力冷凝器的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
[0041]圖8是圖7所示的多級(jí)壓力冷凝器的低壓側(cè)冷凝器的變形例的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042](第一實(shí)施方式)
[0043]以下，參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0044]圖1示出本實(shí)施方式的多級(jí)壓力冷凝器的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
[0045]如圖1所示，蒸氣渦輪設(shè)備P具備蒸氣渦輪(未圖示)、多級(jí)壓力冷凝器1、及鍋爐(未圖示)。
[0046]在蒸氣渦輪設(shè)備P中，在具有高壓側(cè)蒸氣渦輪和低壓側(cè)蒸氣渦輪的蒸氣渦輪結(jié)束了膨脹作功的蒸氣從蒸氣渦輪向多級(jí)壓力冷凝器I導(dǎo)入。該蒸氣通過由多級(jí)壓力冷凝器I冷卻而凝結(jié)，從而成為冷凝水。凝結(jié)后的冷凝水在由供水加熱器(未圖示)加熱之后，向鍋爐供給。向鍋爐供給后的冷凝水形成為蒸氣而被使用作為蒸氣渦輪的驅(qū)動(dòng)源。
[0047]如圖1所示，多級(jí)壓力冷凝器I具備:與蒸氣渦輪的排氣蒸氣的出口側(cè)連結(jié)的高壓側(cè)冷凝器2 ;及與蒸氣渦輪的排氣蒸氣的出口側(cè)連結(jié)的低壓側(cè)冷凝器3。
[0048]高壓側(cè)冷凝器2具有高壓側(cè)主體4和設(shè)置在高壓側(cè)主體4內(nèi)的高壓側(cè)冷卻管組5。低壓側(cè)冷凝器3具有低壓側(cè)主體6和設(shè)置在低壓側(cè)主體6內(nèi)的低壓側(cè)冷卻管組7。
[0049]由高壓側(cè)冷凝器2的高壓側(cè)主體4形成高壓室8，由低壓側(cè)冷凝器3的低壓側(cè)主體6形成低壓室9。
[0050]需要說明的是，從蒸氣渦輪導(dǎo)向高壓室8的蒸氣成為作為第一蒸氣壓的高壓側(cè)蒸氣，從蒸氣渦輪導(dǎo)向低壓室9的蒸氣成為作為第二蒸氣壓的低壓側(cè)蒸氣。需要說明的是，第二蒸氣壓比第一蒸氣壓低。
[0051]低壓側(cè)冷凝器3由將低壓側(cè)冷凝器3沿上下方向分割的壓力隔壁11分隔。低壓側(cè)冷卻管組7設(shè)置在由壓力隔壁11分隔的低壓側(cè)冷凝器3的上部。而且，在由壓力隔壁11分隔的低壓側(cè)冷凝器3的下部設(shè)有再熱室12。
[0052]壓力隔壁11成為二級(jí)結(jié)構(gòu)，在俯視中央附近設(shè)置的下級(jí)區(qū)域向再熱室12側(cè)下降。壓力隔壁11的下級(jí)區(qū)域由設(shè)有多個(gè)孔14的多孔板13構(gòu)成。
[0053]高壓室8與再熱室12由蒸氣通道16連接，高壓室8內(nèi)的高壓側(cè)蒸氣從蒸氣通道16向再熱室12輸送。在以下的說明中，將由蒸氣通道16導(dǎo)入到再熱室12的高壓側(cè)蒸氣的流路的流動(dòng)的方向稱為流路方向。
[0054]另外，高壓室8與再熱室12在下部由連結(jié)管17連接。冷凝水由連結(jié)管17向高壓室8輸送，在高壓室8內(nèi)與高壓側(cè)冷凝水混合。
[0055]向在低壓側(cè)冷凝器3的上部側(cè)設(shè)置的低壓側(cè)冷卻管組7導(dǎo)入冷卻水。導(dǎo)入至低壓側(cè)冷卻管組7的冷卻水將導(dǎo)向低壓側(cè)冷凝器3的低壓側(cè)蒸氣凝結(jié)成冷凝水(以下，稱為低壓側(cè)冷凝水)。
[0056]構(gòu)成多孔板13的多個(gè)孔14為流下孔，使在低壓側(cè)冷凝器3的上部側(cè)凝結(jié)的低壓側(cè)冷凝水向再熱室12流下。
[0057]如圖2所示，在多孔板13的下方(再熱室12側(cè))配置有由多個(gè)波板構(gòu)件20構(gòu)成的波板單元19。波板單元19將大致矩形板形狀的多個(gè)(例如100個(gè))波板構(gòu)件20以具有例如5mm的間隔且相互平行的方式設(shè)置，因此波板單元19整體為大致長(zhǎng)方體形狀。而且，波板構(gòu)件20以面沿著流路方向的方式?jīng)Q定方向。即，以沿著蒸氣通道16的延伸方向的方式?jīng)Q定方向。
[0058]如圖2及圖3所示，波板構(gòu)件20的從流路方向觀察到的形狀呈朝向低壓側(cè)冷凝水的流下方向交替地形成多個(gè)(至少I個(gè))山谷的凹凸形狀(鋸齒形狀)。即，是使從流路方向觀察而左右形成的山谷沿著鉛垂方向反復(fù)的形狀。波板構(gòu)件20例如通過SUS304以厚度成為3mm的方式制造。
[0059]構(gòu)成波板單元19的多個(gè)波板構(gòu)件20相互以上述山谷沿鉛垂方向?qū)R的方式配置。即，以相鄰的波板構(gòu)件20的山彼此及谷彼此沿水平方向?qū)R的方式配置。
[0060]在波板單元19的下方且在再熱室12內(nèi)的下部設(shè)有托盤21。托盤21以其下表面距低壓側(cè)主體6的底面成為例如約200mm的距離的方式設(shè)置。低壓側(cè)冷凝水從波板向托盤21流下。向托盤21流下的低壓側(cè)冷凝水由托盤21捕集(積存)而從托盤21溢流落下。[0061]在波板單元19的流路方向上游側(cè)的端部安裝有整流板22。整流板22為大致矩形板狀，是從流路方向觀察與形成為大致矩形形狀的波板單元19的外形相同形狀的構(gòu)件。在整流板22上，多個(gè)孔例如呈格子狀地均等地配置，配置成經(jīng)由這多個(gè)孔而將高壓側(cè)蒸氣導(dǎo)入到波板單元19內(nèi)。
[0062]在波板單元19的流路方向下游側(cè)的端部配置有緩沖箱23，所述緩沖箱23的內(nèi)部為緩沖區(qū)域24。緩沖箱23是從流路方向觀察到的形狀與波板單元19的外形大致相同形狀的長(zhǎng)方體的箱形狀。箱型形狀的緩沖箱23的面向波板單元19的一側(cè)(流路方向上游側(cè))敞開，由此，通過了波板單元19的高壓側(cè)蒸氣向緩沖箱23的內(nèi)部流入。
[0063]在緩沖箱23的上部設(shè)有彎曲管25。彎曲管25是以將波板單元19的出口空間即緩沖區(qū)域24與壓力隔壁11的上方連接的方式設(shè)置的管狀構(gòu)件。換言之，彎曲管25以將壓力隔壁11貫通的方式設(shè)置，彎曲管的25的上端開口在壓力隔壁11的上部開口，彎曲管25的下端開口與緩沖箱23連接。
[0064]接下來，說明通過上述那樣構(gòu)成的多級(jí)壓力冷凝器I將蒸氣凝結(jié)而形成冷凝水的作用。
[0065]向設(shè)置在低壓側(cè)冷凝器3內(nèi)的低壓側(cè)冷卻管組7供給例如海水作為冷卻水。向低壓側(cè)冷卻管組7供給的海水從未圖示的連結(jié)管向高壓側(cè)冷凝器2的高壓側(cè)冷卻管組5送出。向高壓側(cè)冷卻管組5送出的海水從未圖示的排出管排出。
[0066]在蒸氣渦輪結(jié)束作功而排氣的低壓側(cè)蒸氣被導(dǎo)向低壓側(cè)冷凝器3的上部。被導(dǎo)向低壓側(cè)冷凝器3的上部的低壓側(cè)蒸氣由在各管內(nèi)被導(dǎo)入了海水的低壓側(cè)冷卻管組7冷卻而凝結(jié)，例如成為約33°C的低壓側(cè)冷凝水。如此凝結(jié)的低壓側(cè)冷凝水積存在低壓側(cè)冷凝器3的上部(圖1中的壓力隔壁11的上方)，形成冷凝水積存部10。冷凝水積存部10的水面與低壓側(cè)冷卻管組7的最下級(jí)的距離是規(guī)定的距離即約30cm。
[0067]由于在壓力隔壁11的多孔板13設(shè)有多個(gè)孔14，因此積存于冷凝水積存部10的低壓側(cè)冷凝水從孔14流下。流過(通過)孔14的低壓側(cè)冷凝水沿著構(gòu)成設(shè)置在多孔板13的下方的波板單元19的多個(gè)波板構(gòu)件20的表面而流下。
[0068]另一方面，在蒸氣渦輪結(jié)束作功而排氣的高壓側(cè)蒸氣被導(dǎo)向高壓側(cè)冷凝器2內(nèi)。被導(dǎo)向高壓側(cè)冷凝器2內(nèi)的高壓側(cè)蒸氣由在各管內(nèi)被導(dǎo)入了海水的高壓側(cè)冷卻管組5冷卻而凝結(jié)，作為冷凝水(以下，稱為高壓側(cè)冷凝水)而積存在高壓側(cè)冷凝器2內(nèi)。
[0069]高壓側(cè)冷凝器2與低壓側(cè)冷凝器3的再熱室12由蒸氣通道16連接，因此高壓側(cè)冷凝器2內(nèi)的高壓側(cè)蒸氣從蒸氣通道16被導(dǎo)入到再熱室12。
[0070]被導(dǎo)入到再熱室12內(nèi)的高壓側(cè)蒸氣經(jīng)由整流板22的孔而被導(dǎo)入到波板單元19內(nèi)，與從多孔板13沿著波板構(gòu)件20的表面流下的低壓側(cè)冷凝水進(jìn)行氣液接觸。此時(shí)，高壓側(cè)蒸氣被整流，在與流路方向正交的面內(nèi)實(shí)現(xiàn)流速的均一化。
[0071]此時(shí)，高壓側(cè)蒸氣的流動(dòng)由彎曲管25促進(jìn)。即，彎曲管25將通過了波板單元19的高壓側(cè)蒸氣所流入的緩沖區(qū)域24與比該緩沖區(qū)域24的壓力低的壓力隔壁11的上方連接，由此起到強(qiáng)制性地抽出高壓側(cè)蒸氣的作用。即，通過產(chǎn)生將波板單元19內(nèi)的高壓側(cè)蒸氣抽出那樣的強(qiáng)制對(duì)流，從而使波板單元19內(nèi)的高壓側(cè)蒸氣的流速加快。
[0072]沿著波板構(gòu)件20的表面流下的低壓側(cè)冷凝水從波板單元19的下端被捕集到托盤21上。被捕集到托盤21上的低壓側(cè)冷凝水從托盤21溢流而落下。即，從托盤21落下的低壓側(cè)冷凝水積存在再熱室12內(nèi)。
[0073]在再熱室12的下部設(shè)有合流部(未圖示)。作為旁通單元的連結(jié)管17將合流部與高壓側(cè)冷凝器2的下部之間連接。積存在高壓側(cè)冷凝器2內(nèi)的高壓側(cè)冷凝水經(jīng)由連結(jié)管17被導(dǎo)向合流部而與低壓側(cè)冷凝水合流，成為冷凝水。在合流部合流的冷凝水由冷凝水泵(未圖示)向供水加熱器送出。
[0074]從連結(jié)管17導(dǎo)向合流部的高壓側(cè)冷凝水繞過積存在再熱室12內(nèi)的低壓側(cè)冷凝水而被導(dǎo)向合流部，因此在合流部中，能夠使高壓側(cè)冷凝水的溫度在保持為高溫的狀態(tài)下與冷凝水合流。因此，能夠?qū)⒏邷氐睦淠畯睦淠盟统觥?br> [0075]根據(jù)上述實(shí)施方式，由于構(gòu)成波板單元19的波板構(gòu)件20具有多個(gè)凹凸形狀，因此如圖3所示，從多孔板13流下的低壓側(cè)冷凝水交替地流過相鄰的兩個(gè)波板構(gòu)件20的斜面，成為膜狀。此外，低壓側(cè)冷凝水在波板構(gòu)件20的表面移動(dòng)(流下)的時(shí)間增加。因此，在波板構(gòu)件20的表面流下的低壓側(cè)冷凝水與高壓側(cè)蒸氣進(jìn)行氣液接觸的時(shí)間增加。由此，由高壓側(cè)蒸氣加熱的低壓側(cè)冷凝水的溫度與未使用波板構(gòu)件20時(shí)相比成為高溫。
[0076]另外，多個(gè)波板構(gòu)件20以沿著低壓側(cè)冷凝水的流下方向及高壓側(cè)蒸氣的流路方向的方式配置，由此，高壓側(cè)蒸氣與低壓側(cè)冷凝水的流下方向正交，并且高壓側(cè)蒸氣在波板構(gòu)件20之間的間隙內(nèi)流動(dòng)。由此，呈膜狀地流下的低壓側(cè)冷凝水與高壓側(cè)蒸氣更有效地接觸。
[0077]另外，在比波板單元19靠流路方向下游側(cè)設(shè)有作為使波板單元19內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)制對(duì)流的送氣單元的彎曲管25，由此能促進(jìn)波板單元19的出口側(cè)(流路方向下游側(cè))的高壓側(cè)蒸氣的流動(dòng)，防止流速的下降。由此，能促進(jìn)強(qiáng)制對(duì)流凝結(jié)，提高波板單元19的性能。
[0078]另外，在比波板單元19靠流路方向上游側(cè)配置有整流板22，由此對(duì)高壓側(cè)蒸氣進(jìn)行整流，在與流路方向正交的面內(nèi)實(shí)現(xiàn)流速的均一化。由此，能夠防止與流路方向正交的面內(nèi)的流速不均一引起的效率的惡化。
[0079]另外，在波板單元19的下方設(shè)置有托盤21，所述托盤21積存從波板構(gòu)件20流下的低壓側(cè)冷凝水并使其溢流。因此，從托盤21溢流而流下的低壓側(cè)冷凝水使積存于再熱室12的低壓側(cè)冷凝水產(chǎn)生循環(huán)流，以大面積與向再熱室12導(dǎo)入的高壓側(cè)蒸氣進(jìn)行接觸。因此，能夠使再熱效率增加。
[0080]通過以上所述，進(jìn)行良好的熱傳遞而成為有效地升溫的冷凝水。因此，不用改變低壓側(cè)冷凝水落下的距離，即，不用改變壓力隔壁11與低壓側(cè)主體6的底面的距離而能夠充分地對(duì)冷凝水進(jìn)行加熱。因此，多級(jí)壓力冷凝器I不會(huì)大型化，而能夠進(jìn)一步提高再熱效率。由此，不用改變蒸氣渦輪設(shè)備(未圖示)的整體配置、大小，而能夠提高設(shè)備效率。
[0081](第二實(shí)施方式)
[0082]本實(shí)施方式的多級(jí)壓力冷凝器及具備該多級(jí)壓力冷凝器的蒸氣渦輪在彎曲管設(shè)置閥芯，在這一點(diǎn)上與第一實(shí)施方式不同，其他相同。因此，對(duì)于同一結(jié)構(gòu)，標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)而省略其說明。
[0083]如圖4所示，本實(shí)施方式的多級(jí)壓力冷凝器IB的彎曲管25B在從緩沖箱23沿著橫向延伸到低壓側(cè)主體6的外部之后，向上方延伸，與低壓室9內(nèi)、壓力隔壁11的上方連接。即，在將波板單元19的出口空間即緩沖區(qū)域24與壓力隔壁11的上方連接的方面上與第一實(shí)施方式相同，但路徑不同。[0084]此外，在彎曲管25B的中途且在低壓側(cè)主體6的外部設(shè)有閥芯31。閥芯31為例如蝶閥，能夠變更在彎曲管25B中流動(dòng)的高壓側(cè)蒸氣的流量。
[0085]根據(jù)上述實(shí)施方式，通過設(shè)置對(duì)在彎曲管25B中流動(dòng)的高壓側(cè)蒸氣的流量進(jìn)行調(diào)整的閥芯31，能夠調(diào)整由彎曲管25B引起的強(qiáng)制對(duì)流的程度，從而能夠調(diào)整高壓側(cè)蒸氣的流速。由此，在考慮了例如高壓側(cè)蒸氣的流速增大所引起的低壓側(cè)冷卻管組7的負(fù)荷的基礎(chǔ)上，能夠調(diào)整彎曲管25B對(duì)高壓側(cè)蒸氣的流動(dòng)的促進(jìn)。
[0086]需要說明的是，作為對(duì)高壓側(cè)蒸氣的流量進(jìn)行調(diào)整的單元，并不局限于上述的閥芯31，例如，也可以使用節(jié)流孔作為調(diào)整單元。
[0087](第三實(shí)施方式)
[0088]本實(shí)施方式的多級(jí)壓力冷凝器及具備該多級(jí)壓力冷凝器的蒸氣渦輪在沒有彎曲管及緩沖箱且在蒸氣通道設(shè)有用于強(qiáng)制性地使高壓側(cè)蒸氣的流速增加的風(fēng)扇的方面上與第一實(shí)施方式不同，其他相同。因此，對(duì)于同一結(jié)構(gòu)，標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)而省略其說明。
[0089]如圖5所示，在本實(shí)施方式的波板單元19的流路方向上游側(cè)的端部安裝有與第一實(shí)施方式同樣的整流板22。另一方面，波板單元19的流路方向下游側(cè)敞開。g卩，與第一實(shí)施方式不同，未設(shè)置彎曲管及緩沖箱。
[0090]在本實(shí)施方式的蒸氣通道16配置有風(fēng)扇32。風(fēng)扇32例如是通過利用電氣馬達(dá)使葉片旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行送風(fēng)的鼓風(fēng)機(jī)，以加強(qiáng)從高壓室8向再熱室12流入的氣流的流動(dòng)(施加運(yùn)動(dòng)能量)的方式設(shè)置。即，提高經(jīng)由蒸氣通道16而向再熱室12導(dǎo)入的高壓側(cè)蒸氣的流速。
[0091]根據(jù)上述實(shí)施方式，通過風(fēng)扇32，提高經(jīng)由整流板22向波板單元19流入的高壓側(cè)蒸氣的流速，由此，促進(jìn)強(qiáng)制對(duì)流凝結(jié)，能夠提高波板單元19的性能。
[0092](第四實(shí)施方式)
[0093]本實(shí)施方式的多級(jí)壓力冷凝器及具備該多級(jí)壓力冷凝器的蒸氣渦輪在波板構(gòu)件具有朝向流下的低壓側(cè)冷凝水開口的袋部的方面上與第一實(shí)施方式不同，其他相同。因此，對(duì)于同一結(jié)構(gòu)，標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)而省略其說明。
[0094]如圖6所示，本實(shí)施方式的多級(jí)壓力冷凝器的波板構(gòu)件20的從流路方向觀察到的形狀呈朝向低壓側(cè)冷凝水的流下方向交替地形成有多個(gè)(至少I個(gè))山谷的凹凸形狀，且在凹凸形狀的凸?fàn)畈烤哂谐蜓刂ò鍢?gòu)件20的表面流下的低壓側(cè)冷凝水而開口的袋部33。
[0095]從多孔板13的孔14沿著波板構(gòu)件20的表面流下的低壓側(cè)冷凝水到達(dá)凹凸形狀的凸?fàn)畈俊Ｔ谕範(fàn)畈吭O(shè)有朝向低壓側(cè)冷凝水的流下方向開口的袋部33，因此低壓側(cè)冷凝水向袋部33流入。
[0096]積存于袋部33的低壓側(cè)冷凝水從袋部33溢流而沿著袋部33的下方的波板構(gòu)件20的凹狀部的表面流下。如此，從多孔板13的孔14流下的低壓側(cè)冷凝水從波板構(gòu)件20的凸?fàn)畈康谋砻姹粚?dǎo)向袋部33，反復(fù)進(jìn)行從袋部33溢流而沿著凹狀部的表面流下的情況而向托盤21落下。
[0097]根據(jù)上述實(shí)施方式，從波板構(gòu)件20的凸?fàn)畈康谋砻姹粚?dǎo)向袋部33的低壓側(cè)冷凝水對(duì)積存在袋部33內(nèi)的低壓側(cè)冷凝水進(jìn)行攪拌。因此，低壓側(cè)冷凝水與高壓側(cè)蒸氣的接觸面積增加。由此，能夠進(jìn)行良好的熱傳遞而使流過波板構(gòu)件20的低壓側(cè)冷凝水有效地升溫。[0098]需要說明的是，本發(fā)明的技術(shù)范圍沒有限定為上述的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可以施加各種變更。
[0099]在上述各實(shí)施方式中，說明了使用具有高壓側(cè)冷凝器2和低壓側(cè)冷凝器3的2級(jí)的冷凝器作為多級(jí)壓力冷凝器I的情況，但也可以是例如具有高壓側(cè)冷凝器、中壓側(cè)冷凝器、及低壓側(cè)冷凝器的3級(jí)的冷凝器。這種情況下，在分別設(shè)置于比高壓側(cè)冷凝器低壓的中壓側(cè)冷凝器、及比該中壓側(cè)冷凝器低壓的低壓側(cè)冷凝器的壓力隔壁的下方設(shè)置波板單元。
[0100]另外，在上述各實(shí)施方式中，作為使低壓側(cè)冷凝水為膜狀的單元，使用了多個(gè)波板構(gòu)件，但并不局限于此，也可以通過平板狀的托盤將低壓側(cè)冷凝水形成為膜狀，并使通過彎曲管促進(jìn)了流動(dòng)的高壓側(cè)蒸氣與該成為膜狀的低壓側(cè)冷凝水相碰。即，可以在不具備波板單元的以往的多級(jí)壓力冷凝器上設(shè)置整流板及彎曲管。
[0101]另外，在上述各實(shí)施方式中，壓力隔壁無需形成為向再熱室側(cè)下降了一級(jí)的兩級(jí)結(jié)構(gòu)，也可以形成為圖7所示那樣的平板結(jié)構(gòu)。
[0102]工業(yè)實(shí)用性
[0103]本發(fā)明涉及一種多級(jí)壓力冷凝器，其具備:壓力不同的多個(gè)壓力室；所述壓力室中的保持為第一蒸氣壓的高壓室；所述壓力室中的保持為比所述第一蒸氣壓低的第二蒸氣壓的低壓室；將所述低壓室內(nèi)分隔成上部和下部且具備多孔板的壓力隔壁，該多孔板具有多個(gè)孔；冷卻管組，其設(shè)置在由所述壓力隔壁分隔的所述低壓室的上部，利用所導(dǎo)入的冷卻水與導(dǎo)入到低壓室的低壓側(cè)蒸氣進(jìn)行熱交換，由此將所述低壓側(cè)蒸氣凝結(jié)成低壓側(cè)冷凝水；再熱室，其位于由所述壓力隔壁分隔的所述低壓室的下部，且對(duì)通過所述多孔板而流下的所述低壓側(cè)冷凝水進(jìn)行積存；將所述高壓室內(nèi)的導(dǎo)入到高壓室內(nèi)的高壓側(cè)蒸氣向所述再熱室導(dǎo)入的高壓側(cè)蒸氣導(dǎo)入單元；液膜化單元，其設(shè)置在被導(dǎo)入到所述再熱室的所述高壓側(cè)蒸氣的流路中，使通過所述多孔板而流下的所述低壓側(cè)冷凝水在表面上分散并導(dǎo)向所述再熱室；以及對(duì)由所述高壓側(cè)蒸氣導(dǎo)入單元導(dǎo)入的所述高壓側(cè)蒸氣的流動(dòng)進(jìn)行促進(jìn)的送氣單元。根據(jù)本發(fā)明，由液膜化單元進(jìn)行了液膜化的低壓側(cè)冷凝水與由送氣單元促進(jìn)了流動(dòng)的高壓側(cè)蒸氣進(jìn)行氣液接觸，由此促進(jìn)強(qiáng)制對(duì)流凝結(jié)，因此能夠?qū)⒌蛪簜?cè)冷凝水進(jìn)一步加熱。
[0104]標(biāo)號(hào)說明
[0105]P…蒸氣渦輪設(shè)備
[0106]1…多級(jí)壓力冷凝器
[0107]2…高壓側(cè)冷凝器
[0108]3…低壓側(cè)冷凝器
[0109]7…低壓側(cè)冷卻管組(冷卻管組)
[0110]8…聞壓室
[0111]9…低壓室
[0112]11…壓力隔壁
[0113]12…再熱室
[0114]13…多孔板
[0115]14 …孔
[0116]16…蒸氣通道(高壓側(cè)蒸氣導(dǎo)入單元)[0117]19…波板單元(液膜化單元)
[0118]20…波板構(gòu)件(板狀構(gòu)件)
[0119]25…彎曲管(送氣單元)
[0120]31…閥芯(調(diào)整單元)
[0121] 32…風(fēng)扇(鼓風(fēng)機(jī))
【權(quán)利要求】
1.一種多級(jí)壓力冷凝器，其具備: 壓力不同的多個(gè)壓力室； 高壓室，其是所述壓力室中的保持為第一蒸氣壓的壓力室； 低壓室，其是所述壓力室中的保持為比所述第一蒸氣壓低的第二蒸氣壓的壓力室； 壓力隔壁，其將所述低壓室內(nèi)分隔成上部和下部且具備多孔板，所述多孔板具有多個(gè)孔； 冷卻管組，其設(shè)置在由所述壓力隔壁分隔的所述低壓室的上部，通過利用所導(dǎo)入的冷卻水與導(dǎo)入到低壓室的低壓側(cè)蒸氣進(jìn)行熱交換從而將所述低壓側(cè)蒸氣凝結(jié)成低壓側(cè)冷凝水； 再熱室，其位于由所述壓力隔壁分隔的所述低壓室的下部，且對(duì)通過所述多孔板而流下的所述低壓側(cè)冷凝水進(jìn)行積存； 高壓側(cè)蒸氣導(dǎo)入單元，其將所述高壓室內(nèi)的導(dǎo)入到高壓室的高壓側(cè)蒸氣向所述再熱室導(dǎo)入； 液膜化單元，其設(shè)置在被導(dǎo)入到所述再熱室的所述高壓側(cè)蒸氣的流路中，使通過所述多孔板而流下的所述低壓側(cè)冷凝水在表面上分散并導(dǎo)向所述再熱室；以及 送氣單元，其對(duì)由所述高壓側(cè)蒸氣導(dǎo)入單元導(dǎo)入的所述高壓側(cè)蒸氣的流動(dòng)進(jìn)行促進(jìn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)壓力冷凝器，其中， 所述送氣單元是設(shè)置在比所述液膜化單元更靠所述高壓側(cè)蒸氣的流路方向下游側(cè)并使所述高壓側(cè)蒸氣向所述低壓室的上部流通的彎曲管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多級(jí)壓力冷凝器，其中， 在所述彎曲管設(shè)置有對(duì)在該彎曲管內(nèi)流動(dòng)的所述高壓側(cè)蒸氣的流量進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)壓力冷凝器，其中， 所述送氣單元是鼓風(fēng)機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的多級(jí)壓力冷凝器，其中， 所述液膜化單元具備多個(gè)板狀構(gòu)件，所述多個(gè)板狀構(gòu)件沿著所述低壓側(cè)冷凝水的流下方向及所述高壓側(cè)蒸氣的流路方向設(shè)置且在與所述流下方向和所述流路方向正交的正交方向上隔開間隔相互平行地設(shè)置， 所述各板狀構(gòu)件的從所述流路方向觀察到的截面形狀呈沿著所述正交方向凹凸的形狀。
6.一種蒸氣渦輪設(shè)備，其具備權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的多級(jí)壓力冷凝器。
【文檔編號(hào)】F28B1/02GK103765147SQ201280041658
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月28日
【發(fā)明者】藤田一作, 笠原二郎, 內(nèi)海晴輔 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社